JP2003077843A - 半導体装置の製造方法、半導体装置の製造装置、半導体装置の製造システム、および半導体製造装置のクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】処理の種類に拘らず、処理環境の制約を受け難
く、かつ処理精度を向上でき、また適正な状態で処理を
行うことができ、良質な半導体装置を容易に得ることが
できる半導体装置の製造方法および製造装置を提供す
る。 【解決手段】所定波長を含む光が透過および反射可能な
材料によって形成されたモニタリング部２９と、このモ
ニタリング部２９に向けて所定波長を含む光を照射する
光照射部１６、モニタリング部２９における照射光の反
射光を受光する受光部３０、照射光、および反射光を、
反応容器２内の雰囲気および反応容器２内に導入される
物質から隔離するように形成された光路保護体１５と、
を備えたモニタリング装置８を、モニタリング部２９の
外側が反応容器２内に晒されるように配置して処理を開
始する。反射光の強度を測定してモニタリング部２９に
堆積する堆積物の堆積量に基づいてウェーハ３上に堆積
する膜の厚さを求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法および製造装置、半導体装置の製造システム、なら
びに半導体製造装置のクリーニング方法に関し、特にＣ
ＶＤ法などの半導体製造プロセスにおける成膜プロセス
に用いられる半導体装置の製造方法および製造装置、半
導体装置の製造システム、ならびに半導体製造装置のク
リーニング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般の半導体製造プロセスにおける成膜
プロセスでは、成膜装置によって被処理体としてのウェ
ーハの上に所望の薄膜を形成する。その後、形成された
薄膜が所望の膜厚を有しているか否かを調べるために、
成膜装置の反応容器（処理室）の内部からウェーハを取
り出し、成膜装置とは別体の膜厚測定器によって膜厚を
測定する。

【０００３】近年、より高い精度で膜厚を制御したり、
あるいは半導体装置の生産効率を向上させたりするため
に、成膜工程と併行して（In-situで）膜厚測定を行う
半導体製造装置が考えられている。例えば、特開平４−
８２２１４号公報に開示されている半導体製造装置で
は、石英チャンバー（処理室）内に配置された成膜中の
ウェーハに石英チャンバーの外側からレーザー光を照射
し、薄膜内の光干渉による反射強度を石英チャンバーの
外側で測定することにより、ウェーハ上に堆積した薄膜
の膜厚を成膜工程と併行して測定する発明が提案されて
いる。

【０００４】また、特開平４−３４３２２０号公報に開
示されている減圧ＣＶＤ装置では、ウェーハを載置した
ポートとともに石英板を炉心管（処理室）の内部に配置
し、成膜開始とともにハロゲンランプの光を石英板に照
射する。石英板からの透過光の強度変化を検出すること
により、成膜中に石英板上に堆積する膜の厚さを測定す
る。石英板上に堆積する膜の厚さを、予め得られている
成膜条件と成膜中に逐次照らし合わせることにより、ウ
ェーハ上に堆積した薄膜の膜厚を成膜工程と併行して間
接的に測定する。

【０００５】また、より良質な薄膜を形成するために、
ウェーハが収容される処理室の内部を清浄するクリーニ
ング機構を備える半導体製造装置が考えられている。例
えば、特開平４−２０６８２２号公報に開示されている
半導体製造装置では、石英などから形成された反応管
（処理室）の内部にエッチングガスを導入することによ
り、反応管の内壁に堆積した膜をエッチングしてクリー
ニングする。この際、反応管の外側に配置されたレーザ
ー光照射装置から反応管の内部を通過するようにレーザ
ー光を照射し、反応管を挟んでレーザー光照射装置と対
向する位置に配置されているディテクターによって反応
管を透過したレーザー光の強度の変化をモニタリング
（観測）する。エッチング作業の終了間際では反応管上
の堆積膜は薄いので、透過したレーザー光の強度は増大
する。堆積膜が反応管上から無くなると、透過したレー
ザー光の強度は略一定の大きさになる。これにより、反
応管の内部がクリーニングされたことが確認され、エッ
チング作業の終点を検出する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、特開
平４−８２２１４号公報、特開平４−３４３２２０号公
報、および特開平４−２０６８２２号公報に開示されて
いる各発明は、次に述べるように、大きく分けて装置構
成（処理環境、実施環境）および測定精度の２点で問題
を有している。

【０００７】前記各発明のように、測定光（レーザー光
等）が処理室の内部を通過する構成においては、処理室
の内部に光路を確保する必要がある。ところが、ウェー
ハの温度変化、処理室内に導入されたガス、および処理
室内の雰囲気などは、測定精度を低下させるノイズの原
因となる。したがって、測定光の情報にノイズが載らな
いように、光路は光学的に十分に安定している位置に設
けなければならない。このため、処理室に対する構造的
な制約が生じ易い。また、少なくとも処理室内の光路に
当たる領域（空間）は光学的に十分に安定している必要
があるので、処理室内の雰囲気の状態、成膜処理に用い
る原料（ガス等）の成分、およびクリーニング用のガス
（エッチングガス）の成分などに制約が生じるおそれが
ある。ひいては、半導体製造装置（減圧ＣＶＤ装置）の
使用条件に制約が生じるおそれがある。

【０００８】また、特開平４−３４３２２０号公報に開
示されている発明では、処理室内に配置した石英板の上
に堆積した膜の厚さを測定することにより、ウェーハ上
に堆積した薄膜の膜厚を間接的に測定する。このような
間接的な測定方法を用いる場合、測定精度を向上させる
ために、一般には、石英板などの測定対象物は、できる
限りウェーハの近傍に配置される。ところが、前述した
ように、測定用の光路は光学的に十分に安定している必
要がある。このため、測定対象物および光路を含めた測
定系は、測定光がウェーハの温度変化などによる影響を
受け難い位置に配置される必要がある。したがって、測
定精度を向上させるために、ただ単純に測定対象物をウ
ェーハに近付けることは難しい。

【０００９】また、測定対象物をウェーハに近付ける
と、測定対象物がウェーハ付近の成膜用ガスの適正な流
れを乱したり、あるいは測定対象物自体の温度変化が適
正な状態に設定されているウェーハ付近の雰囲気に影響
を与えたりするおそれがある。このように、測定精度を
向上させるために測定対象物を不用意にウェーハに近付
けると、かえってウェーハ上に形成される薄膜の膜質を
低下させるおそれがある。このように、ウェーハ上に堆
積した薄膜の膜厚を間接的に測定する場合、測定系の設
定が困難であり、装置構成が複雑になり易い。

【００１０】特に、特開平４−３４３２２０号公報に開
示されている発明のように、複数枚のウェーハ（半導体
基板）を一括で処理するバッチ式の処理装置において
は、互いに異なる位置に配置されたすべてのウェーハに
対する測定精度を同程度の高さに保持しつつ測定精度を
向上させることは、前述した構造的な問題との兼ね合い
などにより非常に困難である。

【００１１】さらに、一般的なバッチ式の処理装置にお
いては、特開平４−８２２１４号公報に開示されている
発明のように、成膜中にすべてのウェーハに測定光を直
接照射して、各ウェーハ上の薄膜の膜厚を直接測定する
ことは、構造的に非常に困難である。

【００１２】本発明は、以上説明したような課題を解決
するためになされたものであり、その目的とするところ
は、処理の種類に拘らず、処理環境の制約を受け難く、
かつ処理精度を向上でき、また適正な状態で処理を行う
ことができ、良質な半導体装置を容易に得ることができ
る半導体装置の製造方法、半導体装置の製造装置、半導
体装置の製造システム、および半導体製造装置のクリー
ニング方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明に係る半導体装置の製造方法は、所定の処理
が施される被処理体が収容される処理室の内部に前記被
処理体を配置し、所定波長を含む光が透過および反射可
能な材料によって形成されたモニタリング部と、このモ
ニタリング部に向けて前記所定波長を含む光を照射する
光照射部、前記モニタリング部における前記照射光の反
射光を受光する受光部、前記照射光、および前記反射光
を、前記処理室内の雰囲気および前記処理室内に導入さ
れる物質から隔離するように形成された光路保護体と、
を備えたモニタリング装置を、少なくとも前記モニタリ
ング部の外側が前記処理室内に晒されるように配置し、
前記所定の処理を開始するとともに、前記反射光の特徴
量の測定を開始し、前記反射光の特徴量を測定すること
により、前記モニタリング部に堆積する堆積物の堆積量
を測定し、この堆積物の堆積量に基づいて前記被処理体
上に堆積する膜の厚さを求め、前記被処理体上に堆積す
る前記膜の厚さに基づいて前記所定の処理を制御しつ
つ、前記所定の処理を行うことを特徴とするものであ
る。

【００１４】この半導体装置の製造方法においては、所
定波長を含む光が透過および反射可能な材料によって形
成されたモニタリング部と、このモニタリング部に向け
て所定波長を含む光を照射する光照射部、モニタリング
部における照射光の反射光を受光する受光部、照射光、
および反射光を、処理室内の雰囲気および処理室内に導
入される物質から隔離するように形成された光路保護体
と、を備えたモニタリング装置を、少なくとも前記モニ
タリング部の外側が処理室内に晒されるように配置した
状態で測定を行う。光照射部、照射光、反射光、および
受光部は光路保護体によって処理室内の雰囲気および処
理室内に導入される物質から隔離されているので、光照
射部、照射光、反射光、および受光部の状態が処理の種
類に左右されるおそれが殆どないとともに、その測定精
度が処理室内の雰囲気および処理室内に導入される物質
などによって低下するおそれの殆ど無い。また、処理室
内に光照射部、照射光、反射光、および受光部を設ける
必要が無いので、処理室の大きさおよび形状などからの
制約を受け難いとともに、光照射部、照射光、反射光、
および受光部が処理中の被処理体に影響を及ぼすおそれ
も殆ど無い。

【００１５】また、前記課題を解決するために、本発明
に係る半導体装置の製造装置は、所定の処理が施される
被処理体が収容される処理室と、所定波長を含む光が透
過および反射可能な材料によって形成されたモニタリン
グ部、このモニタリング部に向けて前記所定波長を含む
光を照射する光照射部、前記モニタリング部における前
記照射光の反射光を受光する受光部、ならびに前記光照
射部、前記照射光、前記反射光、および前記受光部を前
記処理室内の雰囲気および前記処理室内に導入される物
質から隔離するように形成された光路保護体を備え、少
なくとも前記モニタリング部の外側が前記処理室内に晒
されるように配置されるモニタリング装置と、前記反射
光の特徴量を測定することにより、前記モニタリング部
に堆積する堆積物の堆積量を測定する堆積量測定装置
と、この堆積量測定装置が測定した前記堆積物の堆積量
に基づいて前記被処理体上に堆積する膜の厚さを求める
膜厚演算装置と、この膜厚演算装置が求めた前記被処理
体上に堆積する前記膜の厚さに基づいて前記所定の処理
を制御する処理制御装置と、を具備することを特徴とす
るものである。

【００１６】この半導体装置の製造装置においては、所
定波長を含む光が透過および反射可能な材料によって形
成されたモニタリング部、このモニタリング部に向けて
前記所定波長を含む光を照射する光照射部、前記モニタ
リング部における前記照射光の反射光を受光する受光
部、ならびに前記光照射部、前記照射光、前記反射光、
および前記受光部を前記処理室内の雰囲気および前記処
理室内に導入される物質から隔離するように形成された
光路保護体を備え、少なくとも前記モニタリング部の外
側が前記処理室内に晒されるように配置されるモニタリ
ング装置を具備している。光照射部、照射光、反射光、
および受光部は光路保護体によって処理室内の雰囲気お
よび処理室内に導入される物質から隔離されているの
で、光照射部、照射光、反射光、および受光部の状態が
処理の種類に左右されるおそれが殆どないとともに、そ
の測定精度が処理室内の雰囲気および処理室内に導入さ
れる物質などによって低下するおそれの殆ど無い。ま
た、処理室内に光照射部、照射光、反射光、および受光
部を設ける必要が無いので、処理室の大きさおよび形状
などからの制約を受け難いとともに、光照射部、照射
光、反射光、および受光部が処理中の被処理体に影響を
及ぼすおそれも殆ど無い。

【００１７】また、前記課題を解決するために、本発明
に係る半導体装置の製造システムは、本発明に係る半導
体装置の製造装置と、前記被処理体上に堆積する膜の厚
さのデータが格納されている被処理体用データベース部
と、前記モニタリング装置が測定した前記モニタリング
部に堆積する前記堆積物の堆積量のデータ、およびこの
堆積量データと前記被処理体上の膜厚データとの相関関
係を記述した相関パラメータが格納されるモニタリング
用データベース部と、を具備することを特徴とするもの
である。

【００１８】この半導体装置の製造システムにおいて
は、本発明に係る半導体装置の製造装置を具備する。こ
れにより、光照射部、照射光、反射光、および受光部は
光路保護体によって処理室内の雰囲気および処理室内に
導入される物質から隔離されているので、光照射部、照
射光、反射光、および受光部の状態が処理の種類に左右
されるおそれが殆どないとともに、その測定精度が処理
室内の雰囲気および処理室内に導入される物質などによ
って低下するおそれの殆ど無い。また、処理室内に光照
射部、照射光、反射光、および受光部を設ける必要が無
いので、処理室の大きさおよび形状などからの制約を受
け難いとともに、光照射部、照射光、反射光、および受
光部が処理中の被処理体にが影響を及ぼすおそれも殆ど
無い。

【００１９】さらに、前記課題を解決するために、本発
明に係る半導体製造装置のクリーニング方法は、本発明
に係る半導体装置の製造方法によって前記被処理体に前
記所定の処理を施した後、前記所定の処理が施された前
記被処理体を前記処理室の内部から取り出し、前記モニ
タリング部に堆積する堆積物の堆積量の測定値が０にな
るまで、前記モニタリング部に堆積する堆積物を除去可
能なクリーニング用ガスを前記処理室内に導入すること
を特徴とするものである。

【００２０】この半導体製造装置のクリーニング方法に
おいては、モニタリング部に堆積する堆積物の堆積量の
測定値が０になるまで、モニタリング部に堆積する堆積
物を除去可能なクリーニング用ガスを処理室内に導入す
る。光照射部、照射光、反射光、および受光部は光路保
護体によって処理室内の雰囲気および処理室内に導入さ
れる物質から隔離されているので、光照射部、照射光、
反射光、および受光部の状態が処理の種類に左右される
おそれが殆どないとともに、その測定精度が処理室内の
雰囲気および処理室内に導入される物質などによって低
下するおそれの殆ど無い。また、処理室内に光照射部、
照射光、反射光、および受光部を設ける必要が無いの
で、処理室の大きさおよび形状などからの制約を受け難
いとともに、光照射部、照射光、反射光、および受光部
が処理中の被処理体に影響を及ぼすおそれも殆ど無い。
さらに、被処理体に対する所定の処理が適正な状態で施
されるように、処理に干渉するおそれのある余計な成分
を被処理体に処理を施し終わった後の処理室の内部から
排除して、処理室の内部を清浄な状態に保持できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一つの実施の形態
に係る半導体装置の製造方法、半導体装置の製造装置、
半導体装置の製造システム、および半導体製造装置のク
リーニング方法を、図１〜図９に基づいて説明する。

【００２２】まず、本発明の一実施形態に係る半導体装
置の製造装置としての成膜装置を、図１〜図３を参照し
つつ説明する。

【００２３】図１は、本発明の一実施形態に係る半導体
装置の製造装置としての成膜装置１、具体的には、バッ
チ式の化学気相成長装置（ＣＶＤ装置）１の概略構成を
示す縦断面図である。

【００２４】図１に示すように、処理室としての反応容
器２は、反応容器２の内部を外部から遮断する外管２ａ
と、この外管２ａの内部に設けられ、内側に被処理体と
してのウェーハ３が複数枚収容される内管２ｂとから構
成されている。また、反応容器２の外管２ａの周囲に
は、反応容器２の内部の温度を所定の温度に調節するた
めの処理室温度調節装置としての反応容器用ヒータ９が
複数台設けられている。さらに、これら各反応容器用ヒ
ータ９の周囲は、各反応容器用ヒータ９によって温めら
れた反応容器２の内部の温度を保持するための複数個の
断熱材１０によって囲まれている。各反応容器用ヒータ
９および各断熱材１０は、反応容器２の内部の温度を略
均一に保持できるように配置されている。各反応容器用
ヒータ９は、後述する処理制御装置２７に接続されてい
る。

【００２５】ウェーハ（半導体基板）３は、被処理体支
持ポートとしてのウェーハ支持台５に積載された状態
で、反応容器２の内管２ｂの内側中央部に収容される。
ウェーハ３は、上下方向に沿って複数層に積層された状
態でウェーハ支持台５に積載される。また、それら各ウ
ェーハ３の上側および下側、すなわちウェーハ支持台５
の最上部および最下部には、モニタリング用の被処理体
としてのモニタリング用ウェーハ（サンプル基板）４
ａ，４ｂがそれぞれ１枚ずつ配置されている。ウェーハ
支持台５は、保温台１１を介して処理室開閉部としての
反応容器ドア１２に取り付けられている。

【００２６】反応容器ドア１２は、反応容器２の内側に
対向する側であるドア上部１２ａが石英により形成され
ているとともに、反応容器２の外側に対向する側である
ドア下部１２ｂが金属により形成されており、２層構造
に構成されている。また、反応容器ドア１２は、図示し
ないドア駆動用モータにより上下方向に沿って移動でき
るように設定されている。この上下動により、反応容器
２の内部へのウェーハ３の搬入（収容）、および反応容
器２の内部からのウェーハ３の搬出（取り出し）を行う
ことができる。

【００２７】反応容器２には、化学気相成長（ＣＶＤ
法）を行う際に、反応容器２の内部に処理用ガス（反応
ガス）を導入するためのガス導入管６が取り付けられて
いる。それとともに、反応容器２には、使用済みの処理
用ガスを、反応容器２の内部から反応容器２の外部へ排
出するためのガス排出管７が取り付けられている。処理
用ガスは、図１中破線で示すように、ガス導入管６を通
して反応容器２内に導入され、ウェーハ３が配置された
領域を通過した後、ガス排出管６より反応容器２の外へ
排出（排気）される。処理用ガスは、図示しないガス制
御装置としてのマスフローコントローラなどによってガ
ス導入管６内に送り込まれる。また、ガス排出管６に
は、図示しない排気ポンプ（真空ポンプ）や開閉弁（圧
力調整バルブ）などに接続されており、これらによって
使用済みの処理用ガスは、ガス排出管６を通して反応容
器２の外へ排出（排気）される。また、排気ポンプおよ
び開閉弁の作動状態を調節することにより、反応容器２
の内部を所定の圧力に設定して保持できる。

【００２８】モニタリング装置としての膜厚モニタ８
は、本実施形態においては、反応容器ドア１２をその厚
さ方向に貫通して、反応容器ドア１２の下側から反応容
器２内に挿入するように設けられている。なお、この下
側膜厚モニタ８ａとは別に、図１に示すように、反応容
器２の外管２ａの上側から、他の膜厚モニタ８（上側膜
厚モニタ８ｂ）を反応容器２内に挿入するように設けて
も構わない。あるいは、下側膜厚モニタ８ａおよび上側
膜厚モニタ８ｂを同時に使用しても構わない。さらに
は、それら両膜厚モニタ８ａ，８ｂ以外にも図示しない
他の膜厚モニタを複数個設けて、それらを同時に使用し
ても構わない。

【００２９】例えば、各膜厚モニタを、図２に示すよう
に、各膜厚モニタが有する後述するモニタリング部２９
に堆積する堆積物２６の堆積量が、ウェーハ３の異なる
複数の部位の上に堆積する図示しない膜の厚さに対応す
るように、複数個設けても構わない。また、各膜厚モニ
タを、図１に示すように、反応容器２の内部にウェーハ
３が複数枚収容された状態で、モニタリング部２９に堆
積する堆積物２６の堆積量が、各ウェーハ３上に堆積す
るそれぞれの膜の厚さに対応するように、複数個設けて
も構わない。また、反応容器２の内部に複数枚のウェー
ハ３および２枚のモニタリング用ウェーハ４ａ，４ｂが
収容された状態で、モニタリング部２９に堆積する堆積
物２６の堆積量が、各モニタリング用ウェーハ４ａ，４
ｂの異なる複数の部位の上に堆積するそれぞれの膜の厚
さに対応するように、複数個設けても構わない。さらに
は、反応容器２の内部に複数枚のウェーハ３および２枚
のモニタリング用ウェーハ４ａ，４ｂが収容された状態
で、モニタリング部２９に堆積する堆積物２６の堆積量
が、各モニタリング用ウェーハ４ａ，４ｂの上に堆積す
るそれぞれの膜の厚さに対応するように、複数個設けて
も構わない。

【００３０】以上説明したように複数個の膜厚モニタを
設けることにより、膜厚モニタによる測定精度を向上で
きる。

【００３１】次に、膜厚モニタ８（下側膜厚モニタ８
ａ）について、図２を参照しつつ詳しく説明する。

【００３２】図２は、下側膜厚モニタ８ａの付近を拡大
して示す縦断面図である。

【００３３】下側膜厚モニタ８ａは、図２に示すよう
に、所定波長を含む光が透過および反射可能な材料によ
って形成されたモニタリング部２９を有し、このモニタ
リング部２９に向けて所定波長を含む光を照射する光照
射部１６およびその照射光、ならびにモニタリング部２
９における照射光の反射光およびこの反射光を受光する
受光部３０を、反応容器２内の雰囲気および反応容器２
内に導入される物質から隔離するように形成された光路
保護体１５を備え、少なくともモニタリング部２９の外
側が反応容器２内に晒され得るものである。

【００３４】前述したように、下側膜厚モニタ８ａは、
反応容器ドア１２を下方から貫通して反応容器１内に挿
入されている。化学気相成長反応が起こっている間は、
下側膜厚モニタ８ａの光路保護体としてのモニタ保護管
１５の一端部（上端部）に設けられているモニタリング
部２９の外側（上側）に膜が堆積していく。本発明にお
いては、モニタ保護管１５のモニタリング部２９の上に
堆積した膜の厚さを、光を用いて測定するものである。

【００３５】前記反射光の特徴量を測定することによ
り、モニタリング部２９に堆積する堆積物２６の堆積量
を測定する堆積量測定装置としての膜厚測定部２２から
発せられた測定用の所定波長を含む光（以下、測定光と
略称する。）は、光ファイバー延長線２５を経由して光
照射部としての光ファイバー１６内に入り、モニタ保護
管１５の内側において、モニタリング部２９に向けて、
その下方から照射される。モニタリング部２９に向けて
照射された測定光は、モニタリング部２９付近におい
て、主に次に述べるような反射光となる。

【００３６】測定光の反射光は、主に次に述べる３種類
の反射光の合成波により形成される。１つは、所定波長
を含む光が透過および反射可能な材料としての石英によ
って形成されているモニタリング部２９の下側（下面）
における反射光である。もう一つは、モニタリング部２
９の上側（上面）と、モニタリング部２９の上に堆積し
た堆積物（堆積膜）２６との境界面（界面）からの反射
光である。最後の一つは、モニタリング部２９の上側に
堆積した堆積膜２６の表面からの反射光である。これら
３種類の反射光の合成波によって、モニタリング部２９
の上側に堆積した堆積膜２６の厚さに特有の反射強度を
得ることができる。

【００３７】合成反射光は、光ファイバー１６を経由
し、膜厚測定部２２に戻り、膜厚測定部２２内の図示し
ないビームスプリッターにより、同じく図示しない光検
出器に導かれる。この光検出器によって前述した合成反
射光の光強度を知ることにより、各ウェーハ３に堆積し
た膜の厚さを知ることができる。測定光の強度測定は単
一波長によるものであってもよいし、異なる複数の大き
さの波長からなるものであっても良い。また、測定に用
いる光の波長は可変であっても構わない。測定光の波長
が異なる複数の大きさの波長からなる場合、分光型の光
検出器を用いれば良い。本実施形態においては、モニタ
リング部２９に向けて測定光を照射する光照射部１６
と、その照射光の反射光を受光する受光部３０は、図２
に示すように、１本の光ファイバーとして一体に形成さ
れている。ただし、このような構成には制約されず、照
射部１６と受光部３０とは別体に構成しても構わない。

【００３８】反応容器２の内部は、反応容器２の外部と
遮断可能な構造に設定されている必要がある。このた
め、図２に示すように、モニタ保護管１５と反応容器ド
ア１２とは、シール用蛇腹１９、蛇腹支持板２１、およ
びシール用Ｏリング２０によって気密性を保持されてい
る。また、シール用蛇腹１９を使用した構造となってい
るので、モニタリング部位置調節装置としてのモニタリ
ング部上下駆動用モータ１３によって、モニタリング部
２９を所定の高さに設定することができる。モニタリン
グ部２９は、モニタリング部上下駆動用モータ１３が取
り付けられているモニタリング部上下駆動用レール１４
に沿って、上下動される。

【００３９】また、本実施形態の下側膜厚モニタ８ａ
は、モニタ保護管１５の内部を所定の温度に加熱できる
ように、モニタリング部温度調節装置としてのモニタ用
ヒータ１８を有する。さらに、モニタ保護管１５の内部
の温度を測定できるように、モニタリング部温度測定装
置としての熱電対１７が挿入されている。また、熱電対
１７は、温度計測用電圧測定器２３に接続されている。
これにより、モニタ用ヒータ制御部２４によってモニタ
用ヒータ１８を制御し、モニタ保護管１５の内部の温度
を所定の温度に調節して保持することも可能である。

【００４０】下側膜厚モニタ８ａ、モニタリング部上下
駆動用モータ１３、膜厚測定部２２、温度計測用電圧測
定器２３、およびモニタ用ヒータ制御部２４は、モニタ
リング部２９の上側に堆積した堆積膜２６の堆積量に基
づいて、バッチ式ＣＶＤ装置１による処理を制御する処
理制御装置２７に接続されており、それぞれ、ウェーは
３に適正な状態で成膜処理が施されるように制御され
る。本実施形態においては、膜厚測定部２２が測定した
堆積物２９の堆積量に基づいて各ウェーハ３上に堆積す
る膜の厚さを求める膜厚演算装置２８が処理制御装置２
７の内部に一体に組み込まれている設定となっている。

【００４１】図３に、モニタリング部２９の上側に堆積
した堆積膜２６の堆積量（窒化膜（Si₃N₄）の膜厚）
と、波長が500nmの測定光の反射率（反射強度）の振幅
との関係を表すグラフを示す。例えば、このグラフのピ
ークとピークとの大きさなどを時系列的に解析すること
により、窒化膜（Si₃N₄）の膜厚を知ることができる。
これは、膜厚演算装置２８によって行われる。そして、
窒化膜（Si₃N₄）の膜厚が予め定められている所定の膜
厚になった際に、膜堆積（成膜工程）を停止する。

【００４２】以上説明したように、本発明に係る半導体
装置の製造装置としてのバッチ式ＣＶＤ装置１において
は、測定光の反射率（反射強度）を測定するため、堆積
量測定装置としての膜厚測定部２２には反射率計を用い
る設定となっている。ただし、測定光の偏光率を測定す
る場合には、膜厚測定部２２には偏光率計を用いても構
わない。また、測定光には、レーザー光線や、あるいは
可視光線など、様々な波長からなる光を含む測定光を用
いることができる。

【００４３】以上説明した本発明に係る本実施形態の半
導体装置の製造装置１によれば、光照射部１６、照射
光、反射光、および受光部３０はモニタ保護管１５によ
って反応容器２内の雰囲気および反応容器２内に導入さ
れる物質から隔離されているので、光照射部１６、照射
光、反射光、および受光部３０が処理の種類に左右され
るおそれが殆どないとともに、その測定精度が反応容器
２内の雰囲気および処理室内に導入される物質などによ
って低下するおそれの殆ど無い。また、反応容器２内に
光照射部１６、照射光、反射光、および受光部３０を設
ける必要が無いので、処理室の大きさおよび形状などか
らの制約を受け難いとともに、光照射部１６、照射光、
反射光、および受光部３０が処理中のウェーハ３に影響
を及ぼすおそれも殆ど無い。したがって、処理の種類に
拘らず、処理環境の制約を受け難く、かつ処理精度を向
上でき、また適正な状態で処理を行うことができ、良質
な半導体装置を容易に得ることができる。

【００４４】次に、本発明に係る本実施形態の半導体装
置の製造システムについて、図４を参照しつつ説明す
る。本実施形態の半導体装置の製造システム３１は、図
４に示すように、前述した成膜装置（バッチ式ＣＶＤ装
置）１を用いた、いわゆる成膜システム３１である。

【００４５】この成膜システム３１は、本発明に係る半
導体装置の製造装置１と、被処理体３上に堆積する膜の
厚さのデータが格納されている被処理体用データベース
部３３と、モニタリング装置８が測定したモニタリング
部２９に堆積する堆積物２９の堆積量のデータ、および
この堆積量データと被処理体３上の膜厚データとの相関
関係を記述した相関パラメータが格納されているモニタ
リング用データベース部３４と、を具備し、膜厚演算装
置２８は、被処理体用データベース部３３に格納されて
いる被処理体３上の膜厚データ、ならびにモニタリング
用データベース部３４に格納されているモニタリング部
２９の堆積量データおよび前記相関パラメータに基づい
て被処理体３上に堆積する膜の厚さを求めること前提と
するものである。

【００４６】また、この成膜システム３１は、次に述べ
る特徴を備えるものである。

【００４７】被処理体用データベース部３３、モニタリ
ング用データベース部３４は、それぞれ新しい膜厚デー
タおよび堆積量データを得るごとにそれら各データを格
納するとともに、新しい膜厚データおよび新しい堆積量
データに基づいて相関パラメータを更新する。

【００４８】図４は、本発明に係る膜厚モニタ８を含む
半導体装置の製造システム３１の概略構成を示すブロッ
ク図である。図４中破線で囲まれている部分が従来の技
術に係る一般的な半導体装置の製造システムと異なって
いる部分である。

【００４９】従来の技術に係る一般的な半導体装置の製
造システムにおいては、生産管理システム３７より、予
め所定の処理工程（処理順序）を記述したスケジュール
（レシピ）がＣＶＤ装置１のコントローラ（ＣＶＤコン
トローラ）２７に伝えられる。すると、ＣＶＤコントロ
ーラ２７は、予め決められたレシピに従ってＣＶＤ装置
１（ＣＶＤ装置本体３２）の作動状態を制御する。ま
た、成膜処理中（Ｉｎ−ｓｉｔｕ）に膜厚のモニタリン
グが可能なモニタ（Ｉｎ−ｓｉｔｕモニタ、モニタリン
グ装置）８が搭載された従来の技術に係るＣＶＤ装置１
では、膜厚モニタ用コントローラ３５から得られる膜厚
情報により、膜堆積処理を停止させる。このような構成
からなる、従来の技術に係る一般的な半導体装置の製造
システムにおいては、、Ｉｎ−ｓｉｔｕモニタ（ウェー
ハ上膜厚測定装置）８から得られる膜厚情報と、ウェー
ハ７上に堆積される膜厚情報とを比較する機能は無かっ
た。

【００５０】これに対し、本発明に係る半導体装置の製
造システム（成膜システム）３１は、処理中（Ｉｎ−ｓ
ｉｔｕ）の膜厚モニタ用のデータベース部である、モニ
タリング用データベース部としての膜厚モニタ用のデー
タベース部３４、およびＩｎ−ｓｉｔｕの被処理体用デ
ータベース部である、被処理体用データベース部として
のウェーハ上膜厚用データベース部３３の、２つの異な
るデータベース部を有している。それとともに、オフセ
ット管理システム３６により、Ｉｎ−ｓｉｔｕ膜厚モニ
タ８から得られる膜厚情報と、図示しない非処理状態
（Ｅｘ−ｓｉｔｕ）であるウェーハ３上の膜厚モニタか
ら得られる膜厚情報の違い（差）を常に管理している。
これにより、Ｉｎ−ｓｉｔｕ膜厚モニタ８から得られる
膜厚情報と、Ｅｘ−ｓｉｔｕであるウェーハ３上の膜厚
モニタから得られる膜厚情報との相関関係を、随時、自
動で校正することが可能な設定となっている。

【００５１】また、オフセット管理システム３６を管理
している生産管理システム３７から特定の膜厚の膜を堆
積させる命令は、オフセット管理システム３６内で所定
のＩｎ−ｓｉｔｕ膜厚モニタ用の膜厚情報に変換され、
ＣＶＤコントローラ２７にダウンロードされる。しかる
後は、ＣＶＤコントローラ２７と膜厚モニタ用コントロ
ーラ３５との間の情報のやり取りのみで所定の膜厚を得
ることができる。

【００５２】このオフセット管理システム３６は、ＣＶ
Ｄ装置で成膜可能なあらゆる膜の種類、および膜の厚さ
に対応可能である。さらに、このオフセット管理システ
ム３６は、複数台のＣＶＤ装置の制御を行うことも可能
である。また、１台のＣＶＤ装置に複数台のＩｎ−ｓｉ
ｔｕ膜厚モニタ８を搭載する場合においても、同様なシ
ステムで管理することができる。複数台のＩｎ−ｓｉｔ
ｕ膜厚モニタ８を設置する場合には、それらから送られ
て来る個々の膜厚データを互いに独立に使用できる。例
えば、図１に示すように、複数ゾーンに分けられたヒー
タ９による反応容器２内の温度を、ウェーハ３の設置領
域の膜厚が均一になるように温度制御することも可能で
ある。さらに、本実施形態においては、縦型のバッチ式
のＣＶＤ装置を例に挙げて説明したが、本実施形態に限
るものではなく、例えば枚葉式のＣＶＤ装置にも適用で
きるのはもちろんである。

【００５３】以上説明した本発明に係る本実施形態の半
導体装置の製造システム３１によれば、前述した本発明
に係る本実施形態の半導体装置の製造装置１を用いてさ
らにきめこまかい成膜処理の制御を行っているので、よ
り処理環境の制約を受け難く、かつより処理精度を向上
でき、またより適正な状態で成膜処理を行うことがで
き、より良質な半導体装置を容易に得ることができる。

【００５４】次に、本実施形態の半導体装置の製造方法
について説明する。本実施形態の半導体装置の製造方法
は、前述したバッチ式ＣＶＤ装置１を用いた、いわゆる
成膜方法である。

【００５５】この成膜方法は、まず、反応容器２の内部
にウェーハ３所定枚数を配置するとともに、モニタリン
グ装置８（下側膜厚モニタ８ａ）を、モニタリング部２
９の外側が反応容器２内に晒されるように配置する。そ
の後、成膜所定の処理を開始するとともに、反射光の反
射率の測定を開始する。併せて、反射光の反射率を測定
値に基づいてモニタリング部２９に堆積する堆積物２６
の堆積量を測定する。この堆積物２９の堆積量に基づい
て各ウェーハ３上に堆積する膜の厚さを求める。しかる
後、各ウェーハ３上に堆積するそれぞれの膜の厚さに基
づいて、各ウェーハ３に適正な状態で薄膜が形成される
ように成膜処理を制御しつつ、成膜処理を行うことを前
提とするものである。成膜処理の制御とは、反応容器２
内に導入される原料の種類や、あるいは反応容器２内の
温度、圧力、湿度などの雰囲気を、各ウェーハ３に適正
な状態で薄膜が形成されるように調整することである。

【００５６】本実施形態の成膜方法は、前述した成膜装
置１を用いて行うので、その作用および効果は成膜装置
１の作用および効果と同様である。すなわち、光照射部
１６、照射光、反射光、および受光部３０はモニタ保護
管１５によって反応容器２内の雰囲気および反応容器２
内に導入される物質から隔離されているので、光照射部
１６、照射光、反射光、および受光部３０が処理の種類
に左右されるおそれが殆どないとともに、その測定精度
が反応容器２内の雰囲気および処理室内に導入される物
質などによって低下するおそれの殆ど無い。また、反応
容器２内に光照射部１６、照射光、反射光、および受光
部３０を設ける必要が無いので、処理室の大きさおよび
形状などからの制約を受け難いとともに、光照射部１
６、照射光、反射光、および受光部３０が処理中のウェ
ーハ３に影響を及ぼすおそれも殆ど無い。したがって、
処理の種類に拘らず、処理環境の制約を受け難く、かつ
処理精度を向上でき、また適正な状態で処理を行うこと
ができ、良質な半導体装置を容易に得ることができる。

【００５７】次に、図５〜図８を参照しつつ、本実施形
態の半導体装置の製造方法、半導体装置の製造装置、お
よび半導体装置の製造システムの効果について説明す
る。

【００５８】図８は、従来の技術に係る半導体装置の製
造装置および製造方法による、反応容器内の鉛直方向
（上下方向）の各位置と、それら各位置における堆積膜
厚を示すグラフである。ウェーハの配置領域と、Ｉｎ−
ｓｉｔｕ膜厚モニタ（モニタリング部）が設置された位
置との間で膜厚の値に大きな差があることが分かる。こ
の差が安定したものであれば、Ｉｎ−ｓｉｔｕ膜厚モニ
タからの膜厚情報に基づいてウェーハの膜厚を予測する
ことは容易である。

【００５９】ところが、図９に示すように、Ｉｎ−ｓｉ
ｔｕ膜厚モニタの位置では、薄膜を複数回堆積した場合
の測定精度（再現性）は、ウェーハの配置領域における
膜厚の測定精度（再現性）の分布幅に比べて大きい。こ
のような場合、Ｉｎ−ｓｉｔｕ膜厚モニタからの膜厚情
報に基づいてウェーハ上に堆積した膜厚を知ることは実
質的に殆ど可能である。

【００６０】図５および図６は、本発明にか係る半導体
装置の製造装置を用いて、Ｉｎ−ｓｉｔｕ膜厚モニタを
温度制御して、膜厚を測定した場合の結果を示すグラフ
である。図５および図６から分かるように、モニタリン
グ部２９の位置における膜厚の再現性は、ウェーハ３の
配置領域における膜厚の測定精度と略同じ精度が得られ
ている。

【００６１】本発明者らが行った実験によれば、その測
定精度は、本実施形態で記載したＩｎ−ｓｉｔｕ膜厚モ
ニタ８（８ａ）とウェーハ３上の膜厚の相関関係を自動
的に計算するシステム３１を使用することにより、さら
に向上することが確認されている。また、本発明に係る
Ｉｎ−ｓｉｔｕ膜厚モニタ８（８ａ）では、前述したモ
ニタリング部位置調節装置１３を使用して、モニタ位置
（モニタリング部２９の位置）をウェーハ３に近付ける
ことにより、その再現性を向上できることも確認されて
いる。本発明のように、形成される膜の種類や膜厚が異
なると、最適なモニタリング位置（測定位置）も異なっ
てくるので、モニタ位置は可動であることが好ましい。

【００６２】図７は、従来の技術に係るＣＶＤ装置を使
用した場合の窒化膜の堆積膜厚の傾向（トレンド）と、
本発明に係るＣＶＤ装置１（成膜システム３１）を使用
した場合の窒化膜の堆積膜厚の傾向とを比較して示すグ
ラフである。本発明に係るＣＶＤ装置１（成膜システム
３１）では、再現性が格段に向上されていることが分か
る。

【００６３】以上の説明では、ウェーハ３上に窒化膜を
成膜する際の効果を説明した。本発明者らが行った実験
によれば、本発明に係る本実施形態の半導体装置の製造
方法、半導体装置の製造装置、および半導体装置の製造
システムを用いれば、窒化膜を形成する場合のみに拘ら
ず、例えば多結晶シリコンやアモルファス・シリコン、
さらには各種酸化膜の堆積（成膜）する場合において
も、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

【００６４】次に、本発明に係る本実施形態の半導体製
造装置のクリーニング方法について説明する。本実施形
態の半導体製造装置のクリーニング方法は、前述した成
膜装置（バッチ式ＣＶＤ装置）１を用いたものである。

【００６５】このクリーニング方法は、先ず、本発明に
係る半導体装置の製造方法によってウェーハ３に成膜処
理を施した後、この成膜処理が施されたウェーハ３を反
応容器２の内部から取り出す。この後、モニタリング部
２９に堆積する堆積物２６の堆積量の測定値が０になる
まで、モニタリング部２９に堆積する堆積物を除去可能
なクリーニング用ガスを反応容器２内に導入することを
特徴とするものである。

【００６６】この半導体製造装置のクリーニング方法に
おいては、ウェーハ３に対する成膜処理が適正な状態で
施されるように、処理に干渉するおそれのある余計な成
分をウェーハ３に成膜処理を施し終わった後の反応容器
２の内部から排除して、反応容器２の内部を清浄な状態
に保持できる。これにより、適正な状態で成膜処理を行
うことができ、良質な半導体装置を容易に得ることがで
きる。

【００６７】以上説明したように、本発明の一実施形態
に係る本実施形態の半導体装置の製造方法、半導体装置
の製造装置、半導体装置の製造システム、および半導体
製造装置のクリーニング方法によれば、処理の種類に拘
らず、処理環境の制約を受け難く、かつ処理精度を向上
でき、また適正な状態で処理を行うことができ、良質な
半導体装置を容易に得ることができる。

【００６８】なお、本発明に係る半導体装置の製造装置
および製造方法、ならびに半導体製造装置のクリーニン
グ方法は、前述した一つの実施の形態には制約されな
い。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、それらの構成
や、あるいは工程などの一部を種々様々な設定に変更し
たり、あるいは各種設定を組み合わせて用いたりして実
施することができる。

【００６９】例えば、過去に測定したウェーハ上の膜厚
とモニタリング部２９での膜厚の関係を参照できるデー
タベース部を備えることにより、高精度でウェーハ上の
膜厚を予測することが可能となる。

【００７０】また、本発明は、バッチ式成膜装置、なら
びに成膜プロセスに限るものではなく、エッチングや反
応容器のクリーニングに対しても適用可能である。

【００７１】

【発明の効果】本発明に係る半導体装置の製造方法、半
導体装置の製造装置、半導体装置の製造システム、およ
び半導体製造装置のクリーニング方法によれば、光照射
部、照射光、反射光、および受光部は光路保護体によっ
て処理室内の雰囲気および処理室内に導入される物質か
ら隔離されているので、光照射部、照射光、反射光、お
よび受光部の状態が処理の種類に左右されるおそれが殆
どないとともに、その測定精度が処理室内の雰囲気およ
び処理室内に導入される物質などによって低下するおそ
れの殆ど無い。また、処理室内に光照射部、照射光、反
射光、および受光部を設ける必要が無いので、処理室の
大きさおよび形状などからの制約を受け難いとともに、
光照射部、照射光、反射光、および受光部が処理中の被
処理体に影響を及ぼすおそれも殆ど無い。したがって、
処理の種類に拘らず、処理環境の制約を受け難く、かつ
処理精度を向上でき、また適正な状態で処理を行うこと
ができ、良質な半導体装置を容易に得ることができる。

【００７２】特に、本発明に係る半導体製造装置のクリ
ーニング方法によれば、被処理体に対する所定の処理が
適正な状態で施されるように、処理に干渉するおそれの
ある余計な成分を被処理体に処理を施し終わった後の処
理室の内部から排除して、処理室の内部を清浄な状態に
保持できるので、良質な半導体装置を容易に得ることが
できる環境を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態に係る半導体装置の
製造装置としてのＣＶＤ装置の構成を簡略して示す縦断
面図。

【図２】図１のＣＶＤ装置が具備する膜厚測定装置とし
ての膜厚モニタリング装置の付近の構成を拡大して示す
縦断面図。

【図３】図２の膜厚モニタリング装置のモニタリング部
に堆積した窒化膜と反射率との相関関係のグラフを示す
特性図。

【図４】図１のＣＶＤ装置を具備する本発明の一つの実
施の形態に係る半導体装置の製造システムを示すブロッ
ク図。

【図５】図１のＣＶＤ装置が具備する処理室としての反
応容器内の高さ位置と窒化膜も堆積膜厚との相関関係を
示す特性図。

【図６】図１のＣＶＤ装置が具備する処理室としての反
応容器内の高さ位置と窒化膜も堆積膜厚との相関関係を
多数回プロットして示す特性図。

【図７】窒化膜の堆積膜厚の傾向を本発明と従来技術と
で比較して示す図。

【図８】従来の技術に係る反応容器内の位置と窒化膜の
堆積膜厚の相関関係を示す図。

【図９】従来の技術に係る反応容器内の位置と窒化膜の
堆積膜厚の相関関係を多数回プロットして示す図。

【符号の説明】

１…半導体装置の製造装置 ２…処理室 ３…被処理体 ４ａ，４ｂ…モニタリング用被処理体 ８…モニタリング装置 １３…モニタリング部位置調節装置 １５…光路保護体 １６…光照射部 １８…モニタリング部温度調節装置 ２２…堆積量測定装置 ２６…堆積物 ２７…処理制御装置 ２８…膜厚演算装置 ２９…モニタリング部 ３０…受光部 ３３…被処理体用データベース部 ３４…モニタリング用データベース部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 見方 裕一 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 綱島 祥隆 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Ｆターム(参考） 4K030 CA04 CA12 DA06 JA01 JA09 KA39 KA41 5F004 AA15 BD04 CB09 CB15 5F045 AA03 BB03 DP19 EB06 EK06 GB09

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の処理が施される被処理体が収容され
   る処理室の内部に前記被処理体を配置し、 所定波長を含む光が透過および反射可能な材料によって
   形成されたモニタリング部と、このモニタリング部に向
   けて前記所定波長を含む光を照射する光照射部、前記モ
   ニタリング部における前記照射光の反射光を受光する受
   光部、前記照射光、および前記反射光を、前記処理室内
   の雰囲気および前記処理室内に導入される物質から隔離
   するように形成された光路保護体と、を備えたモニタリ
   ング装置を、少なくとも前記モニタリング部の外側が前
   記処理室内に晒されるように配置し、 前記所定の処理を開始するとともに、前記反射光の特徴
   量の測定を開始し、 前記反射光の特徴量を測定することにより、前記モニタ
   リング部に堆積する堆積物の堆積量を測定し、 この堆積物の堆積量に基づいて前記被処理体上に堆積す
   る膜の厚さを求め、 前記被処理体上に堆積する前記膜の厚さに基づいて前記
   所定の処理を制御しつつ、前記所定の処理を行うことを
   特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 【請求項２】前記モニタリング部に堆積する堆積物の堆
   積量が、前記被処理体の異なる複数の部位の上に堆積す
   る膜の厚さに対応するように、前記モニタリング装置を
   複数個設けるとともに、これら各モニタリング装置のモ
   ニタリング部に堆積する堆積物の堆積量に基づいて、前
   記被処理体上に堆積する膜の厚さが均一となるように、
   前記処理室内の雰囲気を調整しつつ前記処理を行うこと
   を特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
3. 【請求項３】前記処理室の内部に前記被処理体を複数個
   収容するとともに、前記モニタリング部に堆積する堆積
   物の堆積量が、前記各被処理体上に堆積するそれぞれの
   膜の厚さに対応するように、前記モニタリング装置を複
   数個設けるとともに、これら各モニタリング装置のモニ
   タリング部に堆積する堆積物の堆積量に基づいて、前記
   各被処理体上に堆積するそれぞれの膜の厚さが均一とな
   るように、前記処理室内の雰囲気を調整しつつ前記処理
   を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の半導
   体装置の製造方法。
4. 【請求項４】前記処理室の内部に前記被処理体とともに
   モニタリング用の被処理体を収容し、前記モニタリング
   部に堆積する堆積物の堆積量が、前記モニタリング用被
   処理体の異なる複数の部位の上に堆積する膜の厚さに対
   応するように、前記モニタリング装置を複数個設けると
   ともに、これら各モニタリング装置のモニタリング部に
   堆積する堆積物の堆積量に基づいて、前記モニタリング
   用被処理体の上に堆積する膜の厚さが均一となるように
   前記処理室内の雰囲気を調整することにより、前記被処
   理体上に堆積する膜の厚さが均一となるように前記処理
   を行うことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の
   製造方法。
5. 【請求項５】前記処理室の内部に前記被処理体を複数個
   収容するとともに、モニタリング用の被処理体を複数個
   収容し、前記モニタリング部に堆積する堆積物の堆積量
   が、前記各モニタリング用被処理体上に堆積するそれぞ
   れの膜の厚さに対応するように、前記モニタリング装置
   を複数個設けるとともに、これら各モニタリング装置の
   モニタリング部に堆積する堆積物の堆積量に基づいて、
   前記各モニタリング用被処理体の上に堆積するそれぞれ
   の膜の厚さが均一となるように前記処理室内の雰囲気を
   調整することにより、前記各被処理体上に堆積するそれ
   ぞれの膜の厚さが均一となるように前記処理を行うこと
   を特徴とする請求項１または４に記載の半導体装置の製
   造方法。
6. 【請求項６】前記光の波長は、単一の大きさであること
   を特徴とする請求項１〜５のうちのいずれかに記載の半
   導体装置の製造方法。
7. 【請求項７】前記光の波長は、複数の異なる大きさであ
   ることを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれかに記
   載の半導体装置の製造方法。
8. 【請求項８】前記所定波長は、可変であることを特徴と
   する請求項１〜５のうちのいずれかに記載の半導体装置
   の製造方法。
9. 【請求項９】前記反射光の特徴量は、前記照射光に対す
   る前記反射光の反射率であることを特徴とする請求項１
   〜８のうちのいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
10. 【請求項１０】前記反射光の特徴量は、前記照射光に対
    する前記反射光の偏光率であることを特徴とする請求項
    １〜８のうちのいずれかに記載の半導体装置の製造方
    法。
11. 【請求項１１】前記反射光の特徴量を測定する際に、前
    記モニタリング部の温度を所定の温度に調節することを
    特徴とする請求項１〜１０のうちのいずれかに記載の半
    導体装置の製造方法。
12. 【請求項１２】前記反射光の特徴量を測定する際に、前
    記モニタリング部の位置を所定の位置に調節することを
    特徴とする請求項１〜１１のうちのいずれかに記載の半
    導体装置の製造方法。
13. 【請求項１３】所定の処理が施される被処理体が収容さ
    れる処理室と、 所定波長を含む光が透過および反射可能な材料によって
    形成されたモニタリング部、このモニタリング部に向け
    て前記所定波長を含む光を照射する光照射部、前記モニ
    タリング部における前記照射光の反射光を受光する受光
    部、ならびに前記光照射部、前記照射光、前記反射光、
    および前記受光部を前記処理室内の雰囲気および前記処
    理室内に導入される物質から隔離するように形成された
    光路保護体を備え、少なくとも前記モニタリング部の外
    側が前記処理室内に晒されるように配置されるモニタリ
    ング装置と、 前記反射光の特徴量を測定することにより、前記モニタ
    リング部に堆積する堆積物の堆積量を測定する堆積量測
    定装置と、 この堆積量測定装置が測定した前記堆積物の堆積量に基
    づいて前記被処理体上に堆積する膜の厚さを求める膜厚
    演算装置と、 この膜厚演算装置が求めた前記被処理体上に堆積する前
    記膜の厚さに基づいて前記所定の処理を制御する処理制
    御装置と、 を具備することを特徴とする半導体装置の製造装置。
14. 【請求項１４】前記モニタリング部に堆積する堆積物の
    堆積量が、前記被処理体の異なる複数の部位の上に堆積
    する膜の厚さに対応するように、前記モニタリング装置
    が複数個設けられていることを特徴とする請求項１３に
    記載の半導体装置の製造装置。
15. 【請求項１５】前記処理室の内部に前記被処理体が複数
    個収容されるとともに、前記モニタリング部に堆積する
    堆積物の堆積量が、前記各被処理体上に堆積するそれぞ
    れの膜の厚さに対応するように、前記モニタリング装置
    が複数個設けられていることを特徴とする請求項１３ま
    たは１４に記載の半導体装置の製造装置。
16. 【請求項１６】前記処理室の内部に前記被処理体および
    モニタリング用の被処理体が収容されるとともに、前記
    モニタリング部に堆積する堆積物の堆積量が、前記モニ
    タリング用被処理体の異なる複数の部位の上に堆積する
    膜の厚さに対応するように、前記モニタリング装置が複
    数個設けられていることを特徴とする請求項１３に記載
    の半導体装置の製造装置。
17. 【請求項１７】前記処理室の内部に複数個の前記被処理
    体および複数個のモニタリング用の被処理体が収容され
    るとともに、前記モニタリング部に堆積する堆積物の堆
    積量が、前記各モニタリング用被処理体上に堆積するそ
    れぞれの膜の厚さに対応するように、前記モニタリング
    装置が複数個設けられていることを特徴とする請求項１
    ３または１６に記載の半導体装置の製造装置。
18. 【請求項１８】前記光の波長は、単一の大きさであるこ
    とを特徴とする請求項１３〜１７のうちのいずれかに記
    載の半導体装置の製造装置。
19. 【請求項１９】前記光の波長は、複数の異なる大きさで
    あることを特徴とする請求項１３〜１７のうちのいずれ
    かに記載の半導体装置の製造装置。
20. 【請求項２０】前記所定波長は、可変であることを特徴
    とする請求項１３〜１７のうちのいずれかに記載の半導
    体装置の製造装置。
21. 【請求項２１】前記堆積量測定装置は、前記照射光に対
    する前記反射光の反射率を前記反射光の特徴量として測
    定する反射率計であることを特徴とする請求項１３〜２
    ０のうちのいずれかに記載の半導体装置の製造装置。
22. 【請求項２２】前記堆積量測定装置は、前記照射光に対
    する前記反射光の偏光率を前記反射光の特徴量として測
    定する偏光率計であることを特徴とする請求項１３〜２
    ０のうちのいずれかに記載の半導体装置の製造装置。
23. 【請求項２３】前記モニタリング部の温度を所定の温度
    に調節可能なモニタリング部温度調節装置を有すること
    を特徴とする請求項１３〜２２のうちのいずれかに記載
    の半導体装置の製造装置。
24. 【請求項２４】前記モニタリング部の位置を所定の位置
    に調節可能なモニタリング部位置調節装置を有すること
    を特徴とする請求項１３〜２３のうちのいずれかに記載
    の半導体装置の製造装置。
25. 【請求項２５】請求項１３〜２４のうちのいずれかに記
    載の半導体装置の製造装置と、 前記被処理体上に堆積する膜の厚さのデータが格納され
    ている被処理体用データベース部と、 前記モニタリング装置が測定した前記モニタリング部に
    堆積する前記堆積物の堆積量のデータ、およびこの堆積
    量データと前記被処理体上の膜厚データとの相関関係を
    記述した相関パラメータが格納されるモニタリング用デ
    ータベース部と、 を具備することを特徴とする半導体装置の製造システ
    ム。
26. 【請求項２６】前記半導体装置の製造装置が具備する前
    記膜厚演算装置が、前記被処理体用データベース部に格
    納される前記被処理体上の膜厚データ、ならびに前記モ
    ニタリング用データベース部に格納される前記モニタリ
    ング部の堆積量データおよび前記相関パラメータに基づ
    いて前記被処理体上に堆積する膜の厚さを求めることを
    特徴とする請求項２５に記載の半導体装置の製造システ
    ム。
27. 【請求項２７】前記被処理体用データベース部、前記モ
    ニタリング用データベース部は、それぞれ新しい膜厚デ
    ータおよび堆積量データを得るごとにそれら各データを
    格納するとともに、新しい前記膜厚データおよび新しい
    前記堆積量データに基づいて前記相関パラメータを更新
    することを特徴とする請求項２５または２６に記載の半
    導体装置の製造システム。
28. 【請求項２８】請求項１〜１１のうちのいずれかに記載
    の半導体装置の製造方法によって前記被処理体に前記所
    定の処理を施した後、前記所定の処理が施された前記被
    処理体を前記処理室の内部から取り出し、前記モニタリ
    ング部に堆積する堆積物の堆積量の測定値が０になるま
    で、前記モニタリング部に堆積する堆積物を除去可能な
    クリーニング用ガスを前記処理室内に導入することを特
    徴とする半導体製造装置のクリーニング方法。