JPH0723548B2 - ドライエッチングの終点検出方法 - Google Patents
ドライエッチングの終点検出方法Info
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- JPH0723548B2 JPH0723548B2 JP63130938A JP13093888A JPH0723548B2 JP H0723548 B2 JPH0723548 B2 JP H0723548B2 JP 63130938 A JP63130938 A JP 63130938A JP 13093888 A JP13093888 A JP 13093888A JP H0723548 B2 JPH0723548 B2 JP H0723548B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はドライエッチング技術に関し、特にプラズマを
用いたドライエッチングの終点検出方法に関する。
用いたドライエッチングの終点検出方法に関する。
従来、プラズマを用いたドライエッチングの終点検出方
法としては、プラズマ発光の強度変化を用いる終点検出
方法かある。
法としては、プラズマ発光の強度変化を用いる終点検出
方法かある。
上述したプラズマ発光強度の変化を用いるエッチング終
点検出方法は、エッチング中のプラズマ状態をその発光
分析により観測しエッチング終点の検出に応用したもの
である。プラズマの発光はプラズマ中に存在する活性な
ガス種により起きる現象であり、プラズマ発光の研究は
スペクトル分析によるプラズマ診断技術として発達して
来た。プラズマ発光スペクトルは、プラズマ中の反応ガ
ス、反応生成物に依存しており、ある特定波長の発光強
度、すなわち、プラズマ中に存在する特定物質の発光強
度の時間的変化を観測することによりエッチング反応生
成物もしくは反応活性種の変化を知ることができる。こ
の技術を利用したものがプラズマ発光強度によるエッチ
ング終点検出方法である。
点検出方法は、エッチング中のプラズマ状態をその発光
分析により観測しエッチング終点の検出に応用したもの
である。プラズマの発光はプラズマ中に存在する活性な
ガス種により起きる現象であり、プラズマ発光の研究は
スペクトル分析によるプラズマ診断技術として発達して
来た。プラズマ発光スペクトルは、プラズマ中の反応ガ
ス、反応生成物に依存しており、ある特定波長の発光強
度、すなわち、プラズマ中に存在する特定物質の発光強
度の時間的変化を観測することによりエッチング反応生
成物もしくは反応活性種の変化を知ることができる。こ
の技術を利用したものがプラズマ発光強度によるエッチ
ング終点検出方法である。
このような方法を用いエッチング終点を検出するために
は、エッチングの進行に伴い発光強度の変化する波長を
知る必要がある。すなわち、エッチングの終了により生
じるプラズマ中の活性種の変動を的確に反映する発光波
長を事前に検討しておくことが不可欠であり、簡便さに
欠ける。また適当なプラズマ発光が存在しない場合もあ
る。さらにこの方法を実行するためには、エッチング装
置に発光分光を行うための窓部を設ける必要があり、さ
らに分光装置，受光素子およびその駆動回路が必要であ
り、高価である。
は、エッチングの進行に伴い発光強度の変化する波長を
知る必要がある。すなわち、エッチングの終了により生
じるプラズマ中の活性種の変動を的確に反映する発光波
長を事前に検討しておくことが不可欠であり、簡便さに
欠ける。また適当なプラズマ発光が存在しない場合もあ
る。さらにこの方法を実行するためには、エッチング装
置に発光分光を行うための窓部を設ける必要があり、さ
らに分光装置，受光素子およびその駆動回路が必要であ
り、高価である。
本発明のプラズマを用いたドライエッチングの終点検出
方法は、被エッチング試料の電位変化からエッチング終
点を検出するものである。
方法は、被エッチング試料の電位変化からエッチング終
点を検出するものである。
この電位測定は従来のプラズマ発光法があらかじめモニ
ター用の波長を選択する必要があるのに対し、その様な
事前の準備がいらず、また通常の電圧測定となんら変る
ことなく簡便に行なえる。また、電位測定のための回路
は高周波に合成されている直流成分を分離測定できる、
例えば整流回路で良く安価である。
ター用の波長を選択する必要があるのに対し、その様な
事前の準備がいらず、また通常の電圧測定となんら変る
ことなく簡便に行なえる。また、電位測定のための回路
は高周波に合成されている直流成分を分離測定できる、
例えば整流回路で良く安価である。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明を平行平板型ドライエッチング装置にお
いて実施するための装置構成図である。高周波電源106
および整合回路105と陰極102の接続線に陰極電圧測定回
路101を接続し、エッチング試料の電位を測定する。こ
の陰極電圧測定回路101にはダイオードと容量、コイル
から成る整流回路を１例として示したが、高周波に含ま
れる直流電位を測定できる回路であればよい。
いて実施するための装置構成図である。高周波電源106
および整合回路105と陰極102の接続線に陰極電圧測定回
路101を接続し、エッチング試料の電位を測定する。こ
の陰極電圧測定回路101にはダイオードと容量、コイル
から成る整流回路を１例として示したが、高周波に含ま
れる直流電位を測定できる回路であればよい。
〔実施例１〕 上述の、陰極電位測定回路を有したドライエッチング装
置において３層レジスト下層有機膜エッチングを行った
場合のエッチング終点検出例を第２図に示す。ここで用
いた３層レジストは、上層レジスト203としては通常の
ノボラックレジスト0.5μｍ厚，中間層としては厚さ150
0Åの塗布酸化膜202,下層有機膜201としては厚さ２μｍ
の250℃90分ベークを施したノボラックレジストより成
る第２図（ｂ）に示した３層構造を有する。上層レジス
ト203はリソグラフィ工程によりパターニングされ、中
間層の塗布酸化膜202はこの上層レジスト203をマスクと
してエッチング工程によりパターニングされている。
置において３層レジスト下層有機膜エッチングを行った
場合のエッチング終点検出例を第２図に示す。ここで用
いた３層レジストは、上層レジスト203としては通常の
ノボラックレジスト0.5μｍ厚，中間層としては厚さ150
0Åの塗布酸化膜202,下層有機膜201としては厚さ２μｍ
の250℃90分ベークを施したノボラックレジストより成
る第２図（ｂ）に示した３層構造を有する。上層レジス
ト203はリソグラフィ工程によりパターニングされ、中
間層の塗布酸化膜202はこの上層レジスト203をマスクと
してエッチング工程によりパターニングされている。
この上層レジスト203および中間層をマスクに用い、下
層有機膜201のエッチングが行なわれた。
層有機膜201のエッチングが行なわれた。
エッチングガスとしては酸素を用い、流量20sccm圧力10
mTorr高周波電力600Wの条件においてエッチングは行な
われた。この場合の第２図（ａ）の０時間,1時間,2時間
エッチング後の陰極電位変化の様子をそれぞれ示したの
が第２図（ｂ），（ｃ），（ｄ）である。陰極電位は高
周波電力印加後に上昇し約250Vに達する。その後、上層
レジスト203のエッチングが終了するまではほぼ一定で
あり上層レジスト203のエッチング後に約340Vまで上昇
する。下層レジストのエッチングが終了すると約400Vま
で上昇エッチング終点が検出される。
mTorr高周波電力600Wの条件においてエッチングは行な
われた。この場合の第２図（ａ）の０時間,1時間,2時間
エッチング後の陰極電位変化の様子をそれぞれ示したの
が第２図（ｂ），（ｃ），（ｄ）である。陰極電位は高
周波電力印加後に上昇し約250Vに達する。その後、上層
レジスト203のエッチングが終了するまではほぼ一定で
あり上層レジスト203のエッチング後に約340Vまで上昇
する。下層レジストのエッチングが終了すると約400Vま
で上昇エッチング終点が検出される。
第２図には、陰極電位の測定例に加え３層レジストのエ
ッチング状態を模式的に示した図を示している。３層レ
ジストは高周波印加後に第２図（ｂ）から、上層レジス
トエッチング終了第２図（ｃ）、下層有機膜エッチング
終了第２図（ｄ）と変化して行き、それに伴なって陰極
電位は約250V,340V,400Vと変化する。
ッチング状態を模式的に示した図を示している。３層レ
ジストは高周波印加後に第２図（ｂ）から、上層レジス
トエッチング終了第２図（ｃ）、下層有機膜エッチング
終了第２図（ｄ）と変化して行き、それに伴なって陰極
電位は約250V,340V,400Vと変化する。
〔実施例２〕 第３図は、前述の装置を用い、ポリシリコンエッチング
を行った場合の陰極電圧測定によるエッチング終点の検
出例である。ポリシリコンはリンドープされており、厚
さ4000Åの膜についてエッチングを行った。マスクには
厚さ1.2μｍのレジストを用いた。また、下地は熱酸化
膜である。エッチングガスとしては例えば六フッ化イオ
ウと二フッ化二塩化炭素の混合ガスを用い、それぞれの
流量を20sccm,30sccmとした。エッチング圧力は30mTorr
高周波電力200Wの条件においてエッチングは行なわれ
た。陰極電位は、エッチング中ほぼ170Vと一定であり終
点で160Vまで下降し、エッチング終点が検出された。
を行った場合の陰極電圧測定によるエッチング終点の検
出例である。ポリシリコンはリンドープされており、厚
さ4000Åの膜についてエッチングを行った。マスクには
厚さ1.2μｍのレジストを用いた。また、下地は熱酸化
膜である。エッチングガスとしては例えば六フッ化イオ
ウと二フッ化二塩化炭素の混合ガスを用い、それぞれの
流量を20sccm,30sccmとした。エッチング圧力は30mTorr
高周波電力200Wの条件においてエッチングは行なわれ
た。陰極電位は、エッチング中ほぼ170Vと一定であり終
点で160Vまで下降し、エッチング終点が検出された。
以上説明したように本発明は、プラズマ中の被エッチン
グ試料の電位を測定することにより、試料の層構造変化
を知り、エッチング終点を検出できる。
グ試料の電位を測定することにより、試料の層構造変化
を知り、エッチング終点を検出できる。
第１図は本発明を、平行平板型ドライエッチング装置に
おいて実施するための装置構成図、第２図，第３図はそ
れぞれ有機膜エッチング，ポリシリエッチングにおいて
得られたエッチング終点の検出例であり、第２図（ａ）
および第３図は電圧の変化を示す図、第２図（ｂ），
（ｃ）および（ｄ）はそれぞれ第２図（ａ）の各時点の
エッチング状態を示す試料の断面図である。 101……陰極電圧測定回路、102……陰極、103……エッ
チング試料、104……陽極、105……整合回路、106……
高周波電源、107……真空排気装置、108……反応ガス導
入管、201……下層有機膜、202……塗布酸化膜、203…
…上層レジスト、204……基板。
おいて実施するための装置構成図、第２図，第３図はそ
れぞれ有機膜エッチング，ポリシリエッチングにおいて
得られたエッチング終点の検出例であり、第２図（ａ）
および第３図は電圧の変化を示す図、第２図（ｂ），
（ｃ）および（ｄ）はそれぞれ第２図（ａ）の各時点の
エッチング状態を示す試料の断面図である。 101……陰極電圧測定回路、102……陰極、103……エッ
チング試料、104……陽極、105……整合回路、106……
高周波電源、107……真空排気装置、108……反応ガス導
入管、201……下層有機膜、202……塗布酸化膜、203…
…上層レジスト、204……基板。
Claims (3)
- 【請求項１】プラズマを用いたドライエッチング工程に
おいて、被エッチング試料が載置された陰極に印加する
高周波電圧に含まれる直流電圧を取り出し、当該直流電
圧の変化によってエッチング終了を検出することを特徴
とするドライエッチングの終点検出方法。 - 【請求項２】前記直流電圧は、前記高周波電圧を受け、
容量、コイル、整流器および抵抗より構成される測定回
路によって取り出されることを特徴とする請求項１記載
のドライエッチングの終点検出方法。 - 【請求項３】前記測定回路より得られる電気信号を処理
し、自動的にエッチング終点を検出する装置をエッチン
グ装置に付加しその信号により自動的にエッチング装置
を制御することを特徴とする請求項２記載のドライエッ
チングの終点検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63130938A JPH0723548B2 (ja) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | ドライエッチングの終点検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63130938A JPH0723548B2 (ja) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | ドライエッチングの終点検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01301871A JPH01301871A (ja) | 1989-12-06 |
| JPH0723548B2 true JPH0723548B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=15046197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63130938A Expired - Fee Related JPH0723548B2 (ja) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | ドライエッチングの終点検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0723548B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4607517B2 (ja) * | 2003-09-03 | 2011-01-05 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
| JP4928817B2 (ja) * | 2006-04-07 | 2012-05-09 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4602981A (en) * | 1985-05-06 | 1986-07-29 | International Business Machines Corporation | Monitoring technique for plasma etching |
-
1988
- 1988-05-27 JP JP63130938A patent/JPH0723548B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01301871A (ja) | 1989-12-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |