(57)【要約】      （修正有）【課題】ＳＩＭＳにおける積層膜の深さ方向測定時に積層膜界面の帯電による強度低下を利用し薄膜トランジスタの特性を予測する方法を提供。【解決手段】薄膜トランジスタの積層構造と同じ積層構造で、それぞれ、オン電流が異なる複数の試料に対し、表面帯電状態を非中和にした状態で１次イオン照射し飛散した２次イオンにより深さ方向プロファイルを作成する第１工程と、プロファイルに基づいてシリコンの２次イオン強度の低下率を求める第２工程と、２次イオン強度の低下率とオン電流低下度の相関曲線を作成する第３工程と、第１及び第２工程の手順により半導体層界面前後におけるシリコンの２次イオン強度の低下率を求める第４工程（Ｓ２，Ｓ５）と、第４工程において求められた試料の２次イオン強度の低下率を、シリコンの２次イオン強度の低下率とオン電流低下度の相関曲線に照らして試料のオン電流低下度を求める（Ｓ６）。【選択図】図１３
2010087311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜トランジスタのオン電流の低下を２次イオン質量分析装置を用いて予測する方法であって、
上記薄膜トランジスタの積層構造と同じ積層構造を有し、それぞれ、オン電流が異なる複数の試料に対し、当該試料の表面帯電状態を非中和にした状態で１次イオンを照射し、この照射により飛散した２次イオンを検出して当該試料の深さ方向のプロファイルを作成する第１工程と、
上記第１工程で作成したプロファイルに基づいて、前記積層構造における半導体層界面の前後におけるシリコンの２次イオン強度の低下率を求める第２工程と、
シリコンの２次イオン強度の低下率とオン電流低下度の相関曲線を作成する第３工程と、
前記第１工程及び前記第２工程の手順により試料の前記積層構造における半導体層界面前後におけるシリコンの２次イオン強度の低下率を求める第４工程と、
上記第４工程において求められた前記試料の２次イオン強度の低下率を、前記シリコンの２次イオン強度の低下率とオン電流低下度の相関曲線に照らして、当該試料のオン電流低下度を求める第５工程とを含む、薄膜トランジスタのオン電流低下度予測方法。
【請求項２】
前記第１工程が、前記試料における異なる大きさの第１領域と第２領域に対し、各領域毎にプロファイルを作成する工程を含み、
前記第２工程が、上記第１及び第２領域毎に前記低下率を求める工程を含み、
前記第３工程が、上記第１領域の低下率と上記第２領域の低下率との相対比率とオン電流低下度の相関曲線を作成する工程を含み、
前記第５工程が、前記第３工程で求めた前記相関曲に基づいて、前記試料のオン電流低下度を求める、請求項１に記載の薄膜トランジスタのオン電流低下度予測方法。
【請求項３】
前記試料の表面帯電状態を非中和にした状態では、当該表面帯電状態を中和にした状態時の中和銃からの電子線の照射量の７０〜９０％である、請求項１又は２に記載の薄膜トランジスタのオン電流低下度予測方法。
【請求項４】
前記１次イオンがＯ２＋イオンである、請求項１〜３の何れかに記載の薄膜トランジスタのオン電流低下度予測方法。
【請求項５】
前記試料は、ガラス層の上に、ゲート電極層、ゲート絶縁膜層、前記半導体層、前記コンタクト層、エッチングストッパ層、ソース・ドレイン電極層、オーバーコート層が順番に積層されている、請求項１〜４の何れかに記載の薄膜トランジスタのオン電流低下度予測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は２次イオン質量分析に係り、特に薄膜トランジスタの半導体層上の酸化膜の影響によるオン電流の低下度を２次イオン質量分析装置を用いて予測する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
積層構造でなる試料に対して、２次イオン質量分析法(Secondary Ion Mass Spectrometry:ＳＩＭＳ)により試料深さ方向に対する各元素の濃度分布を示すプロファイルを得て、プロファイルの分散等から積層界面の急峻性を判断し、試料の電気的な特性を予測することが行われている。
このような、２次イオン質量分析法により積層構造で成る試料の界面を評価するシステムが、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開平６−１８６７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のＳＩＭＳによる積層膜界面の評価法には、以下（Ａ）〜（Ｃ）の問題点がある。
（Ａ）予め電気的な特性が判明している試料を多数個準備し、データベースを構築する必要がある。
（Ｂ）積層厚みとＳＩＭＳの深さ方向の分解能はＳＬＳモデル（Hofman,Benning-hoven）ではΔｚ＝２（ａ・ｚ）1/2となる。ここで、ａは単原子層の厚さ、ｚは表面からの距離、Δｚは元素Ｍの深さ方向のプロファイルにおいて最大８４％と１６％の間の距離である。そのため、厚みが増加すると深さ方向の分解能Δｚは大きくなり、各種の積層膜厚の試料があると、厚みによる分解能の低下を考慮しなければならない。
（Ｃ）ＳＩＭＳによる分析では、主成分の組成比により低濃度の元素の２次イオン放出量が大きく変わるので、組成の異なる積層膜サンプルを比較する場合、注目する元素強度の正規化等を考慮する必要がある。
このように、従来におけるＳＩＭＳを利用した積層膜界面の評価法では、多くの計算が必要であり、そのため評価結果を算出にも長い時間を要しており、多くの計算を行わずに、短時間で電気特性を予測することが望まれていた。
【０００４】
上記課題に鑑み、本発明は、ＳＩＭＳにおける積層膜の深さ方向の測定時に積層膜界面の帯電による強度低下を利用することで薄膜トランジスタの特性を予測する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、薄膜トランジスタのオン電流の低下を２次イオン質量分析装置を用いて予測する方法であって、薄膜トランジスタの積層構造と同じ積層構造を有し、それぞれ、オン電流が異なる複数の試料に対し、当該試料の表面帯電状態を非中和にした状態で１次イオンを照射し、この照射により飛散した２次イオンを検出して当該試料の深さ方向のプロファイルを作成する第１工程と、第１工程で作成したプロファイルに基づいて、積層構造における半導体層界面の前後におけるシリコンの２次イオン強度の低下率を求める第２工程と、シリコンの２次イオン強度の低下率とオン電流低下度の相関曲線を作成する第３工程と、第１工程及び第２工程の手順により測定対象の試料の前記積層構造における半導体層界面前後におけるシリコンの２次イオン強度の低下率を求める第４工程と、第４工程において求められた試料の２次イオン強度の低下率を、前記シリコンの２次イオン強度の低下率とオン電流低下度の相関曲線に照らして、当該試料のオン電流低下度を求める第５工程とを含む。
【０００６】
本発明の薄膜トランジスタのオン電流低下度予測方法では、第１工程が、前記試料における異なる大きさの第１領域と第２領域に対し、各領域毎にプロファイルを作成する工程を含み、第２工程が、上記第１及び第２領域毎に前記低下率を求める工程を含み、第３工程が、上記第１領域の低下率と上記第２領域の低下率との相対比率とオン電流低下度の相関曲線を作成する工程を含み、第５工程が、前記第３工程で求めた前記相関曲に基づいて、前記試料のオン電流低下度を求める。
【０００７】
本発明の薄膜トランジスタのオン電流低下度予測方法において、前記試料の表面帯電状態を非中和にした状態では、当該表面帯電状態を中和にした状態時の中和銃からの電子線の照射量の７０〜９０％である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、多くの計算を行わずに短時間で薄膜トランジスタの電気特性、即ちオン電流の低下度を予測することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態を詳細に説明する。各図において同一又は対応する部材には同一符号を用いる。
【００１０】
〔１〕概要
図１は本発明の実施形態に係るオン電流低下度予測装置（以下、予測装置という）１を示すブロック図である。予測装置１は、薄膜トランジスタの半導体層上の酸化膜の影響によるオン電流の低下度を２次イオン質量分析装置を用いて予測するものである。
具体的には、予測装置１は、薄膜トランジスタの２次イオン質量分析法において、積層膜界面の酸化状態により当該積層膜界面の帯電状況が変化し、この帯電状況に起因してスパッタリングで飛散する２次イオンの強度が変化することを利用して、２次イオンの強度を測定し、測定した２次イオンの強度に基づいてオン電流を予測する。
本実施形態では、薄膜トランジスタそのものを対象に測定を行うのではなく、後述するように、薄膜トランジスタと同じ積層パターンを有する試料を対象に測定を行う。
この予測装置１は、２次イオン質量分析装置（以下、ＳＩＭＳという）１０から成り、ＳＩＭＳ１０は試料１００を分析して、得られた試料１００のデータを処理してオン電流を推定する。
以下、先ずＳＩＭＳ１０で分析する試料１００について説明し、次にＳＩＭＳ１０について説明する。
【００１１】
〔２〕試料について
試料１００は、図２に示す積層膜構造で成る。具体的には、下から順にガラス基板１１０と、例えば厚み２００ｎｍのアルミニウムで成るゲート電極層１２０と、例えば厚み３００ｎｍの水素化アモルファス・シリコンナイトライドで成るゲート絶縁膜層１３０と、例えば厚み５０ｎｍの水素化アモルファスシリコンで成る半導体層１４０と、リンドープ水素化アモルファスシリコンで成るコンタクト層１５０と、エッチングストッパ層１６０と、例えば厚み２００ｎｍのクロムで成るソース電極層１７１及びドレイン電極層１７２（以下、ソース電極層１７１とドレイン電極層１７２とを総称してソース・ドレイン電極層という）と、例えば厚み２００ｎｍの水素化アモルファス・シリコンナイトで成るオーバーコート層１８０とが積層されている。
この積層膜構造は、図３に示す薄膜トランジスタ２００と同じプロセスを経て構成されるため、図３の薄膜トランジスタ２００の電気特性は、図２の積層膜構造をＳＩＭＳ１０で分析することで推測することが可能である。
【００１２】
〔３〕ＳＩＭＳについて
ＳＩＭＳ１０は、図１に示すように、試料１００を分析する分析部２０と、この分析部２０で得た分析結果を処理してオン電流の低下度、即ち、良品の薄膜トランジスタのオン電流に対する当該試料に対応した薄膜トランジスタにおけるオン電流の低下の度合いを推定する処理部３０と、から構成されている。
【００１３】
〔３−１〕分析部について
分析部２０は、図１に示すように、デュオプラズマトロン２１と、エクストラクションレンズ２２と、コンデンサーレンズ２３と、静電偏向板２４と、対物レンズ２５と、エネルギーフィルター２６と、四重極質量分析器２７と、検出器２８と、中和銃２９と、から成る。これらの分析部の構成部材は、チャンバ４０内に収容されている。
【００１４】
デュオプラズマトロン２１は、酸素ガスをイオン化室に導入し、高周波印加によってＯ２＋イオンを発生させる。デュオプラズマトロン２１のイオン化室は、余剰の酸素ガスが分析チャンバ内に流れ込むので真空ポンプで真空引きを行う差動排気構造として構成されている。ここで、イオン化室の圧力は、後述のコンピュータによって制御が可能である。
【００１５】
エクストラクションレンズ２２は、デュオプラズマトロン２１で発生したＯ２＋イオンを引出し、接地電位である試料１００に向けて所望の電圧で加速させる。
【００１６】
コンデンサーレンズ２３は、試料１００に照射するイオン電流（１次イオンビーム量）を制御する。
【００１７】
静電偏向板２４はビームの試料１００に対する位置を変える。この静電偏向板２４によって、ビームが最適な位置に照射される。
【００１８】
対物レンズ２５はＯ２＋イオンビームの焦点及びビーム形状の最適化を行う。この対物レンズ２５の走査によってスパッタ面積が決められる。
【００１９】
この対物レンズ２５によってＯ２＋イオンビームの焦点及び形状が調整されて、試料１００の表面をＯ２＋イオンビームがスパッタする。この際、中性の原子、分子及びプラス及びマイナスの原子イオン、分子イオンが発生する。発生した２次イオンはエネルギーフィルター２６に取り込まれ、静電場の中で最適なエネルギーを持った２次イオンがエネルギーフィルター２６を通過して、四重極質量分析器２７に到達する。四重極質量分析器２７は２次イオンを質量分析する。検出器２８は２次イオンの強度、すなわち個数を計測する。
【００２０】
以上のように構成された分析部２０によれば、最終的に検出器２８が２次イオンの個数（強度）を計測することで、後述の処理部３０が、図４に示すような、試料深さ方向に対する各元素の濃度分布を示すプロファイルを得ることができる。
【００２１】
〔３−２〕処理部について
次に、処理部３０について説明する。
処理部３０は、分析部２０で得た分析結果、即ち検出器２８での２次イオンの個数（強度）の計測結果を処理して、オン電流を推定する。
【００２２】
処理部３０は、図１に示すように、プロファイル作成手段３１、低下率算出手段３２、オン電流低下度算出手段３３を有する。
プロファイル作成手段３１は、２次イオンを取得した検出器２８の出力から当該試料１００の深さ方向のプロファイルを作成する。
低下率算出手段３２は、以下詳述するように、プロファイル作成手段３１により作成されたプロファイルに基づいて、コンタクト層１５０と半導体層１４０との間に形成される界面の前後におけるシリコンの２次イオン強度の低下率を求める。
オン電流低下度算出手段３３は、低下率算出手段３２において求められた低下率を、予め作成しておいた低下率とオン電流低下度との関係を含む参考データに照らして、当該試料のオン電流低下度を求める。
【００２３】
この処理部３０は、前述の分析部２０と例えば通信ケーブル等の有線或いは無線で接続されたコンピュータで構成される。このコンピュータは、前もってインストールされたソフトウェアを実行することで、上記の分析部２０の制御を行う他、上記のプロファイル作成手段３１、低下率算出手段３２、オン電流低下度算出手段３３として機能する。
【００２４】
コンピュータは、従来公知の構成のものを使用することができ、ＲＡＭ，ＲＯＭ，ハードディスクなどの記憶装置と、キーボード，ポインティング・デバイスなどの操作装置と、操作装置等からの指示により記憶装置に格納されたデータやソフトウェアを処理する中央処理装置（ＣＰＵ）と、処理結果等を表示するディスプレイなどを備えている。このコンピュータは汎用の装置であっても、専用の装置であってもよい。
【００２５】
本実施形態に係る処理部３０での処理に関し、先ず、処理対象の試料１００、即ち薄膜トランジスタの特性について説明し、次に、ＳＩＭＳの分析部２０で得た試料１００のプロファイル、続いてオン電流を推定する際に利用する参照データ等について、以下、順を追って詳説する。
【００２６】
〔３−２−１〕トランジスタの特性について
図５は、横軸がゲート電圧ＶＧ〔Ｖ〕で縦軸がソース・ドレイン間電流ＩＤ〔Ａ〕とした薄膜トランジスタの電気特性を示す図であり、図中の矢印Ａのグラフはゲート電圧２０ボルト、ソース・ドレイン間に２０ボルトを印加したときの正常な薄膜トランジスタ（以下、試料Ａという）のソース・ドレイン間電流、即ちオン電流を示す。この試料Ａのオン電流を１００％であるとすると、矢印Ｂのグラフはオン電流が不足している薄膜トランジスタ（以下、試料Ｂという）の特性を示し、矢印Ｃのグラフは著しくオン電流が不足している薄膜トランジスタ（以下、試料Ｃという）の特性を示している。試料Ｂの電流値は試料Ａのオン電流の８５％であり、試料Ｃは試料Ａのオン電流の６％である。
【００２７】
〔３−２−２〕プロファイルについて
前述の図４のプロファイルと図６のプロファイルとは、図５の矢印Ｃに示す試料ＣのＳＩＭＳ１０における深さ方向の元素濃度を示すプロファイルである。
図４と図６とは同一の試料Ｃのプロファイルであり、ＳＩＭＳ１０における測定において条件を変えて分析したプロファイルを表している。具体的な測定上の違いは、図４では試料帯電防止のための中和銃２９（図１参照）の電流量を最適化して、即ち帯電状態を中和させた状態で測定し、図６では最適化条件よりも若干電子線の電流量を低下させて、即ち帯電状態が非中和な状態（以下、チャージアンバランスという）で測定を行っている。
【００２８】
図４と図６とを比較すると、両プロファイルの違いは、図６のプロファイルではコンタクト層１５０と半導体層１４０界面付近の前後（図６中でスパッタ時間の１２分半頃）で各元素に強度の落ち込みが測定されている。図４と図６の比較結果から、図６のプロファイルを取得した際の条件、試料Ｃをチャージアンバランス条件で測定した際にコンタクト層１５０と半導体層１４０界面付近に帯電が生じ、その結果、各元素の強度低下が生じている。
【００２９】
図６のように、中和銃２９による電子線量を中和状態から若干ずらした非中和の状態、即ちチャージアンバランス条件で、他の試料、即ち試料Ａ、試料Ｂを測定して、図７及び図８に示すプロファイルを得た。試料Ｃよりもオン電流値が大きい試料Ａ、試料Ｂにおいても、試料Ｃの場合よりも落ち込み具合は小さいが、試料Ａではスパッタ時間の１１分半頃（図７参照）に、試料Ｂではスパッタ時間の１２分前頃（図８参照）に、各元素の強度低下が生じている。
【００３０】
Ｏ２＋イオンビームのスキャンエリアが１５０μｍ×１５０μｍであり、＋２次イオンの取り込みエリアはスキャンエリアの５０％である。試料面上では、Ｏ２＋イオンビームは試料面より３０°の角度で入射させるので、スキャンエリア１５０μｍ×３００μｍの矩形となり、＋２次イオンの取り込みも７５μｍ×１５０μｍとなる。なお、Ｏ２＋イオンビームの電流量は１００ｎＡ、中和銃は２ｋＶ、電子線電流量は最適条件で１．８７ｕＡ、チャージアンバランス条件で１．５０ｕＡとした。
このように、コンタクト層１５０と半導体層１４０界面における帯電状態に応じて、プロファイルにおいて強度の低下がプロファイルに現れる。
【００３１】
〔３−２−３〕オン電流予測に利用する参照データの作成
オン電流予測を行う事前準備として、良品の試料１００と、良品でない試料１００とを分析処理してデータを抽出し、それらの抽出データから実際の製品のオン電流を予測するときに利用する参照データを作成する。
例えば、上述のように、予め３つの試料Ａ〜Ｃに対しチャージアンバランス条件で、試料深さ方向の各プロファイルを作成し、プロファイル毎にコンタクト層１５０と半導体層１４０の界面付近での電流の低下率を測定する。即ち、図９に示すように、コンタクト層１５０と半導体層１４０の界面付近でシリコンのコンタクト層１５０側の最大強度をI maxとし、半導体層１４０側の低下した強度をI downとする。
【００３２】
低下率は下記の式（１）で定義される。
【数１】
2010087311.tif 000003
【００３３】
ここで下記表１が各試料Ａ〜Ｃの低下率である。
なお、各試料面上では、スキャン面積を２５０×２５０ミクロンの領域と、１５０×１５０ミクロンの領域とをそれぞれ対象として、低下率Iratio １，２を求めた。
【表１】
2010087311.tif 000004
【００３４】
下記表２は、正常のトランジスタである試料Ａのオン電流の低下度を０％として、上記表１を変換した、トランジスタのオン電流の低下度Iratio １’，２’を示す表である。
【表２】
2010087311.tif 000005
ここで、図１０は表２をグラフ化したものであり、横軸がオン電流の低下度、縦軸がＳＩＭＳ１０による深さ方向の試料のプロファイルから求めたＳｉ強度の低下度である。図１０では、スパッタ面積の異なる低下度毎に近似曲線（相関曲線）が描かれている。
【００３５】
この近似曲線（相関曲線）を描いた結果、スパッタ面積毎に異なる低下度のグラフｆ（ｘ）は、下記の式２の形になる。
【数２】
2010087311.tif 000006
式（２）においてａ，ｂ，ｃは定数で、ｃはｘ＝０の初期値の形になる。１５０ミクロン、２５０ミクロンの曲線において曲率を表すｂは同一（＝１５）、縦軸の幅を表すａの値が変わる（それぞれａ＝０．８８，０．２９）。すなわち、照射１次イオンビーム電流量と帯電防止の電子線電流量を変更せずに、１次イオンビームの照射面積だけを広げると、イオンビームの電流密度が少なくなり、プラスの帯電量が少なくなる。そのため、Ｓｉの強度低下が小さくなる。しかし強度の低下率の度合いは変わらない。
【００３６】
下記表３は、正常のトランジスタである試料Ａのオン電流の低下率Iratio １’，２’を１に正規化して変換した、トランジスタのオン電流の低下率Iratio １”，２”を示す表である。
【表３】
2010087311.tif 000007
ここで、図１１は表３をグラフ化したものであり、横軸がオン電流の低下度、縦軸がＳＩＭＳ１０による深さ方向の試料のプロファイルから求めたＳｉ強度の低下度である。図１１では、スパッタ面積の異なる低下度毎に近似曲線（相関曲線）が描かれている。
【００３７】
この近似曲線（相関曲線）を描いた結果、スパッタ面積毎に異なる低下度のグラフＦ（ｘ）は、下記の式（３）の形になる。
【数３】
2010087311.tif 000008
ここで、ａ，ｂは定数（ａ＝0.88, 0.29）である。
【００３８】
さらに、図１１における２つの近似曲線（相関曲線）において、２つの値の比を取る。即ち、（Iratio １”）／（Iratio ２”）を計算すると、図１２のグラフを得る。
このようにして得たグラフ１２に示す数値が、参照データとして利用される。
【００３９】
〔３−２−４〕オン電流予測方法
先ず、検査対象の薄膜トランジスタを用意する。ここで、薄膜トランジスタとしては、前述の試料Ａ〜Ｃと同様に、検査対象の薄膜トランジスタと同じ基板に形成されたＴＥＧ(Test Element Group)を試料として分析し、分析結果を処理する。
以下、ＳＩＭＳ１０における試料の分析とその結果についての処理を、図１３に示すオン電流予測の手順に従って説明する。
先ず、試料に対して検出器２８の最大感度を計測する（ステップＳ１）。その際、試料の位置の調整、中和銃２９の設定、検出器２８の位置の調整などを行う。また、試料表面の帯電を中和させた状態で検出器２８の最大感度を計測する。このときの中和銃２９の電流量を、試料表面を中和させるための最適条件とする。その後、試料のプロファイルを作成する（ステップＳ２）。そして、このプロファイルを確認して、コンタクト層１５０と半導体層１４０間の界面前後にＳｉ元素の強度の落ち込みが生じているか確認する（ステップＳ３）。ここで、Ｓｉ元素の強度の落ち込みが生じていなければ、中和銃２９の電流量を調整する（ステップＳ４）。具体的には、Ｓｉ元素の強度の落ち込みが生ずるよう、例えば、中和銃２９の電流量を最適条件時の電流量の８０％に設定し、再びプロファイルを作成する（ステップＳ４からステップＳ２へ）。このチャージアンバランス条件でもコンタクト層１５０と半導体層１４０間の界面前後にＳｉ元素の強度の落ち込みが得られなければ、中和銃２９の電流量を再調整する。
【００４０】
処理部３０は、プロファイルから、分析対象である試料の式（１）の強度の低下率Iratio １，２を領域毎、即ち２５０ミクロンの領域と１５０ミクロンの領域毎に算出し（ステップＳ５）、さらに低下率Iratio １，２に基づいて低下度Iratio １”と低下度Iratio ２”とを求める。
【００４１】
そして、それらの比（Iratio １”）／（Iratio ２”）を計算し、その比の値に基づいて、図１２のグラフからオン電流の低下度を求める（ステップＳ６）。
このように薄膜トランジスタのオン電流の低下度を算出することができる。
【００４２】
本発明の実施形態によれば、薄膜トランジスタ積層膜の深さ方向における界面強度の低下から薄膜トランジスタのオン電流値の予測を行うことにより、実際にトランジスタ特性を測定せずに、薄膜トランジスタの特性の良否を判定できる。
また、本実施形態では、一つの試料から二つの低下度Iratio １”，2”を求め、それらの相対比率からオン電流値の低下度を予測するので、精度良く予測できる。
Ｏ２＋イオンビームを用いることで、Ｃｓ＋イオンビームを用いる場合に比べて、試料表面の帯電がやや起こりにくい。
【００４３】
以上説明したが、本発明は発明の趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施をすることができる。
上記説明では、一つの試料から二つの低下度Iratio １”，2”を求めて、図１２の曲線上で相対比率の合致した点が正常のトランジスタからのオン電流低下度と予測したが、試料から得るＳｉ元素の強度の低下率は一つでもよく、即ち、Iratio １”及びIratio ２”の一方（或いはIratio １’及びIratio ２’の一方）だけを利用して検査対象の薄膜トランジスタにおけるオン電流の低下度を求めることもできる。この場合、図１０又は図１１から合致する点を抽出して、この点を正常のトランジスタからのオン電流低下度と予測する。
上記説明では、Ｏ２＋イオンビームを用いたが、他にＣｓ＋イオンビームも利用することは可能である。
上記実施形態では、チャージアンバランス条件として、試料表面の帯電を中和させた状態（最適状態）から若干ずらしているが、その際の中和銃２９の電流量は、例えば最適状態時の７０〜９０％程度するのが望ましい。
【００４４】
上記実施形態では、測定対象を薄膜トランジスタとしたが、電気的に接続を行うパネルの端子部やゲートライン、ソース・ドレインラインの積層酸化膜による導電性評価としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係るオン電流低下度予測装置を示すブロック図である。
【図２】図１のオン電流低下度予測装置で分析する試料の断面図である。
【図３】図２の試料と等価の薄膜トランジスタの断面図である。
【図４】図１のオン電流低下度予測装置で図２の試料を分析して得た試料のプロファイルを示すグラフである。
【図５】図３の薄膜トランジスタの電気特性を示すグラフである。
【図６】図１のオン電流低下度予測装置で図２の試料を分析して得た試料のプロファイルを示すグラフである。
【図７】図１のオン電流低下度予測装置で図２の試料を分析して得た試料のプロファイルを示すグラフである。
【図８】図１のオン電流低下度予測装置で図２の試料を分析して得た試料のプロファイルを示すグラフである。
【図９】本発明の実施形態に係るオン電流低下度予測装置の処理部の処理を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るオン電流低下度予測装置の処理部の処理を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るオン電流低下度予測装置の処理部の処理を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施形態に係るオン電流低下度予測装置の処理部の処理を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施形態に係るオン電流低下度予測装置におけるオン電流予測手順のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１      予測装置
１０    ＳＩＭＳ
２０    分析部
２１    デュオプラズマトロン
２２    エクストラクションレンズ
２３    コンデンサーレンズ
２４    静電偏向板
２５    対物レンズ
２６    エネルギーフィルター
２７    四重極質量分析器
２８    検出器
２９    中和銃
３０    処理部
３１    プロファイル作成手段
３２    低下率算出手段
３３    オン電流低下度算出手段
４０    チャンバ
１００  試料
１１０  ガラス基板
１２０  ゲート電極層
１３０  ゲート絶縁膜層
１４０  半導体層層
１４０  半導体層
１５０  コンタクト層
１６０  エッチングストッパ層
１７１  ソース電極層
１７２  ドレイン電極層
１８０  オーバーコート層
２００  薄膜トランジスタ
ＩＤ    ソース−ドレイン間電流
ＶＧ    ゲート電圧
【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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