JPH11140655A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JPH11140655A JPH11140655A JP31334497A JP31334497A JPH11140655A JP H11140655 A JPH11140655 A JP H11140655A JP 31334497 A JP31334497 A JP 31334497A JP 31334497 A JP31334497 A JP 31334497A JP H11140655 A JPH11140655 A JP H11140655A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light intensity
- film
- cleaning
- laser
- process chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 プロセスチャンバ内壁のクリーニングを適時
に効果的に行うようにしたプラズマ処理装置を提供す
る。 【解決手段】 プラズマ処理装置３０は、チャンバ壁の
対向する壁面に、それぞれ、直線上に位置する配置で設
けられた一対の透過窓３２Ａ、Ｂと、一方の透過窓３２
Ａから他方の透過窓３２Ｂに向けてレーザ光を放射する
レーザ３４とを備えている。また、他方の透過窓３２Ｂ
から出射したレーザ光の光強度を検出し、電気信号に変
換して出力するフォトセンサ３６と、フォトセンサ３６
から出力された光強度の経時的変動を求める第１演算手
段３８とを備えている。更に、プラズマ処理装置３０
は、レーザ光の光強度の経時的変動と、チャンバ壁に付
着した膜の膜厚との相関関係に従って、第１演算手段３
８から得た光強度の経時的変動に基づいて、チャンバ壁
に付着した膜のクリーニングを実施すべき旨を判断する
第２演算手段４０を備えている。
に効果的に行うようにしたプラズマ処理装置を提供す
る。 【解決手段】 プラズマ処理装置３０は、チャンバ壁の
対向する壁面に、それぞれ、直線上に位置する配置で設
けられた一対の透過窓３２Ａ、Ｂと、一方の透過窓３２
Ａから他方の透過窓３２Ｂに向けてレーザ光を放射する
レーザ３４とを備えている。また、他方の透過窓３２Ｂ
から出射したレーザ光の光強度を検出し、電気信号に変
換して出力するフォトセンサ３６と、フォトセンサ３６
から出力された光強度の経時的変動を求める第１演算手
段３８とを備えている。更に、プラズマ処理装置３０
は、レーザ光の光強度の経時的変動と、チャンバ壁に付
着した膜の膜厚との相関関係に従って、第１演算手段３
８から得た光強度の経時的変動に基づいて、チャンバ壁
に付着した膜のクリーニングを実施すべき旨を判断する
第２演算手段４０を備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ処理装置
に関し、更に詳しくは、プロセスチャンバ内壁のクリー
ニングを適時に効果的に行うようにしたプラズマ処理装
置に関するものである。
に関し、更に詳しくは、プロセスチャンバ内壁のクリー
ニングを適時に効果的に行うようにしたプラズマ処理装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造では、一般に、プラズ
マ処理装置を用いてウエハに成膜やエッチング処理を行
っている。以下、図５を参照して、プラズマ処理装置と
してプラズマＣＶＤ装置を例に挙げ、従来のプラズマ処
理装置を説明する。図５は、従来のプラズマＣＶＤ装置
の構成を示す側面断面図である。従来のプラズマＣＶＤ
装置１０は、例えばアルミニウム製のプロセスチャンバ
（以下、簡単にチャンバと言う）１２と、チャンバ１２
内のウエハにプラズマ処理を施し、かつプラズマ処理に
伴ってチャンバ壁に付着、成長するする膜を除去するク
リーニング手段（図示せず）とを備えている。また、プ
ラズマＣＶＤ装置１０は、ウエハ処理やチャンバ内壁の
クリーニングに使用するプロセスガスをチャンバ１２内
に供給するプロセスガスライン１４と、チャンバ１２内
を真空吸引するドライポンプ１６とを備えている。ま
た、チャンバ１２内に、ウエハを載置するサセプタ１８
と、上部電極２０と、上部電極２０に電圧を供給する高
周波電源２２とを備えている。サセプタ１８はヒータ２
４を内蔵する。尚、上部電極２０には径の細い数本の貫
通孔２６が形成されており、プロセスガスライン１４は
貫通孔２６に接続され、プロセスガスが貫通孔２６から
チャンバ１２内に導入するようにされている。
マ処理装置を用いてウエハに成膜やエッチング処理を行
っている。以下、図５を参照して、プラズマ処理装置と
してプラズマＣＶＤ装置を例に挙げ、従来のプラズマ処
理装置を説明する。図５は、従来のプラズマＣＶＤ装置
の構成を示す側面断面図である。従来のプラズマＣＶＤ
装置１０は、例えばアルミニウム製のプロセスチャンバ
（以下、簡単にチャンバと言う）１２と、チャンバ１２
内のウエハにプラズマ処理を施し、かつプラズマ処理に
伴ってチャンバ壁に付着、成長するする膜を除去するク
リーニング手段（図示せず）とを備えている。また、プ
ラズマＣＶＤ装置１０は、ウエハ処理やチャンバ内壁の
クリーニングに使用するプロセスガスをチャンバ１２内
に供給するプロセスガスライン１４と、チャンバ１２内
を真空吸引するドライポンプ１６とを備えている。ま
た、チャンバ１２内に、ウエハを載置するサセプタ１８
と、上部電極２０と、上部電極２０に電圧を供給する高
周波電源２２とを備えている。サセプタ１８はヒータ２
４を内蔵する。尚、上部電極２０には径の細い数本の貫
通孔２６が形成されており、プロセスガスライン１４は
貫通孔２６に接続され、プロセスガスが貫通孔２６から
チャンバ１２内に導入するようにされている。
【０００３】ところで、プラズマＣＶＤ装置１０を用い
て、プラズマゾーン１１を発生させてウエハ表面にＳｉ
Ｏ2 膜等の膜を成膜すると、チャンバ内壁にも膜が付着
して堆積する。チャンバ内壁に付着した膜は、一定の膜
厚を越えると剥がれ易くなり、この結果、膜が剥がれて
ダストとなり、ウエハ面に付着して、その後に形成され
るパターンの欠陥原因となる。このため、従来から、ウ
エハ処理枚数が所定数に到達する毎に、又は、所定の処
理時間が経過する毎に、チャンバ１２内をプラズマクリ
ーニング手段によりクリーニングして膜を除去し、ダス
トの発生を抑制している。
て、プラズマゾーン１１を発生させてウエハ表面にＳｉ
Ｏ2 膜等の膜を成膜すると、チャンバ内壁にも膜が付着
して堆積する。チャンバ内壁に付着した膜は、一定の膜
厚を越えると剥がれ易くなり、この結果、膜が剥がれて
ダストとなり、ウエハ面に付着して、その後に形成され
るパターンの欠陥原因となる。このため、従来から、ウ
エハ処理枚数が所定数に到達する毎に、又は、所定の処
理時間が経過する毎に、チャンバ１２内をプラズマクリ
ーニング手段によりクリーニングして膜を除去し、ダス
トの発生を抑制している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来、プロセ
ス条件やプラズマＣＶＤ装置の状態により。チャンバ内
壁に堆積する膜の成膜速度が一定でない。このため、一
定の時間が経過してもチャンバ内壁の膜の成膜量が一定
でないので、膜の除去を完全に行ってダストの発生を防
止するために過剰なクリーニングを行っており、以下の
問題が生じていた。第１には、クリーニングに時間がか
かるため、プラズマＣＶＤ装置の処理能力が低下するこ
とである。第２には、チャンバの構成物質、例えばアル
ミニウムがエッチングされ、アルミニウム粒子のダスト
が増加することである。尚、この問題は、プラズマＣＶ
Ｄ装置に限らず、一般的なプラズマ処理装置で生じてい
た。以上のような事情に照らして、本発明の目的は、プ
ロセスチャンバ内壁のクリーニングを適時に効果的に行
うようにしたプラズマ処理装置を提供することである。
ス条件やプラズマＣＶＤ装置の状態により。チャンバ内
壁に堆積する膜の成膜速度が一定でない。このため、一
定の時間が経過してもチャンバ内壁の膜の成膜量が一定
でないので、膜の除去を完全に行ってダストの発生を防
止するために過剰なクリーニングを行っており、以下の
問題が生じていた。第１には、クリーニングに時間がか
かるため、プラズマＣＶＤ装置の処理能力が低下するこ
とである。第２には、チャンバの構成物質、例えばアル
ミニウムがエッチングされ、アルミニウム粒子のダスト
が増加することである。尚、この問題は、プラズマＣＶ
Ｄ装置に限らず、一般的なプラズマ処理装置で生じてい
た。以上のような事情に照らして、本発明の目的は、プ
ロセスチャンバ内壁のクリーニングを適時に効果的に行
うようにしたプラズマ処理装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、ウエハの処
理枚数が所定数に到達する毎に、又は、所定の処理時間
が経過する毎にクリーニングを行うことでは、チャンバ
内に生じるダスト量を許容量以下に抑えることが困難で
あると判断し、鋭意検討の結果、チャンバ内壁に堆積し
た膜の膜厚が所定値に到達したときにチャンバ内壁をク
リーニングすることを考え付き、本発明を完成するに至
った。
理枚数が所定数に到達する毎に、又は、所定の処理時間
が経過する毎にクリーニングを行うことでは、チャンバ
内に生じるダスト量を許容量以下に抑えることが困難で
あると判断し、鋭意検討の結果、チャンバ内壁に堆積し
た膜の膜厚が所定値に到達したときにチャンバ内壁をク
リーニングすることを考え付き、本発明を完成するに至
った。
【０００６】上記目的を達成するために、本発明に係る
第１発明のプラズマ処理装置は、プロセスチャンバを備
えて、プロセスチャンバ内のウエハにプラズマ処理を施
し、かつ、プラズマ処理に伴ってプロセスチャンバ壁に
付着、成長するする膜を除去するクリーニング手段を備
えて、膜が所定の膜厚に成長した時点で膜を除去するよ
うにしたプラズマ処理装置であって、プロセスチャンバ
壁の対向する壁面に、それぞれ、直線上に位置する配置
で設けられた、レーザ光を透過させる一対の透過窓と、
一方の透過窓から他方の透過窓に向けてレーザ光を放射
するレーザと、他方の透過窓から出てきたレーザ光の光
強度を検出し、光強度を電気信号に変換して出力するフ
ォトセンサと、フォトセンサから出力された光強度を経
時的に記憶し、光強度の経時的変動を求める第１演算手
段と、レーザ光の光強度の経時的変動と、プロセスチャ
ンバ壁に付着した膜の膜厚との相関関係に従って、第１
演算手段から得た光強度の経時的変動に基づいて、プロ
セスチャンバ壁に付着した膜のクリーニングを実施すべ
き旨を判断する第２演算手段とを有することを特徴とし
ている。
第１発明のプラズマ処理装置は、プロセスチャンバを備
えて、プロセスチャンバ内のウエハにプラズマ処理を施
し、かつ、プラズマ処理に伴ってプロセスチャンバ壁に
付着、成長するする膜を除去するクリーニング手段を備
えて、膜が所定の膜厚に成長した時点で膜を除去するよ
うにしたプラズマ処理装置であって、プロセスチャンバ
壁の対向する壁面に、それぞれ、直線上に位置する配置
で設けられた、レーザ光を透過させる一対の透過窓と、
一方の透過窓から他方の透過窓に向けてレーザ光を放射
するレーザと、他方の透過窓から出てきたレーザ光の光
強度を検出し、光強度を電気信号に変換して出力するフ
ォトセンサと、フォトセンサから出力された光強度を経
時的に記憶し、光強度の経時的変動を求める第１演算手
段と、レーザ光の光強度の経時的変動と、プロセスチャ
ンバ壁に付着した膜の膜厚との相関関係に従って、第１
演算手段から得た光強度の経時的変動に基づいて、プロ
セスチャンバ壁に付着した膜のクリーニングを実施すべ
き旨を判断する第２演算手段とを有することを特徴とし
ている。
【０００７】光強度の経時的変動とは、例えば、チャン
バ内壁に膜が堆積するにつれて周期的に変動することで
ある。
バ内壁に膜が堆積するにつれて周期的に変動することで
ある。
【０００８】また、本発明に係る第２発明のプラズマ処
理装置は、プロセスチャンバを備えて、プロセスチャン
バ内のウエハにプラズマ処理を施し、かつプラズマ処理
に伴ってプロセスチャンバ壁に付着、成長するする膜を
除去するクリーニング手段を備えて、膜が所定の膜厚に
成長した時点で膜を除去するようにしたプラズマ処理装
置であって、プロセスチャンバ壁の対向する壁面に、そ
れぞれ、直線上に位置する配置で設けられた、レーザ光
を透過させる透過窓、及びレーザ光を反射させる反射鏡
面と、透過窓から反射鏡面に向けてレーザ光を放射する
レーザと、レーザ光の光軸上でレーザと透過窓との間に
設けられ、レーザから放射されたレーザ光を透過させ、
反射鏡面で反射された反射光を更に所定方向に反射する
ハーフミラーと、ハーフミラーで反射されたレーザ光の
光強度を検出し、光強度を電気信号に変換して出力する
フォトセンサと、フォトセンサから出力された光強度を
経時的に記憶し、光強度の経時的変動を求める第１演算
手段と、レーザ光の光強度の経時的変動と、プロセスチ
ャンバ壁に付着した膜の膜厚との相関関係に従って、第
１演算手段から得た光強度の経時的変動に基づいて、プ
ロセスチャンバ壁に付着した膜のクリーニングを実施す
べき旨を判断する第２演算手段とを有することを特徴と
している。
理装置は、プロセスチャンバを備えて、プロセスチャン
バ内のウエハにプラズマ処理を施し、かつプラズマ処理
に伴ってプロセスチャンバ壁に付着、成長するする膜を
除去するクリーニング手段を備えて、膜が所定の膜厚に
成長した時点で膜を除去するようにしたプラズマ処理装
置であって、プロセスチャンバ壁の対向する壁面に、そ
れぞれ、直線上に位置する配置で設けられた、レーザ光
を透過させる透過窓、及びレーザ光を反射させる反射鏡
面と、透過窓から反射鏡面に向けてレーザ光を放射する
レーザと、レーザ光の光軸上でレーザと透過窓との間に
設けられ、レーザから放射されたレーザ光を透過させ、
反射鏡面で反射された反射光を更に所定方向に反射する
ハーフミラーと、ハーフミラーで反射されたレーザ光の
光強度を検出し、光強度を電気信号に変換して出力する
フォトセンサと、フォトセンサから出力された光強度を
経時的に記憶し、光強度の経時的変動を求める第１演算
手段と、レーザ光の光強度の経時的変動と、プロセスチ
ャンバ壁に付着した膜の膜厚との相関関係に従って、第
１演算手段から得た光強度の経時的変動に基づいて、プ
ロセスチャンバ壁に付着した膜のクリーニングを実施す
べき旨を判断する第２演算手段とを有することを特徴と
している。
【０００９】レーザは、半導体レーザや気体レーザ等で
ある。気体レーザとしては、例えばヘリウムネオンレー
ザである。第１演算手段、第２演算手段は、例えば既知
のコンピュータである。また、第１、第２発明に係るプ
ラズマ処理装置は、プラズマＣＶＤ装置、プラズマエッ
チング装置、ＬＰＣＶＤ装置等、様々な種類のプラズマ
処理装置である。
ある。気体レーザとしては、例えばヘリウムネオンレー
ザである。第１演算手段、第２演算手段は、例えば既知
のコンピュータである。また、第１、第２発明に係るプ
ラズマ処理装置は、プラズマＣＶＤ装置、プラズマエッ
チング装置、ＬＰＣＶＤ装置等、様々な種類のプラズマ
処理装置である。
【００１０】光強度の経時的変動とは、例えば光強度の
経時的変動の繰り返し数である。好適には、第２演算手
段は、プロセスチャンバ壁に付着した膜のクリーニング
を実施すべき旨を判断すると、プロセスチャンバ内のウ
エハの処理終了後、クリーニング手段に指示をして自動
的にクリーニングを開始するシーケンス制御システムを
有する。更に好適には、シーケンス制御システムは、レ
ーザ光の光強度の経時的変動と、プロセスチャンバ壁に
付着した膜の膜厚との相関関係に従って、第１演算手段
から得た光強度のクリーニング中の経時的変動に基づい
て、膜厚が所定値に到達するとプラズマクリーニングを
終了するようにされている。所定値は、例えばほぼ０ｎ
ｍに近い値である。
経時的変動の繰り返し数である。好適には、第２演算手
段は、プロセスチャンバ壁に付着した膜のクリーニング
を実施すべき旨を判断すると、プロセスチャンバ内のウ
エハの処理終了後、クリーニング手段に指示をして自動
的にクリーニングを開始するシーケンス制御システムを
有する。更に好適には、シーケンス制御システムは、レ
ーザ光の光強度の経時的変動と、プロセスチャンバ壁に
付着した膜の膜厚との相関関係に従って、第１演算手段
から得た光強度のクリーニング中の経時的変動に基づい
て、膜厚が所定値に到達するとプラズマクリーニングを
終了するようにされている。所定値は、例えばほぼ０ｎ
ｍに近い値である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、プラズマ処理装置として
プラズマＣＶＤ装置の実施形態例を挙げ、添付図面を参
照して、本発明の実施の形態を具体的かつより詳細に説
明する。実施形態例１ 本実施形態例は、第１発明の好適な実施形態例である。
図１は、本実施形態例のプラズマＣＶＤ装置構成を示す
側面断面図である。本実施形態例のプラズマＣＶＤ装置
３０は、例えば表１に示すような成膜条件によりウエハ
に成膜する装置である。
プラズマＣＶＤ装置の実施形態例を挙げ、添付図面を参
照して、本発明の実施の形態を具体的かつより詳細に説
明する。実施形態例１ 本実施形態例は、第１発明の好適な実施形態例である。
図１は、本実施形態例のプラズマＣＶＤ装置構成を示す
側面断面図である。本実施形態例のプラズマＣＶＤ装置
３０は、例えば表１に示すような成膜条件によりウエハ
に成膜する装置である。
【表１】 プラズマ処理装置３０は、従来のプラズマ処理装置１０
に比べ、プロセスチャンバ（以下、簡単にチャンバと言
う）１２の内壁に付着した膜が所定の膜厚に成長した時
点で膜を除去するようにされている。本実施形態例で
は、従来と同じものには同じ符号を付してその説明を省
略する。
に比べ、プロセスチャンバ（以下、簡単にチャンバと言
う）１２の内壁に付着した膜が所定の膜厚に成長した時
点で膜を除去するようにされている。本実施形態例で
は、従来と同じものには同じ符号を付してその説明を省
略する。
【００１２】本実施形態例のプラズマ処理装置３０は、
チャンバ壁の対向する壁面に、それぞれ、直線上に位置
する配置で設けられた、レーザ光を透過させる一対の透
過窓３２Ａ、Ｂと、一方の透過窓３２Ａから他方の透過
窓３２Ｂに向けてレーザ光を放射するレーザ３４とを備
えている。また、プラズマ処理装置３０は、他方の透過
窓３２Ｂから出射したレーザ光の光強度を検出し、光強
度を電気信号に変換して出力するフォトセンサ３６と、
フォトセンサ３６から出力された光強度を経時的に記憶
し、光強度の経時的変動を求める第１演算手段３８とを
備えている。更に、プラズマ処理装置３０は、レーザ光
の光強度の経時的変動と、チャンバ壁に付着した膜の膜
厚との相関関係に従って、第１演算手段３８から得た光
強度の経時的変動に基づいて、チャンバ壁に付着した膜
のクリーニングを実施すべき旨を判断する第２演算手段
４０を備えている。透過窓３２Ａ、Ｂは、例えば石英製
であり、レーザ３４は、例えばヘリウムネオンレーザ
（Ｈｅ−Ｎｅレーザ）である。また、本実施形態例で光
強度の経時的変動とは、チャンバ内壁に膜が堆積するに
つれて、又は、チャンバ内壁の膜をクリーニング手段に
より除去するにつれて、周期的に変動することである。
チャンバ壁の対向する壁面に、それぞれ、直線上に位置
する配置で設けられた、レーザ光を透過させる一対の透
過窓３２Ａ、Ｂと、一方の透過窓３２Ａから他方の透過
窓３２Ｂに向けてレーザ光を放射するレーザ３４とを備
えている。また、プラズマ処理装置３０は、他方の透過
窓３２Ｂから出射したレーザ光の光強度を検出し、光強
度を電気信号に変換して出力するフォトセンサ３６と、
フォトセンサ３６から出力された光強度を経時的に記憶
し、光強度の経時的変動を求める第１演算手段３８とを
備えている。更に、プラズマ処理装置３０は、レーザ光
の光強度の経時的変動と、チャンバ壁に付着した膜の膜
厚との相関関係に従って、第１演算手段３８から得た光
強度の経時的変動に基づいて、チャンバ壁に付着した膜
のクリーニングを実施すべき旨を判断する第２演算手段
４０を備えている。透過窓３２Ａ、Ｂは、例えば石英製
であり、レーザ３４は、例えばヘリウムネオンレーザ
（Ｈｅ−Ｎｅレーザ）である。また、本実施形態例で光
強度の経時的変動とは、チャンバ内壁に膜が堆積するに
つれて、又は、チャンバ内壁の膜をクリーニング手段に
より除去するにつれて、周期的に変動することである。
【００１３】第２演算手段４０は、チャンバ壁に付着し
た膜のクリーニングを実施すべき旨を判断すると、チャ
ンバ１２内のウエハの処理終了後、クリーニング手段に
指示をして自動的にクリーニングを開始するシーケンス
制御システム（図示せず）を有する。シーケンス制御シ
ステムは、更に、レーザ光の光強度の経時的変動と、チ
ャンバ壁に付着した膜の膜厚との相関関係に従って、第
１演算手段３８から得た光強度のクリーニング中の経時
的変動に基づいて、膜厚が所定値、例えばほぼ０ｎｍに
到達するとプラズマクリーニングを終了するようにされ
ている。
た膜のクリーニングを実施すべき旨を判断すると、チャ
ンバ１２内のウエハの処理終了後、クリーニング手段に
指示をして自動的にクリーニングを開始するシーケンス
制御システム（図示せず）を有する。シーケンス制御シ
ステムは、更に、レーザ光の光強度の経時的変動と、チ
ャンバ壁に付着した膜の膜厚との相関関係に従って、第
１演算手段３８から得た光強度のクリーニング中の経時
的変動に基づいて、膜厚が所定値、例えばほぼ０ｎｍに
到達するとプラズマクリーニングを終了するようにされ
ている。
【００１４】図２は、ウエハに成膜した際、及び、チャ
ンバ内壁に堆積した膜を除去する際、第１演算手段３８
により記憶され、求められる光強度の経時的変動を示す
図である。チャンバ内壁に膜が堆積するにつれて光強度
が周期Ｔ1で、また、クリーニングにより膜を除去する
につれて光強度が周期Ｔ2で、それぞれ経時的に変動す
る。周期Ｔ1 及びＴ2 は、何れもチャンバ内壁に堆積し
た膜の一定の厚みに対応する。
ンバ内壁に堆積した膜を除去する際、第１演算手段３８
により記憶され、求められる光強度の経時的変動を示す
図である。チャンバ内壁に膜が堆積するにつれて光強度
が周期Ｔ1で、また、クリーニングにより膜を除去する
につれて光強度が周期Ｔ2で、それぞれ経時的に変動す
る。周期Ｔ1 及びＴ2 は、何れもチャンバ内壁に堆積し
た膜の一定の厚みに対応する。
【００１５】上記のことを更に詳しく説明する。図３
は、光強度の経時的変動の周期Ｔ1 の繰り返される数と
チャンバ１２内に浮遊するダスト量との関係を示すデー
タ図である。ダスト量は、光強度の経時的変動が５周期
目に到達するとダスト量が許容範囲を越える。従って、
ダスト量を許容範囲内に抑えるために、クリーニングを
行う時期を光強度の経時的変動が４周期目を終了した時
点に決定する。尚、堆積した膜の屈折率は測定していな
いため不明であり膜厚の正確な値は判らないが、プラズ
マ処理装置３０を管理する上では、本実施形態例のよう
に、何周期目からチャンバ１２内のダスト量が許容範囲
を越えるのかが判ればよい。また、クリーニング手段に
よりチャンバ内壁に堆積した膜を除去する際、光強度の
経時的変動が４周期目を終了したときに、すなわち図２
に示す終点Ｐに到達したときに、膜厚が所定値、例えば
ほぼ０ｎｍに到達したと判断し、クリーニングを終了す
る。
は、光強度の経時的変動の周期Ｔ1 の繰り返される数と
チャンバ１２内に浮遊するダスト量との関係を示すデー
タ図である。ダスト量は、光強度の経時的変動が５周期
目に到達するとダスト量が許容範囲を越える。従って、
ダスト量を許容範囲内に抑えるために、クリーニングを
行う時期を光強度の経時的変動が４周期目を終了した時
点に決定する。尚、堆積した膜の屈折率は測定していな
いため不明であり膜厚の正確な値は判らないが、プラズ
マ処理装置３０を管理する上では、本実施形態例のよう
に、何周期目からチャンバ１２内のダスト量が許容範囲
を越えるのかが判ればよい。また、クリーニング手段に
よりチャンバ内壁に堆積した膜を除去する際、光強度の
経時的変動が４周期目を終了したときに、すなわち図２
に示す終点Ｐに到達したときに、膜厚が所定値、例えば
ほぼ０ｎｍに到達したと判断し、クリーニングを終了す
る。
【００１６】本実施形態例により、チャンバ内壁の適切
な、更には最適なクリーニング時期を検出することがで
きるので、クリーニングする際のプラズマ処理装置の運
転停止時間を大幅に低減でき、更には最小限にすること
が可能になり、処理能力が向上する。また、クリーニン
グを行うに際し、第１演算手段３８から得た光強度の経
時的変動に基づいて、光強度の経時的変動が４周期目を
終了したときにプラズマクリーニングを終了するように
されているので、過剰なクリーニングを行わずに済む。
な、更には最適なクリーニング時期を検出することがで
きるので、クリーニングする際のプラズマ処理装置の運
転停止時間を大幅に低減でき、更には最小限にすること
が可能になり、処理能力が向上する。また、クリーニン
グを行うに際し、第１演算手段３８から得た光強度の経
時的変動に基づいて、光強度の経時的変動が４周期目を
終了したときにプラズマクリーニングを終了するように
されているので、過剰なクリーニングを行わずに済む。
【００１７】実施形態例２ 本実施形態例のプラズマＣＶＤ装置は、実施形態例１の
プラズマＣＶＤ装置に比べ、レーザ光の光強度の計測手
段が異なる。本実施形態例では、実施形態例１と同じも
のには同じ符号を付してその説明を省略する。図４は、
本実施形態例のプラズマＣＶＤ装置の構成を示す側面断
面図である。本実施形態例のプラズマＣＶＤ装置４２
は、透過窓３２Ｂに代えてレーザ光を反射させる反射鏡
面４４を備えている。また、レーザ光の光軸上でレーザ
３４と透過窓３２Ａとの間に設けられ、レーザ３４から
放射されたレーザ光を透過させ、反射鏡面４４で反射さ
れた反射光を更に所定方向、例えば下方に反射するハー
フミラー４６を備えている。また、フォトセンサ３６
は、ハーフミラー４６により反射されたレーザ光線を受
光する位置に設けられている。本実施形態例により、実
施形態例１と同様の効果を奏することができる。
プラズマＣＶＤ装置に比べ、レーザ光の光強度の計測手
段が異なる。本実施形態例では、実施形態例１と同じも
のには同じ符号を付してその説明を省略する。図４は、
本実施形態例のプラズマＣＶＤ装置の構成を示す側面断
面図である。本実施形態例のプラズマＣＶＤ装置４２
は、透過窓３２Ｂに代えてレーザ光を反射させる反射鏡
面４４を備えている。また、レーザ光の光軸上でレーザ
３４と透過窓３２Ａとの間に設けられ、レーザ３４から
放射されたレーザ光を透過させ、反射鏡面４４で反射さ
れた反射光を更に所定方向、例えば下方に反射するハー
フミラー４６を備えている。また、フォトセンサ３６
は、ハーフミラー４６により反射されたレーザ光線を受
光する位置に設けられている。本実施形態例により、実
施形態例１と同様の効果を奏することができる。
【００１８】
【発明の効果】第１発明によれば、フォトセンサから出
力された光強度を経時的に記憶し、光強度の経時的変動
を求める第１演算手段と、レーザ光の光強度の経時的変
動とプロセスチャンバ壁に付着した膜の膜厚との相関関
係に従って、第１演算手段から得た光強度の経時的変動
に基づいて、プロセスチャンバ壁に付着した膜のクリー
ニングを実施すべき旨を判断する第２演算手段とを有す
る。これにより、プロセスチャンバ内壁の適切な、更に
は最適なクリーニング時期を検出することができるの
で、クリーニングする際のプラズマ処理装置の運転停止
時間を大幅に低減でき、更には最小限にすることが可能
になり、処理能力が著しく向上する。また、第２発明に
より、第１発明と同様の効果を奏することができる。
力された光強度を経時的に記憶し、光強度の経時的変動
を求める第１演算手段と、レーザ光の光強度の経時的変
動とプロセスチャンバ壁に付着した膜の膜厚との相関関
係に従って、第１演算手段から得た光強度の経時的変動
に基づいて、プロセスチャンバ壁に付着した膜のクリー
ニングを実施すべき旨を判断する第２演算手段とを有す
る。これにより、プロセスチャンバ内壁の適切な、更に
は最適なクリーニング時期を検出することができるの
で、クリーニングする際のプラズマ処理装置の運転停止
時間を大幅に低減でき、更には最小限にすることが可能
になり、処理能力が著しく向上する。また、第２発明に
より、第１発明と同様の効果を奏することができる。
【００１９】好適には、第２演算手段はシーケンス制御
システムをし、シーケンス制御システムが、レーザ光の
光強度の経時的変動と、プロセスチャンバ壁に付着した
膜の膜厚との相関関係に従って、第１演算手段から得た
光強度のクリーニング中の経時的変動に基づいて、膜厚
が所定値に到達するとプラズマクリーニングを終了する
ようにされている。これにより、プロセスチャンバ内壁
のクリーニング過程で、検出される膜厚の低減量を確認
しながらクリーニングすることが可能になる。また、膜
が完全除去されるまでのプラズマ処理装置の停止時間を
大幅に低減させ、プラズマ処理装置の処理能力を向上さ
せることができ、更に、過剰なクリーニングにより従来
生じていたダストを無くすことができる。
システムをし、シーケンス制御システムが、レーザ光の
光強度の経時的変動と、プロセスチャンバ壁に付着した
膜の膜厚との相関関係に従って、第１演算手段から得た
光強度のクリーニング中の経時的変動に基づいて、膜厚
が所定値に到達するとプラズマクリーニングを終了する
ようにされている。これにより、プロセスチャンバ内壁
のクリーニング過程で、検出される膜厚の低減量を確認
しながらクリーニングすることが可能になる。また、膜
が完全除去されるまでのプラズマ処理装置の停止時間を
大幅に低減させ、プラズマ処理装置の処理能力を向上さ
せることができ、更に、過剰なクリーニングにより従来
生じていたダストを無くすことができる。
【図１】実施形態例１のプラズマＣＶＤ装置構成を示す
側面断面図である。
側面断面図である。
【図２】ウエハに成膜した際、及び、チャンバ内壁に付
着した膜を除去した際、第１演算手段により記憶され、
求められた光強度の経時的変動を示す図である。
着した膜を除去した際、第１演算手段により記憶され、
求められた光強度の経時的変動を示す図である。
【図３】ウエハに成膜した際に求められた光強度の経時
的変動の繰り返し数とプロセスチャンバ内に浮遊するダ
スト量との関係を示すデータ図である。
的変動の繰り返し数とプロセスチャンバ内に浮遊するダ
スト量との関係を示すデータ図である。
【図４】実施形態例２のプラズマＣＶＤ装置構成を示す
側面断面図である。
側面断面図である。
【図５】従来のプラズマＣＶＤ装置構成を示す側面断面
図である。
図である。
１０……プラズマＣＶＤ装置、１１……プラズマゾー
ン、１２……プロセスチャンバ、１４……プロセスガス
ライン、１６……ドライポンプ、１８……サセプタ、２
０……上部電極、２２……高周波電源、２４……ヒー
タ、２６……貫通孔、３０……プラズマＣＶＤ装置、３
２Ａ、Ｂ……透過窓、３４……レーザ、３６……フォト
センサ、３８……第１演算手段、４０……第２演算手
段、４２……プラズマＣＶＤ装置、４４……反射鏡面、
４６……ハーフミラー。
ン、１２……プロセスチャンバ、１４……プロセスガス
ライン、１６……ドライポンプ、１８……サセプタ、２
０……上部電極、２２……高周波電源、２４……ヒー
タ、２６……貫通孔、３０……プラズマＣＶＤ装置、３
２Ａ、Ｂ……透過窓、３４……レーザ、３６……フォト
センサ、３８……第１演算手段、４０……第２演算手
段、４２……プラズマＣＶＤ装置、４４……反射鏡面、
４６……ハーフミラー。
Claims (5)
- 【請求項１】 プロセスチャンバを備えて、プロセスチ
ャンバ内のウエハにプラズマ処理を施し、かつ、プラズ
マ処理に伴ってプロセスチャンバ壁に付着、成長する膜
を除去するクリーニング手段を備えて、膜が所定の膜厚
に成長した時点で膜を除去するようにしたプラズマ処理
装置であって、 プロセスチャンバ壁の対向する壁面に、それぞれ、直線
上に位置する配置で設けられた、レーザ光を透過させる
一対の透過窓と、 一方の透過窓から他方の透過窓に向けてレーザ光を放射
するレーザと、 他方の透過窓から出てきたレーザ光の光強度を検出し、
光強度を電気信号に変換して出力するフォトセンサと、 フォトセンサから出力された光強度を経時的に記憶し、
光強度の経時的変動を求める第１演算手段と、 レーザ光の光強度の経時的変動と、プロセスチャンバ壁
に付着した膜の膜厚との相関関係に従って、第１演算手
段から得た光強度の経時的変動に基づいて、プロセスチ
ャンバ壁に付着した膜のクリーニングを実施すべき旨を
判断する第２演算手段とを有することを特徴とするプラ
ズマ処理装置。 - 【請求項２】 プロセスチャンバを備えて、プロセスチ
ャンバ内のウエハにプラズマ処理を施し、かつプラズマ
処理に伴ってプロセスチャンバ壁に付着、成長する膜を
除去するクリーニング手段を備えて、膜が所定の膜厚に
成長した時点で膜を除去するようにしたプラズマ処理装
置であって、 プロセスチャンバ壁の対向する壁面に、それぞれ、直線
上に位置する配置で設けられた、レーザ光を透過させる
透過窓、及びレーザ光を反射させる反射鏡面と、 透過窓から反射鏡面に向けてレーザ光を放射するレーザ
と、 レーザ光の光軸上でレーザと透過窓との間に設けられ、
レーザから放射されたレーザ光を透過させ、反射鏡面で
反射された反射光を更に所定方向に反射するハーフミラ
ーと、 ハーフミラーで反射されたレーザ光の光強度を検出し、
光強度を電気信号に変換して出力するフォトセンサと、 フォトセンサから出力された光強度を経時的に記憶し、
光強度の経時的変動を求める第１演算手段と、 レーザ光の光強度の経時的変動と、プロセスチャンバ壁
に付着した膜の膜厚との相関関係に従って、第１演算手
段から得た光強度の経時的変動に基づいて、プロセスチ
ャンバ壁に付着した膜のクリーニングを実施すべき旨を
判断する第２演算手段とを有することを特徴とするプラ
ズマ処理装置。 - 【請求項３】 光強度の経時的変動とは、光強度の経時
的変動の繰り返し数であることを特徴とする請求項１又
は２に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項４】 第２演算手段は、プロセスチャンバ壁に
付着した膜のクリーニングを実施すべき旨を判断する
と、プロセスチャンバ内のウエハの処理終了後、クリー
ニング手段に指示をして自動的にクリーニングを開始す
るシーケンス制御システムを有することを特徴とする請
求項１から３のうち何れか１項に記載のプラズマ処理装
置。 - 【請求項５】 シーケンス制御システムは、レーザ光の
光強度の経時的変動と、プロセスチャンバ壁に付着した
膜の膜厚との相関関係に従って、第１演算手段から得た
光強度のクリーニング中の経時的変動に基づいて、膜厚
が所定値に到達するとプラズマクリーニングを終了する
ようにされていることを特徴とする請求項４に記載のプ
ラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31334497A JPH11140655A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31334497A JPH11140655A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11140655A true JPH11140655A (ja) | 1999-05-25 |
Family
ID=18040128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31334497A Pending JPH11140655A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11140655A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001326212A (ja) * | 2000-05-16 | 2001-11-22 | Hitachi Ltd | リアクタ内堆積膜厚モニタ装置およびドライプロセス処理方法 |
| US6784445B2 (en) | 1999-06-28 | 2004-08-31 | Raunhofer-Gesellschaft Zur Foederung Der Angewandten Forschung E.V. | Apparatus for monitoring intentional or unavoidable layer depositions and method |
| WO2012149331A2 (en) * | 2011-04-29 | 2012-11-01 | Applied Materials, Inc. | Optical endpoint detection system |
| US20160177449A1 (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-23 | Hitachi High-Technologies Corporation | Plasma processing apparatus and operation method thereof |
| CN109226131A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-01-18 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 清洗终点监测方法以及监测装置 |
| US10196738B2 (en) | 2016-07-06 | 2019-02-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Deposition process monitoring system, and method of controlling deposition process and method of fabricating semiconductor device using the system |
-
1997
- 1997-11-14 JP JP31334497A patent/JPH11140655A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6784445B2 (en) | 1999-06-28 | 2004-08-31 | Raunhofer-Gesellschaft Zur Foederung Der Angewandten Forschung E.V. | Apparatus for monitoring intentional or unavoidable layer depositions and method |
| JP2001326212A (ja) * | 2000-05-16 | 2001-11-22 | Hitachi Ltd | リアクタ内堆積膜厚モニタ装置およびドライプロセス処理方法 |
| US9347132B2 (en) | 2011-04-29 | 2016-05-24 | Applied Materials, Inc. | Optical endpoint detection system |
| WO2012149331A3 (en) * | 2011-04-29 | 2013-03-28 | Applied Materials, Inc. | Optical endpoint detection system |
| CN103493192A (zh) * | 2011-04-29 | 2014-01-01 | 应用材料公司 | 光学终点检测系统 |
| JP2014518009A (ja) * | 2011-04-29 | 2014-07-24 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 光学的終点検出システム |
| WO2012149331A2 (en) * | 2011-04-29 | 2012-11-01 | Applied Materials, Inc. | Optical endpoint detection system |
| US10179354B2 (en) | 2011-04-29 | 2019-01-15 | Applied Materials, Inc. | Optical endpoint detection system |
| US20160177449A1 (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-23 | Hitachi High-Technologies Corporation | Plasma processing apparatus and operation method thereof |
| US10008370B2 (en) * | 2014-12-19 | 2018-06-26 | Hitachi High-Technologies Corporation | Plasma processing apparatus and operation method thereof |
| US10672595B2 (en) | 2014-12-19 | 2020-06-02 | Hitachi High-Tech Corporation | Plasma processing apparatus and operation method thereof |
| US10196738B2 (en) | 2016-07-06 | 2019-02-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Deposition process monitoring system, and method of controlling deposition process and method of fabricating semiconductor device using the system |
| CN109226131A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-01-18 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 清洗终点监测方法以及监测装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100521109B1 (ko) | 처리 장치 및 클리닝 방법 | |
| US7458247B2 (en) | Vacuum apparatus including a particle monitoring unit, particle monitoring method, and program | |
| KR19980086943A (ko) | 반도체 웨이퍼 처리 시스템의 다중 파라미터를 사용하여 처리를 모니터링하기 위한 방법 및 그 장치 | |
| TWI820327B (zh) | 用於原位光學腔室表面及處理感應器的光學感應器系統、方法及光學感應陣列 | |
| US6381021B1 (en) | Method and apparatus for measuring reflectivity of deposited films | |
| JPH11140655A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| US5748297A (en) | Endpoint detecting apparatus in a plasma etching system | |
| KR100395085B1 (ko) | 리액터내 퇴적막두께모니터장치 및 건식공정처리방법 | |
| JP2008004603A (ja) | 半導体製造装置及び半導体装置の製造方法 | |
| JP4878187B2 (ja) | 基板処理装置、堆積物モニタ装置、及び堆積物モニタ方法 | |
| US20050235917A1 (en) | Method and apparatus for monitoring film deposition in a process chamber | |
| JP2001228026A (ja) | 放射温度測定方法 | |
| JPH0868754A (ja) | 内部現象の状況監視窓の透明度測定方法 | |
| JP2003163203A (ja) | 半導体製造装置 | |
| KR100844273B1 (ko) | 챔버 세정장치 | |
| TW202407302A (zh) | 用於原位光學腔室表面及處理感應器的光學感應器系統、方法及光學感應陣列 | |
| JP2003249488A (ja) | プラズマ処理装置および半導体装置の製造方法 | |
| JP2004022939A (ja) | ドライエッチングの終点検出方法および装置 | |
| JPS63211633A (ja) | プラズマエツチング装置 | |
| JP2002367966A (ja) | 半導体製造装置 | |
| JPH08111403A (ja) | ドライエッチング装置 | |
| Quick et al. | Development of a fiber optic chamber wall deposition sensor for plasma etchers | |
| JP2004111692A (ja) | 半導体処理方法、半導体処理装置、半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH05248824A (ja) | 薄膜の膜厚測定方法及び装置 | |
| JPH04280650A (ja) | 半導体装置の製造方法 |