JPH0594973A - エツチング終点判定方法 - Google Patents
エツチング終点判定方法Info
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- JPH0594973A JPH0594973A JP28055691A JP28055691A JPH0594973A JP H0594973 A JPH0594973 A JP H0594973A JP 28055691 A JP28055691 A JP 28055691A JP 28055691 A JP28055691 A JP 28055691A JP H0594973 A JPH0594973 A JP H0594973A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
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- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 8
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 プラズマエッチングの終点を正確に判定す
る。 【構成】 反応チャンバー１の外部にはチャンバー１内
のエッチング反応に関与する２種類のスペクトル強度を
検出するためのセンサ２ａ，２ｂを配置し、これらセン
サ２ａ，２ｂによって検出された値は電圧に変換され、
アンプ３ａ，３ｂ及びＡ／Ｄコンバータ４ａ，４ｂを介
して回路５に入り、この回路５で合成計算されて合成波
形となり、また合成波形は回路６で１次微分され、更に
回路７で２次微分され、エッチング対象物やエッチング
条件などに応じ、回路８で合成波形、１次微分波形或い
は２次微分波形に基づいてエッチング終点を判定する。
る。 【構成】 反応チャンバー１の外部にはチャンバー１内
のエッチング反応に関与する２種類のスペクトル強度を
検出するためのセンサ２ａ，２ｂを配置し、これらセン
サ２ａ，２ｂによって検出された値は電圧に変換され、
アンプ３ａ，３ｂ及びＡ／Ｄコンバータ４ａ，４ｂを介
して回路５に入り、この回路５で合成計算されて合成波
形となり、また合成波形は回路６で１次微分され、更に
回路７で２次微分され、エッチング対象物やエッチング
条件などに応じ、回路８で合成波形、１次微分波形或い
は２次微分波形に基づいてエッチング終点を判定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプラズマ処理装置等を用
いたエッチングにおけるエッチングの終点を判定する方
法に関する。
いたエッチングにおけるエッチングの終点を判定する方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェハ等の試料表面に形成した金
属膜等を所定パターンに倣って除去するエッチングは半
導体集積回路を作成する上で不可欠の技術であり、この
エッチングの精度がチップの集積密度にそのまま影響す
る。
属膜等を所定パターンに倣って除去するエッチングは半
導体集積回路を作成する上で不可欠の技術であり、この
エッチングの精度がチップの集積密度にそのまま影響す
る。
【０００３】斯かるエッチングは、反応チャンバー内に
表面にマスクをかけたウェハをセットし、この状態でチ
ャンバー内を減圧するとともにチャンバー内に反応ガス
を導入し、プラズマの存在下でウェハの表面のうちマス
クで覆われていない部分を所定厚さまで除去するのが一
般的手法である。
表面にマスクをかけたウェハをセットし、この状態でチ
ャンバー内を減圧するとともにチャンバー内に反応ガス
を導入し、プラズマの存在下でウェハの表面のうちマス
クで覆われていない部分を所定厚さまで除去するのが一
般的手法である。
【０００４】そして、上記のエッチングにおいてはエッ
チングが終了した時点が分らないとエッチング不足やオ
ーバエッチングとなり不良率が高くなる。そこで、特開
昭５１−３５６３９号公報にあっては、エッチングの際
のみに発生するガスの発光強度変化を検知し、これをエ
ッチングの終点に結び付けるようにしている。
チングが終了した時点が分らないとエッチング不足やオ
ーバエッチングとなり不良率が高くなる。そこで、特開
昭５１−３５６３９号公報にあっては、エッチングの際
のみに発生するガスの発光強度変化を検知し、これをエ
ッチングの終点に結び付けるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】最近の電子産業の発展
はチップの更なる実装密度の向上を要求し、このためエ
ッチングを含む微細加工は単に同一平面内での加工だけ
でなく、立体構造の構成に応用されている。例えば微小
面積のエッチングや多層膜のエッチング等が挙げられる
が、従来のように１種類のガスの発光強度変化のみを基
準にしていると、ノイズが大きく正確なエッチングの終
点を知ることができない。
はチップの更なる実装密度の向上を要求し、このためエ
ッチングを含む微細加工は単に同一平面内での加工だけ
でなく、立体構造の構成に応用されている。例えば微小
面積のエッチングや多層膜のエッチング等が挙げられる
が、従来のように１種類のガスの発光強度変化のみを基
準にしていると、ノイズが大きく正確なエッチングの終
点を知ることができない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明は、エッチング反応に関与する複数のスペクトルの
合成波形を作成し、この合成波形から個々のエッチング
にマッチングした方法によりエッチングの終点を算出す
る。
発明は、エッチング反応に関与する複数のスペクトルの
合成波形を作成し、この合成波形から個々のエッチング
にマッチングした方法によりエッチングの終点を算出す
る。
【０００７】
【作用】チャンバー内の複数のスペクトル強度をセンサ
にて検出し、この検出した値を電圧値に変換し、この電
圧値の経時変化を合成波形として表わし、この合成波形
を微分する等して、終点を割りだす。
にて検出し、この検出した値を電圧値に変換し、この電
圧値の経時変化を合成波形として表わし、この合成波形
を微分する等して、終点を割りだす。
【０００８】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図１は本発明に係るエッチング終点
判定方法を実施する装置の概略構成図であり、内部をプ
ラズマ雰囲気とし得る反応チャンバー１内に試料として
の半導体ウェハＷをセットし、また反応チャンバー１の
外部にはセンサ２ａ，２ｂを配置している。
説明する。ここで、図１は本発明に係るエッチング終点
判定方法を実施する装置の概略構成図であり、内部をプ
ラズマ雰囲気とし得る反応チャンバー１内に試料として
の半導体ウェハＷをセットし、また反応チャンバー１の
外部にはセンサ２ａ，２ｂを配置している。
【０００９】センサ２ａ，２ｂはチャンバー１内のエッ
チング反応に関与する２種類のスペクトル強度を検出す
るためのものであり、センサ２ａにより例えばエッチン
グ反応の進行により増加するスペクトル強度を、センサ
２ｂによりエッチング反応の進行により減少するスペク
トル強度を検出する。
チング反応に関与する２種類のスペクトル強度を検出す
るためのものであり、センサ２ａにより例えばエッチン
グ反応の進行により増加するスペクトル強度を、センサ
２ｂによりエッチング反応の進行により減少するスペク
トル強度を検出する。
【００１０】そして、センサ２ａ，２ｂによって検出さ
れた値は電圧に変換され、アンプ３ａ，３ｂ及びＡ／Ｄ
コンバータ４ａ，４ｂを介して回路５に入り、この回路
５で合成計算されて合成波形となり、また合成波形は回
路６で１次微分され、更に回路７で２次微分され、エッ
チング対象物やエッチング条件などに応じ、以下に述べ
るような方法にて回路８で合成波形、１次微分波形或い
は２次微分波形に基づいてエッチング終点を判定する。
れた値は電圧に変換され、アンプ３ａ，３ｂ及びＡ／Ｄ
コンバータ４ａ，４ｂを介して回路５に入り、この回路
５で合成計算されて合成波形となり、また合成波形は回
路６で１次微分され、更に回路７で２次微分され、エッ
チング対象物やエッチング条件などに応じ、以下に述べ
るような方法にて回路８で合成波形、１次微分波形或い
は２次微分波形に基づいてエッチング終点を判定する。
【００１１】ここで、前記合成波形を作る計算方法とし
ては、例えばエッチング反応の進行により増加するスペ
クトル強度をＡ、エッチング反応の進行により減少する
スペクトル強度をＢとした場合、（Ａ＋Ｂ）、（Ａ＋
Ｂ）2、｜Ａ−Ｂ｜または（Ａ−Ｂ）2のいずれかで表わ
す。どの式を選定するかは変化量を大きく捉えることが
できることなどを基準とする。尚、式中ＡかＢは０でも
よい。
ては、例えばエッチング反応の進行により増加するスペ
クトル強度をＡ、エッチング反応の進行により減少する
スペクトル強度をＢとした場合、（Ａ＋Ｂ）、（Ａ＋
Ｂ）2、｜Ａ−Ｂ｜または（Ａ−Ｂ）2のいずれかで表わ
す。どの式を選定するかは変化量を大きく捉えることが
できることなどを基準とする。尚、式中ＡかＢは０でも
よい。
【００１２】次に具体的な終点判定方法の例を図２〜図
８を参照して説明する。先ず、図２は合成波形から直接
エッチング終点を判定する実施例を示し、この実施例に
あっては合成波形がピーク値（最大電圧値）を経過した
後、電圧値がピーク値よりも所定値下降した時点を終点
と判定する。
８を参照して説明する。先ず、図２は合成波形から直接
エッチング終点を判定する実施例を示し、この実施例に
あっては合成波形がピーク値（最大電圧値）を経過した
後、電圧値がピーク値よりも所定値下降した時点を終点
と判定する。
【００１３】図３は合成波形を１次微分してエッチング
終点を判定する実施例を示し、このうち図３（ａ）は微
分値の変化が上昇した後下降する場合を、図３（ｂ）は
微分値の変化が下降した後上昇する場合を示し、図３
（ａ）の例にあっては上昇方向変化を５点連続して検出
した後に下降方向変化を２点連続して検出した時点を終
点と判定し、図３（ｂ）の例にあっては下降方向変化を
５点連続して検出した後に上昇方向変化を２点連続して
検出した時点を終点と判定する。
終点を判定する実施例を示し、このうち図３（ａ）は微
分値の変化が上昇した後下降する場合を、図３（ｂ）は
微分値の変化が下降した後上昇する場合を示し、図３
（ａ）の例にあっては上昇方向変化を５点連続して検出
した後に下降方向変化を２点連続して検出した時点を終
点と判定し、図３（ｂ）の例にあっては下降方向変化を
５点連続して検出した後に上昇方向変化を２点連続して
検出した時点を終点と判定する。
【００１４】また図４は上記の実施例において、どの様
な場合を５点連続と看做すかについて説明した図であ
り、図４（ａ）に示すように頂点までの過去６回の測定
中でその間に５回上昇があった場合には一連の上昇変化
と看做し、 図４（ｂ）に示すように頂点までの過去６
回の測定中でその間に２回下降があった場合には一連の
上昇変化と看做さず、また図４（ｃ）に示すように連続
して同一レベルの結果がでた場合には一連の上昇変化と
看做すようにする。尚、何回連続して検出した場合に終
点とするかはエッチング対象物などに応じて決める。
な場合を５点連続と看做すかについて説明した図であ
り、図４（ａ）に示すように頂点までの過去６回の測定
中でその間に５回上昇があった場合には一連の上昇変化
と看做し、 図４（ｂ）に示すように頂点までの過去６
回の測定中でその間に２回下降があった場合には一連の
上昇変化と看做さず、また図４（ｃ）に示すように連続
して同一レベルの結果がでた場合には一連の上昇変化と
看做すようにする。尚、何回連続して検出した場合に終
点とするかはエッチング対象物などに応じて決める。
【００１５】図５は合成波形を１次微分してエッチング
終点を判定する別実施例を示し、このうち図５（ａ）は
微分値の変化が上昇した後下降する場合を、図５（ｂ）
は微分値の変化が下降した後上昇する場合を示し、図５
（ａ）の例にあっては電圧値が上昇してきて基準値に達
した時点を終点と判定し、図５（ｂ）の例にあっては電
圧値が下降してきて基準値に達した時点を終点と判定す
る。
終点を判定する別実施例を示し、このうち図５（ａ）は
微分値の変化が上昇した後下降する場合を、図５（ｂ）
は微分値の変化が下降した後上昇する場合を示し、図５
（ａ）の例にあっては電圧値が上昇してきて基準値に達
した時点を終点と判定し、図５（ｂ）の例にあっては電
圧値が下降してきて基準値に達した時点を終点と判定す
る。
【００１６】図６は合成波形を１次微分してエッチング
終点を判定する更なる別実施例を示し、このうち図６
（ａ）は微分値の変化が上昇した後下降する場合を、図
６（ｂ）は微分値の変化が下降した後上昇する場合を示
し、図６（ａ）の例にあっては電圧値が上昇してきて基
準値を超えた後再び変化方向を逆にして基準値に達した
時点を終点と判定し、図６（ｂ）の例にあっては電圧値
が下降してきて基準値を超えた後再び変化方向を逆にし
て基準値に達した時点を終点と判定する。
終点を判定する更なる別実施例を示し、このうち図６
（ａ）は微分値の変化が上昇した後下降する場合を、図
６（ｂ）は微分値の変化が下降した後上昇する場合を示
し、図６（ａ）の例にあっては電圧値が上昇してきて基
準値を超えた後再び変化方向を逆にして基準値に達した
時点を終点と判定し、図６（ｂ）の例にあっては電圧値
が下降してきて基準値を超えた後再び変化方向を逆にし
て基準値に達した時点を終点と判定する。
【００１７】図７は合成波形を１次微分してエッチング
終点を判定する更なる別実施例を示し、このうち図７
（ａ）は微分値の変化が上昇した後下降する場合を、図
７（ｂ）は微分値の変化が下降した後上昇する場合を示
し、図７（ａ）の例にあっては電圧値が上昇してきてピ
ーク値（最大値）となった後、所定値変化した時点を終
点と判定し、図７（ｂ）の例にあっては電圧値が下降し
てきてピーク値（最小値）となった後、所定値変化した
時点を終点と判定する。
終点を判定する更なる別実施例を示し、このうち図７
（ａ）は微分値の変化が上昇した後下降する場合を、図
７（ｂ）は微分値の変化が下降した後上昇する場合を示
し、図７（ａ）の例にあっては電圧値が上昇してきてピ
ーク値（最大値）となった後、所定値変化した時点を終
点と判定し、図７（ｂ）の例にあっては電圧値が下降し
てきてピーク値（最小値）となった後、所定値変化した
時点を終点と判定する。
【００１８】図８は合成波形を２次微分してエッチング
終点を判定する実施例を示し、このうち図８（ａ）は微
分値の変化が上昇した後下降する場合を、図８（ｂ）は
微分値の変化が下降した後上昇する場合を示し、図８
（ａ）の例にあっては基準値から電圧値が下降してきて
０レベルになった時点を終点と判定し、図８（ｂ）の例
にあっては基準値から電圧値が上昇してきて０レベルに
なった時点を終点と判定する。
終点を判定する実施例を示し、このうち図８（ａ）は微
分値の変化が上昇した後下降する場合を、図８（ｂ）は
微分値の変化が下降した後上昇する場合を示し、図８
（ａ）の例にあっては基準値から電圧値が下降してきて
０レベルになった時点を終点と判定し、図８（ｂ）の例
にあっては基準値から電圧値が上昇してきて０レベルに
なった時点を終点と判定する。
【００１９】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
反応チャンバー内のエッチングに関与する複数のスペク
トル、例えばエッチング反応の進行により増加するスペ
クトルとエッチング反応の進行により減少するスペクト
ルの双方に基づいてエッチング終点を判定するようにし
たので、ノイズを少なくして変化量を大きく捉えること
ができ、エッチング終点の判定が正確に行える。
反応チャンバー内のエッチングに関与する複数のスペク
トル、例えばエッチング反応の進行により増加するスペ
クトルとエッチング反応の進行により減少するスペクト
ルの双方に基づいてエッチング終点を判定するようにし
たので、ノイズを少なくして変化量を大きく捉えること
ができ、エッチング終点の判定が正確に行える。
【図１】本発明に係るエッチング終点判定方法を実施す
る装置の概略構成図
る装置の概略構成図
【図２】合成波形から直接エッチング終点を判定する実
施例の説明に供するグラフ
施例の説明に供するグラフ
【図３】合成波形を１次微分してエッチング終点を判定
する実施例の説明に供するグラフ
する実施例の説明に供するグラフ
【図４】図３のグラフの補足説明に供するグラフ
【図５】合成波形を１次微分してエッチング終点を判定
する別実施例の説明に供するグラフ
する別実施例の説明に供するグラフ
【図６】合成波形を１次微分してエッチング終点を判定
する別実施例の説明に供するグラフ
する別実施例の説明に供するグラフ
【図７】合成波形を１次微分してエッチング終点を判定
する別実施例の説明に供するグラフ
する別実施例の説明に供するグラフ
【図８】合成波形を２次微分してエッチング終点を判定
する別実施例の説明に供するグラフ
する別実施例の説明に供するグラフ
１…反応チャンバー、２ａ，２ｂ…センサ、５…合成計
算回路、６…１次微分回路、７…２次微分回路、８…終
点判定回路。
算回路、６…１次微分回路、７…２次微分回路、８…終
点判定回路。
Claims (8)
- 【請求項１】 試料をセットしたチャンバー内に反応ガ
スを導入して試料表面に形成した膜をエッチングするに
あたり、当該エッチングの終点を判定する方法におい
て、この方法はエッチング反応に関与する複数のスペク
トルの合成波形に基づいてエッチングの終点を判定する
ようにしたことを特徴とするエッチング終点判定方法。 - 【請求項２】 エッチング反応の進行により増加するス
ペクトル強度をＡ（電圧値）、エッチング反応の進行に
より減少するスペクトル強度をＢ（電圧値）とした場
合、前記合成波形は（Ａ＋Ｂ）、（Ａ＋Ｂ）2、｜Ａ−
Ｂ｜または（Ａ−Ｂ）2のいずれかで表わすようにした
ことを特徴とする請求項１に記載のエッチング終点判定
方法。 - 【請求項３】 前記終点の判定は合成波形の最大電圧値
から所定値以上下降した時点を終点とするようにしたこ
とを特徴とする請求項１に記載のエッチング終点判定方
法。 - 【請求項４】 前記終点の判定は合成波形の１次微分値
を一定時間毎に計算し、上昇方向変化または下降方向変
化にある１次微分値が所定回数連続した後、前記とは逆
方向変化となって所定回数連続した時点を終点とするよ
うにしたことを特徴とする請求項１に記載のエッチング
終点判定方法。 - 【請求項５】 前記終点の判定は合成波形の１次微分値
が基準値に達した時点を終点とするようにしたことを特
徴とする請求項１に記載のエッチング終点判定方法。 - 【請求項６】 前記終点の判定は合成波形の１次微分値
が基準値を超えた後再び変化方向を逆にして基準値に達
した時点を終点とするようにしたことを特徴とする請求
項１に記載のエッチング終点判定方法。 - 【請求項７】 前記終点の判定は合成波形の１次微分値
が最大値または最小値から所定値変化した時点を終点と
するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のエッ
チング終点判定方法。 - 【請求項８】 前記終点の判定は合成波形の２次微分値
が基準値を超えた後、０レベルに達した時点を終点とす
るようにしたことを特徴とする請求項１に記載のエッチ
ング終点判定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28055691A JPH0594973A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | エツチング終点判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28055691A JPH0594973A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | エツチング終点判定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0594973A true JPH0594973A (ja) | 1993-04-16 |
Family
ID=17626691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28055691A Pending JPH0594973A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | エツチング終点判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0594973A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11509685A (ja) * | 1995-06-30 | 1999-08-24 | ラム リサーチ コーポレーション | プラズマエッチングにおける最適終結点検出方法およびその装置 |
-
1991
- 1991-10-01 JP JP28055691A patent/JPH0594973A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11509685A (ja) * | 1995-06-30 | 1999-08-24 | ラム リサーチ コーポレーション | プラズマエッチングにおける最適終結点検出方法およびその装置 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001017 |