JP2569951B2 - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
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- JP2569951B2 JP2569951B2 JP2336169A JP33616990A JP2569951B2 JP 2569951 B2 JP2569951 B2 JP 2569951B2 JP 2336169 A JP2336169 A JP 2336169A JP 33616990 A JP33616990 A JP 33616990A JP 2569951 B2 JP2569951 B2 JP 2569951B2
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- film thickness
- polymer
- polymer film
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- chamber
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体製造装置に関するものである。
第４図は従来の半導体製造装置を示す断面図であり、
図において、（１）はエッチング室（チャンバー）、
（2a）、（2b）は対向した平行平板電極、（３）は高周
波電源、（４）は真空ポンプ、（５）は真空配管、
（６）は真空配管中に設けられたバルブ、（７）はガス
配管、（８）はガス配管中に設けられたバルブ、（９）
はガス流量制御器、（10）はウエハである。
図において、（１）はエッチング室（チャンバー）、
（2a）、（2b）は対向した平行平板電極、（３）は高周
波電源、（４）は真空ポンプ、（５）は真空配管、
（６）は真空配管中に設けられたバルブ、（７）はガス
配管、（８）はガス配管中に設けられたバルブ、（９）
はガス流量制御器、（10）はウエハである。
次に動作について説明する。エッチング室（１）内
を、真空配管（５）の中に設けられたバルブ（６）を開
けることにより、真空ポンプ（４）で真空引きを行う。
十分真空引きをした後、ガス配管（７）中に設けられた
バルブ（８）を開くことにより、ガス流量制御器（９）
で制御された一定量の反応ガスをエッチング室（１）内
に導入する。対向設置された平行平板電極（2a）（2b）
に高周波電源（３）から高周波電力を印加すると反応ガ
スが電離しプラズマが発生する。このプラズマ中にあ
る、反応性中性原子（ラジカル）及び反応性イオンが、
電極（2a）上に置かれたウエハ（10）をエッチングす
る。
を、真空配管（５）の中に設けられたバルブ（６）を開
けることにより、真空ポンプ（４）で真空引きを行う。
十分真空引きをした後、ガス配管（７）中に設けられた
バルブ（８）を開くことにより、ガス流量制御器（９）
で制御された一定量の反応ガスをエッチング室（１）内
に導入する。対向設置された平行平板電極（2a）（2b）
に高周波電源（３）から高周波電力を印加すると反応ガ
スが電離しプラズマが発生する。このプラズマ中にあ
る、反応性中性原子（ラジカル）及び反応性イオンが、
電極（2a）上に置かれたウエハ（10）をエッチングす
る。
半導体装置のパターンの微細化が進むにつれて、反応
性中性原子による等方性エッチ成分、すなわち横方向へ
も進むエッチングを抑えるため、エッチングパターンの
側壁に、反応ガス、レジスト膜、反応生成物が重合した
ポリマー膜をつける必要がある。
性中性原子による等方性エッチ成分、すなわち横方向へ
も進むエッチングを抑えるため、エッチングパターンの
側壁に、反応ガス、レジスト膜、反応生成物が重合した
ポリマー膜をつける必要がある。
従来の半導体製造装置は、以上のように構成されてい
るので、横方向へのエッチングを抑制させるためにつけ
たポリマーがエッチング室内の各部品に付着し、ある積
算処理時間を経過するとこのポリマーが剥れてウエハ上
に付着し、エッチングマスクとなり、配線ショート不良
を起こすため、定期的にポリマーを除去清掃する必要が
ある。
るので、横方向へのエッチングを抑制させるためにつけ
たポリマーがエッチング室内の各部品に付着し、ある積
算処理時間を経過するとこのポリマーが剥れてウエハ上
に付着し、エッチングマスクとなり、配線ショート不良
を起こすため、定期的にポリマーを除去清掃する必要が
ある。
このポリマーは被エッチング膜、レジスト膜、エッチ
ング条件に依存し各種のエッチング条件が混在すると同
じ積算処理時間が経過してもエッチング室内の各部品に
付着したポリマー膜厚がばらつくため、クリーニングす
べき時間前にポリマーが剥れ不良を起こすなどの問題点
があった。
ング条件に依存し各種のエッチング条件が混在すると同
じ積算処理時間が経過してもエッチング室内の各部品に
付着したポリマー膜厚がばらつくため、クリーニングす
べき時間前にポリマーが剥れ不良を起こすなどの問題点
があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、この発明は、ポリマーの膜厚を正確に知る
ことができるため、ポリマーのクリーニング時期を正確
に知ることができる半導体製造装置を得ることを目的と
する。
れたもので、この発明は、ポリマーの膜厚を正確に知る
ことができるため、ポリマーのクリーニング時期を正確
に知ることができる半導体製造装置を得ることを目的と
する。
この発明の請求項１に係る半導体製造装置は、ドライ
エッチング処理を行うエッチング処理室と、上記エッチ
ング処理室内において発生するポリマーを推積させるた
めのモニター試料と、上記ポリマー膜厚測定室内に設け
られ、上記モニター試料にレーザー光を照射するレーザ
ー光源と、上記ポリマー膜厚測定室内に設けられ、上記
モニター試料を介してレーザー光を受光する受光装置
と、上記受光装置が受光したレーザー光強度からポリマ
ー膜厚を演算する演算装置を有し、上記モニター試料は
上記エッチング処理室−上記ポリマー膜厚測定室間を移
動可能に構成されたものである。さらに、この発明の請
求項２に係る半導体製造装置は、上記の特徴に加え、さ
らに受光装置は、モニター試料を反射したレーザー光を
受光する第一の受光装置と、モニター試料を透過したレ
ーザー光を受光する第二の受光装置からなり、演算装置
は、上記第一の受光装置または上記第二の受光装置が受
光したレーザー光強度からポリマー膜厚を演算するもの
である。
エッチング処理を行うエッチング処理室と、上記エッチ
ング処理室内において発生するポリマーを推積させるた
めのモニター試料と、上記ポリマー膜厚測定室内に設け
られ、上記モニター試料にレーザー光を照射するレーザ
ー光源と、上記ポリマー膜厚測定室内に設けられ、上記
モニター試料を介してレーザー光を受光する受光装置
と、上記受光装置が受光したレーザー光強度からポリマ
ー膜厚を演算する演算装置を有し、上記モニター試料は
上記エッチング処理室−上記ポリマー膜厚測定室間を移
動可能に構成されたものである。さらに、この発明の請
求項２に係る半導体製造装置は、上記の特徴に加え、さ
らに受光装置は、モニター試料を反射したレーザー光を
受光する第一の受光装置と、モニター試料を透過したレ
ーザー光を受光する第二の受光装置からなり、演算装置
は、上記第一の受光装置または上記第二の受光装置が受
光したレーザー光強度からポリマー膜厚を演算するもの
である。
この発明におけるポリマー膜厚測定器は、エッチング
室内に設置されたモニターの反射率、又は透過率の変化
を検知することにより演算され、このポリマー膜厚によ
り、ポリマークリーニング時期を正確に知る。
室内に設置されたモニターの反射率、又は透過率の変化
を検知することにより演算され、このポリマー膜厚によ
り、ポリマークリーニング時期を正確に知る。
以下、この発明を図に基づいて説明する。第１図はこ
の発明の一実施例による半導体製造装置を示す断面図で
ある。図において、（１）〜（10）は従来例で説明をし
たので省略する。（11）はレーザー光源、（12a）はレ
ーザー光の反射波を受光する受光装置、（12b）はレー
ザ光の透過波を受光する受光装置、（13）はレーザー光
源の電源、（14）は受光装置（12a）、（12b）で受光し
た光量からポリマー膜厚を求める演算装置、（15）はポ
リマー膜厚を測定するためのモニター片、（16）はポリ
マー膜厚を測定するための処理室、（17）はモニター片
（15）をエッチング室（１）とポリマー膜厚測定処理室
（16）の間を往復するための移動棒である。
の発明の一実施例による半導体製造装置を示す断面図で
ある。図において、（１）〜（10）は従来例で説明をし
たので省略する。（11）はレーザー光源、（12a）はレ
ーザー光の反射波を受光する受光装置、（12b）はレー
ザ光の透過波を受光する受光装置、（13）はレーザー光
源の電源、（14）は受光装置（12a）、（12b）で受光し
た光量からポリマー膜厚を求める演算装置、（15）はポ
リマー膜厚を測定するためのモニター片、（16）はポリ
マー膜厚を測定するための処理室、（17）はモニター片
（15）をエッチング室（１）とポリマー膜厚測定処理室
（16）の間を往復するための移動棒である。
第１図において、（１）〜（10）までの動作の説明は
従来例の（１）〜（10）までの動作の説明と同じであ
る。
従来例の（１）〜（10）までの動作の説明と同じであ
る。
半導体装置のパターン微細化に伴い、より完全な異方
性エッチングが必要で反応中性原子（ラジカル）による
等方性エッチング成分を抑制するために、エッチングパ
ターン側壁にポリマーデポする必要があるが、このポリ
マーがエッチング室の各部分にポリマーが付着し、ある
量になると剥れ、ウエハ表面上に付着し、エッチングの
マスクになり、ウエハ不良の要因となる。このため、ポ
リマーの膜厚を正確に知ることが必要である。
性エッチングが必要で反応中性原子（ラジカル）による
等方性エッチング成分を抑制するために、エッチングパ
ターン側壁にポリマーデポする必要があるが、このポリ
マーがエッチング室の各部分にポリマーが付着し、ある
量になると剥れ、ウエハ表面上に付着し、エッチングの
マスクになり、ウエハ不良の要因となる。このため、ポ
リマーの膜厚を正確に知ることが必要である。
この発明は、エッチング処理室（１）の横に、ポリマ
ーの膜厚を測定するための別室（16）を設けたもので、
このポリマーの膜厚を測定する方法を以下に述べる。
ーの膜厚を測定するための別室（16）を設けたもので、
このポリマーの膜厚を測定する方法を以下に述べる。
別室（16）には、ある波長のレーザー光源（11）が設
置されている。この波長の光に対して、反射又は透過す
るモニター片（15）を引き出し棒（17）に取付ける。先
ず、モニター片（15）を別室（16）に引き出し、レーザ
ー光源（11）からのレーザー光をモニター片（15）に当
てる。その反射光を（12a）の受光装置、又その透過光
を（12b）の受光装置で反射強度又は透過強度を測定す
る。第２図で入射光強度をI1、反射光強度をI2、透過光
強度をI3とする。
置されている。この波長の光に対して、反射又は透過す
るモニター片（15）を引き出し棒（17）に取付ける。先
ず、モニター片（15）を別室（16）に引き出し、レーザ
ー光源（11）からのレーザー光をモニター片（15）に当
てる。その反射光を（12a）の受光装置、又その透過光
を（12b）の受光装置で反射強度又は透過強度を測定す
る。第２図で入射光強度をI1、反射光強度をI2、透過光
強度をI3とする。
この値より初期の反射率Ａ＝I2/I1又は透過率Ｂ＝I3/
I1を求め第１図の演算装置（14）に記憶させておく。入
射光I1は、モニター片（15）がない時の受光装置（12
b）での光強度で求めておく。
I1を求め第１図の演算装置（14）に記憶させておく。入
射光I1は、モニター片（15）がない時の受光装置（12
b）での光強度で求めておく。
第１図でエッチングする時、モニター片（15）を引き
出し棒を使ってエッチング室（１）内の下部電極（2b）
上に置く。エッチングを何度か行っているとモニター片
（15）にポリマーが徐々にデポされる。ある一定時間経
過後、モニター片（15）を別室（16）に引き出し、前述
と同じ要領で反射率、又は透過率を求める。
出し棒を使ってエッチング室（１）内の下部電極（2b）
上に置く。エッチングを何度か行っているとモニター片
（15）にポリマーが徐々にデポされる。ある一定時間経
過後、モニター片（15）を別室（16）に引き出し、前述
と同じ要領で反射率、又は透過率を求める。
第３図は、モニター片（15）にポリマーが付着してい
るときの状態である。入射強度I1の光がモニター片（1
5）上のポリマーにより初期と異なった反射強度I2′又
は透過強度I3′の光が受光され、反射率Ａ′＝I2′/I1
又は透過率Ｂ′＝I3′/I1′も異なる。これはポリマー
の膜厚によって異なる。このポリマーの膜厚は、別に分
光膜厚計又はエリプソメーター等で測定しておいて反射
率又は透過率との相関を採っておけば、反射率又は透過
率を測定するだけでポリマーの膜厚を正確に測定するこ
とができる。
るときの状態である。入射強度I1の光がモニター片（1
5）上のポリマーにより初期と異なった反射強度I2′又
は透過強度I3′の光が受光され、反射率Ａ′＝I2′/I1
又は透過率Ｂ′＝I3′/I1′も異なる。これはポリマー
の膜厚によって異なる。このポリマーの膜厚は、別に分
光膜厚計又はエリプソメーター等で測定しておいて反射
率又は透過率との相関を採っておけば、反射率又は透過
率を測定するだけでポリマーの膜厚を正確に測定するこ
とができる。
なお、上記実施例では、レーザー光の反射率、透過率
の変化によりポリマーの膜厚を別の装置で測定した相関
データから求めたが、分光膜厚計又はエリプソメーター
自身を設けて直接膜厚を測定してもよい。
の変化によりポリマーの膜厚を別の装置で測定した相関
データから求めたが、分光膜厚計又はエリプソメーター
自身を設けて直接膜厚を測定してもよい。
又、エッチング形状は、ポリマーの状態によって完全
異方性から完全等方性まで制御できるので、ポリマーの
膜厚を測定することにより形状判定もできる。
異方性から完全等方性まで制御できるので、ポリマーの
膜厚を測定することにより形状判定もできる。
上記実施例では、水平面に推積するポリマー量の測定
について示したが、モニター片を垂直に設置し、垂直面
に推積するポリマー量を測定することもできる。
について示したが、モニター片を垂直に設置し、垂直面
に推積するポリマー量を測定することもできる。
以上のように、この発明によれば、ポリマー膜厚測定
室を設けたため、清浄な空間内でのポリマー膜厚測定が
可能であり、ポリマー膜厚を正確に測定できるので、正
確なポリマー除去時期を知ることができ、さらに、モニ
ター片をエッチング処理室内の任意の位置に設置し、そ
の位置に推積するポリマー膜厚を測定することが可能と
なる。
室を設けたため、清浄な空間内でのポリマー膜厚測定が
可能であり、ポリマー膜厚を正確に測定できるので、正
確なポリマー除去時期を知ることができ、さらに、モニ
ター片をエッチング処理室内の任意の位置に設置し、そ
の位置に推積するポリマー膜厚を測定することが可能と
なる。
又、エッチング条件を決める時にも、できるだけ少な
いポリマーデポ条件で異方性形状から得られる条件を求
めることができる。こうすることによりポリマー除去時
期を延ばすことができ、装置の稼働率が向上する。更
に、異方性を得るため、必要以上のポリマーをデポし、
ウエハ上のポリマーが除去されず後工程で不良となるこ
ともなくなるなどの効果がある。
いポリマーデポ条件で異方性形状から得られる条件を求
めることができる。こうすることによりポリマー除去時
期を延ばすことができ、装置の稼働率が向上する。更
に、異方性を得るため、必要以上のポリマーをデポし、
ウエハ上のポリマーが除去されず後工程で不良となるこ
ともなくなるなどの効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による半導体製造装置を示
す断面図、第２図、第３図はポリマー膜厚を測定するた
めの測定方法を示す図、第４図は従来の半導体製造装置
を示す断面図である。図において、（１）はエッチング
処理室、（2a）（2b）は対向した平行平板電極、（３）
は高周波電極、（４）は真空ポンプ、（５）は真空配
管、（６）はバルブ、（７）はガス配管、（８）はバル
ブ、（９）はガス流量制御器、（10）はウエハ、（11）
はレーザー光源、（12a）はレーザー光の反射光を受光
する装置、（12b）はレーザー光の透過光を受光する装
置、（13）はレーザー光源の電源、（14）は演算装置、
（15）はモニター片、（16）はポリマー膜厚測定室、
（17）は引き出し棒である。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
す断面図、第２図、第３図はポリマー膜厚を測定するた
めの測定方法を示す図、第４図は従来の半導体製造装置
を示す断面図である。図において、（１）はエッチング
処理室、（2a）（2b）は対向した平行平板電極、（３）
は高周波電極、（４）は真空ポンプ、（５）は真空配
管、（６）はバルブ、（７）はガス配管、（８）はバル
ブ、（９）はガス流量制御器、（10）はウエハ、（11）
はレーザー光源、（12a）はレーザー光の反射光を受光
する装置、（12b）はレーザー光の透過光を受光する装
置、（13）はレーザー光源の電源、（14）は演算装置、
（15）はモニター片、（16）はポリマー膜厚測定室、
（17）は引き出し棒である。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】ドライエッチング処理を行うエッチング処
理室と、上記エッチング処理室内において発生するポリ
マーを推積させるためのモニター試料と、上記モニター
試料に推積されたポリマー膜厚を測定するポリマー膜厚
測定室と、上記ポリマー膜厚測定室内に設けられ、上記
モニター試料にレーザー光を照射するレーザー光源と、
上記ポリマー膜厚測定室内に設けられ、上記モニター試
料を介してレーザー光を受光する受光装置と、上記受光
装置が受光したレーザー光強度からポリマー膜厚を演算
する演算装置を有し、上記モニター試料は上記エッチン
グ処理室−上記ポリマー膜厚測定室間を移動可能に構成
されたものであることを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項２】受光装置は、モニター試料を反射したレー
ザー光を受光する第一の受光装置と、上記モニター試料
を透過したレーザー光を受光する第二の受光装置からな
り、演算装置は、上記第一の受光装置または上記第二の
受光装置が受光したレーザー光強度からポリマー膜厚を
演算するものであることを特徴とする請求項１記載の半
導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2336169A JP2569951B2 (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2336169A JP2569951B2 (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 半導体製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04199823A JPH04199823A (ja) | 1992-07-21 |
| JP2569951B2 true JP2569951B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=18296383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2336169A Expired - Lifetime JP2569951B2 (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2569951B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02224242A (ja) * | 1988-11-21 | 1990-09-06 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体基板処理装置 |
-
1990
- 1990-11-29 JP JP2336169A patent/JP2569951B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04199823A (ja) | 1992-07-21 |
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