KR20240012319A - 분석 장치, 분석 방법 및 분석용 프로그램 - Google Patents

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모토노부 다카하시
마사카즈 미나미
유헤이 사카구치
도루 시미즈
데츠오 후지이
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가부시키가이샤 호리바 에스텍
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Abstract

본 발명은 피처리물에 대한 처리량을 정밀도 좋게 모니터링하는 것으로, 피처리물(W)을 처리했을 때 생기는 반응 생성물의 농도 또는 분압을 측정하는 측정부(2)와, 측정부(2)의 출력값을 이용하여 피처리물(W)에 대한 처리량을 산출하는 연산부(3)를 구비하고, 측정부(2)는 반응 생성물을 포함하는 측정 대상 가스에 레이저광을 조사하는 레이저 광원(22)와, 측정 대상 가스를 투과한 레이저광을 검출하는 광 검출기(23)와, 광 검출기(23)의 검출 신호에 기초하여 반응 생성물의 농도 또는 분압을 산출하는 신호 처리부(242)를 가지고, 연산부(3)는 측정부(2)의 출력값을 시간 적분한 시간 적분값을 산출하는 시간 적분부(32)와, 측정부(2)의 출력값을 시간 적분한 시간 적분값과 피처리물에 대한 처리량의 관계를 나타내는 관계 데이터를 격납하는 관계 데이터 격납부(31)와, 시간 적분부(32)에 의해 얻어진 시간 적분값과 관계 데이터로부터 피처리물에 대한 처리량을 산출하는 처리량 산출부(33)를 가진다.

Description

분석 장치, 분석 방법 및 분석용 프로그램{ANALYSIS DEVICE, ANALYSIS METHOD, AND ANALYSIS PROGRAM}
본 발명은 예를 들면 반도체 프로세스 등의 프로세스에 이용되는 분석 장치, 분석 방법 및 분석용 프로그램에 관한 것이다.
종래, 반도체 프로세스 중에서, 예를 들면 에칭 프로세스에 있어서의 엔드 포인트(에칭 깊이)를 모니터하기 위해서는, 예를 들면 특허 문헌 1에 나타내는 프로세스 중의 플라즈마 발광을 검출하는 플라즈마 발광 모니터(OES；Optical Emission Spectrometer)가 이용되고 있다.
그렇지만, OES에서는, 플라즈마가 작용함으로써 생기는 플라즈마 발광을 검출하고 있기 때문에, 플라즈마를 사용하지 않는 에칭 프로세스에서는 사용할 수 없다. 또, 프로세스 챔버나 OES 등의 개체차, 장착 위치의 오차, 프로세스 가스나 반응 생성물 등에 의한 창의 오염이나 발광종의 상태 등에 의해, OES의 출력값은 프로세스마다, 날마다, 개체마다 상이하다. 이 때문에, OES에서는 제현성이 좋은 데이터를 취득하지 못하고, OES의 출력값을 상대적으로 사용하여, 그 변화의 경향으로부터 엔드 포인트를 결정하고 있다.
그 외, 엔드 포인트를 모니터하기 위해서, 비분산 적외선 흡수법(NDIR；Non Dispersive Infrared)을 이용한 분석계(NDIR 분석계)가 이용되고 있다. 그런데, NDIR 분석계에서는, 엔드 포인트를 정밀도 좋게 측정하기에는, 분해능(감도)이 부족하다. 특히 근래에서는, 반도체의 미세화가 진행되고 있어, 반도체 노드(최소 선폭)가 작아짐에 따라서, 분해능(감도)의 부족에 의한 측정 오차가 커져 버린다.
특허 문헌 1: 일본 특개 2002－170812호 공보
이에, 본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 피처리물을 처리하는 프로세스에 있어서의 피처리물에 대한 처리량을 정밀도 좋게 모니터링하는 것을 그 주된 과제로 하는 것이다.
즉, 본 발명에 따른 분석 장치는, 피처리물을 처리하는 프로세스에 있어서 피처리물을 처리했을 때 생기는 반응 생성물의 농도, 분압 또는 이것들과 관련된 값을 측정하는 측정부와, 상기 측정부의 출력값을 이용하여 상기 피처리물에 대한 처리량을 산출하는 연산부를 구비하고, 상기 측정부는 상기 반응 생성물을 포함하는 측정 대상 가스에 레이저광을 조사하는 레이저 광원과, 상기 측정 대상 가스를 투과한 레이저광을 검출하는 광 검출기와, 상기 광 검출기의 검출 신호에 기초하여 상기 반응 생성물의 농도, 분압 또는 이것들과 관련된 값을 산출하는 신호 처리부를 가지고, 상기 연산부는 상기 측정부의 출력값을 시간 적분한 시간 적분값을 산출하는 시간 적분부와, 상기 측정부의 출력값을 시간 적분한 시간 적분값과 상기 피처리물에 대한 처리량의 관계를 나타내는 관계 데이터를 격납하는 관계 데이터 격납부와, 상기 시간 적분부에 의해 얻어진 시간 적분값과 상기 관계 데이터로부터 상기 피처리물에 대한 처리량을 산출하는 처리량 산출부를 가지는 것을 특징으로 한다.
이러한 분석 장치에 의하면, 피처리물을 처리하는 프로세스에 있어서 피처리물을 처리했을 때 생기는 반응 생성물을, 레이저 분광법에 의해 측정하고 있으므로, 반응 생성물의 농도, 분압 또는 이것들과 관련된 값을 정밀도 좋게 측정할 수 있다. 그리고, 측정부의 출력값을 시간 적분한 시간 적분값과 피처리물에 대한 처리량의 관계를 이용하여, 피처리물에 대한 처리량을 산출하고 있으므로, 피처리물에 대한 처리량을 정밀도 좋게 모니터링할 수 있다.
상기 연산부는 상기 측정부의 출력값의 시간 변화에 기초하여, 상기 피처리물에 대한 처리 속도가 변화된 것을 판정하는 처리 판정부를 더 구비하는 것이 바람직하다.
이 구성이면, 예를 들면 동일한 막 또는 물질을 처리하고 있을 때, 측정부의 출력값이 변화했을 경우에, 해당 막 또는 물질의 처리 속도가 변화되어 있는 것을 알 수 있다.
상술한 것처럼, 예를 들면 에칭 프로세스 등의 반도체 프로세스에서는, 피처리물의 처리 속도(에칭 레이트)가 면 내에 있어서 불균일한 것을 생각할 수 있다. 이 면 내에 있어서의 편차를 산출하기 위해서는, 상기 연산부는, 상기 측정부의 출력값의 시간 변화에 기초하여, 상기 피처리물의 면 내에 있어서의 처리량의 편차를 산출하는 편차 산출부를 더 구비하는 것이 바람직하다.
다중 반사 방식의 레이저 분광법에 의해 반응 생성물의 농도, 분압 또는 이것들과 관련된 값을 보다 한층 정밀도 좋게 측정하기 위해서는, 상기 측정부는 다중 반사 미러를 더 가지고, 상기 레이저 광원은 상기 다중 반사 미러의 사이에 레이저광을 입사시키는 것이고, 상기 광 검출기는 상기 다중 반사 미러의 사이로부터 출사된 광을 검출하는 것인 것이 바람직하다.
예를 들면 에칭 프로세스 등의 반도체 프로세스에서는, 피처리물의 처리 속도(에칭 레이트)가 면 내에 있어서 불균일한 것을 생각할 수 있다. 그리고, 이 처리 속도의 면 내 분포는, 반응 생성물의 발생 상태에 의해 판별할 수 있고, 반응 생성물의 발생 상태는 측정부의 출력값으로부터 판별할 수 있다. 그 때문에, 상기 연산부는 상기 측정부의 출력값의 시간 변화에 기초하여, 상기 피처리물에 대한 처리량의 균일성을 판정하는 균일성 판정부를 더 구비하는 것이 바람직하다.
구체적인 실시 양태로서는, 상기 균일성 판정부는 상기 측정부의 출력값의 시간 변화에 있어서의 기울기에 기초하여 피처리물에 대한 처리량의 균일성을 판정하는 것을 생각할 수 있다.
예를 들면, 피처리물이 제1 층과, 해당 제1 층의 아래에 있는 제2 층을 가지고, 제1 층의 에칭에 의한 반응 생성물의 단위 시간당 발생량과, 제2 층의 에칭에 의한 반응 생성물의 단위 시간당 발생량이 상이한 경우를 생각한다. 이 경우, 에칭 레이트의 면 내 분포의 균일성이 높으면, 에칭하는 층이 제1 층으로부터 제2 층으로 변화할 때, 측정부의 출력값의 시간 변화에 있어서의 기울기의 크기는 커진다. 한편, 에칭 레이트의 면 내 분포의 균일성이 낮으면, 에칭하는 층이 제1 층으로부터 제2 층으로 변화할 때, 측정부의 출력값의 시간 변화에 있어서의 기울기의 크기는 작아진다.
프로세스 챔버 내에 부착되어 있는 성분이나 광학창의 오염 등에 의한 오차 요인을 저감시켜, 반응 생성물을 정밀도 좋게 측정하기 위해서는, 상기 측정부는 상기 피처리물에 대한 처리가 행해지고 있지 않은 상태에서 제로 교정을 행하는 제로 교정 기능을 가지는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 상기 측정부는 프로세스 챔버 내에 반응 생성물이 존재하지 않는 상태, 예를 들면 (1) 피처리물에 대한 처리가 행해지고 있지 않고, 또한, 프로세스 챔버가 진공 퍼지되어 있는 상태, 또는, (2) 피처리물에 대한 처리가 행해지고 있지 않고, 또한, 프로세스 챔버 내에 질소나 아르곤 등의 불활성 가스를 흘리고 있는 상태에서, 제로 교정을 행하는 제로 교정 기능을 가지는 것이 바람직하다.
상기 레이저 광원에는 반도체 레이저를 이용하는 것을 생각할 수 있고, 이 반도체 레이저는 양자 캐스케이드 레이저인 것이 바람직하다.
양자 캐스케이드 레이저는, 실온에서 중적외 영역의 파장을 발진하는 것이 가능한 유일한 실용적 반도체 레이저이며, 많은 가스 분자는 중적외 영역에 큰 흡수를 가지기 때문에, 분석계의 향상을 도모할 수 있다.
또, 상술한 분석 장치의 관계 데이터의 작성 방법으로서는, 예를 들면 엘립소미터 등을 이용하여, 처리된 피처리물을 복수점에 있어서의 처리량을 측정하고, 이들 복수점의 처리량의 평균값과 측정부의 출력값의 시간 적분값의 상관을 취하는 방법을 생각할 수 있다.
그렇지만, 복수점의 처리량을 측정할 필요가 있어, 작업이 번잡하게 될 뿐만 아니라, 평균화하는 것에 의해 오차가 생길 우려가 있다.
이에, 본 발명에 따른 분석 장치의 관계 데이터의 작성 방법은, 피처리물을 처리하는 프로세스에 있어서 피처리물을 처리하고, 상기 측정부의 출력값을 시간 적분하여 시간 적분값을 산출하고, 처리된 상기 피처리물의 중량으로부터 처리량을 산출하고, 산출된 시간 적분값과, 산출된 처리량으로부터 상기 관계 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.
이러한 분석 장치의 관계 데이터의 작성 방법에 의하면, 처리된 피처리물의 중량으로부터 처리량을 산출하고 있으므로, 관계 데이터의 작성이 간이해지고, 또, 정확한 관계 데이터를 작성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 분석 방법은, 피처리물을 처리하는 프로세스에 있어서 피처리물을 처리했을 때 생기는 반응 생성물의 농도, 분압 또는 이것들과 관련된 값을 측정하는 측정부를 이용한 분석 방법으로서, 상기 측정부는 상기 반응 생성물을 포함하는 측정 대상 가스에 레이저광을 조사하는 레이저 광원과, 상기 측정 대상 가스를 투과한 레이저광을 검출하는 광 검출기와, 상기 광 검출기의 검출 신호에 기초하여 상기 반응 생성물의 농도, 분압 또는 이것들과 관련된 값을 산출하는 신호 처리부를 가지는 것이고, 상기 측정부의 출력값을 시간 적분한 시간 적분값을 산출하고, 상기 측정부의 출력값을 시간 적분한 시간 적분값과 상기 피처리물에 대한 처리량의 관계를 나타내는 관계 데이터를 이용하여, 상기 피처리물에 대한 처리량을 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 분석용 프로그램은, 피처리물을 처리하는 프로세스에 있어서 상기 피처리물을 처리했을 때 생기는 반응 생성물의 농도, 분압 또는 이것들과 관련된 값을 측정하는 측정부를 구비하는 분석 장치에 이용되어, 상기 측정부의 출력값을 이용하여 상기 피처리물에 대한 처리량을 산출하기 위한 분석용 프로그램으로서, 상기 측정부는 상기 반응 생성물을 포함하는 측정 대상 가스에 레이저광을 조사하는 레이저 광원과, 상기 측정 대상 가스를 투과한 레이저광을 검출하는 광 검출기와, 상기 광 검출기의 검출 신호에 기초하여 상기 반응 생성물의 농도, 분압 또는 이것들과 관련된 값을 산출하는 신호 처리부를 가지고, 상기 분석용 프로그램은, 상기 측정부의 출력값을 시간 적분한 시간 적분값을 산출하는 시간 적분부와, 상기 측정부의 출력값을 시간 적분한 시간 적분값과 상기 피처리물에 대한 처리량의 관계를 나타내는 관계 데이터를 격납하는 관계 데이터 격납부와, 상기 시간 적분부에 의해 얻어진 시간 적분값과 상기 관계 데이터로부터 상기 피처리물에 대한 처리량을 산출하는 처리량 산출부로서의 기능을 컴퓨터에 발휘시키는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성한 본 발명에 의하면, 피처리물을 처리하는 프로세스에 있어서의 피처리물에 대한 처리량을 정밀도 좋게 모니터링할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 분석 장치를 나타내는 모식도이다.
도 2는 동 실시 형태에 있어서의 측정부의 신호 처리 장치 및 연산부의 기능 구성도이다.
도 3은 동 실시 형태에 있어서의 레이저 발진 파장의 변조 방법을 나타내는 모식도이다.
도 4는 동 실시 형태에 있어서의 발진 파장, 광 강도 I(t), 로그 강도 L(t), 특징 신호 Fi(t), 상관값 Si의 일례를 나타내는 시계열 그래프이다.
도 5는 동 실시 형태의 단독 상관값 및 샘플 상관값을 이용한 농도 또는 분압 산출의 개념도를 나타내는 도면이다.
도 6은 동 실시 형태의 측정부의 출력값과 에칭 레이트의 상관과, 종래의 플라즈마 발광 모니터(OES)의 출력값과 에칭 레이트의 상관을 나타내는 실험 결과이다.
도 7은 변형 실시 형태의 측정부의 신호 처리 장치 및 연산부의 기능 구성도이다.
도 8은 변형 실시 형태의 에칭의 각 단계와, 이들 각 단계에 있어서의 측정부의 출력값을 나타내는 도면이다.
도 9는 변형 실시 형태의 (a) 연산부의 기능 구성도, (b) 처리 판정을 설명하는 도면이다.
도 10은 변형 실시 형태의 (a) 연산부의 기능 구성도, (b) 편차 산출의 설명도이다.
도 11은 변형 실시 형태의 에칭의 종점(엔드 포인트)의 산출 방법을 나타내는 도면이다.
이하에, 본 발명에 따른 분석 장치의 일 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다.
또한, 이하에 나타내는 어느 도면에 대해서도, 알기 쉽게 하기 위해서, 적절히 생략하거나 또는 과장하여 모식적으로 그려져 있다. 동일한 구성요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여하고 설명을 적절히 생략한다.
본 실시 형태에 따른 분석 장치(100)는, 에칭되는 피처리물(W)의 에칭 깊이를 모니터링하기 위한 것이다. 이 분석 장치(100)는 피처리물(W)을 에칭했을 때 생기는 반응 생성물의 농도, 분압 또는 이것들과 관련된 값을 측정하고, 그 농도, 분압 또는 이것들과 관련된 값을 나타내는 출력값을 이용하여 에칭 깊이를 구하는 것이다.
여기서, 분석 장치(100)는, 도 1에 나타내는 것처럼, 에칭이 행해지는 프로세스 챔버(PC)의 배기관(H)에 장착되어 마련되고, 해당 배기관(H)을 흐르는 가스(이하, 측정 대상 가스)에 포함되는 반응 생성물을 분석하는 구성으로 하고 된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 배기관(H)에는 터보 분자 펌프(TMP) 및 드라이 펌프(DP)가 마련되어 있고, 분석 장치(100)는 터보 분자 펌프(TMP) 및 드라이 펌프(DP)의 사이에 마련되어 있지만, 이것으로 한정되지 않는다.
구체적으로 분석 장치(100)는, 도 1 및 도 2에 나타내는 것처럼, 피처리물(W)을 에칭했을 때 생기는 반응 생성물의 농도, 분압 또는 이것들과 관련된 값을 측정하는 측정부(2)와, 측정부(2)의 출력값을 이용하여 피처리물(W)의 에칭 깊이를 산출하는 연산부(3)를 구비하고 있다.
＜측정부(2)의 구성＞
측정부(2)는 측정 대상 가스에 포함되는 반응 생성물(여기에서는 SiF4)의 농도를 연속 측정하는 것이고, 예를 들면, 적외 레이저 흡수 변조법(일본 특허 제6886507호 참조；IRLAM(Infrared Laser Absorption Modulation))을 이용한 것이다.
구체적으로 측정부(2)는, 도 1 및 도 2에 나타내는 것처럼, 측정 대상 가스를 사이에 두고 마련된 한 쌍의 다중 반사 미러(M1, M2)를 가지는 측정 셀(21)과, 측정 셀(21)에 레이저광을 조사하여, 한 쌍의 다중 반사 미러(M1, M2)의 사이에 레이저광을 입사시키는 반도체 레이저(22)와, 한 쌍의 다중 반사 미러(M1, M2)의 사이로부터 출사되어, 측정 셀(21)을 통과한 레이저광을 검출하는 광 검출기(23)와, 광 검출기(23)의 검출 신호에 기초하여 반응 생성물의 농도 또는 분압을 산출하는 신호 처리 장치(24)를 가지고 있다.
측정 셀(21)은 내부에 한 쌍의 다중 반사 미러(M1, M2)가 마련됨으로써, 레이저광을 다중 반사하는 소위 헤리엇(Herriott) 셀이라고 불리는 것이다. 또한, 측정 셀(21)은 헤리엇 셀 외에, 측정 대상 가스를 사이에 두고 마련된 복수의 다중 반사 미러를 가지는 화이트 셀이어도 되고, 측정 대상 가스를 둘러싸는 둥근고리 모양의 다중 반사 미러를 가지는 링 셀이어도 된다.
반도체 레이저(22)는 양자 캐스케이드 레이저이다. 양자 캐스케이드 레이저는 다단 양자 우물 구조에 의한 서브 밴드간 천이를 이용한 반도체 레이저이며, 약 4μm ~ 약 20μm의 파장 범위에 있어서 특정 파장의 레이저광을 발진하는 것이다. 이 반도체 레이저(22)는, 주어진 전류(또는 전압)에 의해서, 발진 파장을 변조(바꾸는) 것이 가능한 것이다.
광 검출기(23)는, 여기에서는, 비교적 염가의 서모 파일 등의 열형의 것을 이용하고 있지만, 그 외의 타입의 것, 예를 들면, 응답성이 좋은 HgCdTe, InGaAs, InAsSb, PbSe 등의 양자형 광전 소자를 이용해도 상관없다.
신호 처리 장치(24)는 버퍼, 증폭기 등으로 이루어지는 아날로그 전기 회로와, CPU, 메모리 등으로 이루어지는 디지털 전기 회로와, 이들 아날로그/디지털 전기 회로 간을 중개하는 AD 컨버터, DA 컨버터 등을 구비한 것이다.
그리고, 신호 처리 장치(24)는, 상기 메모리의 소정 영역에 격납한 소정의 프로그램에 따라서 CPU나 그 주변기기가 협동함으로써, 도 2에 나타내는 것처럼, 반도체 레이저(22)의 출력을 제어하는 광원 제어부(241)나, 광 검출기(23)의 검출 신호를 수신하고, 그 값을 연산 처리하여 측정 대상 성분의 농도, 분압 또는 이것들과 관련된 값을 산출하는 신호 처리부(242)로서의 기능을 발휘한다. 또한, 농도 또는 분압과 관련된 값에는, 예를 들면 흡수 강도 등의 농도 또는 분압과 상관이 있는 값을 포함한다.
이하에 각부를 상술한다. 이하에서는 신호 처리부(242)가 측정 대상 성분의 농도를 산출하는 예를 들어 설명한다.
광원 제어부(241)는 전류(또는 전압) 제어 신호를 출력함으로써 반도체 레이저(22)의 전류원(또는 전압원)을 제어하는 것이다. 구체적으로 광원 제어부(241)는, 반도체 레이저(22)의 구동 전류(또는 구동 전압)를 소정 주파수로 변화시켜, 반도체 레이저(22)로부터 출력되는 레이저광의 발진 파장을 중심 파장에 대해서 소정 주파수로 변조시킨다(도 3 참조). 이것에 의해서, 반도체 레이저(22)는 소정의 변조 주파수로 변조된 변조광을 사출하게 된다.
이 실시 형태에 있어서는, 광원 제어부(241)는 구동 전류를 삼각파 모양으로 변화시켜, 발진 주파수를 삼각파 모양으로 변조한다(도 4의 「발진 파장」참조). 실제로는, 발진 주파수가 삼각파 모양이 되도록, 구동 전류의 변조를 다른 함수로 행한다. 또, 레이저광의 발진 파장은, 도 3에 나타내는 것처럼, 측정 대상 성분의 광 흡수 스펙트럼의 피크를 중심 파장으로 하여 변조되도록 하고 있다. 그 외, 광원 제어부(241)는 구동 전류를 장현파 모양이나 톱니파 모양, 또는 임의의 함수 모양으로 변화시켜, 발진 주파수를 장현파 모양이나 톱니파 모양, 또는 임의의 함수 모양으로 변조해도 된다.
신호 처리부(242)는 로그 연산부(242a), 상관값 산출부(242b), 격납부(242c), 농도 산출부(242d) 등으로 이루어진다.
로그 연산부(242a)는 광 검출기(23)의 검출 신호인 광 강도 신호에 로그 연산을 실시하는 것이다. 광 검출기(23)에 의해 얻어지는 광 강도 신호의 계시 변화를 나타내는 함수 I(t)는, 도 4의 「광 강도 I(t)」와 같이 되어, 로그 연산을 실시함으로써, 도 4의 「로그 강도 L(t)」와 같이 된다.
상관값 산출부(242b)는 측정 대상 가스의 측정시에 얻어지는 샘플광의 강도와 관련된 강도 관련 신호와 복수의 소정의 특징 신호 각각의 상관값을 산출하는 것이다. 특징 신호란, 강도 관련 신호와 상관을 취함으로써, 강도 관련 신호의 파형 특징을 추출하기 위한 신호이다. 특징 신호로서는, 예를 들면 정현파 신호나, 그 이외의 강도 관련 신호로부터 추출하고 싶은 파형 특징에 맞춘 다양한 신호를 이용할 수 있다. 여기에서는, 상관값 산출부(62)는 로그 연산된 광 강도 신호(로그 강도 L(t))를 강도 관련 신호로서 이용한다.
또, 상관값 산출부(242b)는 측정 대상 성분(본 실시 형태에서는 반응 생성물)의 종류수 및 간섭 성분의 종류수를 합한 수보다도 큰 수의 특징 신호 Fi(t)(i=1, 2, …, n)를 이용하여, 하기 식(수 1)에 의해, 샘플광의 강도 관련 신호와 복수의 특징 신호 각각의 상관값인 복수의 샘플 상관값 Si를 산출하는 것이다. 또한, 수 1에 있어서의 T는, 변조의 주기이다.
[수 1]
상관값 산출부(242b)는 샘플 상관값을 산출할 때, 수 1과 같이, 샘플광의 강도 관련 신호 L(t)과 복수의 특징 신호 Fi(t)의 상관값 Si로부터 레퍼런스광의 강도 관련 신호 L0(t)과 복수의 특징 신호 Fi(t)의 상관값인 레퍼런스 상관값 Ri을 빼는 보정을 한 샘플 상관값 Si＇를 산출하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 샘플 상관값에 포함되는 오프셋을 제거하여, 측정 대상 성분 및 간섭 성분의 농도에 비례한 상관값이 되어, 측정 오차를 저감시킬 수 있다. 또한, 레퍼런스 상관값을 빼지 않는 구성이어도 된다.
여기서, 레퍼런스광의 취득 타이밍은, 샘플광과 동시, 측정의 전후 또는 임의의 타이밍이다. 레퍼런스광의 강도 관련 신호 또는 레퍼런스 상관값은, 미리 취득하여 격납부(242c)에 기억하고 있어도 된다. 또, 레퍼런스광을 동시에 취득하는 방법은, 예를 들면, 광 검출기(23)를 2개 마련하고, 반도체 레이저(22)로부터의 변조광을 빔 분할기 등에 의해 분기시키고, 일방을 샘플광 측정용으로 하고, 타방을 레퍼런스광 측정용으로 하는 것을 생각할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 상관값 산출부(242b)는 복수의 특징 신호 Fi(t)로서, 정현 함수보다도 로그 강도 L(t)의 파형 특징을 파악하기 쉬운 함수를 이용하고 있다. 측정 대상 성분 및 1개의 간섭 성분을 포함하는 샘플 가스의 경우에는, 2개 이상의 특징 신호 F1(t), F2(t)를 이용하는 것을 생각할 수 있고, 2개의 특징 신호 F1(t), F2(t)로서는, 예를 들면, 흡수 스펙트럼 형태에 가까운 로렌츠 함수에 기초한 함수와, 해당 로렌츠 함수에 기초한 함수의 미분 함수를 이용하는 것을 생각할 수 있다. 또, 특징 신호로서는, 로렌츠 함수에 기초한 함수 대신에, 포크트 함수에 기초한 함수, 또는 가우스 함수에 기초한 함수 등을 이용할 수도 있다. 이러한 함수를 특징 신호에 이용함으로써, 정현 함수를 이용했을 때 보다도 보다 큰 상관값을 얻을 수 있어, 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
여기서, 특징 신호는 직류 성분을 제거, 즉 변조 주기로 적분했을 때 제로가 되도록 오프셋을 조정하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 광 강도의 변동에 의한 강도 관련 신호에 오프셋이 실렸을 때의 영향을 제거할 수 있다. 또한, 특징 신호의 직류 성분을 제거하는 대신에, 강도 관련 신호의 직류 성분을 제거해도 되고, 특징 신호와 강도 관련 신호 모두 직류 성분을 제거해도 된다. 그 외, 특징 신호로서, 측정 대상 성분 및/또는 간섭 성분의 흡수 신호의 샘플값, 또는 이들을 모방한 것을 각각 이용해도 된다.
또한, 2개의 특징 신호 F1(t), F2(t)를 서로 직교하는 직교 함수열 또는 직교 함수열에 가까운 함수열로 함으로써, 로그 강도 L(t)의 특징을 보다 효율적으로 추출할 수 있어, 후술하는 연립 방정식에 의해 얻어지는 농도를 정밀도 좋게 할 수 있다.
격납부(242c)는 측정 대상 성분 및 각 간섭 성분이 단독으로 존재하는 경우 각각의 강도 관련 신호와 복수의 특징 신호 Fi(t)로부터 구해진 측정 대상 성분 및 각 간섭 성분 각각의 단위 농도당 상관값인 단독 상관값을 격납하는 것이다. 이 단독 상관값을 구하는데 이용하는 복수의 특징 신호 Fi(t)는, 상관값 산출부(242b)에서 이용하는 복수의 특징 신호 Fi(t)와 동일하다.
여기서, 격납부(242c)는 단독 상관값을 격납할 때, 측정 대상 성분 및 각 간섭 성분이 단독으로 존재하는 경우의 상관값으로부터 레퍼런스 상관값을 뺀 다음, 단위 농도당으로 환산하는 보정을 한 단독 상관값을 격납하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 단독 상관값에 포함되는 오프셋을 제거하여, 측정 대상 성분 및 간섭 성분의 농도에 비례한 상관값이 되어, 측정 오차를 저감시킬 수 있다. 또한, 레퍼런스 상관값을 빼지 않는 구성이어도 된다.
농도 산출부(242d)는 상관값 산출부(242b)에 의해 얻어진 복수의 샘플 상관값을 이용하여 측정 대상 성분의 농도를 산출하는 것이다.
구체적으로 농도 산출부(242d)는, 상관값 산출부(242b)에 의해 얻어진 복수의 샘플 상관값과, 격납부(242c)에 격납된 복수의 단독 상관값에 기초하여, 측정 대상 성분의 농도를 산출하는 것이다. 보다 상세하게는, 농도 산출부(242d)는 상관값 산출부(242b)에 의해 얻어진 복수의 샘플 상관값과, 격납부(242c)에 격납된 복수의 단독 상관값과, 측정 대상 성분 및 각 간섭 성분 각각의 농도로 이루어지는 연립 방정식을 풂으로써, 측정 대상 성분의 농도를 산출하는 것이다. 또한, 도 5에 농도 산출부(242d)에 있어서의 단독 상관값 및 샘플 상관값을 이용한 농도 또는 분압 산출의 개념도를 나타내고 있다.
측정 대상 가스 중에 1개의 측정 대상 성분(여기에서는 SiF4)과 1개의 간섭 성분이 포함되는 경우에는, 농도 산출부(242d)는, 상관값 산출부(242b)가 산출한 샘플 상관값 S1＇, S2＇와, 격납부(242c)의 단독 상관값 s1t, s2t, s1i, s2i와, 측정 대상 성분 및 각 간섭 성분 각각의 농도 Ctar, Cint로 이루어지는 이하의 이원 연립 방정식을 푼다. 또한, s1t는 1번째의 특징 신호에 있어서의 측정 대상 성분의 단독 상관값, s2t는 2번째의 특징 신호에 있어서의 측정 대상 성분의 단독 상관값, s1i는 1번째의 특징 신호에 있어서의 간섭 성분의 단독 상관값, s2i는 2번째의 특징 신호에 있어서의 간섭 성분의 단독 상관값이다.
[수 2]
이것에 의해, 상기 식 (수 2)의 연립 방정식을 푼다고 하는 간단하고 또한 확실한 연산에 의해, 간섭 영향이 제거된 측정 대상 성분(반응 생성물)의 농도 Ctar를 결정할 수 있다.
또한, 간섭 성분이 2개 이상 존재한다고 상정할 수 있는 경우라도, 간섭 성분의 수만큼, 단독 상관값을 추가하여, 성분종의 수와 동일한 원수의 연립 방정식을 풂으로써, 마찬가지로 간섭 영향이 제거된 측정 대상 성분의 농도를 결정할 수 있다.
＜연산부(3)의 구성＞
다음으로, 측정부(2)의 출력값을 이용하여 피처리물(W)의 에칭 깊이를 산출하는 연산부(3)에 대해 설명한다. 여기서, 측정부(2)의 출력값은, 신호 처리부(242)에 의해 얻어진 반응 생성물의 농도 또는 해당 농도와 관련된 값이다.
연산부(3)는 버퍼, 증폭기 등으로 이루어지는 아날로그 전기 회로와, CPU, 메모리 등으로 이루어지는 디지털 전기 회로와, 이들 아날로그/디지털 전기 회로 간을 중개하는 AD 컨버터, DA 컨버터 등을 구비한 것이다.
그리고 연산부(3)는 상기 메모리의 소정 영역에 격납한 소정의 분석용 프로그램에 따라서 CPU나 그 주변기기가 협동함으로써, 도 2에 나타내는 것처럼, 에칭 깊이(처리량)를 구하기 위한 관계 데이터를 격납하는 관계 데이터 격납부(31)와, 측정부(2)의 출력값을 시간 적분한 시간 적분값을 산출하는 시간 적분부(32)와, 시간 적분부(32)에 의해 얻어진 시간 적분값과 관계 데이터로부터 에칭 깊이(처리량)를 산출하는 깊이 산출부(처리량 산출부)(33)를 가지고 있다.
관계 데이터 격납부(31)는 측정부(2)의 출력값을 시간 적분한 시간 적분값과 에칭 깊이의 관계를 나타내는 관계 데이터를 격납하고 있다. 이 관계 데이터는 미리 작성되어 관계 데이터 격납부(31)에 격납된다.
여기서, 관계 데이터의 작성 방법에 대해 설명한다.
먼저, 피처리물(W)을 에칭하고, 측정부(2)의 출력값을 시간 적분(0~t1)하여 시간 적분값 Gt1를 산출한다.
또, 에칭된 피처리물(W)의 중량 Wt1를 측정하여, 초기 중량 W0와의 차분(W0－Wt1)을 계산한다. 그리고, 피처리물(에칭된 막)의 밀도 ρ와 에칭된 영역의 면적 A를 이용하여, 에칭 깊이 d를 이하의 식에 의해 구한다.
dt1=(W0－Wt1)/(ρ×A)
다음으로, 산출된 시간 적분값 Gt1와, 산출된 에칭 깊이 dt1로부터 관계 데이터를 생성한다. 이 관계 데이터는, 상기와 같이, 시간 t1까지의 1세트의 데이터(Gt1, dt1)를 이용하여 작성할 수도 있고, 복수 시점(t1, t2, …tn)의 복수 세트의 데이터(Gt1, dt1)~(Gtn, dtn)를 이용하여 작성할 수도 있다. 또, 관계 데이터는 피처리물(W)의 층 구성이나 재질 등의 종류 각각에 맞춰 작성해 두는 것을 생각할 수 있다.
시간 적분부(32)는 측정부(2)의 출력값을 수취하고, 그 출력값을 시간 적분하여 시간 적분값 GT를 산출하는 것이다. 여기서, 시간 적분부(32)는 에칭 개시부터의 경과시간 TE로, 측정부(2)의 출력값을 시간 적분한다. 본 실시 형태에 있어서의 측정부(2)의 출력값은, 농도 산출부(242d)에 의해 산출된 농도이다.
깊이 산출부(처리량 산출부)(33)는 시간 적분부(32)에 의해 얻어진 시간 적분값 GT를 수취하고, 관계 데이터 격납부(31)에 격납된 관계 데이터로부터, 에칭 깊이 dT를 산출하는 것이다. 또한, 깊이 산출부(33)에 의해 얻어진 에칭 깊이 dT는 디스플레이 등의 표시부(4)에 표시해도 되고, 예를 들면 다른 장치에 데이터를 송신하는 등과 같이, 그 외의 양태로 출력해도 된다. 그 외, 표시부(4)에는, 측정부(2)의 출력값 또는 그 경시 변화를 나타내는 그래프를 표시할 수도 있고, 에칭 레이트를 표시할 수도 있다. 또, 연산부(3)는 깊이 산출부(33)에 의해 얻어진 에칭 깊이 dT가 소정의 임계값을 초과하는 등의 소정의 조건을 만족했을 경우에 알람을 내는 등의 알림부를 가져도 된다.
＜본 실시 형태의 효과＞
이와 같이 구성한 본 실시 형태의 분석 장치(100)에 의하면, 피처리물(W)을 에칭했을 때 생기는 반응 생성물을, 다중 반사 방식의 반도체 레이저 분광법에 의해 측정하고 있으므로, 반응 생성물의 농도 또는 분압을 정밀도 좋게 측정할 수 있다. 그리고, 측정부(2)의 출력값을 시간 적분한 시간 적분값과 에칭 깊이의 관계를 이용하여, 에칭 깊이를 산출하고 있으므로, 에칭 깊이를 정밀도 좋게 모니터링할 수 있다.
특히 본 실시 형태에서는, 측정부(2)에 IRLAM을 이용하고 있으므로, 측정 대상 성분인 반응 생성물과는 다른 간섭 성분에 의한 간섭 영향을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 반응 생성물의 농도를 고정밀도로 측정할 수 있어, 관계 데이터를 정밀도가 좋은 것으로 하고, 또, 에칭 깊이를 정밀도 좋게 산출할 수 있다.
여기서, 도 6에, 동 실시 형태의 측정부(IRLAM)의 출력값과 에칭 레이트의 상관과, 종래의 플라즈마 발광 모니터(OES)의 출력값과 에칭 레이트의 상관을 나타내는 실험 결과를 나타낸다. 「1st」와「2nd」에서 동일한 에칭 조건으로 동일 구성의 피처리물을 에칭하고, 각각에 있어서, 본 실시 형태의 측정부(2)와 에칭 레이트의 상관(IRLAM 대 ER), 종래의 플라즈마 발광 모니터(OES)와 에칭 레이트의 상관(OES 대 ER)을 구했다.
본 실시 형태의 측정부(2)에서는, 에칭 레이트와 출력값의 상관에 재현성이 있는 것을 알 수 있고, 또, 에칭 레이트와 출력값의 상관에 있어서 항상 직선성이 좋은 것을 알 수 있다. 이와 같이 에칭 레이트와 출력값의 상관에 재현성이 있는 것으로부터, 에칭 레이트의 시간 적분값(에칭 깊이)과 출력값의 시간 적분값의 상관에도 재현성이 있는 것을 알 수 있다. 한편으로, 종래의 플라즈마 발광 모니터(OES)에서는, 에칭 레이트와 출력값의 상관에 재현성이 없고, 경우에 따라서는, 기울기의 부호(±)가 변화해 버린다.
＜그 외의 실시 형태＞
예를 들면, 도 7에 나타내는 것처럼, 연산부(3)는 측정부(2)의 출력값의 시간 변화에 기초하여, 에칭의 균일성을 판정하는 균일성 판정부(34)를 더 구비하고 있어도 된다. 이 균일성 판정부(34)는 측정부(2)의 출력값의 시간 변화에 있어서의 기울기에 기초하여 에칭의 균일성을 판정한다.
여기서, Si 기판 상에 SiO2막이 형성된 반도체 기판에 레지스터막을 형성한 피처리물을 에칭하는 경우에는, 에칭 레이트의 면 내 분포에 의해, 측정부(2)의 출력값(여기에서는, SiF4의 분압)은, 도 8에 나타내는 것처럼 된다.
도 8에 있어서 (1)(2)는, 반도체 기판에 있어서 SiO2막만이 에칭되어 있는 상태이며, (3)은 반도체 기판에 있어서 SiO2막뿐만이 아니라 Si기판도 에칭되어 있는 상태이다. 또, (4)(5)는 반도체 기판에 있어서 SiO2막의 에칭이 종료되고 Si기판만의 에칭이 계속되고 있는 상태이다. (3)에 있어서의 출력값의 시간 변화에 있어서의 기울기에 의해, 에칭의 균일성을 판정할 수 있다. (3)에 있어서의 출력값의 시간 변화에 있어서의 기울기가 큰 경우에는, 에칭의 면 내 분포의 균일성이 높은 것을 나타내고, 상기 기울기가 작은 경우에는, 에칭의 면 내 분포의 균일성이 낮은 것을 나타낸다.
예를 들면, 균일성 판정부(34)는 에칭하는 층이 변화한 것에 기인하는 출력값의 시간 변화에 있어서의 기울기와, 소정의 임계값을 비교하여, 에칭의 면 내 분포의 균일성을 판정하는 것을 생각할 수 있다.
또, 연산부(3)는 측정부(2)의 출력값의 시간 변화에 기초하여, 피처리물에 대한 처리 속도가 변화된 것을 판정하는 처리 판정부(35)를 더 구비하고 있어도 된다.
이 처리 판정부(35)는, 예를 들면 에칭하고 있는 막 두께가 이미 알려진 경우에, 동일 종의 막을 에칭하고 있는 도중의 측정부(2)의 출력값의 시간 변화에 기초하여, 에칭 레이트가 변화된 것을 판정한다. 구체적으로는, 동일 종의 막을 에칭하고 있는 도중에는, 에칭의 조건을 변경하지 않는 한 측정부(2)의 출력값이 일정 또는 대략 일정한 것을 생각할 수 있다. 이 때, 처리 판정부(35)는 도 9에 나타내는 것처럼, 그 출력값이 소정값 이상 증가 또는 감소했을 경우에, 에칭 레이트가 불안정하다고 판정한다. 또한, 에칭하는 막이 바뀌는 천이 기간에 의한 출력값이 아니라, 동일 종의 막이 에칭되고 있는 도중에서의 출력값인 것의 판정은, 출력값의 시간 적분값과 관계 데이터로부터 에칭 깊이를 구하고, 그것과 이미 알고 있는 막두께를 비교하는 것에 의해 행할 수 있다. 즉, 출력값의 시간 적분값과 관계 데이터로부터 구해진 에칭 깊이가 이미 알고 있는 막두께보다도 작으면, 동일 종의 막이 에칭되고 있는 도중이라고 판정할 수 있다.
또한, 연산부(3)는 측정부(2)의 출력값의 시간 변화에 기초하여, 피처리물의 면 내에 있어서의 처리량의 편차를 산출하는 편차 산출부(36)를 더 구비하고 있어도 된다.
이 편차 산출부(36)는, 도 10에 나타내는 것처럼, 측정부(2)의 출력값에 있어서의 제1 안정 구간(제1 층만의 에칭)과, 해당 안정 구간에 계속되는 천이 구간(제1 층 및 그 아래의 제2 층의 에칭)과, 해당 천이 구간에 계속되는 제2 안정 구간(제2 층만의 에칭)으로부터, 최대 에칭 깊이와, 최소 에칭 깊이를 산출할 수 있다.
여기서, 최대 에칭 레이트를 x1, 최소 에칭 레이트를 x2, 평균 에칭 레이트를 xave, 제1 안정 구간의 종료시점을 t1, 천이 구간의 종료시점을 t2라고 하면, 측정부(2)의 출력값의 시간 적분값 G로부터 제1 층의 막두께 h가 구해지며, 이하의 관계가 된다.
t1=h/x1, t2=h/x2
이들 식으로부터, t2/t1=x1/x2(t2：t1=x1：x2)가 된다.
이것에 의해, t2：t1：tave=x1：x2：xave이며,
t1, t2, xave가 이미 알려져 있고, tave=(t1＋t2)/2이기 때문에, x1, x2를 산출할 수 있다. 또한, xave는 시간 적분값 및 관계 데이터로부터 구해지는 평균 에칭 깊이를 시간으로 나눔으로써 구해지고, 에칭 레이트와 출력값의 상관으로부터 구해도 된다.
그 결과, 최대 에칭 깊이(x1×t2) 및 최소 에칭 깊이(x2×t2)를 산출할 수 있어, 에칭 깊이의 편차를 판정할 수 있다.
또, 연산부(3)는, 도 11에 나타내는 것처럼, 측정부(2)의 출력값을 일차 미분 또는 이차 미분함으로써, 에칭의 종점(엔드 포인트)을 산출하도록 해도 된다. 여기에서는, 제1 층(SiO2) 및 제2 층(Si)을 가지는 피처리물에 있어서, 제1 층(SiO2)으로부터 제2 층(Si)으로의 천이 기간이 종료된 시점을 엔드 포인트로서 검출하는 예를 나타내고 있다.
상기 실시 형태의 측정부(2)는, 에칭이 행해지고 있지 않은 상태에서 제로 교정을 행하는 제로 교정 기능을 가지고 있다. 보다 구체적으로는, 측정부(2)는 프로세스 챔버(PC) 내에 반응 생성물이 존재하지 않는 상태, 예를 들면 (1) 피처리물(W)에 대한 처리가 행해지고 있지 않고, 또한, 프로세스 챔버(PC)가 진공 퍼지되어 있는 상태, 또는, (2) 피처리물(W)에 대한 처리가 행해지고 있지 않고, 또한, 프로세스 챔버(PC) 내에 질소나 아르곤 등의 불활성 가스를 흘리고 있는 상태에서, 제로 교정을 행하는 제로 교정 기능을 가지고 있다. 이것에 의해, 프로세스 챔버(PC) 내에 부착되어 있는 성분이나 광학창의 오염 등에 의한 오차 요인을 저감시켜, 반응 생성물을 정밀도 좋게 측정할 수 있다.
또, 상기 실시 형태의 측정부(2)는 반응 생성물의 농도 또는 농도와 관련된 값을 측정하는 것이었지만, 측정 대상 가스에 있어서의 반응 생성물의 분압 또는 분압과 관련된 값을 측정하는 것이어도 된다. 이 경우, 측정부(2)의 출력값은, 신호 처리부(242)에 의해 얻어진 반응 생성물의 분압 또는 해당 분압과 관련된 값이다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 측정부(2)를 프로세스 챔버(PC)의 배기관(H)에 장착하여 마련한 구성이었지만, 배기관(H)으로부터 분기된 바이패스관에 마련한 구성이어도 되고, 프로세스 챔버(PC)에 배기관(H)과는 별도로 접속된 측정용 배관에 마련한 구성에서도 된다. 또, 프로세스 챔버(PC)의 내부에 한 쌍의 다중 반사 미러(M1, M2)를 마련한 구성으로 해도 되고, 프로세스 챔버(PC)의 측벽이나 상벽 등의 둘레벽에 접속해도 된다.
또한, 상기 실시 형태의 측정부(2)의 신호 처리 장치(24)와 연산부(3)의 기능을 1개의 컴퓨터(정보 처리 장치)에 구비시켜도 된다.
상기 실시 형태에서는, 반도체 프로세스로서 에칭 처리를 예로 들고, 그 에칭 깊이 등을 산출하는 구성을 설명했지만, 그 외의 반도체 프로세스 처리, 예를 들면, 성막 처리에서 생기는 반응 생성물을 측정함으로써 성막량 등을 산출하는 구성이어도 되고, 프로세스 챔버 또는 웨이퍼 등의 피처리물의 클리닝 프로세스에 있어서의 처리량을 산출하는 구성이어도 된다. 또, 본 발명은 유기 EL이나 태양 전지 등의 제조 프로세스에 적용하는 것도 가능하다.
그 외, 본 발명의 취지에 반하지 않는 한에 있어서 다양한 실시 형태의 변형이나 조합을 행해도 상관없다.
100…분석 장치
W…피처리물
2…측정부
M1, M2…다중 반사 미러
22…반도체 레이저(레이저 광원)
23…광 검출기
242…신호 처리부
3…연산부
31…관계 데이터 격납부
32…시간 적분부
33…깊이 산출부(처리량 산출부)
34…균일성 판정부

Claims (11)

  1. 피처리물을 처리하는 프로세스에 있어서 상기 피처리물을 처리했을 때 생기는 반응 생성물의 농도, 분압 또는 이것들과 관련된 값을 측정하는 측정부와,
    상기 측정부의 출력값을 이용하여 상기 피처리물에 대한 처리량을 산출하는 연산부를 구비하고,
    상기 측정부는
    상기 반응 생성물을 포함하는 측정 대상 가스에 레이저광을 조사하는 레이저 광원과,
    상기 측정 대상 가스를 투과한 레이저광을 검출하는 광 검출기와,
    상기 광 검출기의 검출 신호에 기초하여 상기 반응 생성물의 농도, 분압 또는 이것들과 관련된 값을 산출하는 신호 처리부를 가지고,
    상기 연산부는
    상기 측정부의 출력값을 시간 적분한 시간 적분값을 산출하는 시간 적분부와,
    상기 측정부의 출력값을 시간 적분한 시간 적분값과 상기 피처리물에 대한 처리량의 관계를 나타내는 관계 데이터를 격납하는 관계 데이터 격납부와,
    상기 시간 적분부에 의해 얻어진 시간 적분값과 상기 관계 데이터로부터 상기 피처리물에 대한 처리량을 산출하는 처리량 산출부를 가지는, 분석 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연산부는 상기 측정부의 출력값의 시간 변화에 기초하여, 상기 피처리물에 대한 처리 속도가 변화된 것을 판정하는 처리 판정부를 더 구비하는, 분석 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 연산부는 상기 측정부의 출력값의 시간 변화에 기초하여, 상기 피처리물의 면 내에 있어서의 처리량의 편차를 산출하는 편차 산출부를 더 구비하는, 분석 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정부는 다중 반사 미러를 더 가지고,
    상기 레이저 광원은 상기 다중 반사 미러의 사이에 레이저광을 입사시키는 것이고,
    상기 광 검출기는 상기 다중 반사 미러의 사이로부터 출사된 광을 검출하는 것인, 분석 장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연산부는 상기 측정부의 출력값의 시간 변화에 기초하여, 상기 피처리물에 대한 처리량의 균일성을 판정하는 균일성 판정부를 더 구비하는, 분석 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 균일성 판정부는 상기 측정부의 출력값의 시간 변화에 있어서의 기울기에 기초하여 상기 피처리물에 대한 처리량의 균일성을 판정하는, 분석 장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정부는 상기 피처리물에 대한 처리가 행해지고 있지 않은 상태에서 제로 교정을 행하는 제로 교정 기능을 가지는, 분석 장치.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세스는 에칭이며,
    상기 피처리물에 대한 처리량은 에칭 깊이인, 분석 장치.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 분석 장치의 관계 데이터의 작성 방법으로서,
    피처리물을 처리하는 프로세스에 있어서 상기 피처리물을 처리하고,
    상기 측정부의 출력값을 시간 적분하여 시간 적분값을 산출하고,
    처리된 상기 피처리물의 중량으로부터 처리량을 산출하고,
    산출된 시간 적분값과, 산출된 처리량으로부터 상기 관계 데이터를 생성하는, 관계 데이터의 작성 방법.
  10. 피처리물을 처리하는 프로세스에 있어서 상기 피처리물을 처리했을 때 생기는 반응 생성물의 농도, 분압 또는 이것들과 관련된 값을 측정하는 측정부를 이용한 분석 방법으로서,
    상기 측정부는, 상기 반응 생성물을 포함하는 측정 대상 가스에 레이저광을 조사하는 레이저 광원과, 상기 측정 대상 가스를 투과한 레이저광을 검출하는 광 검출기와, 상기 광 검출기의 검출 신호에 기초하여 상기 반응 생성물의 농도, 분압 또는 이것들과 관련된 값을 산출하는 신호 처리부를 가지는 것이고,
    상기 측정부의 출력값을 시간 적분한 시간 적분값을 산출하고, 상기 측정부의 출력값을 시간 적분한 시간 적분값과 상기 피처리물에 대한 처리량의 관계를 나타내는 관계 데이터를 이용하여, 상기 피처리물에 대한 처리량을 산출하는, 분석 방법.
  11. 피처리물을 처리하는 프로세스에 있어서 상기 피처리물을 처리했을 때 생기는 반응 생성물의 농도, 분압 또는 이것들과 관련된 값을 측정하는 측정부를 구비하는 분석 장치에 이용되고, 상기 측정부의 출력값을 이용하여 상기 피처리물에 대한 처리량을 산출하기 위한 기록 매체에 저장된 분석용 프로그램으로서,
    상기 측정부는
    상기 반응 생성물을 포함하는 측정 대상 가스에 레이저광을 조사하는 레이저 광원과,
    상기 측정 대상 가스를 투과한 레이저광을 검출하는 광 검출기와,
    상기 광 검출기의 검출 신호에 기초하여 상기 반응 생성물의 농도, 분압 또는 이것들과 관련된 값을 산출하는 신호 처리부를 가지고,
    상기 분석용 프로그램은
    상기 측정부의 출력값을 시간 적분한 시간 적분값을 산출하는 시간 적분부와,
    상기 측정부의 출력값을 시간 적분한 시간 적분값과 상기 피처리물에 대한 처리량의 관계를 나타내는 관계 데이터를 격납하는 관계 데이터 격납부와,
    상기 시간 적분부에 의해 얻어진 시간 적분값과 상기 관계 데이터로부터 상기 피처리물에 대한 처리량을 산출하는 처리량 산출부로서의 기능을 컴퓨터에 발휘시키는, 기록 매체에 저장된 분석용 프로그램.
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