JP2848873B2 - Contact hole opening inspection method - Google Patents
Contact hole opening inspection methodInfo
- Publication number
- JP2848873B2 JP2848873B2 JP30082789A JP30082789A JP2848873B2 JP 2848873 B2 JP2848873 B2 JP 2848873B2 JP 30082789 A JP30082789 A JP 30082789A JP 30082789 A JP30082789 A JP 30082789A JP 2848873 B2 JP2848873 B2 JP 2848873B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- contact hole
- work function
- inspection method
- opening inspection
- hole opening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体素子のコンタクトエッチングにおけ
るコンタクトホール開口検査方法に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a contact hole opening inspection method in contact etching of a semiconductor device.
（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、例えば「日経
マイクロデバイス，第46号」日経BP社発行1989.4第58〜
61頁に記載されるものがあった。(Prior Art) Conventionally, as a technique in such a field, for example, “Nikkei Microdevice, No. 46”, published by Nikkei BP, May.
Some were described on page 61.
以下、そのコンタクトホール開口検査方向について説
明する。Hereinafter, the contact hole opening inspection direction will be described.
コンタクトホールに電子ビームを照射して得られる二
次電子信号の強弱により、パターン測長を行う電子ビー
ム測長機を用いて、そのコンタクトホールを観察する
と、コンタクトホールの底部の画像の濃淡から、コンタ
クトホール底部にレジスト残渣が存在することがわか
る。By observing the contact hole using an electron beam length measuring machine that performs pattern length measurement according to the intensity of the secondary electron signal obtained by irradiating the contact hole with an electron beam, from the density of the image at the bottom of the contact hole, It can be seen that a resist residue exists at the bottom of the contact hole.
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、以上述べたコンタクトホール開口検査
方法では、コンタクトホール径が小さくなると、電子ビ
ームが照射されている底面からの二次電子が検出され難
くなるので、4MbDRAM等のサブミクロン半導体素子への
適用が難しいという問題点があった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the contact hole opening inspection method described above, when the diameter of the contact hole becomes small, it becomes difficult to detect the secondary electrons from the bottom surface irradiated with the electron beam. However, there is a problem that it is difficult to apply the method to submicron semiconductor devices.
本発明は、上記問題点を除去し、サブミクロン領域の
コンタクトホールの開口を再現性良く、しかも精度良く
行うことのできるコンタクトホール開口検査方法を提供
することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to eliminate the above problems and to provide a contact hole opening inspection method capable of opening a contact hole in a submicron region with good reproducibility and high accuracy.
（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、下地上に、前
記下地の仕事関数より仕事関数が大きい上層が形成さ
れ、該上層に形成されたコンタクトホールの開口を検査
するコンタクトホール開口検査方法において、前記下地
の仕事関数より大きく、かつ前記上層の仕事関数より小
さいエネルギーのレーザ光を、前記コンタクトホールに
照射して、該コンタクトホールの開口の検査を行うよう
にしたものである。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, according to the present invention, an upper layer having a work function larger than the work function of the base is formed on the base, and an opening of a contact hole formed in the upper layer is formed. In the contact hole opening inspection method, the contact hole is inspected by irradiating the contact hole with laser light having an energy larger than the work function of the base and smaller than the work function of the upper layer. It was made.
（作用） 本発明によれば、上記したように、下地上に、前記下
地の仕事関数より仕事関数が大きい上層が形成され、該
上層に形成されたコンタクトホールの開口を検査するコ
ンタクトホール開口検査方法において、前記下地の仕事
関数より大きく、かつ前記上層の仕事関数より小さいエ
ネルギーのレーザ光を、前記コンタクトホールに照射し
て、該コンタクトホールの開口の検査を行うようことに
より、コンタクトホールの開口が行われているか否かを
的確に検査することができる。(Action) According to the present invention, as described above, an upper layer having a work function larger than the work function of the underlying layer is formed on the underlying layer, and a contact hole opening inspection for inspecting an opening of the contact hole formed in the upper layer. In the method, the contact hole is irradiated with a laser beam having an energy larger than the work function of the underlying layer and smaller than the work function of the upper layer to inspect the opening of the contact hole. It can be accurately inspected whether or not the operation is performed.
従って、サブミクロンデバイスに対応した精度の高い
コンタクトホールの開口検査を行うことができる。Therefore, a highly accurate contact hole opening inspection corresponding to a submicron device can be performed.
（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳
細に説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図は本発明の実施例を示す半導体素子のコンタク
トホール開口検査装置の構成図である。FIG. 1 is a block diagram of a contact hole opening inspection apparatus for a semiconductor device showing an embodiment of the present invention.
この図において、ウエハ10は、真空ポンプ６で、例え
ば、10-6Torr程度の真空度に保たれている真空チャンバ
１内のステージ９に載置されている。ここで、レーザ光
によるウエハ10の過熱が問題になる場合には、ステージ
９は冷却源11により冷却される。In this figure, a wafer 10 is mounted on a stage 9 in a vacuum chamber 1 maintained at a vacuum degree of, for example, about 10 −6 Torr by a vacuum pump 6. Here, when overheating of the wafer 10 by the laser beam becomes a problem, the stage 9 is cooled by the cooling source 11.
そこで、真空チャンバ１は、ゲートバルブ８を介して
ロードロックチャンバ７と連結されており、ウエハ10
は、ロードロックチャンバ７から真空チャンバ１に導入
されるようになっている。また、ステージコントローラ
19による位置合わせと、接眼レンズ４、光源５、ミラー
II14、ミラーIII15、ビームスプリッタI16、ミラーIV1
7、対物レンズ18、ビームスプリッタII20及び画像表示
部21より成る光学顕微鏡システムによる位置合わせとを
併用することにより、検査の対象であるウエハ10のコン
タクトホールを対物レンズ18の焦点に移動する。Therefore, the vacuum chamber 1 is connected to the load lock chamber 7 via the gate valve 8 so that the wafer 10
Is introduced from the load lock chamber 7 into the vacuum chamber 1. Also stage controller
Positioning by 19, eyepiece 4, light source 5, mirror
II14, mirror III15, beam splitter I16, mirror IV1
7. The contact hole of the wafer 10 to be inspected is moved to the focal point of the objective lens 18 by using the objective lens 18, the beam splitter II 20 and the alignment by the optical microscope system including the image display unit 21 together.
コンタクトホールの移動が完了したら、レーザ光源12
からレーザ光を照射する。レーザ光は、ミラーI13、ビ
ームスプリッタII20、レーザ光透過窓２、ビームスプリ
ッタI16及び対物レンズ18を透過して、ウエハ10内の目
的とするコンタクトホールに到達する。When the movement of the contact hole is completed,
Is irradiated with laser light. The laser light passes through the mirror I13, the beam splitter II20, the laser light transmission window 2, the beam splitter I16, and the objective lens 18, and reaches a target contact hole in the wafer 10.
コンタクトホールに照射されるレーザ光は、例えば、
ケイ素の仕事関数4.7eVよりも、0.02eV程度大きなエネ
ルギーを持つものが適している。The laser light applied to the contact hole is, for example,
A material having an energy about 0.02 eV larger than the work function of silicon of 4.7 eV is suitable.
その理由を第２図を参照しながら説明する。 The reason will be described with reference to FIG.
第２図は半導体素子のコンタクトホール断面例を示す
図であり、第２図（ａ）はコンタクトホールが完全に開
口している場合、第２図（ｂ）はコンタクトホールが完
全に開口していない場合を示している。そして、下地と
してケイ素30があり、その上にSiO2膜31、レジスト32、
コンタクトホール33が形成される。FIG. 2 is a view showing an example of a cross section of a contact hole of a semiconductor element. FIG. 2 (a) shows a case where the contact hole is completely opened, and FIG. 2 (b) shows a case where the contact hole is completely opened. No case is shown. And there is silicon 30 as a base, on which SiO 2 film 31, resist 32,
A contact hole 33 is formed.
第２図（ａ）において、ケイ素にその仕事関数より大
きなエネルギーを持つレーザ光を照射すると、ケイ素30
から光電子が放出され、光電子検出部３（第１図参照）
にて検出される。In FIG. 2 (a), when silicon is irradiated with laser light having an energy larger than its work function, silicon 30
Photoelectrons are emitted from the photoelectron detector 3 (see FIG. 1).
It is detected by.
一方、第２図（ｂ）に示すように、コンタクトホール
の底部にSiO2膜の残渣が存在している場合、ケイ素30に
その仕事関数より大きなエネルギーを持ち、SiO2の光学
的バンドギャップ（8.3eV）より小さなエネルギーを持
つレーザ光を照射すると、レーザ光はケイ素30に達し
て、ケイ素30から光電子が放出される。On the other hand, as shown in FIG. 2 (b), in the case where the residue of the SiO 2 film on the bottom of the contact hole is present, it has a greater energy than the work function of silicon 30, a SiO 2 optical band gap ( When a laser beam having energy smaller than 8.3 eV) is irradiated, the laser beam reaches the silicon 30 and the silicon 30 emits photoelectrons.
この時、放出される光電子の運動エネルギーは、 mv2/2＝ｈν−Ｗで表される。At this time, the kinetic energy of photoelectrons emitted is represented by mv 2/2 = hν-W .
m :電子質量9.11×10-31kg v :電子速度 h :プランク定数4.14×10-15eV・Ｓ ν：レーザ光振動数 W :ケイ素の仕事関枢4.7eV ここで、レーザ光のエネルギーがケイ素の仕事関数よ
り十分に大きいと、光電子がSiO2膜を突き抜けてしま
い、光電子検出部３（第１図参照）に検出されるため、
第２図（ａ）の場合と同様の結果になる。m: electron mass 9.11 × 10 -31 kg v: electron velocity h: Planck's constant 4.14 × 10 -15 eV ・ S ν: laser light frequency W: silicon work-related 4.7 eV where the energy of the laser light is silicon If the work function is sufficiently larger than the work function, the photoelectrons penetrate the SiO 2 film and are detected by the photoelectron detector 3 (see FIG. 1).
The result is similar to that of FIG.
従って、第２図（ａ）と第２図（ｂ）の場合の区別を
つけるために、照射レーザ光のエネルギーは、ケイ素の
仕事関係より少しだけ大きい値を用いればよいことがわ
かる。Therefore, in order to distinguish between the cases of FIGS. 2A and 2B, it is understood that the energy of the irradiation laser beam should be a value slightly larger than the work relationship of silicon.
ところで、ケイ素の仕事関数より0.02eV大きいエネル
ギーを持つレーザ光の波長は、263nmであり、該レーザ
光は対物レンズ18（第１図参照）により、 ｄ＝1.22〔λ／（NA）〕 d :ビーム径 λ：レーザ光波長 NA:対物レンズ開口数 で示されるビーム径まで絞ることができる。これによ
り、例えば、NA＝0.9の対物レンズを用いた場合には、
0.4μｍ程度のコンタクトホールの開口検査を行うこと
ができる。By the way, the wavelength of the laser light having an energy 0.02 eV larger than the work function of silicon is 263 nm, and the laser light is d = 1.22 [λ / (NA)] d by the objective lens 18 (see FIG. 1). Beam diameter λ: laser beam wavelength NA: objective lens numerical aperture Thus, for example, when an objective lens with NA = 0.9 is used,
An opening inspection of a contact hole of about 0.4 μm can be performed.
なお、上記実施例では、下地がケイ素の場合について
説明したが、アルミニウム合金、シリサイド等であって
も、それぞれの仕事関数より少し大きなエネルギーを持
つレーザ光を照射することにより、同様の効果を奏する
ことができる。In the above embodiment, the case where the base is made of silicon has been described. However, even if the base is made of aluminum alloy, silicide or the like, similar effects can be obtained by irradiating a laser beam having energy slightly larger than each work function. be able to.
また、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、
これらを本発明の範囲から排除するものではない。Further, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible based on the gist of the present invention.
They are not excluded from the scope of the present invention.
（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、下地
上に、前記下地の仕事関数より仕事関数が大きい上層が
形成され、該上層に形成されたコンタクトホールの開口
を検査するコンタクトホール開口検査方法において、前
記下地の仕事関数より大きく、かつ前記上層の仕事関数
より小さいエネルギーのレーザ光を、前記コンタトホー
ルに照射して、該コンタクトホールの開口の検査を行う
ので、サブミクロンデバイスに対応した精度の高いコン
タクトホール開口検査を行うことができる。(Effects of the Invention) As described above in detail, according to the present invention, an upper layer having a work function larger than the work function of the base is formed on the base, and the opening of the contact hole formed in the upper layer is formed. In the contact hole opening inspection method for inspecting, the contact hole is inspected by irradiating the contact hole with laser light having an energy larger than the work function of the base and smaller than the work function of the upper layer. A highly accurate contact hole opening inspection corresponding to a micron device can be performed.
第１図は本発明の実施例を示す半導体素子のコンタクト
ホール開口検査装置の構成図、第２図は半導体素子のコ
ンタクト断面例を示す図である。 １……真空チャンバ、２……レーザ光透過窓、３……光
電子検出部、４……接眼レンズ、５……光源、６……真
空ポンプ、７……ロードロックチャンバ、８……ゲート
バルブ、９……ステージ、10……ウエハ、11……冷却
源、12……レーザ光源、13……ミラーＩ、14……ミラー
II、15……ミラーIII、16……ビームスプリッタＩ、17
……ミラーIV、18……対物レンズ、19……ステージコン
トローラ、20……ビームスプリッタII、21……画像表示
部。FIG. 1 is a configuration diagram of a contact hole opening inspection device for a semiconductor device showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an example of a contact cross section of the semiconductor device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vacuum chamber, 2 ... Laser light transmission window, 3 ... Photoelectron detection part, 4 ... Eyepiece, 5 ... Light source, 6 ... Vacuum pump, 7 ... Load lock chamber, 8 ... Gate valve , 9 ... stage, 10 ... wafer, 11 ... cooling source, 12 ... laser light source, 13 ... mirror I, 14 ... mirror
II, 15 Mirror III, 16 Beam splitter I, 17
...... Mirror IV, 18 Objective lens, 19 Stage controller, 20 Beam splitter II, 21 Image display unit.
Claims (1)
数が大きい上層が形成され、該上層に形成されたコンタ
クトホールの開口を検査するコンタクトホール開口検査
方法において、 前記下地の仕事関数より大きく、かつ前記上層の仕事関
数より小さいエネルギーのレーザ光を、前記コンタクト
ホールに照射して、該コンタクトホールの開口の検査を
行うことを特徴とするコンタクトホール開口検査方法。A contact hole opening inspection method for inspecting an opening of a contact hole formed in the upper layer, wherein the upper layer has a work function larger than the work function of the underlayer. A contact hole opening inspection method, comprising irradiating the contact hole with a laser beam having an energy that is large and smaller than the work function of the upper layer, and inspects an opening of the contact hole.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30082789A JP2848873B2 (en) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | Contact hole opening inspection method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30082789A JP2848873B2 (en) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | Contact hole opening inspection method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03161949A JPH03161949A (en) | 1991-07-11 |
| JP2848873B2 true JP2848873B2 (en) | 1999-01-20 |
Family
ID=17889583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30082789A Expired - Fee Related JP2848873B2 (en) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | Contact hole opening inspection method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2848873B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3011173B2 (en) | 1998-01-27 | 2000-02-21 | 日本電気株式会社 | Method for inspecting hole opening of semiconductor device and apparatus therefor |
-
1989
- 1989-11-21 JP JP30082789A patent/JP2848873B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03161949A (en) | 1991-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7095083B2 (en) | Liquid metal rotary anode X-ray illumination source for semiconductor measurement, X-ray-based measurement system, X-ray emission generation method | |
| US4795260A (en) | Apparatus for locating and testing areas of interest on a workpiece | |
| US5877498A (en) | Method and apparatus for X-ray analyses | |
| TW201814873A (en) | Defect mark for semiconductor wafer inspection | |
| JPH012332A (en) | Method and apparatus for specifying and testing a desired area on a workpiece | |
| JP7569432B2 (en) | Electron beam measurement device and electron beam measurement method | |
| US5132186A (en) | Mask for x-ray lithography and method of manufacturing the same | |
| US5594246A (en) | Method and apparatus for x-ray analyses | |
| TW201942942A (en) | Inspection tool, lithographic apparatus, and inspection method | |
| JP2848873B2 (en) | Contact hole opening inspection method | |
| JPH0191418A (en) | Apparatus and method of mask inspection | |
| JP3060889B2 (en) | Thin film thickness measurement method | |
| US6952105B2 (en) | Inspection method and apparatus for circuit pattern of resist material | |
| US5824441A (en) | Lithographic process for device fabrication utilizing back-scattered electron beam signal intensity for alignment | |
| JP3280531B2 (en) | Method for analyzing minute foreign matter, analyzer, and method for producing semiconductor element or liquid crystal display element using the same | |
| JP3223431B2 (en) | Thin film processing equipment | |
| JPH11338124A (en) | Defect shape detection method and device, and defect repair method and device using the same | |
| JP2848874B2 (en) | Contact hole opening inspection method | |
| JPH0719969A (en) | Stress measuring method and device | |
| TWI845782B (en) | Apparatus and method for inspecting a substrate | |
| JPH0792237A (en) | Apparatus for inspecting internal mutual wiring of semiconductor integrated circuit | |
| JPH11354598A (en) | Wafer inspection equipment | |
| Nowakowski et al. | Large-Scale Delayering of Semiconductor Devices with Nanometer-Scale Uniformity over a Millimeter-Scale Area | |
| US20060077403A1 (en) | Optical system and method for measuring small dimensions | |
| US11385187B1 (en) | Method of fabricating particle size standards on substrates |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |