JPH03276657A - 汚染モニタリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 半導体ウェーハ、フォトマスク基板等を真空容器内で処
理する装置における真空容器内部の汚染をモニタリング
する装置に関し、 真空容器内の汚染を真空容器外から直接モニタリングす
ることが可能なモニタリング装置を提供することを目的
とし、 真空容器内で物品を処理する装置における該真空容器内
部の汚染をモニタリングする装置であって、該真空容器
の外部から該真空容器に設けた覗き窓に光を斜めに照射
し、該覗き窓内面で該覗き窓内面にほぼ垂直方向に反射
した光を該真空容器の外部で検出するように構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体ウェーハ、フォトマスク基板等を真空
容器中で処理する装置の真空容器内部の汚染をモニタリ
ングする装置に関する。

半導体装置の製造工程のうち、特にウェーハ処理工程に
おいてはウェーハ上への異物の付着の製品歩留りに及ぼ
す影響が大きい。又、ウェーハ処理に使用するフォトマ
スクについても同様である。

それ故、ウェーハやフォトマスク基板への異物付着防止
には様々な配慮がなされている。そのうち処理装置内で
の異物付着防止のためには処理装置内のクリーニングを
適宜実施しているが、特に真空容器が処理室となってい
る装置ではその真空容器内の汚染の程度を判断しに（い
ため、クリーニングのタイミングを的確に決めることは
容易ではない。そのため真空容器内の汚染を直接モニタ
リングする装置の開発が望まれている。

（従来の技術〕 真空容器内でウェーハやフォトマスク基板を処理する装
置における真空容器内のクリーニングのタイミングは従
来は次のようにして決めていた。

即ち、■一定の時間毎にクリーニングする、■−定の処
理数毎にクリーニングする、■モニタリング用のウェー
ハ（又はフォトマスク基板等）を頻繁に真空容器内で処
理し、異物検査装置等で異物付着の程度を測定し、異物
付着の程度が一定のレベルに達した時にクリーニングす
る、■パーティクルカウンタの検出部を処理装置内に設
置する、等の方法が採用されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところがこのような方法で真空容器内をクリーニングす
るタイミングを決める場合、次のような問題があった。

即ち、■、■の方法では経験等を基に真空容器内部の汚
染の進行を推測してクリーニング周期を決めており、常
に適当なタイミングとなるとは限らない、■の方法では
タイミングを決めるために多大の作業時間を要する、■
の方法では検出部取り付けのために真空容器の改造を必
要とする上、検出部の精度維持が困難である。

本発明は、このような問題を解決して、真空容器内の汚
染を真空容器外から直接モニタリングすることが可能な
モニタリング装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ この目的は、本発明によれば、真空容器内で物品を処理
する装置における該真空容器内部の汚染をモニタリング
する装置であって、該真空容器の外部から該真空容器に
設けた覗き窓に光を斜めに照射し、該覗き窓内面で該覗
き窓内面にほぼ垂直方向に反射した光を該真空容器の外
部で検出することを特徴とする汚染のモニタリング装置
とすることで、達成される。

〔作用〕

真空容器を処理室とする処理装置において処理室内でウ
ェーハに付着する塵埃としては、■処理によって生じた
反応生成物が真空容器の内壁等に付着し、それが脱落し
て微粒子となるもの、■搬送機構から発する磨耗粉、■
搬送ミスにより破損したウェーハの微小な破片、等があ
る。真空容器を処理室とする処理装置には種々のものが
あるが、ドライエツチング装置等、処理により反応生成
物を生ずるものでは■の場合が主であり、従って真空容
器の内壁の反応生成物による汚染の程度をモニタリング
することが最も効果的である。

一方、このような処理装置の真空容器には通常覗き窓が
備えられているので、これを利用することにより、装置
を殆ど改造することなく、又、ウェーハの処理に影響を
与えることなく、装置外部から真空容器内壁の汚染のモ
ニタリングが可能となる。

即ち、第１図の覗き窓面での反射を示す図によって明ら
かなように、覗き窓面に対して垂直方法に光検出器を配
設し、覗き窓面に光を斜めに照射すると、覗き窓面に異
物がなければ光は透過するか或いは斜めに反射するため
に光検出器には光が検出されないが（同図（ａ））、異
物があれば入射光は異物で乱反射するためにその垂直成
分が光検出器に検出される（同図（ｂ））。従って真空
容器内部をクリーニングした直後からこの反射光の程度
を測定し続けることにより、真空容器内部の汚染の程度
をモニタリングすることが出来る。

〔実施例］ 本発明に基づく汚染モニタリング装置の実施例を第２図
及び第３図により説明する。

第２図は本発明の実施例の概略装置構成図である。図中
、１は処理装置の処理室となる真空容器である。２は透
明な石英ガラス製の覗き窓である。

１１は覗き窓２表面を斜めに照射する光源であり、この
実施例では四個の超高圧水銀ランプを使用し、それぞれ
異なった方向から覗き窓２表面を照射するよう構成した
。１２は光検出器であり、エリアＣＣＤ（電荷結合デバ
イス）を使用した。これにより覗き窓２の一定範囲をこ
のＣＣＤ内の素子配列に対応して細分化してそれぞれの
反射光の強度に応じた信号をえることが出来る。１３は
反射光の垂直成分を光検出器１２上にフォーカスさせる
ためのレンズである。１４はコラムであり、真空容器１
に固着されており、外乱光の侵入と覗き窓１１外面への
塵埃付着を防止すると共に、光源１１、光検出器１２、
レンズ１３等を支持する。１５は信号処理装置であり、
光検出器１２により光電変換された信号出力をＣＣＤ内
の全素子分につき所定の閾値で二値化する。１６はカウ
ンタである。

この二値化した結果と覗き窓２の検査個所との対応を取
った例を第３図に示す。第３図は汚染検出結果の例を示
す模式図である。同図中、排口の一個がＣＣＤ内の一素
子に対応する一検出単位であり、そのうちＣＣＤの出力
が所定の闇値以上となった個所を白抜きとし、闇値以下
となった個所にはハツチを施しである。従ってこの白抜
きの個所では覗き窓２の汚染が成る程度以上に進んでい
ることを示している。カウンタ１６はこの汚染個所の数
を積算する。

この装置を用いて覗き窓２内面の汚染をモニタリングす
るには、先ずクリーニング直後に汚染個所の数をカウン
トし、その後、常時又は一定間隔で汚染個所数をカウン
トする。その結果その数が一定の値に達した時に真空容
器１のクリーニングを実施すればよい。

本発明は以上の実施例に限定されることなく、更に種々
変形して実施出来る。例えば、光源としてＨｅ−Ｎｅレ
ーザ等を用いることが出来る。又、光検出器にフォトダ
イオードや光電子増倍管を用いることも可能である。但
しこれらの検出器を用いた場合には、汚染個所数をカウ
ントするのではなく、垂直反射光の総量の変化を測定す
るようにする。

（発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、半導体ウェーハ
、フォトマスク基板等を真空容器内で処理する装置にお
ける真空容器内部の汚染をその真空容器外から直接モニ
タリングすることが可能なモニタリング装置を提供する
ことが出来るため、半導体装置等製造の歩留り向上に寄
与するところが大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は覗き窓面での反射を示す図、 第２図は本発明の実施例の概略装置構成図、第３図は汚
染検出結果の例を示す模式図、である。 図中、１は真空容器、 ２は覗き窓、 １１は光源、 １２は光検出器、 ４− はコラム、 である。 （α） （ｂ） 覗き定面７°め尺ｒ乞示す図 第１　図 １、真空容器 不完明の実施例の慴ノ４掩置桶−八記 乃七ギ〉検出茅１３４４遍のイクリだぐテ〒ミ１Ｊ−１
号配式り以］第３２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　真空容器内で物品を処理する装置における該真空容器
   内部の汚染をモニタリングする装置であって、 該真空容器の外部から該真空容器に設けた覗き窓に光を
   斜めに照射し、 該覗き窓内面で該覗き窓内面にほぼ垂直方向に反射した
   光を該真空容器の外部で検出することを特徴とする汚染
   モニタリング装置。