[发明专利]膜厚测量方法及膜厚测量装置、半导体集成电路的制造方法、控制程序、可读存储介质

说明书

技术领域

本发明涉及在电子设备的制造工序等中对电极层叠了无电解镀金等之后的导电性层叠覆膜的膜厚测量方法以及膜厚测量装置、将使用该膜厚测量装置测量在电子元件的电极等上层叠的导电性层叠覆膜的膜厚来进行良品管理的半导体集成电路制造出的半导体集成电路的制造方法、描述了用于使计算机执行该膜厚测量方法的各工序的处理过程的控制程序、保存了该控制程序的计算机可读取的可读存储介质。 

背景技术

以往，半导体装置等电子元件的电极以各种各样的方法形成导电膜，但是根据使用目的的不同会需求各种各样的特性，例如其导电性、耐腐蚀性、耐磨性以及接合特性等，因而在工业产品中需要进一步降低制造成本。为了实现这些需求，电子元件的电极层叠多个导电膜的情况很多。例如，通过对成为母材的金属实施较薄的镀金，从而能够显著地改善电极的特性。在具有层叠了不同导电膜的电极的电子元件的制造工序中，为了实现高品质，测量并管理所层叠后的膜厚较为重要。 

测量导电性覆膜的膜厚有各种各样的方法，使用光、电子束、X射线的方法已被实现。例如，在专利文献1中公开了根据荧光X射线的强度来换算膜厚的方法。另外，在专利文献2中公开了在向被测量物照射电子束所获得的特征X射线中将强度换算为膜厚的方法。 

在专利文献1中，以使一次X射线束横穿细小样本的方式进行扫描，同时将来自该样本的素材的荧光X射线累计强度与其累计强度的计算值进行比较，来迅速地决定X射线束到达样本的位置。由此，即便与以往相比使一次X射线束的移动速度变为高速，也能够可靠地判断X射线束是否横穿了样本。因此，在不会影响到测量开始位置的情况下能够高速且 可靠地进行样本的测量位置搜索。 

在专利文献2中，在膜厚测量方法之中，利用电子束探针在被包覆于基板上的覆膜上进行扫描，利用透过覆膜并到达基板的电子来测量从构成基板的物质所产生的特征X射线强度，并根据预先求出的薄膜的膜厚与特征X射线强度之间关系来求出薄膜的膜厚。 

专利文献1：日本特开平6-102032号公报 

专利文献2：日本特开平2-266208号公报 

然而，在专利文献1、2中公开的现有的膜厚测量方法之中，X射线或电子束的产生源是必要的，按照对人体不会产生影响的方式进行隔离也是必要的，从而导致测量器本身变为大型且高价，由于X射线的累计时间而使得在1次测量中需要5分钟左右的时间，从而在大量生产的制造工序的品质管理中难以采用，故期望是一种廉价且可高速测量的膜厚测量方法。 

发明内容

本发明是为了解决上述现有的问题而提出的，其目的在于提供一种能够以简便且廉价的装置高速地测量电子元件的电极等的导电性层叠膜的膜厚的膜厚测量方法以及膜厚测量装置、将使用该膜厚测量装置测量电子元件的半导体基板上的电极等的薄膜的膜厚来进行良品管理的半导体集成电路制造出的半导体集成电路的制造方法、描述了用于使计算机执行该膜厚测量方法的各工序的处理过程的控制程序、保存了该控制程序的计算机可读取的可读存储介质。 

本发明的膜厚测量方法具有下述膜厚测量工序：在将不同的两个电阻率的第1导电层以及第1导电层之上的第2导电层进行层叠之后的层叠膜中，由膜厚测量单元测量该层叠膜的膜厚和该层叠膜表面的表面电阻值，根据所测量出的层叠膜的膜厚以及该表面电阻值，通过计算求出电阻率小的第2导电层的膜厚，由此可达成上述目的。 

另外优选，本发明的膜厚测量方法中的膜厚测量工序具有下述工序：测量控制工序，由测量控制单元对测量部进行控制以测量所述第1导电层以及所述第2导电层的层叠膜的膜厚、并且测量所述表面电阻值；和运算 工序，由运算单元基于该层叠膜的膜厚以及该表面电阻值以规定的计算式求出该第2导电层的膜厚。 

此外优选，在本发明的膜厚测量方法中的测量控制工序之中，测量所述电阻率大的层相对于该电阻率小的层而言该电阻率至少为10倍、且膜厚至少为10倍的层叠膜。 

另外优选，在本发明的膜厚测量方法中还具有下述判断工序：由判断单元判断该第2导电层的膜厚是否处于规定范围内，在该第2导电层的膜厚处于规定范围内的情况下判断为良品，在该第2导电层的膜厚不处于规定范围内的情况下判断为不良品。 

此外优选，本发明的膜厚测量方法中的层叠膜表面的表面电阻值的测量采用四探针法。 

另外优选，本发明的膜厚测量方法中的层叠膜的膜厚的测量精度为该层叠膜的膜厚的至多十分之一。