JPS5948928A - 弱吸収性の薄膜の厚みの調節デバイス - Google Patents
弱吸収性の薄膜の厚みの調節デバイスInfo
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- JPS5948928A JPS5948928A JP58147266A JP14726683A JPS5948928A JP S5948928 A JPS5948928 A JP S5948928A JP 58147266 A JP58147266 A JP 58147266A JP 14726683 A JP14726683 A JP 14726683A JP S5948928 A JPS5948928 A JP S5948928A
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- signal
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- 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
- G01B11/0616—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating
- G01B11/0683—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating measurement during deposition or removal of the layer
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、完全反射性又は部分反射性基板上の弱吸収性
の誘電、性薄膜の厚みを光学的に調節するためのデバイ
スに係る。このようなデバイスは、電子回路製造で使用
されるエツチングプロセスに於けるエツチング終了を、
検出するための信頼性の高い検出デバイスとして使用さ
れ得る。このようなデバイスはまた、基板上の薄膜のデ
ポジット層の厚みを調節するために使用され得る。例え
ば二酸化シリコンから成る支持層上に７′ポジツトされ
樹脂マスクで部分的に保護された多結晶シリコン膜を反
応性プラズマを用いてエツチングする場合に使用され得
る。樹脂によって保膿されていないシリコンが消滅した
時点をエツチングの終点と考える。
の誘電、性薄膜の厚みを光学的に調節するためのデバイ
スに係る。このようなデバイスは、電子回路製造で使用
されるエツチングプロセスに於けるエツチング終了を、
検出するための信頼性の高い検出デバイスとして使用さ
れ得る。このようなデバイスはまた、基板上の薄膜のデ
ポジット層の厚みを調節するために使用され得る。例え
ば二酸化シリコンから成る支持層上に７′ポジツトされ
樹脂マスクで部分的に保護された多結晶シリコン膜を反
応性プラズマを用いてエツチングする場合に使用され得
る。樹脂によって保膿されていないシリコンが消滅した
時点をエツチングの終点と考える。
多結晶シリコン膜のエツチングが不十分であったシ（こ
の場合電子回路が作動しない）又は過度であったり（こ
の場合新制、過エツチング（ｓｏｕｓ−ｇｒａｖｕｒｅ
）現象が生じる）してはならないので、エツチングの
終了時点は正確に測定される必要がある。
の場合電子回路が作動しない）又は過度であったり（こ
の場合新制、過エツチング（ｓｏｕｓ−ｇｒａｖｕｒｅ
）現象が生じる）してはならないので、エツチングの
終了時点は正確に測定される必要がある。
出願人は１９８１年１１月９日出願のフランスｌ侍許出
願第８１２０９１１号゛エツチングプロセスに於けるエ
ツチング終了の検出方法及び該方法の実施デバイス”に
於いて、レーザーの如き単色光−源ト、膜による反射光
を収集し受容光の強さに比例する強さの第１傾気信号を
生成する変換手段と、第１電気１阿号の導関数に比例す
る第２信号を生成する手段と、第２信号を目標値と比較
する手段と、を含む干渉測定デバイスを開示している。
願第８１２０９１１号゛エツチングプロセスに於けるエ
ツチング終了の検出方法及び該方法の実施デバイス”に
於いて、レーザーの如き単色光−源ト、膜による反射光
を収集し受容光の強さに比例する強さの第１傾気信号を
生成する変換手段と、第１電気１阿号の導関数に比例す
る第２信号を生成する手段と、第２信号を目標値と比較
する手段と、を含む干渉測定デバイスを開示している。
即ち、膜に反射された光が受ける光干渉現象によって第
１電気情号はエッチされる膜が消滅するまでは一連の極
値を有しておりエッチされる膜消滅以後は連続的に増加
する。
１電気情号はエッチされる膜が消滅するまでは一連の極
値を有しておりエッチされる膜消滅以後は連続的に増加
する。
導関数信号はエッチされる膜の消滅時に一定にナシ、実
験的に測定された２つの極限値間に維持される。
験的に測定された２つの極限値間に維持される。
導関数信号の一定性を観測しこれに基いてエツチング終
了時点を推定し得る。
了時点を推定し得る。
前記の如きデバイスは提示された課題をかなり良く解決
し得るが、信号の値が光源の光度の値に左右され易く該
光度は特に周囲条件によりゆらぎ易い。レーザーの光度
はまたレーザー管の老化によって変化を生じる。
し得るが、信号の値が光源の光度の値に左右され易く該
光度は特に周囲条件によりゆらぎ易い。レーザーの光度
はまたレーザー管の老化によって変化を生じる。
前記の如きレーザービームの強さの変化が終点信号の検
出エラー及び再現性の欠如の原因となシ得る。
出エラー及び再現性の欠如の原因となシ得る。
本発明の目的は、光源の強さの変化に関わシ無く厚みを
調整するための検出デバイスを提供することである。
調整するための検出デバイスを提供することである。
本発明の目的は、部分反射性又は全反射性の支持体上の
弱吸収性薄膜の厚みの調整デバイスを提供することであ
り、本発明デバイスの特徴は、−エッチされる膜に向け
られる単色又はにぼ単色の光の光源と、 ｍ−ビームを２部に分割し第１部分を第１電気信号を供
給する第１の直線形光電変換器に誘導しビームの＠２部
分を膜に誘導し前記膜により反射させて第２雷、気信号
を供給する第２の直線形光電変換器に誘導するビ゛−ム
Ｚプリッタと、 −第１電気信号に対する第２ ’ｌｔｊ気イｄ号の比を
与える手段と、 一−ｒｊｉｌ記比の導関数を得るための手段と、−−一
前記導関数が所定厚みを示す目標値を中間に含む２つの
所定値間に所定時間維持されたとき信号を供給する手段
とを含むことである。
弱吸収性薄膜の厚みの調整デバイスを提供することであ
り、本発明デバイスの特徴は、−エッチされる膜に向け
られる単色又はにぼ単色の光の光源と、 ｍ−ビームを２部に分割し第１部分を第１電気信号を供
給する第１の直線形光電変換器に誘導しビームの＠２部
分を膜に誘導し前記膜により反射させて第２雷、気信号
を供給する第２の直線形光電変換器に誘導するビ゛−ム
Ｚプリッタと、 −第１電気信号に対する第２ ’ｌｔｊ気イｄ号の比を
与える手段と、 一−ｒｊｉｌ記比の導関数を得るための手段と、−−一
前記導関数が所定厚みを示す目標値を中間に含む２つの
所定値間に所定時間維持されたとき信号を供給する手段
とを含むことである。
好１しくは、単色光源又はほぼ単色の光源のビームの軌
道に偏光子が挿入される。
道に偏光子が挿入される。
測光的に測定を実施し漏光にも関わらず完全な再現性を
イｉｒｅ保するためには、入射光ビームの強度の０％及
び１００％を設定し得るケ゛−ジを気ｔ６と膜との間に
挿入する。
イｉｒｅ保するためには、入射光ビームの強度の０％及
び１００％を設定し得るケ゛−ジを気ｔ６と膜との間に
挿入する。
添付図面に示す本発明の好ましい具体例に基いて本発明
を更に詳細に以下に説明する。
を更に詳細に以下に説明する。
記載例に於いては、支持層上に設けられマスクによって
部分的に遮蔽された膜がプラズマエツチングによってエ
ツチングされる。
部分的に遮蔽された膜がプラズマエツチングによってエ
ツチングされる。
第１図に於いて符号１は、基板３ＡとＶＡ３Ｂとを含む
被食片がサポート２上に配置されて収容されるチャンバ
を示す。ポンプ装置４がチャンバ内の適当な真空を確保
する。高周波発振器５はサポート２とチャンバの壁（又
は変形例ではｉ！極）との間にプラズマ発生電圧を成立
させる。テヤンバは窓７を有する。
被食片がサポート２上に配置されて収容されるチャンバ
を示す。ポンプ装置４がチャンバ内の適当な真空を確保
する。高周波発振器５はサポート２とチャンバの壁（又
は変形例ではｉ！極）との間にプラズマ発生電圧を成立
させる。テヤンバは窓７を有する。
ヘリウム−ネオンレーザ−の如き単色光源８は、窓を介
して被食片の方向に光ビームを送出する。
して被食片の方向に光ビームを送出する。
レーザーが偏光されていないときは光ビームの軌道に偏
光子９を挿入するのが有利である。ビームの幅は光学的
エキスｉＲンダデバイス１１によってｉ周整される。
光子９を挿入するのが有利である。ビームの幅は光学的
エキスｉＲンダデバイス１１によってｉ周整される。
本発明の特徴によれば、ビームに対して４５で配置され
た好ましくけコーテッドガラス板から成るヒ′−４スフ
°リッタ１３が光ビームをガラス板で反射される第１部
分Ｉｏとガラス板を通過する部分Ｉｔ七に分割する。ｉ
ｆ１過部分Ｉｔは、窓を通シ被食片で反射され再度窓を
通り分離器１３で反射される。
た好ましくけコーテッドガラス板から成るヒ′−４スフ
°リッタ１３が光ビームをガラス板で反射される第１部
分Ｉｏとガラス板を通過する部分Ｉｔ七に分割する。ｉ
ｆ１過部分Ｉｔは、窓を通シ被食片で反射され再度窓を
通り分離器１３で反射される。
この反射後の光度をＩとする。
ビーム■０とＩとは必要な場合干渉フィルタ１４Ａ。
１４Ｂを通溝し、光導電ダイオード又は光起電ダイオー
ドの如き直線形光電変換器１５Ａ、１５Ｂに送られる。
ドの如き直線形光電変換器１５Ａ、１５Ｂに送られる。
従って光信号ＩＯとＩとは夫々、比例する電気信号Ｉｏ
ｅとＩｅとに袈４・処される。
ｅとＩｅとに袈４・処される。
エツチングされる膜のレベルで干渉現象が存在するため
チャンバから出る光ビームが４／２ｎに等しい光路差に
対応する極値を有する周ＪｔＪｉ的挙動を示すことは公
知である。上記に於いてＡは使用される光の波長であり
ｎはエツチングされる物質の屈折率である。
チャンバから出る光ビームが４／２ｎに等しい光路差に
対応する極値を有する周ＪｔＪｉ的挙動を示すことは公
知である。上記に於いてＡは使用される光の波長であり
ｎはエツチングされる物質の屈折率である。
エツチングが終了すると光ビームの振幅は、振動しなく
なり連続的に増加するようになる。
なり連続的に増加するようになる。
従って、信号工の検査更に好ましくは信号Ｉの導関数工
′の検査によってエツチング終了を判断し得る。
′の検査によってエツチング終了を判断し得る。
本発明によれは、信号Ｉ又はＩが検査されるのではなく
、補正比 が検査される。これによシ漏光の影響が（以下の如く）
除去される。
、補正比 が検査される。これによシ漏光の影響が（以下の如く）
除去される。
実際には第２図に示す如く電気信号ＩｏｅとＩｅとは増
幅器２０Ａと２０Ｂとを介して増幅涙過され除算器２１
に送出される。除算器２１は出力にＩｓ ＫＩ Ｉｏｅ Ｉ。
幅器２０Ａと２０Ｂとを介して増幅涙過され除算器２１
に送出される。除算器２１は出力にＩｓ ＫＩ Ｉｏｅ Ｉ。
に等しい信号を供給する。
前記の比の使用により得られる利点は、起動後の温度上
昇期間中又はレーザーの老化の故にレーザーによって放
出される光信号の不測の導関数が除去されることである
。
昇期間中又はレーザーの老化の故にレーザーによって放
出される光信号の不測の導関数が除去されることである
。
三位置シャッタ（ｌｌ′ｆ黒、透過、１００％反射鋭）
（即ちケ゛−ジ）１２が窓７の下方でチャンバ内に配置
される。該シャッタは反射ビームの所定部分（０乃至１
００係）を透過し得る。従って、′遊猟的補償を用いて
Ｏチの（Ｓ７置を目盛零に設定することによってしきい
（ｆｍを調整し漏光を除去するために使用され得る。こ
れを基準として１００％の位エツチング終了信号を得る
ためには、好ましくはデジタル式の電子回路２２を用い
て、必要な場適当にプログラムされたデジタル＠１ｑ機
２３は回路２２のデ゛−夕を受容し例えば該データの値
を所定の２つの固定値に比較する。信号が予め決められ
た時間（例えば７乃全８秒）の間これらの２つの値の範
囲内に維持されるとエツチングすべき膜が完全に消滅し
ている。従ってアラーム２５を制御するエツチング終了
信号が計算機によって発信されその結果として自動装置
が制御される。
（即ちケ゛−ジ）１２が窓７の下方でチャンバ内に配置
される。該シャッタは反射ビームの所定部分（０乃至１
００係）を透過し得る。従って、′遊猟的補償を用いて
Ｏチの（Ｓ７置を目盛零に設定することによってしきい
（ｆｍを調整し漏光を除去するために使用され得る。こ
れを基準として１００％の位エツチング終了信号を得る
ためには、好ましくはデジタル式の電子回路２２を用い
て、必要な場適当にプログラムされたデジタル＠１ｑ機
２３は回路２２のデ゛−夕を受容し例えば該データの値
を所定の２つの固定値に比較する。信号が予め決められ
た時間（例えば７乃全８秒）の間これらの２つの値の範
囲内に維持されるとエツチングすべき膜が完全に消滅し
ている。従ってアラーム２５を制御するエツチング終了
信号が計算機によって発信されその結果として自動装置
が制御される。
関数として示すグラフである。値ＩＡ及びＩＢは、を測
定しこの測定値に近い２つの値を計狼することによって
実験的に得られる。
定しこの測定値に近い２つの値を計狼することによって
実験的に得られる。
計算機は、除去される厚み守の絶対値又はエツチング速
度Ｖの値を供給すべくプログラムされ得可能な関防であ
る。
度Ｖの値を供給すべくプログラムされ得可能な関防であ
る。
本゛尾明はｆｉｌｌ記の如く膜のエツチングの調整のみ
に雨足されない。基板に対する瞑の７′ポジツトの調整
にも本発明が使用され得る。この場合には、前記の記載
中の゛エツチング″なる用語を６デポジツト”に代替し
、”除去（膜）”なる用語を″付着（膜）”に代替すれ
ばよい。
に雨足されない。基板に対する瞑の７′ポジツトの調整
にも本発明が使用され得る。この場合には、前記の記載
中の゛エツチング″なる用語を６デポジツト”に代替し
、”除去（膜）”なる用語を″付着（膜）”に代替すれ
ばよい。
第１図は本発明デバイスの概略説明図、第２図は本発明
デバイスの電子回路の概略説明図、＠３図ｔよ本発明の
デバイスにより生成される信号を時間のｒＪＡ数として
示すグラフである。 １・・・チャンバ、２゛・・・サポート、３Ａ・・・基
板、３Ｂ・・・膜、４・・・ポンプ装置、５・・・高周
波発振器、７・・・芯、８・・・光神、９・・・偏光子
、１１・・・エキスノ々ンダーデバイス、１２・・・シ
ャッタ、１３・・・スプリッタ、１４Ａ、１４Ｂ・・・
干渉フィルタ、１５Ａ、１５Ｂ・・・光電変換器、２０
Ａ、２０Ｂ・・・増幅器、２１・・・除算器、２２・・
・電子回路、２３・・・デ・ゾタル姐算機、２５・・・
アラーム。 代理人（Ｆ理士今 村 元 ＦＩＧ、２ ＦＩＧ ３
デバイスの電子回路の概略説明図、＠３図ｔよ本発明の
デバイスにより生成される信号を時間のｒＪＡ数として
示すグラフである。 １・・・チャンバ、２゛・・・サポート、３Ａ・・・基
板、３Ｂ・・・膜、４・・・ポンプ装置、５・・・高周
波発振器、７・・・芯、８・・・光神、９・・・偏光子
、１１・・・エキスノ々ンダーデバイス、１２・・・シ
ャッタ、１３・・・スプリッタ、１４Ａ、１４Ｂ・・・
干渉フィルタ、１５Ａ、１５Ｂ・・・光電変換器、２０
Ａ、２０Ｂ・・・増幅器、２１・・・除算器、２２・・
・電子回路、２３・・・デ・ゾタル姐算機、２５・・・
アラーム。 代理人（Ｆ理士今 村 元 ＦＩＧ、２ ＦＩＧ ３
Claims (3)
- （１）部分反射性又は完全反射性の支持体上７Ｊ５ｉ吸
収性薄膜の厚みを調整するために、膜に向けられる単色
又はほぼ単色の光の光源と、ビームを２部に分割し第１
部分を第１電気信号を供給する第１の１α線形光電変換
器に誘導しビームの第２部分を膜に誘導し前記膜によシ
反射させて第２第２電気信号の比を与える手段と、前記
比の導関数を・１９るための手段と、前記導関数が所定
厚みを示す目欅値を中間に含む２つの所定値間に所定時
間維持されたとき信号を供給する手段とを含むことを特
徴とする薄膜の厚みの調節デバイス。 - （２）単色光源のビームの連終に偏光子が挿入されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のデバイス
。 - （３）光ビームの強さを０から１００％まで変化させ得
るゲージが、膜によって反射されるビームの１紡に挿入
されることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
項に記載のデバイス。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8214034A FR2531774A1 (fr) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | Dispositif de controle d'epaisseur de couches minces faiblement absorbantes |
| FR8214034 | 1982-08-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5948928A true JPS5948928A (ja) | 1984-03-21 |
Family
ID=9276824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58147266A Pending JPS5948928A (ja) | 1982-08-12 | 1983-08-11 | 弱吸収性の薄膜の厚みの調節デバイス |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0101049B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5948928A (ja) |
| AT (1) | ATE24761T1 (ja) |
| DE (1) | DE3368982D1 (ja) |
| FR (1) | FR2531774A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6168506A (ja) * | 1984-09-12 | 1986-04-08 | Tokyo Denshi Kagaku Kabushiki | エツチング深さ測定装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0227861B1 (fr) * | 1985-12-24 | 1990-07-04 | Barco Automation, Naamloze Vennootschap | Procédé de mesure d'une grandeur physique fournissant des données numériques à partir de dispositifs de mesure de valeurs analogiques et appareil de mesure appliquant ce procédé |
| US5200021A (en) * | 1986-02-15 | 1993-04-06 | Sony Corporation | Method and apparatus for vapor deposition |
| CA1302803C (en) * | 1986-02-15 | 1992-06-09 | Hiroji Kawai | Method and apparatus for vapor deposition |
| JPH0751478B2 (ja) * | 1989-11-24 | 1995-06-05 | 新技術事業団 | 化合物結晶のエピタキシャル成長方法 |
| WO1997037379A1 (en) * | 1996-04-03 | 1997-10-09 | Advanced Micro Devices, Inc. | In-situ sensor for the measurement of deposition on etching chamber walls |
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| JPS55157233A (en) * | 1979-05-28 | 1980-12-06 | Hitachi Ltd | Method and apparatus for monitoring etching |
| JPS56133466A (en) * | 1980-03-24 | 1981-10-19 | Anelva Corp | Plasma spectrum monitoring apparatus |
| JPS57117251A (en) * | 1980-12-31 | 1982-07-21 | Ibm | Device for monitoring thickness change |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2029017B (en) * | 1978-08-18 | 1982-10-13 | Holland L | Control of deposition of thin films |
| US4208240A (en) * | 1979-01-26 | 1980-06-17 | Gould Inc. | Method and apparatus for controlling plasma etching |
-
1982
- 1982-08-12 FR FR8214034A patent/FR2531774A1/fr active Granted
-
1983
- 1983-08-09 EP EP83107845A patent/EP0101049B1/fr not_active Expired
- 1983-08-09 DE DE8383107845T patent/DE3368982D1/de not_active Expired
- 1983-08-09 AT AT83107845T patent/ATE24761T1/de not_active IP Right Cessation
- 1983-08-11 JP JP58147266A patent/JPS5948928A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3368982D1 (en) | 1987-02-12 |
| ATE24761T1 (de) | 1987-01-15 |
| EP0101049B1 (fr) | 1987-01-07 |
| FR2531774A1 (fr) | 1984-02-17 |
| FR2531774B1 (ja) | 1985-01-25 |
| EP0101049A1 (fr) | 1984-02-22 |
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