JPH04100227A - Etching process of thin film - Google Patents
Etching process of thin filmInfo
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- JPH04100227A JPH04100227A JP21789990A JP21789990A JPH04100227A JP H04100227 A JPH04100227 A JP H04100227A JP 21789990 A JP21789990 A JP 21789990A JP 21789990 A JP21789990 A JP 21789990A JP H04100227 A JPH04100227 A JP H04100227A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
C産業上の利用分野〕
本発明は薄膜をエツチング、特にドライエツチングする
工程においてエツチングの終了を自動制御する内容に間
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to automatic control of the end of etching in the process of etching thin films, particularly dry etching.
本発明はエツチング時の追加エツチング量をエツチング
時のプラズマ発光強度の波形データに基づいてエツチン
グ発光強度波形の変化時間を測定し、この変化時間の定
数倍という形式でエツチング終了判定後の追加エンチン
グ量を定めるものである。In the present invention, the additional etching amount during etching is determined by measuring the change time of the etching emission intensity waveform based on the waveform data of the plasma emission intensity during etching, and calculating the additional etching amount after the etching completion judgment in the form of a constant times the change time. This is to establish the following.
薄膜のパターニングは従来より、レジストを用いて行う
のが一般的となっている。この方法は薄膜上に感光材を
塗布し、これにパターンを焼き付けて現像することによ
り、まずレジストのパターンを形成する0次に全面をエ
ツチングすると、レジストのない部分の薄膜は削り取ら
れる一方、レジストのある部分の薄膜は残るという形で
薄膜のバターニングが行われる。この時レジストのパタ
ーンが必ずしも厳密にそのまま薄膜に転写されず、多少
とも変形する。この変形度を小さ(するためにドライエ
ツチング方法が開発された。このドライエツチング法は
、電極間に電圧をかけることによりプラズマを生成させ
、プラズマ中で発生した活性種による気相反応を通して
薄膜をエツチングするものである。このときエツチング
の終了を判定するために、プラズマの発光強度変化を監
視して、エツチング波形をとるのが普通である。これは
、エツチング反応によって生成した物質からの発光を観
測するものである。薄膜をエツチングしている状態では
この発光が観測されるが、薄膜をエツチングし尽くすと
この発光は観測されなくなる。したがって発光強度の時
間変化を観測することによりエツチングの終点を判定す
ることができる。ところがこのように検出したエツチン
グ終点でエツチングを終了するとエツチング残りが発生
する。これは薄膜の膜厚バラツキやエツチング速度のバ
ラツキ、あるいは下地の凹凸による局所的な膜厚の変化
があるためである。このため、エツチング終了判定後さ
らにある程度のエツチングを追加する。これをオーバー
エツチングと称する。Patterning of thin films has conventionally been commonly performed using resist. This method involves coating a thin film with a photosensitive material, baking a pattern onto it, and developing it. First, a resist pattern is formed. Next, when the entire surface is etched, the thin film in areas without resist is scraped off, while the resist pattern is etched. Buttering of the thin film is performed in such a way that a certain portion of the thin film remains. At this time, the resist pattern is not necessarily transferred exactly as it is to the thin film, but is slightly deformed. A dry etching method was developed to reduce this degree of deformation. In this dry etching method, a voltage is applied between electrodes to generate plasma, and a thin film is formed through a gas phase reaction by active species generated in the plasma. At this time, in order to determine the completion of etching, it is common to monitor changes in the emission intensity of the plasma and obtain the etching waveform. This light emission is observed when the thin film is being etched, but once the thin film is completely etched, this light emission is no longer observed. Therefore, by observing the temporal change in the light emission intensity, the end point of etching can be determined. However, if etching ends at the etching end point detected in this way, etching remains will be left behind.This may be due to variations in the thickness of the thin film, variations in the etching speed, or local changes in the film thickness due to irregularities in the underlying layer. For this reason, a certain amount of etching is added after the completion of etching is determined.This is called over-etching.
従来のオーバーエンチング量は一定の時間あるいは、エ
ツチング終了までに要した時間の何%という形で設定さ
れていた。即ち、第2図に沿って説明するならば、エツ
チング開始点6とエツチング点8との間の時間9をエツ
チング時間とし、この時間の何%かをオーバーエツチン
グ時間10として設定してエツチング終点7のあとに追
加するわけである。Conventionally, the amount of over-etching has been set as a fixed amount of time or as a percentage of the time required to complete etching. That is, to explain it along the lines of FIG. 2, the time 9 between the etching start point 6 and the etching point 8 is set as the etching time, and some percentage of this time is set as the overetching time 10, and the etching end point 7 is set as the overetching time 10. It is added after.
ところが従来の方法ではエツチング装置状態の変動によ
るバラツキの増大により、エツチング残りが発生するこ
とがあった。これは次のように説明される。従来の技術
で述べたように膜厚やエツチング速度のバラツキによる
エツチング残りを吸収するようにオーバーエツチング量
を設定するわけだから、当然バラツキが大きくなったら
その分だけオーバーエツチング量も増やさなければなら
ない、ところがバラツキが変動してもエツチング時間9
はあまり変化しないため、9に比例した形で定められた
オーバーエツチング時間10もあまり増えない。このた
めエンチング残りが発生するという課題があった。However, in the conventional method, etching residues may occur due to increased variations due to changes in the conditions of the etching equipment. This is explained as follows. As mentioned in the conventional technique, the overetching amount is set to absorb etching residue due to variations in film thickness and etching speed, so naturally, if the variations become large, the overetching amount must be increased by that amount. However, even if the variation fluctuates, the etching time 9
does not change much, so the overetching time 10, which is determined in proportion to 9, does not increase much either. For this reason, there was a problem in that an etching residue was generated.
前記の問題を解決するために本発明はエツチング開点付
近のエツチング発光波形の変化時間に基づき、このエツ
チング波形の変化時間に比例した値を使ってオーバーエ
ツチング時間を設定する。In order to solve the above problem, the present invention sets the overetching time based on the change time of the etching light emission waveform near the etching opening point using a value proportional to the change time of the etching waveform.
本発明の作用を第1図に沿って説明する0発明が解決し
ようとする課題のところでご指摘したようにエツチング
残りは膜厚バラツキやエツチング速度のバラツキが大き
くなったときに、通常のオーバーエツチング量では足り
なくなることにより発生する。そこで膜厚やエツチング
速度のバラツキを検出しこれに応じてオーバーエツチン
グ量を変えればよい、この全体のエツチングバラツキは
第1図で示したエツチング時の発光強度の波形変化時間
によって評価される。エダチング波形変化時間の発生原
理は次のようなものである。膜厚やエツチング速度がバ
ラツクとエツチングの早く終了する領域と遅く終了する
領域とが発生する。すると早く終了した部分からエツチ
ング膜がなくなってゆくので次第にエツチング面積が小
さくなってくる。そしてついには膜がすべてなくなる。The operation of the present invention will be explained with reference to Fig. 1.0 As pointed out in the section ``Problems to be Solved by the Invention'', the etching residue is removed by normal over-etching when variations in film thickness and etching speed become large. This occurs when the amount is insufficient. Therefore, the variation in film thickness and etching speed can be detected and the amount of overetching can be changed accordingly.The overall etching variation can be evaluated by the waveform change time of the luminescence intensity during etching shown in FIG. The principle of generation of the edaturing waveform change time is as follows. If the film thickness and etching rate vary, there will be regions where etching ends earlier and regions where etching ends later. Then, the etched film disappears from the part where the etching was completed earlier, so the etched area gradually becomes smaller. Eventually, all the membranes disappear.
前記の説明かられかるようにバラツキが大きいと膜のな
くなりが早くなると同時に、膜が全部なくなるのが遅く
なる。つまり縦軸である発光強度の落ち始める時間が早
くなり、ある一定の発光強度になるまでの時間であると
ころの第1図4の時間が長くなる。したがってオーバー
エツチング量を第1図4に比例して設定すればバラツキ
が大きくなるのに応じてオーバーエツチング量が増え、
エツチング残りの発生を防ぐことができる。As can be seen from the above explanation, when the variation is large, the film disappears quickly, and at the same time, it becomes slower for the film to completely disappear. In other words, the time at which the luminescence intensity begins to drop, which is the vertical axis, becomes earlier, and the time shown in FIG. 1, which is the time until a certain constant luminescence intensity is reached, becomes longer. Therefore, if the overetching amount is set in proportion to that shown in Fig. 1, the overetching amount will increase as the dispersion increases.
Etching residue can be prevented from occurring.
第3図にアルミニウム薄膜におけるエツチング制御法の
図を示す。FIG. 3 shows a diagram of an etching control method for an aluminum thin film.
具体例1
アルミニウム薄膜6500人を平行板型プラズマドライ
エツチング装置を用いてエツチングするとする0通常の
終点検出装置のプログラムを以下のように変更する。第
3図(alに示した観測波形から、その−次微分を同時
に計夏して第3図(b)に示した波形を求める。さらに
二次微分値を求めて第3図tc+に示した波形を求める
。これから第3図中)において、−O,SVを闇値とし
て設定し、この闇値以下となる点である第3図(bil
l、 12の間を波形変化時間とする0次にエンチング
終点を第3図fclにおいて横軸を横切る点13に設定
する。そしてこの点を検出したらこの時間を記憶してお
く。その後、第3図中)の点12を検出した時点で点1
2と点11の時間差を計夏し、これを波形変化時間と設
定する。このようにして得た波形変化時間の1,3倍の
時間を第3図(C)の点13に対応する時刻に加えて、
エツチング停止時刻を求め、この時刻までエツチングを
行った。Specific Example 1 It is assumed that 6,500 aluminum thin films are to be etched using a parallel plate type plasma dry etching device.The program of a normal end point detection device is changed as follows. From the observed waveform shown in Figure 3 (al), the waveform shown in Figure 3 (b) is obtained by simultaneously calculating its negative derivative.Furthermore, the second derivative value is determined and shown in Figure 3 tc+. Obtain the waveform (from this in Figure 3), set -O, SV as the dark value, and set the point below this dark value in Figure 3 (bil
The zero-order enching end point with a waveform change time between 1 and 12 is set at a point 13 crossing the horizontal axis in FIG. 3 fcl. When this point is detected, this time is memorized. After that, when point 12 (in Fig. 3) is detected, point 1
The time difference between point 2 and point 11 is calculated and set as the waveform change time. Adding 1.3 times the waveform change time obtained in this way to the time corresponding to point 13 in Fig. 3(C),
The etching stop time was determined, and etching was continued until this time.
具体例2
具体例2においては、第3図[0)の二次微分を用いず
に、第3図1b)の点12をエツチングの終点とする。Concrete Example 2 In Concrete Example 2, point 12 in FIG. 3 1b) is set as the end point of etching without using the second-order differential in FIG. 3 [0].
そして具体例1と同様に第3図中)の点11と12の差
を波形変化時間とし、第3図Cb)の点12の時刻にこ
の波形変化時間を加えた時刻をエツチング停止時刻とし
、この時刻までエツチングを行った。Then, as in Example 1, the difference between points 11 and 12 in Figure 3) is defined as the waveform change time, and the time obtained by adding this waveform change time to the time at point 12 in Figure 3Cb) is defined as the etching stop time. Etching was carried out up to this time.
C発明の効果〕
この発明は、以上説明したように膜厚やエツチング速度
のバラツキを薄膜エツチング時の発光強度の波形変化時
間を測定して検出し、この変化時間に比例してオーバー
エツチング量を設定するということにより、エツチング
残りの発生を防ぐという効果を有する。C. Effects of the Invention] As explained above, this invention detects variations in film thickness and etching speed by measuring the waveform change time of the luminescence intensity during thin film etching, and calculates the amount of overetching in proportion to this change time. This setting has the effect of preventing etching residue from occurring.
第1図は本発明によるオーバーエツチング量設定方法の
説明図、第2図は従来のオーバーエツチング量設定方法
の説明図、第3図は実施例におけるエンチング制御方法
を示す図である。
1、6 ・
2、7 ・
3、8 ・
4 ・ ・ ・
5、10・
9 ・ ・ ・
11・ ・ ・
エツチング開始点
波形変化領域の開始点
波形変化領域の終了点
波形変化時間
オーバーエツチング時間
エツチング時間
実施例で用いた波形変化領域の開
始点
12・・・・・実施例で用いた波形変化領域の終了点
13・・・・・実施例1で用いたエツチング終了点以上
出願人 セイコー電子工業株式会社
代理人 弁理士 林 敬 之 肋
木発明によるオ
ハートソ+量3q定方法の捉哨同
第1図
?足3!′の(−ハート・うttン穴L7ffi17>
言乞6月図第2図
光尤強厘(v)FIG. 1 is an explanatory diagram of an overetching amount setting method according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of a conventional overetching amount setting method, and FIG. 3 is a diagram showing an etching control method in an embodiment. 1, 6 ・ 2, 7 ・ 3, 8 ・ 4 ・ ・ ・ 5, 10 ・ 9 ・ ・ ・ 11 ・ ・ Etching start point Start point of waveform change area End point of waveform change area Waveform change time Over etching time Etching Starting point 12 of the waveform change area used in the time examples...End point 13 of the waveform change area used in the examples...Etching end point used in Example 1 Applicant: Seiko Electronics Co., Ltd. Yoshiyuki Hayashi, Patent Attorney, Agent Co., Ltd. Diagram 1 of the method for determining Ohartso + amount 3q according to the invention of Hikigi? Legs 3! 'no(-Heart Utton Hole L7ffi17>
Prayers for June, Figure 2, Koyu Qiang (v)
Claims (1)
監視手段によって得た発光強度の時間変化のデータに基
づいてエッチングを制御する手段を有する薄膜のエッチ
ング方法において、エッチング終点付近のエッチング発
光強度波形の変化時間に基づき、この変化時間に比例し
た値をもって、エッチング終了判定後の追加エッチング
量とすることを特徴とする薄膜のエッチング方法。In a thin film etching method that includes a means for monitoring a light emission state during an etching reaction and a means for controlling etching based on data on temporal changes in light emission intensity obtained by the monitoring means, the etching light emission intensity waveform near the etching end point is A thin film etching method characterized in that, based on a change time, a value proportional to the change time is set as an additional etching amount after etching completion determination.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21789990A JPH04100227A (en) | 1990-08-18 | 1990-08-18 | Etching process of thin film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21789990A JPH04100227A (en) | 1990-08-18 | 1990-08-18 | Etching process of thin film |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04100227A true JPH04100227A (en) | 1992-04-02 |
Family
ID=16711503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21789990A Pending JPH04100227A (en) | 1990-08-18 | 1990-08-18 | Etching process of thin film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04100227A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09326382A (en) * | 1996-06-04 | 1997-12-16 | Matsushita Electron Corp | Etching method |
| JP2003243368A (en) * | 2002-02-14 | 2003-08-29 | Hitachi Ltd | Method for manufacturing semiconductor device |
| JP4790806B2 (en) * | 2006-08-11 | 2011-10-12 | 株式会社日立国際電気 | Substrate processing method and substrate processing apparatus |
-
1990
- 1990-08-18 JP JP21789990A patent/JPH04100227A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09326382A (en) * | 1996-06-04 | 1997-12-16 | Matsushita Electron Corp | Etching method |
| JP2003243368A (en) * | 2002-02-14 | 2003-08-29 | Hitachi Ltd | Method for manufacturing semiconductor device |
| JP4790806B2 (en) * | 2006-08-11 | 2011-10-12 | 株式会社日立国際電気 | Substrate processing method and substrate processing apparatus |
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