JPS6086843A - 偏光解析装置を有する加工装置 - Google Patents
偏光解析装置を有する加工装置Info
- Publication number
- JPS6086843A JPS6086843A JP19426383A JP19426383A JPS6086843A JP S6086843 A JPS6086843 A JP S6086843A JP 19426383 A JP19426383 A JP 19426383A JP 19426383 A JP19426383 A JP 19426383A JP S6086843 A JPS6086843 A JP S6086843A
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- Japan
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- polarized light
- port
- light source
- polarized
- processing
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- 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
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は表面処理加工装置に係ｐ％特に加工表面の計測
手段として偏光解析法を用いる場合に好適な加工装置に
関する。
手段として偏光解析法を用いる場合に好適な加工装置に
関する。
半導体の製造プロセス中では、薄膜を形成することが良
く行なわれるが、たとえば酸化膜や窒化膜などの透明絶
縁膜を形成するときに、その膜厚をモニタするためには
、レーザの干渉を利用した方法が良く用いられている。
く行なわれるが、たとえば酸化膜や窒化膜などの透明絶
縁膜を形成するときに、その膜厚をモニタするためには
、レーザの干渉を利用した方法が良く用いられている。
これはたとえばＣＶＤ装置では第１図に示すような構成
で利用されている。反応チャンバ１１の中の回転ホルダ
１２上にマウント−ｉｌにれたクエーハ１３の上に形成
される酸化膜の膜厚を測定するために、反応チャンバの
蓋部に設けられた窓１４を通してレーザ光源１５より発
せられるレーザ光１６をウェーハ表面に照射し、その反
射光を同じく反応チャンバに設けた窓１４′を通して光
検出部１７で受ける構成のものが一般に利用されている
。この方式ではレーザの可干渉性を利用していて、形成
される膜の表面と、膜とウェーハの界面での反射の干渉
により、膜の成長に伴って反射光に周期的な強度変化が
現われ、この周期がレーザ波長に相当するところから、
逆に形成されつつある膜の光学的厚さを知ることができ
る。この方法では通常はミクロン単位の厚さの絶縁膜等
が対象となるため、レーザの強度変化も数回の周期が観
測できる状態で使用され、その周期の１７１０程度がこ
の方式の膜厚測定精度となる。この方式では反射光のみ
が重要であり、光学系の取付は角度が調整できれば良く
、通常はその角度精度も余り厳しくは要求されない。
で利用されている。反応チャンバ１１の中の回転ホルダ
１２上にマウント−ｉｌにれたクエーハ１３の上に形成
される酸化膜の膜厚を測定するために、反応チャンバの
蓋部に設けられた窓１４を通してレーザ光源１５より発
せられるレーザ光１６をウェーハ表面に照射し、その反
射光を同じく反応チャンバに設けた窓１４′を通して光
検出部１７で受ける構成のものが一般に利用されている
。この方式ではレーザの可干渉性を利用していて、形成
される膜の表面と、膜とウェーハの界面での反射の干渉
により、膜の成長に伴って反射光に周期的な強度変化が
現われ、この周期がレーザ波長に相当するところから、
逆に形成されつつある膜の光学的厚さを知ることができ
る。この方法では通常はミクロン単位の厚さの絶縁膜等
が対象となるため、レーザの強度変化も数回の周期が観
測できる状態で使用され、その周期の１７１０程度がこ
の方式の膜厚測定精度となる。この方式では反射光のみ
が重要であり、光学系の取付は角度が調整できれば良く
、通常はその角度精度も余り厳しくは要求されない。
厚い絶縁膜を形成する場合には上記の如きモニタ方法が
採用されているが数１０人の薄い膜を形成する場合、上
記の方法は使用できず、通常は同じ形成条件下での形成
時間の調整で目的膜厚の膜を形成するという方法がとら
れている。
採用されているが数１０人の薄い膜を形成する場合、上
記の方法は使用できず、通常は同じ形成条件下での形成
時間の調整で目的膜厚の膜を形成するという方法がとら
れている。
しかし１例えばジョセフソン接合素子の如く、トンネル
伝導を利用する素子では膜厚の要求精度が高く、その形
成時の膜厚モニタには第２図に示すような偏光解析法が
利用する等の方法が講じられている。例えばスパッタ堆
積を行なう反応チャンバ２１のウェーハ保持台２２に固
定されたウェーハ２３の表面に形成される酸化膜の膜厚
を測定するために、反応チャンバに設けられた窓２４を
通して、偏光光源２５から既知の偏光をウェーハ表面に
照射し、その反射光を窓２４′を通して検光部２６で愛
社て、反射光の偏光状態を解析することにより、ウェー
Ｉ・表面の極薄膜の膜厚測定を行なうことが試みられて
いる。
伝導を利用する素子では膜厚の要求精度が高く、その形
成時の膜厚モニタには第２図に示すような偏光解析法が
利用する等の方法が講じられている。例えばスパッタ堆
積を行なう反応チャンバ２１のウェーハ保持台２２に固
定されたウェーハ２３の表面に形成される酸化膜の膜厚
を測定するために、反応チャンバに設けられた窓２４を
通して、偏光光源２５から既知の偏光をウェーハ表面に
照射し、その反射光を窓２４′を通して検光部２６で愛
社て、反射光の偏光状態を解析することにより、ウェー
Ｉ・表面の極薄膜の膜厚測定を行なうことが試みられて
いる。
この方法によれば数人の膜厚の測定が可能であるが、こ
のためには光路中の光学素子の光軸調整、入射角の設定
、ウェーハに照射される偏光測定等を精匪良く行なう必
要がある。従来の装置唸このような測定系の適用性が考
慮されておらず、第１図、第２図に例示するように、入
射光及び試料表面からの反射光を通過させるための窓が
取付けられているに過ぎない。したがって第２図に示す
ような装置の場合には試料表面を反射面とし、入射角に
端面が設定され、入射側および反射側に垂直面を持つよ
うなプリズムを試料位置に取付け、光軸の調整及び偏光
の補正等の作業を行なうが、一般に界面での反射や、光
学材料中を光が通過するとその偏光状態が変化するため
にその補正手順が複雑かつ煩雑であり、これまでは多大
な労力を払ってこれを行なっていた。
のためには光路中の光学素子の光軸調整、入射角の設定
、ウェーハに照射される偏光測定等を精匪良く行なう必
要がある。従来の装置唸このような測定系の適用性が考
慮されておらず、第１図、第２図に例示するように、入
射光及び試料表面からの反射光を通過させるための窓が
取付けられているに過ぎない。したがって第２図に示す
ような装置の場合には試料表面を反射面とし、入射角に
端面が設定され、入射側および反射側に垂直面を持つよ
うなプリズムを試料位置に取付け、光軸の調整及び偏光
の補正等の作業を行なうが、一般に界面での反射や、光
学材料中を光が通過するとその偏光状態が変化するため
にその補正手順が複雑かつ煩雑であり、これまでは多大
な労力を払ってこれを行なっていた。
本発明はかかる測定目的を有する測定装置を具備する装
置に対し、容易かつ精度良く光軸調整及び偏光補正のた
めの測定及び調整のできる新規な構造を有する装置を提
供することを目的とする。
置に対し、容易かつ精度良く光軸調整及び偏光補正のた
めの測定及び調整のできる新規な構造を有する装置を提
供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明はウェーハ等の被加工
物に対し、偏光測定を行なうための光路の他に光軸及び
偏光の調整を行なうための貫通光路を装置内に確保され
た構造で加工装置を構成するものである。
物に対し、偏光測定を行なうための光路の他に光軸及び
偏光の調整を行なうための貫通光路を装置内に確保され
た構造で加工装置を構成するものである。
以下、本発明の実施例を第３図を用いて説明する。第３
図はプラズマ雰囲気中の立面断面を示し、その主要部は
ドラム状の反応チャンバ３１及び排気ボート３２よす構
成されている。プラズマ発生部（図示せず）は紙面背後
方向にあり、ウェーハホルダ３３に保持されたウェーハ
３４がプラズマ雰囲気中に浸され１表面で酸化反応が進
行する。
図はプラズマ雰囲気中の立面断面を示し、その主要部は
ドラム状の反応チャンバ３１及び排気ボート３２よす構
成されている。プラズマ発生部（図示せず）は紙面背後
方向にあり、ウェーハホルダ３３に保持されたウェーハ
３４がプラズマ雰囲気中に浸され１表面で酸化反応が進
行する。
ウェーハホルダにはヒータ（図示せず）が埋設され、ウ
ェーハを所望の温度まで加熱できる。ウェーハ表面で形
成される酸化膜の膜厚を測定するために、ウェーハ中心
を起点として、入射角、出射角各７０°の方向にそれぞ
れ入射用ボート３５および出射用ボート３５′か反応チ
ェンバ３１に設けられており、偏光光源３６からの光３
７が、入射ボート３５を通ってウェーＩ・３４に照射さ
れ、その反射光３７′が出射ボート３５′を通って検光
部３８で測定される。
ェーハを所望の温度まで加熱できる。ウェーハ表面で形
成される酸化膜の膜厚を測定するために、ウェーハ中心
を起点として、入射角、出射角各７０°の方向にそれぞ
れ入射用ボート３５および出射用ボート３５′か反応チ
ェンバ３１に設けられており、偏光光源３６からの光３
７が、入射ボート３５を通ってウェーＩ・３４に照射さ
れ、その反射光３７′が出射ボート３５′を通って検光
部３８で測定される。
通常計測時には上述した構成で測定が行なわれるが、極
薄膜を測定するためにはウェーッ＼からの反射光が円偏
光に近い方が測定精度が高いことが知られており、この
条件を実現するためには偏光光源より出る光３７の偏光
状態を調整し、既知のものとしておかねばならない。こ
のため、本発明を適用したこの装置では反応チャンバの
入射ボート３５と対向する位置に直進出射ボート３５“
が設けられておハさらにこの間の光路が確保される様に
ウェーハホルダ３３１Ｃは偏光レーザビームが通過し得
る穿孔部が設けられている。勿論、光路を確保するには
調整時のみウェーッ・ホルダ３３を取ｐ外すことで目的
は達せられるが５本装置の場合には入射角の精密調整を
行なうため、ウェーハホルダを取り付けたまま、光源部
の光軸及び偏光調整ができるよう、上述の工夫がなされ
ている。
薄膜を測定するためにはウェーッ＼からの反射光が円偏
光に近い方が測定精度が高いことが知られており、この
条件を実現するためには偏光光源より出る光３７の偏光
状態を調整し、既知のものとしておかねばならない。こ
のため、本発明を適用したこの装置では反応チャンバの
入射ボート３５と対向する位置に直進出射ボート３５“
が設けられておハさらにこの間の光路が確保される様に
ウェーハホルダ３３１Ｃは偏光レーザビームが通過し得
る穿孔部が設けられている。勿論、光路を確保するには
調整時のみウェーッ・ホルダ３３を取ｐ外すことで目的
は達せられるが５本装置の場合には入射角の精密調整を
行なうため、ウェーハホルダを取り付けたまま、光源部
の光軸及び偏光調整ができるよう、上述の工夫がなされ
ている。
光源部の光軸調整性入射ボート３５及び直進出射ボート
３５“を利用し、ウェーハホルダ中央のウェーハ中心部
を通り、７０°の入射角が確保できるよう光源のレーザ
取付は角度（ｉｌ−調整することで行なわれる。またウ
ェーッ・に入射する偏光の状態は、光検出部３８を直進
出射ボート３５”側の位置３８′に移動し、光源部から
直進する偏光を直接測定しながら偏光光源部の偏光プリ
ズム（図示せず）及び補償板（図示せず）等の光学部品
を調整し、所望の偏光及びワエーハ面への照射状態を設
定することができる。
３５“を利用し、ウェーハホルダ中央のウェーハ中心部
を通り、７０°の入射角が確保できるよう光源のレーザ
取付は角度（ｉｌ−調整することで行なわれる。またウ
ェーッ・に入射する偏光の状態は、光検出部３８を直進
出射ボート３５”側の位置３８′に移動し、光源部から
直進する偏光を直接測定しながら偏光光源部の偏光プリ
ズム（図示せず）及び補償板（図示せず）等の光学部品
を調整し、所望の偏光及びワエーハ面への照射状態を設
定することができる。
本発明における構成を加工装置側で用意することにより
、偏光を用いた測定での調整を直接的に行なうことがで
き、また、その装置系で得られる最も高い積度でこれを
行なうことが可能である。
、偏光を用いた測定での調整を直接的に行なうことがで
き、また、その装置系で得られる最も高い積度でこれを
行なうことが可能である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、偏光光源及び検光手段を有する偏光解析装置を加工
物の計測手段として具備する加工装置において、加工時
に被加工物が保持されるべき空間の少くとも一部を通り
、上記光源の入射部より加工装置を貫通する光路を設け
たことを特徴とする加工装置。 ２ 上記加工装置が、イオン打込み真空蒸着、スパッタ
、 ＣＶＤ （Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＶａｐｏｒＤｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ ：気相化学被着）、プラスマエッチング
、プラズマ被着、プラズマ反応、光化学エツチング、光
化学被着、光化学反応のうちの少くとも一つまたはその
組み合わせによる薄膜被着もしくは表面処理装置である
特許請求の範囲第１項記載の加工装置。 ３、被加工物の保持機構に穿孔等の構造体の無い領域を
設け、光路を供し得る構造としたことを特徴とする特許
梢求範凹第１項もしくは第２項記載の加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19426383A JPS6086843A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 偏光解析装置を有する加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19426383A JPS6086843A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 偏光解析装置を有する加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086843A true JPS6086843A (ja) | 1985-05-16 |
Family
ID=16321715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19426383A Pending JPS6086843A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 偏光解析装置を有する加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6086843A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7859659B2 (en) | 1998-03-06 | 2010-12-28 | Kla-Tencor Corporation | Spectroscopic scatterometer system |
-
1983
- 1983-10-19 JP JP19426383A patent/JPS6086843A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7859659B2 (en) | 1998-03-06 | 2010-12-28 | Kla-Tencor Corporation | Spectroscopic scatterometer system |
| US7898661B2 (en) | 1998-03-06 | 2011-03-01 | Kla-Tencor Corporation | Spectroscopic scatterometer system |
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