JP2002246320A - プラズマ処理装置のプラズマクリーニング方法 - Google Patents
プラズマ処理装置のプラズマクリーニング方法Info
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- JP2002246320A JP2002246320A JP2001042675A JP2001042675A JP2002246320A JP 2002246320 A JP2002246320 A JP 2002246320A JP 2001042675 A JP2001042675 A JP 2001042675A JP 2001042675 A JP2001042675 A JP 2001042675A JP 2002246320 A JP2002246320 A JP 2002246320A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】クリーニングによるプラズマ処理室内での重金
属汚染を防止する。 【解決手段】処理室内部に金属部品を有するプラズマ処
理装置のクリーニング方法において、プラズマ処理中に
発生し、金属部品の表面に付着した堆積膜をクリーニン
グによって除去する際に、該堆積膜の厚さ方向の一部を
残して前記クリーニングを終了することにより、達成さ
れる。
属汚染を防止する。 【解決手段】処理室内部に金属部品を有するプラズマ処
理装置のクリーニング方法において、プラズマ処理中に
発生し、金属部品の表面に付着した堆積膜をクリーニン
グによって除去する際に、該堆積膜の厚さ方向の一部を
残して前記クリーニングを終了することにより、達成さ
れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマ処理装置の
プラズマクリーニング方法に係り、特にプラズマ処理装
置内部をプラズマによってクリーニングするのに好適な
プラズマ処理装置のプラズマクリーニング方法に関す
る。
プラズマクリーニング方法に係り、特にプラズマ処理装
置内部をプラズマによってクリーニングするのに好適な
プラズマ処理装置のプラズマクリーニング方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、プラズマ処理装置では、プラズマ
処理室内に反応生成物が堆積すると異物が多発するため
定期的にプラズマ処理室内をプラズマによってクリーニ
ング（以後、これを「クリーニング」と称す）し、堆積
物の除去を実施している。しかし、クリーニングによる
堆積膜の除去終了を正確に判断することは難しく、通
常、時間制御法によるクリーニング終点検出方法がよく
用いられている。時間制御法は、あらかじめクリーニン
グ速度を測定しておき、時間管理を行うことで終点を判
定する方法である。尚、クリーニングの終点判定は上述
の方法以外に、質量分析法，発光分析法，電力分析法等
が知られている。さらに、特開平９−１７１９９２号公
報に記載されているような、水晶振動子からなるセンサ
によるクリーニング終点検出方法、また、特開２０００
−３９０５号公報に記載されているような、赤外線分光
モニタ体を用いたクリーニング終点検出方法などが提案
されている。
処理室内に反応生成物が堆積すると異物が多発するため
定期的にプラズマ処理室内をプラズマによってクリーニ
ング（以後、これを「クリーニング」と称す）し、堆積
物の除去を実施している。しかし、クリーニングによる
堆積膜の除去終了を正確に判断することは難しく、通
常、時間制御法によるクリーニング終点検出方法がよく
用いられている。時間制御法は、あらかじめクリーニン
グ速度を測定しておき、時間管理を行うことで終点を判
定する方法である。尚、クリーニングの終点判定は上述
の方法以外に、質量分析法，発光分析法，電力分析法等
が知られている。さらに、特開平９−１７１９９２号公
報に記載されているような、水晶振動子からなるセンサ
によるクリーニング終点検出方法、また、特開２０００
−３９０５号公報に記載されているような、赤外線分光
モニタ体を用いたクリーニング終点検出方法などが提案
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の時間制御法
によるクリーニング終点検出方法は、クリーニング終点
を直接測定していないため、過剰クリーニングによるプ
ラズマ処理室内壁へのダメージといった問題が生じる。
過剰クリーニングは、プラズマ処理室内に有する金属部
品をプラズマによって、スパッタエッチングしてしま
い、金属原子による汚染された雰囲気をプラズマ処理室
内に生じさせてしまう。これは、被処理材の重金属汚染
問題を引き起こす要因の一つとなる。したがって、過剰
クリーニングによってプラズマ処理室内の金属部品が、
直接プラズマに曝されるため、クリーニング直後の処理
においては、重金属汚染問題を引き起こし易いという問
題がある。
によるクリーニング終点検出方法は、クリーニング終点
を直接測定していないため、過剰クリーニングによるプ
ラズマ処理室内壁へのダメージといった問題が生じる。
過剰クリーニングは、プラズマ処理室内に有する金属部
品をプラズマによって、スパッタエッチングしてしま
い、金属原子による汚染された雰囲気をプラズマ処理室
内に生じさせてしまう。これは、被処理材の重金属汚染
問題を引き起こす要因の一つとなる。したがって、過剰
クリーニングによってプラズマ処理室内の金属部品が、
直接プラズマに曝されるため、クリーニング直後の処理
においては、重金属汚染問題を引き起こし易いという問
題がある。
【０００４】本発明の目的は、クリーニングによるプラ
ズマ処理室内での重金属汚染を防止することのできるプ
ラズマ処理装置のクリーニング方法を提供することにあ
る。
ズマ処理室内での重金属汚染を防止することのできるプ
ラズマ処理装置のクリーニング方法を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、処理室内部
に金属部品を有するプラズマ処理装置のクリーニング方
法において、プラズマ処理中に発生し、金属部品の表面
に付着した堆積膜をクリーニングによって除去する際
に、該堆積膜の厚さ方向の一部を残して前記クリーニン
グを終了することにより、達成される。
に金属部品を有するプラズマ処理装置のクリーニング方
法において、プラズマ処理中に発生し、金属部品の表面
に付着した堆積膜をクリーニングによって除去する際
に、該堆積膜の厚さ方向の一部を残して前記クリーニン
グを終了することにより、達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図３により本発明の
第１の実施例を説明する。本実施例は、プラズマ処理装
置にて半導体ウエハ等の被処理材をプラズマ処理する際
に、プラズマ処理室内の金属部品に付着した反応生成物
の堆積膜をクリーニングするものであり、クリーニング
の際に、堆積膜の膜厚をリアルタイムで測定しながらク
リーニングを実施し、所定の膜厚になったときにクリー
ニングを停止するものである。堆積膜の膜厚測定方法と
して、堆積膜からの干渉光を利用して行うことができ
る。例えば、堆積膜の所定膜厚に対する干渉光の複数波
長の微分値の標準パターンを設定し、実際のクリーニン
グにおける干渉光の複数波長の強度をそれぞれ測定し
て、該測定された干渉光強度の各波長の微分値の実パタ
ーンと標準パターンを比較して、堆積膜の膜厚をリアル
タイム測定する。
第１の実施例を説明する。本実施例は、プラズマ処理装
置にて半導体ウエハ等の被処理材をプラズマ処理する際
に、プラズマ処理室内の金属部品に付着した反応生成物
の堆積膜をクリーニングするものであり、クリーニング
の際に、堆積膜の膜厚をリアルタイムで測定しながらク
リーニングを実施し、所定の膜厚になったときにクリー
ニングを停止するものである。堆積膜の膜厚測定方法と
して、堆積膜からの干渉光を利用して行うことができ
る。例えば、堆積膜の所定膜厚に対する干渉光の複数波
長の微分値の標準パターンを設定し、実際のクリーニン
グにおける干渉光の複数波長の強度をそれぞれ測定し
て、該測定された干渉光強度の各波長の微分値の実パタ
ーンと標準パターンを比較して、堆積膜の膜厚をリアル
タイム測定する。
【０００７】まず、図１を用いて、本発明のクリーニン
グ方法を実施するためのプラズマ処理装置の全体構成を
説明する。プラズマ処理装置１はプラズマ処理室２と、
マイクロ波等の高周波電源１６と、排気装置１７と、ガ
ス導入装置１８と、試料台１９と、測定用光源２０と、
集光レンズ２１と、膜厚測定装置７から構成される。プ
ラズマ処理室２は金属部品５によって形成される。集光
レンズ２１と膜厚測定装置７は光ファイバ８でつながれ
ている。プラズマ処理室２内部にガス導入装置１８より
導入された処理ガスがマイクロ波電力等により解離され
プラズマとなり、このプラズマ３により試料台１９上の
半導体ウエハ等の被処理材がプラズマ処理される。測定
用光源（例えばハロゲン光源）２０から、多波長の放射
光６が堆積膜４に垂直入射角で当てられる。放射光６は
堆積膜上面で反射した放射光と、堆積膜４と金属部品５
との間に形成された境界面で反射した放射光とにより干
渉光が形成される。干渉光は光ファイバ８を介して膜厚
測定装置７の分光器９に導かれて、膜厚測定装置７内に
て膜厚測定やクリーニング終点判定の処理が行われる。
グ方法を実施するためのプラズマ処理装置の全体構成を
説明する。プラズマ処理装置１はプラズマ処理室２と、
マイクロ波等の高周波電源１６と、排気装置１７と、ガ
ス導入装置１８と、試料台１９と、測定用光源２０と、
集光レンズ２１と、膜厚測定装置７から構成される。プ
ラズマ処理室２は金属部品５によって形成される。集光
レンズ２１と膜厚測定装置７は光ファイバ８でつながれ
ている。プラズマ処理室２内部にガス導入装置１８より
導入された処理ガスがマイクロ波電力等により解離され
プラズマとなり、このプラズマ３により試料台１９上の
半導体ウエハ等の被処理材がプラズマ処理される。測定
用光源（例えばハロゲン光源）２０から、多波長の放射
光６が堆積膜４に垂直入射角で当てられる。放射光６は
堆積膜上面で反射した放射光と、堆積膜４と金属部品５
との間に形成された境界面で反射した放射光とにより干
渉光が形成される。干渉光は光ファイバ８を介して膜厚
測定装置７の分光器９に導かれて、膜厚測定装置７内に
て膜厚測定やクリーニング終点判定の処理が行われる。
【０００８】膜厚測定装置７は、分光器９，第１デジタ
ルフィルタ回路１０，微分器１１，第２デジタルフィル
タ回路１２，微分波形パターンデータベース１４，微分
波形比較器１３及び結果表示器１５から構成されてい
る。なお、図１は膜厚測定装置７の機能的な構成を示し
ており、膜厚測定装置７の実際の構成は、ＣＰＵや、膜
厚測定処理プログラムや干渉光の微分波形パターンデー
タベース等の各種データを保持したＲＯＭや測定データ
保持用のＲＡＭおよび外部記憶装置等からなる記憶装
置、データの入出力装置、及び通信制御装置により構成
される。
ルフィルタ回路１０，微分器１１，第２デジタルフィル
タ回路１２，微分波形パターンデータベース１４，微分
波形比較器１３及び結果表示器１５から構成されてい
る。なお、図１は膜厚測定装置７の機能的な構成を示し
ており、膜厚測定装置７の実際の構成は、ＣＰＵや、膜
厚測定処理プログラムや干渉光の微分波形パターンデー
タベース等の各種データを保持したＲＯＭや測定データ
保持用のＲＡＭおよび外部記憶装置等からなる記憶装
置、データの入出力装置、及び通信制御装置により構成
される。
【０００９】分光器９が取り込んだ多波長の発光強度
は、それぞれ発光強度に応じた電流検出信号となり電圧
信号へ変換される。分光器９よりサンプリング信号とし
て出力された複数の特定波長の信号は、時系列データｙ
ｉｊとしてＲＡＭ等の記憶装置に収納される。この時系
列データｙｉｊは次に、第１デジタルフィルタ回路１０
により平滑化処理され平滑化時系列データＹｉｊとして
ＲＡＭ等の記憶装置に収納される。この平滑化時系列デ
ータＹｉｊを基に、微分器１１により微係数値(１次微
分値あるいは２微分値)の時系列データｄｉｊが算出さ
れ、ＲＡＭ等の記憶装置に収納される。微係数値の時系
列データｄｉｊは、第２デジタルフィルタ回路１２によ
り、平滑化処理され平滑化微係数時系列データＤｉｊと
してＲＡＭ等の記憶装置に収納される。そして、この平
滑化微係数時系列データＤｉｊから干渉光強度の各波長
の微分値の実パターンが求められる。
は、それぞれ発光強度に応じた電流検出信号となり電圧
信号へ変換される。分光器９よりサンプリング信号とし
て出力された複数の特定波長の信号は、時系列データｙ
ｉｊとしてＲＡＭ等の記憶装置に収納される。この時系
列データｙｉｊは次に、第１デジタルフィルタ回路１０
により平滑化処理され平滑化時系列データＹｉｊとして
ＲＡＭ等の記憶装置に収納される。この平滑化時系列デ
ータＹｉｊを基に、微分器１１により微係数値(１次微
分値あるいは２微分値)の時系列データｄｉｊが算出さ
れ、ＲＡＭ等の記憶装置に収納される。微係数値の時系
列データｄｉｊは、第２デジタルフィルタ回路１２によ
り、平滑化処理され平滑化微係数時系列データＤｉｊと
してＲＡＭ等の記憶装置に収納される。そして、この平
滑化微係数時系列データＤｉｊから干渉光強度の各波長
の微分値の実パターンが求められる。
【００１０】一方、微分波形パターンデータベース１４
には、膜厚測定の対象となる堆積膜４の膜質に対応した
前記各波長に対応する干渉光強度の微分波形パターンデ
ータ値Ｐｊが予め設定されている。微分波形比較器１３
において、実パターンと微分波形パターンデータ値Ｐｊ
が比較され堆積膜４の膜厚が求められる。その結果は、
結果表示器１５により表示される。
には、膜厚測定の対象となる堆積膜４の膜質に対応した
前記各波長に対応する干渉光強度の微分波形パターンデ
ータ値Ｐｊが予め設定されている。微分波形比較器１３
において、実パターンと微分波形パターンデータ値Ｐｊ
が比較され堆積膜４の膜厚が求められる。その結果は、
結果表示器１５により表示される。
【００１１】図２に、堆積膜除去途中の堆積膜４の縦断
面形状及び干渉光の実パターンの例を示す。図２（Ａ）
において、堆積膜４は、金属部品５の表面に生成されて
いる。測定用光源２０から放出された多波長の光は、堆
積膜４と金属部品５に垂直入射角で当てられる。堆積膜
４と金属部品５に導かれた放射光６は、堆積膜４の上面
で反射した放射光６Ａと、堆積膜４と金属部品５との間
に形成された境界面で反射した放射光６Ｂにより干渉光
が形成される。放射光６Ａは、クリーニングの進行に伴
なって反射する位置が、Ａ，Ｂ，Ｃのように変化する。
反射した光は分光器９に導かれ、クリーニング中の堆積
膜４の膜厚によって強さが変化する信号を生成する。
面形状及び干渉光の実パターンの例を示す。図２（Ａ）
において、堆積膜４は、金属部品５の表面に生成されて
いる。測定用光源２０から放出された多波長の光は、堆
積膜４と金属部品５に垂直入射角で当てられる。堆積膜
４と金属部品５に導かれた放射光６は、堆積膜４の上面
で反射した放射光６Ａと、堆積膜４と金属部品５との間
に形成された境界面で反射した放射光６Ｂにより干渉光
が形成される。放射光６Ａは、クリーニングの進行に伴
なって反射する位置が、Ａ，Ｂ，Ｃのように変化する。
反射した光は分光器９に導かれ、クリーニング中の堆積
膜４の膜厚によって強さが変化する信号を生成する。
【００１２】図２（Ｂ）に示すように、干渉光の生成形
（多波長）の平滑化時系列データＹｉｊは、境界面から
の距離が零近くまでは比較的大きな値を保ち、零近くで
急速に低減する。この平滑化時系列データＹｉｊを基
に、１次微分値あるいは２次微分値の微係数値時系列デ
ータｄｉｊが算出される。図２（Ｂ）には干渉光の１次
微分値及び２次微分値を示している。１次微分値及び２
次微分値は、境界面からの距離がある範囲内の複数個所
で、零値を横切っている。以下、この零値を横切る点を
零通過点と呼ぶ。
（多波長）の平滑化時系列データＹｉｊは、境界面から
の距離が零近くまでは比較的大きな値を保ち、零近くで
急速に低減する。この平滑化時系列データＹｉｊを基
に、１次微分値あるいは２次微分値の微係数値時系列デ
ータｄｉｊが算出される。図２（Ｂ）には干渉光の１次
微分値及び２次微分値を示している。１次微分値及び２
次微分値は、境界面からの距離がある範囲内の複数個所
で、零値を横切っている。以下、この零値を横切る点を
零通過点と呼ぶ。
【００１３】図２（Ｂ）から明らかなように、零通過点
は境界面からの距離、換言すると膜厚が比較的大きな値
でも現れる。これは、生波形が境界面付近に達するまで
値の変動が少なく零近くで急速に低減するのと比べる
と、大きな相違である。膜厚測定装置７は、この事実に
着目して、膜厚が比較的大きな値の状態でも膜厚を正確
に測定できるようにしたことに特徴がある。
は境界面からの距離、換言すると膜厚が比較的大きな値
でも現れる。これは、生波形が境界面付近に達するまで
値の変動が少なく零近くで急速に低減するのと比べる
と、大きな相違である。膜厚測定装置７は、この事実に
着目して、膜厚が比較的大きな値の状態でも膜厚を正確
に測定できるようにしたことに特徴がある。
【００１４】図３に、上記図２（Ａ）のＡ，Ｂ，Ｃに示
す堆積膜の所定膜厚に対する干渉光の複数波長の微分値
の標準パターンを各膜厚に対応する多波長の干渉光の微
係数値時系列データｄｉｊを示す。図３（Ａ）は、干渉
光の一次微分波形パターンデータを示し、図３（Ｂ）は
同じく二次微分波形パターンデータを示す。図中のＡ，
Ｂ，Ｃは、図２のＡ，Ｂ，Ｃの各膜厚における多波長の
微分波形パターンデータを示している。
す堆積膜の所定膜厚に対する干渉光の複数波長の微分値
の標準パターンを各膜厚に対応する多波長の干渉光の微
係数値時系列データｄｉｊを示す。図３（Ａ）は、干渉
光の一次微分波形パターンデータを示し、図３（Ｂ）は
同じく二次微分波形パターンデータを示す。図中のＡ，
Ｂ，Ｃは、図２のＡ，Ｂ，Ｃの各膜厚における多波長の
微分波形パターンデータを示している。
【００１５】図３から明らかなように、干渉光の一次微
分波形パターンや二次微分波形パターンは、堆積膜の膜
厚毎に特有のパターンになっており、また、特定の波長
において、零通過点すなわち一次微分値や二次微分値が
零になることが分かる。例えば、クリーニングに必要な
種々の膜質，膜厚範囲について、予め実験によりデータ
を求め、一次微分波形パターンや二次微分波形パターン
として記録装置に保持しておくのが良い。
分波形パターンや二次微分波形パターンは、堆積膜の膜
厚毎に特有のパターンになっており、また、特定の波長
において、零通過点すなわち一次微分値や二次微分値が
零になることが分かる。例えば、クリーニングに必要な
種々の膜質，膜厚範囲について、予め実験によりデータ
を求め、一次微分波形パターンや二次微分波形パターン
として記録装置に保持しておくのが良い。
【００１６】次に、膜厚測定装置７でエッチング処理を
行う際に、堆積膜の膜厚を求める手順について説明す
る。
行う際に、堆積膜の膜厚を求める手順について説明す
る。
【００１７】最初に、目標膜厚値と膜厚パターンデータ
ベースより波長域（少なくとも３個の波長域）の微分パ
ターン抽出Ｐｉと判定値σ０の設定を行う。すなわち、
予め微分波形パターンデータベース１４に保持されてい
る、図３（Ａ）（Ｂ）に示すような複数波長の微分値の
標準パターンの中から、堆積膜のクリーニング条件に応
じて必要とされる膜厚に対応した少なくとも３個の波長
域の標準パターンを設定する。
ベースより波長域（少なくとも３個の波長域）の微分パ
ターン抽出Ｐｉと判定値σ０の設定を行う。すなわち、
予め微分波形パターンデータベース１４に保持されてい
る、図３（Ａ）（Ｂ）に示すような複数波長の微分値の
標準パターンの中から、堆積膜のクリーニング条件に応
じて必要とされる膜厚に対応した少なくとも３個の波長
域の標準パターンを設定する。
【００１８】次のステップにおいて干渉光のサンプリン
グを開始する。すなわち、クリーニング開始に伴ない、
サンプリング開始命令が出される。クリーニングの進行
に従って変化する多波長の発光強度が、分光器９により
発光強度に応じた電圧の光検出信号として検出される。
分光器９の光検出信号はデジタル変換され、サンプリン
グ信号ｙｉｊを取得する。
グを開始する。すなわち、クリーニング開始に伴ない、
サンプリング開始命令が出される。クリーニングの進行
に従って変化する多波長の発光強度が、分光器９により
発光強度に応じた電圧の光検出信号として検出される。
分光器９の光検出信号はデジタル変換され、サンプリン
グ信号ｙｉｊを取得する。
【００１９】次に、微分処理（Ｓ−Ｇ法）により、微係
数ｄｉｊを算出。すなわち、信号波形の係数（１次また
は２次）ｄｉを求める。さらに、第２デジタルフィルタ
１２により、平滑化微係数時系列データＤｉｊを算出す
る。そして、σ＝Σ（Ｄｉｊ−Ｐｊ）2値の算出を行
う。次に、微分波形比較器１３において、σ≦σ０の判
定を行い、σ≦σ０の場合、堆積膜の膜厚が所定値にな
ったものとしてその結果を結果表示器１５に表示する。
σ≦σ０でない場合、時系列データＹｉｊを算出するス
テップにもどる。最後にサンプリング終了の設定を行
う。
数ｄｉｊを算出。すなわち、信号波形の係数（１次また
は２次）ｄｉを求める。さらに、第２デジタルフィルタ
１２により、平滑化微係数時系列データＤｉｊを算出す
る。そして、σ＝Σ（Ｄｉｊ−Ｐｊ）2値の算出を行
う。次に、微分波形比較器１３において、σ≦σ０の判
定を行い、σ≦σ０の場合、堆積膜の膜厚が所定値にな
ったものとしてその結果を結果表示器１５に表示する。
σ≦σ０でない場合、時系列データＹｉｊを算出するス
テップにもどる。最後にサンプリング終了の設定を行
う。
【００２０】ここで、平滑化微係数時系列データＤｉの
算出について説明する。デジタルフィルタ回路として
は、例えば２次バタワース型のローパスフィルタを用い
る。２次バタワース型のローパスフィルタにより平滑化
時系列データＹｉは式（１）により求められる。
算出について説明する。デジタルフィルタ回路として
は、例えば２次バタワース型のローパスフィルタを用い
る。２次バタワース型のローパスフィルタにより平滑化
時系列データＹｉは式（１）により求められる。
【００２１】 Ｙｉ＝ｂ１ｙｉ＋ｂ２ｙｉ−１＋ｂ３ｙｉ−２ −［ａ２Ｙｉ−１＋ａ３Ｙｉ−２］ ………（１） ここで、係数ｂ，ａは、サンプリング周波数及びカット
オフ周波数による数値が異なる。
オフ周波数による数値が異なる。
【００２２】２次微係数値の時系列データｄｉは、微係
数演算回路６により５点の時系列データＹｉの多項式適
合平滑法を用いて式（２）から以下のように算出され
る。
数演算回路６により５点の時系列データＹｉの多項式適
合平滑法を用いて式（２）から以下のように算出され
る。
【００２３】 ここで、ｗ−２＝２，ｗ−１＝−１，ｗ０＝−２，ｗ１
＝−１，ｗ２＝２である。
＝−１，ｗ２＝２である。
【００２４】前記微係数値の時系列データｄｉを用い
て、平滑化微係数時系列データＤｉはデジタルフィルタ
回路（２次バタワース型のローパスフィルタ、但し、デ
ジタルフィルタ回路のａ，ｂ係数とは異なっても良い）
により式（３）により求められる。
て、平滑化微係数時系列データＤｉはデジタルフィルタ
回路（２次バタワース型のローパスフィルタ、但し、デ
ジタルフィルタ回路のａ，ｂ係数とは異なっても良い）
により式（３）により求められる。
【００２５】 Ｄｉ＝ｂ１ｄｉ＋ｂ２ｄｉ−１＋ｂ３ｄｉ−２ −［ａ２Ｄｉ−１＋ａ３Ｄｉ―２］ ………（３） このようにして、膜厚測定装置７によれば、図３にＡ，
Ｂ，Ｃとして示したような、複数波長の微分値の標準パ
ターンと少なくとも１つ設定し、堆積膜の干渉光の複数
波長の強度をそれぞれ測定し、該測定された干渉光強度
の各波長の微分値の実パターンを求め、標準パターンと
微分値の実パターンとを比較することにより、堆積膜の
膜厚を求めることができる。標準パターンとしては、一
次微分値パターン，二次微分値パターンのいずれか一方
あるいは両方を用いればよい。
Ｂ，Ｃとして示したような、複数波長の微分値の標準パ
ターンと少なくとも１つ設定し、堆積膜の干渉光の複数
波長の強度をそれぞれ測定し、該測定された干渉光強度
の各波長の微分値の実パターンを求め、標準パターンと
微分値の実パターンとを比較することにより、堆積膜の
膜厚を求めることができる。標準パターンとしては、一
次微分値パターン，二次微分値パターンのいずれか一方
あるいは両方を用いればよい。
【００２６】次に、図４を用いて第２の実施例を説明す
る。本図において図１と同符号は同一部材を示し、説明
を省略する。本図が図１と異なる点は、図１が測定用光
源２０から多波長の放射光を放出し、堆積膜からの反射
光の干渉を利用して膜厚を測定するのに対し、本図では
プラズマ３によって放出される多波長の放射光を利用す
る点である。すなわち、図４に示すように、プラズマ光
による堆積膜の干渉光を側面から観察すべくプラズマ処
理室２の側壁に設けた集光レンズ２１から光ファイバ８
Ａによって干渉光を第２分光器９Ｂに導き、プラズマ処
理室２の上部壁に設けたポート２２から光ファイバ８Ｂ
によってプラズマ光２３の状態を観察すべくこれを第１
分光器９Ａに導き、両分光器の光を除算器２４で処理し
たものを、微分器に導き、以下、既に述べた方法で処理
する。
る。本図において図１と同符号は同一部材を示し、説明
を省略する。本図が図１と異なる点は、図１が測定用光
源２０から多波長の放射光を放出し、堆積膜からの反射
光の干渉を利用して膜厚を測定するのに対し、本図では
プラズマ３によって放出される多波長の放射光を利用す
る点である。すなわち、図４に示すように、プラズマ光
による堆積膜の干渉光を側面から観察すべくプラズマ処
理室２の側壁に設けた集光レンズ２１から光ファイバ８
Ａによって干渉光を第２分光器９Ｂに導き、プラズマ処
理室２の上部壁に設けたポート２２から光ファイバ８Ｂ
によってプラズマ光２３の状態を観察すべくこれを第１
分光器９Ａに導き、両分光器の光を除算器２４で処理し
たものを、微分器に導き、以下、既に述べた方法で処理
する。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、堆積膜を所定の厚さを
残してクリーニングを終了することができる。すなわ
ち、クリーニング中に真空処理室内の金属部品を、エッ
チングおよびスパッタすることなしで、その前にクリー
ニングを終了できるので、金属原子によって汚染された
雰囲気の生成を抑制することができ、重金属汚染問題を
低減できる。
残してクリーニングを終了することができる。すなわ
ち、クリーニング中に真空処理室内の金属部品を、エッ
チングおよびスパッタすることなしで、その前にクリー
ニングを終了できるので、金属原子によって汚染された
雰囲気の生成を抑制することができ、重金属汚染問題を
低減できる。
【図１】本発明の一実施例である方法を実施するための
プラズマ処理装置を示す図である。
プラズマ処理装置を示す図である。
【図２】（Ａ）はクリーニング途中の堆積膜を示す縦断
面形状図であり、（Ｂ）は干渉光の波長実パターン例を
示す図である。
面形状図であり、（Ｂ）は干渉光の波長実パターン例を
示す図である。
【図３】図２（Ａ）に示す各膜厚（境界面からの距離
Ａ，Ｂ，Ｃ）に対応する多波長の干渉光の微分数値時系
列データ例を示す図である。
Ａ，Ｂ，Ｃ）に対応する多波長の干渉光の微分数値時系
列データ例を示す図である。
【図４】本発明の他の実施例である方法を実施するため
のプラズマ処理装置を示す図である。
のプラズマ処理装置を示す図である。
１…プラズマ処理装置、２…プラズマ処理室、３…プラ
ズマ、４…堆積膜、５…金属部品、７…膜厚測定装置、
８…光ファイバ、９…分光器、１０…第１デジタルフィ
ルタ、１１…微分器、１２…第２デジタルフィルタ、１
３…微分波形比較器、１４…微分波形パターンデータベ
ース、１５…結果表示器、１６…高周波電源、１７…排
気装置、１８…ガス導入装置、１９…試料台、２０…測
定用光源、２１…集光レンズ、２２…ポート、２４…除
算器。
ズマ、４…堆積膜、５…金属部品、７…膜厚測定装置、
８…光ファイバ、９…分光器、１０…第１デジタルフィ
ルタ、１１…微分器、１２…第２デジタルフィルタ、１
３…微分波形比較器、１４…微分波形パターンデータベ
ース、１５…結果表示器、１６…高周波電源、１７…排
気装置、１８…ガス導入装置、１９…試料台、２０…測
定用光源、２１…集光レンズ、２２…ポート、２４…除
算器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 敬 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸事業所内 (72)発明者 秋山 博 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸事業所内 (72)発明者 牧野 昭孝 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸事業所内 Ｆターム(参考） 4K030 DA06 FA01 KA30 KA39 4K057 DA01 DB01 DD01 DJ07 DJ10 DM03 DN10 5F004 AA15 CB10 CB16 5F045 AA08 BB14 EB06
Claims (3)
- 【請求項１】処理室内部に金属部品を有するプラズマ処
理装置のプラズマクリーニング方法において、プラズマ
処理中に発生し、前記金属部品の表面に付着した堆積膜
をプラズマクリーニングによって除去する際に、該堆積
膜の厚さ方向の一部を残して前記プラズマクリーニング
を終了することを特徴とするプラズマ処理装置のプラズ
マクリーニング方法。 - 【請求項２】請求項１記載のプラズマ処理装置のプラズ
マクリーニング方法において、前記堆積膜の膜厚を測定
し、該膜厚が所定の厚さに減じられたとき、前記プラズ
マクリーニングを終了するプラズマ処理装置のプラズマ
クリーニング方法。 - 【請求項３】請求項２記載のプラズマ処理装置のプラズ
マクリーニング方法において、前記堆積膜の膜厚測定を
干渉光を利用して行うことを特徴とする同上クリーニン
グ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001042675A JP2002246320A (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | プラズマ処理装置のプラズマクリーニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001042675A JP2002246320A (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | プラズマ処理装置のプラズマクリーニング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002246320A true JP2002246320A (ja) | 2002-08-30 |
Family
ID=18904936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001042675A Pending JP2002246320A (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | プラズマ処理装置のプラズマクリーニング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002246320A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2014518009A (ja) * | 2011-04-29 | 2014-07-24 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 光学的終点検出システム |
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| JP2020155648A (ja) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
-
2001
- 2001-02-20 JP JP2001042675A patent/JP2002246320A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20180081693A (ko) | 2014-12-19 | 2018-07-17 | 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 | 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 장치의 운전 방법 |
| US10672595B2 (en) | 2014-12-19 | 2020-06-02 | Hitachi High-Tech Corporation | Plasma processing apparatus and operation method thereof |
| JP2020155648A (ja) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
| JP7183090B2 (ja) | 2019-03-20 | 2022-12-05 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
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