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金属層の結晶粒径及び粒径分布評価方法並びにそれを用いた半導体集積回路装置の製造方法

シーズコード S130012230
掲載日 2013年6月10日
研究者
  • 稲見 隆
  • 大貫 仁
技術名称 金属層の結晶粒径及び粒径分布評価方法並びにそれを用いた半導体集積回路装置の製造方法
技術概要 先ず、結晶組織を有し特定の面方位においてX線に対して回折ピークを持つ金属層にX線を照射して得られる回折ピークを入手する。次に、回折ピークに基づいて面積平均コラム長及び体積平均コラム長を求める。最後に、面積平均コラム長及び体積平均コラム長から結晶粒径の対数正規分布を求める。X線としては銅の管球を用いた銅Kα線を使用し、試料から得られる回折パターンに含まれる回折ピークKα1、Kα2からKα2を除去すると共に、回折装置に起因するピークの広がりを補正する処理をして評価精度を向上している。そして、半導体集積回路装置の金属配線として使用されているアルミニウム、銅及びこれらを主成分とする合金が結晶組織を有しX線に対して回折ピークを持つことから、回折ピークをこのような方法で演算することにより、結晶粒径及び粒径分布を計測評価することができる。
画像

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研究分野
  • X線回折法
  • 固体デバイス製造技術一般
展開可能なシーズ 従来の方法では、事前準備に多大の時間と手数を要し、半導体チップ上に形成した被測定用配線と事前に準備した配線材が同一のプロセスで作製されたものでないため、測定精度に問題があった。そこで、非破壊かつオンラインで金属層の結晶粒径及び粒径分布評価方法並びにそれを用いた半導体集積回路装置の製造方法を提供する。
X線に対して回折ピークを持つ金属層にX線を照射して金属層からの回折ピークを入手し、回折ピークに基づいて結晶粒径の対数正規分布を演算することにより結晶粒径及び粒径分布を非破壊かつ短時間で正確に測定評価することができる。また、金属層の結晶粒径及び粒径分布を非破壊かつオンラインで短時間に評価できるので、半導体集積回路装置の製造ラインに適用することにより、所望の結晶粒径及び粒径分布を有する金属層を配線として備える半導体集積回路装置を実現できる。
用途利用分野 金属層の結晶粒径評価装置、金属層の結晶粒径分布評価装置、半導体集積回路の配線層
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人茨城大学, . 稲見 隆, 大貫 仁, . 金属層の結晶粒径及び粒径分布評価方法並びにそれを用いた半導体集積回路装置の製造方法. 特開2012-163392. 2012-08-30
  • G01N  23/20     
  • H01L  21/66     
  • H01L  21/3205   
  • H01L  21/768    
  • H01L  23/522    

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