JPS5873804A - シリコンウエハエツチング部厚さ測定方法及び装置 - Google Patents
シリコンウエハエツチング部厚さ測定方法及び装置Info
- Publication number
- JPS5873804A JPS5873804A JP17142081A JP17142081A JPS5873804A JP S5873804 A JPS5873804 A JP S5873804A JP 17142081 A JP17142081 A JP 17142081A JP 17142081 A JP17142081 A JP 17142081A JP S5873804 A JPS5873804 A JP S5873804A
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- Japan
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- light
- silicon wafer
- etching
- film thickness
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- Pending
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はシリコンウェハエツチング部厚さ測定方法及び
装置に関する。詳しくは、シリコンウェハのエツチング
部の厚さを空気中あるいはエツチング液中で測定する方
法゛及び装置に関する。
装置に関する。詳しくは、シリコンウェハのエツチング
部の厚さを空気中あるいはエツチング液中で測定する方
法゛及び装置に関する。
シリコンウェハをエツチング液中に浸漬してパターン状
にエツチング処理を行ない二所定の深さ或いは厚さでエ
ツチング処理を停止させるには、温度変化によるエツチ
ング速度の変化が少ないエツチング液を使用し、更に正
確なる温度制御を行ないながら、時間制御を行なうとい
う方法が採用されていた。この場合１通常エツチング時
間が数時間におよび、それ故微小な温度変化によりエツ
チング速度が変化する為、ダミーのウエノ・を一時にエ
ツチング処理し、所定時間間際にダミーウニ・・の所定
の部分の深さ或いは厚さを測定してエツチング時間の調
節を行なうという方法が採用されている。しかるに、こ
の方法では、ダミーウエノ為と対象ウエノ１との間でエ
ツチング速度に差があり所定の精度を得ることは困−で
あった。又エツチングの探さが深く且微細なパターンの
場合には、触針法による厚さ測定を行なうが、触針の際
の加重のため凹部が破壊するという問題もあった。更に
、湿式エツチング法では一度エッチングを停止させると
再度追加のエツチング処理を行なう場合その表面が変質
してよりそれ故エツチング速度に変化をきたし追加エツ
チング時間の推定には煩雑な計算が必要であった。
にエツチング処理を行ない二所定の深さ或いは厚さでエ
ツチング処理を停止させるには、温度変化によるエツチ
ング速度の変化が少ないエツチング液を使用し、更に正
確なる温度制御を行ないながら、時間制御を行なうとい
う方法が採用されていた。この場合１通常エツチング時
間が数時間におよび、それ故微小な温度変化によりエツ
チング速度が変化する為、ダミーのウエノ・を一時にエ
ツチング処理し、所定時間間際にダミーウニ・・の所定
の部分の深さ或いは厚さを測定してエツチング時間の調
節を行なうという方法が採用されている。しかるに、こ
の方法では、ダミーウエノ為と対象ウエノ１との間でエ
ツチング速度に差があり所定の精度を得ることは困−で
あった。又エツチングの探さが深く且微細なパターンの
場合には、触針法による厚さ測定を行なうが、触針の際
の加重のため凹部が破壊するという問題もあった。更に
、湿式エツチング法では一度エッチングを停止させると
再度追加のエツチング処理を行なう場合その表面が変質
してよりそれ故エツチング速度に変化をきたし追加エツ
チング時間の推定には煩雑な計算が必要であった。
以上の如〈従来法では所定の深さ或いは厚さでエツチン
グ処理を停止させ、しかも所定の精度のものを得るとい
うご：；とは国難であった。
グ処理を停止させ、しかも所定の精度のものを得るとい
うご：；とは国難であった。
本発明は上記の点に鑑み成されたもので従来技術の有す
る欠点を解消しウニノーエツチングの歩留りを向上させ
るシリコンウニノ・エツチング部厚さ測定方法及び装置
を提供することを目的とする。
る欠点を解消しウニノーエツチングの歩留りを向上させ
るシリコンウニノ・エツチング部厚さ測定方法及び装置
を提供することを目的とする。
本発明者等の検討によれば、エツチング液中にウニ″を
浸漬してエツチング処理を行なっている際に、特定の波
長の光をウェー・面に垂直に照射しウニへの反射側で透
過した光を検出してシリコンウェハのエツチング部の厚
さヲ測定したところ、極めて良好な結果を得た。即ちこ
こで使用する光の波長については、エツチング液の光吸
収が少なく、シかもシリコンウニ・・の厚さ測定に適し
た波長を選択する必要がある。その点エツチング液は水
溶液であり波長が長くなるに伴ない光あ吸収が大きく、
所謂赤外線領域では吸収が著しく大きくなる為使用でき
ないし一方シリコンウエー・は赤外線をよく透過するこ
とが知られているが吸収係数が小さく例えば数μ講〜数
１０μｍ ’−１厨、’、厚さでは透過率の差がないた
め厚さ測定には使用できないことが確認された。
浸漬してエツチング処理を行なっている際に、特定の波
長の光をウェー・面に垂直に照射しウニへの反射側で透
過した光を検出してシリコンウェハのエツチング部の厚
さヲ測定したところ、極めて良好な結果を得た。即ちこ
こで使用する光の波長については、エツチング液の光吸
収が少なく、シかもシリコンウニ・・の厚さ測定に適し
た波長を選択する必要がある。その点エツチング液は水
溶液であり波長が長くなるに伴ない光あ吸収が大きく、
所謂赤外線領域では吸収が著しく大きくなる為使用でき
ないし一方シリコンウエー・は赤外線をよく透過するこ
とが知られているが吸収係数が小さく例えば数μ講〜数
１０μｍ ’−１厨、’、厚さでは透過率の差がないた
め厚さ測定には使用できないことが確認された。
そこで本発明者等は更に鋭意検討の結果、エツチング液
の光吸収が少なくしかもシリコンウェハのエツチング部
の！さ測定に適した波長を見い出し、ｉｌＫ本発明を完
成するに到りた。
の光吸収が少なくしかもシリコンウェハのエツチング部
の！さ測定に適した波長を見い出し、ｉｌＫ本発明を完
成するに到りた。
即ち１本発明は、予じめα８〜１２μ馬の波長領域に分
光した光をそのエツチング部の厚さを測定しようとする
シリコンウェハ・に照射し透過した光を検出してエツチ
ング部の厚さを測定するか又はシリコンウニノ・を透過
した光を前記波長領域に分光し次いで当誼光を検出して
エツチング部の厚さを測定することを特徴とするシリコ
ンウニノ・エツチング部厚さ測定方法、並びに予じめ１
８〜１２μ菖の波長領域に分光した光をそ゛のエツチン
グ部の厚さを測定しようとするシリコンウェハに照射す
るか又はシリコンウニノーを透過した光を下記検出部の
手前で前記波長領域に分光させてエツチング部の厚さを
測定するシリコンウニノ・エツチング部厚さ測定装置で
あってエツチング部の厚さを測定しようとするシリコン
ウニノ・の片面側に光照射部を備え、他面側にシリコン
ウニノ１を透過した光を検出してエツチング部の厚さを
測定する検出部を有して成ることを特徴とする前記シリ
コンウニノ・エツチング部厚さ測定方法に使用される装
置に存する。
光した光をそのエツチング部の厚さを測定しようとする
シリコンウェハ・に照射し透過した光を検出してエツチ
ング部の厚さを測定するか又はシリコンウニノ・を透過
した光を前記波長領域に分光し次いで当誼光を検出して
エツチング部の厚さを測定することを特徴とするシリコ
ンウニノ・エツチング部厚さ測定方法、並びに予じめ１
８〜１２μ菖の波長領域に分光した光をそ゛のエツチン
グ部の厚さを測定しようとするシリコンウェハに照射す
るか又はシリコンウニノーを透過した光を下記検出部の
手前で前記波長領域に分光させてエツチング部の厚さを
測定するシリコンウニノ・エツチング部厚さ測定装置で
あってエツチング部の厚さを測定しようとするシリコン
ウニノ・の片面側に光照射部を備え、他面側にシリコン
ウニノ１を透過した光を検出してエツチング部の厚さを
測定する検出部を有して成ることを特徴とする前記シリ
コンウニノ・エツチング部厚さ測定方法に使用される装
置に存する。
本発明の方法及び装置は空気中でエツチング部の厚さを
測定する場合にも好適に使用されるが、特にエツチング
液中で厚さを測定する場合に有用なので以下には主とし
てエツチング液中で厚さを測定する場合について述べる
。
測定する場合にも好適に使用されるが、特にエツチング
液中で厚さを測定する場合に有用なので以下には主とし
てエツチング液中で厚さを測定する場合について述べる
。
次に本発明を実總例を示す図面に従ｔ）説明する。
第１図は本発明の測定装置の一例を示す側断面図であり
、エツチング液中に適用したものである。
、エツチング液中に適用したものである。
第１図に於いて４が光照射部であり光源が使用され、又
８が検出部である。
８が検出部である。
エツチング檜１は石英製であり、光学路になる面は轟該
榴の内外面を研磨しである。エツチング榴１内にエツチ
ング液２を満たし、楢中央にエツチングされるシリコン
ウニノ・３が垂直に保持されている。光源である白熱電
球４から発した光は凸レンズ５と絞り６で所定の直径の
平行光線にさせて、エツチング檜、エツチング液を経て
シリコンウェー・へ照射する。シリコンウェハを透過し
た光はエツチング液とエツチング檜な経てフィ゛ルター
７で所定の波長に分光させて検出部８へ入り、その波長
の強弱に応じた電気的出力となる。
榴の内外面を研磨しである。エツチング榴１内にエツチ
ング液２を満たし、楢中央にエツチングされるシリコン
ウニノ・３が垂直に保持されている。光源である白熱電
球４から発した光は凸レンズ５と絞り６で所定の直径の
平行光線にさせて、エツチング檜、エツチング液を経て
シリコンウェー・へ照射する。シリコンウェハを透過し
た光はエツチング液とエツチング檜な経てフィ゛ルター
７で所定の波長に分光させて検出部８へ入り、その波長
の強弱に応じた電気的出力となる。
第２図はエツチングされるシリコンウェー・３の側面を
図示したもので、その表面にはエツチングの保饅膜であ
る二酸化ケイ素膜９が形成されており、片面は全面、そ
して他面はノくターン状に形成しである。このウエノ）
を用い、且このウェハを苛性カリ３０重量−１５０℃に
加温したエツチング液Ｋｆｉ直に浸漬させ、第３図及び
第４図に示す実施例の試験結果を得た。
図示したもので、その表面にはエツチングの保饅膜であ
る二酸化ケイ素膜９が形成されており、片面は全面、そ
して他面はノくターン状に形成しである。このウエノ）
を用い、且このウェハを苛性カリ３０重量−１５０℃に
加温したエツチング液Ｋｆｉ直に浸漬させ、第３図及び
第４図に示す実施例の試験結果を得た。
第５図は第１図に図示の装置を用い、波長を変えて同一
パターンでエッチイブ深さと相対出１ 力との関係を図示したものでセる。尚第３図及び第４図
には空気中での試−一果も併記しである。
パターンでエッチイブ深さと相対出１ 力との関係を図示したものでセる。尚第３図及び第４図
には空気中での試−一果も併記しである。
第５図に図示の様に波長がα６μ寓では膜厚に関係なく
出力が小さく、波長が０．９μｍでは厚さが薄い種出力
が大きく、厚さが増すと出力が低下し、波長が１．５μ
ｍでは出力が増すが、出力は膜厚ＫＩＩ係なきことが示
されている。この事は波長が短いとシリコンウェハを光
が透過せず、逆に長いとウェハの光透過性が著しく増大
するためと考えられる。又エツチング液を除いて測定し
た場合には、エツチング、液【・よる光吸収がなくなる
為出力が増加するが、勾配は変らないことが判明した。
出力が小さく、波長が０．９μｍでは厚さが薄い種出力
が大きく、厚さが増すと出力が低下し、波長が１．５μ
ｍでは出力が増すが、出力は膜厚ＫＩＩ係なきことが示
されている。この事は波長が短いとシリコンウェハを光
が透過せず、逆に長いとウェハの光透過性が著しく増大
するためと考えられる。又エツチング液を除いて測定し
た場合には、エツチング、液【・よる光吸収がなくなる
為出力が増加するが、勾配は変らないことが判明した。
第４図はシリコン膜厚の測定に適用できる波長範囲を示
したもので、第２図に於いて、膜厚の薄いときの出力な
Ｅｏ、膜厚カー厚いときの出力なＥ、とし、この比 ”
／ＥＩＣ出力比）と波長との関係を示しである。 Ｏ／
Ｅ１の比がＩＫ近いことは膜厚差による出力差が殆んど
ないことを示し１より大きくなる程膜厚差による出力差
が大きいことを示す。第４図から明らかな如く波長が０
．８〜１２μ簿の領域で出力差を生じている。本発明で
は光照射径がエツチングするパターンの１個より小さけ
れば膜厚の絶対測定が可能であり逆に光照射径が大きい
場合には同一パターンの膜厚既知の標準ウエノ１との出
力比較を行なうことＫより膜厚を測定することが可能で
ある。
したもので、第２図に於いて、膜厚の薄いときの出力な
Ｅｏ、膜厚カー厚いときの出力なＥ、とし、この比 ”
／ＥＩＣ出力比）と波長との関係を示しである。 Ｏ／
Ｅ１の比がＩＫ近いことは膜厚差による出力差が殆んど
ないことを示し１より大きくなる程膜厚差による出力差
が大きいことを示す。第４図から明らかな如く波長が０
．８〜１２μ簿の領域で出力差を生じている。本発明で
は光照射径がエツチングするパターンの１個より小さけ
れば膜厚の絶対測定が可能であり逆に光照射径が大きい
場合には同一パターンの膜厚既知の標準ウエノ１との出
力比較を行なうことＫより膜厚を測定することが可能で
ある。
以上実施例でも示す様Ｋ、本発明によれば空気中或いは
エツチング液中で膜厚を測定することが可能となり、特
にエツチング処理中に使用して所定の深さ或いは厚さで
エツチングを停止させることが可能となり顕著な効果を
奏する。
エツチング液中で膜厚を測定することが可能となり、特
にエツチング処理中に使用して所定の深さ或いは厚さで
エツチングを停止させることが可能となり顕著な効果を
奏する。
尚前記実施例では内熱光源を用いて検出部の直前で所定
の波長に分光させる例を示したが。
の波長に分光させる例を示したが。
光源側で分光させ、それ以外の光が入らないようにして
も本発明の効果を奏することができ、又本発明の波長域
での半導体発光素子を用いても目的は達成できる。
も本発明の効果を奏することができ、又本発明の波長域
での半導体発光素子を用いても目的は達成できる。
更にエツチング榴として光透過性を有する材質を示した
がウエノ・の両面に光ファイバーを使用することにより
檜材質或いは檜形状を問わず適用でき或いは光学路の部
分のみを光透過性の材質を用いたエツチング権でも本発
明の目的を達成できる。
がウエノ・の両面に光ファイバーを使用することにより
檜材質或いは檜形状を問わず適用でき或いは光学路の部
分のみを光透過性の材質を用いたエツチング権でも本発
明の目的を達成できる。
第１図は本発明の実施例を示す側断面図、第２図は第１
図に示すウェハの側面図、第３図及び第４図は本発明の
効果を示すグラフである。 １・・−・・・・・・・・エツチング種２・・−・・・
・・・・・エツチング液３…畢・−用１ウェハ ４・・・・・・・・・・・・光照射部 ７・・−・・・・・・・・フィルター ８・・・・・・・・・・・・検出部 ＊ｉ 図 第２図 第３図 給４０ Ｏ・乙 θ、８ ｔ、０ １．２３
１１畏≠す Ｉ
図に示すウェハの側面図、第３図及び第４図は本発明の
効果を示すグラフである。 １・・−・・・・・・・・エツチング種２・・−・・・
・・・・・エツチング液３…畢・−用１ウェハ ４・・・・・・・・・・・・光照射部 ７・・−・・・・・・・・フィルター ８・・・・・・・・・・・・検出部 ＊ｉ 図 第２図 第３図 給４０ Ｏ・乙 θ、８ ｔ、０ １．２３
１１畏≠す Ｉ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｔ 予じめα８〜１２μｍの波長領域に分光した光をそ
のエツチング部の厚さを測定しようとするシリコンウェ
ハＫｊｌ射し透過した光を検出してエツチング部の厚さ
を測定するか又はシリコンウェハを透過した光を前記波
長領域に分光し次いで当該光を一出してエツチング部の
厚さを掬嚢することを特徴とするシリコンウェハエツチ
ング部厚さ測定方法。 ２ 予じめａ、８〜１２μ簿の波長領域に分光した光を
そのエツチング部の厚さを測定しようとするシリコンウ
ェハに照射するか又はシリコンウェハを透過した光を下
記検出部め手前で前記波長領域に分光させてエツチング
部の厚さを棚定スるシリコンウエノ・エツチング部厚さ
測定装置であって、エツチング部の厚さを測定しようと
するシリコンウエノ・の片面側に光照射部を備え、他面
側にシリコンウエノ・を透過した光を検出してエツチン
グ部の厚さを測定す′る検出部を有して成ることを特徴
とするシリコンウニ・・エツチング部厚さ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17142081A JPS5873804A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | シリコンウエハエツチング部厚さ測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17142081A JPS5873804A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | シリコンウエハエツチング部厚さ測定方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5873804A true JPS5873804A (ja) | 1983-05-04 |
Family
ID=15922797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17142081A Pending JPS5873804A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | シリコンウエハエツチング部厚さ測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5873804A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0682213A (ja) * | 1990-09-10 | 1994-03-22 | Sip Soc It Per Esercizio Delle Telecommun Pa | 光フアイバの着色コーテイング層の偏心率を測定し、制御する装置 |
| US6703170B1 (en) * | 2000-12-13 | 2004-03-09 | Dupont Photomasks, Inc. | Method and apparatus for reducing loading effects on a semiconductor manufacturing component during an etch process |
| JP2020155467A (ja) * | 2019-03-18 | 2020-09-24 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 基板処理装置、および、基板処理方法 |
-
1981
- 1981-10-28 JP JP17142081A patent/JPS5873804A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0682213A (ja) * | 1990-09-10 | 1994-03-22 | Sip Soc It Per Esercizio Delle Telecommun Pa | 光フアイバの着色コーテイング層の偏心率を測定し、制御する装置 |
| JPH0785009B2 (ja) * | 1990-09-10 | 1995-09-13 | シツプ−ソシエタ・イタリアーナ・ペル・レセルチツイオ・デル・テレコミニカチオーニ・ピー・アー | 光フアイバの着色コーテイング層の偏心率を測定し、制御する装置 |
| US6703170B1 (en) * | 2000-12-13 | 2004-03-09 | Dupont Photomasks, Inc. | Method and apparatus for reducing loading effects on a semiconductor manufacturing component during an etch process |
| JP2020155467A (ja) * | 2019-03-18 | 2020-09-24 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 基板処理装置、および、基板処理方法 |
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