JPS62260078A - 膜厚変動量測定器 - Google Patents

膜厚変動量測定器

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JPS62260078A
JPS62260078A JP61102721A JP10272186A JPS62260078A JP S62260078 A JPS62260078 A JP S62260078A JP 61102721 A JP61102721 A JP 61102721A JP 10272186 A JP10272186 A JP 10272186A JP S62260078 A JPS62260078 A JP S62260078A
Authority
JP
Japan
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light
film thickness
optical path
light receiving
light emitting
Prior art date
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Pending
Application number
JP61102721A
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English (en)
Inventor
Yousuke Sono
薗 容介
Masayuki Hayashi
雅之 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS62260078A publication Critical patent/JPS62260078A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4266Thermal aspects, temperature control or temperature monitoring
    • G02B6/4268Cooling

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体製造分野等で用いられる、光干渉を利用
した透明薄膜膜厚変動量副定器に関し、特に測定器の透
明膜形成、あるいは除去装置内への設置個所の制限を受
けにくい、膜厚変動量測定器に関する。
〔従来の技術〕
半導体製造分野等には、真空技術を用いる薄膜形成、除
去作業、例えば、スパッタリング、CVD(Chemi
cal Vapor Deposit)等にょる4膜形
成工程、あるいは、スパッタエツチング、イオンミリン
グ等による薄膜除去工程において、薄膜膜厚の変動量(
膜堆積量、膜除去量)をインプロセスで把握することは
、薄膜デバイスの性能管理、プロセスの歩留り向上のた
め、非常に効果的である場合が多い。
特に、透明薄膜の膜厚変動量測定の場合には、第4図に
示す如く、薄膜2の表面および下地1表面で反射した2
本の光4,5の干渉による反射光の強度の変化が薄膜膜
厚の変化に相当するため、膜厚変動量を高精度かつ非接
触で測定することが可能である。
第5図は、従来から用いられている透明薄膜の膜厚変動
量測定器の構成例を示すものである。図において、6は
真空チャンバ、7は被測定物、8はレーザ光発光部(以
下、「発光部」という)、9はレーザ光受光部(以下、
「受光部」という)、また。
10は光反射板、11はハーフミラ−112はレーザ光
導入口、13は電源およびデータ処理部、14は信号ケ
ーブルを示している。
この装置においては、発光部8から出たレーザ光が、ハ
ーフミラ−11,光反射板10を介して被測定物7に照
射され、該被測定物7の表面で反射して、再び光反射板
10.ハーフミラー11.光反射板10を介して、正確
に受光部9に入射するように調整されている。
第6図は、従来用いられている膜厚変動量測定器の他の
構成例を示すものである。記号6〜9゜13および14
は、第5図に示したと同じ構成要素を示しており、12
A、12Bは光導入口、16は光ファイバを示している
この装置においては、発光部8.受光光9と、光導入口
12A、12Bとを光ファイバ16で接続している点が
先に示した装置とは異なるが、予め、真空チャンバ6に
光導入口12A、12Bを設けておく必要がある点は同
じである。
なお、この種の装置として関連するものには、特開昭5
9−3925号告報に記載された装置を挙げることがで
きる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述の如く、従来用いられている膜厚変動量測定器にお
いては、予めその測定器の使用を予定して、真空チャン
バに光導入口を設置しておく必要があった。このため、
予め光導入口を設置しなかった設備に、上述の如き膜厚
変動量測定器を設置する場合には、真空チャンバの大規
模な改造が必要になるという問題があり、本測定器の導
入、ひいては、電子デバイスの製造技術の進展上、大き
な障害となっていた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、従来の膜厚変動量測定器における上述の
如き問題を解消し、真空チャンバに光導入口等の特殊な
改造を行うことなしに、容易に真空チャンバ内に設置が
可能な膜厚変動量測定器を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の上記目的は、発光部と受光部、および被測定物
に前記発光部からの出射光を正確に入射するとともに、
前記被測定物からの反射光を前記受光部に導く光路調整
機構と、前記受光部による受光光量の変動を電気信号に
変換して処理するデータ処理部とを有し、光干渉を利用
して真空容器内において透明薄膜の膜厚変動量を測定す
る膜厚変動量測定器において、少なくとも、前記発光部
と受光部、および光路調整機構を、前記真空容器内に収
納可能に構成したことを特徴とする膜厚変 。
動量測定器によって達成される。
〔作用〕
本発明による膜厚変動量測定器は、光導入口を持たない
設備に容易に適用可能とするため、発光部、受光部、光
路調整部等を上記真空チャンバ内に設置可能な大きさに
作成し、必要な電力および出力信号、または、光路調整
に必要なワイヤ等のトルク伝達手段を、真空装置に通常
設置されている。ボート類を通じて導入するようにして
いる。
また、本発明による膜厚変動量測定器の他の構成方式に
おいては、光路調整部のみを真空チャンバ内に収納し、
発光部から光路調整部までの発信光、および、光路調整
部から受光部までの反射光を光ファイバで伝送し、光路
調整に必要なトルク伝達手段とともに、前記ポート類を
通じて真空チャンバに導入するものである。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
第1図は本発明の一実施例を示す膜厚変動量測定器の要
部を示す構成図である。図において、20は本測定器要
部21を薄膜形成、あるいは、除去プロセスで発生する
ガスプラズマや反応性ガス等から保護するための収納ケ
ースである。本収納ケース20は、ステンレス鋼製のベ
ース23とガラス製のレーザ光入出部22から成ってい
る。
また、上記収納ケース20には、真空チャンバ内におい
て、放電プラズマからの熱輻射による光路調整部の熱変
形、あるいは、発光部、受光部の損傷を防止するため、
水による冷却部24を付加している。なお、26は上記
冷却部24に冷却水を送るためのパイプ、27は本収納
ケース20を真空チャンバ等の構造体に固定するための
ボルト穴である。
また、8は発光部としての半導体レーザ、9は受光部と
しての半導体光センサ、10は光路調整部を構成する反
射板であり、該反射板10の角度調整等の操作は、外部
から導入したケーブル25によって可能に構成されてい
る。
第2図は、上述の如く構成された本実施例の膜厚変動量
測定器の要部21を、スパッタエツチング装置の真空チ
ャンバ6内に設置して、5in2のエツチング膜厚をイ
ンプロセス・モニタ可能とした例を示すものである。
電源およびデータ処理部13との間のケーブル類32は
、標準的な真空用ポート29を利用して接続している。
被測定物7は回転する試料台17上に保持されており、
該試料台17を回転させ、上記膜厚変動量測定器の出力
信号を上記試料台17の回転と同期する如く取出すこと
により、複数の被測定物の膜厚変動量を、並行して測定
することが可能である。
第3図(A)、(B)は本発明の他の実施例を示すもの
で1本実施例においては、光路調整部のみを真空チャン
バ内に設置する如く構成している。
本実施例における光路調整部は、前述の実施例と同様に
、ワイヤあるいはギア等のトルク伝達手段により調整可
能な反射板10から成っている。
すなわち、別に設けられた発光部から出射されるレーザ
光は、光フアイバケーブル31により光路調整部を構成
する反射板10に導びかれる。また、被測定物からの反
射光は、上記光路調整部の反射板10から、同じく光フ
アイバケーブル31により受光部に導びかれる。
なお、第3図(A)に示した実施例は、発光部からの出
射光の被測定物への光路調整部と、被測定物からの反射
光の受光部への光路調整部とを一体化したもの、第3図
(B)に示した実施例は、これらを分離独立させたもの
である。
なお、本実施例に示した膜厚変動量測定器の要部を、ス
パッタエツチング装置等の真空チャンバ内に設置する場
合には、第2図に示した、先の実施例の場合と同様にす
れば良い。
本実施例に示した如く、光路調整部のみを真空チャンバ
内にi2置する如く構成した場合には、受光部9からデ
ータ処理部13に導かれる信号が、スパッタエツチング
装置等において真空チャンバ内に印加される高周波等に
影響されず、ノイズが発生し難いという利点がある。
〔発明の効果〕
以上述べた如く、本発明によれば、真空チャンバに特別
の加工、改造を施すことなく、標準的な真空用ボートを
利用することにより、光千渉を用いた透明膜の膜厚変動
量測定が可能となるという効果を奏するものである。
また、設置場所が真空チャンバ形状等の制約を受けに〈
<、自由なレイアウトが可能になるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す膜厚質mJ量測定器の
要部を示す構成図、第2図は上記実施例の膜厚変動量測
定器の要部をスパッタエツチング装置内に実装した例を
示す図、第3図(A)、(B)は本発明の他の実施例を
示す構成図、第4図は光の干渉による薄膜膜厚の変動量
の非接触測定の原理を説明するための図、第5図および
第6図は従来の透明薄膜膜厚変動量測定器の構成例を示
す図である。 3:入射光、4,5:反射光、6:真空チャンバ、7:
被測定物、8:発大部、9:受光部、10:光反射板、
11:ハーフミラー、 12.12A、12B :レー
ザ光導入口、13:電源およびデータ処理部、20:収
納ケース、21:膜厚変動量測定器の要部。 第   1   図 第   3  図 (A) 第   41!]

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、発光部と受光部、および、被測定物に前記発光部か
    らの出射光を正確に入射するとともに、前記被測定物か
    らの反射光を前記受光部に導く光路調整機構と、前記受
    光部による受光光量の変動を電気信号に変換して処理す
    るデータ処理部とを有し、光干渉を利用して真空容器内
    において透明薄膜の膜厚変動量を測定する膜厚変動量測
    定器において、少なくとも、前記発光部と受光部、およ
    び光路調整機構を、前記真空容器内に収納可能に構成し
    たことを特徴とする膜厚変動量測定器。
JP61102721A 1986-05-02 1986-05-02 膜厚変動量測定器 Pending JPS62260078A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0740139A1 (de) * 1995-04-26 1996-10-30 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. Vorrichtung zur in-situ Messung von mechanischen Spannungen in Schichten
JP2003512519A (ja) * 1999-10-20 2003-04-02 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド 空間的に分解されたセンサを用いてウェハの均一性を制御するための方法および装置
CN111188020A (zh) * 2020-03-03 2020-05-22 成都晶砂科技有限公司 真空蒸馍设备

Cited By (3)

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EP0740139A1 (de) * 1995-04-26 1996-10-30 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. Vorrichtung zur in-situ Messung von mechanischen Spannungen in Schichten
JP2003512519A (ja) * 1999-10-20 2003-04-02 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド 空間的に分解されたセンサを用いてウェハの均一性を制御するための方法および装置
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