JPS6228606A - 膜厚測定装置 - Google Patents
膜厚測定装置Info
- Publication number
- JPS6228606A JPS6228606A JP16802385A JP16802385A JPS6228606A JP S6228606 A JPS6228606 A JP S6228606A JP 16802385 A JP16802385 A JP 16802385A JP 16802385 A JP16802385 A JP 16802385A JP S6228606 A JPS6228606 A JP S6228606A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- film thickness
- film
- thickness
- sample
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- Pending
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は半導体ウェー八等の上に形成された酸化膜、窒
化膜、多結晶シリコン膜等の薄膜や、エリプソメトリ周
期が短かい膜種の膜厚を測定する膜厚測定装置に関する
。
化膜、多結晶シリコン膜等の薄膜や、エリプソメトリ周
期が短かい膜種の膜厚を測定する膜厚測定装置に関する
。
エリブソメ１−りを利用した膜厚測定装置の従来例を第
３図に示す。一定波長の光線を照射する光源１と、反射
された光線を検知する検知器２とが１対配設されている
。試料３は試料台４の上に載置されており、試料３の表
面には薄膜が形成されている。しかしながらこの装置で
は、測定に当っては第３図に点線で示すように光線の入
射角を変化させるため光源の角度を測定者が変え、各角
度で測定して得られたエリプソメトリ周期毎の膜厚値か
ら、数値が同一の測定値を膜厚として求めなければなら
ない。このため、操作が煩雑である。
３図に示す。一定波長の光線を照射する光源１と、反射
された光線を検知する検知器２とが１対配設されている
。試料３は試料台４の上に載置されており、試料３の表
面には薄膜が形成されている。しかしながらこの装置で
は、測定に当っては第３図に点線で示すように光線の入
射角を変化させるため光源の角度を測定者が変え、各角
度で測定して得られたエリプソメトリ周期毎の膜厚値か
ら、数値が同一の測定値を膜厚として求めなければなら
ない。このため、操作が煩雑である。
このような装置の他に、異なる波長の光線を照射する光
源と、各光源からの光線が反射された光線を検知する検
知器とが２対配設されたものが。
源と、各光源からの光線が反射された光線を検知する検
知器とが２対配設されたものが。
従来から使用されている。しかしながらこの装置では、
照射される光線のうちの一方の波長の光は安定であるが
、他方の波長光は不安定で寿命が短かく、信頼性に欠け
ている。
照射される光線のうちの一方の波長の光は安定であるが
、他方の波長光は不安定で寿命が短かく、信頼性に欠け
ている。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、試料表面
に形成された膜の厚さの測定を簡単に、しかも正確に行
なうことができる膜厚測定装置を提供Ｊ“ることを目的
としている。
に形成された膜の厚さの測定を簡単に、しかも正確に行
なうことができる膜厚測定装置を提供Ｊ“ることを目的
としている。
上記の目的を達成するため本発明は、照射する光線の入
射角が異なるように配設された光源と、各反射光を検知
する検出器とが少なくとも２対配設されており、各光源
から同一波長の光線を照射し、それぞれの光照射で得ら
れた数値から膜厚を測定する膜厚測定装置を提供するも
のである。
射角が異なるように配設された光源と、各反射光を検知
する検出器とが少なくとも２対配設されており、各光源
から同一波長の光線を照射し、それぞれの光照射で得ら
れた数値から膜厚を測定する膜厚測定装置を提供するも
のである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する。
て説明する。
第１図に示す実施例では、光源ｉａ、１ｂが２基設けら
れ、反射光の検出器２ａ、２ｂが２基設けられている。
れ、反射光の検出器２ａ、２ｂが２基設けられている。
すなわち、光１１ａ、ｌｂと検出Ｗ２ａ、２ｂの組が２
対配設されている。これらはいずれも試料台４上に載置
される半導体ウェー八等の試料３の上方に固定され、一
方の光源１ａは試料３の法線に対して７０度の入射角で
光線を照射するようにセットされ、他方の光源１ｂは法
線に対して３０度の入射角で光線を照射するようにセラ
１〜されている。従って、８光Ｆｔ１ａ、ｉｂに対応し
て反射光を検知する検出器２ａ、 ２ｂも、法線に対し
てそれぞれ同様の角度でセットされる。
対配設されている。これらはいずれも試料台４上に載置
される半導体ウェー八等の試料３の上方に固定され、一
方の光源１ａは試料３の法線に対して７０度の入射角で
光線を照射するようにセットされ、他方の光源１ｂは法
線に対して３０度の入射角で光線を照射するようにセラ
１〜されている。従って、８光Ｆｔ１ａ、ｉｂに対応し
て反射光を検知する検出器２ａ、 ２ｂも、法線に対し
てそれぞれ同様の角度でセットされる。
光源１ａ、ｌｂから照射された光線は、試料３の上面に
形成されたｉ９膜および試料面で反射されて検出器２ａ
、２ｂに検知され、これにより膜厚が測定される。ここ
で、８光１１ａ、１ｂから照射される光線としては同一
波長のものが使用される。この波長光としては安定性が
よく、しかも反射性のよいものが使用され、例えばヘリ
ウム−ネオンレーザ光が選択される。安定した波長光を
使用することで正確な測定が可能となり、しかも光源の
寿命が長くなる。
形成されたｉ９膜および試料面で反射されて検出器２ａ
、２ｂに検知され、これにより膜厚が測定される。ここ
で、８光１１ａ、１ｂから照射される光線としては同一
波長のものが使用される。この波長光としては安定性が
よく、しかも反射性のよいものが使用され、例えばヘリ
ウム−ネオンレーザ光が選択される。安定した波長光を
使用することで正確な測定が可能となり、しかも光源の
寿命が長くなる。
膜厚の測定はエリプソメトリ法で行なわれる。
すなわち第２図に示すように、２つの光源１ａ。
１ｂの反射光を検出器２ａ、２ｂで検出し、この検出デ
ータに対して演算装置５ａ、５ｂで所定の演τ）処理を
施す。このようにして得られた周期数値を比較演算装置
６で比較し、それぞれの数値が一致したものを真の膜厚
とすることができる。この真の膜厚値は表示装置７で表
示される。この場合、測定方法は従来と同様であるので
、測定の制御およびデータ処理は演算装置５ａ、５ｂお
よび比較演算装置６を構成するパーソナルコンビューク
等のプログラムを変更するだけで簡単に行なうことがで
きる。
ータに対して演算装置５ａ、５ｂで所定の演τ）処理を
施す。このようにして得られた周期数値を比較演算装置
６で比較し、それぞれの数値が一致したものを真の膜厚
とすることができる。この真の膜厚値は表示装置７で表
示される。この場合、測定方法は従来と同様であるので
、測定の制御およびデータ処理は演算装置５ａ、５ｂお
よび比較演算装置６を構成するパーソナルコンビューク
等のプログラムを変更するだけで簡単に行なうことがで
きる。
次に、波長６３２８人のへリウムーネＡンレーザを、試
料３に対して入射角３０度、７０度となるように光ｇｉ
ａ、ｉｂをセラｌ−ｔ、た装置を使用して、シリコンウ
ェーハ３上に形成された屈折率１．４５、膜厚６０００
人の酸化膜の膜厚を測定する場合を説明する。光源１ｂ
から入射角３０度で照射され、試料で反射された光を検
出器２ｂで検知した数値は、 １３５１人、３６７５人。
料３に対して入射角３０度、７０度となるように光ｇｉ
ａ、ｉｂをセラｌ−ｔ、た装置を使用して、シリコンウ
ェーハ３上に形成された屈折率１．４５、膜厚６０００
人の酸化膜の膜厚を測定する場合を説明する。光源１ｂ
から入射角３０度で照射され、試料で反射された光を検
出器２ｂで検知した数値は、 １３５１人、３６７５人。
６０００人、８３２５人・・・
であり、２３２５人の周期となる。光源１ａから入射角
７０度で照射され、反射した光を検出器２ａで検知した
数値は、 ２７０人、３１３５人。
７０度で照射され、反射した光を検出器２ａで検知した
数値は、 ２７０人、３１３５人。
６０００人、８８６５人・・・
であり、２８６５への周期となる。従って、測定によっ
て１ｎられる膜厚は上記２種の数値が一致した６０００
人となり、正確な膜厚データが１″＃られる。
て１ｎられる膜厚は上記２種の数値が一致した６０００
人となり、正確な膜厚データが１″＃られる。
なお、本発明においては光源と検出器を３対以上設けて
もよく、これにより精度の向上と測定時間の短縮が可能
となる。又、光線の入射角度も図示の実施例に限らす、
種々変更が可能である。
もよく、これにより精度の向上と測定時間の短縮が可能
となる。又、光線の入射角度も図示の実施例に限らす、
種々変更が可能である。
以上の通り本発明によれば、異なる入射角で光線を照Ｃ
Ｊする光源と反射光を検知する検出器を少なくとし２基
対以上配設し、各光源から同一波長の光線を照射するよ
うにしたので、ｒＩＱ厚の測定が簡易に、しかも正確に
行なうことができ、連続測定を迅速に行なうことができ
る膜厚ａｌｌｌ定装冒が得られる。
Ｊする光源と反射光を検知する検出器を少なくとし２基
対以上配設し、各光源から同一波長の光線を照射するよ
うにしたので、ｒＩＱ厚の測定が簡易に、しかも正確に
行なうことができ、連続測定を迅速に行なうことができ
る膜厚ａｌｌｌ定装冒が得られる。
第１図は本発明の一実施例の要部の正面図、第２図は同
実施例の構成を示すブロック図、第３図は従来装置の一
例の要部の正面図である。 １ａ、１ｂ・・・光源、２ａ、２ｂ・・・検出器、３・
・・試料。 出願人代理人 佐 藤 −雄 Ｐ）１ 図 も２ 図 ５３ 図
実施例の構成を示すブロック図、第３図は従来装置の一
例の要部の正面図である。 １ａ、１ｂ・・・光源、２ａ、２ｂ・・・検出器、３・
・・試料。 出願人代理人 佐 藤 −雄 Ｐ）１ 図 も２ 図 ５３ 図
Claims (1)
- 表面に薄膜が形成された試料を置く試料台と、この試
料台上の試料に対して第１の入射角度で光を照射する第
１の光照射手段と、前記試料面で反射された前記第１の
光照射手段からの光を検出する第１の検出手段と、前記
試料台上の試料に対して第２の入射角度で前記第１の光
照射手段と同一波長の光を照射する第２の光照射手段と
、前記試料面で反射された前記第２の光照射手段からの
光を検出する第２の検出手段と、前記第１および第２の
検出手段の出力信号にもとづいてエリプソメトリ周期毎
の膜厚値を演算する演算手段と、この演算手段の演算結
果をそれぞれ比較して真の膜厚値を求める比較手段とを
備える膜厚測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16802385A JPS6228606A (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 膜厚測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16802385A JPS6228606A (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 膜厚測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6228606A true JPS6228606A (ja) | 1987-02-06 |
Family
ID=15860378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16802385A Pending JPS6228606A (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 膜厚測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6228606A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02126106A (ja) * | 1988-11-04 | 1990-05-15 | Shimadzu Corp | 偏光解析装置 |
| JPH02129503A (ja) * | 1988-11-09 | 1990-05-17 | Shimadzu Corp | 偏光解析装置 |
| JPH04127004A (ja) * | 1990-09-18 | 1992-04-28 | Jasco Corp | エリプソメータ及びその使用方法 |
| US6798512B2 (en) | 2001-08-09 | 2004-09-28 | Therma-Wave, Inc. | Multiple beam ellipsometer |
-
1985
- 1985-07-30 JP JP16802385A patent/JPS6228606A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02126106A (ja) * | 1988-11-04 | 1990-05-15 | Shimadzu Corp | 偏光解析装置 |
| JPH02129503A (ja) * | 1988-11-09 | 1990-05-17 | Shimadzu Corp | 偏光解析装置 |
| JPH04127004A (ja) * | 1990-09-18 | 1992-04-28 | Jasco Corp | エリプソメータ及びその使用方法 |
| US6798512B2 (en) | 2001-08-09 | 2004-09-28 | Therma-Wave, Inc. | Multiple beam ellipsometer |
| US6985228B2 (en) | 2001-08-09 | 2006-01-10 | Tokyo Electron Limited | Multiple beam ellipsometer |
| US7136164B2 (en) | 2001-08-09 | 2006-11-14 | Tokyo Electron Limited | Multiple beam ellipsometer |
| US7321427B2 (en) | 2001-08-09 | 2008-01-22 | Tokyo Electron Limited | Multiple beam ellipsometer |
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