JPH05302816A - 半導体膜厚測定装置 - Google Patents
半導体膜厚測定装置Info
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- JPH05302816A JPH05302816A JP4109798A JP10979892A JPH05302816A JP H05302816 A JPH05302816 A JP H05302816A JP 4109798 A JP4109798 A JP 4109798A JP 10979892 A JP10979892 A JP 10979892A JP H05302816 A JPH05302816 A JP H05302816A
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Classifications
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- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 フーリエ分光法を応用した非破壊，非接触半
導体膜厚測定装置の薄膜測定限界を向上する。 【構成】 フーリエ分光器の構成要素である光検知器，
ビーム・スプリッタ及び光源の各部材において、有特性
波数範囲が一部分共通な複数の部材を用いて上記光検知
器又はビーム・スプリッタ又は光源を複合化し、例え
ば、ＭＣＴ検知器３１とＳｉ検知器３２の２種類の光検
知器を用い、これら検知器に、ビーム・スプリッタ３０
にて集光鏡２２からの反射干渉光を２つのビームに分割
して入射させる。
導体膜厚測定装置の薄膜測定限界を向上する。 【構成】 フーリエ分光器の構成要素である光検知器，
ビーム・スプリッタ及び光源の各部材において、有特性
波数範囲が一部分共通な複数の部材を用いて上記光検知
器又はビーム・スプリッタ又は光源を複合化し、例え
ば、ＭＣＴ検知器３１とＳｉ検知器３２の２種類の光検
知器を用い、これら検知器に、ビーム・スプリッタ３０
にて集光鏡２２からの反射干渉光を２つのビームに分割
して入射させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体膜厚測定装置に関
し、特に多層薄膜構造を有する半導体の各層薄膜を非破
壊，非接触で測定する装置に関するものである。
し、特に多層薄膜構造を有する半導体の各層薄膜を非破
壊，非接触で測定する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】以下、従来の半導体膜厚測定装置につい
て概説する。いま例えば、図１２に示すように、半導体
基板１上に複数の半導体薄膜（積層膜）層２，３，４が
形成された試料１１を想定し、この試料表面に所定の波
長を有する光束５を入射角θで入射させる。このとき各
薄膜層２，３，４の表面及び基板１の表面での１次反射
光成分をそれぞれ６，７，８，９で表す。また各薄膜層
２，３，４の膜厚及び屈折率をそれぞれ（ｄ1 ，ｎ1
），（ｄ2 ，ｎ2 ），（ｄ3 ，ｎ3 ），とし、基板１
の屈折率をｎs とする。このとき上記各薄膜層２，３，
４の表面及び基板１の表面での反射光成分６，７，８，
９はそれぞれ光路長による位相差を有しており、これら
の合成光束は互いに干渉しあっている。つまり試料の最
上層表面での反射光成分６と最上層からｉ番目と（ｉ＋
１）番目（ｉ＝１，２，３）の層との界面での反射光成
分との光路差δi は次式で与えられる。
て概説する。いま例えば、図１２に示すように、半導体
基板１上に複数の半導体薄膜（積層膜）層２，３，４が
形成された試料１１を想定し、この試料表面に所定の波
長を有する光束５を入射角θで入射させる。このとき各
薄膜層２，３，４の表面及び基板１の表面での１次反射
光成分をそれぞれ６，７，８，９で表す。また各薄膜層
２，３，４の膜厚及び屈折率をそれぞれ（ｄ1 ，ｎ1
），（ｄ2 ，ｎ2 ），（ｄ3 ，ｎ3 ），とし、基板１
の屈折率をｎs とする。このとき上記各薄膜層２，３，
４の表面及び基板１の表面での反射光成分６，７，８，
９はそれぞれ光路長による位相差を有しており、これら
の合成光束は互いに干渉しあっている。つまり試料の最
上層表面での反射光成分６と最上層からｉ番目と（ｉ＋
１）番目（ｉ＝１，２，３）の層との界面での反射光成
分との光路差δi は次式で与えられる。
【０００３】
【数１】
【０００４】従って、これらの光路差δi を有する各反
射光成分６〜９が合成された反射光束の干渉波形を解析
することにより、各薄膜層２，３，４の膜厚を知ること
ができる。
射光成分６〜９が合成された反射光束の干渉波形を解析
することにより、各薄膜層２，３，４の膜厚を知ること
ができる。
【０００５】積層膜の膜厚測定には、反射干渉光の波長
分散干渉波形（以降、干渉スペクトルと呼ぶ）の解析に
よる方法があるが、試料が複数の層からなる多層膜であ
る場合には干渉スペクトルの波形が複雑になるので、反
射スペクトルをフーリエ解析する方法がとられている。
分散干渉波形（以降、干渉スペクトルと呼ぶ）の解析に
よる方法があるが、試料が複数の層からなる多層膜であ
る場合には干渉スペクトルの波形が複雑になるので、反
射スペクトルをフーリエ解析する方法がとられている。
【０００６】すなわち上記反射スペクトルを測光する装
置には、光エネルギーの利用効率が高く測光データの解
析に優れているフーリエ分光法が採用されている。例え
ば、図１１は特開平３−１１０４０５号公報に示され
た、フーリエ分光器を応用した従来の半導体膜厚測定装
置の構成を示す模式図であり、同図に示すように、光源
１０から半導体結晶を透過する赤外光が放出され、コリ
メート鏡１２で平行光束となり、マイケルソン干渉計１
３に導入される。
置には、光エネルギーの利用効率が高く測光データの解
析に優れているフーリエ分光法が採用されている。例え
ば、図１１は特開平３−１１０４０５号公報に示され
た、フーリエ分光器を応用した従来の半導体膜厚測定装
置の構成を示す模式図であり、同図に示すように、光源
１０から半導体結晶を透過する赤外光が放出され、コリ
メート鏡１２で平行光束となり、マイケルソン干渉計１
３に導入される。
【０００７】このマイケルソン干渉計１３は入射してき
た平行光束を透過光束及び反射光束に２分割するビーム
・スプリッタ１４と、ビーム・スプリッタ１４の透過光
束を反射する固定鏡１５と、ビーム・スプリッタ反射光
束を反射する移動鏡１６と、該移動鏡１６を図１１の矢
印の方向に定速走行させるドライバ１７とを備えてい
る。
た平行光束を透過光束及び反射光束に２分割するビーム
・スプリッタ１４と、ビーム・スプリッタ１４の透過光
束を反射する固定鏡１５と、ビーム・スプリッタ反射光
束を反射する移動鏡１６と、該移動鏡１６を図１１の矢
印の方向に定速走行させるドライバ１７とを備えてい
る。
【０００８】そして固定鏡１５と移動鏡１６で反射され
た光束は再びビーム・スプリッタ１４に戻り、ここで上
記移動鏡１６の移動距離に対応した光路差が時間的に変
化する変調干渉光束として合成され、その一部がマイケ
ルソン干渉計１３から反射測光系１８に向けて導出され
る。
た光束は再びビーム・スプリッタ１４に戻り、ここで上
記移動鏡１６の移動距離に対応した光路差が時間的に変
化する変調干渉光束として合成され、その一部がマイケ
ルソン干渉計１３から反射測光系１８に向けて導出され
る。
【０００９】そして反射測光系１８に導入された光束
は、試料１１の所定の面積に光を照射するために、アパ
ーチャ１９により所定の面積の光束に整形され平面鏡２
０で試料１１に照射される。試料１１に照射された光は
前述のように試料１１内の膜構成による干渉を受け、該
試料１１からの反射光束は平面鏡２１で方向を変えら
れ、集光鏡２２で集光されて光検知器２３に入射されこ
こで反射干渉光の強度が検知される。
は、試料１１の所定の面積に光を照射するために、アパ
ーチャ１９により所定の面積の光束に整形され平面鏡２
０で試料１１に照射される。試料１１に照射された光は
前述のように試料１１内の膜構成による干渉を受け、該
試料１１からの反射光束は平面鏡２１で方向を変えら
れ、集光鏡２２で集光されて光検知器２３に入射されこ
こで反射干渉光の強度が検知される。
【００１０】光検知器２３で検知される光束の強度は、
試料１１の膜構成による干渉成分があり、これが前述の
マイケルソン干渉計１３において移動鏡１６の定速走行
に伴う移動距離に関する変調を受けている。この距離的
に変調された干渉光強度を移動距離でフーリエ変換する
と、測光している波数分散スペクトルが得られる。これ
がいわゆるフーリエ変換分光法の原理である。
試料１１の膜構成による干渉成分があり、これが前述の
マイケルソン干渉計１３において移動鏡１６の定速走行
に伴う移動距離に関する変調を受けている。この距離的
に変調された干渉光強度を移動距離でフーリエ変換する
と、測光している波数分散スペクトルが得られる。これ
がいわゆるフーリエ変換分光法の原理である。
【００１１】こうして得られた反射スペクトルには装置
内の光源１０や全ての光学系の透過特性で決まる光強度
分布の上に試料１１の膜干渉成分が重畳している。そこ
で膜構成のない半導体基板等の比較試料を試料１１のか
わりに設置して測定した反射スペクトルで、膜干渉のあ
る反射スペクトルを割算することにより、反射スペクト
ルのうち膜干渉成分のみを取り出すことができる。そし
てこのようにして得られた膜干渉スペクトルから直接膜
厚情報を得るか、あるいはこれを逆フーリエ変換して得
られる、例えば図１３に示すような空間干渉強度波形
（以降、Spatialgram と呼ぶ）により膜厚を解析する方
法がある。
内の光源１０や全ての光学系の透過特性で決まる光強度
分布の上に試料１１の膜干渉成分が重畳している。そこ
で膜構成のない半導体基板等の比較試料を試料１１のか
わりに設置して測定した反射スペクトルで、膜干渉のあ
る反射スペクトルを割算することにより、反射スペクト
ルのうち膜干渉成分のみを取り出すことができる。そし
てこのようにして得られた膜干渉スペクトルから直接膜
厚情報を得るか、あるいはこれを逆フーリエ変換して得
られる、例えば図１３に示すような空間干渉強度波形
（以降、Spatialgram と呼ぶ）により膜厚を解析する方
法がある。
【００１２】図１３において、横軸は移動鏡１６の走行
距離、縦軸は反射光干渉強度を表している。同図に示す
ように、Spatialgram には上記数１式で示した各層界面
での反射光成分の光路差に対し、移動鏡１６の走行位置
による光路差が一致するところで全光が干渉により強め
あうことで各バースト・ピーク２４〜２６が表れる。こ
の各バースト間の距離が各層界面での反射光成分の光路
差に対応する。図１３の例では試料１１表面での反射光
成分６（図１２参照）に対応するバースト・ピーク２４
をセンター・バースト・ピークとし、これを原点として
左右対称に、各層の反射光成分が７，８，９に対応した
各サイド・バースト・ピーク２５，２６，２７として現
れている。いま、センター・バースト・ピーク２４から
各サイド・バースト・ピーク２５，２６，２７までの距
離をＬi （ｉ＝１，２，３）とすると、各反射光成分の
光路差δi は移動鏡１６への往路と復路の２Ｌi に一致
する。従って上記数１式により次の関係式が得られる。
距離、縦軸は反射光干渉強度を表している。同図に示す
ように、Spatialgram には上記数１式で示した各層界面
での反射光成分の光路差に対し、移動鏡１６の走行位置
による光路差が一致するところで全光が干渉により強め
あうことで各バースト・ピーク２４〜２６が表れる。こ
の各バースト間の距離が各層界面での反射光成分の光路
差に対応する。図１３の例では試料１１表面での反射光
成分６（図１２参照）に対応するバースト・ピーク２４
をセンター・バースト・ピークとし、これを原点として
左右対称に、各層の反射光成分が７，８，９に対応した
各サイド・バースト・ピーク２５，２６，２７として現
れている。いま、センター・バースト・ピーク２４から
各サイド・バースト・ピーク２５，２６，２７までの距
離をＬi （ｉ＝１，２，３）とすると、各反射光成分の
光路差δi は移動鏡１６への往路と復路の２Ｌi に一致
する。従って上記数１式により次の関係式が得られる。
【００１３】
【数２】
【００１４】ここで屈折率ｎj ，入射角θは既知のため
上述のSpatialgram を用いてバースト間距離Ｌi が判明
すると、各層厚ｄi を算出することができる。
上述のSpatialgram を用いてバースト間距離Ｌi が判明
すると、各層厚ｄi を算出することができる。
【００１５】次に上記半導体膜厚測定装置の動作につい
て説明する。一般的に反射測光系には図１４(a) に示さ
れるような集光光束系が用いられていた。これは反射測
光系の光エネルギー利用効率を高めるためで、これによ
り光検知信号の信号対ノイズ比（ＳＮ比）が向上し、測
光積算回数の低減を図ることができ測光時間の短縮等に
有効であった。しかし図１４(a) に示されるように、実
際には集光光束の入射角はある値を中心として連続的に
分布しているため、例えば試料１１に入射する集光光束
中の光線５′ａと５′ｂとでは、入射角速度がθa とθ
b と異なるために、図に示すように膜中を進行する光線
の光路長にも差が生じる。このため膜干渉波形には入射
角速度の分布に伴う多くの干渉波形が重なりあい、波形
が乱れてしまうため薄膜や多層膜の解析には問題があっ
た。
て説明する。一般的に反射測光系には図１４(a) に示さ
れるような集光光束系が用いられていた。これは反射測
光系の光エネルギー利用効率を高めるためで、これによ
り光検知信号の信号対ノイズ比（ＳＮ比）が向上し、測
光積算回数の低減を図ることができ測光時間の短縮等に
有効であった。しかし図１４(a) に示されるように、実
際には集光光束の入射角はある値を中心として連続的に
分布しているため、例えば試料１１に入射する集光光束
中の光線５′ａと５′ｂとでは、入射角速度がθa とθ
b と異なるために、図に示すように膜中を進行する光線
の光路長にも差が生じる。このため膜干渉波形には入射
角速度の分布に伴う多くの干渉波形が重なりあい、波形
が乱れてしまうため薄膜や多層膜の解析には問題があっ
た。
【００１６】そこで特開平３−１１０４０５号公報では
図１４(b) に示すように、反射測光系において試料１１
への照射光を平行光束とすることで、光束中の全ての光
線が同じ光路長を有するようになり、膜干渉波形に乱れ
が生じず、薄膜，多層膜の測定に極めて優れた測光性能
を備えたものとなっている。
図１４(b) に示すように、反射測光系において試料１１
への照射光を平行光束とすることで、光束中の全ての光
線が同じ光路長を有するようになり、膜干渉波形に乱れ
が生じず、薄膜，多層膜の測定に極めて優れた測光性能
を備えたものとなっている。
【００１７】ところで、上述の膜干渉スペクトルの解析
から膜厚を測定する方法において、薄膜測定限界（ｄ l
imit）を主に決めるものは測光波数範囲（Δνcm-1）で
あり、次式の関係をもつ。
から膜厚を測定する方法において、薄膜測定限界（ｄ l
imit）を主に決めるものは測光波数範囲（Δνcm-1）で
あり、次式の関係をもつ。
【００１８】
【数３】
【００１９】但し、ここでｎはその膜の屈折率である。
しかし、分光器を構成する個々の全ての光学系及び測定
資料における光の透過または反射条件が測光波数範囲Δ
νを満たさなければ、分光器全体として所定の測光波数
範囲Δνを得ることができず、広い波数域にわたって測
光を実測するのは困難である。
しかし、分光器を構成する個々の全ての光学系及び測定
資料における光の透過または反射条件が測光波数範囲Δ
νを満たさなければ、分光器全体として所定の測光波数
範囲Δνを得ることができず、広い波数域にわたって測
光を実測するのは困難である。
【００２０】一例としてフーリエ変換赤外分光器（以
降、ＦＴ−ＩＲ分光器と呼ぶ）で用いられている光学部
品の組合せによる半導体膜厚測定への応用例を示す。図
１１において、光源１０としてニクロム灯を用い、ビー
ム・スプリッタ１４としてＫＢｒを用い、光検知器２３
として水銀・カドミウム・テルル（ＭＣＴ＝Mercury Ca
dmium Telluride ）を用いた光検知器（以降、ＭＣＴ検
知器と呼ぶ）を用いる。また試料１１の膜構成は図１２
において、半導体膜２にＡｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓ層、半導
体膜３にＡｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ層、半導体膜４にＡｌ
0.45Ｇａ0.55Ａｓ層、半導体基板１にＧａＡｓ基板を用
い、各層の屈折率と膜厚は（ｎ1,ｄ1 ）＝（3.45，0.42
μｍ），（ｎ2,ｄ2 ）＝（3.56，0.09μｍ），（ｎ3,ｄ
3 ）＝（3.45，1.55μｍ），ｎs ＝3.62とする。分光器
全体の感度波数域を上述の組合せによるＦＴ−ＩＲ分光
器で測定したＧａＡｓ半導体基板の基礎反射スペクトル
を図１５に示す。図１５に示されるように、約５０００
cm-1〜６００cm-1で感度が得られている。
降、ＦＴ−ＩＲ分光器と呼ぶ）で用いられている光学部
品の組合せによる半導体膜厚測定への応用例を示す。図
１１において、光源１０としてニクロム灯を用い、ビー
ム・スプリッタ１４としてＫＢｒを用い、光検知器２３
として水銀・カドミウム・テルル（ＭＣＴ＝Mercury Ca
dmium Telluride ）を用いた光検知器（以降、ＭＣＴ検
知器と呼ぶ）を用いる。また試料１１の膜構成は図１２
において、半導体膜２にＡｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓ層、半導
体膜３にＡｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ層、半導体膜４にＡｌ
0.45Ｇａ0.55Ａｓ層、半導体基板１にＧａＡｓ基板を用
い、各層の屈折率と膜厚は（ｎ1,ｄ1 ）＝（3.45，0.42
μｍ），（ｎ2,ｄ2 ）＝（3.56，0.09μｍ），（ｎ3,ｄ
3 ）＝（3.45，1.55μｍ），ｎs ＝3.62とする。分光器
全体の感度波数域を上述の組合せによるＦＴ−ＩＲ分光
器で測定したＧａＡｓ半導体基板の基礎反射スペクトル
を図１５に示す。図１５に示されるように、約５０００
cm-1〜６００cm-1で感度が得られている。
【００２１】また上述の３層構造の半導体膜の膜干渉ス
ペクトルを、同様の構成のＦＴ−ＩＲ分光器で測光した
反射スペクトルが図１６であり、膜干渉に伴う波形が見
られる。この図１６中の測光感度のある矢印Ａ（４３０
０cm-1）から矢印Ｂ（８００cm-1）までの波数域を取り
出し、逆フーリエ変換して得たSpatialgram を図１７に
示す。図１７から判るように３層膜を測定して得られた
波形にかかわらず３つのサイド・バースト・ピークは現
れず、明瞭なピークは第３層目に対応する１つのサイド
・バースト・ピークしか見られない。
ペクトルを、同様の構成のＦＴ−ＩＲ分光器で測光した
反射スペクトルが図１６であり、膜干渉に伴う波形が見
られる。この図１６中の測光感度のある矢印Ａ（４３０
０cm-1）から矢印Ｂ（８００cm-1）までの波数域を取り
出し、逆フーリエ変換して得たSpatialgram を図１７に
示す。図１７から判るように３層膜を測定して得られた
波形にかかわらず３つのサイド・バースト・ピークは現
れず、明瞭なピークは第３層目に対応する１つのサイド
・バースト・ピークしか見られない。
【００２２】上記数３式によると、測光波数範囲Δν＝
４３００−８００＝３５００cm-1では、薄膜測定限界ｄ
limit(3500)＝０．４２μｍとなり、これは第１層目の
半導体膜２の膜厚と同一であり、従って第１層目，第２
層目の半導体膜の分離は困難なことを示している。
４３００−８００＝３５００cm-1では、薄膜測定限界ｄ
limit(3500)＝０．４２μｍとなり、これは第１層目の
半導体膜２の膜厚と同一であり、従って第１層目，第２
層目の半導体膜の分離は困難なことを示している。
【００２３】そこでより広範囲の波数域を測光できる最
も適した光学系の組合せを採用した例を以下に示す。す
なわち上記光源１０にタングステン・ハロゲン灯を用
い、ビーム・スプリッタ１４にフッ化カルシウム（Ｃａ
Ｆ2 ）を用い、光検知器２３にＭＣＴ検知器を用いる。
この組合せによる光学系のＧａＡｓ基板の基礎反射スペ
クトルを図１８に示す。図１８に示されるように、約１
１５００cm-1〜２５００cm-1の範囲で感度のあることが
認められる。この高波数側の限界はＭＣＴ検知器の感度
限界であり、低波数側での限界はタングステン・ハロゲ
ン灯からの放射光の波長で決定されている。この組合せ
による光学系で測光して得た上記３層構造の半導体膜の
干渉スペクトルを図１９に示す。図１９中の測光感度の
ある矢印Ａ（１１０００cm-1）から矢印Ｂ（２８００cm
-1）までの波数域を取り出し、逆フーリエ変換して得た
Spatialgram を図２０に示す。上記数３式より測光波数
範囲Δν＝８２００cm-1より、薄膜測定限界ｄ limit(8
200)＝０．１８μｍとなり、限界値（測定感度）が向上
するが、試料１１の第２層はこの限界値の半分の厚さ
（ｄ2 ＝0.09μｍ）であるため、第１，第２のサイド・
バースト・ピークは相重なり分離されず、第３のサイド
・バースト・ピークのみしか明瞭に現れない。
も適した光学系の組合せを採用した例を以下に示す。す
なわち上記光源１０にタングステン・ハロゲン灯を用
い、ビーム・スプリッタ１４にフッ化カルシウム（Ｃａ
Ｆ2 ）を用い、光検知器２３にＭＣＴ検知器を用いる。
この組合せによる光学系のＧａＡｓ基板の基礎反射スペ
クトルを図１８に示す。図１８に示されるように、約１
１５００cm-1〜２５００cm-1の範囲で感度のあることが
認められる。この高波数側の限界はＭＣＴ検知器の感度
限界であり、低波数側での限界はタングステン・ハロゲ
ン灯からの放射光の波長で決定されている。この組合せ
による光学系で測光して得た上記３層構造の半導体膜の
干渉スペクトルを図１９に示す。図１９中の測光感度の
ある矢印Ａ（１１０００cm-1）から矢印Ｂ（２８００cm
-1）までの波数域を取り出し、逆フーリエ変換して得た
Spatialgram を図２０に示す。上記数３式より測光波数
範囲Δν＝８２００cm-1より、薄膜測定限界ｄ limit(8
200)＝０．１８μｍとなり、限界値（測定感度）が向上
するが、試料１１の第２層はこの限界値の半分の厚さ
（ｄ2 ＝0.09μｍ）であるため、第１，第２のサイド・
バースト・ピークは相重なり分離されず、第３のサイド
・バースト・ピークのみしか明瞭に現れない。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体膜厚測定
装置は以上のように構成されており、現有の光学部材の
組合せによるフーリエ分光では広い波数範囲にわたる測
光には限界があり、薄い半導体膜の膜厚を測定すること
ができないという問題点があった。
装置は以上のように構成されており、現有の光学部材の
組合せによるフーリエ分光では広い波数範囲にわたる測
光には限界があり、薄い半導体膜の膜厚を測定すること
ができないという問題点があった。
【００２５】この発明は上述のような問題点を解消する
ためになされたもので、光学部材による測光限界を克服
し、より広い波数範囲での測光を可能にして、より薄い
半導体多層膜の膜厚を非破壊，非接触で測定することが
できる半導体膜厚測定装置を実現することを目的とす
る。
ためになされたもので、光学部材による測光限界を克服
し、より広い波数範囲での測光を可能にして、より薄い
半導体多層膜の膜厚を非破壊，非接触で測定することが
できる半導体膜厚測定装置を実現することを目的とす
る。
【００２６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体膜
厚測定装置は、光検知器又は光透過部材又は光源を、光
の放射または透過または検知の波数有特性範囲の一部が
重複するように、それぞれ複数の部材を光学的に複合し
て構成するようにしたものである。
厚測定装置は、光検知器又は光透過部材又は光源を、光
の放射または透過または検知の波数有特性範囲の一部が
重複するように、それぞれ複数の部材を光学的に複合し
て構成するようにしたものである。
【００２７】
【作用】この発明においては、光検知器又は光透過部材
又は光源に、光の放射または透過または検知の波数有特
性範囲の一部が重複する複合型のものとなっているた
め、各々の波数有特性範囲の和による波数範囲が得ら
れ、単一部材では得られなかった広い波数範囲にわたり
測光を行うことができる。
又は光源に、光の放射または透過または検知の波数有特
性範囲の一部が重複する複合型のものとなっているた
め、各々の波数有特性範囲の和による波数範囲が得ら
れ、単一部材では得られなかった広い波数範囲にわたり
測光を行うことができる。
【００２８】
【実施例】以下、本発明の第１の実施例による半導体膜
厚測定装置の光検知器を図１に基づいて説明する。図１
(a) は図１１における光検知器２３に相当するものであ
り、図１(a) に示すように本発明の光検知器３００は、
図１１における集光鏡２２で集められた光束をビーム・
スプリッタ３０によりＭＣＴ検知器３１とＳｉ検知器３
２とに分配し、各々同時に電気信号に変換し、これらの
信号を電気信号合成回路３３により１つの信号に合成す
る複合型の検知器となっており、該出力を処理して干渉
スペクトルを得るようになっている。つまりＭＣＴ検知
器３１とＳｉ検知器３２の両方の波数感度範囲にわたり
検知信号を得ることが可能となり、測光波数範囲は各々
単一のものの和の範囲に拡大されることになる。
厚測定装置の光検知器を図１に基づいて説明する。図１
(a) は図１１における光検知器２３に相当するものであ
り、図１(a) に示すように本発明の光検知器３００は、
図１１における集光鏡２２で集められた光束をビーム・
スプリッタ３０によりＭＣＴ検知器３１とＳｉ検知器３
２とに分配し、各々同時に電気信号に変換し、これらの
信号を電気信号合成回路３３により１つの信号に合成す
る複合型の検知器となっており、該出力を処理して干渉
スペクトルを得るようになっている。つまりＭＣＴ検知
器３１とＳｉ検知器３２の両方の波数感度範囲にわたり
検知信号を得ることが可能となり、測光波数範囲は各々
単一のものの和の範囲に拡大されることになる。
【００２９】図１(a) に示した複合型の光検知器３００
を、図１１のＦＴ−ＩＲ分光器に適用し、実際の半導体
膜厚測定に応用した例を図１(b) に示す。ここで光源１
０にはタングステン・ハロゲン灯を用い、ビーム・スプ
リッタ１４にはフッ化カルシウムを用いる。図２は上記
ＭＣＴ検知器３１，Ｓｉ検知器３２単体の感度特性を各
々Ａ，Ｂとして示している。そしてこのような（ＭＣＴ
＋Ｓｉ）複合型の光検知器３００による感度特性は図３
に示すように、それぞれ光検知器３１，３２の単体が有
する感度特性を加え合わせたものとなる。
を、図１１のＦＴ−ＩＲ分光器に適用し、実際の半導体
膜厚測定に応用した例を図１(b) に示す。ここで光源１
０にはタングステン・ハロゲン灯を用い、ビーム・スプ
リッタ１４にはフッ化カルシウムを用いる。図２は上記
ＭＣＴ検知器３１，Ｓｉ検知器３２単体の感度特性を各
々Ａ，Ｂとして示している。そしてこのような（ＭＣＴ
＋Ｓｉ）複合型の光検知器３００による感度特性は図３
に示すように、それぞれ光検知器３１，３２の単体が有
する感度特性を加え合わせたものとなる。
【００３０】この複合型の光検知器３００を用いて測光
した前述のＡｌＧａＡｓ半導体３層膜の干渉スペクトル
を図４に示す。図４に示すように、約１５０００cm
-1（矢印Ａ）から約２７００cm-1（矢印Ｂ）までの測光
波数範囲Δν＝１２３００cm-1にわたり干渉光が測光さ
れている。この波数範囲Δνを逆フーリエ変換して得ら
れたSpatialgram を図５に示す。先に説明したように、
数３式より薄膜測定限界ｄlimit(12300) ＝０．１２μ
ｍとなるが、図５に示すように、各サイド・バースト・
ピークＡ，Ｂ，Ｃから得られる膜厚は０．４２μｍ，
０．０９μｍ，１．５４μｍとほぼ実際の膜厚に対応し
ており、波数範囲の拡大が薄膜測定にいかに有効である
かを実証していることが判る。
した前述のＡｌＧａＡｓ半導体３層膜の干渉スペクトル
を図４に示す。図４に示すように、約１５０００cm
-1（矢印Ａ）から約２７００cm-1（矢印Ｂ）までの測光
波数範囲Δν＝１２３００cm-1にわたり干渉光が測光さ
れている。この波数範囲Δνを逆フーリエ変換して得ら
れたSpatialgram を図５に示す。先に説明したように、
数３式より薄膜測定限界ｄlimit(12300) ＝０．１２μ
ｍとなるが、図５に示すように、各サイド・バースト・
ピークＡ，Ｂ，Ｃから得られる膜厚は０．４２μｍ，
０．０９μｍ，１．５４μｍとほぼ実際の膜厚に対応し
ており、波数範囲の拡大が薄膜測定にいかに有効である
かを実証していることが判る。
【００３１】ここで高波数側が１５０００cm-1で限界と
なっているのは、測光に用いた図１(a) 中のフッ化カル
シウムで構成されたビーム・スプリッタ３０の透過特性
によるものであり、このビーム・スプリッタの改善によ
りさらに高波数までの測光を行うことも可能である。但
し、上記試料１１に用いられているＡｌ0.45Ｇａ0.55Ａ
ｓ結晶のバンド端吸収は、Ｅｇ＝１．９９ｅＶ、つまり
１６０００cm-1付近であるため、それ以上の高波数測光
を用いても、試料の材料吸収や屈折率の異常分散によ
り、もはやこの試料では意味がなくなることに留意する
必要がある。なお図１(c) に示すように、上記図１(a)
のＭＣＴ検知器３１を簡易測光に用いられる安価なトリ
プシン・サルファイト（ＴＧＳ）検知器４３に代えても
よく、この場合にはＭＣＴ検知器を冷却する機構等の部
材が不要であるため、装置の簡素化及び製造コストの低
減を図ることができる。
なっているのは、測光に用いた図１(a) 中のフッ化カル
シウムで構成されたビーム・スプリッタ３０の透過特性
によるものであり、このビーム・スプリッタの改善によ
りさらに高波数までの測光を行うことも可能である。但
し、上記試料１１に用いられているＡｌ0.45Ｇａ0.55Ａ
ｓ結晶のバンド端吸収は、Ｅｇ＝１．９９ｅＶ、つまり
１６０００cm-1付近であるため、それ以上の高波数測光
を用いても、試料の材料吸収や屈折率の異常分散によ
り、もはやこの試料では意味がなくなることに留意する
必要がある。なお図１(c) に示すように、上記図１(a)
のＭＣＴ検知器３１を簡易測光に用いられる安価なトリ
プシン・サルファイト（ＴＧＳ）検知器４３に代えても
よく、この場合にはＭＣＴ検知器を冷却する機構等の部
材が不要であるため、装置の簡素化及び製造コストの低
減を図ることができる。
【００３２】このように本実施例によれば、波数感度の
異なるＭＣＴ検知器３１，Ｓｉ検知器３２の２つの光検
知器を組み合わせて試料１１からの反射光束を受光する
ようにしたから、各光検知器３１，３２両方の波数感度
範囲にわたる検知信号を得ることができ、各々単一光検
知器の測光波数範囲の和に相当する測光波数範囲に拡大
され、従来の光学系では測定不可能であった膜厚を有す
る薄膜半導体装置の膜厚測定を実現することができる。
異なるＭＣＴ検知器３１，Ｓｉ検知器３２の２つの光検
知器を組み合わせて試料１１からの反射光束を受光する
ようにしたから、各光検知器３１，３２両方の波数感度
範囲にわたる検知信号を得ることができ、各々単一光検
知器の測光波数範囲の和に相当する測光波数範囲に拡大
され、従来の光学系では測定不可能であった膜厚を有す
る薄膜半導体装置の膜厚測定を実現することができる。
【００３３】次に本発明の第２の実施例による半導体膜
厚測定装置の光検知器を図６に基づいて説明する。図６
に示すように、この実施例では複合型の光検知器３０１
はＭＣＴ検知器３１とＳｉ検知器３２は、ＭＣＴ検知器
３１を冷却するための液体窒素冷却器５０にエポキシ樹
脂等を用いて固着されて同一平面上に並べられており、
測光光束は図１中の集光光束２２で集光され、直接両光
検知器３１，３２に入射して同時に検知され、その電気
信号が信号合成回路３３で合成されるようになってい
る。このような構成を用いることで、上記第１の実施例
の複合型の光検知器３００のビーム・スプリッタ３０の
透過特性による影響等がなくなり、両光検知器３１，３
２の測光波数域がより直接的に得られ、測光精度を高め
ることができる。
厚測定装置の光検知器を図６に基づいて説明する。図６
に示すように、この実施例では複合型の光検知器３０１
はＭＣＴ検知器３１とＳｉ検知器３２は、ＭＣＴ検知器
３１を冷却するための液体窒素冷却器５０にエポキシ樹
脂等を用いて固着されて同一平面上に並べられており、
測光光束は図１中の集光光束２２で集光され、直接両光
検知器３１，３２に入射して同時に検知され、その電気
信号が信号合成回路３３で合成されるようになってい
る。このような構成を用いることで、上記第１の実施例
の複合型の光検知器３００のビーム・スプリッタ３０の
透過特性による影響等がなくなり、両光検知器３１，３
２の測光波数域がより直接的に得られ、測光精度を高め
ることができる。
【００３４】また図７は本発明の第３の実施例による半
導体膜厚測定装置の光検知器を示し、この実施例では、
複合型の光検知器３０２として３種類の光検知器を用い
るようにしたものである。すなわち、上記第２の実施例
の構成における感度特性は図３に準じるものとなり、９
０００cm-1付近において落ち込みが見られ、この付近で
の測光感度が低下することになるが、図７に示すように
ゲルマニウム（Ｇｅ）検知器４４を上記ＭＣＴ検知器３
１とＳｉ検知器３２と同一平面上に配置することで、こ
の感度の谷間を補間するようにしたものである。このと
きＭＣＴ検知器３１は他の検知器に比べやや感度が悪い
ため、他の検知器よりも面積の大きいものとすることが
好ましい。このようにすることで、高感度かつ広い測光
波数範囲を有する光検知器を得ることができる。
導体膜厚測定装置の光検知器を示し、この実施例では、
複合型の光検知器３０２として３種類の光検知器を用い
るようにしたものである。すなわち、上記第２の実施例
の構成における感度特性は図３に準じるものとなり、９
０００cm-1付近において落ち込みが見られ、この付近で
の測光感度が低下することになるが、図７に示すように
ゲルマニウム（Ｇｅ）検知器４４を上記ＭＣＴ検知器３
１とＳｉ検知器３２と同一平面上に配置することで、こ
の感度の谷間を補間するようにしたものである。このと
きＭＣＴ検知器３１は他の検知器に比べやや感度が悪い
ため、他の検知器よりも面積の大きいものとすることが
好ましい。このようにすることで、高感度かつ広い測光
波数範囲を有する光検知器を得ることができる。
【００３５】図８は各種の光源，ビーム・スプリッタ，
光検知器の有特性波数範囲を示すテーブルチャートであ
り、光検知器の欄において、ＭＣＴ検知器とＳｉ検知器
の両有特性波数範囲の和によると、２５０００cm-1から
５００cm-1付近までの広範囲にわたる可能性が示されて
いる。これは光学系の最適化による（ＭＣＴ＋Ｓｉ）複
合型の光検知器により、可視光（青色）から遠赤外光ま
での領域を検知できることを示唆している。なお図８に
おいて、括弧内のＡ，Ｂ，Ｃ等の添字は、同一部材でも
その組成比が異なる光検知器であることを示す記号であ
る。
光検知器の有特性波数範囲を示すテーブルチャートであ
り、光検知器の欄において、ＭＣＴ検知器とＳｉ検知器
の両有特性波数範囲の和によると、２５０００cm-1から
５００cm-1付近までの広範囲にわたる可能性が示されて
いる。これは光学系の最適化による（ＭＣＴ＋Ｓｉ）複
合型の光検知器により、可視光（青色）から遠赤外光ま
での領域を検知できることを示唆している。なお図８に
おいて、括弧内のＡ，Ｂ，Ｃ等の添字は、同一部材でも
その組成比が異なる光検知器であることを示す記号であ
る。
【００３６】次に本発明の第４の実施例による半導体膜
厚測定装置の光透過部材であるビーム・スプリッタを図
９に基づいて説明する。図９(a) ，(b) は、例えば図１
１におけるビーム・スプリッタ１４に相当する光透過部
材を示し、図中３４はフッ化カルシウム（ＣａＦ2 ）、
３５は石英（Ｓｉ）による領域を示している。このよう
にビーム・スプリッタの光透過面積の半分に、ぞれぞれ
光通過帯域の異なる２部材を用いることで、ビーム・ス
プリッタとしての特性波数範囲は単一部材を用いた場合
の和に相当する特性波数範囲に拡大され、具体的に上記
構成では、図８のテーブルチャートにおけるビーム・ス
プリッタの欄によれば、フッ化カルシウム（ＣａＦ2 ）
と石英（Ｓｉ）の組合せによるビーム・スプリッタの総
有特性波数範囲は約２５０００cm-1〜２０００cm-1とな
ることがわかる。また図９(a) に示すように単に半円ず
つに異なる部材を用いて面積を分割するよりも図９(b)
に示すように各領域が交互に複数現れるように配置した
方が透過光のビームの波面の崩れが少なくなりビームの
面内強度をより均一にすることができる。
厚測定装置の光透過部材であるビーム・スプリッタを図
９に基づいて説明する。図９(a) ，(b) は、例えば図１
１におけるビーム・スプリッタ１４に相当する光透過部
材を示し、図中３４はフッ化カルシウム（ＣａＦ2 ）、
３５は石英（Ｓｉ）による領域を示している。このよう
にビーム・スプリッタの光透過面積の半分に、ぞれぞれ
光通過帯域の異なる２部材を用いることで、ビーム・ス
プリッタとしての特性波数範囲は単一部材を用いた場合
の和に相当する特性波数範囲に拡大され、具体的に上記
構成では、図８のテーブルチャートにおけるビーム・ス
プリッタの欄によれば、フッ化カルシウム（ＣａＦ2 ）
と石英（Ｓｉ）の組合せによるビーム・スプリッタの総
有特性波数範囲は約２５０００cm-1〜２０００cm-1とな
ることがわかる。また図９(a) に示すように単に半円ず
つに異なる部材を用いて面積を分割するよりも図９(b)
に示すように各領域が交互に複数現れるように配置した
方が透過光のビームの波面の崩れが少なくなりビームの
面内強度をより均一にすることができる。
【００３７】また図９(c) に示されるように、１つのビ
ーム・スプリッタを３つの部材を用いて構成してもよ
く、ここではフッ化カルシウム（ＣａＦ2 ）の領域３
４、石英（Ｓｉ）の領域３５、臭化カリウム（ＫＢｒ）
の領域４２が光透過領域の面積を３等分するようにして
配置されており、図８のビーム・スプリッタの欄による
とフッ化カルシウムと石英と臭化カリウムＫＢｒの３部
材を複合的に用いたビーム・スプリッタでは、約２５０
００cm-1〜４００cm-1までの波数範囲において測光が可
能になり、図９(a) ，(b) の２部材を用いた場合よりも
長波長帯域が拡張されることとなる。
ーム・スプリッタを３つの部材を用いて構成してもよ
く、ここではフッ化カルシウム（ＣａＦ2 ）の領域３
４、石英（Ｓｉ）の領域３５、臭化カリウム（ＫＢｒ）
の領域４２が光透過領域の面積を３等分するようにして
配置されており、図８のビーム・スプリッタの欄による
とフッ化カルシウムと石英と臭化カリウムＫＢｒの３部
材を複合的に用いたビーム・スプリッタでは、約２５０
００cm-1〜４００cm-1までの波数範囲において測光が可
能になり、図９(a) ，(b) の２部材を用いた場合よりも
長波長帯域が拡張されることとなる。
【００３８】次に本発明の第５の実施例による半導体膜
厚測定装置の光源を図１０に基づいて説明する。これは
図１１において光源１０に相当するものであり、図１０
に示すように、タングステン・ハロゲン灯３６とニクロ
ム発光灯３７とが出射した光はそれぞれ集光鏡３８，３
９で集められ、ビーム・スプリッタ４０を通して合成さ
れた後、アパーチャ４１により集光源に近づけるための
波面整形が行われ、図１１のコリメータ鏡１２に導かれ
る。ここでアパーチャ４１から各灯３６，３７までの距
離は等しくなるように設定されているので、ビームスプ
リッタ４０での合成光はアパーチャ４１において同一の
波面を有し、コリメータ鏡１２で同一の平行光束とな
る。このようにタングステン・ハロゲン灯３６とニクロ
ム発光灯３７とを組み合わせてその出射光を合成するこ
とで、図８の光源の欄に示されているように、２５００
０cm-1〜２００cm-1の波数範囲での光放射が可能になる
ことがわかる。
厚測定装置の光源を図１０に基づいて説明する。これは
図１１において光源１０に相当するものであり、図１０
に示すように、タングステン・ハロゲン灯３６とニクロ
ム発光灯３７とが出射した光はそれぞれ集光鏡３８，３
９で集められ、ビーム・スプリッタ４０を通して合成さ
れた後、アパーチャ４１により集光源に近づけるための
波面整形が行われ、図１１のコリメータ鏡１２に導かれ
る。ここでアパーチャ４１から各灯３６，３７までの距
離は等しくなるように設定されているので、ビームスプ
リッタ４０での合成光はアパーチャ４１において同一の
波面を有し、コリメータ鏡１２で同一の平行光束とな
る。このようにタングステン・ハロゲン灯３６とニクロ
ム発光灯３７とを組み合わせてその出射光を合成するこ
とで、図８の光源の欄に示されているように、２５００
０cm-1〜２００cm-1の波数範囲での光放射が可能になる
ことがわかる。
【００３９】なお上記実施例では光検知器，ビームスプ
リッタ，光源を２ないし３種類のものを用いて構成する
ようにしたが、これら構成要素をそれぞれ４つ以上の複
数の種類のものを用いて構成してもよいことは言うまで
もない。
リッタ，光源を２ないし３種類のものを用いて構成する
ようにしたが、これら構成要素をそれぞれ４つ以上の複
数の種類のものを用いて構成してもよいことは言うまで
もない。
【００４０】また、マイケルソン干渉計１３（図１(b)
）内のビーム・スプリッタ１４を例として第４の実施
例を説明したが、光源１０から光検知器２３までの光路
における他のビーム・スプリッタ、例えば図１(a) のビ
ーム・スプリッタ３０や図１０のビーム・スプリッタ４
０等についても該第４の実施例と同様の構成を用いるこ
とができる。
）内のビーム・スプリッタ１４を例として第４の実施
例を説明したが、光源１０から光検知器２３までの光路
における他のビーム・スプリッタ、例えば図１(a) のビ
ーム・スプリッタ３０や図１０のビーム・スプリッタ４
０等についても該第４の実施例と同様の構成を用いるこ
とができる。
【００４１】
【発明の効果】以上のように本発明に係る半導体膜厚測
定装置によれば、光検知器又は光透過部材又は光源を、
光の放射または透過または検知の波数有特性範囲の一部
が重複するように、それぞれ複数の部材を光学的に複合
して構成したので、各々の波数有特性範囲の和による波
数範囲が得られ、フーリエ分光法において可能な限り広
波数域にわたる測光が可能となり、膜干渉スペクトル解
析による半導体膜厚測定の薄膜測定限界が飛躍的に向上
するという効果がある。
定装置によれば、光検知器又は光透過部材又は光源を、
光の放射または透過または検知の波数有特性範囲の一部
が重複するように、それぞれ複数の部材を光学的に複合
して構成したので、各々の波数有特性範囲の和による波
数範囲が得られ、フーリエ分光法において可能な限り広
波数域にわたる測光が可能となり、膜干渉スペクトル解
析による半導体膜厚測定の薄膜測定限界が飛躍的に向上
するという効果がある。
【図１】本発明の第１の実施例による半導体膜厚測定装
置の構成及びこれに用いられる複合型の光検知器の構成
を示す図。
置の構成及びこれに用いられる複合型の光検知器の構成
を示す図。
【図２】上記実施例における複合型の光検知器を構成す
るＭＣＴ検知器，Ｓｉ検知器各々の感度特性を示す図。
るＭＣＴ検知器，Ｓｉ検知器各々の感度特性を示す図。
【図３】上記実施例の複合型の光検知器の感度特性を示
す図。
す図。
【図４】上記実施例による複合型の光検知器を用いて積
層膜を測定した時の膜干渉スペクトルを示す図。
層膜を測定した時の膜干渉スペクトルを示す図。
【図５】上記膜干渉スペクトルを逆フーリエ変換して得
たSpatialgram を示す図。
たSpatialgram を示す図。
【図６】本発明の第２の実施例による半導体膜厚測定装
置の複合型の光検知器の構成を示す図。
置の複合型の光検知器の構成を示す図。
【図７】本発明の第３の実施例による半導体膜厚測定装
置の複合型の光検知器の構成を示す図。
置の複合型の光検知器の構成を示す図。
【図８】種々の光源，検知器，ビーム・スプリッタの有
特性波数範囲の一覧表を示す図。
特性波数範囲の一覧表を示す図。
【図９】本発明の第４の実施例による半導体膜厚測定装
置の光透過部材である複合型のビーム・スプリッタの構
成を示す図。
置の光透過部材である複合型のビーム・スプリッタの構
成を示す図。
【図１０】本発明の第５の実施例による半導体膜厚測定
装置の光源の構成を示す図。
装置の光源の構成を示す図。
【図１１】従来のフーリエ分光法を用いた半導体膜厚測
定装置の構成を示す図。
定装置の構成を示す図。
【図１２】基板上に形成された３層膜による１次反射光
光路を示す図。
光路を示す図。
【図１３】上記１次反射光から得られた膜干渉スペクト
ルを逆フーリエ変換することにより得られたSpatialgra
m を示す図。
ルを逆フーリエ変換することにより得られたSpatialgra
m を示す図。
【図１４】基板上に形成された３層膜の１次反射光の集
光光束と平行光束の光路を示す図。
光光束と平行光束の光路を示す図。
【図１５】従来のフーリエ分光法を用いた半導体膜厚測
定装置の感度特性を示す図。
定装置の感度特性を示す図。
【図１６】従来のフーリエ分光法を用いた半導体膜厚測
定装置で測定した３層膜の膜干渉スペクトルを示す図。
定装置で測定した３層膜の膜干渉スペクトルを示す図。
【図１７】上記膜干渉スペクトルを逆フーリエ変換する
ことにより得られたSpatialgramを示す図。
ことにより得られたSpatialgramを示す図。
【図１８】光学部品の組合せを最適化した従来のフーリ
エ分光法を用いた半導体膜厚測定装置の感度特性を示す
図。
エ分光法を用いた半導体膜厚測定装置の感度特性を示す
図。
【図１９】上記半導体膜厚測定装置で測定した３層膜の
膜干渉スペクトルを示す図。
膜干渉スペクトルを示す図。
【図２０】上記膜干渉スペクトルを逆フーリエ変換する
ことにより得られたSpatialgramを示す図。
ことにより得られたSpatialgramを示す図。
１ 半導体基板 ２，３，４ 半導体層 ５ 入射光 ６〜９ 反射光 １０ 光源 １１ 試料 １２ コリメート鏡 １３ マイケルソン干渉計 １４ ビーム・スプリッタ １５ 固定鏡 １６ 移動鏡 １７ ドライバ １８ 反射測光系 １９ アパーチャ ２０，２１ 平面鏡 ２２ 集光鏡 ２３ 光検知器 ２４ センター・バースト・ピーク ２５，２６，２７ サイド・バースト・ピーク ３０ ビーム・スプリッタ ３１ ＭＣＴ検知器 ３２ Ｓｉ検知器 ３３ 電気信号合成回路 ３４ ＣａＦ2 ビーム・スプリッタ ３５ Ｓｉビーム・スプリッタ ３６ タングステン・ハロゲン灯 ３７ ニクロム発光灯 ３８，３９ 集光鏡 ４０ ビーム・スプリッタ ４１ アパーチャ ４２ ＫＢｒビーム・スプリッタ ４３ ＴＧＳ検知器 ４４ Ｇｅ検知器 ３００ 光検知器 ３０１ 光検知器 ３０２ 光検知器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年４月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】
【数１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】
【数２】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】次に上記半導体膜厚測定装置の動作につい
て説明する。一般的に反射測光系には図１４(a) に示さ
れるような集光光束系が用いられていた。これは反射測
光系の光エネルギー利用効率を高めるためで、これによ
り光検知信号の信号対ノイズ比（ＳＮ比）が向上し、測
光積算回数の低減を図ることができ測光時間の短縮等に
有効であった。しかし図１４(a) に示されるように、実
際には集光光束の入射角はある値を中心として連続的に
分布しているため、例えば試料１１に入射する集光光束
中の光線５′ａと５′ｂとでは、入射角がθaとθb と
異なるために、図に示すように膜中を進行する光線の光
路長にも差が生じる。このため膜干渉波形には入射角の
分布に伴う多くの干渉波形が重なりあい、波形が乱れて
しまうため薄膜や多層膜の解析には問題があった。
て説明する。一般的に反射測光系には図１４(a) に示さ
れるような集光光束系が用いられていた。これは反射測
光系の光エネルギー利用効率を高めるためで、これによ
り光検知信号の信号対ノイズ比（ＳＮ比）が向上し、測
光積算回数の低減を図ることができ測光時間の短縮等に
有効であった。しかし図１４(a) に示されるように、実
際には集光光束の入射角はある値を中心として連続的に
分布しているため、例えば試料１１に入射する集光光束
中の光線５′ａと５′ｂとでは、入射角がθaとθb と
異なるために、図に示すように膜中を進行する光線の光
路長にも差が生じる。このため膜干渉波形には入射角の
分布に伴う多くの干渉波形が重なりあい、波形が乱れて
しまうため薄膜や多層膜の解析には問題があった。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】但し、ここでｎはその膜の屈折率である。
しかし、分光器を構成する個々の全ての光学系及び測定
試料における光の透過または反射条件が測光波数範囲Δ
νを満たさなければ、分光器全体として所定の測光波数
範囲Δνを得ることができず、広い波数域にわたって測
光を実測するのは困難である。
しかし、分光器を構成する個々の全ての光学系及び測定
試料における光の透過または反射条件が測光波数範囲Δ
νを満たさなければ、分光器全体として所定の測光波数
範囲Δνを得ることができず、広い波数域にわたって測
光を実測するのは困難である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３１】ここで高波数側が１５０００cm-1で限界と
なっているのは、測光に用いた図１(a) 中のフッ化カル
シウムで構成されたビーム・スプリッタ３０の透過特性
によるものであり、このビーム・スプリッタの改善によ
りさらに高波数までの測光を行うことも可能である。但
し、上記試料１１に用いられているＡｌ0.45Ｇａ0.55Ａ
ｓ結晶のバンド端吸収は、Ｅｇ＝１．９９ｅＶ、つまり
１６０００cm-1付近であるため、それ以上の高波数測光
を用いても、試料の材料吸収や屈折率の異常分散によ
り、もはやこの試料では意味がなくなることに留意する
必要がある。なお図１(c) に示すように、上記図１(a)
のＭＣＴ検知器３１を簡易測光に用いられる安価なトリ
グリシン・サルファイト（ＴＧＳ）検知器４３に代えて
もよく、この場合にはＭＣＴ検知器を冷却する機構等の
部材が不要であるため、装置の簡素化及び製造コストの
低減を図ることができる。
なっているのは、測光に用いた図１(a) 中のフッ化カル
シウムで構成されたビーム・スプリッタ３０の透過特性
によるものであり、このビーム・スプリッタの改善によ
りさらに高波数までの測光を行うことも可能である。但
し、上記試料１１に用いられているＡｌ0.45Ｇａ0.55Ａ
ｓ結晶のバンド端吸収は、Ｅｇ＝１．９９ｅＶ、つまり
１６０００cm-1付近であるため、それ以上の高波数測光
を用いても、試料の材料吸収や屈折率の異常分散によ
り、もはやこの試料では意味がなくなることに留意する
必要がある。なお図１(c) に示すように、上記図１(a)
のＭＣＴ検知器３１を簡易測光に用いられる安価なトリ
グリシン・サルファイト（ＴＧＳ）検知器４３に代えて
もよく、この場合にはＭＣＴ検知器を冷却する機構等の
部材が不要であるため、装置の簡素化及び製造コストの
低減を図ることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３３】次に本発明の第２の実施例による半導体膜
厚測定装置の光検知器を図６に基づいて説明する。図６
に示すように、この実施例では複合型の光検知器３０１
はＭＣＴ検知器３１とＳｉ検知器３２は、ＭＣＴ検知器
３１を冷却するための液体窒素冷却器５０にエポキシ樹
脂等を用いて固着されて同一平面上に並べられており、
測光光束は図１中の集光鏡２２で集光され、直接両光検
知器３１，３２に入射して同時に検知され、その電気信
号が信号合成回路３３で合成されるようになっている。
このような構成を用いることで、上記第１の実施例の複
合型の光検知器３００のビーム・スプリッタ３０の透過
特性による影響等がなくなり、両光検知器３１，３２の
測光波数域がより直接的に得られ、測光精度を高めるこ
とができる。
厚測定装置の光検知器を図６に基づいて説明する。図６
に示すように、この実施例では複合型の光検知器３０１
はＭＣＴ検知器３１とＳｉ検知器３２は、ＭＣＴ検知器
３１を冷却するための液体窒素冷却器５０にエポキシ樹
脂等を用いて固着されて同一平面上に並べられており、
測光光束は図１中の集光鏡２２で集光され、直接両光検
知器３１，３２に入射して同時に検知され、その電気信
号が信号合成回路３３で合成されるようになっている。
このような構成を用いることで、上記第１の実施例の複
合型の光検知器３００のビーム・スプリッタ３０の透過
特性による影響等がなくなり、両光検知器３１，３２の
測光波数域がより直接的に得られ、測光精度を高めるこ
とができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３６】次に本発明の第４の実施例による半導体膜
厚測定装置の光透過部材であるビーム・スプリッタを図
９に基づいて説明する。図９(a) ，(b) は、例えば図１
１におけるビーム・スプリッタ１４に相当する光透過部
材を示し、図中３４はフッ化カルシウム（ＣａＦ2 ）、
３５は石英（ＳｉＯ2 ）による領域を示している。この
ようにビーム・スプリッタの光透過面積の半分に、ぞれ
ぞれ光通過帯域の異なる２部材を用いることで、ビーム
・スプリッタとしての特性波数範囲は単一部材を用いた
場合の和に相当する特性波数範囲に拡大され、具体的に
上記構成では、図８のテーブルチャートにおけるビーム
・スプリッタの欄によれば、フッ化カルシウム（ＣａＦ
2 ）と石英（ＳｉＯ2 ）の組合せによるビーム・スプリ
ッタの総有特性波数範囲は約２５０００cm-1〜２０００
cm-1となることがわかる。また図９(a) に示すように単
に半円ずつに異なる部材を用いて面積を分割するよりも
図９(b) に示すように各領域が交互に複数現れるように
配置した方が透過光のビームの波面の崩れが少なくなり
ビームの面内強度をより均一にすることができる。
厚測定装置の光透過部材であるビーム・スプリッタを図
９に基づいて説明する。図９(a) ，(b) は、例えば図１
１におけるビーム・スプリッタ１４に相当する光透過部
材を示し、図中３４はフッ化カルシウム（ＣａＦ2 ）、
３５は石英（ＳｉＯ2 ）による領域を示している。この
ようにビーム・スプリッタの光透過面積の半分に、ぞれ
ぞれ光通過帯域の異なる２部材を用いることで、ビーム
・スプリッタとしての特性波数範囲は単一部材を用いた
場合の和に相当する特性波数範囲に拡大され、具体的に
上記構成では、図８のテーブルチャートにおけるビーム
・スプリッタの欄によれば、フッ化カルシウム（ＣａＦ
2 ）と石英（ＳｉＯ2 ）の組合せによるビーム・スプリ
ッタの総有特性波数範囲は約２５０００cm-1〜２０００
cm-1となることがわかる。また図９(a) に示すように単
に半円ずつに異なる部材を用いて面積を分割するよりも
図９(b) に示すように各領域が交互に複数現れるように
配置した方が透過光のビームの波面の崩れが少なくなり
ビームの面内強度をより均一にすることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深沢 亮一 東京都八王子市散田町１−７−15 メゾン 散田203 (72)発明者 服部 亮 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社光・マイクロ波デバイス研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】 測定光を出射する光源と、該光源からの
出射光を時間的に変調された干渉光として出射する干渉
計、及び前記干渉光を、基板上に少なくとも１層以上の
積層膜を有する測定試料に導くための光透過部材を含む
光学系と、上記試料の積層膜からの反射干渉光を受光す
る受光部とを備え、上記反射干渉光から膜干渉成分のみ
を抽出し、その干渉強度波形から上記積層膜の膜厚を計
測する半導体膜厚測定装置において、 上記受光部を、互いに測光波数帯域の一部が重複する複
数の光検知器を用いて構成したことを特徴とする半導体
膜厚測定装置。 - 【請求項２】 測定光を出射する光源と、該光源からの
出射光を時間的に変調された干渉光として出射する干渉
計、及び前記干渉光を、基板上に少なくとも１層以上の
積層膜を有する測定試料に導くための光透過部材を含む
光学系と、上記試料の積層膜からの反射干渉光を受光す
る受光部とを備え、上記反射干渉光から膜干渉成分のみ
を抽出し、その干渉強度波形から上記積層膜の膜厚を計
測する半導体膜厚測定装置において、 上記光学系の光透過部材は、 互いの透過波数帯域の一部が重複する複数の単位部材を
組み合わせて構成されていることを特徴とする半導体膜
厚測定装置。 - 【請求項３】 測定光を出射する光源と、該光源からの
出射光を時間的に変調された干渉光として出射する干渉
計、及び前記干渉光を、基板上に少なくとも１層以上の
積層膜を有する測定試料に導くための光透過部材を含む
光学系と、上記試料の積層膜からの反射干渉光を受光す
る受光部とを備え、上記反射干渉光から膜干渉成分のみ
を抽出し、その干渉強度波形から上記積層膜の膜厚を計
測する半導体膜厚測定装置において、 上記光源は、 異なる波長の光を出射する複数の単位光源を有し、各出
射光を光学的に合成して上記測定光として出射すること
を特徴とする半導体膜厚測定装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の半導体膜厚測定装置にお
いて、 上記受光部を構成する複数の光検知器は、同一平面上に
それぞれ隣接して配置されていることを特徴とする半導
体膜厚測定装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の半導体膜厚測定装置にお
いて、 上記複数の検知器として、水銀・カドミウム・テルル光
検知器と、シリコン光検知器と、ゲルマニウム光検知器
とを用いたことを特徴とする半導体膜厚測定装置。 - 【請求項６】 測定光を出射する光源と、該光源からの
出射光を時間的に変調された干渉光として出射する干渉
計、及び前記干渉光を、基板上に少なくとも１層以上の
積層膜を有する測定試料に導くための光透過部材を含む
光学系と、上記試料の積層膜からの反射干渉光を受光す
る受光部とを備え、上記反射干渉光から膜干渉成分のみ
を抽出し、その干渉強度波形から上記積層膜の膜厚を計
測する半導体膜厚測定装置において、 上記光源，光学系，及び受光部は、相互的にその波数特
性範囲の一部が重複するように、それぞれ複数の部材を
光学的に複合して構成されていることを特徴とする半導
体膜厚測定装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4109798A JPH05302816A (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | 半導体膜厚測定装置 |
| DE69304396T DE69304396T2 (de) | 1992-04-28 | 1993-03-08 | Vorrichtung zur Dickenmessung von Dünnschichten von Halbleitern |
| US08/027,639 US5371596A (en) | 1992-04-28 | 1993-03-08 | Optical apparatus components having spectrally overlapping characteristics for measuring semiconductor layer thickness |
| EP93103680A EP0567745B1 (en) | 1992-04-28 | 1993-03-08 | Apparatus for measuring semiconductor layer thickness |
| KR1019930006991A KR940005948A (ko) | 1992-04-28 | 1993-04-26 | 반도체층 두께를 측정하는 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4109798A JPH05302816A (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | 半導体膜厚測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05302816A true JPH05302816A (ja) | 1993-11-16 |
Family
ID=14519492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4109798A Pending JPH05302816A (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | 半導体膜厚測定装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5371596A (ja) |
| EP (1) | EP0567745B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05302816A (ja) |
| KR (1) | KR940005948A (ja) |
| DE (1) | DE69304396T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5523840A (en) * | 1993-06-21 | 1996-06-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for measuring the thicknesses of layers of a multiple layer semiconductor film utilizing the comparison between a spatialgram and an optical characteristic matrix |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19646770A1 (de) * | 1996-11-13 | 1998-05-14 | Koch Alexander W Prof Dr Ing H | Verfahren und Vorrichtung zur optischen Dünnschicht-Biosensorik |
| JPH10223715A (ja) * | 1997-02-06 | 1998-08-21 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 多層エピタキシャルウェーハのエピ膜厚の測定方法 |
| US6286685B1 (en) | 1999-03-15 | 2001-09-11 | Seh America, Inc. | System and method for wafer thickness sorting |
| US6284986B1 (en) | 1999-03-15 | 2001-09-04 | Seh America, Inc. | Method of determining the thickness of a layer on a silicon substrate |
| US6392756B1 (en) | 1999-06-18 | 2002-05-21 | N&K Technology, Inc. | Method and apparatus for optically determining physical parameters of thin films deposited on a complex substrate |
| US6091485A (en) * | 1999-12-15 | 2000-07-18 | N & K Technology, Inc. | Method and apparatus for optically determining physical parameters of underlayers |
| DE10123470B4 (de) * | 2001-05-15 | 2010-08-19 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Verfahren und Anordnung zur berührungslosen Ermittlung von Produkteigenschaften |
| KR20030016935A (ko) * | 2001-08-23 | 2003-03-03 | 광주과학기술원 | 광섬유 렌즈의 초점거리를 이용한 물질의 두께 측정장치및 그 방법 |
| JP4449293B2 (ja) * | 2001-12-19 | 2010-04-14 | 株式会社ニコン | 成膜装置、及び光学部材の製造方法 |
| DE10319843A1 (de) * | 2003-05-03 | 2004-12-02 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zum Bestimmen der Tiefe einer vergrabenen Struktur |
| US7177030B2 (en) * | 2004-04-22 | 2007-02-13 | Technion Research And Development Foundation Ltd. | Determination of thin film topography |
| KR102659670B1 (ko) * | 2019-07-31 | 2024-04-19 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 두께 측정 장치 및 방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5342758A (en) * | 1976-09-29 | 1978-04-18 | Canon Inc | Interference measuring method |
| JPH04120404A (ja) * | 1990-09-11 | 1992-04-21 | Jasco Corp | 半導体多層薄膜の膜厚評価装置及び膜厚評価方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03110405A (ja) * | 1989-09-25 | 1991-05-10 | Japan Spectroscopic Co | 多層薄膜評価装置 |
| DE69021813T2 (de) * | 1989-09-25 | 1996-05-23 | Jasco Corp | Apparat und Verfahren für die Ausmessung von dünnen mehrschichtigen Lagen. |
| US5002394A (en) * | 1990-01-30 | 1991-03-26 | Midac Corporation | Fabricating interferometers having reduced misalignment problems |
| US5159408A (en) * | 1991-03-27 | 1992-10-27 | Hughes Danbury Optical Systems, Inc. | Optical thickness profiler using synthetic wavelengths |
| US5210590A (en) * | 1992-02-18 | 1993-05-11 | L. T. Industries, Inc. | Rapid scanning spectrographic analyzer |
| US5202939A (en) * | 1992-07-21 | 1993-04-13 | Institut National D'optique | Fabry-perot optical sensing device for measuring a physical parameter |
-
1992
- 1992-04-28 JP JP4109798A patent/JPH05302816A/ja active Pending
-
1993
- 1993-03-08 DE DE69304396T patent/DE69304396T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-03-08 US US08/027,639 patent/US5371596A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-03-08 EP EP93103680A patent/EP0567745B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-26 KR KR1019930006991A patent/KR940005948A/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5342758A (en) * | 1976-09-29 | 1978-04-18 | Canon Inc | Interference measuring method |
| JPH04120404A (ja) * | 1990-09-11 | 1992-04-21 | Jasco Corp | 半導体多層薄膜の膜厚評価装置及び膜厚評価方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5523840A (en) * | 1993-06-21 | 1996-06-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for measuring the thicknesses of layers of a multiple layer semiconductor film utilizing the comparison between a spatialgram and an optical characteristic matrix |
| US5587792A (en) * | 1993-06-21 | 1996-12-24 | Nishizawa; Seiji | Apparatus and method for measuring thickness of thin semiconductor multi-layer film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69304396T2 (de) | 1997-04-17 |
| DE69304396D1 (de) | 1996-10-10 |
| EP0567745A2 (en) | 1993-11-03 |
| KR940005948A (ko) | 1994-03-22 |
| EP0567745A3 (ja) | 1994-01-19 |
| EP0567745B1 (en) | 1996-09-04 |
| US5371596A (en) | 1994-12-06 |
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