JP2012220359A - 基板処理装置に用いられるプロセスモニター装置、プロセスモニター方法、および基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プロセスモニター装置11は、光を出射する光源部と、光の強度を検知可能な光検知部と、光源部から出射された光をウェハWまで導き、ウェハWから反射した反射波を光検知部まで導く第一光経路21と、第一光経路21と同等の光伝搬特性を有するように構成され、光源部から出射された光を、ウェハWを経由することなく光検知部まで導く第二光経路と、第二光経路を通して光検知部により検知された光の強度情報に基づいて、第一光経路21を通して光検知部により検知された光の強度情報を補正し、ウェハWの構造を解析するコントローラ17とを備える。
【選択図】図1
Description
δL=(1400−1300)/(12.4−1.9)=9.5[相対強度/nm]
となる。この変化量δLは、光強度と膜厚との間の相関関係を示すレファレンスデータであり、光強度に基づいた膜厚の計算に必要となるデータとなる。
δt=25/9.5≒2.63nm
に相当する。この結果から明らかなように、膜厚計測プロセスにおいて、光ファイバー15を継続的に使用すると、計測結果に上記δtに相当する誤差が包含されることとなるため、正確な膜厚の計測を行うことが困難となってしまう。
te=(Lx+δx−L0)/9.5
したがって、この時点においてウェハWに残留している薄膜の膜厚trは、
tr=t0−te=t0−(Lx+δx−L0)/9.5
として計算されることとなる。このようにして、膜厚計算ステップ345において、ウェハWに残留する薄膜の膜厚trを、光強度情報に基づいて定量的に算出することができる。
Claims (12)
- 基板処理装置の処理容器内に設置された被処理基板の表面に光を照射し、その反射波を検知することによって前記被処理基板の構造を評価するためのプロセスモニター装置であって、
光を発生させて外部へと出射する光源部と、
外部から入射された光の強度を検知可能な光検知部と、
前記光源部から出射された光を前記被処理基板まで導き、前記被処理基板から反射した反射波を前記光検知部まで導く第一光経路と、
前記第一光経路と同等の光伝搬特性を有するように構成され、前記光源部から出射された光を、前記被処理基板を経由することなく前記光検知部まで導く第二光経路と、
前記第二光経路を通して前記光検知部により検知された光の強度情報に基づいて、前記第一光経路を通して前記光検知部により検知された光の強度情報を補正し、前記被処理基板の構造を解析するコントローラと、を備える、プロセスモニター装置。 - 前記第一光経路および前記第二光経路は、それぞれの経路中において、同一材料且つ同一総長さの光ファイバーケーブルを有する、請求項1に記載のプロセスモニター装置。
- 前記光源部から出射された光を反射可能に設置され、その反射方向を変更可能な第一ミラーと、
前記第一ミラーによって反射された光をさらに反射可能に設置された第二ミラーと、をさらに備え、
前記第一ミラーは、前記被処理基板へ向けて光を反射する方向と、前記第二ミラーに向けて光を反射する方向との間で、その反射方向を周期的に変更可能に構成され、
前記第一光経路は、前記光源部から出射された光を、前記第一ミラーを経て前記被処理基板に照射し、その反射波を前記光検知部まで導き、
前記第二光経路は、前記光源部から出射された光を、前記第一ミラーおよび前記第二ミラーを経て前記光検知部まで導く、請求項1または2に記載のプロセスモニター装置。 - 前記光源部から出射された光を前記第一ミラーまで導く光ファイバーケーブルを備え、
前記第一光経路は、前記光源部から出射された光を、前記光ファイバーケーブルおよび前記第一ミラーを経て前記被処理基板に照射し、その反射波を前記第一ミラーおよび前記光ファイバーケーブルを経て前記光検知部まで導き、
前記第二光経路は、前記光源部から出射された光を、前記光ファイバーケーブルおよび前記第一ミラーを経て前記第二ミラーに照射し、その反射波を前記第一ミラーおよび前記光ファイバーケーブルを経て前記光検知部へと導く、請求項3に記載のプロセスモニター装置。 - 前記コントローラは、
前記第二光経路を通して前記光検知部により検知された光の強度情報と、プロセス開始当初に前記第二光経路を通して前記光検知部により検知された光の強度情報との差に基づいて、前記第一光経路を通して前記光検知部により検知された光の強度情報を補正することによって、前記被処理基板の構造を解析する、請求項1〜4のいずれかに記載のプロセスモニター装置。 - 前記光源部によって生成される光は、300nm以下の波長を有する、請求項1〜5のいずれかに記載のプロセスモニター装置。
- 基板処理装置の処理容器内に設置された被処理基板の表面に光を照射し、その反射波を検知することによって被処理基板の構造を評価するためのプロセスモニター方法であって、
光源部から出射された光を前記被処理基板まで導き、前記被処理基板から反射した反射波を、光の強度を検知可能な光検知部まで導く第一光導波ステップと、
前記光源部から出射された光を、前記被処理基板を経由することなく前記光検知部まで導く第二光導波ステップと、
前記第二光導波ステップを経て前記光検知部により検知された光の強度情報に基づいて、第一光導波ステップを経て前記光検知部により検知された光の強度情報を補正し、前記被処理基板の構造を解析する解析ステップと、を備え、
前記第一光導波ステップにおいて光が通過する第一光経路と、前記第二光導波ステップにおいて光が通過する第二光経路とは、その光伝搬特性が同等となるように構成される、プロセスモニター方法。 - 前記第一光経路および前記第二光経路は、それぞれの経路中において、同一材料且つ同一総長さの光ファイバーケーブルを有する、請求項7に記載のプロセスモニター方法。
- 前記第一光導波ステップは、
前記光源部から出射された光を、反射方向を変更可能な第一反射手段に導くステップと、
前記第一反射手段によって前記被処理基板に向けて光を反射するステップと、
前記被処理基板から反射された光を前記光検知部に導くステップと、を有し、
前記第二光導波ステップは、
前記光源部から出射された光を前記第一反射手段に導くステップと、
前記第一反射手段によって反射された光をさらに反射可能な第二反射手段に向けて、前記第一反射手段により光を反射するステップと、
前記第二反射手段から反射された光を前記光検知部に導くステップと、を有し、
前記第一反射手段は、前記被処理基板へ向けて光を反射する方向と、前記第二反射手段に向けて光を反射する方向との間で、その反射方向を周期的に変更するように制御される、請求項7または8に記載のプロセスモニター方法。 - 前記第一光導波ステップにおいて、前記被処理基板から反射された光は、前記第一反射手段を再度経由して前記光検知部に導かれ、
前記第二光導波ステップにおいて、前記第二反射手段から反射された光は、前記第一反射手段を再度経由して前記光検知部に導かれる、請求項9に記載のプロセスモニター方法。 - 前記解析ステップは、
前記第一光導波ステップを経て前記光検知部により検知された光の強度を計測する第一計測ステップと、
前記第二光導波ステップを経て前記光検知部により検知された光の強度を計測する第二計測ステップと、
プロセス開始当初に前記第二光導波ステップを通して前記光検知部により検知された光の強度と、前記第二計測ステップによって計測された光の強度との差を計算するステップと、
前記計算ステップによって算出された光の強度差に係る情報に基づいて、前記第一計測ステップによって計測された光の強度を補正するステップと、
前記補正された光の強度情報に基づいて、前記被処理基板の構造を解析するステップと、を有する、請求項7〜10のいずれかに記載のプロセスモニター方法。 - 内部において被処理基板にプラズマ処理を行う処理容器と、
前記処理容器内に設置され、前記被処理基板を載置可能な載置台と、
前記処理容器内にプロセスガスを供給するガス供給部と、
前記処理容器内にプラズマを生成するプラズマ生成部と、
前記被処理基板の表面に光を照射し、その反射波を検知することによって前記被処理基板の構造を評価するためのプロセスモニター装置と、を備え、
前記プロセスモニター装置は、
光を発生させて外部へと出射する光源部と、
外部から入射された光の強度を検知可能な光検知部と、
前記光源部から出射された光を前記被処理基板まで導き、前記被処理基板から反射した反射波を前記光検知部まで導く第一光経路と、
前記第一光経路と同等の光伝搬特性を有するように構成され、前記光源部から出射された光を、前記被処理基板を経由することなく前記光検知部まで導く第二光経路と、
前記第二光経路を通して前記光検知部により検知された光の強度情報に基づいて、前記第一光経路を通して前記光検知部により検知された光の強度情報を補正し、前記被処理基板の構造を解析するコントローラと、を有する、基板処理装置。
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