KR100395085B1 - 리액터내 퇴적막두께모니터장치 및 건식공정처리방법 - Google Patents

리액터내 퇴적막두께모니터장치 및 건식공정처리방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100395085B1
KR100395085B1 KR10-2001-0026318A KR20010026318A KR100395085B1 KR 100395085 B1 KR100395085 B1 KR 100395085B1 KR 20010026318 A KR20010026318 A KR 20010026318A KR 100395085 B1 KR100395085 B1 KR 100395085B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
measurement
deposition film
light
deposited
Prior art date
Application number
KR10-2001-0026318A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20010106246A (ko
Inventor
오츠보도루
우스이다테히토
Original Assignee
가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 filed Critical 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
Publication of KR20010106246A publication Critical patent/KR20010106246A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100395085B1 publication Critical patent/KR100395085B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명의 건식공정처리장치는 리액터를 가진다. 이 리액터에는 내면측에서 전반사(全反射)하는 반사부와 투과부를 가지는 측정창이 설치되어 있다. 퇴적막이 퇴적되어 있지 않으면 반사부에서 전반사하도록 측정광을 조사한다. 퇴적막의 표면에서 반사된 측정광과 반사부에서 반사된 측정광의 어긋남을 계측하여 퇴적막의 막두께를 측정한다. 퇴적막의 표면에서 반사한 반사광의 광량을 퇴적막의 표면에 요철이 형성되어 있지 않은 경우의 광량과 비교하여 표면의 요철상태를 평가한다. 퇴적막의 막두께와 막표면의 상황을 분리하여 모니터한다.

Description

리액터내 퇴적막두께모니터장치 및 건식공정처리방법{AN APPARATUS FOR MONITORING THE THICKNESS OF AN ACCUMULATION FILM IN A REACTOR AND A METHOD OF CONDUCTING THE DRY-PROCESS}
본 발명은 반도체소자제조, 액정표시소자제조 등의 미세박막패턴을 조합시킨 소자의 제조에 있어서 박막을 형성하는 성막처리, 박막에 미세패턴을 형성하는 에칭처리 등의 성막, 가공처리 시의 리액터 내벽면의 상황을 모니터하는 장치 및 모니터장치를 조립한 성막, 가공장치에 의한 성막, 가공처리방법에 관한 것이다.
반도체소자의 제조나 액정표시소자의 제조 등에 사용되는 성막처리, 미세패턴형성처리에서는 처리 중에 리액터의 내벽면에 퇴적막이 형성되고, 이 퇴적막의 막두께가 두꺼워지면 퇴적막의 박리 등에 의한 먼지의 발생원인이 되어, 높은 정밀도의 성막처리 등이 곤란하게 된다.
이 리액터의 내벽면에 퇴적하는 막의 모니터방법으로서는, 리액터에 설치한 하나의 창으로부터 측정광을 리액터 내부에 조사하여 리액터에 설치한 다른 창으로부터 출사한 측정광을 측정하여 그 측정광의 변화로부터 퇴적막의 상태를 모니터하는 방법이 예를 들면 일본국 특개평9-36102호 공보, 특개평11-140655호 공보에 기재되어 있다.
그런데 퇴적막이 두꺼워져 있지 않더라도 퇴적막의 표면의 요철상태가 현저해지면 퇴적막의 박리가 발생할 가능성이 있다. 따라서 퇴적막의 두께뿐만 아니라 표면의 상태도 검출할 수 있으면 리액터의 내벽면의 클리닝처리가 필요한지의 여부를 정확하게 판단할 수 있다.
그러나 상기 종래기술에 나타낸 퇴적막의 측정방법에서는 리액터내에 설치한 각 창을 통과하는 측정광은 각 창에 퇴적한 퇴적막의 막두께의 영향과, 퇴적막표면에 형성되는 요철에 의한 산란의 영향 등, 양쪽의 영향을 받고 있어 양자를 구별하여 검출할 수가 없었다. 이 때문에 종래의 기술에 있어서는 리액터내의 퇴적막의 상태를 높은 정밀도로 모니터할 수 없다는 단점이 있었다.
본 발명의 제 1 목적은, 리액터 내벽면에 형성되는 퇴적막의 막두께와, 막표면의 상황을 분리하여 모니터 가능한 모니터장치를 실현하는 것이다.
또 본 발명의 제 2 목적은, 리액터 내벽면에 형성되는 퇴적막의 막두께와, 막표면의 상황을 분리하여 모니터하여 리액터내에 먼지가 발생하기 전의 적절한 시기에 리액터 내벽면의 클리닝처리를 행하는 건식공정처리방법 및 건식공정처리장치를 실현하는 것이다. 그리고 본 발명은 이들 목적의 적어도 어느 하나를 해결하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 관한 건식공정처리장치가 가지는 모니터장치의 일 실시예의 개략구성도,
도 2는 도면에 나타낸 모니터장치에 있어서, 퇴적막부착부분에서의 측정광의 광로를 설명하는 도,
도 3은 측정창에 형성되는 패턴의 일례를 나타내는 도,
도 4는 검출상의 일례를 나타내는 도,
도 5는 도 1에 나타내는 모니터장치가 설치된 건식공정처리장치의 개략구성도이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 건식공정처리장치의 처리 리액터 내벽면에 퇴적하는 퇴적막두께를 검출하는 리액터내 퇴적막두께모니터장치에 있어서 처리 리액터의 내벽면에 형성된 광 투과가능한 측정창과, 상기 측정창의 상기 리액터의 내벽면측의 내면에서 전반사하는 입사각조건으로 측정용 광을 상기 측정창에 조사하는 수단과, 상기 측정창의 내면 및 이 내면에 퇴적한 퇴적막의 표면으로부터의 상기 측정광의 반사광을 결상시켜 검출하는 검출수단과, 상기 검출수단에 의한 검출결과를 이용해서 상기 측정창의 내면에 퇴적한 퇴적막를 평가하는 수단을 구비하는 데에 있다.
그리고 이 특징에 있어서, 상기 측정창의 상기 리액터의 내벽측의 내면에는 상기 측정광을 반사하는 부분과 투과하는 부분이 형성되어 있고, 상기 퇴적막 평가수단은 상기 내면에 형성된 반사하는 부분으로부터 반사된 측정광과, 상기 투과부분을 투과하여 상기 내면에 퇴적한 퇴적막의 표면으로부터 반사한 상기 측정광에 의거하여 상기 내면의 퇴적막을 평가하는; 또는 상기 측정창의 상기 리액터의 내벽면측의 내면에는 상기 측정광의 일부를 반사하고 측정광의 다른 부분을 투과하는 반사투과막이 형성되어 있고, 상기 퇴적막 평가수단은 상기 내면에 형성된 반사투과막으로부터 반사된 측정광과, 상기 반사투과막을 투과하여 상기 내면에 퇴적한 퇴적막의 표면으로부터 반사한 상기 측정광에 의거하여 상기 내면의 퇴적막을 평가하는 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징은 소정의 가스분위기의 처리실내에서 방전을 발생시켜 처리대상물을 처리함으로써 상기 처리실내에 발생하는 퇴적물을 클리닝하는 건식공정처리방법에 있어서, 상기 처리실의 내벽면에 형성된 광 투과 가능한 측정창의 내면에서 전반사하는 입사각조건으로 측정용 광을 상기측정창에 조사하여 상기 측정창의 내면 및 이 내면에 퇴적한 퇴적막의 표면으로부터의 상기 측정광의 반사광을 결상시켜 검출하고, 검출한 상기 반사광에 의거하여 상기 측정창의 내면에 퇴적한 퇴적막을 평가하고 퇴적막의 평가에 따라 상기 처리실내에 발생하는 퇴적물을 클리닝하는 시기를 판단한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징은 소정의 가스분위기의 처리실내에서 방전을 발생시켜 처리대상물을 처리함으로써 상기 처리실내에 발생하는 퇴적물을 클리닝하는 건식공정처리장치에 있어서, 처리실의 내벽면에 형성된 광 투과 가능한 측정창과, 상기 측정창의 상기 처리실의 내벽면측의 내면에서 전반사하는 입사각조건으로 측정용 광을 상기 측정창에 조사하는 수단과, 상기 측정창의 내면 및 이 내면에 퇴적한 퇴적막의 표면으로부터의 상기 측정광의 반사광을 결상시켜 검출하는 검출수단과, 상기 검출수단에 의한 검출결과에 의거하여 상기 측정창의 내면에 퇴적한 퇴적막를 평가하고, 이 퇴적막의 평가에 따라 상기 처리실내에 발생하는 퇴적물을 클리닝하는 시기를 판단하는 수단을 구비하는 데에 있다.
그리고 이 특징에 있어서, 상기 측정창의 상기 처리실의 내벽면측의 내면에는 상기 측정광을 반사하는 부분과 투과하는 부분이 형성되어 있고, 상기 퇴적막 평가수단은 상기 내면에 형성된 반사하는 부분으로부터 반사된 측정광의 광축과, 상기 투과부분을 투과하여 상기 내면에 퇴적한 퇴적막의 표면으로부터 반사한 상기측정광의 광축과의 어긋남에 의거하여 상기 내면의 퇴적막의 두께를 산출하고, 산출한 두께 및 상기 반사하는 부분으로부터 반사된 측정광의 광량에 의거하여 상기 퇴적막 표면의 요철상태를 판정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예를 도 1 내지 도 5에 의거하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 모니터장치의 개략구성도이고, 도 5는 도 1에 나타낸 모니터장치가 설치된 건식공정처리장치의 개략구성도이고, 플라즈마처리장치에 적용한 경우의 예이다.
도 5에 있어서 건식공정처리장치(30)의 플라즈마처리실(21)내에는 스테이지 (25) 위에 처리기판(26)이 배치되어 있다. 고주파전원(23)으로부터 전극(24)에 전력이 공급되어 처리기판(26)이 플라즈마처리된다. 전극(24)과 플라즈마처리실(21)의 내벽부는 절연재(22)에 의해 절연되어 있다. 플라즈마처리실(21)내의 퇴적막의 상태를 모니터하는 모니터장치(20)가 플라즈마처리실(21)에 설치되어 있다.
도 1을 참조하여 모니터장치(20)에 대하여 설명한다. 플라즈마처리장치(30)에 대응하는 리액터(1)의 내벽면에는 측정창(2)이 설치되어 있다. 이 측정창(2)은 측정창(2)으로부터 진공중으로 나가는 광의 전반사조건이 44도 이상이 되는 굴절율을 가지는 재료를 사용하고 있다. 측정창(2)의 측면에는 서로 대칭으로 설치된 반사면(7a, 7b)이 설치되어 있고, 측정창(2)의 면(2b)에 수직으로 입사한 측정광이 반사면(7a)에서 반사되어 리액터(1)내에 면하는 면(2a)에 45도로 입사하는 각도가 되도록 상기 반사면(7a)이 배치되어 있다.
반사면(7a)에 있어서의 측정광의 입사각은 67.5도가 되어 전반사되어 면 (2a)에 입사된다. 그리고 면(2a)에서 전반사된 측정광이 반사면(7b)에 입사각 67.5도로 입사하도록 설정되어 있다.
광원(3)으로부터 발생된 측정광은 렌즈(4)를 거쳐 슬릿(5)에 조사되고, 슬릿 (5)에 형성된 패턴이 된 측정광은 렌즈(6)를 통하여 광축이 측정창(2)의 면(2b)에 수직으로 되도록 입사한다. 그리고 면(2b)에 입사한 측정광은 반사면(7a)에서 반사되어 측정창(2)의 면(2a)에 결상하도록 설정되어 있다. 면(2a)의 결상영역에는 도 3에 나타내는 패턴이 형성되어 있다. 이 패턴은 복수의 장방형상의 반사부분 (15)과 이들 반사부분(15) 사이에 형성된 투과부분(16)으로 이루어진다. 슬릿(5)에도 적어도 1개의 장방형상의 슬릿패턴이 형성되어 있고, 이 슬릿(5)의 슬릿패턴은 면(2a)에 형성된 장방형상의 패턴과 서로 직교하도록 설정되어 있다.
면(2a)에서 반사한 측정광은 반사면(7b)에서 반사되어 광축이 면(2b)에 수직인 방향에서 면(2b)을 통과하여 렌즈(8)에 의해 TV 카메라(9)의 촬상면에 결상된다. 그리고 TV 카메라(9)의 촬상면에 결상된 화상으로부터 리액터(1)내의 퇴적막이 퇴적막 평가부(10)에 의해 평가된다. 리액터(1)내에서 에칭처리, CVD 처리 등을 행하면 리액터(1)의 내벽면에는 반응생성물의 퇴적막이 형성된다. 따라서 측정창(2)의 면(2a)에도 동일한 반응생성물의 퇴적막이 형성된다.
도 2에 나타내는 바와 같이 측정창(2)에 퇴적막(11)이 형성되면 광축(12)에서 면(2a)의 투과부분(16)에 조사된 측정광은 측정창(2)과 퇴적막(11)의 계면에서는 전반사하지 않고 퇴적막 표면(11a)에서 전반사하여 광축(14)의 경로로 반사된다.
즉 측정창(2)의 면(2a)에 형성된 패턴의 투과부분(16)을 통과하는 측정광은 광축(14)의 경로를 지나도록 퇴적막 표면(11a)에서 반사되고, 면(2a)의 반사부분 (15)에 조사된 측정광은 광축(13)의 경로를 지나도록 반사된다. 이들 반사광은 반사면(7b)에서 반사되어 렌즈(8)를 거쳐 TV 카메라(9)의 촬상면에 결상한다.
TV 카메라(9)의 화면상에서는 도 4에 나타내는 화면이 얻어진다. 즉 반사부분(15)에서 반사된 광축(13)의 경로를 지난 측정광은 패턴(17)으로서 TV 카메라(9)의 화면상에 나타나고, 광축(14)의 경로를 지난 측정광은 패턴(18)으로서 TV 카메라(9)의 화면상에 나타난다.
상기한 실시예에 있어서는 측정광이 퇴적막 표면(11a)에서 전반사하기 때문에 패턴(17)과 패턴(18)의 광량차는 크지는 않다. 그러나 전반사가 아닌 조건으로 하여 퇴적막 표면(11a)으로부터 리액터(1)의 내부로 측정광의 일부가 투과하는 조건에서는 퇴적막(11)으로부터의 반사광은 반사부분(15)으로부터의 광량의 1/100 가깝게 되어 정밀도가 좋은 검출을 할 수 없다. 따라서 측정광이 퇴적막 표면(11a)에서 전반사하는 조건으로 설정하면, 패턴(17)과 패턴(18)의 광량차는 작고, 또한 광량은 크기 때문에 높은 정밀도의 검출이 가능하게 된다.
퇴적막 평가부(10)에서는 퇴적막두께의 산출을 위하여 먼저 패턴(17)과 패턴 (18)의 편차량(x)(도 4에 나타냄)을 측정하여 렌즈(8)에 의한 배율, 촬상면과 TV 카메라(9)의 화면 사이에서의 배율로부터 광축(13)과 광축(14)과의 광축 사이의 치수를 구한다.
광축 사이의 치수는 퇴적막의 막두께를「d」라 하면 「2 d tanθ2* cosθ1」로 나타낼 수 있다. 「θ1」은 도 2에 나타내는 바와 같이 광축(12)과 면(2a)의 수선이 이루는 각도이고, 본 발명의 일 실시형태에서는 45도로 설정되어 있다. 「θ2 」는 도 2에 나타내는 바와 같이 면(2a)으로부터 입사한 측정광과 퇴적막 표면 (11a)의 수선이 이루는 각도이고, 퇴적막(11)의 굴절율에 의해 결정된다.
미리 일 조건의 샘플로 퇴적막(11)의 막두께를 단차측정기 등으로 측정하고, 이 막두께와 광축 사이의 치수와의 관계로부터 「θ2」를 구할 수 있다. 이 구한 각도「θ2」의 값에 의거하여 광축 사이의 치수(x)로부터 퇴적막(11)의 막두께를 측정할 수 있다. 또한 퇴적막(11)의 막두께의 측정정밀도는 패턴(17)과 패턴(18)사이의 치수정밀도를 화상처리에 의해 높은 정밀도로 산출함으로써 0.1μ의 정밀도로 측정할 수 있다.
그런데 퇴적막 표면(11a)은 퇴적막(11)의 두께가 커짐에 따라 요철이 성장하는, 즉 요철의 차가 현저해진다. 퇴적막(11)의 이와 같은 요철의 성장은 먼지발생의 원인이 되기 때문에 먼지발생을 예측하기 위해서는 퇴적막두께와 이 표면의 요철을 평가하지 않으면 안된다.
퇴적막표면(11a)의 요철이 성장하면 측정광이 이 요철에 의해 산란되어 퇴적막표면(11a)으로부터 전반사되는 측정광의 비율이 저하한다. 그 때문에 패턴(17)과 패턴(18)의 광량에 차가 생긴다. 차가 생기는 요인으로서는 (1) 퇴적막 표면의 상태와, (2) 퇴적막 사이(中)를 측정광이 통과하는 동안의 측정광의 흡수 등 2가지가 있다. 본 실시예에서는 퇴적막(11)의 막두께의 측정결과에 의해 퇴적막(11)의 표면에 요철이 없는 경우의 반사광량과 막두께와의 관계로부터 측정광의 막 중의 흡수를 보정하여 퇴적막(11)의 표면상태를 판정할 수 있도록 하였다. 이에 의하여 퇴적막(11)의 막두께 및 표면상태를 서로 독립적으로 모니터할 수 있다.
퇴적막(11) 표면의 요철이 큰 경우에는 퇴적막 두께가 얇더라도 먼지의 발생이 증가할 가능성이 높아진다. 본 발명의 일 실시형태에서는 이 표면의 요철의 상황을 독립적으로 모니터장치(20)에 의해 모니터함으로써 퇴적막 평가부(10)에 있어서 클리닝처리시기를 더욱 정밀도 좋게 판정할 수 있게 되었다.
모니터장치(20)에 의해 클리닝처리시기라고 판정되면 도 5의 건식공정처리장치(30)에 의해 클리닝처리가 실행된다. 즉 건식공정처리장치(30)의 플라즈마처리실(21)에 4플루오르화메탄가스(바람직하게는 4플루오르화메탄가스 + 산소가스)를 도입하여 처리실(21)내에서 방전을 발생시켜 퇴적막을 제거한다. 또한 퇴적막 막평가부(10)가 클리닝시기라고 판단한 경우는 그것을 표시하는(문자표시, 사인, 알람소리 등) 표시부를 구비하도록 하여도 좋다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면 리액터(1)에 형성된 측정창(2)에이 측정창(2)의 리액터(1)의 내부측의 면(2a)에 전반사하는 반사부분(15)과 투과부분(16)의 패턴을 형성한다. 그리고 퇴적막(11)이 퇴적하고 있지 않는 경우에는 내부측의 면(2a)에서 전반사되는 조건으로 측정광을 조사한다. 면(2a)에 퇴적막(11)이 형성된 경우에는 측정광은 면(2a)을 투과하여 퇴적막(11)의 표면(11a)에서 반사된 측정광과, 면(2a)의 반사부분(15)에서 반사된 측정광과의 어긋남(x)을 계측하여 퇴적막(11)의 막두께를 측정한다. 또 퇴적막(11)의 막표면(11a)으로부터의 반사광의 광량을 표면(11a)에 요철이 형성되어 있지 않은 경우의 광량과 비교하여 표면(11a)의 요철상태를 평가한다. 이에 의하여 리액터내벽면에 형성되는 퇴적막의 막두께와 막표면의 상황을 분리하여 모니터 가능한 모니터장치를 실현할 수 있다.
또 상기 모니터장치에 의해 리액터내벽면에 형성되는 퇴적막의 막두께와, 막표면의 상황을 분리하여 모니터하고, 리액터내에 먼지가 발생하기 전의 적절한 시기에 리액터내벽면의 클리닝처리를 행하는 건식공정처리방법 및 건식공정처리장치를 실현할 수 있다.
또한 본 실시예에서는 측정창(2)의 면(2a)에 도 3에 나타내는 패턴을 형성하고 있으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 측정창(2)의 면(2a)으로부터의 반사광과 퇴적막(11)의 표면으로부터의 전반사광이 얻어지는 방식이면 좋고, 면(2a)에 입사광(측정광)의 일부를 반사하여 입사광의 다른 부분을 투과시키는 막을 형성하는 방식이더라도 실현 가능하다. 이 경우 검출되는 주된 패턴은 2개의 선이 되어 이 선의 간격을 측정함으로써 도시한 예와 마찬가지로 퇴적막두께를 측정할 수 있다.
또 면(2a)에 형성하는 패턴(15)의 길이는 TV 카메라(9)의 시야범위에서 양호한 화상을 얻을 수 있는 길이이면 좋고, 패턴(15) 등을 면(2a)에 형성하지 않는 경우이더라도 퇴적막(11)이 형성된 후에 면(2a)으로부터는 미약한 반사광은 있기 때문에 반사광의 검출감도를 높이는 방법에서도 퇴작막두께 등의 측정은 가능하다.
또한 본 실시예에서는 측정광의 면(2a)에 대한 입사각을 45도로 설정하였으나, 입사각은 이 각도에 한정되는 것이 아니라, 측정창(2)의 면(2a)에서 퇴적막(11)이 부착하지 않는 조건에서는 전반사하고, 퇴적막(11)이 부착된 후는 이 퇴적막(11)과 측정창(2)의 계면에서 전반사가 일어나지 않아 측정광이 퇴적막 (11) 속을 진행하는 조건이면 좋다.
또한 퇴적막(11)이 측정창(2)에 퇴적되어 있지 않는 경우에는 측정창(2)의 면(2a)에서 측정광이 전반사되는 조건에서 측정광을 측정창(2)에 입사시키도록 구성하였기 때문에 퇴적막(11)이 면(2a)에 퇴적되었을 때에는 퇴적막(11)의 굴절율에 의하지 않고 퇴적막 표면(11a)에서는 측정광의 전반사가 일어나기 때문에 측정광은 퇴적막(11)을 투과하는 일 없이 퇴적막(11) 속을 통과한 측정광을 검출할 수 있다.
본 발명에 의하면 리액터내벽면에 형성되는 퇴적막의 막두께와, 막 표면의 상황을 분리하여 모니터 가능한 모니터장치를 실현할 수 있다. 또 상기 모니터장치에 의하여 리액터내벽면에 형성되는 퇴적막의 막두께와, 막 표면의 상황을 분리하여 모니터하여 리액터내에 먼지가 발생하기 전의 적절한 시기에 리액터내벽면의클리닝처리를 행하는 건식공정처리방법 및 건식공정처리장치를 실현할 수 있다.
따라서 반도체소자제조, 액정표시소자제조 등의 미세박막패턴을 조합한 소자의 제조에 있어서, 먼지의 발생이 증가하는 것을 방지하고, 수율이 좋은 생산을 할 수 있음과 동시에, 반도체소자, 액정표시소자 등의 신뢰성을 향상할 수 있다.
또한 본 발명에서는 퇴적막이 형성되는 측정창의 리액터내면측에서 전반사하는 입사각으로 측정창의 밖으로부터 측정광을 조사하여 측정창의 내면측으로부터의 반사광, 측정창의 내벽면에 퇴적한 퇴적막의 표면에서 전반사된 측정광의 위치관계를 측정함으로써 퇴적막의 막두께를 구하고 있다. 그 때 퇴적막 표면의 요철이 커지면 퇴적막 표면에서의 전반사에 의한 반사광이 저하한다. 막두께의 증가에의한 반사광의 저하는 앞서 측정한 막두께로부터 산출함으로써 퇴적막 표면의 요철에 의한 반사광량의 저하를 측정할 수 있다. 이에 의하여 퇴적막두께와 퇴적막 표면의 상황을 분리하여 측정할 수 있다.
퇴적막의 박리에 의한 먼지발생은 막두께 및 퇴적막의 표면상태에 의하기 때문에 이 두 가지를 분리하여 측정함으로써 정밀도 높게 먼지발생시기를 예측할 수 있고, 그 예측결과에 의거하여 적절한 시기에 클리닝처리를 행할 수 있다.

Claims (6)

  1. 건식공정처리장치의 처리 리액터 내벽면에 퇴적하는 퇴적막두께를 검출하는 리액터내 퇴적막두께모니터장치에 있어서,
    상기 처리 리액터의 내벽면에 형성된 광 투과 가능한 측정창과, 이 측정창의 상기 리액터의 내벽면측의 내면에서 전반사하는 입사각조건으로 측정용 광을 상기 측정창에 조사하는 수단과, 상기 측정창의 내면 및 이 내면에 퇴적한 퇴적막의 표면으로부터의 상기 측정광의 반사광을 결상시켜 검출하는 검출수단과, 상기 검출수단에 의한 검출결과를 이용해서 상기 측정창의 내면에 퇴적한 퇴적막을 평가하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 리액터내 퇴적막두께모니터장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 측정창의 상기 리액터의 내벽면측의 내면에는 상기 측정광을 반사하는 부분과 투과하는 부분이 형성되어 있고, 상기 퇴적막 평가수단은 상기 내면에 형성된 반사하는 부분으로부터 반사된 측정광과, 상기 투과부분을 투과하여 상기 내면에 퇴적한 퇴적막의 표면으로부터 반사한 상기 측정광에 의거하여 상기 내면의 퇴적막을 평가하는 것을 특징으로 하는 리액터내 퇴적막두께모니터장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 측정창의 상기 리액터의 내벽면측의 내면에는 상기 측정광의 일부를 반사하고 측정광의 다른 부분을 투과하는 반사투과막이 형성되어 있고, 상기 퇴적막 평가수단은 상기 내면에 형성된 반사투과막으로부터 반사된 측정광과, 상기 반사투과막을 투과하여 상기 내면에 퇴적한 퇴적막의 표면으로부터 반사한 상기 측정광에 의거하여 상기 내면의 퇴적막을 평가하는 것을 특징으로 하는 리액터내 퇴적막두께모니터장치.
  4. 소정의 가스분위기의 처리실내에서 방전을 발생시켜 처리대상물을 처리함으로써 상기 처리실내에 발생하는 퇴적물을 클리닝하는 건식공정처리방법에 있어서,
    상기 처리실의 내벽면에 형성된 광 투과 가능한 측정창의 내면에서 전반사하는 입사각조건으로 측정용 광을 상기 측정창에 조사하여 상기 측정창의 내면 및 이 내면에 퇴적한 퇴적막의 표면으로부터의 상기 측정광의 반사광을 결상시켜 검출하고, 검출한 상기 반사광을 이용해서 상기 측정창의 내면에 퇴적한 퇴적막을 평가하여 퇴적막의 평가에 따라 상기 처리실내에 발생하는 퇴적물을 클리닝하는 시기를 판단하는 것을 특징으로 하는 건식공정처리방법.
  5. 소정의 가스분위기의 처리실내에서 방전을 발생시켜 처리대상물을 처리함으로써 상기 처리실내에 발생하는 퇴적물을 클리닝하는 건식공정처리장치에 있어서,
    처리실의 내벽면에 형성된 광 투과 가능한 측정창과, 상기 측정창의 상기 처리실의 내벽면측의 내면에서 전반사하는 입사각조건으로 측정용 광을 상기 측정창에 조사하는 수단과, 상기 측정창의 내면 및 이 내면에 퇴적한 퇴적막의 표면으로부터의 상기 측정광의 반사광을 결상시켜 검출하는 검출수단과, 상기 검출수단에 의한 검출결과를 이용해서 상기 측정창의 내면에 퇴적한 퇴적막를 평가하고, 이 퇴적막의 평가에 따라 상기 처리실내에 발생하는 퇴적물을 클리닝하는 시기를 판단하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 건식공정처리장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 처리실의 내벽면에 형성된 측정창의 내면에는 상기 측정광을 반사하는 부분과 투과하는 부분이 형성되어 있고, 상기 퇴적막 평가수단은 상기 반사부분으로부터 반사된 측정광의 광축과, 상기 투과부분을 투과하여 상기 내면에 퇴적한 퇴적막의 표면으로부터 반사한 상기 측정광의 광축과의 어긋남에 의거하여 상기 내면의 퇴적막의 두께를 산출하고, 산출한 두께 및 상기 반사부분으로부터 반사된 측정광의 광량에 의거하여 상기 퇴적막 표면의 요철상태를 판정하는 것을 특징으로 하는 건식공정처리장치.
KR10-2001-0026318A 2000-05-16 2001-05-15 리액터내 퇴적막두께모니터장치 및 건식공정처리방법 KR100395085B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000143961A JP3543947B2 (ja) 2000-05-16 2000-05-16 リアクタ内堆積膜厚モニタ装置およびドライプロセス処理方法
JP2000-143961 2000-05-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010106246A KR20010106246A (ko) 2001-11-29
KR100395085B1 true KR100395085B1 (ko) 2003-08-21

Family

ID=18650701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-0026318A KR100395085B1 (ko) 2000-05-16 2001-05-15 리액터내 퇴적막두께모니터장치 및 건식공정처리방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6750977B2 (ko)
JP (1) JP3543947B2 (ko)
KR (1) KR100395085B1 (ko)
TW (1) TW497192B (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003010517A1 (en) * 2001-07-24 2003-02-06 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for monitoring the condition of plasma equipment
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
US7175875B2 (en) * 2002-02-15 2007-02-13 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for plasma processing
US6806949B2 (en) * 2002-12-31 2004-10-19 Tokyo Electron Limited Monitoring material buildup on system components by optical emission
ES2364141T3 (es) * 2003-09-16 2011-08-25 Soudronic Ag Máquina de soldadura de botes con monitor de polvo.
US7479454B2 (en) * 2003-09-30 2009-01-20 Tokyo Electron Limited Method and processing system for monitoring status of system components
CN100587902C (zh) * 2006-09-15 2010-02-03 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 在线预测刻蚀设备维护的方法
US7630859B2 (en) * 2007-05-01 2009-12-08 Verity Instruments, Inc. Method and apparatus for reducing the effects of window clouding on a viewport window in a reactive environment
US11123700B2 (en) * 2009-11-24 2021-09-21 Gea Process Engineering A/S Method of monitoring a spray dryer and a spray dryer comprising one or more infrared cameras
US10269545B2 (en) * 2016-08-03 2019-04-23 Lam Research Corporation Methods for monitoring plasma processing systems for advanced process and tool control
US10175167B2 (en) * 2017-03-28 2019-01-08 Te Connectivity Corporation Optical sensor for detecting accumulation of a material
KR20210153287A (ko) * 2020-06-10 2021-12-17 삼성전자주식회사 반도체 증착 모니터링 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04206822A (ja) * 1990-11-30 1992-07-28 Mitsubishi Electric Corp 半導体製造装置
JPH05251396A (ja) * 1991-11-05 1993-09-28 Oki Electric Ind Co Ltd ドライエッチング方法およびその装置
JPH0868754A (ja) * 1994-08-29 1996-03-12 Sony Corp 内部現象の状況監視窓の透明度測定方法
JPH0936102A (ja) * 1995-05-17 1997-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd チャンバー内の堆積物のモニター方法，プラズマ加工方法，ドライクリーニング方法及び半導体製造装置
JPH09162165A (ja) * 1995-12-04 1997-06-20 Fujitsu Ltd 処理装置及びそのクリーニング方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0650725B2 (ja) * 1985-02-09 1994-06-29 キヤノン株式会社 堆積膜形成装置
JPH03276657A (ja) * 1990-03-26 1991-12-06 Fujitsu Ltd 汚染モニタリング装置
JP3399040B2 (ja) * 1993-09-20 2003-04-21 株式会社日立製作所 半導体製造装置及び半導体製造方法
JPH08276657A (ja) 1995-04-04 1996-10-22 Kao Corp 熱転写記録媒体
US5985032A (en) * 1995-05-17 1999-11-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor manufacturing apparatus
US5843232A (en) * 1995-11-02 1998-12-01 General Electric Company Measuring deposit thickness in composite materials production
JPH11140655A (ja) * 1997-11-14 1999-05-25 Sony Corp プラズマ処理装置
JPH11297629A (ja) * 1998-04-09 1999-10-29 Kokusai Electric Co Ltd 半導体製造装置のセルフクリーニング方法及びセルフクリーニング終了判定装置
US6124927A (en) * 1999-05-19 2000-09-26 Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. Method to protect chamber wall from etching by endpoint plasma clean

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04206822A (ja) * 1990-11-30 1992-07-28 Mitsubishi Electric Corp 半導体製造装置
JPH05251396A (ja) * 1991-11-05 1993-09-28 Oki Electric Ind Co Ltd ドライエッチング方法およびその装置
JPH0868754A (ja) * 1994-08-29 1996-03-12 Sony Corp 内部現象の状況監視窓の透明度測定方法
JPH0936102A (ja) * 1995-05-17 1997-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd チャンバー内の堆積物のモニター方法，プラズマ加工方法，ドライクリーニング方法及び半導体製造装置
JPH09162165A (ja) * 1995-12-04 1997-06-20 Fujitsu Ltd 処理装置及びそのクリーニング方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3543947B2 (ja) 2004-07-21
JP2001326212A (ja) 2001-11-22
KR20010106246A (ko) 2001-11-29
TW497192B (en) 2002-08-01
US6750977B2 (en) 2004-06-15
US20010043984A1 (en) 2001-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5536359A (en) Semiconductor device manufacturing apparatus and method with optical monitoring of state of processing chamber
KR100395085B1 (ko) 리액터내 퇴적막두께모니터장치 및 건식공정처리방법
TW550370B (en) In-situ film thickness measurement using spectral interference at grazing incidence
US7522294B2 (en) Measuring a process parameter of a semiconductor fabrication process using optical metrology
US20050042777A1 (en) Control of etch and deposition processes
JP4184543B2 (ja) 光学像検出方法および外観検査装置
US20020030823A1 (en) Method and device for measuring thickness of test object
JPS62190728A (ja) エツチング終点モニタ法および装置
US10467591B2 (en) System and method for detecting substrate and manufacturing device
KR100893961B1 (ko) 실시간 에칭율을 결정하기 위한 섈로우-앵글 간섭 공정 및장치
KR0159224B1 (ko) 플라즈마 에칭 설비에서의 엔드 포인트 검출 장치
TWI239382B (en) Interferometric method for endpointing plasma etch processes
US7175875B2 (en) Method and apparatus for plasma processing
US20080289765A1 (en) Plasma processing apparatus
KR100525218B1 (ko) 플라즈마 에칭 반응기의 플라즈마 챔버의 측벽 박리를검출하는 장치 및 방법
KR20180082185A (ko) 종료점 검출 방법 및 그 장치
JPH02224242A (ja) 半導体基板処理装置
US20050117165A1 (en) Semiconductor etching process control
JPS63122906A (ja) 膜厚測定装置
JP2000208448A (ja) 回路基板製造方法および回路基板製造装置
KR100511816B1 (ko) 반도체 제조 방법 및 플라즈마 처리 방법 및 그 장치
KR20020077753A (ko) 박막 두께 변화율 산출 및 공정조건 모니터링 장치
JP2003163203A (ja) 半導体製造装置
CN113466251B (zh) 一种设备检测方法及***
KR20230062310A (ko) 테라헤르츠파를 이용한 플라즈마 공정 모니터링 장치 및 그 모니터링 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20060731

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee