JPH0354460B2 - - Google Patents

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JPH0354460B2
JPH0354460B2 JP58168119A JP16811983A JPH0354460B2 JP H0354460 B2 JPH0354460 B2 JP H0354460B2 JP 58168119 A JP58168119 A JP 58168119A JP 16811983 A JP16811983 A JP 16811983A JP H0354460 B2 JPH0354460 B2 JP H0354460B2
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signal
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P50/00Etching of wafers, substrates or parts of devices

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  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、エツチング終点判定装置に係り、特
にドライプロセスにて被加工物にエツチング処理
するドライエツチング装置に好適なエツチング終
点判定方法および装置に関するものである。
〔発明の背景〕
ドライエツチング装置では、被加工物のエツチ
ング処理の終点は、被加工物のエツチング処理中
に生じる特殊な光の発光量の変化、又はエツチン
グ処理中の被加工物に照射されるレーザ光により
生じる干渉光の変化、又は、被加工物のエツチン
グ処理中に生じる赤外線量の変化等により判定さ
れる。このような被加工物のエツチング処理の終
点判定に従来慣用されているエツチング終点判定
装置を第1図により説明する。
第1図で、エツチング終点判定装置は、上記発
光量、干渉光、赤外線量等(以下、エツチング処
理時光量と略)を電気信号に変換する手段(以
下、電気信号変化手段という)、例えば、光電子
増倍管10と、光電子増倍管10で変換された電
気信号を他の電気信号に変換する手段、例えば、
電流電圧変換器(以下、IV変換器と略)11と、
直流分除去器12と、電圧増幅器13と、直流分
除去値設定器14と、増幅率設定器15と、終点
判定処理手段16とで構成されている。
このようなエツチング終点判定装置では、直流
分除去値設定器14と増幅率設定器15との設定
は、光電子増倍管10で変換された電気信号の強
弱を調べて設定値を決定し手動で行われていた。
このため、設定値を決定する場合には、実際にド
ライエツチング装置(図示省略)で被加工物(図
示省略)をエツチング処理し、エツチング処理時
発光量が光電子増倍管10で変換された電気信号
の強弱を測定する必要があつた。
従つて、直流分除去値設定器と増幅率設定器と
の設定値をドライエツチング装置毎に、又、同一
ドライエツチング装置でも被加工物のエツチング
処理条件を変える毎に決定する必要があり、この
ため、被加工物のエツチング処理の終点判定の再
現性に乏しく、又、設定に時間がかかるという欠
点があつた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、最適な直流分除去値と増幅率
とを自動的に設定し、エツチング処理の終点判定
に必要な電気信号を得ることで、再現性の良いエ
ツチング処理の終点判定を行うことができるエツ
チング終点判定方法および装置を提供することに
ある。
〔発明の概要〕
本発明は、エツチング処理時の光量を電気信号
に変換する手段と、該電気信号の信号強度が最大
となる時点を過ぎて設定したエツチング中の所定
時間の光量の電気信号値を直流分除去値とし所定
時間後に入力される光量の電気信号値から直流分
除去値を除去する手段と、増幅させる電気信号の
信号強度が飽和信号強度内になるように増幅率を
順次下げて直流分除去された電子信号を増幅する
手段と、該手段から出力された増幅信号の変化に
よつてエツチング処理の終点を判定する手段とで
構成した装置とし、電気信号の信号強度が最大と
なる時点を過ぎて設定されたエツチング中の所定
時間における光量の電気信号値を直流分除去値と
し、所定時間後は入力される光量の電気信号値か
ら直流分除去値で直流分除去を行い、該直流分除
去された電気信号を増幅し、該層幅された電気信
号の信号強度が飽和信号強度内になるように増幅
率を順次下げてエツチング終点判定用の電子信号
を得る方法とすることにより、最適な直流分除去
値と増幅率とを自動的に設定してエツチング処理
の終点判定に必要な電気信号を得ることができる
ので、再現性良いエツチング処理の終点判定を行
うことができるものである。
〔発明の実施例〕
本発明の一実施例を第2図ないし第6図により
説明する。
第2図に示すように、エツチング処理開始から
t1時間後(最大の信号強度値を過ぎてからの任意
の点)の信号強度の値を直流分除去する値のSoff
とすれば、この直流除去値Soffに対応するエツチ
ング処理時間t1以後の信号強度S(t)とSoffと
の差(S(t)−Soff)は第3図を波形aで示すよ
うな信号となる。なお、第3図は図示上信号強度
を正負逆にして表示してある。この波形aを増幅
率K1倍で増幅したものが波形b、増幅率K2倍で
増幅したものが波形c、増幅率K3倍で増幅した
ものが波形dである。
電気信号変換手段でエツチング処理時光量が変
換された電気信号を、終点判定処理手段に入力す
る場合、電気信号変換手段から増幅手段に入力さ
れ増幅手段から終点判定処理手段に出力される電
気信号は、増幅手段又は終点判定処理手段の飽和
信号強度Ssat以下で、かつ、可能な限り大きい電
気信号が望ましい。したがつて、時間t1後は、ま
ず、増幅率の最大のもので増幅し、増幅された信
号が飽和信号強度Ssatに達したら、増幅率を順次
下げて増幅手段から出力される電気信号が、Ssat
以下になるようにする。
第3図で、エツチング処理時間t1からt2の期間
は波形bが、エツチング処理時間t2からT3の期間
は波形cが、エツチング処理時間t3からは波形d
が出力される。したがつて、増幅手段からは太い
実線で示した波形eが出力信号Sout(t)として
終点判定処理手段に出力されることになる。
電気信号変換手段によつてエツチング処理時に
変換された元の電気信号強度S(t)は、波形e
の出力信号Sout(t)から式(1)によつて得られ
る。
Sout(t)=−K・(S(t)−Soff) ∴S(t)=Soff−Sout(t)/K ……(1) ここに、 K:あるエチツング処理時間における増幅率 この場合、式(1)の直流分除去値Soffおよび増幅
率Kの値を終点判定処理手段によつて前記のよう
に自動的に設定することで、終点判定に最適な電
気信号を得ることができる。又、式(1)右辺に除算
が含まれているが、増幅率Kを2n倍とすれば、デ
イジタル計算においては、ビツトシフトを行うこ
とで容易に除算を行うことができる。
第4図で、この場合、エツチング終点判定装置
は、電子信号変換手段、例えば、エツチング処理
時光量を電気信号に変換する光電子増倍管20
と、光電子増倍管20で変換された電気信号を他
の量の電子信号に変換する手段、例えば、IV変
換器21と、IV変換器21から出力された信号
を記憶保持する手段、例えば、サンプルホールド
器22と、直流分除去信号を出力する手段、例え
ば、マイクロコンピユータ(以下、マイコンと
略)23と、マイコン23から出力された直流分
除去信号により設定された直流除去値でサンプル
ホールド器からの出力に含まれる直流分を除去す
る手段、例えば、直流分除去器24と、増幅率信
号を出力する手段、例えば、マイコン23と、マ
イコン23により出力された増幅率信号により設
定された増幅率で直流分除去器24からの信号を
増幅する手段、例えば、可変増幅率アンプ25
と、可変増幅率アンプ25から出力された増幅信
号の変化の仕方によつてエツチング処理の終点を
判定する手段、例えば、マイコン23とで構成さ
れている。又、マイコン23は、このように、直
流分除去信号を出力する機能と増幅率信号を出力
する機能と、増幅信号の変化の仕方によつてエツ
チング処理の終点を判定する機能とを有してい
る。
エツチング処理時光量は、光電子増倍管20で
電気信号に変換された後に、IV変換器21に入
力される。その後、IV変換器21の出力はサン
プルホールド器22に入力されて記憶保持され、
その出力と、マイコン23から出力される直流分
除去信号イにより設定された直流分除去値とは直
流分除去器24に入力され、ここで、サンプルホ
ールド器22からの出力に含まれる直流分が除去
される。直流分除去器24の出力は可変増幅率ア
ンプ25に入力され、可変増幅率アンプ25の出
力は増幅信号ロとしてマイコン23に入力され
る。その他に、マイコン23からは、サンプルホ
ールド器22にサンプルホールド信号ハが、直流
分除去器24に直流分除去信号イが、また、可変
増幅率アンプ25には増幅率信号ニがそれぞれ出
力される。
第4図および第5図により、マイコン23によ
つて直流分除去値と増幅率とを自動設定する一例
を説明する。まず、直流分除去値Soffを零(これ
をステツプ30に示す。)、増幅率Kを1にする(こ
れをステツプ31に示す。)。ドライエツチング装置
(図示省略)での被加工物(図示省略)のエツチ
ング処理開始後一定時間経過後の増幅信号ロをマ
イコン23に読み込み、その値を直流分除去値と
して(これをステツプ32に示す。)直流分除去信
号イに出力し(これをステツプ33に示す。)、その
後、最大増幅率を増幅率信号ニに出力する(これ
をステツプ34に示す。)。
次に、サンプル開始判定(これをステツプ35に
示す。)した場合、マイコン23からサンプルホ
ールド器22にサンプルホールド信号ハを出力し
(これをステツプ36に示す。)、その時点における
IV変換器21の出力を記憶保持させ、増幅信号
ロをマイコン23に読み込む(これをステツプ37
に示す。)。増幅信号ロが飽和信号強度Ssatより大
きい場合、増幅率Kを、例えば、1/2倍し再び増
幅信号ロをマイコン23に読み込む(これをステ
ツプ38、39に示す。)。増幅信号ロが飽和信号強度
Ssatより小さい場合、読み込んだ値を用いてエツ
チング終点判定を行い(これをステツプ38、40に
示す。)、エツチング終点でなければ再びサンプル
開始判定を行い、エツチング終点を検出した場合
は後修理を行いエツチング終点判定を終了する
(これをステツプ41、42に示す。)。
次に、第4図および第6図により他の例を説明
する。まず、直流分除去値Soffを零(これをステ
ツプ50に示す。)、増幅率Kを1に設定する(これ
をステツプ51に示す。)。サンプル開始後、マイコ
ン23からサンプルホールド器22にサンプルホ
ールド信号ハを出力し(これをステツプ53に示
す。)、その時点におけるIV変換器21の出力を
記憶保持させ、増幅信号ロをマイコン23に読み
込み、その値を直流分除去値として(これをステ
ツプ54に示す。)直流分除去信号イに出力する
(これをステツプ55に示す。)。その後、増大増幅
率を増幅率信号ニに出力し(これをステツプ56に
示す。)、再度、増幅信号ロをマイコン23に読み
込む(これをステツプ57に示す。)。増幅信号ロが
飽和信号強度Ssatより大きい場合、増幅率Kを、
例えば、1/2倍し、再々度、増幅信号ロをマイコ
ン23に読み込む(これをステツプ58、59に示
す。)。増幅信号ロが飽和信号強度Ssatより小さい
場合、読み込んだ値を用いてエツチング終点判定
を行い(これをステツプ58、60に示す。)、エツチ
ング終点でなければ再び初めに戻り、エツチング
終点を検出した場合は、後処理を行い(これをス
テツプ61、62に示す。)エツチング終点判定を終
了する。
以上のようなエツチング終点判定装置では、最
適な直流分除去値と増幅率とを上記のようにして
自動的に設定し、エツチング処理の終点判定に必
要な電気信号を得るようにしているので、再現性
良いエツチング処理の終点判定を行うことができ
る。また、マイコンにより直流分除去値と増幅率
とを自動的に設定するので、これらの設定時間を
大幅に短縮できる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、最適な直流分除去値と増幅率
とを自動的に設定しエツチング処理の終点判定に
必要な電気信号を得ることができるので、再現性
良いエツチング処理の終点判定を行うことができ
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来のエツチング終点判定装置のブ
ロツク図、第2図、第3図は、信号強度と時間と
の関係の模式図、第4図は本発明によるエツチン
グ終点判定装置の一実施例を示すブロツク図、第
5図、第6図は、第4図での検出信号サンプルフ
ローチヤートである。 20……光電子増倍管、21……IV変換器、
22……サンプルホールド器、23……マイコ
ン、24……直流分除去器、25……可変増幅率
アンプ、イ……直流分除去信号、ロ……増幅信
号、ハ……サンプルホールド信号、ニ……増幅率
信号。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 エツチング処理中の光量を電気信号に変換
    し、該電気信号によつてエツチングの終点を判定
    する方法において、 エツチング処理開始後、前記電気信号の信号強
    度が最大となる時点を過ぎて設定された所定時間
    における光量の電気信号値を終点判定処理手段に
    読み込み該値を直流分除去値として直流分除去信
    号を直流分除去器に出力し、 その後、最大増幅率を増幅率信号として前記終
    点判定処理手段から可変増幅率アンプに出力し、 前記所定時間後の光量の電気信号値を前記直流
    分除去器に入力し、該入力された電気信号値から
    前記直流分除去信号により設定された直流分除去
    値で直流分除去を前記直流分除去器で行ない、 該直流分除去された電気信号を前記可変増幅率
    アンプに出力して前記最大増幅率で増幅し、 該増幅率による増幅信号を前記終点判定処理手
    段に出力し、 該増幅信号の信号強度と飽和信号強度とを前記
    終点判定処理手段で比較し、前記増幅信号の信号
    強度が前記飽和信号強度より大きい場合、前記増
    幅信号の信号強度が前記飽和信号強度より小さく
    なるように、前記最大増幅率より小さい増幅率を
    増幅率信号として前記終点判定処理手段から前記
    可変増幅率アンプに出力し、再度増幅信号を前記
    終点判定処理手段に出力する段階に戻り、前記増
    幅信号の強度が前記飽和信号強度より小さい場
    合、前記終点判定処理手段により読み込んだ値を
    用いてエツチング終点判定を行なうことを特徴と
    するエツチング終点判定方法。 2 エツツチング処理中の光量を電気信号に変換
    し、該電気信号によつてエツチングの終点を判定
    する装置において、 前記電気信号が入力される直流分除去器と、 可変増幅率アンプと、 終点判定処理手段とを備え、 該終点判定処理手段は、エツチング処理開始
    後、前記電気信号の信号強度が最大となる時点を
    過ぎて設定された所定時間における光量の電気信
    号値を読み込み該値を直流分除去値として直流分
    除去信号を前記直流分除去器に出力する機能と、
    前記直流分除去信号の出力後、最大増幅率を増幅
    率信号として前記可変増幅率アンプに出力する機
    能と、該可変増幅率アンプから入力される増幅信
    号の信号強度と飽和信号強度とを比較し前記増幅
    信号の信号強度が前記飽和信号強度より大きい場
    合、前記増幅信号の信号強度が前記飽和信号強度
    より小さくなるように、前記最大増幅率より小さ
    い増幅率を増幅率信号として前記可変増幅率アン
    プに出力し、前記増幅信号の強度が前記飽和信号
    強度より小さい場合、読み込んだ値を用いてエツ
    チング終点判定を行なう機能とを有し、 前記直流分除去器が、前記所定時間後の光量の
    電気信号値が入力され、該入力された電気信号値
    から前記直流分除去信号により設定された直流分
    除去値で直流分除去を行なう機能を有し、 前記可変増幅率アンプが、前記直流分除去され
    た電気信号を前記終点判定処理手段より入力され
    た増幅率信号により増幅して前記増幅信号を前記
    終点判定処理手段に出力する機能を有することを
    特徴とするエツチング終点判定装置。
JP58168119A 1983-09-14 1983-09-14 エッチング終点判定方法および装置 Granted JPS6060727A (ja)

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JPS6060727A JPS6060727A (ja) 1985-04-08
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50130954U (ja) * 1974-04-10 1975-10-28
JPS56115536A (en) * 1980-02-15 1981-09-10 Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai Detecting method for finish time of dry etching reaction

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