JPH0411123Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、例えば、基板への回路パターン形成
時などにおける膜厚変化の終点検出に好適な光フ
アイバプローブに関する。

〈従来技術とその問題点〉 一般に、半導体集積回路を、例えば、フオトエ
ツチング法により形成する場合には、回路パター
ンを形成する工程中における現像、あるいはエツ
チングの進行状況を検出することが品質管理上必
要である。

従来、このような進行状況の終点を検出するた
めに、シリコン基板などの被検材の表面にレーザ
光などのコヒーレント光を光フアイバプローブの
投光用フアイバにより照射し、この被検材から反
射されるコヒーレント光の干渉光を、前記光フア
イバプローブの受光用フアイバにより受光して電
気信号に変換し、その電圧レベルの変化状態から
現像あるいはエツチングの終点を検出するように
している。

ところが、このような終点検出では、シリコン
基板のように、前記コヒーレント光をある程度透
過させるものでは、検出のための反射干渉光が適
当であるけれども、例えば、アルミニウム基板の
ように、コヒーレント光を透過させないもので
は、反射干渉光の量が多過ぎて正確な検出が行な
えないという難点がある。

〈目的〉 本考案は、上述の点に鑑みて為されたものであ
つて、例えば、被検材からの反射光量が多い場合
に、その受光量を適当な量に適宜調整できるよう
にした光フアイバプローブを提供することを目的
とする。

〈実施例〉 以下、図面によつて本考案の実施例について詳
細に説明する。第１図は、本考案の一実施例の光
フアイバプローブが適用された終点検出システム
の概略構成図である。同図において、１は回路パ
ターンを現像すべきシリコン基板などの被検材、
２はコヒーレント光を生成するHe−Neレーザ、
３は本考案に係る光フアイバプローブ、４はＯ／
Ｅ（光電）変換装置、５はレコーダである。

この実施例の光フアイバプローブ３は、投光用
フアイバ６と受光用フアイバ７とが同軸状に配置
されて成るバンドルフアイバ８、該バンドルフア
イバ８が収納されるスリーブ９、該スリーブ９内
の出射端に収納される凸レンズ１０および凸レン
ズ１０の前面に配置されたフイルタ１１などから
構成される。He−Neレーザ２は、バンドルフア
イバ８の投光用フアイバ６に接続され、Ｏ／Ｅ変
換装置４はバンドルフアイバ８の受光用フアイバ
７に接続される。

このような終点検出システムでは、被検材１の
表面にHe−Neレーザ２からのレーザ光を光フア
イバプローブ３の投光用フアイバ６により照射
し、この被検材１から反射されるコヒーレント光
の干渉光を、この光フアイバプローブ３の受光用
フアイバ７により受光してＯ／Ｅ変換装置４で電
気信号に変換し、その電圧レベルの変化状態から
現像あるいはエツチングの終点を検出するもので
ある。

第２図は第１図の光フアイバプローブ３の拡大
断面図である。この実施例の光フアイバプローブ
３は、上述のようにスリーブ９を備えており、こ
のスリーブ９の内壁は、大径部９ａと小径部９ｂ
とから成る。スリーブ９内の小径部９ｂには、バ
ンドルフアイバ８の出射側の端部が収納される。
このバンドルフアイバ８は、第３図の断面図に示
されるように、中心部の投光用石英フアイバ１２
と、この石英フアイバ１２の外周部に同軸状に配
置された受光用の多成分フアイバ１３とを備えて
いる。スリーブ９内の大径部９ａには、前記バン
ドルフアイバ８の出射端面８ａに対向するよう
に、凸レンズ１０が環状の支持部材などによつて
取り付けられている。

この実施例の光フアイバプローブ３では、この
凸レンズ１０の前面に、光を吸収減衰させる円形
のフイルタ１１が、凸レンズ１０の光軸１５に垂
直な面２０に対して角度θだけ傾斜した状態にな
るように、取り付け具１６によつて取り付けられ
ている。このフイルタ１１として、例えば、ほと
んど色の変化なしに光の強度を減少させる濃度フ
イルタ（Neutral Density フイルタ）が用いら
れる。

このようにフイルタ１１を凸レンズ１０の前面
に傾斜した状態で取り付けることにより、フイル
タ１１で光が吸収減衰されて被検材１への投光光
量および受光光量が減少するとともに、後述する
ように、バンドルフアイバ８の投光用フアイバ６
から投光された光が、フイルタ１１によつて反射
されて該バンドルフアイバ８の受光用フアイバ７
で受光されるといつたことが防止される。

したがつて、被検材１がアルミニウム基板のよ
うにコヒーレント光を透過させず、反射光量が多
い場合であつても、所望の透過率のフイルタ１１
を取り付けることによつて、被検材１からの反射
光量が適宜調整されることになり、正確な終点検
出が可能となる。

フイルタ１１を取り付けるための取り付け具１
６は、フイルタ１１を挟持するために各一方の端
面がそれぞれ傾斜して形成された第１、第２挟持
部材１７，１８と、両挟持部材１７，１８をスリ
ーブ９の端面に挟圧支持する締め付け部材１９と
から成る。両挟持部材１７，１８は、光の投受光
のために環状に形成されており、締め付け部材１
９も対応する開口部１９ｂを有している。

第４図はこの取り付け具１６を分解した状態を
示す断面図である。第１挟持部材１７には、フイ
ルタ用の傾斜した収納部１７ａが形成されてい
る。この収納部１７ａにフイルタ１１を収納し、
第２挟持部材１８の傾斜した端面で挟持する。こ
のフイルタ１１を挟持した状態で、ねじ部１９ａ
を有する締め付け部材１９によりスリーブ９のね
じ部９ｃに締め付けて挟圧支持するものである。

第５図は、フイルタ１１の傾斜角度θと該フイ
ルタ１１による反射光量との関係を示す特性図で
ある。この第５図では、透過率が20％，50％，80
％の３種類のフイルタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃに
よる結果を示している。

この第５図から明らかなように、傾斜角度が６
度以上になれば、フイルタ１１による反射がなく
なり、バンドルフアイバ８の投光用フアイバ６か
らの光がフイルタ１１で反射されて受光用フアイ
バ７で受光されるといつたことが防止され、正確
な終点検出が可能となる。したがつて、フイルタ
１１は、６度以上の傾斜角度にすることが望まし
い。

上述の実施例では、終点検出システムに本考案
の光フアイバプローブ３を適用して説明したけれ
ども、本考案は終点検出システムに限るものでは
なく、反射光量が多い場合に有効に適用できるも
のである。

〈効果〉 以上のように本考案によれば、スリーブを備
え、該スリーブ内に、投光用フアイバおよび受光
用フアイバが同軸状に配置されて成るバンドルフ
アイバの一端が収納されるとともに、前記バンド
ルフアイバに対向して凸レンズが収納される光フ
アイバプローブにおいて、前記凸レンズの前面
に、光を吸収減衰させるフイルタが、該レンズの
光軸に垂直な面に対して傾斜した状態で取り付け
られるので、例えば、終点検出に本考案の光フア
イバプローブを用いた場合には、アルミニウム基
板のように、コヒーレント光を透過させないもの
でも、反射干渉光の量が前記フイルタによつて適
当な量に調整されるので、正確な終点検出が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の光フアイバプロー
ブを適用した終点検出システムの概略構成図、第
２図は第１図の光フアイバプローブの断面図、第
３図はバンドルフアイバの断面図、第４図はフイ
ルタの取り付け具の断面図、第５図はフイルタの
傾斜角度と反射光量との関係を示す特性図であ
る。 ３……光フアイバプローブ、６……投光用フア
イバ、７……受光用フアイバ、８……バンドルフ
アイバ、９……スリーブ、１０……凸レンズ、１
１……フイルタ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 スリーブを備え、該スリーブ内に、投光用フア
   イバおよび受光用フアイバが同軸状に配置されて
   成るバンドルフアイバの一端が収納されるととも
   に、前記バンドルフアイバに対向して凸レンズが
   収納される光フアイバプローブにおいて、 前記凸レンズの前面に、光を吸収減衰させるフ
   イルタが、該レンズの光軸に垂直な面に対して傾
   斜した状態で取り付けられることを特徴とする光
   フアイバプローブ。