JPS5891620A - 膜厚モニタ−装置 - Google Patents
膜厚モニタ−装置Info
- Publication number
- JPS5891620A JPS5891620A JP56189699A JP18969981A JPS5891620A JP S5891620 A JPS5891620 A JP S5891620A JP 56189699 A JP56189699 A JP 56189699A JP 18969981 A JP18969981 A JP 18969981A JP S5891620 A JPS5891620 A JP S5891620A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film thickness
- substrate
- refractive index
- thin plate
- film
- Prior art date
- 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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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P34/00—Irradiation with electromagnetic or particle radiation of wafers, substrates or parts of devices
- H10P34/40—Irradiation with electromagnetic or particle radiation of wafers, substrates or parts of devices with high-energy radiation
- H10P34/42—Irradiation with electromagnetic or particle radiation of wafers, substrates or parts of devices with high-energy radiation with electromagnetic radiation, e.g. laser annealing
Landscapes
- 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】
本発明は、膜厚モニター装置に関し、更に詳細には、蒸
着、スパッタリング、ＯＶＤ等による薄膜作製装置にお
ける堆積中の膜厚を非接触且つ実時間で検出する膜厚モ
ニター装置に関する。
着、スパッタリング、ＯＶＤ等による薄膜作製装置にお
ける堆積中の膜厚を非接触且つ実時間で検出する膜厚モ
ニター装置に関する。
蒸着、スパッタリング又はＣＶＤＫよる薄１１草作製装
置にシける堆遣中の膜厚を実時間でモニターする従来の
装置は、主に２つの方式を採用している。その１つは水
晶式膜厚計であり、他の１つはレーザー膜厚計である。
置にシける堆遣中の膜厚を実時間でモニターする従来の
装置は、主に２つの方式を採用している。その１つは水
晶式膜厚計であり、他の１つはレーザー膜厚計である。
第１図は水晶式膜厚計の概略を示す。第１医Ｉにおいて
、基板上に堆積した膜厚は、基板に近接して設けら：ｒ
＋、ｆＣ水晶板上の膜厚を検出することにより間接的に
モニターされる。水晶板上の膜厚け、水晶板の共振周波
数がそこに堆積する物質の質量に従って直線的に変化す
ることを利用して電気処理部が検出する。
、基板上に堆積した膜厚は、基板に近接して設けら：ｒ
＋、ｆＣ水晶板上の膜厚を検出することにより間接的に
モニターされる。水晶板上の膜厚け、水晶板の共振周波
数がそこに堆積する物質の質量に従って直線的に変化す
ることを利用して電気処理部が検出する。
このように、水晶式膜厚計は膜厚を間接的に求めるとこ
ろから、水晶板上の膜厚と基板上の膜厚との関係が膜の
作製東件によって変わるため、その都度校正しなければ
ならない欠点を有する。更に、水晶板を交換またり、洗
浄する必要もある。
ろから、水晶板上の膜厚と基板上の膜厚との関係が膜の
作製東件によって変わるため、その都度校正しなければ
ならない欠点を有する。更に、水晶板を交換またり、洗
浄する必要もある。
第２図は、レーザー膜厚計の概略を示す。第２図におい
て、レーザー光源７）”うのＶ−ザー光ＰＯは基板で反
射され光検出器に工す受けられる。その反射光強度Ｐｒ
は基板に堆積した薄膜による光の多重干渉効果により第
３図に示す様になる。その−周期が膜厚の増分△ｄに対
応し。
て、レーザー光源７）”うのＶ−ザー光ＰＯは基板で反
射され光検出器に工す受けられる。その反射光強度Ｐｒ
は基板に堆積した薄膜による光の多重干渉効果により第
３図に示す様になる。その−周期が膜厚の増分△ｄに対
応し。
次式に工す求めら力、る。
（λ
ここで
λ・・・レーザー光の波長
ｎ・・・膜の屈折率
θ・・・レーザー光の入射角
レーザー膜厚計は、水晶式と異なり基板上の膜厚を直接
（非接触）測定するので水晶式のような欠点はな込が、
基板をＵく位置が問題となる。即ち、基板は、レーザー
光が真空槽内に導入されて基［’に熱射し、その反射光
が再び真空槽外に取シ出せる位置に置かなければならな
−にのように配置することは実際１困雅な場合が多い。
（非接触）測定するので水晶式のような欠点はな込が、
基板をＵく位置が問題となる。即ち、基板は、レーザー
光が真空槽内に導入されて基［’に熱射し、その反射光
が再び真空槽外に取シ出せる位置に置かなければならな
−にのように配置することは実際１困雅な場合が多い。
撰Ｒｊ、ｐ＜ツタ装置等のよう延基板を置く位置が限ら
れる場合には、レーザー光を直接基板に照射し、その反
射光を再び槽外°に取り出すことは構造上極めて１雛で
ある。
れる場合には、レーザー光を直接基板に照射し、その反
射光を再び槽外°に取り出すことは構造上極めて１雛で
ある。
本発明は、以上の欠点に鑑み、基板の配置上に制約があ
る場合においても、レーザー光を基板に照射し、その反
射光を容易に取り出し、正確な膜厚の検出を可能とする
膜厚モニター装置を提供することを目的とする。
る場合においても、レーザー光を基板に照射し、その反
射光を容易に取り出し、正確な膜厚の検出を可能とする
膜厚モニター装置を提供することを目的とする。
本発明を以下実施例に従って詳細に説明する。
第４図は本発明の膜厚モニター装置の概略を示す。第４
図にかいて、１はレーザー光源、２は基板、６は真空槽
、４は光検出器、５はレンズ、６は窓、７は裏面鏡そし
て８は透明薄板である。裏面鏡７は、その断面が第５図
に示すように厚みが一様でない〈′さび状透明薄板９に
、アルミニウム、銀等の反射率の高い金属又は高反射率
を与えるように積層された誘電体多層膜１０を堆積させ
た構造を有する。また、透明薄板８も第６図に示すよう
にくさび状透明薄板９を使用する。裏面Ｑ７と透明薄板
８に使用するくさび状透明薄板９の屈折率は、真空槽内
で堆積しようとする物質の屈折率と等しいか、少なくと
も１０チ以内の差になるような値に選ぶことが望ましい
。
図にかいて、１はレーザー光源、２は基板、６は真空槽
、４は光検出器、５はレンズ、６は窓、７は裏面鏡そし
て８は透明薄板である。裏面鏡７は、その断面が第５図
に示すように厚みが一様でない〈′さび状透明薄板９に
、アルミニウム、銀等の反射率の高い金属又は高反射率
を与えるように積層された誘電体多層膜１０を堆積させ
た構造を有する。また、透明薄板８も第６図に示すよう
にくさび状透明薄板９を使用する。裏面Ｑ７と透明薄板
８に使用するくさび状透明薄板９の屈折率は、真空槽内
で堆積しようとする物質の屈折率と等しいか、少なくと
も１０チ以内の差になるような値に選ぶことが望ましい
。
第４図［Ｔｈｌ、−ａて、レーザー光源１から発射され
たレーザー光は、窓６及び透明薄板８を通過し裏面鏡７
＆Ｃよって反射され基板２に入射角θで照射される。基
板２を反射した光はもう１つの裏面鏡７によって方向を
変え、透明薄板８゜窓６及びレンズ５を介して光検出器
４Ｉｌｃ到達する。基板２の膜厚は、光検出器４によっ
て検出された信号から弐（１１によって求めら名、る。
たレーザー光は、窓６及び透明薄板８を通過し裏面鏡７
＆Ｃよって反射され基板２に入射角θで照射される。基
板２を反射した光はもう１つの裏面鏡７によって方向を
変え、透明薄板８゜窓６及びレンズ５を介して光検出器
４Ｉｌｃ到達する。基板２の膜厚は、光検出器４によっ
て検出された信号から弐（１１によって求めら名、る。
乙のように構成することにより、本発明は基板の位置に
制約さ名、ずにレーザー膜厚計を用いることができる。
制約さ名、ずにレーザー膜厚計を用いることができる。
即ち、真空槽内に少なくとも１個の鏡を導入することに
よね、光路を容易に変更【−１基板への光の入射と基板
からの反射光の取シ出しを容易に行うことが可能となる
。第４図に示す実施例はその一例である。第４図におり
て、レンズ５は温度変化による基板２のたわみの為に光
路が変化［２％光検出器４の受光口とレーザービームが
不一致となるのを防止するためのものである。同、窓乙
に堆積する薄膜の影響を無視し得る場合には、透明能８
の設置を省略することができる。
よね、光路を容易に変更【−１基板への光の入射と基板
からの反射光の取シ出しを容易に行うことが可能となる
。第４図に示す実施例はその一例である。第４図におり
て、レンズ５は温度変化による基板２のたわみの為に光
路が変化［２％光検出器４の受光口とレーザービームが
不一致となるのを防止するためのものである。同、窓乙
に堆積する薄膜の影響を無視し得る場合には、透明能８
の設置を省略することができる。
更に本発明によれば、裏面鏡７や真空槽３の窓乙に堆積
する薄膜の影響を軽減することができる。一般に、真空
槽内で基板に薄膜が堆積する場合には、同じ槽内にある
鏡や窓にも薄膜が幾分か堆積するのけ避けられなり０そ
の結果鏡や窓の表面の薄膜で光の多重干渉が起り、その
膜厚変化の影響と基板との膜厚変化の影響が重畳する・
・可能性がある。本発明はそのような悪影響をくさび状
透明薄板を用１ハることによって軽減することが可能で
ある。
する薄膜の影響を軽減することができる。一般に、真空
槽内で基板に薄膜が堆積する場合には、同じ槽内にある
鏡や窓にも薄膜が幾分か堆積するのけ避けられなり０そ
の結果鏡や窓の表面の薄膜で光の多重干渉が起り、その
膜厚変化の影響と基板との膜厚変化の影響が重畳する・
・可能性がある。本発明はそのような悪影響をくさび状
透明薄板を用１ハることによって軽減することが可能で
ある。
第５図にシーで、表面からの反射光Ｐ、と裏面力・らの
反射光Ｐ、とを分離し、後者のみを使用すれば、裏面の
反射率に比較し表面の反射率は充分／ＪＳさいので１表
面にガｆ積１−た薄膜の影響を軽減することができる。
反射光Ｐ、とを分離し、後者のみを使用すれば、裏面の
反射率に比較し表面の反射率は充分／ＪＳさいので１表
面にガｆ積１−た薄膜の影響を軽減することができる。
ｉ＊、＜さび状透明薄板を使用することにより、鏡の表
面と裏面との聞に光の多゛重干渉が発生することを防止
する効果を有する。この効果は、透明薄板８についても
同様である（第６図）。
面と裏面との聞に光の多゛重干渉が発生することを防止
する効果を有する。この効果は、透明薄板８についても
同様である（第６図）。
第５図及び第６図に示す、くさび状透明薄板１
９の屈折率は、真空槽内で堆積させようとする物質の
屈折率に近い値に選ぶことが望ましく。
９の屈折率は、真空槽内で堆積させようとする物質の
屈折率に近い値に選ぶことが望ましく。
完全に等しげれば裏面鏡７や透明薄板８の表面に薄膜が
堆積しても、多重干渉が起らないのは明らかである。し
かし１両者の差が１０チ以内程度であれば、前述した悪
影響は無視し得るものとなる。尚、真空槽内の膜厚分布
の小さい場所に鈍を配置できる場合（／ｃは、第５図の
ような裏面鏡を用いる以外に特に屈折率ｆ：選は斤くと
も実用上問題がな（／−１と考えられる。
堆積しても、多重干渉が起らないのは明らかである。し
かし１両者の差が１０チ以内程度であれば、前述した悪
影響は無視し得るものとなる。尚、真空槽内の膜厚分布
の小さい場所に鈍を配置できる場合（／ｃは、第５図の
ような裏面鏡を用いる以外に特に屈折率ｆ：選は斤くと
も実用上問題がな（／−１と考えられる。
第１図は従来の水晶式膜厚計の概略図、第２図及び第３
図は従来のレーザー膜厚計の概略図、第４図は本発明の
膜厚モニター装置の一実施例を示す構成図、第５図は第
４図に示す裏面鏡の断面図、第６図は第４図に示す透明
薄板の断面図である。 （符号説明） １：レーザー光源 ２：基板 ３：真空槽 ４：光検出器 ５：レンズ ６：窓 ７：裏面鏡 ８：透明′薄板Ｌ１図 ￥−２図 尾３ 図 底４図
図は従来のレーザー膜厚計の概略図、第４図は本発明の
膜厚モニター装置の一実施例を示す構成図、第５図は第
４図に示す裏面鏡の断面図、第６図は第４図に示す透明
薄板の断面図である。 （符号説明） １：レーザー光源 ２：基板 ３：真空槽 ４：光検出器 ５：レンズ ６：窓 ７：裏面鏡 ８：透明′薄板Ｌ１図 ￥−２図 尾３ 図 底４図
Claims (5)
- （１）薄膜作製装置に使用さね、、堆積中の薄膜にレー
ザー光を照射するレーザー光源とその反射光の強度を検
出する光検出器ｋから成る膜厚モニター装置ＶＣかいて
、少なくとも１つの鏡を有し。 前目ｅレーザー光の光路を変更することを特徴とする膜
厚モニター装置。 - （２）曲目ｅ光検出器の前にレンズを有することを特徴
とする特許請求の範囲第ｆｌ）項目ｚ裁の膜厚モニター
装置。 - （３）前ｅ鏡が裏面鏡であってくさび状に形成されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載の膜厚モ
ニター装置。 - （４） 前記鏡の屈折率が前ｇｉ″堆積中の物質の屈
折率と等しいた又はその差が１０ｑ６以内であることを
特徴とする特許請求の範囲第（３）項目ｅ載の膜厚モニ
ター装置。 - （５）前Ｐ薄膜作製装置内の前言ｅ光検出器への光路り
に、前Ｐ堆積中の物質の屈折率と等しい〃≧又はその差
が１０係以内の屈折率を有し、断面がくさび状の透明薄
板を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第（３）項
又は第（４）項記載の膜厚モニター装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56189699A JPS5891620A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 膜厚モニタ−装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56189699A JPS5891620A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 膜厚モニタ−装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5891620A true JPS5891620A (ja) | 1983-05-31 |
Family
ID=16245705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56189699A Pending JPS5891620A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 膜厚モニタ−装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5891620A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115979150A (zh) * | 2023-03-01 | 2023-04-18 | 合肥东昇机械科技有限公司 | 一种通过棱镜折射检测基材厚度的方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52117549A (en) * | 1976-03-30 | 1977-10-03 | Toshiba Corp | Film thickness control method for semiconductor film substance |
-
1981
- 1981-11-26 JP JP56189699A patent/JPS5891620A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52117549A (en) * | 1976-03-30 | 1977-10-03 | Toshiba Corp | Film thickness control method for semiconductor film substance |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115979150A (zh) * | 2023-03-01 | 2023-04-18 | 合肥东昇机械科技有限公司 | 一种通过棱镜折射检测基材厚度的方法 |
| CN115979150B (zh) * | 2023-03-01 | 2024-03-12 | 合肥东昇智能装备股份有限公司 | 一种通过棱镜折射检测基材厚度的方法 |
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