JPS5986239A

JPS5986239A - 膜厚モニタ方法

Info

Publication number: JPS5986239A
Application number: JP16816083A
Authority: JP
Inventors: Masakuni Akiba; 秋葉　政邦
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-09-14
Filing date: 1983-09-14
Publication date: 1984-05-18

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】本発明は安価かつ操作が楽な膜厚モニタ方法に関するも
のである。

従来、たとえば牛導体ウェーハＫＣＶＤ（気相成長）膜
を生成するに際し、生成条件変化によるＣＶＤ膜厚のば
らつきな少なくする目的で、ＣＶＤ膜の膜厚モニタ、す
なわちＣＶＤ膜の膜厚を測定しながら生成を行ない所定
の膜厚に達した時点で膜の生成を停止させる方法がある
。

そして、ＣＶＤ膜の膜厚をレーザ光線または赤外輻射線
の干渉波形を用いて検出している。

前記、干渉波形の進行度（振幅および波長はとくに関係
な（・）は膜厚に比例することから、コンビエータ（Ｃ
ＶＵ）を使用し、波形を処理することによりＣＶＤ膜の
膜厚設定（生成、停止）を行なっている。

この具体的な装置は第３図に示すように、レーザ光線投
光器１３ａおよびセンサ１３ｂからなる膜厚検出部１３
と、ＣＶＤ膜厚の設定を図る設定器（コントローラ）１
５と、この設定器１５にメモリするためのテープリーダ
１４と、設定器１５のためのテープなつくるコンピュー
タ（ＣＰＵ）１６とで構成されている。

しかしながら、このような方法にお〜・ては、コンピュ
ータ（ＣＰＵ）等を駆使していることがら装置が高価な
ものとなること、また、装置の操作が大変となることな
どの欠点を生じている。

本発明はこのような従来の欠点を解消するものであって
、その目的とするところは、安価でかつ操作に労を要さ
ない膜厚モニタ方法を提供するにある。

そこで１本願において開示される発明のうち代表的なも
のの概要を簡単忙説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、干渉波形を増幅および監視し、膜厚設定レベ
ルそれにこの設定レベルケ通過する回数を検出すること
により、生成装置等の膜厚が所定の膜厚になったことを
モニタするものである。

以下、添付図面に関連して本発明の実施例について説明
する。

第１図は実施に用いる膜厚モニタ膜厚設定機の全体図で
ある。同図において、この膜厚設定機１は、ＣＶＤ膜生
成装置部２、ＣＶＤ膜厚検出部３、監視部４、設定器部
５それに反応ガス制御部６からなる。

そして、ＣＶＤ膜生成装置部２は、反応管２ａと、この
外側に設けたヒータ２ｂ等からなり、この反応管２ａ内
にはボート７にのせて半導体ウェーハ８を挿入している
。

ＣＶＤ膜厚検出部３は、レーザ光線投光器３ａと、この
レーザ光線が前記ウエーノ・８にあたってはね返って来
たものを受けるセンサ３ｂでなっていて、ウェーハ８の
ＣＶＤ膜生成厚さに応じた電気信号を得ることができる
。

また、監視部４はペン・レコーダをつかっており、前記
電気信号を受けて、これに応じた干渉波形を描き出すべ
（働く。

設定器部５は、設定レベルと設定レベルを通過する回数
を設定する。

さらに、反応ガス制御部６は、設定器部５の指令信号を
受けて前記反応管２ａへの反応ガスの供給、停止を図る
働をもつ。

また、前記ＣＶＤ膜生成装置部２にはじまり反応ガス制
御部６に至るまでを記載順につないで互（・に関連をも
たせている。

つぎに、このように構成した設定機１の膜厚モニタ膜厚
設定方法を説明する。

まず、ＣＶＤ膜の膜厚設定（波形進行度の設定）段階で
の作業を行なう。ついで本格的なＣＶＤ膜の生成作業段
階に入る。

前者の作業では、ＣＶＤ膜の要求膜厚（たとえば６００
０＾（とレーザ光線波長（たとえば３０００Ａ）の両者
ケ合わせて計算またはテストを図り、設定する波長の進
行度（たとえば４サイクル）を得る。

そして、これを設定器部５に、たとえば設定レベル５０
／１００．この設定レベルを通過する回数、すなわち設
定レベル回数９を設定する。

これにより、ＣＶＤ膜の膜厚設定段階としての作業が終
了する。

ついで、後者にあたるＣＶＤ膜の本格的な生成作業段階
に入る。

この段階では、まずウエーノ・８に’−ＣＶ　Ｄ膜をつ
くるための反応ガスを制御部６から反応管２ａ内に定量
流す。

これにより、ウエーノ１８にＣＶＤ膜がしだいに厚く生
長して行く。

このＣＶＤ膜の生長状態はレーザ光線によりＣＶＤ膜厚
検出部３での干渉波形として検出される。

この干渉波形は監視部４（ペン・レコーダ）で増幅し、
かつ監視する。この干渉波形９を第２図に示している。

ついで、この干渉波形９に基づいて、あらかじめ膜厚設
定段階で設定器の設定レベル５０／１００すなわち第２
図点ａを最初点として干渉波形９の進行方向に向かって
点５〜点ｉに至るまでの回数９回（設定レベル回数９）
！数えたところで１反応管２ａに対する反応ガスの供給
を停止する。

これにより、所定のＣＶＤ膜厚（６０００＾）をウェー
ハ８上に生成することができる。

したがって、ＣＶＤ膜の生成条件が異なり（生成速度が
変化）干渉波形の波長が長くなっても、短かくなっても
また、ウエーノ為８のレーザ光線反射率が変り、干渉波
形の振巾が異なっても一定膜厚（波形進行度）で生成が
停止し、ＣＶＤ膜の品質のばらつきがなくなる。

以上の説明から明らかなように本発明の膜厚モニタ方法
によれば、ＣＶＤ膜厚検出部から得られる干渉波形の進
行度とＣＶＤ膜の膜厚が相関関係にあることに着目し、
干渉波形の進行度を一軸にて検出し、膜厚設定（波形進
行度の設定）を図り。

これに対処するべく監視部、設定器部を動作させること
で、従来のようにコンピュータＣ１，ＣＰ　Ｕ　）等を
要さない。

また、コンピュータを用いた場合にも演算処理等が簡単
なため、回路構成全体を簡単にすることができる。

したがって、非常に安価な膜厚モニタ膜厚設定機を得る
ことができると同時に１面倒な操作技術を必要としない
など数々の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に用いる膜厚モニタ膜厚設定機の
全体な示す概略図、第２図は干渉波形を示す波形図、第
３図は従来の方法に用〜・る膜厚設定機の概略説明図で
ある。１・・・膜厚設定機、２・・・ＣＶＤ膜生成装置部、２
＆・・・反応管、２ｂ・・・ヒータ、３・・・ＣＶＤ膜
厚検出部、３ａ・・・レーザ光線投光器、３ｂ・・・セ
ンサ、４・・・監視部、５・・・設定器部、６・・・反
応ガス制御部、７・・・ボート、８・・・半導体ウェー
ハ、９・・・干渉波形、１３・・・膜厚検出部、１３ａ
・・・レーザ光線投光器、１３ｂ・・・センサ、１４・
・・テープリーダ、１５・・・設定器、１６・・・コン
ピュータ（ＣＰＵ）。第　　１　　図第　　２　　図第　　３　図

Claims

【特許請求の範囲】

１、生成膜またはエツチング膜による干渉波形のほぼ連
続的変化を監視することによって、所望の膜厚に達した
ことを検出する成膜装置またはエツチング装置用膜厚モ
ニタ方法。