JP3357596B2 - 成膜工程においてｉｎ−ｓｉｔｕに膜厚を測定する膜付着装置及びその方法 - Google Patents
成膜工程においてｉｎ−ｓｉｔｕに膜厚を測定する膜付着装置及びその方法Info
- Publication number
- JP3357596B2 JP3357596B2 JP05362398A JP5362398A JP3357596B2 JP 3357596 B2 JP3357596 B2 JP 3357596B2 JP 05362398 A JP05362398 A JP 05362398A JP 5362398 A JP5362398 A JP 5362398A JP 3357596 B2 JP3357596 B2 JP 3357596B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- laser light
- light
- wafer
- film thickness
- 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 - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
- G01B11/0616—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating
- G01B11/0683—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating measurement during deposition or removal of the layer
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、成膜工程において物体
表面上に膜を形成しながら、その膜厚の変化を測定する
膜付着装置及びその方法に関する。具体的には、半導体
素子の製造工程におけるＬＰＣＶＤ（減圧ＣＶＤ）法で
の膜厚制御に関するものである。
表面上に膜を形成しながら、その膜厚の変化を測定する
膜付着装置及びその方法に関する。具体的には、半導体
素子の製造工程におけるＬＰＣＶＤ（減圧ＣＶＤ）法で
の膜厚制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の製造工程では、半導体ウェ
ハーの表面に薄膜を形成することが必須のものとされ
る。この薄膜の膜厚は、半導体素子の特性に大きく影響
を及ぼすことから、膜厚を高精度に制御する必要があ
る。
ハーの表面に薄膜を形成することが必須のものとされ
る。この薄膜の膜厚は、半導体素子の特性に大きく影響
を及ぼすことから、膜厚を高精度に制御する必要があ
る。
【０００３】従来、半導体素子の製造工程における薄膜
の膜厚制御の１つの方法として、ＣＶＤ装置での成膜プ
ロセスが完了した後、その装置から膜厚モニター専用の
ウェハーを取り出して別の膜測定装置によりその膜厚を
測定していた。そして、モニター専用ウェハーの膜厚の
値と堆積時間から堆積率を計算していた。この堆積率の
データに基づいて、目標の膜厚が半導体ウェハーの表面
に形成されるように、次回のバッチ（成膜工程）におい
て堆積時間を調整するという事後的な手法が採られてい
た。膜厚の変動は、ＬＰＣＶＤ法の各バッチにモニター
ウェハーを投入して、その各バッチの成膜プロセスの終
了の後にそのモニターウェハーの膜厚を検査し目標値と
のずれを把握する。そして、前プロセスの膜厚のずれを
後続のバッチの堆積時間にフィードバックさせて、膜厚
の制御を行う。この膜厚調整方法は、事後的であるため
に、バッチによって膜厚が大きく変動する場合に、製品
ウェハーの膜厚変動が大きくなり好ましいものではな
い。
の膜厚制御の１つの方法として、ＣＶＤ装置での成膜プ
ロセスが完了した後、その装置から膜厚モニター専用の
ウェハーを取り出して別の膜測定装置によりその膜厚を
測定していた。そして、モニター専用ウェハーの膜厚の
値と堆積時間から堆積率を計算していた。この堆積率の
データに基づいて、目標の膜厚が半導体ウェハーの表面
に形成されるように、次回のバッチ（成膜工程）におい
て堆積時間を調整するという事後的な手法が採られてい
た。膜厚の変動は、ＬＰＣＶＤ法の各バッチにモニター
ウェハーを投入して、その各バッチの成膜プロセスの終
了の後にそのモニターウェハーの膜厚を検査し目標値と
のずれを把握する。そして、前プロセスの膜厚のずれを
後続のバッチの堆積時間にフィードバックさせて、膜厚
の制御を行う。この膜厚調整方法は、事後的であるため
に、バッチによって膜厚が大きく変動する場合に、製品
ウェハーの膜厚変動が大きくなり好ましいものではな
い。
【０００４】第２の成膜制御の方法は、１つのバッチの
成膜プロセスの最中において、膜厚の変化即ち増加をＩ
ｎ−Ｓｉｔｕ即ち成膜工程の最中において監視する方法
である。このＣＶＤ方法における堆積膜厚の測定は、石
英炉を通して外部からレーザ光を入射して、モニターウ
ェハーの表面に照射して、その反射光の光量の変化から
成膜プロセスの膜厚の変化を知ろうとするものである。
例えば、特開昭６２−１７３７１１号公報には、光プロ
セスにより被処理材の表面に薄膜堆積するＣＶＤ方法に
おいて、レーザ光により膜厚をモニターするＣＶＤ法が
与えられている。この場合のレーザ光が、反応炉の外か
ら光透過性のポートを通して反応炉の内部に存在する被
処理材の表面に照射される。被処理材からの反射レーザ
をそのポートを通して反応炉の外部に取り出している。
しかしながら、この引用例においては、ポートを通過す
る入射及び反射レーザ光に対してポートなどに付着した
堆積膜の影響に関する問題について考慮されていない。
成膜プロセスの最中において、膜厚の変化即ち増加をＩ
ｎ−Ｓｉｔｕ即ち成膜工程の最中において監視する方法
である。このＣＶＤ方法における堆積膜厚の測定は、石
英炉を通して外部からレーザ光を入射して、モニターウ
ェハーの表面に照射して、その反射光の光量の変化から
成膜プロセスの膜厚の変化を知ろうとするものである。
例えば、特開昭６２−１７３７１１号公報には、光プロ
セスにより被処理材の表面に薄膜堆積するＣＶＤ方法に
おいて、レーザ光により膜厚をモニターするＣＶＤ法が
与えられている。この場合のレーザ光が、反応炉の外か
ら光透過性のポートを通して反応炉の内部に存在する被
処理材の表面に照射される。被処理材からの反射レーザ
をそのポートを通して反応炉の外部に取り出している。
しかしながら、この引用例においては、ポートを通過す
る入射及び反射レーザ光に対してポートなどに付着した
堆積膜の影響に関する問題について考慮されていない。
【０００５】第２の方法は、当初は膜厚の制御の方法と
して画期的なものであった。一般のＣＶＤ装置は、ガス
の反応する領域を画する石英炉の周りに張り巡らされた
ヒーターにより、その内部領域に反応ガスの分解温度を
与える膜付着条件を満たす領域を形成する。このとき、
石英炉の内壁も膜付着条件を満たし堆積膜が形成され
る。この堆積膜によりレーザ光は吸収、反射、干渉され
る。そのため実際のウェハー表面上での膜厚変化を、そ
の反射されたレーザ光の強度変化が正しく検出できなく
なる欠点を有している。この欠点を克服するために、成
膜プロセスが完了した都度クリーニングガスを石英炉内
に流しその付着した堆積膜を除去する試みが行われてい
た。この場合、ＣＶＤ装置の実稼働率が低下し、結果的
にコスト高につながり、現実的な方法とは考えられない
ものである。
して画期的なものであった。一般のＣＶＤ装置は、ガス
の反応する領域を画する石英炉の周りに張り巡らされた
ヒーターにより、その内部領域に反応ガスの分解温度を
与える膜付着条件を満たす領域を形成する。このとき、
石英炉の内壁も膜付着条件を満たし堆積膜が形成され
る。この堆積膜によりレーザ光は吸収、反射、干渉され
る。そのため実際のウェハー表面上での膜厚変化を、そ
の反射されたレーザ光の強度変化が正しく検出できなく
なる欠点を有している。この欠点を克服するために、成
膜プロセスが完了した都度クリーニングガスを石英炉内
に流しその付着した堆積膜を除去する試みが行われてい
た。この場合、ＣＶＤ装置の実稼働率が低下し、結果的
にコスト高につながり、現実的な方法とは考えられない
ものである。
【０００６】従って、石英炉内の堆積膜が形成されつつ
ウェハーにレーザ光を照射する場合に、該レーザ光は堆
積膜が存在しない領域を通る必要がある。
ウェハーにレーザ光を照射する場合に、該レーザ光は堆
積膜が存在しない領域を通る必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、成膜プロセ
スの途中において、Ｉｎ−Ｓｉｔｕに炉内の堆積膜の影
響を受けずにレーザ光により物体表面上の膜厚を測定す
る装置及びその方法を提供する。本発明は、石英炉内壁
の堆積膜の影響を受けずに、ＣＶＤ法によるウェハーの
成膜プロセスの途中において、Ｉｎ−Ｓｉｔｕにレーザ
光により、膜厚変化を正確に測定する膜付着装置を提供
する。本発明は、石英炉内壁の堆積膜の影響を受けず
に、ＣＶＤ法によるウェハーの成膜プロセスの途中にお
いて、Ｉｎ−Ｓｉｔｕにレーザ光により、膜厚変化を正
確に測定する簡単な構造のＣＶＤ装置を提供する。
スの途中において、Ｉｎ−Ｓｉｔｕに炉内の堆積膜の影
響を受けずにレーザ光により物体表面上の膜厚を測定す
る装置及びその方法を提供する。本発明は、石英炉内壁
の堆積膜の影響を受けずに、ＣＶＤ法によるウェハーの
成膜プロセスの途中において、Ｉｎ−Ｓｉｔｕにレーザ
光により、膜厚変化を正確に測定する膜付着装置を提供
する。本発明は、石英炉内壁の堆積膜の影響を受けず
に、ＣＶＤ法によるウェハーの成膜プロセスの途中にお
いて、Ｉｎ−Ｓｉｔｕにレーザ光により、膜厚変化を正
確に測定する簡単な構造のＣＶＤ装置を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、膜付着装置に
より物体表面上に薄膜を付着する工程において、その膜
厚を観測するためのレーザ光を、反応炉の内部空間のう
ち膜付着条件を満たさない領域に光ガイドを設け、物体
表面の膜厚変化を正確に反映した反射レーザ光を確保す
るものである。
より物体表面上に薄膜を付着する工程において、その膜
厚を観測するためのレーザ光を、反応炉の内部空間のう
ち膜付着条件を満たさない領域に光ガイドを設け、物体
表面の膜厚変化を正確に反映した反射レーザ光を確保す
るものである。
【０００９】本発明は、膜付着条件を満たす第１の領域
と該条件を満たさない第２の領域とからなる内部空間を
画する炉と、膜を付着すべき物体を前記炉の内部空間の
前記第１の領域に支持する支持部材とを含み、前記物体
表面に膜を付着させつつ該膜厚の変化を測定する膜付着
装置であって、前記炉の外部から前記第２の領域にレー
ザ光を導入して、前記第２の領域からレーザ光を前記物
体表面に照射し、該物体からの反射レーザ光を前記第２
の領域で受け取るための光ガイドと、前記光ガイドに導
入するレーザ光を発生し、前記光ガイドから反射レーザ
光を受け取り、該反射レーザ光の光量を検出する光ユニ
ットとを備え、前記反射レーザ光の光量に基づいて膜厚
変化を測定する膜付着装置、及びその方法である。
と該条件を満たさない第２の領域とからなる内部空間を
画する炉と、膜を付着すべき物体を前記炉の内部空間の
前記第１の領域に支持する支持部材とを含み、前記物体
表面に膜を付着させつつ該膜厚の変化を測定する膜付着
装置であって、前記炉の外部から前記第２の領域にレー
ザ光を導入して、前記第２の領域からレーザ光を前記物
体表面に照射し、該物体からの反射レーザ光を前記第２
の領域で受け取るための光ガイドと、前記光ガイドに導
入するレーザ光を発生し、前記光ガイドから反射レーザ
光を受け取り、該反射レーザ光の光量を検出する光ユニ
ットとを備え、前記反射レーザ光の光量に基づいて膜厚
変化を測定する膜付着装置、及びその方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、半導体ウェハーのような
物体の表面に膜を付着しつつ、その膜厚の変化の測定が
可能な本発明のＬＰＣＶＤ（減圧ＣＶＤ）装置を示す。
この例では、ウェハーに多結晶Ｓｉ膜を堆積させるもの
とする。ＬＰＣＶＤ装置は、ガス反応領域を画する石英
炉１と、ウェハー８・１０・１２・１６を搭載する石英
ボート４と、石英炉１の内部空間４０を外界と隔絶する
キャップ２８と、成分ガス導入管２０と、ガスの導入の
開始・停止を行うガスバルブ２４とから周知の構成を採
る。更に本発明のＬＰＣＶＤ装置は、ボート４を回転す
る回転力を生成するボート駆動装置と堆積膜の厚さを測
定するレーザ光５０を生成・制御する光学ユニットとを
含むボックス３２を石英炉１の外部に設けている。石英
ボート４は、図２に示すように多数のウェハー８・１０
・１２・１６を等間隔に保持するためのスリット入りの
４本の石英柱２２とボートターンテーブル４４とからな
る。石英ボート４は、膜付着プロセスの際にターンテー
ブル４４に接続されたボート回転軸４８を介してボート
駆動装置３２からの回転力が伝達され、回転する。この
回転により、石英ボートに搭載されたウェハー８・１０
・１２・１６には均一な膜付着が行われる。キャップ２
８は、石英炉１の内部空間４０と外界との気体の移動を
防ぐため、石英炉１の開口部を閉じる。石英炉１の下部
の開口部をキャップにより閉ざすことにより、石英炉１
の内部空間４０を真空引きして低圧状態にする。周知の
膜付着工程により、ガスバブル２４から石英炉１の内部
空間にガス導入管２０を通して反応ガスが導入される。
物体の表面に膜を付着しつつ、その膜厚の変化の測定が
可能な本発明のＬＰＣＶＤ（減圧ＣＶＤ）装置を示す。
この例では、ウェハーに多結晶Ｓｉ膜を堆積させるもの
とする。ＬＰＣＶＤ装置は、ガス反応領域を画する石英
炉１と、ウェハー８・１０・１２・１６を搭載する石英
ボート４と、石英炉１の内部空間４０を外界と隔絶する
キャップ２８と、成分ガス導入管２０と、ガスの導入の
開始・停止を行うガスバルブ２４とから周知の構成を採
る。更に本発明のＬＰＣＶＤ装置は、ボート４を回転す
る回転力を生成するボート駆動装置と堆積膜の厚さを測
定するレーザ光５０を生成・制御する光学ユニットとを
含むボックス３２を石英炉１の外部に設けている。石英
ボート４は、図２に示すように多数のウェハー８・１０
・１２・１６を等間隔に保持するためのスリット入りの
４本の石英柱２２とボートターンテーブル４４とからな
る。石英ボート４は、膜付着プロセスの際にターンテー
ブル４４に接続されたボート回転軸４８を介してボート
駆動装置３２からの回転力が伝達され、回転する。この
回転により、石英ボートに搭載されたウェハー８・１０
・１２・１６には均一な膜付着が行われる。キャップ２
８は、石英炉１の内部空間４０と外界との気体の移動を
防ぐため、石英炉１の開口部を閉じる。石英炉１の下部
の開口部をキャップにより閉ざすことにより、石英炉１
の内部空間４０を真空引きして低圧状態にする。周知の
膜付着工程により、ガスバブル２４から石英炉１の内部
空間にガス導入管２０を通して反応ガスが導入される。
【００１１】石英炉１の外周には、ヒーター用のコイル
（図示せず）が巻回されている。通常、独立的に制御可
能な複数のコイルが炉の長さに沿って配置され、それぞ
れのコイルを調整して、内部空間４０に堆積膜の付着条
件を満足する領域を形成する。実際の工程では、２００
ｍTｏｒｒ(１気圧＝７６０Ｔｏｒｒ,１Ｔｏｒｒ＝１３
３Ｐａ)の堆積圧力を採用している。この圧力の下、反
応ガスのシラン（ＳｉＨ４)によりＳｉウェハー表面上
に均一の厚さの多結晶Ｓｉ膜を成長させために、温度６
００〜７００゜Ｃの膜付着領域を与える。
（図示せず）が巻回されている。通常、独立的に制御可
能な複数のコイルが炉の長さに沿って配置され、それぞ
れのコイルを調整して、内部空間４０に堆積膜の付着条
件を満足する領域を形成する。実際の工程では、２００
ｍTｏｒｒ(１気圧＝７６０Ｔｏｒｒ,１Ｔｏｒｒ＝１３
３Ｐａ)の堆積圧力を採用している。この圧力の下、反
応ガスのシラン（ＳｉＨ４)によりＳｉウェハー表面上
に均一の厚さの多結晶Ｓｉ膜を成長させために、温度６
００〜７００゜Ｃの膜付着領域を与える。
【００１２】石英ボート４のウェハー支持部に搭載され
た上部ダミーウェハー８、プロダクトウェハー１０、モ
ニターウェハー１６、下部ダミーウェハー１２の内部空
間４０の位置は、膜付着条件を満足するようにヒーター
の各コイルが調節されている。図２のボートが示すよう
に、実際の成膜プロセスで製品として利用されるウェハ
ーは、上部ダミーウェハー８と下部ダミーウェハー１２
との間に等間隔に整列した１００枚程度のウェハー１０
である。プロダクトウェハー１０のうち回転軸４８の最
も近くに位置するウェハー１６を、便宜上膜厚測定のモ
ニター専用とする。ただし、モニターウェハー１６はプ
ロダクトとしてもよいし、モニターだけのものであって
もよい。ボート４の上部と下部とにダミーウェハー８・
１２を常駐させているのは、個々のウェハー表面上の堆
積膜の厚さにばらつきが存在するからである。通常、こ
れら常駐ダミーウェハー８・１２の存在により、その間
に支持されるプロダクトウェハー１０の位置にはほぼ均
一な膜付着条件を与ることになる。従ってこの１００枚
程度搭載されたプロダクトウェハー１０には、品質の良
好な薄膜が堆積される。
た上部ダミーウェハー８、プロダクトウェハー１０、モ
ニターウェハー１６、下部ダミーウェハー１２の内部空
間４０の位置は、膜付着条件を満足するようにヒーター
の各コイルが調節されている。図２のボートが示すよう
に、実際の成膜プロセスで製品として利用されるウェハ
ーは、上部ダミーウェハー８と下部ダミーウェハー１２
との間に等間隔に整列した１００枚程度のウェハー１０
である。プロダクトウェハー１０のうち回転軸４８の最
も近くに位置するウェハー１６を、便宜上膜厚測定のモ
ニター専用とする。ただし、モニターウェハー１６はプ
ロダクトとしてもよいし、モニターだけのものであって
もよい。ボート４の上部と下部とにダミーウェハー８・
１２を常駐させているのは、個々のウェハー表面上の堆
積膜の厚さにばらつきが存在するからである。通常、こ
れら常駐ダミーウェハー８・１２の存在により、その間
に支持されるプロダクトウェハー１０の位置にはほぼ均
一な膜付着条件を与ることになる。従ってこの１００枚
程度搭載されたプロダクトウェハー１０には、品質の良
好な薄膜が堆積される。
【００１３】実際の成膜工程においてモニターウェハー
１６は、精度のよい厚さを測定可能にするために膜厚モ
ニター専用として、製品用のもの１０と区別して設ける
場合が多い。しかしながら、プロダクトウェハー１０そ
のものを膜厚の測定用に用いることも可能である。その
場合にはレーザ光５０の照射がされるプロダクトウェハ
ー１０の部分は、複雑なパターンがなく、多層構造にな
っていないことが必要である。パターン及び多層構造
（３層以上）では、レーザ光５０による正確な膜厚測定
が困難であるからである。
１６は、精度のよい厚さを測定可能にするために膜厚モ
ニター専用として、製品用のもの１０と区別して設ける
場合が多い。しかしながら、プロダクトウェハー１０そ
のものを膜厚の測定用に用いることも可能である。その
場合にはレーザ光５０の照射がされるプロダクトウェハ
ー１０の部分は、複雑なパターンがなく、多層構造にな
っていないことが必要である。パターン及び多層構造
（３層以上）では、レーザ光５０による正確な膜厚測定
が困難であるからである。
【００１４】石英炉１のヒータは、内部空間４０のうち
ボート４に支持されたウェハー１０・１６の領域以外に
も膜付着条件を満足する領域を与える。例えば、ヒータ
に近い石英炉１の内壁に、成膜工程おいて堆積膜が付着
する。一方、例えば回転軸４８の上部Ｂ及びキャップ２
８部などは、反応ガスのシラン（ＳｉＨ4)の化学反応が
起こらない６０゜Ｃ程度の温度領域にあるため、それら
の場所には堆積膜膜は付着されない。
ボート４に支持されたウェハー１０・１６の領域以外に
も膜付着条件を満足する領域を与える。例えば、ヒータ
に近い石英炉１の内壁に、成膜工程おいて堆積膜が付着
する。一方、例えば回転軸４８の上部Ｂ及びキャップ２
８部などは、反応ガスのシラン（ＳｉＨ4)の化学反応が
起こらない６０゜Ｃ程度の温度領域にあるため、それら
の場所には堆積膜膜は付着されない。
【００１５】成膜プロセスのモニターのためのレーザ光
を、堆積膜の存在しない領域から発出するならば、余計
な堆積膜による干渉、反射、吸収を防げる。そして、レ
ーザ光をモニターウェハー１６に照射して、そのウェハ
ー１６からの反射レーザ光を堆積膜の存在しない領域を
経路として受け取れば、その反射レーザ光により正確な
膜厚の変化の測定が可能になる。通常、ヒータを構成す
る個々のコイルは、プロダクトウェハー全体が膜の付着
に必要な温度に一様に保たれ、ダミーウェハーの端に向
かう程低温になるような温度勾配を炉内につくるように
調節される。従って、キャップ２８、ボートターンテー
ブル４４、及び回転軸４８の上部Ｂの部分は、反応ガス
の分解温度６００〜７００゜Ｃには至らず、堆積膜の付
着が起こり得ない領域である。例えば、回転軸４８の内
部を中空にして、その中空部分を光ガイドとしてレーザ
光５０を石英炉１の外部よりその内部空間に導くことを
考える。光ガイドを通ったレーザ光は、回転軸の上端部
Ｂからモニターウェハー１６に照射される。モニターウ
ェハー１６からの反射レーザ光は、そのウェハーに付着
した膜の厚さの変化を反映したものであり同じ光ガイド
を介して石英炉１の外部で光ユニット３２で受け取られ
る。この反射レーザ光は、モニターウェハー１６以外の
堆積膜の干渉などの影響を受けていない。なお光ガイド
としての回転軸４８の中空部分の上端部Ｂとモニターウ
ェハー１６との光路の間に存在する下部ダミーウェハー
１２の該光路の箇所に直径５ｍｍ程度の開口１８を設け
て、レーザ光５０がモニターウェハー１６に到達できる
ようにする。
を、堆積膜の存在しない領域から発出するならば、余計
な堆積膜による干渉、反射、吸収を防げる。そして、レ
ーザ光をモニターウェハー１６に照射して、そのウェハ
ー１６からの反射レーザ光を堆積膜の存在しない領域を
経路として受け取れば、その反射レーザ光により正確な
膜厚の変化の測定が可能になる。通常、ヒータを構成す
る個々のコイルは、プロダクトウェハー全体が膜の付着
に必要な温度に一様に保たれ、ダミーウェハーの端に向
かう程低温になるような温度勾配を炉内につくるように
調節される。従って、キャップ２８、ボートターンテー
ブル４４、及び回転軸４８の上部Ｂの部分は、反応ガス
の分解温度６００〜７００゜Ｃには至らず、堆積膜の付
着が起こり得ない領域である。例えば、回転軸４８の内
部を中空にして、その中空部分を光ガイドとしてレーザ
光５０を石英炉１の外部よりその内部空間に導くことを
考える。光ガイドを通ったレーザ光は、回転軸の上端部
Ｂからモニターウェハー１６に照射される。モニターウ
ェハー１６からの反射レーザ光は、そのウェハーに付着
した膜の厚さの変化を反映したものであり同じ光ガイド
を介して石英炉１の外部で光ユニット３２で受け取られ
る。この反射レーザ光は、モニターウェハー１６以外の
堆積膜の干渉などの影響を受けていない。なお光ガイド
としての回転軸４８の中空部分の上端部Ｂとモニターウ
ェハー１６との光路の間に存在する下部ダミーウェハー
１２の該光路の箇所に直径５ｍｍ程度の開口１８を設け
て、レーザ光５０がモニターウェハー１６に到達できる
ようにする。
【００１６】そうすれば、光ガイドである回転軸４８の
中空部の上部Ｂから発したレーザ光５０は、堆積膜と障
害物の影響を受けずに、モニターウェハー１６に照射さ
れる。そのウェハー１６からの反射レーザ光を入射経路
を逆行させることにより、石英炉１の余計な堆積膜と光
障害物の影響を受けずに、反射レーザ光を外部光学ユニ
ット３２に確実に採り込むことができる。
中空部の上部Ｂから発したレーザ光５０は、堆積膜と障
害物の影響を受けずに、モニターウェハー１６に照射さ
れる。そのウェハー１６からの反射レーザ光を入射経路
を逆行させることにより、石英炉１の余計な堆積膜と光
障害物の影響を受けずに、反射レーザ光を外部光学ユニ
ット３２に確実に採り込むことができる。
【００１７】図４は、石英炉１の内壁以外から内部空間
４０にレーザ光５０を導入する具体的な実施態様とし
て、ボート４の回転軸４８を光ガイドとして利用する例
を示す。回転軸４８を通すことにより、レーザ光を石英
炉１の内側の堆積膜による干渉などを避けることができ
る利点がある。また、回転軸４８を通してレーザ光を石
英炉１の内部にガイドすることにより、簡単な構造の膜
付着装置を実施できる第２の利点がある。特に図４の左
図は、中空部分を有する回転軸４８を光ガイドとし、レ
ーザ光５０を通す例である。波長６３２８ÅのＨｅ−Ｎ
ｅのレーザ光に透明な石英ガラス１０８により回転軸４
８の中空部の一部を充填して、石英炉１から反応ガスの
外部への流出を防止し、堆積圧力の維持のため外界と遮
断している。図４の右図は、回転軸４８の内部に光ファ
イバー１１２を通した実施態様を示す。光ファイバー１
１２以外の回転軸４８の内部領域は、左図の場合と同じ
理由により外界との遮蔽されるように、充填材により満
たされている。
４０にレーザ光５０を導入する具体的な実施態様とし
て、ボート４の回転軸４８を光ガイドとして利用する例
を示す。回転軸４８を通すことにより、レーザ光を石英
炉１の内側の堆積膜による干渉などを避けることができ
る利点がある。また、回転軸４８を通してレーザ光を石
英炉１の内部にガイドすることにより、簡単な構造の膜
付着装置を実施できる第２の利点がある。特に図４の左
図は、中空部分を有する回転軸４８を光ガイドとし、レ
ーザ光５０を通す例である。波長６３２８ÅのＨｅ−Ｎ
ｅのレーザ光に透明な石英ガラス１０８により回転軸４
８の中空部の一部を充填して、石英炉１から反応ガスの
外部への流出を防止し、堆積圧力の維持のため外界と遮
断している。図４の右図は、回転軸４８の内部に光ファ
イバー１１２を通した実施態様を示す。光ファイバー１
１２以外の回転軸４８の内部領域は、左図の場合と同じ
理由により外界との遮蔽されるように、充填材により満
たされている。
【００１８】図３において詳しく説明するが、反射レー
ザ光は、堆積膜による影響を受けずに、光ガイドによ
り、光ユニットに受光されて、反射光量を検出しその光
量は電圧値に変換される。制御用コンピュータ３６は、
電圧値の変化に基づいて膜厚変化と堆積時間を解析し
て、目的の膜厚に到達したことを検知して、ガスバルブ
２４を閉じボート４を石英炉１の外に取り出すことによ
って成膜プロセスを終了する。
ザ光は、堆積膜による影響を受けずに、光ガイドによ
り、光ユニットに受光されて、反射光量を検出しその光
量は電圧値に変換される。制御用コンピュータ３６は、
電圧値の変化に基づいて膜厚変化と堆積時間を解析し
て、目的の膜厚に到達したことを検知して、ガスバルブ
２４を閉じボート４を石英炉１の外に取り出すことによ
って成膜プロセスを終了する。
【００１９】図３は、図１のボート駆動機構と光学ユニ
ットとボックス部分３２の詳細な実施態様を示す。レー
ザ光源であるＨｅ−Ｎｅレーザ８０は、常時発振状態で
あり光スイッチＡＯＭ（Ａｃｃｏｕｓｔｉｃ Ｏｐｔｉ
ｃａｌ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）８４のオン・オフの切り
換えにより、レーザ光５０の発出が制御される。レーザ
光５０は、偏光面の整形のために、偏光板８８を通る。
続いて、レーザ光５０を１／２波長板９２を通すことに
より、Ｓ偏光成分のみとする。Ｓ偏光のみのレーザ光５
０を偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）９６に入射する
と、全反射して光ガイドとして利用される回転軸４８の
中空部分に向けられる。入射レーザ光５０は、回転軸４
８の中空部分を通過することにより、キャップ２８、ボ
ートターンテーブル４４を通り抜け、光ガイドの上端部
Ｂに到達する。光ガイドの上端部Ｂから、モニターウェ
ハー１６に向かってレーザ光５０が照射される。この時
照射レーザ光は、下部ダミーウェハー１２の中心部の開
口部を通り抜けてモニターウェハー１６に到達する。
ットとボックス部分３２の詳細な実施態様を示す。レー
ザ光源であるＨｅ−Ｎｅレーザ８０は、常時発振状態で
あり光スイッチＡＯＭ（Ａｃｃｏｕｓｔｉｃ Ｏｐｔｉ
ｃａｌ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）８４のオン・オフの切り
換えにより、レーザ光５０の発出が制御される。レーザ
光５０は、偏光面の整形のために、偏光板８８を通る。
続いて、レーザ光５０を１／２波長板９２を通すことに
より、Ｓ偏光成分のみとする。Ｓ偏光のみのレーザ光５
０を偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）９６に入射する
と、全反射して光ガイドとして利用される回転軸４８の
中空部分に向けられる。入射レーザ光５０は、回転軸４
８の中空部分を通過することにより、キャップ２８、ボ
ートターンテーブル４４を通り抜け、光ガイドの上端部
Ｂに到達する。光ガイドの上端部Ｂから、モニターウェ
ハー１６に向かってレーザ光５０が照射される。この時
照射レーザ光は、下部ダミーウェハー１２の中心部の開
口部を通り抜けてモニターウェハー１６に到達する。
【００２０】レーザ光５０は、ウェハー１６表面におい
て周知の光の多重干渉により、その反射強度が膜厚の変
化とともに変化する。膜厚変化と多重干渉による反射強
度の変化に関しては、図５において詳しく説明する。簡
単にはウェハー表面による反射光とその上に形成されつ
つある膜面による反射光の合成光としての反射レーザ光
の光量が、光路差により強度変化して膜厚変化を反映す
る光の干渉特性によるものである。
て周知の光の多重干渉により、その反射強度が膜厚の変
化とともに変化する。膜厚変化と多重干渉による反射強
度の変化に関しては、図５において詳しく説明する。簡
単にはウェハー表面による反射光とその上に形成されつ
つある膜面による反射光の合成光としての反射レーザ光
の光量が、光路差により強度変化して膜厚変化を反映す
る光の干渉特性によるものである。
【００２１】反射レーザ光は、入射と同じ経路を逆に辿
って、光ガイドの上端部Ｂから入射する。光ガイドを通
過した反射レーザ光５０は、１／４波長板７６を通過し
て、Ｓ偏光からＰ偏光へと変換される。Ｐ偏光のみの反
射レーザ光５０は、ＰＢＳ９６に入射し１００％が透過
して、光検出器例えば光電子倍増管（フォトマル）１０
０に到達する。フォトマル１００は、反射レーザ光５０
の強度（光量）を電圧値に変換する。その電圧値の信号
は、制御用コンピュータ３６に入力される。制御用コン
ピュータ３６において、電圧信号はＡ／Ｄ変換され、一
定のサンプリング周波数に基づいてデジタルデータとし
て蓄積され、またデータの分析が行われる。
って、光ガイドの上端部Ｂから入射する。光ガイドを通
過した反射レーザ光５０は、１／４波長板７６を通過し
て、Ｓ偏光からＰ偏光へと変換される。Ｐ偏光のみの反
射レーザ光５０は、ＰＢＳ９６に入射し１００％が透過
して、光検出器例えば光電子倍増管（フォトマル）１０
０に到達する。フォトマル１００は、反射レーザ光５０
の強度（光量）を電圧値に変換する。その電圧値の信号
は、制御用コンピュータ３６に入力される。制御用コン
ピュータ３６において、電圧信号はＡ／Ｄ変換され、一
定のサンプリング周波数に基づいてデジタルデータとし
て蓄積され、またデータの分析が行われる。
【００２２】図５は、堆積時間にしたがって変化する膜
厚に対する反射レーザ光５０の強度（光量）の理論曲線
を示す。この理論曲線は、膜厚に対して振動型になるこ
とが光の多重干渉により理論的に計算される。この多重
干渉を用いた測定は周知であるが、現象論的に説明する
と次のようになる。反射レーザ光は、モニターウェハー
１６の表面に付着形成されつつある膜の表面からの反射
光と該膜及びウェハーの境界面による反射光との合成光
である。その合成光の光量の変化は、膜の厚さの変化に
応じて２つの反射光の光路差によって光の波長に基づい
て干渉が変化することによる。この合成光の干渉による
強度変化は、波長（Ｈｅ−Ｎｅレーザの場合波長６３２
８Å）を周期とする振動曲線を描く。従って、理論的
に、反射レーザ光の光量を与える振動曲線から、任意の
時点の膜厚が特定できることになる。本発明では、反射
レーザ光の振動曲線の各ピーク値に対して膜厚を特定す
ることが容易であるため、各ピークに到達したことを基
準として、目標とする実際の膜厚を検出している。
厚に対する反射レーザ光５０の強度（光量）の理論曲線
を示す。この理論曲線は、膜厚に対して振動型になるこ
とが光の多重干渉により理論的に計算される。この多重
干渉を用いた測定は周知であるが、現象論的に説明する
と次のようになる。反射レーザ光は、モニターウェハー
１６の表面に付着形成されつつある膜の表面からの反射
光と該膜及びウェハーの境界面による反射光との合成光
である。その合成光の光量の変化は、膜の厚さの変化に
応じて２つの反射光の光路差によって光の波長に基づい
て干渉が変化することによる。この合成光の干渉による
強度変化は、波長（Ｈｅ−Ｎｅレーザの場合波長６３２
８Å）を周期とする振動曲線を描く。従って、理論的
に、反射レーザ光の光量を与える振動曲線から、任意の
時点の膜厚が特定できることになる。本発明では、反射
レーザ光の振動曲線の各ピーク値に対して膜厚を特定す
ることが容易であるため、各ピークに到達したことを基
準として、目標とする実際の膜厚を検出している。
【００２３】本発明では波長６３２８ÅのＨｅ−Ｎｅレ
ーザを使用しているが、より短波長のレーザ光を利用す
ることにより、膜厚の変化に対してより多くの振動する
曲線を得ることができる。即ち、より短波長のレーザ光
をモニターウェハー１６に照射することにより、成膜プ
ロセスの途中において、目標とする膜厚の測定を精度よ
くかつ早く行うことができる。
ーザを使用しているが、より短波長のレーザ光を利用す
ることにより、膜厚の変化に対してより多くの振動する
曲線を得ることができる。即ち、より短波長のレーザ光
をモニターウェハー１６に照射することにより、成膜プ
ロセスの途中において、目標とする膜厚の測定を精度よ
くかつ早く行うことができる。
【００２４】具体的な例としてＳｉ基板表面に多結晶Ｓ
ｉの膜を付着した場合の、その厚さと堆積時間の関係を
示す図６を与える。膜付着装置において、石英炉１の内
部をシラン（ＳｉＨ４)で均一に満たし、ボート４に搭
載されたウェハー８・１０・１２・１６の表面に、多結
晶Ｓｉの膜を形成する。多結晶Ｓｉ膜の厚さを光の反射
により測定できるようにするために、ウェハーのＳｉ基
板とその膜と境界面で反射が生ずる必要がある。そのた
めに、ウェハー基板の表面に１６０Å程度のＳｉＯ２か
らなる酸化膜層を中間層として形成しておく。なお、生
成膜をＴＥＯＳ（ＳｉＯ２）またはＳｉ３Ｎ４とする場
合には、その膜とＳｉ基板との界面において一定の反射
を生じる。従って、中間層としてＳｉＯ２を設ける必要
はない。図６は、波長６３２８ÅのＨｅーＮｅレーザ光
５０により、中空部分を有する回転軸４８を光ガイドと
して、堆積膜を回避して石英炉１内に導入して、モニタ
ーウェハー１６に照射した。モニターウェハー１６から
の反射レーザ光５０は、余計な堆積膜の影響を受けず
に、同じ光ガイドを通して光学ユニット１０４に取り出
した。反射レーザ光５０は、フォトマル１００において
その光量が電圧信号に変換されて、その理論曲線は図５
でに示すようになるはずである。しかし、実際の生成
膜、中間層、及びＳｉ基板は、光透過性とともに光を消
衰させる要素を含んでいる。具体的には、波長６３２８
Åに対してＳｉ基板、ＳｉＯ２、多結晶Ｓｉのそれぞれ
の屈折率は、３．８８−ｉ・０．０２、１．４６−ｉ・
０、３．９１−ｉ・０．０５（「ｉ」は虚数を意味す
る）である。これら各屈折率の値のうち、虚数部は光の
消衰に寄与する項である。つまり、実際の多結晶Ｓｉの
膜厚を表すフォトマル電圧値の上下のピーク値は、膜厚
が増加し堆積時間の経過とともに振動曲線の初期のピー
クに比べて徐々に減衰することになる。図６は、膜厚が
増加する場合のピーク値の減少を、各ピークの大きさが
等価になるように換算したものを便宜的に与えている。
振動曲線の振幅（フォトマル電圧の軸）のこの換算に対
して、各ピーク位置をはじめとして各曲線の任意の点が
堆積時間の軸に対して変化していなければ、図６に振動
曲線から正確な膜厚変化を知ることができる。
ｉの膜を付着した場合の、その厚さと堆積時間の関係を
示す図６を与える。膜付着装置において、石英炉１の内
部をシラン（ＳｉＨ４)で均一に満たし、ボート４に搭
載されたウェハー８・１０・１２・１６の表面に、多結
晶Ｓｉの膜を形成する。多結晶Ｓｉ膜の厚さを光の反射
により測定できるようにするために、ウェハーのＳｉ基
板とその膜と境界面で反射が生ずる必要がある。そのた
めに、ウェハー基板の表面に１６０Å程度のＳｉＯ２か
らなる酸化膜層を中間層として形成しておく。なお、生
成膜をＴＥＯＳ（ＳｉＯ２）またはＳｉ３Ｎ４とする場
合には、その膜とＳｉ基板との界面において一定の反射
を生じる。従って、中間層としてＳｉＯ２を設ける必要
はない。図６は、波長６３２８ÅのＨｅーＮｅレーザ光
５０により、中空部分を有する回転軸４８を光ガイドと
して、堆積膜を回避して石英炉１内に導入して、モニタ
ーウェハー１６に照射した。モニターウェハー１６から
の反射レーザ光５０は、余計な堆積膜の影響を受けず
に、同じ光ガイドを通して光学ユニット１０４に取り出
した。反射レーザ光５０は、フォトマル１００において
その光量が電圧信号に変換されて、その理論曲線は図５
でに示すようになるはずである。しかし、実際の生成
膜、中間層、及びＳｉ基板は、光透過性とともに光を消
衰させる要素を含んでいる。具体的には、波長６３２８
Åに対してＳｉ基板、ＳｉＯ２、多結晶Ｓｉのそれぞれ
の屈折率は、３．８８−ｉ・０．０２、１．４６−ｉ・
０、３．９１−ｉ・０．０５（「ｉ」は虚数を意味す
る）である。これら各屈折率の値のうち、虚数部は光の
消衰に寄与する項である。つまり、実際の多結晶Ｓｉの
膜厚を表すフォトマル電圧値の上下のピーク値は、膜厚
が増加し堆積時間の経過とともに振動曲線の初期のピー
クに比べて徐々に減衰することになる。図６は、膜厚が
増加する場合のピーク値の減少を、各ピークの大きさが
等価になるように換算したものを便宜的に与えている。
振動曲線の振幅（フォトマル電圧の軸）のこの換算に対
して、各ピーク位置をはじめとして各曲線の任意の点が
堆積時間の軸に対して変化していなければ、図６に振動
曲線から正確な膜厚変化を知ることができる。
【００２５】本発明を実施した場合には、モニターウェ
ハー１６の表面上の膜以外に反射レーザ光の光量を変動
させる要因がないため、振動曲線は極めて明瞭に観測さ
れる。膜付着条件を満たす領域に光ガイドとしてのボー
ト回転軸４８の上端部Ｂを位置づけ、そこからレーザ光
５０をモニターウェハー１６に照射し及び反射レーザ光
を受け取る場合には、図６のような明瞭は振動曲線は得
られない。
ハー１６の表面上の膜以外に反射レーザ光の光量を変動
させる要因がないため、振動曲線は極めて明瞭に観測さ
れる。膜付着条件を満たす領域に光ガイドとしてのボー
ト回転軸４８の上端部Ｂを位置づけ、そこからレーザ光
５０をモニターウェハー１６に照射し及び反射レーザ光
を受け取る場合には、図６のような明瞭は振動曲線は得
られない。
【００２６】
【発明の効果】本発明の膜付着装置は、物体表面に正確
な厚さの成膜を可能とする膜付着装置及びその方法を与
える。また、成膜工程において自動化が可能となり、生
産効率が向上する。さらに、複雑な機構を必要とせず、
レーザ光によるＩｎ−Ｓｉｔｕな膜厚モニターが可能な
ＬＰＣＶＤ装置を提供する有利な効果が得られる。
な厚さの成膜を可能とする膜付着装置及びその方法を与
える。また、成膜工程において自動化が可能となり、生
産効率が向上する。さらに、複雑な機構を必要とせず、
レーザ光によるＩｎ−Ｓｉｔｕな膜厚モニターが可能な
ＬＰＣＶＤ装置を提供する有利な効果が得られる。
【図１】物体の表面に膜を付着しつつ、その膜厚の変化
の測定が可能な本発明の膜付着装置を示す。
の測定が可能な本発明の膜付着装置を示す。
【図２】ボート４に複数のウェハーが搭載される様子を
示す。
示す。
【図３】図１の本発明の膜付着装置において、ボート駆
動機構と光学ユニットとを含むボックス部分３２の詳細
な実施例を示す。
動機構と光学ユニットとを含むボックス部分３２の詳細
な実施例を示す。
【図４】ボート４の回転軸４８を光ガイドとして利用す
る具体的な実施例を示す。
る具体的な実施例を示す。
【図５】図５は、堆積時間にしたがって変化する反射レ
ーザ光５０の光量の理論曲線を示す。
ーザ光５０の光量の理論曲線を示す。
【図６】具体的な例としてＳｉ基板表面に多結晶Ｓｉの
膜を付着した場合の、反射レーザ光と堆積時間の関係を
示す。
膜を付着した場合の、反射レーザ光と堆積時間の関係を
示す。
【符号の説明】 １ ：石英炉 ４ ：石英ボート ８ ：上部ダミーウェハー １０ ：プロダクトウェハー １２ ：下部ダミーウェハー １６ ：モニターウェハー １８ ：開口 ２０ ：反応ガス導入管 ２２ ：石英柱 ２４ ：ガスバルブ ２８ ：キャップ ３２ ：ボート駆動機構と光学ユニットとを含むボック
ス ３６ ：制御用コンピュータ ４０ ：キャップ上下用ガイド ４４ ：ボートターンテーブル ４８ ：ボート回転軸 ５０ ：レーザ光 ５２ ：モーター ５６ ：磁気シール ６０ ：プーリー ６４ ：駆動用ベルト ６８ ：プーリー ７６ ：１／４波長板 ８０ ：Ｈｅ−Ｎｅレーザー源 ８４ ：光スイッチ（ＡＯＭ） ８８ ：偏光板 ９２ ：１／２波長板 ９６ ：偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ） １００：光電子倍増管（フォトマル） １０４：光ユニット １０８：充填材または石英ガラス １１２：光ファイバー
ス ３６ ：制御用コンピュータ ４０ ：キャップ上下用ガイド ４４ ：ボートターンテーブル ４８ ：ボート回転軸 ５０ ：レーザ光 ５２ ：モーター ５６ ：磁気シール ６０ ：プーリー ６４ ：駆動用ベルト ６８ ：プーリー ７６ ：１／４波長板 ８０ ：Ｈｅ−Ｎｅレーザー源 ８４ ：光スイッチ（ＡＯＭ） ８８ ：偏光板 ９２ ：１／２波長板 ９６ ：偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ） １００：光電子倍増管（フォトマル） １０４：光ユニット １０８：充填材または石英ガラス １１２：光ファイバー
フロントページの続き (72)発明者 中川慎也 滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地 日本アイ・ビー・エム株式会社 野洲 事業所内 (56)参考文献 特開 平４−284623（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−50971（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−33223（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−82019（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/205 C23C 16/00 - 16/56
Claims (16)
- 【請求項１】膜付着条件を満たす第１の領域と該条件を
満たさない第２の領域とからなる内部空間を画する炉
と、膜を付着すべき物体を前記炉の内部空間の前記第１
の領域に支持する支持部材とを含み、前記物体表面に膜
を付着させつつ該膜厚の変化を測定する膜付着装置であ
って、 前記炉の外部から前記第２の領域にレーザ光を導入し
て、前記第２の領域からレーザ光を前記物体表面に照射
し、該物体からの反射レーザ光を前記第２の領域で受け
取るための光ガイドと、 前記光ガイドに導入するレーザ光を発生し、前記光ガイ
ドから反射レーザ光を受け取り、該反射レーザ光の光量
を検出する光ユニットとを備え、 前記反射レーザ光の光量に基づいて膜厚変化を測定する
膜付着装置。 - 【請求項２】前記炉は、石英炉であることを特徴とする
請求項１の膜付着装置。 - 【請求項３】膜付着条件を満たす第１の領域と該条件を
満たさない第２の領域とからなる内部空間を画する炉
と、膜を付着すべき物体を前記炉の内部空間の前記第１
の領域に支持する支持部材とを含む膜付着装置におい
て、前記物体表面に膜を付着させつつ堆積膜厚の変化を
測定する方法であって、 前記炉の外部から前記第２の領域に延びる光ガイドを通
して、前記第２の領域にレーザ光を導入して、前記第２
の領域からレーザ光を前記物体表面に照射し、該物体か
らの反射レーザ光を前記第２の領域で前記光ガイドに受
け取るようにレーザ光をガイドする工程と、 前記光ガイドに受け取った反射レーザ光の光量を検出す
る工程とを備え、 前記反射レーザ光の光量に基づいて膜厚変化を測定する
方法。 - 【請求項４】複数のウェハー表面に膜を付着させつつ、
Ｉｎ−Ｓｉｔｕに堆積膜厚を測定するＣＶＤ装置であっ
て、 膜付着領域を含む内部空間を画定する石英炉と、 前記内部空間に前記複数のウェハーの出し入れを可能と
し、前記内部空間を外界から密閉するための前記石英炉
のキャップ部と、 前記複数のウェハーを前記内部空間の膜付着領域に支持
する支持部材と、 前記支持部材に結合し、前記石英炉の外部から回転力を
伝達するための回転軸と、 前記膜付着領域を加熱するためのヒータと、 前記石英炉の外部から前記石英炉の壁を通さずに前記内
部空間にレーザ光を導入して、該レーザ光を前記ウェハ
ーの１つに照射し、該ウェハーからの反射レーザ光を該
壁を介さずに受け取るための光ガイドと、 前記光ガイドに通すためのレーザ光を発生し、前記光ガ
イドからの反射レーザ光を受け取り、該反射レーザ光の
光量を検出する光ユニットとを備え、 反射レーザ光の光量に基づいて膜厚変化を測定するＣＶ
Ｄ装置。 - 【請求項５】前記光ガイドは、前記キャップの壁を通っ
て延びていて、レーザ光を石英炉の内部空間に導入し、
前記反射レーザ光を受け取ることを特徴とする請求項４
のＣＶＤ装置。 - 【請求項６】前記光ガイドが前記回転軸内に組み込まれ
ていることを特徴とする請求項５のＣＶＤ装置。 - 【請求項７】前記回転軸の中空の部分が光ガイドである
ことを特徴とする請求項６のＣＶＤ装置。 - 【請求項８】前記回転軸に光ファイバーを通したものを
光ガイドとすることを特徴とする請求項６のＣＶＤ装
置。 - 【請求項９】前記回転軸の中空の一部分を透明物質で充
填して、前記内部空間と外界との気体の移動を断つこと
を特徴とする請求項７のＣＶＤ装置。 - 【請求項１０】前記支持部材は、前記複数のウェハー
を、該ウェハー表面が前記回転軸の軸方向に対して垂直
になるよう離間して支持することを特徴とする請求項６
のＣＶＤ装置。 - 【請求項１１】前記支持部材は、複数のプロダクトウェ
ハーの両側に複数のダミーウェハーを支持することを特
徴とする請求項１０のＣＶＤ装置。 - 【請求項１２】前記プロダクトウェハーのうち前記回転
軸の側の１つを膜厚測定のためウェハーとし、前記測定
のためのウェハーまでの光学経路に存在する前記ダミー
ウェハーの部分に開口を設けることを特徴とする請求項
１１のＣＶＤ装置。 - 【請求項１３】前記光学ユニットは、光ガイドに導入す
るレーザ光を発生させるＨｅ−Ｎｅレーザ光源と、前記
反射レーザ光の光量を検出する光検出器とを含むことを
特徴とする請求項１または４のＣＶＤ装置。 - 【請求項１４】前記光学ユニットは、前記導入レーザ光
をＳ偏光に変換する１／２波長板と、前記反射レーザ光
をＰ偏光に変換する１／４波長板と、前記Ｓ偏光を全反
射し前記Ｐ偏光を全透過させる偏光ビームスプリッタと
含むことを特徴とする請求項１３のＣＶＤ装置。 - 【請求項１５】前記光学ユニットにより検出された前記
反射レーザ光の光量は制御装置に送られ、堆積時間から
前記物体又はウェハー表面の膜厚の変化を測定すること
を特徴とする請求項１４のＣＶＤ装置。 - 【請求項１６】ＣＶＤ装置はガスバブルを有し、前記制
御装置は、目標の膜厚に達したとき前記ガスバブルを締
めることを特徴とする請求項１５のＣＶＤ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05362398A JP3357596B2 (ja) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | 成膜工程においてｉｎ−ｓｉｔｕに膜厚を測定する膜付着装置及びその方法 |
| US09/172,698 US5923429A (en) | 1998-03-05 | 1998-10-14 | Apparatus for monitoring in-situ the thickness of a film during film deposition and a method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05362398A JP3357596B2 (ja) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | 成膜工程においてｉｎ−ｓｉｔｕに膜厚を測定する膜付着装置及びその方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11264072A JPH11264072A (ja) | 1999-09-28 |
| JP3357596B2 true JP3357596B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=12948047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05362398A Expired - Fee Related JP3357596B2 (ja) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | 成膜工程においてｉｎ−ｓｉｔｕに膜厚を測定する膜付着装置及びその方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5923429A (ja) |
| JP (1) | JP3357596B2 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6278809B1 (en) * | 1997-05-30 | 2001-08-21 | Ion Optics, Inc. | Fiber optic reflectance apparatus for in situ characterization of thin films |
| JP2000121324A (ja) * | 1998-10-12 | 2000-04-28 | Hitachi Denshi Ltd | 厚さ測定装置 |
| IL126949A (en) * | 1998-11-08 | 2004-03-28 | Nova Measuring Instr Ltd | Apparatus for integrated monitoring of wafers and for process control in semiconductor manufacturing and a method for use thereof |
| US6791686B1 (en) | 2000-07-26 | 2004-09-14 | Nova Measuring Instruments Ltd. | Apparatus for integrated monitoring of wafers and for process control in the semiconductor manufacturing and a method for use thereof |
| US8507361B2 (en) * | 2000-11-27 | 2013-08-13 | Soitec | Fabrication of substrates with a useful layer of monocrystalline semiconductor material |
| US7274463B2 (en) * | 2003-12-30 | 2007-09-25 | Sensory Analytics | Anodizing system with a coating thickness monitor and an anodized product |
| US6674533B2 (en) | 2000-12-21 | 2004-01-06 | Joseph K. Price | Anodizing system with a coating thickness monitor and an anodized product |
| US7365860B2 (en) * | 2000-12-21 | 2008-04-29 | Sensory Analytics | System capable of determining applied and anodized coating thickness of a coated-anodized product |
| US6519045B2 (en) * | 2001-01-31 | 2003-02-11 | Rudolph Technologies, Inc. | Method and apparatus for measuring very thin dielectric film thickness and creating a stable measurement environment |
| JP3998445B2 (ja) * | 2001-08-31 | 2007-10-24 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法、半導体装置の製造装置、半導体装置の製造システム、および半導体製造装置のクリーニング方法 |
| US6611378B1 (en) | 2001-12-20 | 2003-08-26 | Semrock, Inc. | Thin-film interference filter with quarter-wavelength unit sub-layers arranged in a generalized pattern |
| US6879744B2 (en) * | 2003-01-07 | 2005-04-12 | Georgi A. Atanasov | Optical monitoring of thin film deposition |
| JP5024923B2 (ja) * | 2006-04-28 | 2012-09-12 | 株式会社リコー | 薄膜製造装置、薄膜製造方法および膜厚制御方法 |
| WO2012075483A2 (en) * | 2010-12-03 | 2012-06-07 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Check valve for high-pressure fuel injector |
| US8922790B2 (en) * | 2012-02-15 | 2014-12-30 | Shincron Co., Ltd. | Optical film thickness measuring device and thin film forming apparatus using the optical film thickness measuring device |
| KR102576702B1 (ko) | 2016-07-06 | 2023-09-08 | 삼성전자주식회사 | 증착 공정 모니터링 시스템, 및 그 시스템을 이용한 증착 공정 제어방법과 반도체 소자 제조방법 |
| JP2018124065A (ja) * | 2017-01-30 | 2018-08-09 | 株式会社ディスコ | 検査装置 |
| US10138539B1 (en) * | 2018-04-03 | 2018-11-27 | Shiping Cheng | Method of managing coating uniformity with an optical thickness monitoring system |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62173711A (ja) * | 1986-01-28 | 1987-07-30 | Canon Inc | 光反応プロセスのモニタ−方法 |
| JP3624476B2 (ja) * | 1995-07-17 | 2005-03-02 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
| US5717490A (en) * | 1996-10-17 | 1998-02-10 | Lsi Logic Corporation | Method for identifying order skipping in spectroreflective film measurement equipment |
-
1998
- 1998-03-05 JP JP05362398A patent/JP3357596B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-14 US US09/172,698 patent/US5923429A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11264072A (ja) | 1999-09-28 |
| US5923429A (en) | 1999-07-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3357596B2 (ja) | 成膜工程においてｉｎ−ｓｉｔｕに膜厚を測定する膜付着装置及びその方法 | |
| US6537832B2 (en) | Measuring apparatus and film formation method | |
| TW556004B (en) | Methods and apparatus for the production of optical filters | |
| US5131752A (en) | Method for film thickness endpoint control | |
| US20100227046A1 (en) | Film deposition apparatus, film deposition method, and computer readable storage medium | |
| EP1978543A1 (en) | Soi wafer manufacturing method and soi wafer | |
| EP0552648B1 (en) | Method of and apparatus for forming a multi-layer film | |
| TWI775689B (zh) | 內聯式腔室計量術 | |
| JP5184431B2 (ja) | Ｍｏｃｖｄ装置 | |
| JP4166400B2 (ja) | 放射温度測定方法 | |
| JP4496191B2 (ja) | 光学式プロセスモニタ装置、光学式プロセスモニタ方法及び半導体装置の製造方法 | |
| JPH05149720A (ja) | 酸化物超電導膜の検査方法および検査装置 | |
| TW202300891A (zh) | 半導體製程表面監測 | |
| JP3886953B2 (ja) | 光学式プロセスモニタ装置、光学式プロセスモニタ方法及び半導体装置の製造方法 | |
| EP0652304A1 (en) | Film forming method and apparatus for carrying out the same | |
| US6868312B2 (en) | Method for real-time control of the fabrication of a thin-film structure by ellipsometric measurement | |
| JP2682603B2 (ja) | 無機コート光ファイバの製造装置及び製造方法 | |
| JPH0429312A (ja) | 薄膜の形成方法 | |
| JP5347122B2 (ja) | 結晶化率の測定方法及び測定装置 | |
| Green et al. | Fabrication and characterization of uniform conformal thin films of SiO 2 and SiN x on optical fibers | |
| JPH06204132A (ja) | 結晶体膜の作製方法及び作製装置 | |
| JPH0198961A (ja) | 半導体中の欠陥の測定装置および方法 | |
| JPS646536B2 (ja) | ||
| JP2002277388A (ja) | 赤外減衰全反射薄膜測定装置 | |
| JPH0518454B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |