JPH04100227A - 薄膜のエッチング方法 - Google Patents

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。

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。

〔発明の概要〕

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。

〔従来の技術〕

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。

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。

〔発明が解決しようとする課題〕

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。

〔課題を解決するための手段〕

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。

〔作用〕

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。

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。

〔実施例〕

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。

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。

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。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　エッチング反応中の発光状態を監視する手段と、この
   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。