JPH0259603A - 半導体基板の溝の深さの測定方法 - Google Patents
半導体基板の溝の深さの測定方法Info
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- JPH0259603A JPH0259603A JP21122188A JP21122188A JPH0259603A JP H0259603 A JPH0259603 A JP H0259603A JP 21122188 A JP21122188 A JP 21122188A JP 21122188 A JP21122188 A JP 21122188A JP H0259603 A JPH0259603 A JP H0259603A
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- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Element Separation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は溝（以下トレンチという）の形成された半導体
基板に光を照射し、半導体基板より返ってくる光からト
レンチの深さ情報を抽出し、その深さを求めるトレンチ
深さ測定方法に関する。
基板に光を照射し、半導体基板より返ってくる光からト
レンチの深さ情報を抽出し、その深さを求めるトレンチ
深さ測定方法に関する。
半導体集積回路の微細化に伴って形成されるトランジス
タ、キャパシタ等の素子寸法が小さくなり、特にキャパ
シタに於いては、寸法縮少に比例して容量が小さくなり
不足してきた。このため容量を大きくする方法として、
半導体基板にトレンチと呼ばれる溝を掘り、そこに容量
を形成する方゛法が用いられるようになった。
タ、キャパシタ等の素子寸法が小さくなり、特にキャパ
シタに於いては、寸法縮少に比例して容量が小さくなり
不足してきた。このため容量を大きくする方法として、
半導体基板にトレンチと呼ばれる溝を掘り、そこに容量
を形成する方゛法が用いられるようになった。
トレンチの深さはキャパシタ容量に比例するため所定の
容量を得るためにはエツチング時深さを制御する必要が
あり、通常エツチング後に深さを測定し、その測定値に
よりトレンチエツチング条件は調整されている。
容量を得るためにはエツチング時深さを制御する必要が
あり、通常エツチング後に深さを測定し、その測定値に
よりトレンチエツチング条件は調整されている。
第４図は従来のトレンチ深さ測定方法を説明するための
模式図である。
模式図である。
トレンチ深さの測定には通常トレンチ深さ測定装置が用
いられる。トレンチ深さ測定装置は本体１０及びそれを
制御し、かつデータ処理を行なうコンピュータ１１より
構成される。本体１０内の光源１１０より出射した光１
２はレンズ１３を通り、ハーフミラ−１４によりウェハ
ー１７上に照射される。ウェハー表面１７Ａ及びトレン
チ底１７Ｂで反射した光１２Ａ、１２Ｂさらにそれらの
干渉光１２Ｄはハーフミラ−１４及びレンズ１５を通過
し、検出部１６で検出される。検出された信号からコン
ピューター１によりトレンチ深さ情報が分離され、深さ
が求められる。
いられる。トレンチ深さ測定装置は本体１０及びそれを
制御し、かつデータ処理を行なうコンピュータ１１より
構成される。本体１０内の光源１１０より出射した光１
２はレンズ１３を通り、ハーフミラ−１４によりウェハ
ー１７上に照射される。ウェハー表面１７Ａ及びトレン
チ底１７Ｂで反射した光１２Ａ、１２Ｂさらにそれらの
干渉光１２Ｄはハーフミラ−１４及びレンズ１５を通過
し、検出部１６で検出される。検出された信号からコン
ピューター１によりトレンチ深さ情報が分離され、深さ
が求められる。
第５図は検出された信号波形の例である。横軸は波長で
縦軸は各波長に於ける光の強度である。
縦軸は各波長に於ける光の強度である。
得られた信号が波になっているのは、ウェハー表面とト
レンチ底からの反射光の干渉によるものである。この干
渉光のピーク位置の波長を第５図の如くλ、、λｍａ１
とするとトレンチの深さｄはにより求められる。
レンチ底からの反射光の干渉によるものである。この干
渉光のピーク位置の波長を第５図の如くλ、、λｍａ１
とするとトレンチの深さｄはにより求められる。
ところで、従来トレンチ深さ測定はトレンチエツチング
後、エツチングマスクであるレジストを剥離した後、行
なわれている。これは第６図に示した如く、レジスト１
８を剥離せず測定を行なうと検出部にはウェハー表面１
７Ａからの反射光１２Ａ、）レンチ底１７Ｂからの反射
光１２Ｂ、レジスト表面１８Ｃからの反射光１２Ｃ及び
反射光１２Ａと１２Ｂとの干渉光１２Ｄ１反射光１２Ｂ
と１２Ｇとの干渉光１２Ｅ及び反射光１２Ａと１２０と
の干渉光１２Ｆ’が入射してくる。このうち、反射光１
２Ａ、１２Ｃはレジストが光を吸収するため信号が弱く
、またそのため干渉光１２Ｄ。
後、エツチングマスクであるレジストを剥離した後、行
なわれている。これは第６図に示した如く、レジスト１
８を剥離せず測定を行なうと検出部にはウェハー表面１
７Ａからの反射光１２Ａ、）レンチ底１７Ｂからの反射
光１２Ｂ、レジスト表面１８Ｃからの反射光１２Ｃ及び
反射光１２Ａと１２Ｂとの干渉光１２Ｄ１反射光１２Ｂ
と１２Ｇとの干渉光１２Ｅ及び反射光１２Ａと１２０と
の干渉光１２Ｆ’が入射してくる。このうち、反射光１
２Ａ、１２Ｃはレジストが光を吸収するため信号が弱く
、またそのため干渉光１２Ｄ。
１２Ｅ、１２Ｆも信号が弱くなってしまい、得られる信
号波形が複雑かつ微弱になり、トレンチ深さに関する情
報を分離できなくなるためである。
号波形が複雑かつ微弱になり、トレンチ深さに関する情
報を分離できなくなるためである。
また、第７図に示す如く、トレンチの底が狭い場合には
トレンチ底１７Ｅからの反射光１２Ｂが少なく、ウェハ
ー表面１７Ａからの反射光１２Ａとの干渉光１２Ｄも少
ない。このため、検出部に入射する光は反射光１２Ａが
大部分を占め、得られる信号波形からトレンチ深さ情報
を分離するのは難しく、分離できても信号のＳ／Ｎが悪
く深さ情報が悪くなる。
トレンチ底１７Ｅからの反射光１２Ｂが少なく、ウェハ
ー表面１７Ａからの反射光１２Ａとの干渉光１２Ｄも少
ない。このため、検出部に入射する光は反射光１２Ａが
大部分を占め、得られる信号波形からトレンチ深さ情報
を分離するのは難しく、分離できても信号のＳ／Ｎが悪
く深さ情報が悪くなる。
上述した従来のトレンチ深さ測定方法はレジスト剥離前
では信号波形が複雑でトレンチ深さ情報が分離できず、
また、レジスト剥離後でもトレンチの底が細い場合には
トレンチ深さ情報が得られないため、精度良くトレンチ
深さの測定が行なわれない。このため、エツチング条件
の制御が十分に行なわれず、トレンチ深さの制御が行な
われないため、半導体装置の特性が劣化し、歩留まりを
低くしているという欠点がある。
では信号波形が複雑でトレンチ深さ情報が分離できず、
また、レジスト剥離後でもトレンチの底が細い場合には
トレンチ深さ情報が得られないため、精度良くトレンチ
深さの測定が行なわれない。このため、エツチング条件
の制御が十分に行なわれず、トレンチ深さの制御が行な
われないため、半導体装置の特性が劣化し、歩留まりを
低くしているという欠点がある。
本発明によれば、白色光により半導体基板に形成された
トレンチの深さを測定するトレンチ深さ測定方法に於い
て、該半導体基板をエツチングし、トレンチを形成した
後、エツチングマスクである感光性有機膜のトレンチ開
孔部をエツチングし、開孔径を大きくした後トレンチ深
さの測定を行なう半導体基板の溝の深さの測定方法を得
る。
トレンチの深さを測定するトレンチ深さ測定方法に於い
て、該半導体基板をエツチングし、トレンチを形成した
後、エツチングマスクである感光性有機膜のトレンチ開
孔部をエツチングし、開孔径を大きくした後トレンチ深
さの測定を行なう半導体基板の溝の深さの測定方法を得
る。
次に、図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。
第１図乃至第２図は本発明の一実施例を説明するための
断面図である。第１図はトレンチエツチング後のウェハ
ーの断面図である。エツチングはレジスト１１８をエツ
チングマスクとして行なわれるため、レジスト現像処理
とトレンチの開孔径は同じＳｌである。次に、このウェ
ハーにトレンチエツチング前パターン露光後のレジスト
現像処理と同じ現像処理を施すと、レジストは薄くなる
と同時にトレンチ開孔部の開孔径がｓｌからｓ２に大き
くなる。この後、トレンチ深さの測定を行なう。測定を
行なうと検出部にはレジスト下ウェハー表面１７Ａ２か
らの反射光１２Ａ２、トレンチ底１７Ｂからの反射光１
２Ｂ、レジストのない部分のウェハー表面１１７Ａ１か
らの反射光１１２Ａｌ、レジスト表面１８Ｃからの反射
光１２ｃ１反射光１２Ａ１と１２Ｂとの干渉光１２Ｄ及
び反射光１２Ａ２と１２０との干渉光１２Ｆ’が入射す
る。レジストの開孔径をＳｌからＳ２と大きくしたので
反射光１２Ｂと１２０とは干渉を起こさない。
断面図である。第１図はトレンチエツチング後のウェハ
ーの断面図である。エツチングはレジスト１１８をエツ
チングマスクとして行なわれるため、レジスト現像処理
とトレンチの開孔径は同じＳｌである。次に、このウェ
ハーにトレンチエツチング前パターン露光後のレジスト
現像処理と同じ現像処理を施すと、レジストは薄くなる
と同時にトレンチ開孔部の開孔径がｓｌからｓ２に大き
くなる。この後、トレンチ深さの測定を行なう。測定を
行なうと検出部にはレジスト下ウェハー表面１７Ａ２か
らの反射光１２Ａ２、トレンチ底１７Ｂからの反射光１
２Ｂ、レジストのない部分のウェハー表面１１７Ａ１か
らの反射光１１２Ａｌ、レジスト表面１８Ｃからの反射
光１２ｃ１反射光１２Ａ１と１２Ｂとの干渉光１２Ｄ及
び反射光１２Ａ２と１２０との干渉光１２Ｆ’が入射す
る。レジストの開孔径をＳｌからＳ２と大きくしたので
反射光１２Ｂと１２０とは干渉を起こさない。
また、レジストは光の吸収が大きいため、反射光１２Ｃ
，１２Ａ２及び干渉光１２Ｆは弱く、得られる信号波形
の主成分は反射光１２Ｂ、レジストがエツチングされた
部分のウェハー表面１７Ａ１からの反射光１２Ａ１及び
干渉光１２Ｄであり、トレンチ情報の分離は容易である
。こうして、トレンチ深さが精度良く測定される。また
、本実施例で行なわれる現像処理は通常行なわれている
露光後の現像処理と同じものであり、本実施例のために
新たに設備薬品を入手する手間が不要である。
，１２Ａ２及び干渉光１２Ｆは弱く、得られる信号波形
の主成分は反射光１２Ｂ、レジストがエツチングされた
部分のウェハー表面１７Ａ１からの反射光１２Ａ１及び
干渉光１２Ｄであり、トレンチ情報の分離は容易である
。こうして、トレンチ深さが精度良く測定される。また
、本実施例で行なわれる現像処理は通常行なわれている
露光後の現像処理と同じものであり、本実施例のために
新たに設備薬品を入手する手間が不要である。
第３図は本発明の他の実施例を説明するための図である
。第１，２図の実施例ではレジストのトレンチ開孔径を
大きくするため現像処理を施したが、この実施例では現
像液のみでなく、レジストを溶解する液体例えばＭＥＫ
（メチルエチルケトン）を用いる。ＭＥＫ２０の入った
ビーカー１９にウェハー２１をビンセット２２でつかみ
、一定時間ｔつける。これにより第２図の如きレジスト
開孔径が得られトレンチ深さが精度良く測定できる。こ
こで、ウェハーはかならずしも液体につける、すなわち
デイツプだけでなく、現像装置を用い、現像液のかわり
にＭＥＫを用いるパドルやシャワー法によっても良い。
。第１，２図の実施例ではレジストのトレンチ開孔径を
大きくするため現像処理を施したが、この実施例では現
像液のみでなく、レジストを溶解する液体例えばＭＥＫ
（メチルエチルケトン）を用いる。ＭＥＫ２０の入った
ビーカー１９にウェハー２１をビンセット２２でつかみ
、一定時間ｔつける。これにより第２図の如きレジスト
開孔径が得られトレンチ深さが精度良く測定できる。こ
こで、ウェハーはかならずしも液体につける、すなわち
デイツプだけでなく、現像装置を用い、現像液のかわり
にＭＥＫを用いるパドルやシャワー法によっても良い。
レジストの開孔径がトレンチ深さ測定時、トレンチ深さ
を情報が十分得られるだけ大きくなければ良いのである
。
を情報が十分得られるだけ大きくなければ良いのである
。
以上説明したように、本発明はレジストのトレンチ開孔
径を大きくし、トレンチ底とウェハー表面とからの反射
光による干渉光を強くし、トレンチ深さが精度良く行な
われるようにすることにより、トレンチエツチング後た
だちにエツチングの状態がわかり、エツチング装置にフ
ィードバックができ、常にエツチング状態が良く管理さ
れ、高性能の半導体装置が歩留まり良く生産できる効果
がある。
径を大きくし、トレンチ底とウェハー表面とからの反射
光による干渉光を強くし、トレンチ深さが精度良く行な
われるようにすることにより、トレンチエツチング後た
だちにエツチングの状態がわかり、エツチング装置にフ
ィードバックができ、常にエツチング状態が良く管理さ
れ、高性能の半導体装置が歩留まり良く生産できる効果
がある。
第１図乃至第２図は本発明の一実施例を説明するための
断面図、第３図は本発明の他の実施例を説明するための
断面図、第４図は従来例を説明するだめの模式図、第５
図はトレンチ深さ測定装置によって得られる信号の波形
図、第６図乃至第７図は従来例を説明するための縦断面
図である。 ＩＯ・・・・・・トレンチ深さ測定装置本体部、１１・
・・・・・トレンチ深さ測定装置コンピュータ、１２・
・・・・・光、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ・・・・・・反
射光、１２Ｄ。 １２Ｅ、１２Ｆ・・・・・・干渉光、１３・・・・・・
レンズ、１４・・・・・・ハーフミラ−１５・・・・・
・レンズ、１６・・・・・・検出部、１７・・・・・・
半導体基板、１７Ａ・・・・・・半導体基板表面、１７
Ｂ・・・・・・トレンチ底、１８・・・・・・レジスト
、１８Ｃ・・・・・・レジスト表面。 代理人 弁理士 内 原 晋 、Ｍ ←→ 菊 １ 圀 ＭＺ 図 第 田 成長 ンし 院 図 １？ｉす＃ 茅 坏 オ ガ 茅 呵
断面図、第３図は本発明の他の実施例を説明するための
断面図、第４図は従来例を説明するだめの模式図、第５
図はトレンチ深さ測定装置によって得られる信号の波形
図、第６図乃至第７図は従来例を説明するための縦断面
図である。 ＩＯ・・・・・・トレンチ深さ測定装置本体部、１１・
・・・・・トレンチ深さ測定装置コンピュータ、１２・
・・・・・光、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ・・・・・・反
射光、１２Ｄ。 １２Ｅ、１２Ｆ・・・・・・干渉光、１３・・・・・・
レンズ、１４・・・・・・ハーフミラ−１５・・・・・
・レンズ、１６・・・・・・検出部、１７・・・・・・
半導体基板、１７Ａ・・・・・・半導体基板表面、１７
Ｂ・・・・・・トレンチ底、１８・・・・・・レジスト
、１８Ｃ・・・・・・レジスト表面。 代理人 弁理士 内 原 晋 、Ｍ ←→ 菊 １ 圀 ＭＺ 図 第 田 成長 ンし 院 図 １？ｉす＃ 茅 坏 オ ガ 茅 呵
Claims (1)
- 白色光により半導体基板に形成された溝の深さを測定
する深さ測定方法に於いて、該半導体基板をエツチング
し溝を形成した後、エッチングマスクである感光性有機
膜の溝形成用開孔部の開孔径を大きくし、溝の深さの測
定を行なうことを特徴とする半導体基板の溝の深さの測
定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21122188A JP2623749B2 (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | 半導体基板の溝の深さの測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21122188A JP2623749B2 (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | 半導体基板の溝の深さの測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0259603A true JPH0259603A (ja) | 1990-02-28 |
| JP2623749B2 JP2623749B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=16602298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21122188A Expired - Lifetime JP2623749B2 (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | 半導体基板の溝の深さの測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2623749B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013242192A (ja) * | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Shimadzu Corp | エッチングモニタ装置 |
| WO2015022851A1 (ja) * | 2013-08-15 | 2015-02-19 | 富士通株式会社 | 光干渉法を用いた計測装置及び光干渉法を用いた計測方法 |
-
1988
- 1988-08-24 JP JP21122188A patent/JP2623749B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013242192A (ja) * | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Shimadzu Corp | エッチングモニタ装置 |
| WO2015022851A1 (ja) * | 2013-08-15 | 2015-02-19 | 富士通株式会社 | 光干渉法を用いた計測装置及び光干渉法を用いた計測方法 |
| JPWO2015022851A1 (ja) * | 2013-08-15 | 2017-03-02 | 富士通株式会社 | 光干渉法を用いた計測装置及び光干渉法を用いた計測方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2623749B2 (ja) | 1997-06-25 |
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