JPH0236902B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0236902B2 JPH0236902B2 JP54096285A JP9628579A JPH0236902B2 JP H0236902 B2 JPH0236902 B2 JP H0236902B2 JP 54096285 A JP54096285 A JP 54096285A JP 9628579 A JP9628579 A JP 9628579A JP H0236902 B2 JPH0236902 B2 JP H0236902B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- liquid crystal
- nematic liquid
- transparent conductive
- insulating film
- 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 - Lifetime
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- Testing Relating To Insulation (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、ネマチツク液晶の動的散乱効果を
応用した絶縁膜の欠陥検出法に係る。
応用した絶縁膜の欠陥検出法に係る。
絶縁膜の膜質、例えば半導体工業に用いられる
SiO2膜の膜質は、半導体装置の製造歩留りや信
頼性に極めて大きい影響をもつ。ピンホール欠陥
や耐圧不良欠陥を有する不良膜質の絶縁膜では高
い製造歩留りや高い信頼性を有する半導体装置の
製造を望めない。したがつて良質の絶縁膜の得ら
れる成膜技術を必要とする訳であるが、成膜技術
の向上を図るためはには、成膜技術のレベルを正
確に杷握するための絶縁膜の欠陥検出法が必要で
ある。
SiO2膜の膜質は、半導体装置の製造歩留りや信
頼性に極めて大きい影響をもつ。ピンホール欠陥
や耐圧不良欠陥を有する不良膜質の絶縁膜では高
い製造歩留りや高い信頼性を有する半導体装置の
製造を望めない。したがつて良質の絶縁膜の得ら
れる成膜技術を必要とする訳であるが、成膜技術
の向上を図るためはには、成膜技術のレベルを正
確に杷握するための絶縁膜の欠陥検出法が必要で
ある。
絶縁膜の欠陥を検出する方法のひとつとしてネ
マチツク液晶の動的散乱効果を応用する方法があ
る。この方法は、半導体基板上に形成された絶縁
膜上にネマチツク液晶膜と透明導電膜を順次載置
したのち、半導体基板と透明導電膜の間に電圧を
印加する方法である。もし絶縁膜にピンホール欠
陥や耐圧不良欠陥が存在すれば、それら欠陥の上
のネマチツク液晶に動的散乱効果が発生して外部
光を散乱するので、散乱光を光学顕微鏡にて観測
すれば絶縁膜の欠陥を検出できることとなる。
マチツク液晶の動的散乱効果を応用する方法があ
る。この方法は、半導体基板上に形成された絶縁
膜上にネマチツク液晶膜と透明導電膜を順次載置
したのち、半導体基板と透明導電膜の間に電圧を
印加する方法である。もし絶縁膜にピンホール欠
陥や耐圧不良欠陥が存在すれば、それら欠陥の上
のネマチツク液晶に動的散乱効果が発生して外部
光を散乱するので、散乱光を光学顕微鏡にて観測
すれば絶縁膜の欠陥を検出できることとなる。
このネマチツク液晶を応用した絶縁膜の欠陥検
出法は微小な寸法の欠陥を高感度で検出できる方
法である。
出法は微小な寸法の欠陥を高感度で検出できる方
法である。
しかし従来のこの種の欠陥検出法は次のような
欠点を有していた。すなわち欠陥を検出しようと
する絶縁膜が連続的に同一平面で形成されていな
い場合、例えば膜厚の大きいフイールド酸化膜と
膜厚の小さいゲート酸化膜がパターン状に形成さ
れているような場合には、外部光がフイールド酸
化膜とゲート酸化膜とのステツプで散乱され、こ
の散乱光と、欠陥を検出しようとするゲート酸化
膜からの動的散乱効果による散乱光との区別がつ
きにくい欠点があつた。この欠点はとくに欠陥検
出を人間の視覚によらずテレビ撮像管を用いた画
像解析装置による欠陥の自動的な検出、計数にお
いて顕著に現われる。絶縁膜の欠陥はその絶縁膜
の構成形態、例えば前述のごとくフイールド酸化
膜とゲート酸化膜の共存形態によつて発生頻度等
が異なることはよく知られている。それゆえ欠陥
を検出しようとする絶縁膜が連続的に同一平面上
で形成されていない場合に対する欠陥検出は実際
の半導体装置において重要である。
欠点を有していた。すなわち欠陥を検出しようと
する絶縁膜が連続的に同一平面で形成されていな
い場合、例えば膜厚の大きいフイールド酸化膜と
膜厚の小さいゲート酸化膜がパターン状に形成さ
れているような場合には、外部光がフイールド酸
化膜とゲート酸化膜とのステツプで散乱され、こ
の散乱光と、欠陥を検出しようとするゲート酸化
膜からの動的散乱効果による散乱光との区別がつ
きにくい欠点があつた。この欠点はとくに欠陥検
出を人間の視覚によらずテレビ撮像管を用いた画
像解析装置による欠陥の自動的な検出、計数にお
いて顕著に現われる。絶縁膜の欠陥はその絶縁膜
の構成形態、例えば前述のごとくフイールド酸化
膜とゲート酸化膜の共存形態によつて発生頻度等
が異なることはよく知られている。それゆえ欠陥
を検出しようとする絶縁膜が連続的に同一平面上
で形成されていない場合に対する欠陥検出は実際
の半導体装置において重要である。
本発明は、動的散乱効果を観測する光学顕微鏡
の焦点をネマチツク液晶と透明導電膜付ガラス板
の境界付近に設定することにより従来の欠点を除
去しようとするものである。
の焦点をネマチツク液晶と透明導電膜付ガラス板
の境界付近に設定することにより従来の欠点を除
去しようとするものである。
以下、図面を参照しながら本発明について説明
することとする。なお説明では欠陥を検出しよう
とする絶縁膜を膜厚の小さいゲート酸化膜とし、
このゲート酸化膜と、膜厚の大きいフイールド酸
化膜のみが半導体基板上に形成されている試料を
例にとつて述べる。
することとする。なお説明では欠陥を検出しよう
とする絶縁膜を膜厚の小さいゲート酸化膜とし、
このゲート酸化膜と、膜厚の大きいフイールド酸
化膜のみが半導体基板上に形成されている試料を
例にとつて述べる。
第１図は従来の方法を説明するための断面図で
ある。図において半導体基板１上にゲート酸化膜
２とフイールド酸化膜３が形成されている。ゲー
ト酸化膜２とフイールド酸化膜３の境界では膜厚
差によるステツプａが現われており、また両者の
酸化膜の酸化工程・酸化条件の違いにより半導体
基板１面にもステツプｂが現われているが、かか
る試料１００の上にネマチツク液晶膜４、透明導
電膜付ガラス板５を載置する。透明導電膜付ガラ
ス板５はSnO2膜やIn2O3膜の透明導電膜６をガラ
ス板７面に被覆したものである。この配置状態で
直流電源８により半導体基板１と透明導電膜６の
間に直流電圧を印加する。もし膜厚の小さいゲー
ト酸化膜２の中にピンホール欠陥や耐圧不良欠陥
などの欠陥９が存在すると、その欠陥９の上にネ
マチツク液晶膜４中に動的散乱効果発生箇所１０
を生じる。したがつて試料１００面に外光部１１
を照射しながら光学顕微鏡１２で観察している
と、動的散乱効果発生箇所１０で外部光１１の散
乱された欠陥部散乱光１３が見られ欠陥９を検出
できることとなる。しかし光学顕微鏡１２の視野
内には欠陥部散乱光１３のみならずステツプａ，
ｂで散乱された光であるステツプ部散乱光１４も
入つてくる。またゲート酸化膜２やフイールド酸
化膜３の上にじん埃が付着していてもこれによる
散乱光が光学顕微鏡１２の視野に入つてくる。こ
れらの欠陥部散乱光１３以外の散乱光は正確な欠
陥検出の妨げとなる。とりわけ光学顕微鏡１２に
テレビ撮像管をとりつけた画像解析装置では欠陥
検出を誤る恐れが生じる。斯る従来の方法の欠点
は、光学顕微鏡１２の焦点ｃをゲート酸化膜２や
フイールド酸化膜３の表面、またはステツプａ，
ｂへ設定する、極めて一般的な焦点合わせの方法
を用いていたために引き起こされるものである。
ある。図において半導体基板１上にゲート酸化膜
２とフイールド酸化膜３が形成されている。ゲー
ト酸化膜２とフイールド酸化膜３の境界では膜厚
差によるステツプａが現われており、また両者の
酸化膜の酸化工程・酸化条件の違いにより半導体
基板１面にもステツプｂが現われているが、かか
る試料１００の上にネマチツク液晶膜４、透明導
電膜付ガラス板５を載置する。透明導電膜付ガラ
ス板５はSnO2膜やIn2O3膜の透明導電膜６をガラ
ス板７面に被覆したものである。この配置状態で
直流電源８により半導体基板１と透明導電膜６の
間に直流電圧を印加する。もし膜厚の小さいゲー
ト酸化膜２の中にピンホール欠陥や耐圧不良欠陥
などの欠陥９が存在すると、その欠陥９の上にネ
マチツク液晶膜４中に動的散乱効果発生箇所１０
を生じる。したがつて試料１００面に外光部１１
を照射しながら光学顕微鏡１２で観察している
と、動的散乱効果発生箇所１０で外部光１１の散
乱された欠陥部散乱光１３が見られ欠陥９を検出
できることとなる。しかし光学顕微鏡１２の視野
内には欠陥部散乱光１３のみならずステツプａ，
ｂで散乱された光であるステツプ部散乱光１４も
入つてくる。またゲート酸化膜２やフイールド酸
化膜３の上にじん埃が付着していてもこれによる
散乱光が光学顕微鏡１２の視野に入つてくる。こ
れらの欠陥部散乱光１３以外の散乱光は正確な欠
陥検出の妨げとなる。とりわけ光学顕微鏡１２に
テレビ撮像管をとりつけた画像解析装置では欠陥
検出を誤る恐れが生じる。斯る従来の方法の欠点
は、光学顕微鏡１２の焦点ｃをゲート酸化膜２や
フイールド酸化膜３の表面、またはステツプａ，
ｂへ設定する、極めて一般的な焦点合わせの方法
を用いていたために引き起こされるものである。
第２図は本発明による欠陥検出法を説明するた
めの断面図である。図において光学顕微鏡１２の
焦点ｃはネマチツク液晶膜４と透明導電膜付ガラ
ス板５の境界に設定されている。この焦点設定に
より光学顕微鏡１２内に入るステツプ部散乱光１
４の光量が減少するとともに、ステツプ部散乱光
１４の像がぼける。しかし動的散乱効果は透明導
電膜付ガラス板５と接触しているところまでネマ
チツク液晶膜４内で発生しており、透明導電膜付
ガラス板５と接触するところで動的散乱効果の及
んでいる幾何学的範囲は最も大きい。したがつて
焦点ｃをネマチツク液晶膜４と透明導電膜付ガラ
ス板５の境界に設定すると、欠陥部散乱光１３と
ステツプ部散乱光１４の光学顕微鏡１２内へ入る
光量比が増加するとともに、欠陥部散乱光１３の
像は、暗くぼやけたステツプ部散乱光１４の像と
明確に対比され、欠陥検出の誤りが無くなり画像
解析装置で正確に検出できるようになる。
めの断面図である。図において光学顕微鏡１２の
焦点ｃはネマチツク液晶膜４と透明導電膜付ガラ
ス板５の境界に設定されている。この焦点設定に
より光学顕微鏡１２内に入るステツプ部散乱光１
４の光量が減少するとともに、ステツプ部散乱光
１４の像がぼける。しかし動的散乱効果は透明導
電膜付ガラス板５と接触しているところまでネマ
チツク液晶膜４内で発生しており、透明導電膜付
ガラス板５と接触するところで動的散乱効果の及
んでいる幾何学的範囲は最も大きい。したがつて
焦点ｃをネマチツク液晶膜４と透明導電膜付ガラ
ス板５の境界に設定すると、欠陥部散乱光１３と
ステツプ部散乱光１４の光学顕微鏡１２内へ入る
光量比が増加するとともに、欠陥部散乱光１３の
像は、暗くぼやけたステツプ部散乱光１４の像と
明確に対比され、欠陥検出の誤りが無くなり画像
解析装置で正確に検出できるようになる。
ネマチツク液晶膜４と透明導電膜付ガラス板５
との境界への焦点ｃの設定は、ゲート酸化膜２や
フイールド酸化膜３の表面もしくはステツプａ，
ｂに焦点ｃを合わせたのち光学顕微鏡１２の上下
微動ダイアルによりネマチツク液晶膜４の膜厚ｔ
だけ透明導電膜付ガラス板５の方へ変位させれば
よい。この状態で動的散乱効果発生箇所１０を検
出し、もし必要ならば再び焦点ｃを元通りにすれ
ば欠陥９の位置が正確に分る。
との境界への焦点ｃの設定は、ゲート酸化膜２や
フイールド酸化膜３の表面もしくはステツプａ，
ｂに焦点ｃを合わせたのち光学顕微鏡１２の上下
微動ダイアルによりネマチツク液晶膜４の膜厚ｔ
だけ透明導電膜付ガラス板５の方へ変位させれば
よい。この状態で動的散乱効果発生箇所１０を検
出し、もし必要ならば再び焦点ｃを元通りにすれ
ば欠陥９の位置が正確に分る。
こうした焦点ｃのネマチツク液晶膜４と透明導
電膜付ガラス板５との境界への設定は、自動焦点
合わせ機構を有する光学顕微鏡１２を用いると極
めて簡単である。
電膜付ガラス板５との境界への設定は、自動焦点
合わせ機構を有する光学顕微鏡１２を用いると極
めて簡単である。
以上詳しく説明したように本発明の方法は光学
顕微鏡の焦点を絶縁膜の表面もしくはステツプに
合わせた後、ネマチツク液晶膜の膜厚分だけ透明
導電膜付ガラス板の方へ変位させて、ネマチツク
液晶膜と透明導電膜付ガラス板との境界付近に設
定するものであるから、表面が連続的に同一平面
でなく凹凸のステツプを有する絶縁膜であつても
正確に絶縁膜の欠陥を検出でき、画像解析装置を
用いた自動欠陥検出が容易となり、絶縁膜の成膜
技術の向上ひいては半導体素子の製造歩留り、信
頼性の向上を期待できる。
顕微鏡の焦点を絶縁膜の表面もしくはステツプに
合わせた後、ネマチツク液晶膜の膜厚分だけ透明
導電膜付ガラス板の方へ変位させて、ネマチツク
液晶膜と透明導電膜付ガラス板との境界付近に設
定するものであるから、表面が連続的に同一平面
でなく凹凸のステツプを有する絶縁膜であつても
正確に絶縁膜の欠陥を検出でき、画像解析装置を
用いた自動欠陥検出が容易となり、絶縁膜の成膜
技術の向上ひいては半導体素子の製造歩留り、信
頼性の向上を期待できる。
第１図は従来方法を示す断面図、第２図は本発
明の方法を説明するための断面図である。 １は半導体基板、２はゲート酸化膜、３はフイ
ールド酸化膜、４はネマチツク液晶、５は透明導
電膜付ガラス板、９は欠陥、１０は動的散乱効果
発生箇所、１１は外部光、１２は光学顕微鏡、１
３は欠陥部散乱光、１４はステツプ部散乱光、１
００は試料、ａ，ｂはステツプ、ｃは焦点であ
る。なお図中、同一符号は同一または相当部分を
示す。
明の方法を説明するための断面図である。 １は半導体基板、２はゲート酸化膜、３はフイ
ールド酸化膜、４はネマチツク液晶、５は透明導
電膜付ガラス板、９は欠陥、１０は動的散乱効果
発生箇所、１１は外部光、１２は光学顕微鏡、１
３は欠陥部散乱光、１４はステツプ部散乱光、１
００は試料、ａ，ｂはステツプ、ｃは焦点であ
る。なお図中、同一符号は同一または相当部分を
示す。
Claims (1)
- １ ネマチツク液晶の動的散乱現象を応用し、膜
厚差によるステツプが生じた絶縁膜の欠陥検出法
において、動的散乱現象による散乱光を観測する
ための光学顕微鏡の焦点を、前記絶縁膜の表面も
しくはステツプに合わせた後、前記絶縁膜上に載
置されたネマチツク液晶膜の膜厚分だけ前記ネマ
チツク液晶膜上に載置された透明導電膜付ガラス
板の方へ変位させて、前記ネマチツク液晶膜と前
記透明導電膜付ガラス板との境界付近に設定する
ことを特徴とする絶縁膜の欠陥検出法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9628579A JPS5618747A (en) | 1979-07-25 | 1979-07-25 | Detecting method for defect of insulating film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9628579A JPS5618747A (en) | 1979-07-25 | 1979-07-25 | Detecting method for defect of insulating film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5618747A JPS5618747A (en) | 1981-02-21 |
| JPH0236902B2 true JPH0236902B2 (ja) | 1990-08-21 |
Family
ID=14160823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9628579A Granted JPS5618747A (en) | 1979-07-25 | 1979-07-25 | Detecting method for defect of insulating film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5618747A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5482979A (en) * | 1977-12-14 | 1979-07-02 | Mitsubishi Electric Corp | Evaluating device for insulating film quality |
-
1979
- 1979-07-25 JP JP9628579A patent/JPS5618747A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5618747A (en) | 1981-02-21 |
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