JPS5928988B2 - 金属腐食の評価方法 - Google Patents
金属腐食の評価方法Info
- Publication number
- JPS5928988B2 JPS5928988B2 JP56189077A JP18907781A JPS5928988B2 JP S5928988 B2 JPS5928988 B2 JP S5928988B2 JP 56189077 A JP56189077 A JP 56189077A JP 18907781 A JP18907781 A JP 18907781A JP S5928988 B2 JPS5928988 B2 JP S5928988B2
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- JP
- Japan
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- corrosion
- reflectance
- sample
- wavelength
- reflectance curve
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P74/00—Testing or measuring during manufacture or treatment of wafers, substrates or devices
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、ＩＣにおけるメタルパターンの腐食評価に
用いられる金属腐食の評価方法に関するものである。
用いられる金属腐食の評価方法に関するものである。
ＩＣにおける従来のＡｔ腐食の評価方法を第１図により
説明する。
説明する。
まず、評価すべきサソプルをチップに分割し、組立てる
（第１図ａ）。次に、組立てたサンプルをプレツシヤー
クツカーテストにかける（第１図ｂ）。その間、定期的
に電気的特性、たとえば回路機能、素子特性、メタル抵
抗などを測定する（第１図ｃ）。最後に、測定データか
らＭＴＴＦ（ｍｅａｎｔｉｍｅｔｏｆａｉｌｕｒｅ）や
メデアンライフを算出し、Ａｔ腐食に対する定量評価を
行う（第１図ｄ）。しかるに、この方法では、サンプル
を組立てて評価するので、結果をだすのに非常に時間が
かかる欠点があつた。
（第１図ａ）。次に、組立てたサンプルをプレツシヤー
クツカーテストにかける（第１図ｂ）。その間、定期的
に電気的特性、たとえば回路機能、素子特性、メタル抵
抗などを測定する（第１図ｃ）。最後に、測定データか
らＭＴＴＦ（ｍｅａｎｔｉｍｅｔｏｆａｉｌｕｒｅ）や
メデアンライフを算出し、Ａｔ腐食に対する定量評価を
行う（第１図ｄ）。しかるに、この方法では、サンプル
を組立てて評価するので、結果をだすのに非常に時間が
かかる欠点があつた。
この発明は上記の点に鑑みなされたもので、ＩＣＫおけ
るメタルパターンの腐食評価を、ウェーハ状態で短時間
に行うことができる金属腐食の評価方法を提供すること
を目的とする。
るメタルパターンの腐食評価を、ウェーハ状態で短時間
に行うことができる金属腐食の評価方法を提供すること
を目的とする。
以下この発明の実施例を図面を参照して説明する。
第２図はこの発明の第１の実施例を示す図である。
この図に示すように、第１の実施例では、まず、ウェー
ハ状態のサンプルをプレツシヤークツカーテストに、た
とえば１２０℃、２Ａｙ／Ｃｄ、５０Ｈの条件でかける
（第２図ａ、ｂ）。その後、そのサンプルの反射率曲線
を測定する（第２図ｃ）。反射率曲線の測定装置が第３
図に示されている。この装置について説明すると、１は
Ｗ（タングステン）または重水素ランプであり、このラ
ンプ１からの光はグレーテイング分光器２により単色化
された後、回転鏡３によりダブルビームＶＣ２分割され
る。一方の光４は反射鏡６１、６２を経て検知器Ｔに直
接入射される。他方の光５は反射鏡６０、ハーフミラー
８、対物レンズ９を経てサンプル１０に入射される。そ
して、サソブル１０で反射した光は再び対物レンズ９、
ハーフミラー８を透過して検知器７に入るようになつて
おり、検知器７は、光４と光５の強度の比を測定して、
その結果を表示装置１１ＶＣ．表示させる。な｝、この
ような反射率曲線測定装置には、サンブル１０に対する
焦点合わせのための照明装置１３が設けられている。ま
た、サンプル１０を観察するための図示しない顕微鏡が
設けられている。以上の装置による測定を具体的に述べ
ると、まず、照明装置１３によりサンブル１０を照射し
、顕微鏡によりたとえばボンデイングパツドに焦点を合
わせる。
ハ状態のサンプルをプレツシヤークツカーテストに、た
とえば１２０℃、２Ａｙ／Ｃｄ、５０Ｈの条件でかける
（第２図ａ、ｂ）。その後、そのサンプルの反射率曲線
を測定する（第２図ｃ）。反射率曲線の測定装置が第３
図に示されている。この装置について説明すると、１は
Ｗ（タングステン）または重水素ランプであり、このラ
ンプ１からの光はグレーテイング分光器２により単色化
された後、回転鏡３によりダブルビームＶＣ２分割され
る。一方の光４は反射鏡６１、６２を経て検知器Ｔに直
接入射される。他方の光５は反射鏡６０、ハーフミラー
８、対物レンズ９を経てサンプル１０に入射される。そ
して、サソブル１０で反射した光は再び対物レンズ９、
ハーフミラー８を透過して検知器７に入るようになつて
おり、検知器７は、光４と光５の強度の比を測定して、
その結果を表示装置１１ＶＣ．表示させる。な｝、この
ような反射率曲線測定装置には、サンブル１０に対する
焦点合わせのための照明装置１３が設けられている。ま
た、サンプル１０を観察するための図示しない顕微鏡が
設けられている。以上の装置による測定を具体的に述べ
ると、まず、照明装置１３によりサンブル１０を照射し
、顕微鏡によりたとえばボンデイングパツドに焦点を合
わせる。
次に、照明装置１３を切り、少なくとも波長４００〜５
００ｎｍの分光した光５をサンブル１０に照射し、その
反射率曲線を測定する。このようにして反射率曲線を測
定したならば、次に、その反射率曲線から、波長４００
ｎｍでの反射率Ｒ４ＯＯと波長５００ｎｍでの反射率Ｒ
，ＯＯによりΔＲ＝（Ｒ４ＯＯ−Ｒ，ＯＯ）／Ｒ５ＯＯ
を算出し、ΔＲの大小関係により腐食度の定量評価をす
る（第２図ｄ）。ΔＲにより腐食度を評価する理由を以
下に述べる。
００ｎｍの分光した光５をサンブル１０に照射し、その
反射率曲線を測定する。このようにして反射率曲線を測
定したならば、次に、その反射率曲線から、波長４００
ｎｍでの反射率Ｒ４ＯＯと波長５００ｎｍでの反射率Ｒ
，ＯＯによりΔＲ＝（Ｒ４ＯＯ−Ｒ，ＯＯ）／Ｒ５ＯＯ
を算出し、ΔＲの大小関係により腐食度の定量評価をす
る（第２図ｄ）。ΔＲにより腐食度を評価する理由を以
下に述べる。
第４図は種々のサンプルの反射率曲線である。曲線ａは
、腐食していないＡｔの反射率曲線で、波長が短くなる
につれて単調に減少していく特性をもつ。一方、これを
、プレツシヤークツカーテストＰＣＴで腐食させると、
腐食程度に応じて反射率曲線Ｂ，ｃ，ｄとなる。これは
、次のように説明できる。第５図は、第４図の反射率曲
線Ａ，ｂ，ｃ，ｄのサンプル上での反射光の挙動を模式
的に示した図である。
、腐食していないＡｔの反射率曲線で、波長が短くなる
につれて単調に減少していく特性をもつ。一方、これを
、プレツシヤークツカーテストＰＣＴで腐食させると、
腐食程度に応じて反射率曲線Ｂ，ｃ，ｄとなる。これは
、次のように説明できる。第５図は、第４図の反射率曲
線Ａ，ｂ，ｃ，ｄのサンプル上での反射光の挙動を模式
的に示した図である。
第５図ａに示すように、Ｓｉ基板１５上のＡｔが腐食し
ていない場合は、そのＳｋｉｎｄｅｐｔｈが小さいので
Ａｔｌ４の極く表面で入射光１６が反射し、Ａｔｌ４表
面の反射光１７だけが第３図装置の検知器７に入り、Ａ
ｔの反射率曲線（第４図の曲線ａ）となる。一方、腐食
されると、ｊ第５図Ｂ，ｃに示すようにＡｔ表面にＡｔ
（０Ｈ）３などの腐食層１９が形成されるので、反射光
は、腐食層１９表面からの反射光１８と残留Ａｔｌ４′
表面からの反射光１７′，１ｒの両方となり、干渉を起
す。しかし、残留Ａｔｌ４′表面からのｚ反射光１７′
，１７Ｉは腐食層１９の厚さに応じて吸収効果のための
減衰される。よつて、第５図ｃのように腐食層１９が厚
いと、残留Ａｔｌ４′表面からの反射光１７Ｉの強度は
、第５図ｂの腐食層１９が薄い場合の反射光１７′に比
べて弱くなる．また、勿論、反射光１７′は、腐食がな
い時のＡｔｌ４からの反射光１７に比べて弱い。以上か
ら、腐食が生じた場合の反射特性は、腐食層表面の反射
特性と残留Ａｌ表面の反射特性の合わさつた特性となる
。この場合、腐食層が厚ければ、両方の成分のうち、腐
食層表面の反射特性がより支配的になる。したがつて、
腐食が生じた場合でも、第５図ｂと第５図ｃとでは反射
率曲線は異なり、第５図ｂの場合は第４図の曲線ｂ１第
５図ｃの場合は第４図の曲線ｃとなる。次に、腐食が進
んで、第５図ｄに示すようにＡｔが全て腐食層１９に変
つてしまつた場合は、腐食層１９表面からの反射光１８
だけとなり、反射率曲線は、Ａｔの反射率曲線（第４図
の曲線ａ）と異なつた第４図の曲線ｄとなる。な訃、Ａ
ｔ（０Ｈ）３からなる腐食層の反射特性は、波長４５０
ｎｍ付近から増加していく。以上のようＶＣＡｔ腐食の
程度に応じて反射率曲線が変化していく点を利用するた
めに、干渉効果がみられなくなる波長５００ｎｍでの反
射率Ｒ，ＯＯと、Ａｔ腐食の程度により反射率が最も変
化する波長４００ｎｍでの反射率Ｒ４ＯＯより、ΔＲ＝
（Ｒ４ＯＯ−Ｒ５ＯＯ）／Ｒ，ＯＯを腐食度評価のパラ
メータとした。
ていない場合は、そのＳｋｉｎｄｅｐｔｈが小さいので
Ａｔｌ４の極く表面で入射光１６が反射し、Ａｔｌ４表
面の反射光１７だけが第３図装置の検知器７に入り、Ａ
ｔの反射率曲線（第４図の曲線ａ）となる。一方、腐食
されると、ｊ第５図Ｂ，ｃに示すようにＡｔ表面にＡｔ
（０Ｈ）３などの腐食層１９が形成されるので、反射光
は、腐食層１９表面からの反射光１８と残留Ａｔｌ４′
表面からの反射光１７′，１ｒの両方となり、干渉を起
す。しかし、残留Ａｔｌ４′表面からのｚ反射光１７′
，１７Ｉは腐食層１９の厚さに応じて吸収効果のための
減衰される。よつて、第５図ｃのように腐食層１９が厚
いと、残留Ａｔｌ４′表面からの反射光１７Ｉの強度は
、第５図ｂの腐食層１９が薄い場合の反射光１７′に比
べて弱くなる．また、勿論、反射光１７′は、腐食がな
い時のＡｔｌ４からの反射光１７に比べて弱い。以上か
ら、腐食が生じた場合の反射特性は、腐食層表面の反射
特性と残留Ａｌ表面の反射特性の合わさつた特性となる
。この場合、腐食層が厚ければ、両方の成分のうち、腐
食層表面の反射特性がより支配的になる。したがつて、
腐食が生じた場合でも、第５図ｂと第５図ｃとでは反射
率曲線は異なり、第５図ｂの場合は第４図の曲線ｂ１第
５図ｃの場合は第４図の曲線ｃとなる。次に、腐食が進
んで、第５図ｄに示すようにＡｔが全て腐食層１９に変
つてしまつた場合は、腐食層１９表面からの反射光１８
だけとなり、反射率曲線は、Ａｔの反射率曲線（第４図
の曲線ａ）と異なつた第４図の曲線ｄとなる。な訃、Ａ
ｔ（０Ｈ）３からなる腐食層の反射特性は、波長４５０
ｎｍ付近から増加していく。以上のようＶＣＡｔ腐食の
程度に応じて反射率曲線が変化していく点を利用するた
めに、干渉効果がみられなくなる波長５００ｎｍでの反
射率Ｒ，ＯＯと、Ａｔ腐食の程度により反射率が最も変
化する波長４００ｎｍでの反射率Ｒ４ＯＯより、ΔＲ＝
（Ｒ４ＯＯ−Ｒ５ＯＯ）／Ｒ，ＯＯを腐食度評価のパラ
メータとした。
以上のように、第１の実施例では、プレッシャークツカ
ーテストにかけた後のサンプルの反射率曲線を測定し、
その反射率曲線から、波長４００ｎｍでの反射率Ｒ４Ｏ
Ｏと波長５００ｎｍでの反射率Ｒ５ＯＯによりΔＲＯ（
Ｒ４ＯＯ−Ｒ５ＯＯ）／Ｒ，ＯＯの算出を行つて、ΔＲ
の大小関係により腐食度の定量評価を行うようにしたの
で、ＩＣに卦けるメタルパターンの腐食評価を、ウエー
ハ状態で短時間に行うことができる。
ーテストにかけた後のサンプルの反射率曲線を測定し、
その反射率曲線から、波長４００ｎｍでの反射率Ｒ４Ｏ
Ｏと波長５００ｎｍでの反射率Ｒ５ＯＯによりΔＲＯ（
Ｒ４ＯＯ−Ｒ５ＯＯ）／Ｒ，ＯＯの算出を行つて、ΔＲ
の大小関係により腐食度の定量評価を行うようにしたの
で、ＩＣに卦けるメタルパターンの腐食評価を、ウエー
ハ状態で短時間に行うことができる。
第１の実施例はΔＲ値により腐食度の評価ができること
を説明したが、第４図の反射率曲線ｃで示される長波長
側の干渉波を使つても腐食層の厚みの大小関係から腐食
度の定量評価ができる。
を説明したが、第４図の反射率曲線ｃで示される長波長
側の干渉波を使つても腐食層の厚みの大小関係から腐食
度の定量評価ができる。
そのようにしたのが第２の実施例であり、この場合は、
サンブルをプレツシヤークツカーテストにかけた後、サ
ンブルの反射率曲線を第３図の装′
１置で測定し、そ
の反射率曲線からｄ＝？２ｎΔＫ （ただし、ｎ：腐食層の屈折率、ΔＫ；干渉ピ一ク間の
波数差）を算出し、腐食層の厚みｄの大小関係から腐食
度の定量評価を行う。
サンブルをプレツシヤークツカーテストにかけた後、サ
ンブルの反射率曲線を第３図の装′
１置で測定し、そ
の反射率曲線からｄ＝？２ｎΔＫ （ただし、ｎ：腐食層の屈折率、ΔＫ；干渉ピ一ク間の
波数差）を算出し、腐食層の厚みｄの大小関係から腐食
度の定量評価を行う。
この第２の実施例によつても、前記第１の実施例と同様
の効果を得ることができる。以上詳述したように、この
発明にお・いては、サンプルをブレツシヤークツカーテ
ストにかけた後、そのサンプルの反射率曲線を測定し、
その反射率曲線から、波長λ，での反射率Ｒλ，と波長
λ２Ｒλ，−Ｒλ２での反射率Ｒλ２よりΔＲ＝？の算 Ｒλ一 屈折率、ΔＫ；干渉ピーク間の波数差）の算出を行い、
ΔＲまたは腐食層の厚みｄの大小関係により腐食度の定
量評価を行うようにしたので、Ｃにおけるメタルパター
ンの腐食評価を、ウエーハ状態で短時間に行うことがで
きる。
の効果を得ることができる。以上詳述したように、この
発明にお・いては、サンプルをブレツシヤークツカーテ
ストにかけた後、そのサンプルの反射率曲線を測定し、
その反射率曲線から、波長λ，での反射率Ｒλ，と波長
λ２Ｒλ，−Ｒλ２での反射率Ｒλ２よりΔＲ＝？の算 Ｒλ一 屈折率、ΔＫ；干渉ピーク間の波数差）の算出を行い、
ΔＲまたは腐食層の厚みｄの大小関係により腐食度の定
量評価を行うようにしたので、Ｃにおけるメタルパター
ンの腐食評価を、ウエーハ状態で短時間に行うことがで
きる。
したがつて、この発明は、メタル腐食に及ぼす種々の要
因や解析や、メタルドライエツチの際に一般に吸着する
腐食物を除去するための後処理の効果の評価に利用する
ことができる。
因や解析や、メタルドライエツチの際に一般に吸着する
腐食物を除去するための後処理の効果の評価に利用する
ことができる。
第１図は従来のＡｔ腐食の評価方法の手順を示す図、第
２図はこの発明の金属腐食の評価方法の第１の実施例の
手順を示す図、第３図は反射率曲線測定装置を示す構成
図、第４図は第３図の装置を用いて測定した反射率曲線
の代表例を示す図、第５図は第４図の反射率曲線のサン
プル上での反射光の挙動を模式的に示す図である。 １・・・ランプ、４，５・・恍、７・・検知器、１０・
・・サンプル。
２図はこの発明の金属腐食の評価方法の第１の実施例の
手順を示す図、第３図は反射率曲線測定装置を示す構成
図、第４図は第３図の装置を用いて測定した反射率曲線
の代表例を示す図、第５図は第４図の反射率曲線のサン
プル上での反射光の挙動を模式的に示す図である。 １・・・ランプ、４，５・・恍、７・・検知器、１０・
・・サンプル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ＩＣにおけるメタルパターンの金属評価において、
評価したいサンプルを先ずプレツシヤークツカーテスト
ＰＣＴにかけ、次にそのサンプルの反射率曲線を測定し
、その反射率曲線から、波長λ＿１での反射率Ｒλ＿１
と波長λ＿２での反射率Ｒλ＿２によりΔＲ＝（Ｒλ＿
１−Ｒλ＿２）（Ｒλ＿２）を算出し、そのΔＲの大き
さにより腐食度を評価することを特徴とする金属腐食の
評価方法。 ２ 波長λ＿１が４００ｎｍ、波長λ＿２が５００ｎｍ
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の金
属腐食の評価方法。 ３ ＩＣにおけるメタルパターンの腐食評価において、
評価したいサンプルを先ずプレツシヤークツカーテスト
ＰＣＴにかけ、次にそのサンプルの反射率曲線を測定し
、その反射率曲線からｄ＝（１）／（２ｎΔＫ）（ただ
し、ｎ；腐食層の屈折率、ΔＫ＝干渉ピーク間の波数差
）を算出し、腐食層の厚みｄの大小関係から腐食度を評
価することを特徴とする金属腐食の評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56189077A JPS5928988B2 (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 金属腐食の評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56189077A JPS5928988B2 (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 金属腐食の評価方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5891655A JPS5891655A (ja) | 1983-05-31 |
| JPS5928988B2 true JPS5928988B2 (ja) | 1984-07-17 |
Family
ID=16234917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56189077A Expired JPS5928988B2 (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 金属腐食の評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5928988B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5332900A (en) * | 1993-02-16 | 1994-07-26 | Exxon Research & Engineering Co. | On-line corrosivity monitor for petroleum products |
| US10107686B1 (en) | 2014-03-03 | 2018-10-23 | Ayalytical Instruments, Inc. | Vision strip analyzer |
| CN111710618B (zh) * | 2020-07-15 | 2021-10-12 | 广芯微电子（广州）股份有限公司 | 一种晶圆钝化层缺陷的检测方法 |
-
1981
- 1981-11-27 JP JP56189077A patent/JPS5928988B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5891655A (ja) | 1983-05-31 |
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