JP3317880B2

JP3317880B2 - パーティクルモニタ装置

Info

Publication number: JP3317880B2
Application number: JP20023397A
Authority: JP
Inventors: 奈津子伊藤; 文彦上杉
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-07-25
Filing date: 1997-07-25
Publication date: 2002-08-26
Anticipated expiration: 2017-07-25
Also published as: JPH1144654A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体プロセスに
用いられるプロセス装置の反応チャンバ内に発生または
存在するパーティクル（微細粒子）を、レーザ光の散乱
を利用してリアルタイムで計測するパーティクルモニタ
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、パーティクルの発生状況をリアル
タイムで計測するシステムとしては、セルビン（Ｇａｒ
ｙＳ．Ｓｅｌｗｙｎ）が、「ジャーナルオブバ
キュームサイエンスアンドテクノロジー」誌の第
Ｂ９巻（１９９１年）、第３４８７〜３４９２頁、およ
び同誌の第Ａ１４巻（１９９６年）、第６４９〜６５４
頁に発表した論文に記載されたものがある。

【０００３】また、渡辺らが「アプライドフィジクス
レターズ（ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔ
ｔｅｒｓ）」誌の第６１巻（１９９２年）、第１５１０
〜１５１２頁に発表した論文に記載されてたもの、さら
に、白谷らが「ジャーナルオブバキュームサイエン
スアンドテクノロジー」誌の第Ａ１４巻（１９９６
年）、６０３〜６０７頁に発表した論文に記載されたも
のがある。これらはいずれも、半導体プロセスに用いら
れるプロセス装置の反応チャンバ内のパーティクルを計
測するものである。

【０００４】まず、セルビンによるシステムについて、
図９を参照して説明する。図９に示すように、プロセス
装置１１６の反応チャンバ１１７の壁面には、レーザ光
源１１１から照射されるレーザビームを導入するための
導入窓１１７ａと、反応チャンバ１１７内に導入されパ
ーティクル２に当って散乱したレーザビームを反応チャ
ンバ１１７の外部から計測するための検出窓１１７ｂと
が設けられている。

【０００５】レーザ光源１１１から照射されたレーザビ
ームは、振動ミラー１１３で反射された後、導入窓１１
７ａを介して反応チャンバ１１７内に導入される。これ
により、パーティクル２の空間分布を測定する際、レー
ザビームは反応チャンバ１１７内を走査し、広い範囲を
照射することができる。そして、反応チャンバ１１７内
に導入されたレーザビームがパーティクル２に当ると散
乱光が生じ、この散乱光は検出窓１１７ｂを通してＣＣ
Ｄカメラ等の散乱光検出器１１２で検出される。

【０００６】検出された散乱光は動画像として記録さ
れ、その動画像より散乱光の発生時刻、強度変化を知
り、その結果からパーティクル２の発生状況を知る。

【０００７】なお、反応チャンバ１１７の、導入窓１１
７ａを通して導入されたレーザビームが到達する領域に
は、レーザビームを反応チャンバ１１７の外部に導出す
るための排出窓１１７ｂが設けられ、排出窓１１７ｂの
外側には、レーザビームを吸収するためのビームダンパ
１１８が取り付けられている。

【０００８】次に、渡辺らによるシステムについて、図
１０を参照して説明する。このシステムも、図９に示し
たものと同様に、レーザ光源１２１から照射されるレー
ザビームを導入窓１２７ａを介して反応チャンバ１２７
内に導入し、パーティクル２によって散乱した光を、検
出窓１２７ｂを介して散乱光検出器１２２で検出するも
のであるが、レーザビームを導入する部分の構成が図９
に示したものと異なっている。すなわち、レーザ光源１
２１と導入窓１２７ａとの間に、シリンドリカルレンズ
を含むビーム拡張光学系１２３を配置し、レーザ光源１
２１から照射されたレーザビームをシート状に拡大して
反応チャンバ１２７に導入している。これにより、反応
チャンバ１２７の広い範囲にレーザビームが照射され
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように広範囲にレーザビームを照射する構成では、レー
ザのパワーによっては、反応チャンバ内の反応ガスが光
分解を起こしたり、パーティクルの成長核になるといわ
れているクラスターの空間分布がビームの放射圧によっ
て変化するなど、プロセスに影響を与えるおそれがあっ
た。また、レーザビームを広げて反応チャンバに導入す
るため、導入窓や排出窓、さらにはビームダンパを大き
く作る必要があり、反応チャンバの構造が複雑になった
り、ビームダンパといった反応チャンバとは異なる材料
の部品が増えることで、プロセス設計が複雑になってい
た。

【００１０】さらに、図９に示したような、レーザビー
ムを空間的に走査する構成のものでは、数ｍｍ以下の細
いビームを走査するのでビームの走査に時間がかかり、
落下してくるパーティクルを見落としてしまうおそれが
ある。また、ビームの走査のための駆動系が必要となる
ので、装置全体の構成が複雑になってしまう。一方、図
１０に示したような、ビーム拡張光学系を用いてレーザ
ビームを広げるものでは、レーザビームのパワー密度が
低下し、検出可能なパーティクルの大きさの下限が大き
くなってしまう。

【００１１】そこで本発明は、プロセスに与える影響を
抑えつつ、簡単な構成で効率的にパーティクルを検出す
るパーティクルモニタ装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のパーティクルモニタ装置は、半導体プロセスに
用いられるプロセス装置の、ウェハに処理を行うために
内部が減圧雰囲気とされた反応チャンバ内のパーティク
ルを検出するパーティクルモニタ装置であって、反応チ
ャンバ内にレーザビームを照射するためのレーザ光源
と、前記反応チャンバ内に照射されたレーザビームがパ
ーティクルに当ることによって生じた散乱光を検出する
散乱光検出器とを有し、前記レーザ光源は、前記反応チ
ャンバ内に載置されたウェハの中央部上の空間に比べて
パーティクルが存在する確率が高い空間にレーザビーム
を照射するように配置されているものである。

【００１３】本発明では、レーザビームは、反応チャン
バ内に載置されたウェハの中央部上の空間に比べてパー
ティクルが存在する確率が高い空間に照射されるので、
パーティクルの検出効率をそれほど低下させずに、レー
ザビームが通過する範囲を狭くすることができる。これ
により、プロセスに与える影響が抑えられる。また、レ
ーザビームが通過する範囲を小さくできることにより、
反応チャンバの導入窓やビームダンパ等も小さくて済
む。さらに、レーザビームを拡大する場合であっても、
パワー密度の低下や検出効率の低下が抑えられる。

【００１４】上記のパーティクルが存在する確率が高い
空間としては、ウェハの周辺部上の空間や、反応チャン
バの床面上の空間や、反応チャンバ内に反応ガスを供給
するために反応チャンバ内に開口するガス供給口の近傍
の空間や、プロセス装置がプラズマ装置である場合には
プラズマのシース部や、反応チャンバとウェハ搬送室と
を接続するために設けられるゲートバルブの近傍の空間
が挙げられる。

【００１５】また、本発明のパーティクルモニタ装置
は、上記の構成に加え、レーザ光源は、上記パーティク
ルが存在する確率が高い空間と、ウェハの全範囲上の空
間とにレーザビームを照射可能に設けられており、パー
ティクルが存在する確率が高い空間のみにレーザビーム
を照射した状態で散乱光検出器でパーティクルが検出さ
れたら、レーザビームを照射する空間をウェハの全範囲
上の空間に切り替えるための切り替え制御部をさらに有
するものであってもよい。このように、切り替え制御部
によりレーザビームの照射範囲を切り替えることで、プ
ロセスに与える影響を抑えつつ、ウェハに欠陥を生じさ
せるパーティクルの検出効率がより向上する。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１７】（第１の実施形態）図１は、本発明のパー
ティクルモニタ装置の第１の実施形態を上方から見た状
態で示す概略構成図である。

【００１８】本実施形態のパーティクルモニタ装置は、
レーザビームを照射するレーザ光源１１と、レーザ１１
光源から照射されたレーザビームを拡大するための、シ
リンドリカルレンズを含むビーム拡張光学系１３と、散
乱光を検出するための散乱光検出器１２とで構成され
る。散乱光検出器１２としては、例えば、ＣＣＤカメラ
を用いることができる。

【００１９】一方、ウェハ１に対する成膜やエッチング
といった半導体プロセスに用いられるプロセス装置１６
は、反応ガス（不活性ガス）が供給されて減圧雰囲気と
される反応チャンバ１７を有し、この反応チャンバ１７
内にウェハ１が載置される。反応チャンバ１７の壁面に
は、ビーム拡張光学系１３で拡大されたレーザビームを
反応チャンバ１７内に導入するための導入窓１７ａと、
反応チャンバ１７内で生じた散乱光を反応チャンバ１７
の外部の散乱光検出器１２で計測できるようにするため
の検出窓１７ｂと、反応チャンバ１７内に照射されたレ
ーザビームを反応チャンバ１７の外部に導出するための
排出窓１７ｃとが設けられている。さらに、排出窓１７
ｃの外側には、レーザビームを吸収するビームダンパ１
８が取り付けられている。

【００２０】ここで、レーザ光源１１は、レーザビーム
が反応チャンバ１７内に設置されたウェハ１の周辺部の
上方を通過するように配置される。また、ビーム拡張光
学系１３は、レーザ光源１１から照射されたレーザビー
ムを、ウェハ１の全範囲ではなく周辺部のみをカバーで
きる範囲に拡大する。

【００２１】上記構成に基づき、レーザ光源１１から照
射されたレーザビームは、ビーム拡張光学系１３で拡大
されて、導入窓１７ａから反応チャンバ１７へ導入され
る。導入されたレーザビームは、ウェ１ハの周辺部の上
方を通過し、さらに排出窓１７ｃを通過してビームダン
パ１８で吸収される。反応チャンバ１７内においてパー
ティクル２がレーザビームを横切ると、散乱光が発生
し、この散乱光が検出窓１７ｂを介して散乱光検出器１
２で計測され、これによりパーティクル２が検出され
る。

【００２２】以上説明したように、本実施形態では、レ
ーザビームをウェハ１の周辺部の上方の空間に照射して
いる。この空間は、パーティクル２が存在する確率がウ
ェハ１の中央部上の空間と比較して高いことが、経験的
に知られている。従って、レーザビームを照射する範囲
を従来と比較して狭くしても、パーティクル２を十分に
検出することができる。また、レーザビームを照射する
範囲を狭くしているので、プロセスに与える影響を最小
限に抑えることができる。

【００２３】さらに、レーザビームを照射する範囲が狭
くてよいことから、ビーム拡張光学系１３によるレーザ
ビームの拡大率が低くて済むので、パワー密度が大幅に
減少せずパーティクル２の検出効率の低下が抑えられる
といった効果が得られる。また、導入窓１７ａやビーム
ダンパ１８の大きさを小さくできるため、プロセス装置
１６の構造が簡略化されるとともにプロセス設計も容易
になる。

【００２４】プロセス装置１６が枚葉式のドライエッチ
ング装置であり、８インチのウェハ１を処理する場合に
は、レーザビームがウェハ１のエッジから少なくとも２
０ｍｍの範囲を通過するように、レーザビームを照射す
るとよい。

【００２５】（第２の実施形態）図２は、本発明のパー
ティクルモニタ装置の第２の実施形態を上方から見た概
略構成図である。

【００２６】本実施形態では、第１の実施形態に対し
て、ハーフミラー２４ａとミラー２４ｂとが付加されて
いる。ハーフミラー２４ａは、ビーム拡張光学系２３で
拡大されたレーザビームを２つに分けるものである。ミ
ラー２４ｂは、ハーフミラー２４ａで反射されたレーザ
ビームを反応チャンバ２７に向けて導くものである。ま
た、これに対応して、反応チャンバ２７には、導入窓２
７ａａ，２７ａｂ、排出窓２７ｃａ，２７ｃｂおよびビ
ームダンパ２８がそれぞれ２つずつ設けられている。ミ
ラー２４ｂは、反射したレーザビームを、ハーフミラー
２４ａを透過したレーザビームが通過するウェハの周辺
部とは反対側の周辺部上の空間を通過させるように配置
される。その他の構成は、第１の実施形態と同様であ
る。

【００２７】レーザ光源２１から照射されたレーザビー
ムは、ハーフミラー２４ａで２つに分けられ、ハーフミ
ラー２４ａを透過したものは一方の導入窓２７ａａから
反応チャンバ２７に導入される。また、ハーフミラー２
４ａで反射されたものは他方の導入窓２４ａｂから反応
チャンバ２７に導入される。反応チャンバ２７内におい
てパーティクル２がレーザビームを横切ると、散乱光が
発生し、この散乱光が検出窓２７ｂを介して散乱光検出
器２２で計測され、これによりパーティクル２が検出さ
れる。

【００２８】このように、レーザビームを２つに分けて
反応チャンバ２７に導入し、パーティクル２が存在する
確率が高い空間をさらに広くカバーすることで、パーテ
ィクル２の検出効率を向上させることができる。

【００２９】（第３の実施形態）図３は、本発明のパー
ティクルモニタ装置の第３の実施形態を上方から見た概
略構成図である。

【００３０】本実施形態では、図１に示したビーム拡張
光学系１３に替えて、所定の振幅で回動する振動ミラー
３３を設け、この振動ミラー３３で反射したレーザビー
ムを導入窓３７ａから反応チャンバ３７に導入してい
る。これにより、レーザ光源３１から照射されたレーザ
ビームは振動ミラー３３の動作によって走査され、反応
チャンバ３７内での照射範囲が拡大される。なお、レー
ザ光源３１および振動ミラー３３は、反応チャンバ３７
内におけるレーザビームの照射範囲が第１の実施形態と
同様になるように配置される。反応チャンバ３７内にお
いてパーティクル２がレーザビームを横切ると、散乱光
が発生し、この散乱光が検出窓３７ｂを介して散乱光検
出器３２で計測され、これによりパーティクル２が検出
される。

【００３１】このように、レーザビームを振動ミラー３
３で走査する場合であっても、走査範囲が狭いので、レ
ーザビームの走査に要する時間は短くて済み、パーティ
クル２の検出効率は低下しない。

【００３２】（第４の実施形態）図４は、本発明のパー
ティクルモニタ装置の第４の実施形態を上方から見た概
略構成図である。

【００３３】本実施形態は、上述した第１〜第３の実施
形態とは、反応チャンバ内におけるレーザビームの照射
位置が異なる。すなわち、本実施形態では、反応チャン
バ４７に導入されたレーザビームが、反応チャンバ４７
の床面４７ｄの上方の空間を通過するように、レーザ光
源４１およびビーム拡張光学系４３が配置される。ま
た、それに対応して、反応チャンバ４７では、導入窓４
７ａ、排出窓４７ｃおよびビームダンパ４８の位置も、
適宜変更される。反応チャンバ４７の床面４７ｄの上方
の空間も、反応チャンバ４７の壁面から剥離したパーテ
ィクル２などが、ウェハ１の中央部上方の空間よりも高
い確率で存在する。

【００３４】本実施形態においても、上述した各実施形
態と同様に、反応チャンバ４７内においてパーティクル
２がレーザビームを横切ると、散乱光が発生し、この散
乱光が検出窓４７ｂを介して散乱光検出器４２で計測さ
れ、これによりパーティクル２が検出される。

【００３５】半導体プロセス処理では、反応チャンバ４
７内には反応ガスが供給されて減圧雰囲気とされるが、
特にプラズマ処理においては、この反応ガスがウェハ１
上でプラズマ化されている。従って、レーザビームが反
応チャンバ４７の床面４７ｄの上方を通過するようにす
ることで、レーザビームはプラズマ中を通過しないの
で、プロセスに影響を与えることはない。

【００３６】本実施形態ではビーム拡張光学系４３でレ
ーザビームの照射範囲を拡大する例を示したが、レーザ
ビームの照射範囲を拡大する手段としては、第３の実施
形態のように振動ミラーを用いてもよい。

【００３７】（第５の実施形態）図５は、本発明のパー
ティクルモニタ装置の第５の実施形態を上方から見た概
略構成図である。

【００３８】半導体プロセス処理中は、反応チャンバ５
７は反応ガスの減圧雰囲気とされるため、反応チャンバ
５７には、反応ガスを反応チャンバ５７に供給するため
のガス供給口５７ｅが開口している。このガス供給口５
７ｅの近傍もパーティクル２が発生し易く、結果的にパ
ーティクル２が存在する確率がウェハ１の中央部上方の
空間よりも高い場所である。従って、本実施形態では、
ガス供給口５７ｅの近傍をレーザビームが通過するよう
に、レーザ光源５１およびビーム拡張光学系５３を配置
し、それに対応して、反応チャンバ５７には導入窓５７
ａ、排出窓５７ｃおよびビームダンパ５８を設けてい
る。

【００３９】そして、上述した各実施形態と同様に、反
応チャンバ５７内においてパーティクル２がレーザビー
ムを横切ると、散乱光が発生し、この散乱光が検出窓５
７ｂを介して散乱光検出器５２で計測され、これにより
パーティクル２が検出される。

【００４０】このように、ガス供給口５７ｅの近傍をレ
ーザビームが通過するようにすることで、レーザビーム
の照射範囲を狭くしつつも、ガス供給口５７ｅの近傍で
発生したパーティクル２を効率良く検出することができ
る。本実施形態においても、レーザビームの照射範囲を
拡大する手段として、振動ミラーを用いてもよい。

【００４１】（第６の実施形態）図６は、本発明のパー
ティクルモニタ装置の第６の実施形態を側方から見た概
略構成図である。

【００４２】本実施形態は、半導体プロセス処理の中で
も特にプラズマ処理を行うための反応チャンバ６７を、
パーティクル検出の対象としている。このような反応チ
ャンバ６７では、半導体プロセス処理中には、ウェハ１
の上方にプラズマのシース部３が存在している。そこで
本実施形態では、プラズマのシース部３をレーザビーム
が通過するように、レーザ光源６１およびビーム拡張光
学系６３を配置し、それに対応して、反応チャンバ６７
には導入窓６７ａ、排出窓６７ｃおよびビームダンパ６
８を設けている。

【００４３】なお、図６においては、ウェハ１は電極６
９ａ上に載置され、この電極６９ａに対向するもう一方
の電極６９ｂが設けられている。これら電極６９ａ，６
９ｂ間に高周波電圧を印加することで、ウェハ１の上方
にはプラズマが発生する。また、図６には示されていな
いが、反応チャンバ６７の壁面には検出窓が設けられ、
その外側に散乱光検出器が配置され、パーティクル２が
レーザビームを横切る際に発生した散乱光がこの散乱光
検出器で計測される点は、上述した各実施形態と同様で
ある。

【００４４】シース部３よりウェハ１に近付いたパーテ
ィクル２は、ほぼウェハ１上に落下する。従って、本実
施形態のように、レーザビームがプラズマのシース部３
を通過するようにすることで、レーザビームの照射範囲
を狭くしつつも、ウェハ１の欠陥の原因となるパーティ
クルを効率良く検出することができる。本実施形態にお
いても、レーザビームの照射範囲を拡大する手段とし
て、振動ミラーを用いてもよい。

【００４５】（第７の実施形態）図７は、本発明のパー
ティクルモニタ装置の第７の実施形態を上方から見た概
略構成図である。

【００４６】本実施形態は、反応チャンバ７７と外部と
の間でのウェハ１の出し入れを、ウェハ搬送室９１を介
して行う場合の例である。ウェハ搬送室９１はゲートバ
ルブ９２を介して反応チャンバ７７と接続されており、
ゲートバルブ９２を開いた状態で、ウェハ搬送室９１内
のウェハ１を反応チャンバ７７に入れ、または反応チャ
ンバ７７内のウェハ１をウェハ搬送室９１に出す。この
ような構成では、ゲートバルブ９２の開閉動作に伴い、
反応チャンバ７７のゲートバルブ９２の近傍にパーティ
クル２が発生し易く、パーティクル２が存在する確率が
ウェハ１の中央部上方の空間よりも高い。

【００４７】そこで、本実施形態では、反応チャンバ７
７内のゲートバルブ９２の近傍をレーザビームが通過す
るように、レーザ光源７１およびビーム拡張光学系７３
を配置し、それに対応して、反応チャンバ７７には導入
窓７７ａ、排出窓７７ｃおよびビームダンパ７８を設け
ている。

【００４８】そして、上述した各実施形態と同様に、反
応チャンバ７７内においてパーティクル２がレーザビー
ムを横切ると、散乱光が発生し、この散乱光が検出窓７
７ｂを介して散乱光検出器７２で計測され、これにより
パーティクル２が検出される。

【００４９】このように、ゲートバルブ９２の近傍をレ
ーザビームが通過するようにすることで、レーザビーム
の照射範囲を狭くしつつも、ゲートバルブ９２の近傍で
発生したパーティクル２を効率良く検出することができ
る。本実施形態においても、レーザビームの照射範囲を
拡大する手段として、振動ミラーを用いてもよい。

【００５０】（第８の実施形態）図８は、本発明のパー
ティクルモニタ装置の第８の実施形態を上方から見た概
略構成図である。

【００５１】本実施形態は、第３の実施形態と同様にレ
ーザ光源８１から照射されたレーザビームを振動ミラー
８３の動作によって走査するものであるが、振動ミラー
８３は、レーザビームがウェハ１の全範囲を走査できる
ように動作可能となっており、それに対応して、反応チ
ャンバ８７には導入窓８７ａ、排出窓８７ｃおよびビー
ムダンパ８８が設けられている。

【００５２】さらに、本実施形態では、散乱光検出器８
２によるパーティクル２の検出結果に応じて、振動ミラ
ー８３の動作範囲すなわちレーザビームの走査範囲を切
り替えるための切り替え制御部８５が設けられている。
具体的には、切り替え制御部８５は、通常はウェハ１の
周辺部上のみをレーザビームが走査するように振動ミラ
ー８３を制御し、パーティクル２を検出する。そして、
ウェハ１に欠陥を生じさせないような大きさあるいは密
度でパーティクル２が検出されたら、切り替え制御部８
５は、レーザビームがウェハ１の全範囲上を走査するよ
うに振動ミラー８３の動作を切り替え、ウェハ１の全範
囲にわたってパーティクル２の検出動作を行う。

【００５３】これにより、ウェハ１の全範囲について、
パーティクル２がウェハ１に欠陥を生じさせるような大
きさあるいは密度で存在しているか否かを把握すること
ができる。従って、本実施形態のようにレーザビームの
走査範囲を切り替えることで、ウェハ１に欠陥を生じさ
せるおそれのあるパーティクル２の検出効率をさらに向
上させることができる。しかも、ウェハ１の全範囲につ
いて検出動作を行うのは、上記の範囲の大きさあるいは
密度でパーティクル２が検出された場合のみであるの
で、プロセスに与える影響は少ない。

【００５４】なお、ウェハ１の周辺部上方で検出された
パーティクル２が、ウェハ１に欠陥を生じさせるような
大きさあるいは密度であった場合には、ランプやブザー
等の警報発生手段（不図示）で警報を発し、異常を知ら
せる。

【００５５】本実施形態では、初めにウェハ１の周辺部
上でレーザビームを走査し、そのときのパーティクル２
の検出結果に応じて、レーザビームの走査範囲ををウェ
ハ１の全範囲上に切り替える例を示したが、レーザビー
ムの初めの走査範囲はウェハ１の周辺部上に限らず、上
述した第４〜７の実施形態で述べた範囲であってもよ
い。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように本発明のパーティク
ルモニタ装置は、反応チャンバ内に載置されたウェハの
中央部上の空間に比べてパーティクルが存在する確率が
高い空間にレーザビームを照射するようにレーザ光源を
配置することにより、プロセスに与える影響を最小限に
抑えつつ、簡単な構成でかつ効率的にパーティクルを検
出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパーティクルモニタ装置の第１の実施
形態を上方から見た概略構成図である。

【図２】本発明のパーティクルモニタ装置の第２の実施
形態を上方から見た概略構成図である。

【図３】本発明のパーティクルモニタ装置の第３の実施
形態を上方から見た概略構成図である。

【図４】本発明のパーティクルモニタ装置の第４の実施
形態を上方から見た概略構成図である。

【図５】本発明のパーティクルモニタ装置の第５の実施
形態を上方から見た概略構成図である。

【図６】本発明のパーティクルモニタ装置の第６の実施
形態を側方から見た概略構成図である。

【図７】本発明のパーティクルモニタ装置の第７の実施
形態を上方から見た概略構成図である。

【図８】本発明のパーティクルモニタ装置の第８の実施
形態を上方から見た概略構成図である。

【図９】従来のパーティクルモニタ装置の一例の概略構
成図である。

【図１０】従来のパーティクルモニタ装置の他の例の概
略構成図である。

【符号の説明】

１ウェハ２パーティクル３シース部１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１
レーザ光源１２，２２，３２，４２，５２，７２，８２散乱光
検出器１３，２３，４３，５３，６３，７３ビーム拡張光
学系１６プロセス装置１７，２７，３７，４７，５７，６７，７７，８７
反応チャンバ１８，２８，４８，５８，６８，７８，８８ビーム
ダンパ２４ａハーフミラー２４ｂミラー３３，８３振動ミラー６９ａ，６９ｂ電極８５切り替え制御部９１ウェハ搬送室９２ゲートバルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−83465（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−225144（ＪＰ，Ａ) 特開平２−103451（ＪＰ，Ａ) 特開平６−333881（ＪＰ，Ａ) 特開平８−86734（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 15/00 - 15/14 G01N 21/49

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体プロセスに用いられるプロセス装
置の、ウェハに処理を行うために内部が減圧雰囲気とさ
れた反応チャンバ内のパーティクルを検出するパーティ
クルモニタ装置であって、反応チャンバ内にレーザビー
ムを照射するためのレーザ光源と、前記反応チャンバ内
に照射されたレーザビームがパーティクルに当ることに
よって生じた散乱光を検出する散乱光検出器とを有し、
前記レーザ光源は、前記反応チャンバ内に載置されたウ
ェハの中央部上の空間に比べてパーティクルが存在する
確率が高い空間にのみレーザビームを照射するように配
置されているパーティクルモニタ装置。
【請求項２】前記パーティクルが存在する確率が高い
空間は、前記ウェハの周辺部上の空間である請求項１に
記載のパーティクルモニタ装置。
【請求項３】前記パーティクルが存在する確率が高い
空間は、前記反応チャンバの床面上の空間である請求項
１に記載のパーティクルモニタ装置。
【請求項４】前記反応チャンバには、前記反応チャン
バ内に反応ガスを供給するためのガス供給口が開口して
おり、前記パーティクルが存在する確率が高い空間は、
前記ガス供給口の近傍の空間である請求項１に記載のパ
ーティクルモニタ装置。
【請求項５】前記プロセス装置はプラズマ処理のため
のプラズマ装置であり、前記パーティクルが存在する確
率が高い空間は、プラズマのシース部である請求項１に
記載のパーティクルモニタ装置。
【請求項６】前記反応チャンバにはゲートバルブを介
してウェハ搬送室が接続されており、前記パーティクル
が存在する確率が高い空間は、前記ゲートバルブの近傍
の空間である請求項１に記載のパーティクルモニタ装
置。
【請求項７】前記レーザ光源は、前記パーティクルが
存在する確率が高い空間と、前記ウェハの全範囲上の空
間とにレーザビームを照射可能に設けられており、前記
パーティクルが存在する確率が高い空間のみにレーザビ
ームを照射した状態で前記散乱光検出器でパーティクル
が検出されたら、レーザビームを照射する空間を前記ウ
ェハの全範囲上の空間に切り替えるための切り替え制御
部と、レーザービームを前記ウエハの全範囲の空間を走
査する走査手段を有する請求項１ないし６のいずれか１
項に記載のパーティクルモニタ装置。