JPH04240727A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JPH04240727A JPH04240727A JP705291A JP705291A JPH04240727A JP H04240727 A JPH04240727 A JP H04240727A JP 705291 A JP705291 A JP 705291A JP 705291 A JP705291 A JP 705291A JP H04240727 A JPH04240727 A JP H04240727A
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- JP
- Japan
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- level
- control signal
- effective value
- plasma
- output
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- Drying Of Semiconductors (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ドライエッチグ等を行
うプラズマ処理装置に関するものである。
うプラズマ処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ドライエッチングプロセスに
よってエッチング処理される試料のエッチング終点を判
定する方法として、被エッチング材料やエッチングガス
成分に応じた特定波長の発光強度の、エッチング処理時
間に対応する変化を利用する発光分光法が広く用いられ
ている。この例として例えば特開昭６２ー１２８１２４
号公報に開示されているように、分光器によって検出し
た信号の増幅度を適度な所定値に手動で調整し、エッチ
ングの開始時と終了時とで発光強度の変化が検出できる
ようにした方法がある。しかし、近年はエッチング速度
を向上させるため強い磁場を与える方法が用いれられ、
またエッチング速度の均一性を確保するため、その磁場
を回転する方法が提案されている。
よってエッチング処理される試料のエッチング終点を判
定する方法として、被エッチング材料やエッチングガス
成分に応じた特定波長の発光強度の、エッチング処理時
間に対応する変化を利用する発光分光法が広く用いられ
ている。この例として例えば特開昭６２ー１２８１２４
号公報に開示されているように、分光器によって検出し
た信号の増幅度を適度な所定値に手動で調整し、エッチ
ングの開始時と終了時とで発光強度の変化が検出できる
ようにした方法がある。しかし、近年はエッチング速度
を向上させるため強い磁場を与える方法が用いれられ、
またエッチング速度の均一性を確保するため、その磁場
を回転する方法が提案されている。
【０００３】しかし、この方法によると発光強度が振動
するので、エッチングの終点を安定に判定することが困
難であるため、例えば特開平１ー２２６６１５４号公報
に示されるように、周期的に変化する信号をローパスフ
ィルタによって平滑する方法が提案されている。
するので、エッチングの終点を安定に判定することが困
難であるため、例えば特開平１ー２２６６１５４号公報
に示されるように、周期的に変化する信号をローパスフ
ィルタによって平滑する方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な方法によると，確かに変動成分は除去できるものの、
変動している実際のレベルは無視しているために実状に
即さず、従って正確な終点判定が行えないという課題が
ある。それに加え、エッチングを連続して行うと、プラ
ズマチャンバの石英ガラス窓が汚れ、それを通して得ら
れる受光レベルが次第に低下するため、手動でゲイン調
整を行い補正を行わねばならないが、この補正を行う時
期および量の判断に熟練を要するという課題があった。
な方法によると，確かに変動成分は除去できるものの、
変動している実際のレベルは無視しているために実状に
即さず、従って正確な終点判定が行えないという課題が
ある。それに加え、エッチングを連続して行うと、プラ
ズマチャンバの石英ガラス窓が汚れ、それを通して得ら
れる受光レベルが次第に低下するため、手動でゲイン調
整を行い補正を行わねばならないが、この補正を行う時
期および量の判断に熟練を要するという課題があった。
【０００５】この発明は前述のような課題を解決するも
ので、プラズマの状態が周期的に変動する場合でも実状
に即した終点判定を行うとともに、受光レベルが減衰し
た場合でも、容易に安定したプラズマ処理の終点判定が
できる装置を提供するものである。
ので、プラズマの状態が周期的に変動する場合でも実状
に即した終点判定を行うとともに、受光レベルが減衰し
た場合でも、容易に安定したプラズマ処理の終点判定が
できる装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、外的手段により周期的に変化するプ
ラズマ中の発光強度の入力信号を平滑化し、その信号を
自動にてある基準レベルまでゲイン調整できるように閉
ループ制御機能を持たせ、この機能を短時間で実行させ
ることをハード的に達成したものである（サンプリング
制御）。
るために本発明は、外的手段により周期的に変化するプ
ラズマ中の発光強度の入力信号を平滑化し、その信号を
自動にてある基準レベルまでゲイン調整できるように閉
ループ制御機能を持たせ、この機能を短時間で実行させ
ることをハード的に達成したものである（サンプリング
制御）。
【０００７】
【作用】平滑化の手段は実効値演算処理可能な回路素子
を用いることにより、またある一定ゲート期間のみ動作
させ、閉ループを減衰器、エラー増幅器、Ｖ／Ｆコンバ
ータ、カウンタ、Ｄ／Ａコンバータで構成し、減衰器素
子でゲイン調整し、その後はカウンタによりそのゲイン
レベルを保持できるプラズマ処理検出回路により容易に
安定したプラズマ処理の終点判定を行うことができる。
を用いることにより、またある一定ゲート期間のみ動作
させ、閉ループを減衰器、エラー増幅器、Ｖ／Ｆコンバ
ータ、カウンタ、Ｄ／Ａコンバータで構成し、減衰器素
子でゲイン調整し、その後はカウンタによりそのゲイン
レベルを保持できるプラズマ処理検出回路により容易に
安定したプラズマ処理の終点判定を行うことができる。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す回路図である
。分光器１と光電子倍増管２は受光スペクトラムから必
要な特定波長のみを取り出し、この特定波長の受光レベ
ルを電気信号に変換する。実効値演算手段６は増幅器５
によりある程度まで増幅された信号の２乗を平均化して
その平方根を求めた値に比例した直流信号を発生させる
ものである。
。分光器１と光電子倍増管２は受光スペクトラムから必
要な特定波長のみを取り出し、この特定波長の受光レベ
ルを電気信号に変換する。実効値演算手段６は増幅器５
によりある程度まで増幅された信号の２乗を平均化して
その平方根を求めた値に比例した直流信号を発生させる
ものである。
【０００９】この実効値化された信号は減衰器７を介し
て出力され、その出力信号がレベル差判定手段１５で基
準レベルと比較され、その差分がエラー増幅器９で増幅
される。このエラー信号の極性はエラー極性判別回路１
４で判定され、その出力がアップダウンカウンタ１２に
供給され、アップダウンカウンタがアップカウントを行
うのか、ダウンカウントを行うのかが決められる。また
、エラー信号の絶対値は電圧・周波数変換回路１０に供
給され、こでエラーの大きさに応じたパルスに変換され
、ゲート回路１１を介してカウンタ１２へ供給される（
ゲート回路１１の動作は後述するが、ここでは理解を容
易にするため、ゲート回路１１はオン状態になっている
ものとする）。
て出力され、その出力信号がレベル差判定手段１５で基
準レベルと比較され、その差分がエラー増幅器９で増幅
される。このエラー信号の極性はエラー極性判別回路１
４で判定され、その出力がアップダウンカウンタ１２に
供給され、アップダウンカウンタがアップカウントを行
うのか、ダウンカウントを行うのかが決められる。また
、エラー信号の絶対値は電圧・周波数変換回路１０に供
給され、こでエラーの大きさに応じたパルスに変換され
、ゲート回路１１を介してカウンタ１２へ供給される（
ゲート回路１１の動作は後述するが、ここでは理解を容
易にするため、ゲート回路１１はオン状態になっている
ものとする）。
【００１０】カウンタ１２でカウントされた結果はＤ／
Ａコンバータ１３によってカウント結果に応じた制御信
号として出力される。この制御信号が減衰器７の減衰率
を制御し、この減衰器７の出力と基準レベルとが一致し
、エラーがゼロになるように自動追従する。また、ドリ
フトにより変動があった場合は、オフセットが加えられ
るように増幅器回路８の入力にバイアスを加えている。
Ａコンバータ１３によってカウント結果に応じた制御信
号として出力される。この制御信号が減衰器７の減衰率
を制御し、この減衰器７の出力と基準レベルとが一致し
、エラーがゼロになるように自動追従する。また、ドリ
フトにより変動があった場合は、オフセットが加えられ
るように増幅器回路８の入力にバイアスを加えている。
【００１１】このように構成されたプラズマ処理装置に
より、例えば磁場を利用してプラズマを発生させてエッ
チングを行う方法では入力信号（受光レベル）は図２（
ａ）のように小さく周期的に変化しながら全体では大き
く変化していく。このように周期的に変動しながら全体
としては変化する信号を実効値演算手段６を介して出力
することにより、周期的に変化する信号の実効値に変換
されるので図２（ｂ）のように平滑化され、振動を含ま
ない信号とすることができる。
より、例えば磁場を利用してプラズマを発生させてエッ
チングを行う方法では入力信号（受光レベル）は図２（
ａ）のように小さく周期的に変化しながら全体では大き
く変化していく。このように周期的に変動しながら全体
としては変化する信号を実効値演算手段６を介して出力
することにより、周期的に変化する信号の実効値に変換
されるので図２（ｂ）のように平滑化され、振動を含ま
ない信号とすることができる。
【００１２】その処理は例えば図２（ｂ）のように、プ
ラズマ放電からある一定時間後の遅れ時点で行われる。 すなわちプラズマ放電が発生してからある一定時間経過
した時点では放電は安定した状態になる。このため、こ
の時点で図１のゲート回路１１にΔＴ時間継続するワン
ショットパルスを供給する。この結果、ワンショットパ
ルスの継続中はカウンタ１２のカウントが行われ、その
カウント結果がＤ／Ａコンバータで直流の制御信号に変
換され、減衰器７に供給されてその減衰器７の減衰量を
調整する。したがってワンショットパルスが供給される
前のレベルが基準レベルよりも高い場合は、減衰器７の
出力が基準レベルとなるように減衰量が大きく設定され
る。逆に、ワンショットパルスが供給される前のレベル
が基準レベルよりも低い場合は、減衰器７の出力が基準
レベルと等しくなるように減衰量が小さく設定される。 このように減衰器７の出力が基準レベルと等しくなるよ
うに自動ゲインループ動作が行われる。
ラズマ放電からある一定時間後の遅れ時点で行われる。 すなわちプラズマ放電が発生してからある一定時間経過
した時点では放電は安定した状態になる。このため、こ
の時点で図１のゲート回路１１にΔＴ時間継続するワン
ショットパルスを供給する。この結果、ワンショットパ
ルスの継続中はカウンタ１２のカウントが行われ、その
カウント結果がＤ／Ａコンバータで直流の制御信号に変
換され、減衰器７に供給されてその減衰器７の減衰量を
調整する。したがってワンショットパルスが供給される
前のレベルが基準レベルよりも高い場合は、減衰器７の
出力が基準レベルとなるように減衰量が大きく設定され
る。逆に、ワンショットパルスが供給される前のレベル
が基準レベルよりも低い場合は、減衰器７の出力が基準
レベルと等しくなるように減衰量が小さく設定される。 このように減衰器７の出力が基準レベルと等しくなるよ
うに自動ゲインループ動作が行われる。
【００１３】その後はゲート回路１１が閉じられても、
カウンタ１２の値が保持され、自動ゲインループ調整さ
れたときのカウンタ１２の値がＤ／Ａコンバータ１３に
出力され、これに応じた制御信号が減衰器７に供給され
、自動ゲインループが追従したときのゲインを保持する
ことができる。
カウンタ１２の値が保持され、自動ゲインループ調整さ
れたときのカウンタ１２の値がＤ／Ａコンバータ１３に
出力され、これに応じた制御信号が減衰器７に供給され
、自動ゲインループが追従したときのゲインを保持する
ことができる。
【００１４】すなわち、減衰器７の減衰率はループが閉
じられたときに決定されることになり、その後にループ
が開になってもこの値を保持することになる。
じられたときに決定されることになり、その後にループ
が開になってもこの値を保持することになる。
【００１５】なお、前述の実施例では磁場を利用したこ
とにより発生した周期的に変動する入力のみについて説
明したが、例えば周期的に小さく変動する温度などを一
定に保つ場合についても実施でき、その他同様の周期的
な変動をするものを制御する場合に適用できる。
とにより発生した周期的に変動する入力のみについて説
明したが、例えば周期的に小さく変動する温度などを一
定に保つ場合についても実施でき、その他同様の周期的
な変動をするものを制御する場合に適用できる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、プラズマ
の状態が周期的に変動したり、受光レベルが減衰した場
合でもハード的に安定したプラズマ処理の終点判定を行
うことができるという効果を有する。
の状態が周期的に変動したり、受光レベルが減衰した場
合でもハード的に安定したプラズマ処理の終点判定を行
うことができるという効果を有する。
【図１】本発明の一実施例によるブロック図
【図２】プ
ラズマ発光強度を示すグラフ
ラズマ発光強度を示すグラフ
１ 分光器
２ 光電子倍増管
５，８ 増幅器
６ 実効値演算手段
７ 減衰器
９ エラー増幅器
１０ 電圧・周波数変換回路
１１ ゲート素子
１２ カウンタ
１３ Ｄ／Ａコンバータ
１４ 極性判別回路
Claims (1)
- 【請求項１】プラズマ中における所定波長光の発光強度
が周期的に変化する入力信号を平滑化して出力するプラ
ズマ処理装置において、入力信号の実効値を演算してフ
ィルタリングする実効値演算手段（６）と、実効値演算
手段出力レベルと所定の基準レベルとの差を求めるレベ
ル差判定手段（１５）と、安定なプラズマ発光が得られ
た時点以後における所定期間内のレベル差判定手段の出
力を送出するゲート手段（１１）と、そのゲート手段の
出力に対応した制御信号を発生しレベル判定後も制御信
号をカウンタ（１２）によって保持するする制御信号発
生手段と、制御信号に応じて実効値演算手段の出力レベ
ルが基準レベルと等しくなるようにレベル調整を行うレ
ベル調整手段（７）とを備えたことを特徴とするプラズ
マ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3007052A JP2701548B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3007052A JP2701548B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04240727A true JPH04240727A (ja) | 1992-08-28 |
| JP2701548B2 JP2701548B2 (ja) | 1998-01-21 |
Family
ID=11655294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3007052A Expired - Lifetime JP2701548B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2701548B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5419323A (en) * | 1977-07-13 | 1979-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Automatic gain control system |
| JPS5928340A (ja) * | 1982-08-09 | 1984-02-15 | Hitachi Ltd | エッチング終点検出方法 |
| JPS635529A (ja) * | 1986-06-25 | 1988-01-11 | Sharp Corp | エツチング終点検出装置 |
-
1991
- 1991-01-24 JP JP3007052A patent/JP2701548B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5419323A (en) * | 1977-07-13 | 1979-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Automatic gain control system |
| JPS5928340A (ja) * | 1982-08-09 | 1984-02-15 | Hitachi Ltd | エッチング終点検出方法 |
| JPS635529A (ja) * | 1986-06-25 | 1988-01-11 | Sharp Corp | エツチング終点検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2701548B2 (ja) | 1998-01-21 |
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