JPH0862125A - 全反射分光法による基板表面処理評価方法及び装置 - Google Patents
全反射分光法による基板表面処理評価方法及び装置Info
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- JPH0862125A JPH0862125A JP19642694A JP19642694A JPH0862125A JP H0862125 A JPH0862125 A JP H0862125A JP 19642694 A JP19642694 A JP 19642694A JP 19642694 A JP19642694 A JP 19642694A JP H0862125 A JPH0862125 A JP H0862125A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 表面処理を行いながら、基板の処理表面での
反応や結合状態等をリアルタイムに評価することができ
る全反射分光法による基板表面処理評価方法及び装置を
提供する。 【構成】 基板表面処理における処理状態を基板表面処
理中に評価する基板表面処理評価方法であって、基板Ｓ
３に全反射結晶基板を採用して全反射結晶基板表面Ｓ３
１に目的とする表面処理を実施しつつ、全反射結晶基板
Ｓ３内に評価用光を入射して多重全反射させつつ通過さ
せ、出射光を評価することで実施中の表面処理状態を評
価する全反射分光法による基板表面処理評価方法及び装
置。
反応や結合状態等をリアルタイムに評価することができ
る全反射分光法による基板表面処理評価方法及び装置を
提供する。 【構成】 基板表面処理における処理状態を基板表面処
理中に評価する基板表面処理評価方法であって、基板Ｓ
３に全反射結晶基板を採用して全反射結晶基板表面Ｓ３
１に目的とする表面処理を実施しつつ、全反射結晶基板
Ｓ３内に評価用光を入射して多重全反射させつつ通過さ
せ、出射光を評価することで実施中の表面処理状態を評
価する全反射分光法による基板表面処理評価方法及び装
置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板上に成膜やエッチ
ング等の各種の処理を施しながら、該基板表面での反応
や結合状態を原子・分子レベルで評価する方法及び装置
に関する。
ング等の各種の処理を施しながら、該基板表面での反応
や結合状態を原子・分子レベルで評価する方法及び装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】基板上に成膜やエッチング等の各種の処
理を施す際に、処理表面での反応や処理表面の結合状態
を原子・分子レベルで評価することは表面処理状態の制
御や半導体デバイス製造にあたってのステップ・カバレ
ッジ改善等の観点から重要である。
理を施す際に、処理表面での反応や処理表面の結合状態
を原子・分子レベルで評価することは表面処理状態の制
御や半導体デバイス製造にあたってのステップ・カバレ
ッジ改善等の観点から重要である。
【０００３】このような評価を高感度で行う方法とし
て、全反射赤外吸収分光法（ＦＴ−ＩＲ−ＡＴＲ）が知
られている。全反射赤外吸収分光法を行う装置の一例を
図６に示す。この装置は全反射結晶プリズムＰの赤外光
入射面Ｐａの側に赤外吸収分光器７が設置され、赤外光
出射面Ｐｂの側にＭＣＴ検出器（水銀カドミウムテルラ
イド半導体検出器）９が設置されている。プリズムＰの
面Ｐａ及び面Ｐｂとプリズム表面との間の角度θ1 は、
プリズムＰの屈折率及びプリズム表面に当接される後述
する基板Ｓ１の処理表面Ｓ１１に存在する物質の屈折率
によって定まる最大全反射入射角（ここでは、プリズム
及び基板処理表面の界面と入射光のなす角度）より小さ
い角度θ2 で赤外光が処理表面Ｓ１１に対し反射できる
ように定められている。
て、全反射赤外吸収分光法（ＦＴ−ＩＲ−ＡＴＲ）が知
られている。全反射赤外吸収分光法を行う装置の一例を
図６に示す。この装置は全反射結晶プリズムＰの赤外光
入射面Ｐａの側に赤外吸収分光器７が設置され、赤外光
出射面Ｐｂの側にＭＣＴ検出器（水銀カドミウムテルラ
イド半導体検出器）９が設置されている。プリズムＰの
面Ｐａ及び面Ｐｂとプリズム表面との間の角度θ1 は、
プリズムＰの屈折率及びプリズム表面に当接される後述
する基板Ｓ１の処理表面Ｓ１１に存在する物質の屈折率
によって定まる最大全反射入射角（ここでは、プリズム
及び基板処理表面の界面と入射光のなす角度）より小さ
い角度θ2 で赤外光が処理表面Ｓ１１に対し反射できる
ように定められている。
【０００４】この装置によると、処理中の基板の処理表
面Ｓ１１上に全反射結晶プリズムＰが載置される。次い
で、赤外線吸収分光器７から出射した赤外光Ｉが、反射
鏡８ａで反射されて入射面ＰａからプリズムＰ内に入射
し、プリズムＰ内を多重全反射しつつ通過した後、出射
面Ｐｂから出射し、反射鏡８ｂで反射されてＭＣＴ検出
器９に入射する。これにより得られる赤外吸収スペクト
ルから、基板Ｓ１の処理表面Ｓ１１の状態が高感度で評
価される。
面Ｓ１１上に全反射結晶プリズムＰが載置される。次い
で、赤外線吸収分光器７から出射した赤外光Ｉが、反射
鏡８ａで反射されて入射面ＰａからプリズムＰ内に入射
し、プリズムＰ内を多重全反射しつつ通過した後、出射
面Ｐｂから出射し、反射鏡８ｂで反射されてＭＣＴ検出
器９に入射する。これにより得られる赤外吸収スペクト
ルから、基板Ｓ１の処理表面Ｓ１１の状態が高感度で評
価される。
【０００５】また、全反射結晶プリズムＰの表面に目的
とする表面処理（例えば膜形成）を施し、このプリズム
Ｐを処理チャンバから取り出して図７に示すように全反
射赤外吸収分光法による評価装置に設置して、処理表面
ＰＳの状態を評価することも行われている。なお、図７
において７は赤外吸収分光器、９はＭＣＴ検出器、８
ａ、８ｂは反射鏡である。
とする表面処理（例えば膜形成）を施し、このプリズム
Ｐを処理チャンバから取り出して図７に示すように全反
射赤外吸収分光法による評価装置に設置して、処理表面
ＰＳの状態を評価することも行われている。なお、図７
において７は赤外吸収分光器、９はＭＣＴ検出器、８
ａ、８ｂは反射鏡である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな全反射赤外吸収分光法及び装置によると、基板の処
理表面を評価するに当たり、処理プロセスを一旦中断
し、該基板を処理チャンバ外に取り出し、全反射赤外吸
収分光装置内に設置しなければならず、また評価後の基
板上に再び処理を施すことはできない。
うな全反射赤外吸収分光法及び装置によると、基板の処
理表面を評価するに当たり、処理プロセスを一旦中断
し、該基板を処理チャンバ外に取り出し、全反射赤外吸
収分光装置内に設置しなければならず、また評価後の基
板上に再び処理を施すことはできない。
【０００７】そこで本発明は、表面処理を行いながら、
基板の処理表面での反応や結合状態等をリアルタイムに
評価することができる全反射分光法による基板表面処理
評価方法及び装置を提供することを課題とする。
基板の処理表面での反応や結合状態等をリアルタイムに
評価することができる全反射分光法による基板表面処理
評価方法及び装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明者は研究を重ね、被処理基板として評価用の全
反射結晶基板を用い、基板処理チャンバの両側にそれぞ
れ評価用光入射手段及び評価手段を配置することによ
り、該基板表面に所定の処理を行いながら該処理表面の
反応や結合状態等を全反射分光法により測定できること
を見出し、本発明を完成させた。
に本発明者は研究を重ね、被処理基板として評価用の全
反射結晶基板を用い、基板処理チャンバの両側にそれぞ
れ評価用光入射手段及び評価手段を配置することによ
り、該基板表面に所定の処理を行いながら該処理表面の
反応や結合状態等を全反射分光法により測定できること
を見出し、本発明を完成させた。
【０００９】すなわち本発明は、基板表面処理における
処理状態を該基板表面処理中に評価する基板表面処理方
法であって、前記基板に全反射結晶基板を採用して該全
反射結晶基板表面に目的とする表面処理を実施しつつ、
該全反射結晶基板内に評価用光を入射して多重全反射さ
せつつ通過させ、該出射光を評価することで実施中の表
面処理状態を評価することを特徴とする全反射分光法に
よる基板表面処理評価方法を提供するものである。
処理状態を該基板表面処理中に評価する基板表面処理方
法であって、前記基板に全反射結晶基板を採用して該全
反射結晶基板表面に目的とする表面処理を実施しつつ、
該全反射結晶基板内に評価用光を入射して多重全反射さ
せつつ通過させ、該出射光を評価することで実施中の表
面処理状態を評価することを特徴とする全反射分光法に
よる基板表面処理評価方法を提供するものである。
【００１０】また、本発明は、表面処理対象基板を設置
する基板ホルダを内蔵し、チャンバ壁に評価用光の入射
窓及び出射窓を設けた処理チャンバと、前記処理チャン
バに対し設けた目的とする表面処理を実施するための手
段と、前記基板ホルダに設置される評価用の全反射結晶
基板と、該全反射結晶基板に前記評価用光入射窓から評
価用光を入射して該基板内を多重全反射させつつ通過さ
せるための評価用光入射手段と、前記基板内を通過して
前記評価用光出射窓から出てくる評価用光を評価するこ
とで前記基板に対する表面処理状態を該処理実施中に評
価するための評価手段とを備えたことを特徴とする全反
射分光法による基板表面処理評価装置を提供するもので
ある。
する基板ホルダを内蔵し、チャンバ壁に評価用光の入射
窓及び出射窓を設けた処理チャンバと、前記処理チャン
バに対し設けた目的とする表面処理を実施するための手
段と、前記基板ホルダに設置される評価用の全反射結晶
基板と、該全反射結晶基板に前記評価用光入射窓から評
価用光を入射して該基板内を多重全反射させつつ通過さ
せるための評価用光入射手段と、前記基板内を通過して
前記評価用光出射窓から出てくる評価用光を評価するこ
とで前記基板に対する表面処理状態を該処理実施中に評
価するための評価手段とを備えたことを特徴とする全反
射分光法による基板表面処理評価装置を提供するもので
ある。
【００１１】前記方法及び装置における基板表面処理と
しては、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、冷却ＣＶＤ法
等の各種ＣＶＤ（化学的蒸着）法や、真空蒸着、スパッ
タ蒸着等の各種ＰＶＤ（物理的蒸着）法等の成膜処理、
洗浄処理、エッチング処理、基板表面の熱酸化や窒化等
の表面改質処理等が考えられる。前記方法及び装置にお
いて用いる評価用光としては、前記基板材質のバンドギ
ャップより小さいエネルギの波長領域の光が用いられ、
これにより該評価用光は前記基板内で全反射することが
できる。例えば基板がシリコン基板である場合は１．１
ｅＶより小さいエネルギを持つ光、即ち赤外光を用いる
ことが考えられ、この場合、赤外吸収分光法による評価
が行われる。
しては、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、冷却ＣＶＤ法
等の各種ＣＶＤ（化学的蒸着）法や、真空蒸着、スパッ
タ蒸着等の各種ＰＶＤ（物理的蒸着）法等の成膜処理、
洗浄処理、エッチング処理、基板表面の熱酸化や窒化等
の表面改質処理等が考えられる。前記方法及び装置にお
いて用いる評価用光としては、前記基板材質のバンドギ
ャップより小さいエネルギの波長領域の光が用いられ、
これにより該評価用光は前記基板内で全反射することが
できる。例えば基板がシリコン基板である場合は１．１
ｅＶより小さいエネルギを持つ光、即ち赤外光を用いる
ことが考えられ、この場合、赤外吸収分光法による評価
が行われる。
【００１２】また、例えば基板が石英やダイアモンド基
板である場合は可視光を用いることも考えられ、この場
合Ｒａｍａｎ散乱分光法等による評価が行われる。前記
装置において、前記チャンバに設けた表面処理手段は、
前述したように、成膜、エッチング、洗浄、表面改質等
の目的とする表面処理を実施するための手段を指し、そ
の処理のためにチャンバ内に設けられる部品、チャンバ
外に配置されて該チャンバに接続された部品等からなる
ものである。
板である場合は可視光を用いることも考えられ、この場
合Ｒａｍａｎ散乱分光法等による評価が行われる。前記
装置において、前記チャンバに設けた表面処理手段は、
前述したように、成膜、エッチング、洗浄、表面改質等
の目的とする表面処理を実施するための手段を指し、そ
の処理のためにチャンバ内に設けられる部品、チャンバ
外に配置されて該チャンバに接続された部品等からなる
ものである。
【００１３】前記方法及び装置に採用する評価用光入射
手段は、評価用光の光源及び該光源から出射した評価用
光を前記基板に入射させるための反射鏡等を含む光学系
等である。前記方法及び装置に採用する評価手段として
は、評価用光の検出器が考えられ、例えば評価用光が赤
外線である場合、ＭＣＴ検出器等が採用される。
手段は、評価用光の光源及び該光源から出射した評価用
光を前記基板に入射させるための反射鏡等を含む光学系
等である。前記方法及び装置に採用する評価手段として
は、評価用光の検出器が考えられ、例えば評価用光が赤
外線である場合、ＭＣＴ検出器等が採用される。
【００１４】前記装置において、チャンバ壁に設けた評
価用光の入射窓及び出射窓は評価波長範囲内で評価用光
を実質上吸収しないものであることが望ましい。前記方
法及び装置において、評価用光の入射面及び出射面を前
記基板に処理雰囲気に曝されないように設けておき、該
面から評価用光を入射及び出射することが考えられる。
基板における評価用光入射面及び出射面が処理雰囲気に
曝され、膜が堆積したりエッチング反応生成物が堆積し
たり等して清浄でない場合は、全反射モードのみによる
測定ではなく透過モードでの測定が加わるため、堆積物
質の吸収帯が評価用光の波長領域にあるときに該入射
面、出射面で評価用光が一部吸収される。また、評価用
光が処理雰囲気内を通過するため、評価用光として偏光
しない光を用いるときは、気相中の分子、化学反応で生
成される活性分子による吸収（発光）現象による影響が
生じることもある。評価用光を前記基板の処理雰囲気に
曝されない面から入射及び出射することにより、これら
問題の発生を抑制することができる。
価用光の入射窓及び出射窓は評価波長範囲内で評価用光
を実質上吸収しないものであることが望ましい。前記方
法及び装置において、評価用光の入射面及び出射面を前
記基板に処理雰囲気に曝されないように設けておき、該
面から評価用光を入射及び出射することが考えられる。
基板における評価用光入射面及び出射面が処理雰囲気に
曝され、膜が堆積したりエッチング反応生成物が堆積し
たり等して清浄でない場合は、全反射モードのみによる
測定ではなく透過モードでの測定が加わるため、堆積物
質の吸収帯が評価用光の波長領域にあるときに該入射
面、出射面で評価用光が一部吸収される。また、評価用
光が処理雰囲気内を通過するため、評価用光として偏光
しない光を用いるときは、気相中の分子、化学反応で生
成される活性分子による吸収（発光）現象による影響が
生じることもある。評価用光を前記基板の処理雰囲気に
曝されない面から入射及び出射することにより、これら
問題の発生を抑制することができる。
【００１５】従って、前記基板の評価用光入射面及び出
射面を、前記基板の周縁部の互いに対向する位置に処理
雰囲気に曝されないように形成することが考えられる。
また、前記基板の評価用光入射面及び出射面を、前記基
板内の互い対向する位置に処理雰囲気に曝されないよう
に形成することが考えられる。この場合、かかる入射
面、出射面は処理雰囲気に曝されない基板背面から基板
内に向け形成すればよい。このとき前記基板を載置した
基板ホルダの該入射面及び出射面に対応する位置には、
評価用光が該基板ホルダの側から基板に入射及び出射で
きるように、評価用光の入射孔及び出射孔を設けておく
ことが考えられる。
射面を、前記基板の周縁部の互いに対向する位置に処理
雰囲気に曝されないように形成することが考えられる。
また、前記基板の評価用光入射面及び出射面を、前記基
板内の互い対向する位置に処理雰囲気に曝されないよう
に形成することが考えられる。この場合、かかる入射
面、出射面は処理雰囲気に曝されない基板背面から基板
内に向け形成すればよい。このとき前記基板を載置した
基板ホルダの該入射面及び出射面に対応する位置には、
評価用光が該基板ホルダの側から基板に入射及び出射で
きるように、評価用光の入射孔及び出射孔を設けておく
ことが考えられる。
【００１６】また前記方法においては、前記評価用光
を、基板背面に密着させて設けた該基板と同一材質の評
価用光入射用及び出射用の全反射結晶部材のうち、光入
射用部材の処理雰囲気に曝されないように形成した評価
用光入射面から入射させ、該基板内を多重全反射させつ
つ通過させた後、前記出射用部材の、前記入射面に対向
する位置で、処理雰囲気に曝されないように形成した評
価用光出射面から出射させることが考えられ、前記装置
においては、前記基板ホルダに評価用光入射部材及び及
び評価用光出射部材を設け、それら部材の材質を前記基
板と同一の前記結晶とし、前記基板をその背面がそれら
部材に密着するように設置し、該評価用光入射部材には
処理雰囲気に曝されないように評価用光入射面を形成す
るとともに該評価用光出射部材には処理雰囲気に曝され
ないように評価用光出射面を形成しておくことが考えら
れる。
を、基板背面に密着させて設けた該基板と同一材質の評
価用光入射用及び出射用の全反射結晶部材のうち、光入
射用部材の処理雰囲気に曝されないように形成した評価
用光入射面から入射させ、該基板内を多重全反射させつ
つ通過させた後、前記出射用部材の、前記入射面に対向
する位置で、処理雰囲気に曝されないように形成した評
価用光出射面から出射させることが考えられ、前記装置
においては、前記基板ホルダに評価用光入射部材及び及
び評価用光出射部材を設け、それら部材の材質を前記基
板と同一の前記結晶とし、前記基板をその背面がそれら
部材に密着するように設置し、該評価用光入射部材には
処理雰囲気に曝されないように評価用光入射面を形成す
るとともに該評価用光出射部材には処理雰囲気に曝され
ないように評価用光出射面を形成しておくことが考えら
れる。
【００１７】これにより、評価用光は基板背面側の光入
射部材の光入射面から入射して、部材に密着した基板内
を多重全反射しつつ通過し、同じく基板が密着した光出
射部材の出射面から出射するため、基板自身に、評価用
光を入射及び出射させるための加工を施す必要がない。
前記基板ホルダの全部分を前記基板と同一の全反射結晶
で構成することも考えられる。このとき評価用光は基板
の処理表面と前記基板ホルダの基板が設置されていない
面（背面）との間で多重全反射する。
射部材の光入射面から入射して、部材に密着した基板内
を多重全反射しつつ通過し、同じく基板が密着した光出
射部材の出射面から出射するため、基板自身に、評価用
光を入射及び出射させるための加工を施す必要がない。
前記基板ホルダの全部分を前記基板と同一の全反射結晶
で構成することも考えられる。このとき評価用光は基板
の処理表面と前記基板ホルダの基板が設置されていない
面（背面）との間で多重全反射する。
【００１８】なお、本明細書において評価用光の基板等
における入射面、出射面に関して、「処理雰囲気に曝さ
れないように形成する（設ける）」とは、処理雰囲気に
まったく、又は実質上曝されないように形成する場合の
ほか、例えば処理雰囲気の基板背面側等へのまわり込み
等があると若干曝されることがあるとしても全体として
処理雰囲気に曝され難いように形成する場合も含んでい
る。
における入射面、出射面に関して、「処理雰囲気に曝さ
れないように形成する（設ける）」とは、処理雰囲気に
まったく、又は実質上曝されないように形成する場合の
ほか、例えば処理雰囲気の基板背面側等へのまわり込み
等があると若干曝されることがあるとしても全体として
処理雰囲気に曝され難いように形成する場合も含んでい
る。
【００１９】また、全反射モードのみによる測定評価を
一層正確に行えるように、評価用基板に対する評価用光
の入射路及び出射路、該基板の光入射面、光出射面をプ
ラズマ雰囲気等の処理雰囲気から遮蔽するための遮蔽板
を基板周囲に設置してもよい。さらに、かかる遮蔽板を
間にして処理雰囲気とは反対側の領域に処理雰囲気の侵
入を防止する処理雰囲気パージガスを供給し、このパー
ジガス雰囲気に評価用光の入射路、出射路、基板の光入
射面、出射面等を配置するようにしてもよい。かかるパ
ージガスとしては、処理雰囲気等にもよるが、例えばヘ
リウムガスやアルゴンガスが考えられる。
一層正確に行えるように、評価用基板に対する評価用光
の入射路及び出射路、該基板の光入射面、光出射面をプ
ラズマ雰囲気等の処理雰囲気から遮蔽するための遮蔽板
を基板周囲に設置してもよい。さらに、かかる遮蔽板を
間にして処理雰囲気とは反対側の領域に処理雰囲気の侵
入を防止する処理雰囲気パージガスを供給し、このパー
ジガス雰囲気に評価用光の入射路、出射路、基板の光入
射面、出射面等を配置するようにしてもよい。かかるパ
ージガスとしては、処理雰囲気等にもよるが、例えばヘ
リウムガスやアルゴンガスが考えられる。
【００２０】前記方法及び装置において、評価用光は反
射面、即ち処理表面に対して、基板として用いる結晶の
屈折率と評価する処理表面物質の屈折率とにより定まる
最大全反射入射角（基板及び処理表面物質の界面と入射
光とがなす角度）より小さい角度で反射面に入射できる
ようにする。これにより、評価用光は基板内で透過屈折
せずに全反射する。
射面、即ち処理表面に対して、基板として用いる結晶の
屈折率と評価する処理表面物質の屈折率とにより定まる
最大全反射入射角（基板及び処理表面物質の界面と入射
光とがなす角度）より小さい角度で反射面に入射できる
ようにする。これにより、評価用光は基板内で透過屈折
せずに全反射する。
【００２１】従って、前記基板の評価用光入射面及び出
射面は、反射面に対する入射角度を前記のように調整し
易いように適当な角度に研磨しておくことが考えられ
る。
射面は、反射面に対する入射角度を前記のように調整し
易いように適当な角度に研磨しておくことが考えられ
る。
【００２２】
【作用】本発明方法及び装置によると、被処理基板とし
て全反射結晶基板を採用し、基板処理チャンバの両側に
それぞれ評価用光入射手段及び評価手段を配置して設
け、該評価用光入射手段により、評価用光を該基板に入
射させ、該基体内で多重全反射させた後、該評価用光を
該評価手段にて評価する。これにより、基板に所定の処
理を行いながら処理表面での反応や結合状態をリアルタ
イムに評価することができる。
て全反射結晶基板を採用し、基板処理チャンバの両側に
それぞれ評価用光入射手段及び評価手段を配置して設
け、該評価用光入射手段により、評価用光を該基板に入
射させ、該基体内で多重全反射させた後、該評価用光を
該評価手段にて評価する。これにより、基板に所定の処
理を行いながら処理表面での反応や結合状態をリアルタ
イムに評価することができる。
【００２３】また、評価用光を該基板の処理雰囲気に曝
されない面から入射及び出射させるときには、全反射モ
ードによる測定を行うことができ、処理表面に堆積する
物質の吸収帯が評価用光の波長領域にあるときにも、該
入射面及び該出射面での評価用光の一部吸収を抑制する
ことができ、さらに、気相中での評価用光の吸収（発
光）による影響を抑制することができる。
されない面から入射及び出射させるときには、全反射モ
ードによる測定を行うことができ、処理表面に堆積する
物質の吸収帯が評価用光の波長領域にあるときにも、該
入射面及び該出射面での評価用光の一部吸収を抑制する
ことができ、さらに、気相中での評価用光の吸収（発
光）による影響を抑制することができる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明の１実施例の全反射分光法による
基板表面処理評価方法に用いる装置の概略構成を示して
いる。この装置は、基板上にプラズマＣＶＤ法による成
膜を行いながら該基板の表面状態を全反射赤外吸収分光
法により評価する装置であり、真空容器１を備え、容器
１内には互いに対向する電極２及び３が設けられてい
る。電極２は基板ホルダを兼ねる接地電極であり、その
上に載置される基板Ｓ２を成膜温度に調節するための温
度調節装置２ａが付設されている。電極３は高周波電極
で、ここではマッチングボックス３１を介して高周波電
源３２が接続されている。
する。図１は、本発明の１実施例の全反射分光法による
基板表面処理評価方法に用いる装置の概略構成を示して
いる。この装置は、基板上にプラズマＣＶＤ法による成
膜を行いながら該基板の表面状態を全反射赤外吸収分光
法により評価する装置であり、真空容器１を備え、容器
１内には互いに対向する電極２及び３が設けられてい
る。電極２は基板ホルダを兼ねる接地電極であり、その
上に載置される基板Ｓ２を成膜温度に調節するための温
度調節装置２ａが付設されている。電極３は高周波電極
で、ここではマッチングボックス３１を介して高周波電
源３２が接続されている。
【００２５】容器１には成膜用原料ガスを供給するガス
供給部４が付設されている。また、容器１には排気装置
５が付設され、容器１内を所定の真空度にすることがで
きる。さらに真空容器壁には、高周波電極３を挟み両側
にそれぞれ評価用光入射窓６ａ及び出射窓６ｂが設けら
れており、窓６ａ及び６ｂは赤外光を測定波長範囲内で
実質上吸収しない材質として、ここでは２フッ化バリウ
ムからなっている。
供給部４が付設されている。また、容器１には排気装置
５が付設され、容器１内を所定の真空度にすることがで
きる。さらに真空容器壁には、高周波電極３を挟み両側
にそれぞれ評価用光入射窓６ａ及び出射窓６ｂが設けら
れており、窓６ａ及び６ｂは赤外光を測定波長範囲内で
実質上吸収しない材質として、ここでは２フッ化バリウ
ムからなっている。
【００２６】真空容器１外の両側には、赤外吸収分光器
７及びＭＣＴ検出器９が配置されている。入射窓６ａに
対応する側には分光器７が配置され、分光器７から出射
される赤外光Ｉは偏光子ＰにてＰ偏光が選択された後、
反射鏡８ａにより反射して入射窓６ａから容器１内に入
射できるようになっている。また、出射窓６ｂに対応す
る側にはＭＣＴ検出器９が配置され、出射窓６ｂから出
射した赤外光Ｉは反射鏡８ｂにより反射して検出器９に
入射できるようになっている。
７及びＭＣＴ検出器９が配置されている。入射窓６ａに
対応する側には分光器７が配置され、分光器７から出射
される赤外光Ｉは偏光子ＰにてＰ偏光が選択された後、
反射鏡８ａにより反射して入射窓６ａから容器１内に入
射できるようになっている。また、出射窓６ｂに対応す
る側にはＭＣＴ検出器９が配置され、出射窓６ｂから出
射した赤外光Ｉは反射鏡８ｂにより反射して検出器９に
入射できるようになっている。
【００２７】なお、ここでは図示していないが、分光器
７から入射窓６ａに至る評価用光の入射光路、及び出射
窓６ｂから検出器９に至る評価用光の出射光路は、何れ
も窒素ガス雰囲気内を評価用光が通過できるように、光
路室が設けられ、該光路室には窒素ガスを供給するガス
源及び排気装置が付設されている。以上説明した装置に
よると、本発明方法は、次のように実施される。
７から入射窓６ａに至る評価用光の入射光路、及び出射
窓６ｂから検出器９に至る評価用光の出射光路は、何れ
も窒素ガス雰囲気内を評価用光が通過できるように、光
路室が設けられ、該光路室には窒素ガスを供給するガス
源及び排気装置が付設されている。以上説明した装置に
よると、本発明方法は、次のように実施される。
【００２８】被処理基板Ｓ２として全反射結晶シリコン
プリズムを採用した。基板Ｓ２は、その評価用光入射面
Ｓ２ａ及び出射面Ｓ２ｂが、基板Ｓ２の周縁部の互いに
対向する位置にその膜形成表面を所定の角度をつけて斜
めに研磨して形成されている。まず、被処理基板Ｓ２が
接地電極を兼ねる基板ホルダ２上に載置された後、容器
１内が排気装置５により所定の真空度とされる。次い
で、高周波電源３２からマッチングボックス３１を介し
て電極３に高周波電力が印加されるとともにガス供給部
４から成膜用原料ガスが容器１内に供給される。これに
より、該原料ガスがプラズマ化され、このプラズマの下
で基板Ｓ２の表面Ｓ２１に所定の膜が形成される。
プリズムを採用した。基板Ｓ２は、その評価用光入射面
Ｓ２ａ及び出射面Ｓ２ｂが、基板Ｓ２の周縁部の互いに
対向する位置にその膜形成表面を所定の角度をつけて斜
めに研磨して形成されている。まず、被処理基板Ｓ２が
接地電極を兼ねる基板ホルダ２上に載置された後、容器
１内が排気装置５により所定の真空度とされる。次い
で、高周波電源３２からマッチングボックス３１を介し
て電極３に高周波電力が印加されるとともにガス供給部
４から成膜用原料ガスが容器１内に供給される。これに
より、該原料ガスがプラズマ化され、このプラズマの下
で基板Ｓ２の表面Ｓ２１に所定の膜が形成される。
【００２９】成膜中は、赤外吸収分光器７から赤外光Ｉ
を出射させ、偏光子ＰによりＰ偏光が選択された後、反
射鏡８ａで反射させ、入射窓６ａを通過させて基板Ｓ２
の評価用光入射面Ｓ２ａに入射させる。基板Ｓ２内で赤
外光Ｉを多重全反射させつつ通過させた後、出射面Ｓ２
ｂから出射させ、反射鏡８ｂで反射させ、ＭＣＴ検出器
９に入射させ、赤外吸収スペクトルを測定する。
を出射させ、偏光子ＰによりＰ偏光が選択された後、反
射鏡８ａで反射させ、入射窓６ａを通過させて基板Ｓ２
の評価用光入射面Ｓ２ａに入射させる。基板Ｓ２内で赤
外光Ｉを多重全反射させつつ通過させた後、出射面Ｓ２
ｂから出射させ、反射鏡８ｂで反射させ、ＭＣＴ検出器
９に入射させ、赤外吸収スペクトルを測定する。
【００３０】これにより成膜を行いながら、基板Ｓ２の
処理表面Ｓ２１での反応や結合状態を原子・分子レベル
でリアルタイムに測定、評価することができる。また、
図２は本発明の他の実施例方法に用いる装置の概略構成
を示す図である。この装置は図１に示す装置において、
評価用光入射窓６ａ及び出射窓６ｂを基板ホルダを兼ね
る接地電極２を挟み、真空容器１壁の両側に設けたもの
である。また、これに合わせて、赤外吸収分光器７から
出射した赤外光Ｉを入射窓６ａから基板Ｓ３内に入射
し、また基板Ｓ３から出射した赤外光Ｉを出射窓６ｂか
らＭＣＴ検出器９へ入射することができるように、一対
の反射鏡８ａ及び反射鏡８ｂが配置されている。また、
基板ホルダ２上に載置される基板Ｓ３は全反射結晶シリ
コンプリズムで、その評価用光入射面Ｓ３ａ及び出射面
Ｓ３ｂが、基板Ｓ３周縁部の互いに対向する位置にプラ
ズマに曝されないように形成してある。また、真空容器
１壁内部の基板Ｓ３周囲にはプラズマ遮蔽板１１が設け
られると共に、容器１にはプラズマパージガス供給部４
１が付設され、基板ホルダ２の両側背後よりパージガス
として不活性ガスのヘリウム（Ｈｅ）ガス又はアルゴン
（Ａｒ）ガスを容器１内に導入できるようになってい
る。その他の構成は図１に示す装置と同様である。ま
た、同じ部品には同じ参照符号を付してある。
処理表面Ｓ２１での反応や結合状態を原子・分子レベル
でリアルタイムに測定、評価することができる。また、
図２は本発明の他の実施例方法に用いる装置の概略構成
を示す図である。この装置は図１に示す装置において、
評価用光入射窓６ａ及び出射窓６ｂを基板ホルダを兼ね
る接地電極２を挟み、真空容器１壁の両側に設けたもの
である。また、これに合わせて、赤外吸収分光器７から
出射した赤外光Ｉを入射窓６ａから基板Ｓ３内に入射
し、また基板Ｓ３から出射した赤外光Ｉを出射窓６ｂか
らＭＣＴ検出器９へ入射することができるように、一対
の反射鏡８ａ及び反射鏡８ｂが配置されている。また、
基板ホルダ２上に載置される基板Ｓ３は全反射結晶シリ
コンプリズムで、その評価用光入射面Ｓ３ａ及び出射面
Ｓ３ｂが、基板Ｓ３周縁部の互いに対向する位置にプラ
ズマに曝されないように形成してある。また、真空容器
１壁内部の基板Ｓ３周囲にはプラズマ遮蔽板１１が設け
られると共に、容器１にはプラズマパージガス供給部４
１が付設され、基板ホルダ２の両側背後よりパージガス
として不活性ガスのヘリウム（Ｈｅ）ガス又はアルゴン
（Ａｒ）ガスを容器１内に導入できるようになってい
る。その他の構成は図１に示す装置と同様である。ま
た、同じ部品には同じ参照符号を付してある。
【００３１】この装置によると、図１に示す装置を用い
た方法と同様にして基板Ｓ３の表面Ｓ３１に所定の膜を
形成させつつ、表面Ｓ３１での反応や結合状態を評価す
る。なお、この間プラズマ遮蔽板１１により、発生した
プラズマが赤外光Ｉの光路内へ拡散するのを防ぐととも
に、パージガス供給部４１からヘリウムガス又はアルゴ
ンガスを基板ホルダ２の両側背後より容器１内に導入す
ることで、容器１壁とプラズマ遮蔽板１１と基板Ｓ３と
に囲まれた領域へプラズマが拡散侵入するのを防ぐ。
た方法と同様にして基板Ｓ３の表面Ｓ３１に所定の膜を
形成させつつ、表面Ｓ３１での反応や結合状態を評価す
る。なお、この間プラズマ遮蔽板１１により、発生した
プラズマが赤外光Ｉの光路内へ拡散するのを防ぐととも
に、パージガス供給部４１からヘリウムガス又はアルゴ
ンガスを基板ホルダ２の両側背後より容器１内に導入す
ることで、容器１壁とプラズマ遮蔽板１１と基板Ｓ３と
に囲まれた領域へプラズマが拡散侵入するのを防ぐ。
【００３２】これにより基板Ｓ２の評価用光入射面Ｓ３
ａ及び出射面Ｓ３ｂがプラズマに曝されず、その表面に
膜が堆積しないため、全反射モードのみでの測定を行う
ことができ、また、膜構成物質の吸収帯が赤外光Ｉの測
定波長領域にある場合も、入射面Ｓ３ａ及び出射面Ｓ３
ｂで赤外光Ｉが一部吸収されることがない。また赤外光
Ｉが、発生したプラズマ内を通過しないため、気相中で
の化学反応による吸収（発光）現象による影響が生じな
い。
ａ及び出射面Ｓ３ｂがプラズマに曝されず、その表面に
膜が堆積しないため、全反射モードのみでの測定を行う
ことができ、また、膜構成物質の吸収帯が赤外光Ｉの測
定波長領域にある場合も、入射面Ｓ３ａ及び出射面Ｓ３
ｂで赤外光Ｉが一部吸収されることがない。また赤外光
Ｉが、発生したプラズマ内を通過しないため、気相中で
の化学反応による吸収（発光）現象による影響が生じな
い。
【００３３】また、図３は本発明のさらに他の実施例方
法に用いる装置の基板付近の拡大図である。この装置は
図２の装置において、基板ホルダ２に代えて基板ホルダ
２１を採用したものである。また、この基板ホルダ２１
上には基板Ｓ４が載置される。この基板Ｓ４も全反射結
晶シリコンプリズムで、その処理表面Ｓ４１とは異なる
裏面（背面）の中央部分の、基板中心を挟み対向する位
置に、基板Ｓ４を一部除去して基板内に評価用光入射面
Ｓ４ａ及び出射面Ｓ４ｂが設けられている。また、基板
ホルダ２１は、基板Ｓ４の入射面Ｓ４ａに赤外光Ｉを入
射させ、出射面Ｓ４ｂから出射させることができるよう
に、評価用光の入射孔２１ａ及び出射孔２１ｂが設けら
れている。その他の構成は図２に示す装置と同様であ
り、同じ部品には同じ参照符号を付してある。
法に用いる装置の基板付近の拡大図である。この装置は
図２の装置において、基板ホルダ２に代えて基板ホルダ
２１を採用したものである。また、この基板ホルダ２１
上には基板Ｓ４が載置される。この基板Ｓ４も全反射結
晶シリコンプリズムで、その処理表面Ｓ４１とは異なる
裏面（背面）の中央部分の、基板中心を挟み対向する位
置に、基板Ｓ４を一部除去して基板内に評価用光入射面
Ｓ４ａ及び出射面Ｓ４ｂが設けられている。また、基板
ホルダ２１は、基板Ｓ４の入射面Ｓ４ａに赤外光Ｉを入
射させ、出射面Ｓ４ｂから出射させることができるよう
に、評価用光の入射孔２１ａ及び出射孔２１ｂが設けら
れている。その他の構成は図２に示す装置と同様であ
り、同じ部品には同じ参照符号を付してある。
【００３４】この装置によると、基板Ｓ４の処理表面Ｓ
４１上に成膜を行いながら、分光器７からの赤外光Ｉを
基板ホルダの入射孔２１ａを通過させて基板Ｓ４の入射
面Ｓ４ａに入射させ、基板Ｓ３内で多重全反射させつつ
通過させた後、出射面Ｓ４ｂから出射させ、基板ホルダ
の出射孔２１ｂを通過させ、検出器９に入射させる。こ
れにより、評価用光入射面Ｓ４ａ及び出射面Ｓ４ｂ上へ
の膜堆積を、より確実に避けることができ、その結果、
全反射モードのみでの測定を一層確実に行うことができ
るとともに入射面Ｓ４ａ及び出射面Ｓ４ｂでの赤外光の
一部吸収を一層効果的に避けることができる。
４１上に成膜を行いながら、分光器７からの赤外光Ｉを
基板ホルダの入射孔２１ａを通過させて基板Ｓ４の入射
面Ｓ４ａに入射させ、基板Ｓ３内で多重全反射させつつ
通過させた後、出射面Ｓ４ｂから出射させ、基板ホルダ
の出射孔２１ｂを通過させ、検出器９に入射させる。こ
れにより、評価用光入射面Ｓ４ａ及び出射面Ｓ４ｂ上へ
の膜堆積を、より確実に避けることができ、その結果、
全反射モードのみでの測定を一層確実に行うことができ
るとともに入射面Ｓ４ａ及び出射面Ｓ４ｂでの赤外光の
一部吸収を一層効果的に避けることができる。
【００３５】また、図４は本発明のさらに他の実施例方
法に用いる装置の概略構成を示す図である。この装置は
図２の装置において、基板ホルダ２に代えて基板ホルダ
２２を採用したものである。また、この基板ホルダ２２
上には基板Ｓ５が密着性良く設置される。この基板Ｓ５
も全反射結晶シリコンプリズムであるが、赤外光Ｉの入
射面及び出射面形成のための加工は施されていない。基
板ホルダ２２は基板Ｓ５を設置していない裏面（背面）
の中央部分の、基板中心を挟み対向する位置に、基板ホ
ルダ２２を一部切り欠いて基板ホルダ２２内に評価用光
入射面２２ａ及び出射面２２ｂが設けられている。入射
面２２ａは評価用光入射部材２２１により提供され、出
射面２２ｂは評価用光出射部材２２２により提供されて
おり、これら部材２２１、２２２は基板Ｓ５と同一材質
の全反射結晶からなっている。なお、この例では部材２
２１、２２２は一体のものである。他の点は図２の装置
と実質上同構成であり、実質上同一部品には同一参照符
号をつけてある。
法に用いる装置の概略構成を示す図である。この装置は
図２の装置において、基板ホルダ２に代えて基板ホルダ
２２を採用したものである。また、この基板ホルダ２２
上には基板Ｓ５が密着性良く設置される。この基板Ｓ５
も全反射結晶シリコンプリズムであるが、赤外光Ｉの入
射面及び出射面形成のための加工は施されていない。基
板ホルダ２２は基板Ｓ５を設置していない裏面（背面）
の中央部分の、基板中心を挟み対向する位置に、基板ホ
ルダ２２を一部切り欠いて基板ホルダ２２内に評価用光
入射面２２ａ及び出射面２２ｂが設けられている。入射
面２２ａは評価用光入射部材２２１により提供され、出
射面２２ｂは評価用光出射部材２２２により提供されて
おり、これら部材２２１、２２２は基板Ｓ５と同一材質
の全反射結晶からなっている。なお、この例では部材２
２１、２２２は一体のものである。他の点は図２の装置
と実質上同構成であり、実質上同一部品には同一参照符
号をつけてある。
【００３６】この装置によると、基板Ｓ５の処理表面Ｓ
５１上に成膜を行いながら、分光器７からの赤外光Ｉを
基板ホルダの入射面２２ａから入射させて入射部材２２
１を通過させ、基板Ｓ５内で多重全反射させつつ通過さ
せ、基板ホルダの出射部材２２２を通過させて出射面２
２ｂから出射させ、検出器９に入射させる。これにより
基板Ｓ５として評価用光入射及び出射のための加工を施
さないものを用いることができ、評価コストを低減させ
ることができる。
５１上に成膜を行いながら、分光器７からの赤外光Ｉを
基板ホルダの入射面２２ａから入射させて入射部材２２
１を通過させ、基板Ｓ５内で多重全反射させつつ通過さ
せ、基板ホルダの出射部材２２２を通過させて出射面２
２ｂから出射させ、検出器９に入射させる。これにより
基板Ｓ５として評価用光入射及び出射のための加工を施
さないものを用いることができ、評価コストを低減させ
ることができる。
【００３７】なお、以上の例では基板表面処理として、
プラズマＣＶＤ法による成膜を行ったが、これに限ら
ず、真空蒸着等の他の成膜、基板の洗浄、基板表面に予
め形成した膜のエッチング、表面改質等を行いながら該
基板表面を観察、評価することもできる。また、ここで
は評価用光として赤外光を用い、赤外吸収分光法による
評価を行ったが、これに限らず、被処理基板のバンドギ
ャップより小さいエネルギの波長領域の光を用いること
ができる。
プラズマＣＶＤ法による成膜を行ったが、これに限ら
ず、真空蒸着等の他の成膜、基板の洗浄、基板表面に予
め形成した膜のエッチング、表面改質等を行いながら該
基板表面を観察、評価することもできる。また、ここで
は評価用光として赤外光を用い、赤外吸収分光法による
評価を行ったが、これに限らず、被処理基板のバンドギ
ャップより小さいエネルギの波長領域の光を用いること
ができる。
【００３８】次に、図２の装置を用いた本発明実施の具
体例を説明する。被成膜基板Ｓ３として、全反射測定用
シリコン（Ｓｉ）プリズムとして加工したものを採用し
た。まず、基板Ｓ３を基板ホルダ上に載置し、容器１内
を０．２Ｔｏｒｒの真空度とした。次いで、容器１内に
成膜用原料ガスとして３％水素（Ｈ2 ）ガス希釈シラン
（ＳｉＨ4 ）ガスを９０ｓｃｃｍの流量で導入すると共
に、高周波電極３に１３．５６ＭＨｚの高周波電力を、
放電電力密度２０ｍＷ／ｃｍ2 で印加し、前記原料ガス
をプラズマ化させ、このプラズマの下で基板Ｓ３の表面
Ｓ３１上にシリコン膜を堆積させた。成膜中の基板温度
は２００℃に保った。
体例を説明する。被成膜基板Ｓ３として、全反射測定用
シリコン（Ｓｉ）プリズムとして加工したものを採用し
た。まず、基板Ｓ３を基板ホルダ上に載置し、容器１内
を０．２Ｔｏｒｒの真空度とした。次いで、容器１内に
成膜用原料ガスとして３％水素（Ｈ2 ）ガス希釈シラン
（ＳｉＨ4 ）ガスを９０ｓｃｃｍの流量で導入すると共
に、高周波電極３に１３．５６ＭＨｚの高周波電力を、
放電電力密度２０ｍＷ／ｃｍ2 で印加し、前記原料ガス
をプラズマ化させ、このプラズマの下で基板Ｓ３の表面
Ｓ３１上にシリコン膜を堆積させた。成膜中の基板温度
は２００℃に保った。
【００３９】また、この膜形成を行いながら、分光器７
から赤外光Ｉを出射し、検出器９により表面Ｓ３１の赤
外吸収スペクトルを測定した。測定波長範囲は２３００
ｃｍ -1〜１８００ｃｍ-1とし、分解能は４ｃｍ-1とし
た。１回の測定に約１秒を要するこのスペクトル測定を
１回の成膜中に積算回数３０〜４１０回行った。結果を
図５に示す。成膜開始３０秒までの膜堆積初期は２１４
０〜２１２０ｃｍ-1付近にＳｉＨ3 及び（ＳｉＨ2 ）n
による吸収が観測された。堆積の進行に伴い、２１００
ｃｍ-1付近のバルク内及び表面のＳｉＨ2 結合による吸
収が増大した。また、バルク水素化アモルファスシリコ
ン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜中にはＳｉＨ結合が主として存在
することから、成長表面ではネットワーク形成と水素脱
離反応が十分に進行していないことが示された。
から赤外光Ｉを出射し、検出器９により表面Ｓ３１の赤
外吸収スペクトルを測定した。測定波長範囲は２３００
ｃｍ -1〜１８００ｃｍ-1とし、分解能は４ｃｍ-1とし
た。１回の測定に約１秒を要するこのスペクトル測定を
１回の成膜中に積算回数３０〜４１０回行った。結果を
図５に示す。成膜開始３０秒までの膜堆積初期は２１４
０〜２１２０ｃｍ-1付近にＳｉＨ3 及び（ＳｉＨ2 ）n
による吸収が観測された。堆積の進行に伴い、２１００
ｃｍ-1付近のバルク内及び表面のＳｉＨ2 結合による吸
収が増大した。また、バルク水素化アモルファスシリコ
ン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜中にはＳｉＨ結合が主として存在
することから、成長表面ではネットワーク形成と水素脱
離反応が十分に進行していないことが示された。
【００４０】このように、成膜を行いながら、膜中の結
合状態を経時的に測定することができ、膜中の結合状態
及び反応過程を評価することができた。
合状態を経時的に測定することができ、膜中の結合状態
及び反応過程を評価することができた。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、表
面処理を行いながら、基板の処理表面での反応や結合状
態等をリアルタイムに評価することができる全反射分光
法による基板表面処理評価方法及び装置を提供すること
ができる。
面処理を行いながら、基板の処理表面での反応や結合状
態等をリアルタイムに評価することができる全反射分光
法による基板表面処理評価方法及び装置を提供すること
ができる。
【図１】本発明の１実施例である全反射分光法による基
板表面処理評価装置の概略構成を示す図である。
板表面処理評価装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の他の実施例である全反射分光法による
基板表面処理評価装置の概略構成を示す図である。
基板表面処理評価装置の概略構成を示す図である。
【図３】本発明のさらに他の実施例である全反射分光法
による基板表面処理評価装置の基板付近の拡大図であ
る。
による基板表面処理評価装置の基板付近の拡大図であ
る。
【図４】本発明のさらに他の実施例である全反射分光法
による基板表面処理評価装置の概略構成を示す図であ
る。
による基板表面処理評価装置の概略構成を示す図であ
る。
【図５】図２の装置による本発明方法の実施により得ら
れる赤外吸収スペクトルを示す図である。
れる赤外吸収スペクトルを示す図である。
【図６】従来の全反射分光法による基板表面処理評価の
１例を示す図である。
１例を示す図である。
【図７】従来の全反射分光法による基板表面処理評価の
他の例を示す図である。
他の例を示す図である。
１ 真空容器 １１ プラズマ遮蔽板 ２、２１、２２ 基板ホルダ ２ａ 温度調節装置 ２１ａ 評価用光入射孔 ２１ｂ 評価用光出射孔 ２２１ 評価用光入射部材 ２２２ 評価用光出射部材 ２２ａ 評価用光入射面 ２２ｂ 評価用光出射面 ３ 高周波電極 ３１ マッチングボックス ３２ 高周波電源 ４ 成膜用ガス供給部 ４１ パージガス供給部 ５ 排気装置 ６ａ 評価用光入射窓 ６ｂ 評価用光出射窓 ７ 赤外吸収分光器 ８ａ、８ｂ 反射鏡 ９ ＭＣＴ検出器 Ｉ 赤外光 Ｐ 偏光子 Ｓ１、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５ 被処理基板 Ｓ２１、Ｓ４１、Ｓ５１ 処理表面 Ｓ２ａ、Ｓ３ａ、Ｓ４ａ 評価用光入射面 Ｓ２ｂ、Ｓ３ｂ、Ｓ４ｂ 評価用光出射面
Claims (8)
- 【請求項１】 基板表面処理における処理状態を該基板
表面処理中に評価する基板表面処理評価方法であって、
前記基板に全反射結晶基板を採用して該全反射結晶基板
表面に目的とする表面処理を実施しつつ、該全反射結晶
基板内に評価用光を入射して多重全反射させつつ通過さ
せ、該出射光を評価することで実施中の表面処理状態を
評価する全反射分光法による基板表面処理評価方法。 - 【請求項２】 前記評価用光を、基板周縁部に処理雰囲
気に曝されないように形成した評価用光入射面から入射
させ、前記基板内を多重全反射させつつ通過させた後、
前記基板の周縁部の前記入射部に対向する位置に、処理
雰囲気に曝されないように形成した評価用光出射面から
出射させる請求項１記載の全反射分光法による基板表面
処理評価方法。 - 【請求項３】 前記評価用光を、基板の背面から基板内
に、処理雰囲気に曝されないように形成した評価用光入
射面から入射させ、前記基板内を多重全反射させつつ通
過させた後、前記基板の背面から基板内に、前記入射面
に対向する位置で、処理雰囲気に曝されないように形成
した評価用光出射面から出射させる請求項１記載の全反
射分光法による基板表面処理評価方法。 - 【請求項４】 前記評価用光を、基板背面に密着させて
設けた該基板と同一材質の評価用光入射用及び出射用の
全反射結晶部材のうち、光入射用部材の処理雰囲気に曝
されないように形成した評価用光入射面から入射させ、
該基板内を多重全反射させつつ通過させた後、前記出射
用部材の、前記入射面に対向する位置で、処理雰囲気に
曝されないように形成した評価用光出射面から出射させ
る請求項１記載の全反射分光法による基板表面処理評価
方法。 - 【請求項５】 表面処理対象基板を設置する基板ホルダ
を内蔵し、チャンバ壁に評価用光の入射窓及び出射窓を
設けた処理チャンバと、前記処理チャンバに対し設けた
目的とする表面処理を実施するための手段と、前記基板
ホルダに設置される評価用の全反射結晶基板と、前記全
反射結晶基板に前記評価用光入射窓から評価用光を入射
して該基板内を多重全反射させつつ通過させるための評
価用光入射手段と、前記基板内を通過して前記評価用光
出射窓から出てくる評価用光を評価することで前記基板
に対する表面処理状態を該処理実施中に評価するための
評価手段とを備えたことを特徴とする全反射分光法によ
る基板表面処理評価装置。 - 【請求項６】 前記基板の評価用光入射面及び評価用光
出射面が、該基板の周縁部の互いに対向する位置に、処
理雰囲気に曝されないように形成されている請求項５記
載の全反射分光法による基板表面処理評価装置。 - 【請求項７】 前記基板の評価用光入射面及び評価用光
出射面が、該基板内の互いに対向する位置に、処理雰囲
気に曝されないように基板背面から形成されており、前
記基板ホルダには該光入射面に評価用光を入射する孔及
び該光出射面からの評価用光を出射させる孔を形成して
ある請求項５記載の全反射分光法による基板表面処理評
価装置。 - 【請求項８】 前記基板に評価用光入射部材及び評価用
光出射部材を設けてあり、それら部材の材質は前記基板
と同一の全反射結晶であり、前記基板はその背面を該両
部材に密着させて設置してあり、該評価用光入射部材に
は処理雰囲気に曝されないように評価用光入射面が形成
され、該評価用光出射部材には処理雰囲気に曝されない
ように評価用光出射面が形成されている請求項５記載の
全反射分光法による基板表面処理評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19642694A JPH0862125A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 全反射分光法による基板表面処理評価方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19642694A JPH0862125A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 全反射分光法による基板表面処理評価方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0862125A true JPH0862125A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16357653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19642694A Withdrawn JPH0862125A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 全反射分光法による基板表面処理評価方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0862125A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000091295A (ja) * | 1998-07-16 | 2000-03-31 | Advantest Corp | 基板処理方法及び装置 |
| JP2009080109A (ja) * | 2007-09-07 | 2009-04-16 | National Institute For Materials Science | 表面増強赤外吸収センサーとその製造方法 |
| WO2010089829A1 (ja) * | 2009-02-03 | 2010-08-12 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 全反射顕微鏡装置、及び蛍光試料分析方法 |
| JP2011169738A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Sharp Corp | 化学物質検出装置 |
| CN103383344A (zh) * | 2013-06-24 | 2013-11-06 | 西安近代化学研究所 | 一种多晶体整合型红外光谱衰减全反射附件 |
| WO2023058476A1 (ja) * | 2021-10-08 | 2023-04-13 | 東京エレクトロン株式会社 | 測定方法及び基板処理装置 |
| JP2023164689A (ja) * | 2019-11-06 | 2023-11-10 | 株式会社リコー | 測定装置、及び生体情報測定装置 |
-
1994
- 1994-08-22 JP JP19642694A patent/JPH0862125A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000091295A (ja) * | 1998-07-16 | 2000-03-31 | Advantest Corp | 基板処理方法及び装置 |
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| CN103383344A (zh) * | 2013-06-24 | 2013-11-06 | 西安近代化学研究所 | 一种多晶体整合型红外光谱衰减全反射附件 |
| CN103383344B (zh) * | 2013-06-24 | 2015-10-28 | 西安近代化学研究所 | 一种多晶体整合型红外光谱衰减全反射附件 |
| JP2023164689A (ja) * | 2019-11-06 | 2023-11-10 | 株式会社リコー | 測定装置、及び生体情報測定装置 |
| WO2023058476A1 (ja) * | 2021-10-08 | 2023-04-13 | 東京エレクトロン株式会社 | 測定方法及び基板処理装置 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011106 |