JPH10189552A - プラズマ処理の終点検出方法およびその装置 - Google Patents
プラズマ処理の終点検出方法およびその装置Info
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- JPH10189552A JPH10189552A JP30444297A JP30444297A JPH10189552A JP H10189552 A JPH10189552 A JP H10189552A JP 30444297 A JP30444297 A JP 30444297A JP 30444297 A JP30444297 A JP 30444297A JP H10189552 A JPH10189552 A JP H10189552A
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】プラズマ状態の変動を許容して正確に終点検出
を行えるプラズマ処理の終点検出方法およびその装置を
提供する。 【解決手段】被処理体へのプラズマ処理中に、指定期間
に特定波長を有する２つの活性種の発光を逐次検出し、
これら活性種の発光検出情報に基づいて、発光強度と時
間との関係において２つの近似一次関係式を求め、これ
ら近似一次関係式を用いて、両者の比および比の微分値
を求め、比を横軸にとり、比の微分値を縦軸にとり、比
の平均値と比の微分値の平均値との交点を原点としたグ
ラフを作成し、指定期間以降の処理中における２つの活
性種の発光検出情報を用いて比および比の微分値を求
め、求められた比および比の微分値のグラフにおける位
置が所定領域から外れたときをプラズマ処理の終点とし
て判定する。
を行えるプラズマ処理の終点検出方法およびその装置を
提供する。 【解決手段】被処理体へのプラズマ処理中に、指定期間
に特定波長を有する２つの活性種の発光を逐次検出し、
これら活性種の発光検出情報に基づいて、発光強度と時
間との関係において２つの近似一次関係式を求め、これ
ら近似一次関係式を用いて、両者の比および比の微分値
を求め、比を横軸にとり、比の微分値を縦軸にとり、比
の平均値と比の微分値の平均値との交点を原点としたグ
ラフを作成し、指定期間以降の処理中における２つの活
性種の発光検出情報を用いて比および比の微分値を求
め、求められた比および比の微分値のグラフにおける位
置が所定領域から外れたときをプラズマ処理の終点とし
て判定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ処理の終
点検出方法およびその装置に関する。
点検出方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマ処理装置、特に、エッチング装
置は、従来から半導体製造工程あるいは液晶表示装置用
基板の製造工程に広く適用されている。このようなエッ
チング装置は、例えば、互いに平行に配設された上部電
極と下部電極とを備えており、上部電極と下部電極との
間の放電によりエッチング用ガスからプラズマを発生さ
せ、その活性種で被処理体としての上に酸化膜等の膜が
形成された半導体ウェハの膜をエッチングするものであ
る。このようなエッチング処理に際しては、エッチング
の進捗状況を監視し、その終点をできるだけ正確に検出
することにより、所定のパターン通りのエッチング処理
を行うことが望まれている。
置は、従来から半導体製造工程あるいは液晶表示装置用
基板の製造工程に広く適用されている。このようなエッ
チング装置は、例えば、互いに平行に配設された上部電
極と下部電極とを備えており、上部電極と下部電極との
間の放電によりエッチング用ガスからプラズマを発生さ
せ、その活性種で被処理体としての上に酸化膜等の膜が
形成された半導体ウェハの膜をエッチングするものであ
る。このようなエッチング処理に際しては、エッチング
の進捗状況を監視し、その終点をできるだけ正確に検出
することにより、所定のパターン通りのエッチング処理
を行うことが望まれている。
【０００３】従来から、エッチングの終点を検出する方
法には、質量分析、分光分析等の機器分析手法が用いら
れており、それらの中でも比較的簡易で高感度な分光分
析が広く用いられている。エッチングの終点を検出する
場合に分光分析法を用いるときは、具体的には、エッチ
ング用ガス、その分解生成物もしくは反応生成物等のラ
ジカル、またはイオン等の活性種のうち特定の種類の活
性種を選択し、選択された活性種の発光の強度の時間に
対する変化を測定している。この場合、選択する活性種
は、エッチング用ガスの種類や被エッチング材により異
なる。例えば、ＣＦ4 等のフルオロカーボン系のエッチ
ング用ガスを用いてシリコン酸化膜をエッチングする場
合には、その反応生成物であり、終点時に急激に発光強
度が減少するＣＯ* を用いている。この場合、ＣＯ* か
らの時間に対する発光強度（２１９nmまたは４８３．５
nmの波長を使用）のみ（一波長のみを使用）を測定し、
その発光強度やその強度の一次微分値、二次微分値等の
時間に対する変化量を比較することによりエッチングの
終点を判定する方法と、特開昭６３−８１９２９に開示
されているように、ＣＯ* からの時間に対する発光強度
と、２波長の基準光（特開昭６３−８１９２９において
は、ヘリウム等の原子の発光スペクトル強度が７０６．
５ｎｍ並びに６６７．８ｎｍの波長）の時間に対する発
光強度を測定し、それぞれの発光強度比又はその比の一
次微分値、二次微分値等の変化量を比較することにより
エッチングの終点を判定する方法と、同じく２波長を利
用する方法として、特開平５−２９２７６（対応米国特
許Ｎｏ．５，３２２，５９０）にて開示されているよう
に、ＣＯ* からの時間に対する発光強度と上述の基準光
の代わりに終点時に発光強度が急上昇するエッチングガ
スの分解物であるＣＦ＊の時間に対する発光強度とをそ
れぞれ測定し、それぞれの発光強度の比又はその比の一
次微分値、二次微分値等の時間に対する変化量を比較す
ることによりエッチングの終点を判定する方法が知られ
ている。
法には、質量分析、分光分析等の機器分析手法が用いら
れており、それらの中でも比較的簡易で高感度な分光分
析が広く用いられている。エッチングの終点を検出する
場合に分光分析法を用いるときは、具体的には、エッチ
ング用ガス、その分解生成物もしくは反応生成物等のラ
ジカル、またはイオン等の活性種のうち特定の種類の活
性種を選択し、選択された活性種の発光の強度の時間に
対する変化を測定している。この場合、選択する活性種
は、エッチング用ガスの種類や被エッチング材により異
なる。例えば、ＣＦ4 等のフルオロカーボン系のエッチ
ング用ガスを用いてシリコン酸化膜をエッチングする場
合には、その反応生成物であり、終点時に急激に発光強
度が減少するＣＯ* を用いている。この場合、ＣＯ* か
らの時間に対する発光強度（２１９nmまたは４８３．５
nmの波長を使用）のみ（一波長のみを使用）を測定し、
その発光強度やその強度の一次微分値、二次微分値等の
時間に対する変化量を比較することによりエッチングの
終点を判定する方法と、特開昭６３−８１９２９に開示
されているように、ＣＯ* からの時間に対する発光強度
と、２波長の基準光（特開昭６３−８１９２９において
は、ヘリウム等の原子の発光スペクトル強度が７０６．
５ｎｍ並びに６６７．８ｎｍの波長）の時間に対する発
光強度を測定し、それぞれの発光強度比又はその比の一
次微分値、二次微分値等の変化量を比較することにより
エッチングの終点を判定する方法と、同じく２波長を利
用する方法として、特開平５−２９２７６（対応米国特
許Ｎｏ．５，３２２，５９０）にて開示されているよう
に、ＣＯ* からの時間に対する発光強度と上述の基準光
の代わりに終点時に発光強度が急上昇するエッチングガ
スの分解物であるＣＦ＊の時間に対する発光強度とをそ
れぞれ測定し、それぞれの発光強度の比又はその比の一
次微分値、二次微分値等の時間に対する変化量を比較す
ることによりエッチングの終点を判定する方法が知られ
ている。
【０００４】一波長を用いる従来の終点検出方法では、
プラズマの揺らぎ等に起因する発光強度変動により、プ
ラズマ処理の終点が不明確になり正確に終点を検出する
ことができない。二波長を用いる従来の終点検出方法で
は、反応生成物の活性種であるＣＯ＊ の発光強度と基
準光又は終点時に発光強度が急上昇するエッチングガス
の分解物であるＣＦ* の発光強度の終点時間に対する変
化量がプラズマの揺らぎやチャンバや電極やウエハの温
度変化、チャンバ壁に付着したデポ物等が原因で夫々異
なることを考慮せず、単純に両者の発光強度比をとり、
その比を使って終点検出を行うため、やはり正確に終点
検出を行うことが困難である。
プラズマの揺らぎ等に起因する発光強度変動により、プ
ラズマ処理の終点が不明確になり正確に終点を検出する
ことができない。二波長を用いる従来の終点検出方法で
は、反応生成物の活性種であるＣＯ＊ の発光強度と基
準光又は終点時に発光強度が急上昇するエッチングガス
の分解物であるＣＦ* の発光強度の終点時間に対する変
化量がプラズマの揺らぎやチャンバや電極やウエハの温
度変化、チャンバ壁に付着したデポ物等が原因で夫々異
なることを考慮せず、単純に両者の発光強度比をとり、
その比を使って終点検出を行うため、やはり正確に終点
検出を行うことが困難である。
【０００５】米国特許Ｎｏ．５，５６５，１１４で、本
発明者達は、２波長を使用して夫々の波長における発光
強度比を使用してエッチングの終点を検出する際に、両
者の発光強度について時間に対する変化量を一致させて
（即ち、両者の時間に対する発光強度の変化曲線の傾き
を一致させる）から両者の比をとる思想を開示してい
る。確かに、単純に両者の比を監視するよりは、この公
報（米国特許Ｎｏ．５，５６５，１１４）で開示されて
いるように、事前に両者の変化曲線の傾きを一致させた
後に、両者の比を監視したほうがより正確に終点を検出
することが可能である。
発明者達は、２波長を使用して夫々の波長における発光
強度比を使用してエッチングの終点を検出する際に、両
者の発光強度について時間に対する変化量を一致させて
（即ち、両者の時間に対する発光強度の変化曲線の傾き
を一致させる）から両者の比をとる思想を開示してい
る。確かに、単純に両者の比を監視するよりは、この公
報（米国特許Ｎｏ．５，５６５，１１４）で開示されて
いるように、事前に両者の変化曲線の傾きを一致させた
後に、両者の比を監視したほうがより正確に終点を検出
することが可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この米
国特許で開示されている両者の傾きを一致させる方法
は、終点前の指定区間における発光強度の変化曲線の平
均値を求め、その指定区間での夫々の変化曲線について
発光強度と平均値との差の絶対値の総和を求め、この総
和を利用して（即ち、面積を計算して）いるために、ノ
イズに弱いという欠点がある。本発明は、プラズマ状態
の変動を許容して正確に終点検出を行うことができるプ
ラズマ処理の終点検出方法およびその装置を提供するこ
とを目的とする。
国特許で開示されている両者の傾きを一致させる方法
は、終点前の指定区間における発光強度の変化曲線の平
均値を求め、その指定区間での夫々の変化曲線について
発光強度と平均値との差の絶対値の総和を求め、この総
和を利用して（即ち、面積を計算して）いるために、ノ
イズに弱いという欠点がある。本発明は、プラズマ状態
の変動を許容して正確に終点検出を行うことができるプ
ラズマ処理の終点検出方法およびその装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様に係
わるプラズマ処理の終点検出方法は、被処理体にプラズ
マを用いた処理を施す際に、前記プラズマ処理中の指定
期間中及びこれ以降の、第１および第２の活性種の夫々
特定波長を有する発光強度を検出し、この発光検出情報
を出力する工程と、これら発光検出情報に基づいて、発
光強度と時間との関係において第１の活性種の近似関係
式Ａおよび第２の活性種の近似関係式Ｂを求める工程
と、前記第１の活性種の近似関係式Ａおよび前記第２の
活性種の近似関係式Ｂを用いて、第１の活性種の擬似近
似関係式Ａ´を求める工程と、前記第１の活性種の近似
関係式Ａおよび前記第１の活性種の擬似近似関係式Ａ´
から、両者の比（Ａ／Ａ´）および前記比の微分値（ｄ
（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求める工程と、前記指定期間内
の前記比（Ａ／Ａ´）および前記比の微分値（ｄ（Ａ／
Ａ´）／ｄｔ）のそれぞれの平均値および分散傾向を求
める工程と、前記比（Ａ／Ａ´）を横軸にとり、前記比
の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を縦軸にとり、前記
指定期間内の前記比（Ａ／Ａ´）の平均値と前記比の微
分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の平均値との交点を原点
としたグラフに、前記分散傾向の情報から算出した前記
比（Ａ／Ａ´）の所定値および前記比の微分値（ｄ（Ａ
／Ａ´）／ｄｔ）の所定値から所定領域を設定する工程
と、前記指定期間以降の処理中における前記第１および
第２の活性種の発光検出情報を用いて比（Ａ／Ａ´）お
よび比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求め、求め
られた比（Ａ／Ａ´）および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ
´）／ｄｔ）の前記グラフにおける位置が前記所定領域
から外れたときをプラズマ処理の終点として判定する工
程と、を具備することを特徴とする。
わるプラズマ処理の終点検出方法は、被処理体にプラズ
マを用いた処理を施す際に、前記プラズマ処理中の指定
期間中及びこれ以降の、第１および第２の活性種の夫々
特定波長を有する発光強度を検出し、この発光検出情報
を出力する工程と、これら発光検出情報に基づいて、発
光強度と時間との関係において第１の活性種の近似関係
式Ａおよび第２の活性種の近似関係式Ｂを求める工程
と、前記第１の活性種の近似関係式Ａおよび前記第２の
活性種の近似関係式Ｂを用いて、第１の活性種の擬似近
似関係式Ａ´を求める工程と、前記第１の活性種の近似
関係式Ａおよび前記第１の活性種の擬似近似関係式Ａ´
から、両者の比（Ａ／Ａ´）および前記比の微分値（ｄ
（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求める工程と、前記指定期間内
の前記比（Ａ／Ａ´）および前記比の微分値（ｄ（Ａ／
Ａ´）／ｄｔ）のそれぞれの平均値および分散傾向を求
める工程と、前記比（Ａ／Ａ´）を横軸にとり、前記比
の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を縦軸にとり、前記
指定期間内の前記比（Ａ／Ａ´）の平均値と前記比の微
分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の平均値との交点を原点
としたグラフに、前記分散傾向の情報から算出した前記
比（Ａ／Ａ´）の所定値および前記比の微分値（ｄ（Ａ
／Ａ´）／ｄｔ）の所定値から所定領域を設定する工程
と、前記指定期間以降の処理中における前記第１および
第２の活性種の発光検出情報を用いて比（Ａ／Ａ´）お
よび比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求め、求め
られた比（Ａ／Ａ´）および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ
´）／ｄｔ）の前記グラフにおける位置が前記所定領域
から外れたときをプラズマ処理の終点として判定する工
程と、を具備することを特徴とする。
【０００８】本発明の別の態様に係わるプラズマ処理の
終点検出方法は、被処理体にプラズマを用いた処理を施
す際に、前記プラズマ処理中の指定期間、並びにそれ以
降に第１および第２の活性種からの発光の特定波長での
発光強度を光検出手段により逐次検出して発光検出情報
を出力する工程と、前記指定期間内の発光検出情報に基
づいて、発光強度と時間との関係において第１の活性種
の近似関係式Ａおよび第２の活性種の近似関係式Ｂを求
める工程と、前記第１の活性種の近似関係式Ａおよび前
記第２の活性種の近似関係式Ｂを用いて、第１の活性種
の擬似近似関係式Ａ´を求める工程と、前記第１の活性
種の近似関係式Ａおよび前記第１の活性種の擬似近似関
係式Ａ´から、両者の比（Ａ／Ａ´）および前記比の微
分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求める工程と、前記指
定期間内の前記比（Ａ／Ａ´）および前記比の微分値
（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）のそれぞれの平均値および分
散傾向を求める工程と、前記比（Ａ／Ａ´）を横軸にと
り、前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を縦軸に
とり、前記指定期間内の前記比（Ａ／Ａ´）の平均値と
前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の平均値との
交点を原点としたグラフに、前記指定期間以降の処理中
における前記第１および第２の活性種の発光検出情報を
用いて求められた比（Ａ／Ａ´）および比の微分値（ｄ
（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の前記グラフにおける位置が前記
原点から外れて再び横軸に近接するときをプラズマ処理
の終点として判定する工程と、を具備するすることを特
徴とする。 本発明のさらなる別のプラズマ処理の終点
検出方法は、被処理体にプラズマを用いた処理中に、前
記プラズマにより発生された第１および第２の活性種の
夫々特定波長での発光強度を、処理中の指定期間中及び
これ以降検出し、この発光検出情報を出力する工程と、
これら発光検出情報に基づいて、時間の経過に対する発
光強度の変化に近似し直線もしくは曲線を表す第１の活
性種の近似関係式Ａおよび第２の活性種の近似関係式Ｂ
を求める工程と、前記第２の活性種の近似関係式Ｂの経
過時間を第１の活性種の近似関係式Ａの経過時間に代入
して、第１の活性種の擬似近似関係式Ａ´を求める工程
と、前記第１の活性種の近似関係式Ａおよび前記第１の
活性種の擬似近似関係式Ａ´から、両者の比（Ａ／Ａ
´）および前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を
求める工程と、前記指定期間内の前記比（Ａ／Ａ´）お
よび前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）のそれぞ
れの平均値および分散傾向を求める工程と、直交座標の
一方の軸に前記比（Ａ／Ａ´）をとり、他方の軸に前記
比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）をとり、前記指定
期間内の前記比（Ａ／Ａ´）の平均値と前記比の微分値
（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の平均値との交点を原点とし
たグラフを準備し、このグラフに前記分散傾向の情報か
ら算出した前記比（Ａ／Ａ´）の所定値および前記比の
微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の所定値から所定領域
を設定する工程と、前記指定期間以降の処理中における
前記第１および第２の活性種の発光検出情報を用いて比
（Ａ／Ａ´）および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄ
ｔ）を求め、求められた比（Ａ／Ａ´）および比の微分
値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の前記グラフにおける位置
が前記所定領域から外れたときをプラズマ処理の終点と
して判定する工程と、を具備することを特徴とする。
終点検出方法は、被処理体にプラズマを用いた処理を施
す際に、前記プラズマ処理中の指定期間、並びにそれ以
降に第１および第２の活性種からの発光の特定波長での
発光強度を光検出手段により逐次検出して発光検出情報
を出力する工程と、前記指定期間内の発光検出情報に基
づいて、発光強度と時間との関係において第１の活性種
の近似関係式Ａおよび第２の活性種の近似関係式Ｂを求
める工程と、前記第１の活性種の近似関係式Ａおよび前
記第２の活性種の近似関係式Ｂを用いて、第１の活性種
の擬似近似関係式Ａ´を求める工程と、前記第１の活性
種の近似関係式Ａおよび前記第１の活性種の擬似近似関
係式Ａ´から、両者の比（Ａ／Ａ´）および前記比の微
分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求める工程と、前記指
定期間内の前記比（Ａ／Ａ´）および前記比の微分値
（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）のそれぞれの平均値および分
散傾向を求める工程と、前記比（Ａ／Ａ´）を横軸にと
り、前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を縦軸に
とり、前記指定期間内の前記比（Ａ／Ａ´）の平均値と
前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の平均値との
交点を原点としたグラフに、前記指定期間以降の処理中
における前記第１および第２の活性種の発光検出情報を
用いて求められた比（Ａ／Ａ´）および比の微分値（ｄ
（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の前記グラフにおける位置が前記
原点から外れて再び横軸に近接するときをプラズマ処理
の終点として判定する工程と、を具備するすることを特
徴とする。 本発明のさらなる別のプラズマ処理の終点
検出方法は、被処理体にプラズマを用いた処理中に、前
記プラズマにより発生された第１および第２の活性種の
夫々特定波長での発光強度を、処理中の指定期間中及び
これ以降検出し、この発光検出情報を出力する工程と、
これら発光検出情報に基づいて、時間の経過に対する発
光強度の変化に近似し直線もしくは曲線を表す第１の活
性種の近似関係式Ａおよび第２の活性種の近似関係式Ｂ
を求める工程と、前記第２の活性種の近似関係式Ｂの経
過時間を第１の活性種の近似関係式Ａの経過時間に代入
して、第１の活性種の擬似近似関係式Ａ´を求める工程
と、前記第１の活性種の近似関係式Ａおよび前記第１の
活性種の擬似近似関係式Ａ´から、両者の比（Ａ／Ａ
´）および前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を
求める工程と、前記指定期間内の前記比（Ａ／Ａ´）お
よび前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）のそれぞ
れの平均値および分散傾向を求める工程と、直交座標の
一方の軸に前記比（Ａ／Ａ´）をとり、他方の軸に前記
比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）をとり、前記指定
期間内の前記比（Ａ／Ａ´）の平均値と前記比の微分値
（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の平均値との交点を原点とし
たグラフを準備し、このグラフに前記分散傾向の情報か
ら算出した前記比（Ａ／Ａ´）の所定値および前記比の
微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の所定値から所定領域
を設定する工程と、前記指定期間以降の処理中における
前記第１および第２の活性種の発光検出情報を用いて比
（Ａ／Ａ´）および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄ
ｔ）を求め、求められた比（Ａ／Ａ´）および比の微分
値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の前記グラフにおける位置
が前記所定領域から外れたときをプラズマ処理の終点と
して判定する工程と、を具備することを特徴とする。
【０００９】前記第１の活性種の近似関係式Ａおよび第
２の活性種の近似関係式Ｂを求める工程は、前記第１の
活性種の近似一次関係式Ａおよび第２の活性種の近似一
次関係式Ｂを求める工程であり、前記第１の活性種の擬
似近似関係式Ａ´を求める工程は、前記第１の活性種の
近似一次関係式Ａおよび前記第２の活性種の近似一次関
係式Ｂを用いて、第１の活性種の擬似近似一次関係式Ａ
´を求める工程であり、前記比（Ａ／Ａ´）および前記
比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求める工程は、
前記第１の活性種の近似一次関係式Ａおよび前記第１の
活性種の擬似近似一次関係式Ａ´から、両者の比（Ａ／
Ａ´）および前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）
を求める工程であることが望ましい。
２の活性種の近似関係式Ｂを求める工程は、前記第１の
活性種の近似一次関係式Ａおよび第２の活性種の近似一
次関係式Ｂを求める工程であり、前記第１の活性種の擬
似近似関係式Ａ´を求める工程は、前記第１の活性種の
近似一次関係式Ａおよび前記第２の活性種の近似一次関
係式Ｂを用いて、第１の活性種の擬似近似一次関係式Ａ
´を求める工程であり、前記比（Ａ／Ａ´）および前記
比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求める工程は、
前記第１の活性種の近似一次関係式Ａおよび前記第１の
活性種の擬似近似一次関係式Ａ´から、両者の比（Ａ／
Ａ´）および前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）
を求める工程であることが望ましい。
【００１０】本発明のプラズマ処理の終点検出装置は、
被処理体にプラズマを用いた処理を施す際にプラズマに
より発生した第１および第２の活性種の特定波長での発
光強度の時間に対する変化を検出して、発光検出情報す
る光検出手段と、指定期間内の発光検出情報に基づい
て、発光強度と時間との関係において第１の活性種の近
似関係式Ａおよび第２の活性種の近似関係式Ｂを求め、
前記第１の活性種の近似関係式Ａおよび前記第２の活性
種の近似関係式Ｂを用いて、第１の活性種の擬似近似関
係式Ａ´を求め、前記第１の活性種の近似関係式Ａおよ
び前記第１の活性種の擬似近似関係式Ａ´から、両者の
比（Ａ／Ａ´）および前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）
／ｄｔ）を求め、前記指定期間内の前記比（Ａ／Ａ´）
および前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）のそれ
ぞれの平均値および分散傾向を求める演算手段と、前記
比（Ａ／Ａ´）を横軸にとり、前記比の微分値（ｄ（Ａ
／Ａ´）／ｄｔ）を縦軸にとり、前記比（Ａ／Ａ´）の
平均値と前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の平
均値との交点を原点としたグラフを作成するグラフ化手
段と、前記分散傾向の情報から算出した前記比（Ａ／Ａ
´）の所定値および前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／
ｄｔ）の所定値から所定領域を設定し、前記指定期間以
降の処理中における前記第１および第２の活性種の発光
検出情報を用いて比（Ａ／Ａ´）および比の微分値（ｄ
（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求め、求められた比（Ａ／Ａ
´）および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の前記
グラフにおける位置が前記所定領域から外れたときをプ
ラズマ処理の終点として判定する判定手段と、を具備す
ることを特徴とする。
被処理体にプラズマを用いた処理を施す際にプラズマに
より発生した第１および第２の活性種の特定波長での発
光強度の時間に対する変化を検出して、発光検出情報す
る光検出手段と、指定期間内の発光検出情報に基づい
て、発光強度と時間との関係において第１の活性種の近
似関係式Ａおよび第２の活性種の近似関係式Ｂを求め、
前記第１の活性種の近似関係式Ａおよび前記第２の活性
種の近似関係式Ｂを用いて、第１の活性種の擬似近似関
係式Ａ´を求め、前記第１の活性種の近似関係式Ａおよ
び前記第１の活性種の擬似近似関係式Ａ´から、両者の
比（Ａ／Ａ´）および前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）
／ｄｔ）を求め、前記指定期間内の前記比（Ａ／Ａ´）
および前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）のそれ
ぞれの平均値および分散傾向を求める演算手段と、前記
比（Ａ／Ａ´）を横軸にとり、前記比の微分値（ｄ（Ａ
／Ａ´）／ｄｔ）を縦軸にとり、前記比（Ａ／Ａ´）の
平均値と前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の平
均値との交点を原点としたグラフを作成するグラフ化手
段と、前記分散傾向の情報から算出した前記比（Ａ／Ａ
´）の所定値および前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／
ｄｔ）の所定値から所定領域を設定し、前記指定期間以
降の処理中における前記第１および第２の活性種の発光
検出情報を用いて比（Ａ／Ａ´）および比の微分値（ｄ
（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求め、求められた比（Ａ／Ａ
´）および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の前記
グラフにおける位置が前記所定領域から外れたときをプ
ラズマ処理の終点として判定する判定手段と、を具備す
ることを特徴とする。
【００１１】前記第１の活性種と第２の活性種として、
これの発光強度が、指定期間以後のプラズマ処理の終点
において、弱くなる活性種と、強くなる活性種とが使用
されることが望ましい。
これの発光強度が、指定期間以後のプラズマ処理の終点
において、弱くなる活性種と、強くなる活性種とが使用
されることが望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態のプラ
ズマ処理の終点検出方法並びに装置を添付図面を参照し
て具体的に説明する。プラズマ処理中、プラズマ状態
は、印加電力、ガス流量、圧力、プラズマ温度等のさま
ざまな条件により影響を受けるので、不安定な状態であ
る（プラズマの揺らぎ）。したがって、プラズマ処理の
終点検出に使用する活性種の発光の強度も不安定であ
る。
ズマ処理の終点検出方法並びに装置を添付図面を参照し
て具体的に説明する。プラズマ処理中、プラズマ状態
は、印加電力、ガス流量、圧力、プラズマ温度等のさま
ざまな条件により影響を受けるので、不安定な状態であ
る（プラズマの揺らぎ）。したがって、プラズマ処理の
終点検出に使用する活性種の発光の強度も不安定であ
る。
【００１３】発光強度の変動には、図１に示すような周
期的または単発のノイズ変動と、図２に示すような時間
と共に徐々に増加または減少するドリフト変動の２つの
要素がある。図１並びに図２において、縦軸は発光強度
を、また横軸は時間を示す。このノイズ変動は、主に高
周波電力、ガス流量、圧力のわずかな変動に起因するも
のであり、ドリフト変動は、主にプラズマ温度の時間変
動に起因することが知られている。
期的または単発のノイズ変動と、図２に示すような時間
と共に徐々に増加または減少するドリフト変動の２つの
要素がある。図１並びに図２において、縦軸は発光強度
を、また横軸は時間を示す。このノイズ変動は、主に高
周波電力、ガス流量、圧力のわずかな変動に起因するも
のであり、ドリフト変動は、主にプラズマ温度の時間変
動に起因することが知られている。
【００１４】ノイズ変動は、特開昭６３−８１９２９並
びに特開平５−２９２７６に開示されているように、２
波長を用いることにより、両波長の強度比を求めること
で共通する変動成分を相殺でき、基本的に除去すること
ができる。しかしながら、活性種からの発光と基準光又
は他の活性種との比を単純にとり、その比を比較する
と、ドリフト（全体的な波形の傾き）が異なる場合に、
その変動成分を充分に除去することはできない。
びに特開平５−２９２７６に開示されているように、２
波長を用いることにより、両波長の強度比を求めること
で共通する変動成分を相殺でき、基本的に除去すること
ができる。しかしながら、活性種からの発光と基準光又
は他の活性種との比を単純にとり、その比を比較する
と、ドリフト（全体的な波形の傾き）が異なる場合に、
その変動成分を充分に除去することはできない。
【００１５】本発明者らは、上記の点を鋭意検討し、米
国特許Ｎｏ．５，５６５，１１４にて開示されているよ
うに波長の光の発光強度の微分値を時間的に合わせた状
態で変化量を比較することにより、ドリフト変動を除去
して正確な終点検出を行うことができることを見出し
た。しかしながら米国特許Ｎｏ．５，５６５，１１４に
て開示されている２波長の光の発光強度の微分値を時間
的に合わせる方法（即ち、２波長の夫々の発光強度変化
曲線の傾きを一致させる）は、発明の背景で述べたよう
に、面積計算を利用しているために、ノイズに弱いとい
う欠点がある。そこで、本発明者達は、この欠点を考慮
して、更に２波長の夫々の発光強度変化曲線の傾きを一
致させる方法を改良し、ひいては、終点検出の精度向上
を図ることとした。
国特許Ｎｏ．５，５６５，１１４にて開示されているよ
うに波長の光の発光強度の微分値を時間的に合わせた状
態で変化量を比較することにより、ドリフト変動を除去
して正確な終点検出を行うことができることを見出し
た。しかしながら米国特許Ｎｏ．５，５６５，１１４に
て開示されている２波長の光の発光強度の微分値を時間
的に合わせる方法（即ち、２波長の夫々の発光強度変化
曲線の傾きを一致させる）は、発明の背景で述べたよう
に、面積計算を利用しているために、ノイズに弱いとい
う欠点がある。そこで、本発明者達は、この欠点を考慮
して、更に２波長の夫々の発光強度変化曲線の傾きを一
致させる方法を改良し、ひいては、終点検出の精度向上
を図ることとした。
【００１６】次に、本発明の終点検出方法を具体的に説
明する。まず、被処理体にプラズマを用いた処理を施す
際に、プラズマ処理中において指定期間（平均化時間）
に、夫々特定波長（例えば、ピーク波長）を有する第１
および第２の活性種の発光強度を光検出手段により逐次
検出する。次いで、平均化時間内の第１および第２の活
性種の発光検出情報（即ち、時間に対する発光強度の変
化）に基づいて、発光強度と時間との関係における、第
１の活性種の近似一次関係式Ａおよび第２の活性種の近
似一次関係式Ｂを夫々求める。すなわち、縦軸を発光強
度、横軸を時間にとった図３に示すように、平均化時間
内の、第１の活性種の発光強度の変化波形１および第２
の活性種の発光強度の波形２を用いて最小二乗法から、
それぞれ実験式を求める。この場合には、実験式として
近似一次関係式ＡおよびＢ（式１および式２）を求め
る。
明する。まず、被処理体にプラズマを用いた処理を施す
際に、プラズマ処理中において指定期間（平均化時間）
に、夫々特定波長（例えば、ピーク波長）を有する第１
および第２の活性種の発光強度を光検出手段により逐次
検出する。次いで、平均化時間内の第１および第２の活
性種の発光検出情報（即ち、時間に対する発光強度の変
化）に基づいて、発光強度と時間との関係における、第
１の活性種の近似一次関係式Ａおよび第２の活性種の近
似一次関係式Ｂを夫々求める。すなわち、縦軸を発光強
度、横軸を時間にとった図３に示すように、平均化時間
内の、第１の活性種の発光強度の変化波形１および第２
の活性種の発光強度の波形２を用いて最小二乗法から、
それぞれ実験式を求める。この場合には、実験式として
近似一次関係式ＡおよびＢ（式１および式２）を求め
る。
【００１７】 Ｙ1 ＝ａ1 ×Ｘ＋ｂ1 （Ａ） …式１ Ｙ2 ＝ａ2 ×Ｘ＋ｂ2 （Ｂ） …式２ （式中、Ｙ1 ，Ｙ2 は、それぞれ第１および第２の活性
種の発光光量を表し、Ｘは経過時間を表し、ａ1 ，ａ2
は一次係数を表し、ｂ1 ，ｂ2 はＹ切片（Ｙ−ｉｎｔｅ
ｒｃｅｐｔ）を表す） 次いで、第１の活性種の近似一次関係式Ａおよび第２の
活性種の近似一次関係式Ｂから、第１の活性種の擬似近
似一次関係式Ａ´を求める。すなわち、式１のＸに式２
のＸを代入して擬似近似一次関係式Ａ´（式３）を求め
る。
種の発光光量を表し、Ｘは経過時間を表し、ａ1 ，ａ2
は一次係数を表し、ｂ1 ，ｂ2 はＹ切片（Ｙ−ｉｎｔｅ
ｒｃｅｐｔ）を表す） 次いで、第１の活性種の近似一次関係式Ａおよび第２の
活性種の近似一次関係式Ｂから、第１の活性種の擬似近
似一次関係式Ａ´を求める。すなわち、式１のＸに式２
のＸを代入して擬似近似一次関係式Ａ´（式３）を求め
る。
【００１８】 Ｙ1 ＝（ａ1 ／ａ2 ）×（Ｙ2 −ｂ2 ）＋ｂ1 （Ａ´） …式３ 式（１）および式（３）はいずれも第１の活性種の発光
光量Ｙ1 を表すものであり、この比（Ａ／Ａ´）（図３
中に参考のために符号３で示すカーブ）を求める。さら
に、この比（Ａ／Ａ´）の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄ
ｔ）を求める。なお、この比（Ａ／Ａ´）は、２つの活
性種が同じような発光強度変化の傾向（特徴）を示す場
合には、ほぼ１となり、傾向が異なるのに従って１より
大きいか小さくなる。すなわち、２つの活性種が異なる
傾向を示す場合には、図３に示すように、この比の値
は、終点前（後述するスロープスタート：Ｓ．Ｓの前）
で一定であり、終点で大きく変化（増加または減少）
し、終点後（後述するスロープエンド：Ｓ．Ｅの後）は
再び一定となる。ここで、便宜上“終点”という用語を
使用したが、これは、瞬間を指すのではなく、一定の期
間（Ｓ．ＳからＳ．Ｅまでの時間）を指していること
は、図３並びに後述する説明から理解され得よう。
光量Ｙ1 を表すものであり、この比（Ａ／Ａ´）（図３
中に参考のために符号３で示すカーブ）を求める。さら
に、この比（Ａ／Ａ´）の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄ
ｔ）を求める。なお、この比（Ａ／Ａ´）は、２つの活
性種が同じような発光強度変化の傾向（特徴）を示す場
合には、ほぼ１となり、傾向が異なるのに従って１より
大きいか小さくなる。すなわち、２つの活性種が異なる
傾向を示す場合には、図３に示すように、この比の値
は、終点前（後述するスロープスタート：Ｓ．Ｓの前）
で一定であり、終点で大きく変化（増加または減少）
し、終点後（後述するスロープエンド：Ｓ．Ｅの後）は
再び一定となる。ここで、便宜上“終点”という用語を
使用したが、これは、瞬間を指すのではなく、一定の期
間（Ｓ．ＳからＳ．Ｅまでの時間）を指していること
は、図３並びに後述する説明から理解され得よう。
【００１９】次いで、上記に示す結果に基づいて終点を
判定する。このように、比（Ａ／Ａ´）についての波形
は、終点手前と終点以降でそれぞれ一定に安定する（時
間経過で変化しない）。したがって、この２つの一定値
（終点手前と終点以降）間に閾値を設定することによ
り、この閾値検出で容易に終点の検出を行うことができ
る。ただし、このような終点の検出においては、比（Ａ
／Ａ´）についての波形における変化の始めや終りの非
常に近い位置に閾値を設定すると、安定して終点を検出
することはできないことがある。このために閾値は、
Ｓ．Ｓ．とＳ．Ｅ．との間で、両者から少し離れた期間
に設定することが望ましい。
判定する。このように、比（Ａ／Ａ´）についての波形
は、終点手前と終点以降でそれぞれ一定に安定する（時
間経過で変化しない）。したがって、この２つの一定値
（終点手前と終点以降）間に閾値を設定することによ
り、この閾値検出で容易に終点の検出を行うことができ
る。ただし、このような終点の検出においては、比（Ａ
／Ａ´）についての波形における変化の始めや終りの非
常に近い位置に閾値を設定すると、安定して終点を検出
することはできないことがある。このために閾値は、
Ｓ．Ｓ．とＳ．Ｅ．との間で、両者から少し離れた期間
に設定することが望ましい。
【００２０】本発明においては、以下のように変化の始
まり（スロープスタート：Ｓ．Ｓ．）と変化の終り（ス
ロープエンド：Ｓ．Ｅ．）を精度良く検出して終点の判
定を正確に行うことができる。
まり（スロープスタート：Ｓ．Ｓ．）と変化の終り（ス
ロープエンド：Ｓ．Ｅ．）を精度良く検出して終点の判
定を正確に行うことができる。
【００２１】上記のようにして求めた発光強度の比（Ａ
／Ａ´）およびその微分値、すなわち傾き（ｄ（Ａ／Ａ
´）／ｄｔ）の時間変化を図４に示す。図４から分かる
ように、比（Ａ／Ａ´）については、終点前で一定であ
り、終点で大きく減少し、終点後は再び一定となる。傾
き（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）については、終点前で一定
であり、終点で大きく減少するピークを示し、終点後は
終点前と同じように一定となる。
／Ａ´）およびその微分値、すなわち傾き（ｄ（Ａ／Ａ
´）／ｄｔ）の時間変化を図４に示す。図４から分かる
ように、比（Ａ／Ａ´）については、終点前で一定であ
り、終点で大きく減少し、終点後は再び一定となる。傾
き（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）については、終点前で一定
であり、終点で大きく減少するピークを示し、終点後は
終点前と同じように一定となる。
【００２２】発光強度の比（Ａ／Ａ´）を横軸にとり、
比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を縦軸にとり、比
（Ａ／Ａ´）の平均値と比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／
ｄｔ）の平均値との交点を原点とした２次元座標のグラ
フに値をプロットすると図５に示すようになる。時間の
経過を曲線で示す図５から分かるように、終点以前は、
座標中央に分布しており、終点付近で変化が始まると、
座標の第１象限または第３象限（図５の場合には第３象
限）に大きく飛び出してくる。そして、終点以降は横軸
上に近付いてこの近くに分布する。このように、２次元
座標上に表現することにより、比（Ａ／Ａ´）および比
の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の関係やそれぞれに
ついての波形の状態変化を可視化でき、例えば、プログ
ラム処理して画像として見ることができる。
比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を縦軸にとり、比
（Ａ／Ａ´）の平均値と比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／
ｄｔ）の平均値との交点を原点とした２次元座標のグラ
フに値をプロットすると図５に示すようになる。時間の
経過を曲線で示す図５から分かるように、終点以前は、
座標中央に分布しており、終点付近で変化が始まると、
座標の第１象限または第３象限（図５の場合には第３象
限）に大きく飛び出してくる。そして、終点以降は横軸
上に近付いてこの近くに分布する。このように、２次元
座標上に表現することにより、比（Ａ／Ａ´）および比
の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の関係やそれぞれに
ついての波形の状態変化を可視化でき、例えば、プログ
ラム処理して画像として見ることができる。
【００２３】終点の判定においては、まず、平均化時間
内の比（Ａ／Ａ´）および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）
／ｄｔ）のそれぞれの平均値および分散傾向を求める。
平均化時間は、プラズマ処理の終点よりも前の期間で設
定する。なお、平均化時間の開始点は、プラズマ処理開
始時ではなく、プラズマが安定した時点に設定すること
が好ましい。
内の比（Ａ／Ａ´）および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）
／ｄｔ）のそれぞれの平均値および分散傾向を求める。
平均化時間は、プラズマ処理の終点よりも前の期間で設
定する。なお、平均化時間の開始点は、プラズマ処理開
始時ではなく、プラズマが安定した時点に設定すること
が好ましい。
【００２４】次いで、比（Ａ／Ａ´）および比の微分値
（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の分散傾向の情報から算出し
た後述する所定値から、グラフにおける初期の変動範囲
（所定領域）を求める。この変動範囲（所定領域）は、
図６に示すように、指定期間（平均化時間）の分散傾向
の情報から算出した比（Ａ／Ａ´）の所定値と比の微分
値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の所定値との二乗和の平方
根ｒ1 により設定されることが好ましく、実際には、分
散傾向の情報から算出した比（Ａ／Ａ´）および比の微
分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の所定値の二乗和の平方
根｛√［（比の所定値）2 ＋（傾き（比の微分値）の所
定値）2 ］｝（Ｃ）を求め、その値を半径とし、平均値
を原点Ｏとする、点線Ｐで示す円形の範囲である。した
がって、終点以前は、この円Ｐ内に多く分布し、終点付
近の変化が始まると、この円から徐々に離れていく。こ
こで、分散傾向の情報から算出した比（Ａ／Ａ´）の所
定値として比と比の平均値との間の差の最大値を用い、
比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の所定値として比
の微分値と比の微分値の平均値との差の最大値を用いる
ことができる。
（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の分散傾向の情報から算出し
た後述する所定値から、グラフにおける初期の変動範囲
（所定領域）を求める。この変動範囲（所定領域）は、
図６に示すように、指定期間（平均化時間）の分散傾向
の情報から算出した比（Ａ／Ａ´）の所定値と比の微分
値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の所定値との二乗和の平方
根ｒ1 により設定されることが好ましく、実際には、分
散傾向の情報から算出した比（Ａ／Ａ´）および比の微
分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の所定値の二乗和の平方
根｛√［（比の所定値）2 ＋（傾き（比の微分値）の所
定値）2 ］｝（Ｃ）を求め、その値を半径とし、平均値
を原点Ｏとする、点線Ｐで示す円形の範囲である。した
がって、終点以前は、この円Ｐ内に多く分布し、終点付
近の変化が始まると、この円から徐々に離れていく。こ
こで、分散傾向の情報から算出した比（Ａ／Ａ´）の所
定値として比と比の平均値との間の差の最大値を用い、
比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の所定値として比
の微分値と比の微分値の平均値との差の最大値を用いる
ことができる。
【００２５】上記の事実に基づいて、上記変動範囲を超
えたときをスロープスタートとして判定する。ただし、
変動範囲の近傍ではスロープスタートを正確に判定する
ことができないので、例えば、グラフ上の変動範囲外で
終点を判定する位置（値）を設定し、その位置から原点
までの距離Ｌ１と、変動範囲の円の半径Ｌ２とを比較す
ることによりスロープスタートを判定する。すなわち、
平均化時間以降の処理中における第１および第２の活性
種の発光検出情報を用いて比（Ａ／Ａ´）および比の微
分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求め、グラフ上の位置
から原点までの距離Ｌ１を求め、この距離と平均化時間
内の発光検出情報で求められた変動範囲の半径Ｌ２とを
比較する。
えたときをスロープスタートとして判定する。ただし、
変動範囲の近傍ではスロープスタートを正確に判定する
ことができないので、例えば、グラフ上の変動範囲外で
終点を判定する位置（値）を設定し、その位置から原点
までの距離Ｌ１と、変動範囲の円の半径Ｌ２とを比較す
ることによりスロープスタートを判定する。すなわち、
平均化時間以降の処理中における第１および第２の活性
種の発光検出情報を用いて比（Ａ／Ａ´）および比の微
分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求め、グラフ上の位置
から原点までの距離Ｌ１を求め、この距離と平均化時間
内の発光検出情報で求められた変動範囲の半径Ｌ２とを
比較する。
【００２６】具体的には、終点を判定する位置に対応す
る比（Ａ／Ａ´）および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／
ｄｔ）の値と、それぞれの平均値（原点）との差の二乗
和の平方根｛√［（比−比の平均値）2 ＋（傾き−傾き
の平均値）2 ］｝（Ｄ）を求め、上記二乗和の平方根
（Ｃ）との比（Ｄ／Ｃ）があらかじめ設定した閾値より
大きくなったところをスロープスタートとして判定す
る。
る比（Ａ／Ａ´）および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／
ｄｔ）の値と、それぞれの平均値（原点）との差の二乗
和の平方根｛√［（比−比の平均値）2 ＋（傾き−傾き
の平均値）2 ］｝（Ｄ）を求め、上記二乗和の平方根
（Ｃ）との比（Ｄ／Ｃ）があらかじめ設定した閾値より
大きくなったところをスロープスタートとして判定す
る。
【００２７】一方、スロープエンドは、比の微分値（ｄ
（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）、すなわち傾きが再び横軸に近付
く（傾きの変動範囲に近付く）ことにより判定する。す
なわち、終点を判定する傾きとその分散傾向から求めら
れた所定値とを比較して、これから得られた（（傾き−
傾きの平均値）／所定値）を求め、この値があらかじめ
設定した閾値より小さくなったところをスロープエンド
として判定する。なお、分散傾向から求められる所定値
は、上述したようにして算出する。
（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）、すなわち傾きが再び横軸に近付
く（傾きの変動範囲に近付く）ことにより判定する。す
なわち、終点を判定する傾きとその分散傾向から求めら
れた所定値とを比較して、これから得られた（（傾き−
傾きの平均値）／所定値）を求め、この値があらかじめ
設定した閾値より小さくなったところをスロープエンド
として判定する。なお、分散傾向から求められる所定値
は、上述したようにして算出する。
【００２８】スロープエンドを終点検出に使用する場
合、指定期間以降の処理中における第１および第２の活
性種の発光検出情報を用いて求められた比（Ａ／Ａ´）
および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）のグラフに
おける位置が原点から外れて再び横軸に近接するときを
プラズマ処理の終点として判定する。
合、指定期間以降の処理中における第１および第２の活
性種の発光検出情報を用いて求められた比（Ａ／Ａ´）
および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）のグラフに
おける位置が原点から外れて再び横軸に近接するときを
プラズマ処理の終点として判定する。
【００２９】この場合、スロープスタートを終点検出に
使用する場合と同様に、変動範囲を設定して、指定期間
以降の処理中における第１および第２の活性種の発光検
出情報を用いて比および比の微分値を求め、求められた
比および比の微分値のグラフにおける位置が変動範囲
（所定領域）内に入ったときをプラズマ処理の他の終点
として判定しても良い。なお、変動範囲の設定は、スロ
ープスタートを終点検出に使用する場合と同様である。
使用する場合と同様に、変動範囲を設定して、指定期間
以降の処理中における第１および第２の活性種の発光検
出情報を用いて比および比の微分値を求め、求められた
比および比の微分値のグラフにおける位置が変動範囲
（所定領域）内に入ったときをプラズマ処理の他の終点
として判定しても良い。なお、変動範囲の設定は、スロ
ープスタートを終点検出に使用する場合と同様である。
【００３０】スロープエンドを終点検出に使用する場合
においても、スロープスタートを終点検出に使用する場
合と同様に、順次新たな原点や変動範囲を設定して、複
数回の終点検出を行っても良い。
においても、スロープスタートを終点検出に使用する場
合と同様に、順次新たな原点や変動範囲を設定して、複
数回の終点検出を行っても良い。
【００３１】このように、終点の判定において、閾値と
の直接比較を行わず、プラズマ処理の平均化時間内の情
報から得られた所定値を終点の判定に利用することによ
り、２波長を用いた従来の終点検出方法で除去できない
ドリフト変動を充分に除去することができる。したがっ
て、Ｓ／Ｎ（シグナル・ノイズ）が悪い状態であっても
正確に終点を検出することができる。なお、実際のプラ
ズマ処理の終点は、スロープスタートの位置としても良
く、スロープエンドの位置としても良い。この選定はプ
ラズマ処理の目的や条件等により適宜行う。
の直接比較を行わず、プラズマ処理の平均化時間内の情
報から得られた所定値を終点の判定に利用することによ
り、２波長を用いた従来の終点検出方法で除去できない
ドリフト変動を充分に除去することができる。したがっ
て、Ｓ／Ｎ（シグナル・ノイズ）が悪い状態であっても
正確に終点を検出することができる。なお、実際のプラ
ズマ処理の終点は、スロープスタートの位置としても良
く、スロープエンドの位置としても良い。この選定はプ
ラズマ処理の目的や条件等により適宜行う。
【００３２】本発明の終点検出方法においては、図７の
（Ａ）に示すように、発光強度の比の時間変化の波形が
終点近傍で上昇する形状である場合にも、図７の（Ｂ）
に示すように、上記と同様にしてスロープスタートとス
ロープエンドを判定することができる。この場合には、
結果の曲線が座標の第１象限に大きく飛び出してくるこ
とが認識できよう。
（Ａ）に示すように、発光強度の比の時間変化の波形が
終点近傍で上昇する形状である場合にも、図７の（Ｂ）
に示すように、上記と同様にしてスロープスタートとス
ロープエンドを判定することができる。この場合には、
結果の曲線が座標の第１象限に大きく飛び出してくるこ
とが認識できよう。
【００３３】異なる種類の２つの膜をエッチングしてホ
ールを形成する場合、例えば、図８に示すように、シリ
コン基板４上にＳｉＯ2 膜５とＳｉ3 Ｎ4 膜６とを順次
形成したものをエッチングする場合には、図９の（Ａ）
に示すように、発光強度の比の時間変化の波形が１回
目、即ち、１段目の終点近傍で上昇し、２回目、即ち、
２段目の終点近傍で下降する形状となる。この場合に
は、図９の（Ｂ）に示すように、上記のようにして１回
目の終点を検出した後、求められた比（Ａ／Ａ´）およ
び比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）のグラフにおけ
る位置がグラフの横軸と再び交わる点を新たな原点Ｏ2
とし、分散傾向の情報から算出された比（Ａ／Ａ´）の
所定値および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の所
定値から他の所定領域（変動範囲）Ｒ2 を設定し、第１
および第２の活性種の発光検出情報を用いて比（Ａ／Ａ
´）および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求
め、求められた比（Ａ／Ａ´）および比の微分値（ｄ
（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）のグラフにおける位置が他の所定
領域Ｒ2 から外れたときをプラズマ処理の２回目の終点
（スロープスタート）として判定する。なお、図９の
（Ｂ）中、Ｏ1 は１回目の終点検出の際の原点であり、
Ｒ1 は１回目の終点検出の際の変動範囲である。また、
２回目のスロープスタートおよびスロープエンドの判定
方法は上記と同様に行う。
ールを形成する場合、例えば、図８に示すように、シリ
コン基板４上にＳｉＯ2 膜５とＳｉ3 Ｎ4 膜６とを順次
形成したものをエッチングする場合には、図９の（Ａ）
に示すように、発光強度の比の時間変化の波形が１回
目、即ち、１段目の終点近傍で上昇し、２回目、即ち、
２段目の終点近傍で下降する形状となる。この場合に
は、図９の（Ｂ）に示すように、上記のようにして１回
目の終点を検出した後、求められた比（Ａ／Ａ´）およ
び比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）のグラフにおけ
る位置がグラフの横軸と再び交わる点を新たな原点Ｏ2
とし、分散傾向の情報から算出された比（Ａ／Ａ´）の
所定値および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の所
定値から他の所定領域（変動範囲）Ｒ2 を設定し、第１
および第２の活性種の発光検出情報を用いて比（Ａ／Ａ
´）および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求
め、求められた比（Ａ／Ａ´）および比の微分値（ｄ
（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）のグラフにおける位置が他の所定
領域Ｒ2 から外れたときをプラズマ処理の２回目の終点
（スロープスタート）として判定する。なお、図９の
（Ｂ）中、Ｏ1 は１回目の終点検出の際の原点であり、
Ｒ1 は１回目の終点検出の際の変動範囲である。また、
２回目のスロープスタートおよびスロープエンドの判定
方法は上記と同様に行う。
【００３４】この結果、Ｓｉ3 Ｎ4 膜６にホールを形成
するためのエッチングの最終点と、これに続くＳｉＯ2
膜５にホールを形成するためのエッチングの最終点とを
夫々認識することができる。このような原点移動を行っ
てスロープスタートおよびスロープエンドの判定を繰り
返す技術は、図１０に示すような、段差がある基板７上
に形成された部分的に厚さが異なるＳｉＯ2 膜５にアス
ペクト比が異なる穴８ａ〜８ｃを形成する場合にも適用
できる。この場合においても、図１１の（Ａ）および図
１１の（Ｂ）に示すように、上記と同様に原点移動を行
うことにより、複数回のスロープスタートおよびスロー
プエンドの判定を行うことができ、正確に各ステップの
エッチング処理の終点検出を行うことができる。なお、
図１１の（Ｂ）中、Ｏ1 は１回目、即ち、１段目の終点
検出の際の原点、Ｏ2 は２回目、即ち、段目の終点検出
の際の原点、Ｏ3 は３回目、即ち、３段目の終点検出の
際の原点を夫々示し、Ｒ1は１回目の終点検出の際の変
動範囲、Ｒ2 は２回目の終点検出の際の変動範囲、Ｒ3
は３回目の終点検出の際の変動範囲を、夫々示す。
するためのエッチングの最終点と、これに続くＳｉＯ2
膜５にホールを形成するためのエッチングの最終点とを
夫々認識することができる。このような原点移動を行っ
てスロープスタートおよびスロープエンドの判定を繰り
返す技術は、図１０に示すような、段差がある基板７上
に形成された部分的に厚さが異なるＳｉＯ2 膜５にアス
ペクト比が異なる穴８ａ〜８ｃを形成する場合にも適用
できる。この場合においても、図１１の（Ａ）および図
１１の（Ｂ）に示すように、上記と同様に原点移動を行
うことにより、複数回のスロープスタートおよびスロー
プエンドの判定を行うことができ、正確に各ステップの
エッチング処理の終点検出を行うことができる。なお、
図１１の（Ｂ）中、Ｏ1 は１回目、即ち、１段目の終点
検出の際の原点、Ｏ2 は２回目、即ち、段目の終点検出
の際の原点、Ｏ3 は３回目、即ち、３段目の終点検出の
際の原点を夫々示し、Ｒ1は１回目の終点検出の際の変
動範囲、Ｒ2 は２回目の終点検出の際の変動範囲、Ｒ3
は３回目の終点検出の際の変動範囲を、夫々示す。
【００３５】次に、本発明のプラズマ処理の終点検出方
法の効果を明確にするために行った実施例について説明
する。図１２は本発明に係る終点検出装置を備えたプラ
ズマ処理装置、例えば、プラズマエッチング装置、の構
成を概略的に示す図である。プラズマ処理装置１０は、
例えばアルミニウム等の導電性材料からなる処理室１１
と、この処理室１１内に配設されかつ被処理体である半
導体ウェハＷを載置する載置台を兼ねた下部電極１２
と、この下部電極１２の上方に下部電極１２と離隔して
配設された上部電極１３とを備え、これら電極間にプラ
ズマ発生領域が規定されている。
法の効果を明確にするために行った実施例について説明
する。図１２は本発明に係る終点検出装置を備えたプラ
ズマ処理装置、例えば、プラズマエッチング装置、の構
成を概略的に示す図である。プラズマ処理装置１０は、
例えばアルミニウム等の導電性材料からなる処理室１１
と、この処理室１１内に配設されかつ被処理体である半
導体ウェハＷを載置する載置台を兼ねた下部電極１２
と、この下部電極１２の上方に下部電極１２と離隔して
配設された上部電極１３とを備え、これら電極間にプラ
ズマ発生領域が規定されている。
【００３６】処理室１１の上部には、処理ガス、例え
ば、ＣＦ4 等のフルオロカーボン系のエッチング用ガス
を導入するためのガス導入管１４が接続されている。処
理室１１の側壁には、生成ガスを排出するための排気管
１５が接続されている。下部電極１２は接地されており
常時グランド電位に保たれている。また、上部電極１３
は高周波電源１６に接続されており、高周波電源１６か
ら高周波電圧を印加して下部電極１２と上部電極１３と
の間で放電させることにより、エッチング用ガスを活性
化してラジカル種、イオン種等の活性種からなるプラズ
マＰをプラズマ発生領域に発生させる。
ば、ＣＦ4 等のフルオロカーボン系のエッチング用ガス
を導入するためのガス導入管１４が接続されている。処
理室１１の側壁には、生成ガスを排出するための排気管
１５が接続されている。下部電極１２は接地されており
常時グランド電位に保たれている。また、上部電極１３
は高周波電源１６に接続されており、高周波電源１６か
ら高周波電圧を印加して下部電極１２と上部電極１３と
の間で放電させることにより、エッチング用ガスを活性
化してラジカル種、イオン種等の活性種からなるプラズ
マＰをプラズマ発生領域に発生させる。
【００３７】処理室１１の側壁には、石英ガラス等の透
明体からなる監視用窓１７が取り付けられており、この
窓１７からプラズマＰの発光スペクトルを透過させ、こ
の透過光を分析することによりエッチングの進捗状況を
監視する。窓１７の外部には、透過光を集光するための
レンズ２１が配設され、さらにレンズ２１の後段には、
レンズ２１によって集光された光を検出して光電変換す
る光検出器２２が配設されている。この光検出器２２
は、例えば、１対の干渉フィルタまたは分光器と、１対
のフォトマルまたはフォトダイオードとから構成されて
おり、２つの特定波長の光を干渉フィルタまたは分光器
で夫々分光した後、分光した特定波長の光を夫々光電変
換して、時間に対しての発光強度の変化を表す電気信号
として送信する。この光検出器２２から送信される発光
強度の時間に対する変化に対応した２つの電気信号に基
づいて後述の演算装置３０でエッチングの終点を検出
し、終点を検出した時点で制御信号を制御装置４０に送
信し、この制御装置４０を介してプラズマ処理装置１０
を制御して、即ち、高周波電源１６の発信を停止させて
エッチングを終了させる。
明体からなる監視用窓１７が取り付けられており、この
窓１７からプラズマＰの発光スペクトルを透過させ、こ
の透過光を分析することによりエッチングの進捗状況を
監視する。窓１７の外部には、透過光を集光するための
レンズ２１が配設され、さらにレンズ２１の後段には、
レンズ２１によって集光された光を検出して光電変換す
る光検出器２２が配設されている。この光検出器２２
は、例えば、１対の干渉フィルタまたは分光器と、１対
のフォトマルまたはフォトダイオードとから構成されて
おり、２つの特定波長の光を干渉フィルタまたは分光器
で夫々分光した後、分光した特定波長の光を夫々光電変
換して、時間に対しての発光強度の変化を表す電気信号
として送信する。この光検出器２２から送信される発光
強度の時間に対する変化に対応した２つの電気信号に基
づいて後述の演算装置３０でエッチングの終点を検出
し、終点を検出した時点で制御信号を制御装置４０に送
信し、この制御装置４０を介してプラズマ処理装置１０
を制御して、即ち、高周波電源１６の発信を停止させて
エッチングを終了させる。
【００３８】ここで、レンズ２１の位置は、レンズ移動
手段（図示せず）により適宜垂直方向に移動することが
できる。例えば、半導体基板上に形成された膜をホール
形成のためにプラズマエッチングする場合において、特
定波長を有する発光スペクトルを検出するとき、膜の上
面から反射した光と、膜の下面（半導体基板と膜との界
面）から反射した光とが干渉して光検出器２２に入る
と、正確に発光スペクトルの発光強度を検出することが
できなくなる可能性がある。このような干渉光が入射し
ないように、この実施の形態では、レンズ移動手段によ
りレンズの焦点位置をずらせることができる。
手段（図示せず）により適宜垂直方向に移動することが
できる。例えば、半導体基板上に形成された膜をホール
形成のためにプラズマエッチングする場合において、特
定波長を有する発光スペクトルを検出するとき、膜の上
面から反射した光と、膜の下面（半導体基板と膜との界
面）から反射した光とが干渉して光検出器２２に入る
と、正確に発光スペクトルの発光強度を検出することが
できなくなる可能性がある。このような干渉光が入射し
ないように、この実施の形態では、レンズ移動手段によ
りレンズの焦点位置をずらせることができる。
【００３９】次に、本発明に係る終点検出を行う演算装
置３０について説明する。演算装置３０は、図１３に示
すように、光検出器２２からの入力信号、すなわち第１
の特定波長の光の発光強度の変化を表す信号と、第２の
特定波長の光の発光強度の変化を表す信号の夫々の情報
を演算して、両発光強度の変化の比およびこの比の微分
値（傾き）を抽出する、即ち、計算する要素抽出器３１
と、発光強度の比（Ａ／Ａ´）を横軸にとり、比の微分
値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）、即ち、傾きを縦軸にと
り、比（Ａ／Ａ´）の平均値と比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ
´）／ｄｔ）の平均値との交点を原点としたグラフに、
上記比と比の微分値の時間に対する変化をプロットし
て、図５に示すようなグラフを作成するグラフ化器３２
と、作成されたグラフからスロープスタートを判定する
スロープスタート判定器３３と、作成されたグラフから
スロープエンドを判定するスロープエンド判定器３４と
により構成されている。この好ましい実施の形態におい
ては、前述した積層膜や段差を有する基板上の膜の処理
の際に作成されたグラフにおける原点を移動する原点移
動器３５が、判定器３３，３４の出力側に設けられてい
る。これら原点移動器は、上述したような原点を移動さ
せる場合にのみ駆動されるものであり、要素抽出器３１
に、同様の操作を繰り返すように指令する。
置３０について説明する。演算装置３０は、図１３に示
すように、光検出器２２からの入力信号、すなわち第１
の特定波長の光の発光強度の変化を表す信号と、第２の
特定波長の光の発光強度の変化を表す信号の夫々の情報
を演算して、両発光強度の変化の比およびこの比の微分
値（傾き）を抽出する、即ち、計算する要素抽出器３１
と、発光強度の比（Ａ／Ａ´）を横軸にとり、比の微分
値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）、即ち、傾きを縦軸にと
り、比（Ａ／Ａ´）の平均値と比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ
´）／ｄｔ）の平均値との交点を原点としたグラフに、
上記比と比の微分値の時間に対する変化をプロットし
て、図５に示すようなグラフを作成するグラフ化器３２
と、作成されたグラフからスロープスタートを判定する
スロープスタート判定器３３と、作成されたグラフから
スロープエンドを判定するスロープエンド判定器３４と
により構成されている。この好ましい実施の形態におい
ては、前述した積層膜や段差を有する基板上の膜の処理
の際に作成されたグラフにおける原点を移動する原点移
動器３５が、判定器３３，３４の出力側に設けられてい
る。これら原点移動器は、上述したような原点を移動さ
せる場合にのみ駆動されるものであり、要素抽出器３１
に、同様の操作を繰り返すように指令する。
【００４０】さらに詳しくは、要素抽出器３１において
は、次の演算処理が行われる。 （１）指定期間（平均化時間）内の第１および第２の活
性種の発光検出情報に基づいて、発光強度と時間との関
係において第１の活性種の近似一次関係式Ａおよび第２
の活性種の近似一次関係式Ｂを求める。 （２）第１の活性種の近似一次関係式Ａおよび第２の活
性種の近似一次関係式Ｂを用いて、即ち、第２の活性種
の近似一次関係式Ｂの時間経過成分を第１の活性種の近
似一次関係式Ａの時間経過成分に代入して、第１の活性
種の擬似近似一次関係式Ａ´を求める。 （３）第１の活性種の近似一次関係式Ａおよび第１の活
性種の擬似近似一次関係式Ａ´から、両者の比（Ａ／Ａ
´）および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求め
る。 （４）平均化時間内の比（Ａ／Ａ´）および比の微分値
（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）のそれぞれの平均値および分
散値を求める。
は、次の演算処理が行われる。 （１）指定期間（平均化時間）内の第１および第２の活
性種の発光検出情報に基づいて、発光強度と時間との関
係において第１の活性種の近似一次関係式Ａおよび第２
の活性種の近似一次関係式Ｂを求める。 （２）第１の活性種の近似一次関係式Ａおよび第２の活
性種の近似一次関係式Ｂを用いて、即ち、第２の活性種
の近似一次関係式Ｂの時間経過成分を第１の活性種の近
似一次関係式Ａの時間経過成分に代入して、第１の活性
種の擬似近似一次関係式Ａ´を求める。 （３）第１の活性種の近似一次関係式Ａおよび第１の活
性種の擬似近似一次関係式Ａ´から、両者の比（Ａ／Ａ
´）および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求め
る。 （４）平均化時間内の比（Ａ／Ａ´）および比の微分値
（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）のそれぞれの平均値および分
散値を求める。
【００４１】グラフ化器３２、スロープスタート判定器
３３、およびスロープエンド判定器３４では、それぞれ
上述したような処理を行って、それぞれグラフ作成、ス
ロープスタート判定、およびスロープエンド判定を行
う。
３３、およびスロープエンド判定器３４では、それぞれ
上述したような処理を行って、それぞれグラフ作成、ス
ロープスタート判定、およびスロープエンド判定を行
う。
【００４２】スロープスタート判定およびスロープエン
ド判定の判定結果は、制御装置４０へ送信され、その判
定結果の信号に基づいて制御装置４０を介して高周波電
源１６等を制御することによりエッチング処理を制御す
る。なお、スロープエンド判定の判定結果は、必要に応
じて原点移動器３５に送られ、その原点移動がなされた
結果の信号もまた制御装置４０に送られる。
ド判定の判定結果は、制御装置４０へ送信され、その判
定結果の信号に基づいて制御装置４０を介して高周波電
源１６等を制御することによりエッチング処理を制御す
る。なお、スロープエンド判定の判定結果は、必要に応
じて原点移動器３５に送られ、その原点移動がなされた
結果の信号もまた制御装置４０に送られる。
【００４３】上記構成を有するプラズマ処理装置（プラ
ズマエッチング装置）を用いてシリコン基板上に形成さ
れたＳｉＯ2 膜をＣＦ4 ガスを用いて実際にエッチング
する場合について説明する。ここでは、第１の活性種と
してＳｉＯ2 のエッチングにより生成するＣＯ分子を用
い、第２の活性種としてイオン化されたエッチャントで
あるＣＦ2 * 分子を用いる。また、ＣＯ分子はスペクト
ロスコープで分析し、ＣＦ2 * 分子はオプトフィルタで
フィルタリングした。なお、ＣＯ分子の使用発光波長は
約２１９ｎｍであり、ＣＦ2 * 分子の使用発光波長は約
２６０ｎｍである。
ズマエッチング装置）を用いてシリコン基板上に形成さ
れたＳｉＯ2 膜をＣＦ4 ガスを用いて実際にエッチング
する場合について説明する。ここでは、第１の活性種と
してＳｉＯ2 のエッチングにより生成するＣＯ分子を用
い、第２の活性種としてイオン化されたエッチャントで
あるＣＦ2 * 分子を用いる。また、ＣＯ分子はスペクト
ロスコープで分析し、ＣＦ2 * 分子はオプトフィルタで
フィルタリングした。なお、ＣＯ分子の使用発光波長は
約２１９ｎｍであり、ＣＦ2 * 分子の使用発光波長は約
２６０ｎｍである。
【００４４】まず、光検出器２２により検出され、フィ
ルタリングされた光信号を、光電変換器（図示せず）に
より電気信号に変換し、その電気信号はプリアンプ（図
示せず）により増幅する。
ルタリングされた光信号を、光電変換器（図示せず）に
より電気信号に変換し、その電気信号はプリアンプ（図
示せず）により増幅する。
【００４５】次いで、ＣＯ分子の電気信号のプリアンプ
の増幅率を調節してＣＦ2 * 分子と同じレベルにＣＯ分
子の電気信号を増幅する。この段階で両電気信号はアナ
ログ信号である。
の増幅率を調節してＣＦ2 * 分子と同じレベルにＣＯ分
子の電気信号を増幅する。この段階で両電気信号はアナ
ログ信号である。
【００４６】次いで、サンプリングサイクルの２倍以上
の周波数、この場合２０Ｈｚ以上を有するノイズ成分を
フィルタでカットする。その後、両電気信号を０．１秒
のサイクルでサンプリングし、Ａ／Ｄ変換器によりデジ
タル化する。
の周波数、この場合２０Ｈｚ以上を有するノイズ成分を
フィルタでカットする。その後、両電気信号を０．１秒
のサイクルでサンプリングし、Ａ／Ｄ変換器によりデジ
タル化する。
【００４７】次いで、デジタル化された両電気信号を動
的な平均化方法により平滑化する。これは、いわゆるロ
ーパスフィルタの効果を有し、高周波数ノイズ（すなわ
ちランダムノイズ）を含まない比較的平滑な信号が得ら
れる。
的な平均化方法により平滑化する。これは、いわゆるロ
ーパスフィルタの効果を有し、高周波数ノイズ（すなわ
ちランダムノイズ）を含まない比較的平滑な信号が得ら
れる。
【００４８】次いで、要素抽出器３１において、ＣＯ分
子の近似一次関係式ＡおよびＣＦ2 * 分子の近似一次関
係式Ｂを求める。これらの発光強度の時間変化及び一次
関係式を示す直線を図１４に示す。また、これらを用い
てＣＦ2 * 分子の近似一次関係式ＢからＣＯ分子の擬似
近似一次関係式Ａ´を求める。このこれら関係式Ａ，
Ｂ，Ａ´に対応する発光強度の時間変化を図１５に示
す。
子の近似一次関係式ＡおよびＣＦ2 * 分子の近似一次関
係式Ｂを求める。これらの発光強度の時間変化及び一次
関係式を示す直線を図１４に示す。また、これらを用い
てＣＦ2 * 分子の近似一次関係式ＢからＣＯ分子の擬似
近似一次関係式Ａ´を求める。このこれら関係式Ａ，
Ｂ，Ａ´に対応する発光強度の時間変化を図１５に示
す。
【００４９】近似一次関係式Ａおよび擬似近似一次関係
式Ａ´は、いずれもＣＯ分子の発光光量（強度）を表す
ものであり、その比（Ａ／Ａ´）および比の微分値（ｄ
（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求める。比（Ａ／Ａ´）の時間
変化を図１６に示す。図１６には、比較のために、ＣＯ
分子の近似一次関係式ＡおよびＣＦ2 * 分子の近似一次
関係式Ｂの単なる比（Ａ／Ｂ）の時間変化を併記した。
図１６から明らかなように、本発明の方法によれば、終
点前後において波形が平坦であるので、終点検出を正確
に行うことができる。一方、単なる比（Ａ／Ｂ）の場合
には、波形が安定せず、ドリフト変動により終点を正確
に検出することができない。
式Ａ´は、いずれもＣＯ分子の発光光量（強度）を表す
ものであり、その比（Ａ／Ａ´）および比の微分値（ｄ
（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求める。比（Ａ／Ａ´）の時間
変化を図１６に示す。図１６には、比較のために、ＣＯ
分子の近似一次関係式ＡおよびＣＦ2 * 分子の近似一次
関係式Ｂの単なる比（Ａ／Ｂ）の時間変化を併記した。
図１６から明らかなように、本発明の方法によれば、終
点前後において波形が平坦であるので、終点検出を正確
に行うことができる。一方、単なる比（Ａ／Ｂ）の場合
には、波形が安定せず、ドリフト変動により終点を正確
に検出することができない。
【００５０】次いで、比（Ａ／Ａ´）を横軸とし、比の
微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を縦軸とし、指定期間
（平均化時間）内の情報から算出した比および比の微分
値の平均値を原点としたグラフを作成する。グラフ上に
比および比の微分値をプロットすると、図１７に示すよ
うになる。
微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を縦軸とし、指定期間
（平均化時間）内の情報から算出した比および比の微分
値の平均値を原点としたグラフを作成する。グラフ上に
比および比の微分値をプロットすると、図１７に示すよ
うになる。
【００５１】さらに、グラフ上において、平均化時間内
に求められた分散傾向の情報から算出された比（Ａ／Ａ
´）および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の所定
値から、グラフにおける初期の変動範囲を求める。
に求められた分散傾向の情報から算出された比（Ａ／Ａ
´）および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の所定
値から、グラフにおける初期の変動範囲を求める。
【００５２】次いで、グラフ上の変動範囲外で終点を判
定する位置（値）を設定し、その位置から原点までの距
離と、変動範囲の円の半径とを比較することにより、ス
ロープスタート判定器３３においてスロープスタートを
判定する。すなわち、平均化時間以降の処理中における
ＣＯ分子およびＣＦ2 * の発光検出情報を用いて比（Ａ
／Ａ´）および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を
求め、グラフ上の位置から原点までの距離を求め、この
距離と平均化時間内の発光検出情報で求められた変動範
囲の半径とを比較する。
定する位置（値）を設定し、その位置から原点までの距
離と、変動範囲の円の半径とを比較することにより、ス
ロープスタート判定器３３においてスロープスタートを
判定する。すなわち、平均化時間以降の処理中における
ＣＯ分子およびＣＦ2 * の発光検出情報を用いて比（Ａ
／Ａ´）および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を
求め、グラフ上の位置から原点までの距離を求め、この
距離と平均化時間内の発光検出情報で求められた変動範
囲の半径とを比較する。
【００５３】具体的には、終点を判定する位置に対応す
る比および比の微分値の値と、それぞれの平均値（原
点）との差の二乗和の平方根（Ｄ）を求め、上記円の半
径（Ｃ）との比（Ｄ／Ｃ）があらかじめ設定した閾値よ
り大きくなったところをスロープスタートとして判定す
る。
る比および比の微分値の値と、それぞれの平均値（原
点）との差の二乗和の平方根（Ｄ）を求め、上記円の半
径（Ｃ）との比（Ｄ／Ｃ）があらかじめ設定した閾値よ
り大きくなったところをスロープスタートとして判定す
る。
【００５４】一方、スロープエンドは、比の微分値、す
なわち傾きが再び横軸に近付くことにより判定する。す
なわち、終点を判定する傾きとその分散傾向に基づく所
定値とを比較して、これから得られた（（傾き−傾きの
平均値）／所定値）を求め、この値があらかじめ設定し
た閾値より小さくなったところをスロープエンド判定器
３４によりスロープエンドとして判定する。
なわち傾きが再び横軸に近付くことにより判定する。す
なわち、終点を判定する傾きとその分散傾向に基づく所
定値とを比較して、これから得られた（（傾き−傾きの
平均値）／所定値）を求め、この値があらかじめ設定し
た閾値より小さくなったところをスロープエンド判定器
３４によりスロープエンドとして判定する。
【００５５】上述した本発明の終点検出方法によれば、
発光光量（開口率）を従来に比べて３倍（１％から３
％）に向上させることができる。上記実施例では、第１
の活性種としてＣＯ分子を用い、第２の活性種としてＣ
Ｆ2 * 分子を用いた場合について説明しているが、本発
明は、第１の活性種および第２の活性種として他の活性
種を用いた場合にも適用することができる。
発光光量（開口率）を従来に比べて３倍（１％から３
％）に向上させることができる。上記実施例では、第１
の活性種としてＣＯ分子を用い、第２の活性種としてＣ
Ｆ2 * 分子を用いた場合について説明しているが、本発
明は、第１の活性種および第２の活性種として他の活性
種を用いた場合にも適用することができる。
【００５６】上記実施形態においては、プラズマ処理が
エッチングである場合について説明しているが、本発明
はプラズマ処理がＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition
）やＰＶＤ（Physical Vapor Deposition ）等のプラ
ズマを使用した処理の場合についても同様に適用するこ
とができる。
エッチングである場合について説明しているが、本発明
はプラズマ処理がＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition
）やＰＶＤ（Physical Vapor Deposition ）等のプラ
ズマを使用した処理の場合についても同様に適用するこ
とができる。
【００５７】上記実施の形態では、第１の活性種および
第２の活性種の特定波長での発光スペクトルの発光強度
の時間に対する変化に近似する実験式を近似一次関係式
をしようしたが、実験式は、これに限定されることはな
いことは、当業者にとって自明であろう。例えば、時間
に対する変化が、楕円もしくは双曲線の一部に沿うよう
に変化する場合には、これら二次関係式を使用すること
ができる。即ち、本発明においては、発光強度の変化に
最も近似した実験式を使用することが、より精度の良い
測定をするために好ましい。
第２の活性種の特定波長での発光スペクトルの発光強度
の時間に対する変化に近似する実験式を近似一次関係式
をしようしたが、実験式は、これに限定されることはな
いことは、当業者にとって自明であろう。例えば、時間
に対する変化が、楕円もしくは双曲線の一部に沿うよう
に変化する場合には、これら二次関係式を使用すること
ができる。即ち、本発明においては、発光強度の変化に
最も近似した実験式を使用することが、より精度の良い
測定をするために好ましい。
【００５８】前記第１の活性種と第２の活性種として、
これの発光強度が、指定期間以後のプラズマ処理の終点
において、図４に示すように弱くなる活性種と、図７の
（Ａ）に示すように強くなる活性種とが使用されること
が、感度を高めるために好ましい。
これの発光強度が、指定期間以後のプラズマ処理の終点
において、図４に示すように弱くなる活性種と、図７の
（Ａ）に示すように強くなる活性種とが使用されること
が、感度を高めるために好ましい。
【００５９】以上説明したように本発明によれば、閾値
との直接比較を行わず、プラズマ処理の指定期間内の分
散傾向の情報から得られた所定値を終点の判定に利用し
ているので、２波長を用いた従来の終点検出方法で除去
できないドリフト変動を充分に除去することができる。
したがって、Ｓ／Ｎが悪い状態であっても正確に終点を
検出することができる。このように、正確にプラズマの
終端を検出できるので、発光光量（開口率）を従来に比
べて３倍に向上させることができる。
との直接比較を行わず、プラズマ処理の指定期間内の分
散傾向の情報から得られた所定値を終点の判定に利用し
ているので、２波長を用いた従来の終点検出方法で除去
できないドリフト変動を充分に除去することができる。
したがって、Ｓ／Ｎが悪い状態であっても正確に終点を
検出することができる。このように、正確にプラズマの
終端を検出できるので、発光光量（開口率）を従来に比
べて３倍に向上させることができる。
【図１】プラズマ発光強度のノイズ変動を説明するため
の図。
の図。
【図２】プラズマ発光強度のドリフト変動を説明するた
めの図。
めの図。
【図３】第１および第２の活性種の近似一次関係式並び
に第１の活性種の擬似近似一次関係式を説明するための
図。
に第１の活性種の擬似近似一次関係式を説明するための
図。
【図４】発光強度（比）と傾き（微分値）との時間変化
を示す特性図。
を示す特性図。
【図５】発光強度（比）を横軸とし、傾き（微分値）を
縦軸としたときの、図４に示す値をプロットしたグラ
フ。
縦軸としたときの、図４に示す値をプロットしたグラ
フ。
【図６】スロープスタートを説明するための図。
【図７】（Ａ）は発光強度（比）および傾き（微分値）
の時間変化の他の例を示す特性図、そして、（Ｂ）は発
光強度（比）を横軸とし、傾き（微分値）を縦軸とし
た、（Ａ）に示す値をプロットしたグラフ。
の時間変化の他の例を示す特性図、そして、（Ｂ）は発
光強度（比）を横軸とし、傾き（微分値）を縦軸とし
た、（Ａ）に示す値をプロットしたグラフ。
【図８】被エッチング体の一例を示す図。
【図９】（Ａ）は、発光強度（比）および傾き（微分
値）の時間変化の他の例を示す、図７の（Ａ）と同様の
特性図、そして、（Ｂ）は発光強度（比）を横軸とし、
傾き（微分値）を縦軸とした、（Ａ）に示す値をプロッ
トしたグラフ。
値）の時間変化の他の例を示す、図７の（Ａ）と同様の
特性図、そして、（Ｂ）は発光強度（比）を横軸とし、
傾き（微分値）を縦軸とした、（Ａ）に示す値をプロッ
トしたグラフ。
【図１０】被エッチング体の他の例を示す断面図。
【図１１】（Ａ）は、は発光強度（比）および傾き（微
分値）の時間変化の他の例を示す特性図、そして、
（Ｂ）は発光強度（比）を横軸とし、傾き（微分値）を
縦軸とした、（Ａ）に示す値をプロットしたグラフ。
分値）の時間変化の他の例を示す特性図、そして、
（Ｂ）は発光強度（比）を横軸とし、傾き（微分値）を
縦軸とした、（Ａ）に示す値をプロットしたグラフ。
【図１２】本発明の終点検出装置を有するプラズマエッ
チング装置を概略的に示す図。
チング装置を概略的に示す図。
【図１３】図１２に示すプラズマエッチング装置におけ
る終点検出装置を説明するための図。
る終点検出装置を説明するための図。
【図１４】ＣＯ分子とＣＦ2 * の発光強度の時間変化を
示す特性図。
示す特性図。
【図１５】演算後のＣＯ分子とＣＦ2 * の発光強度の時
間変化を示す特性図。
間変化を示す特性図。
【図１６】ＣＯ分子とＣＦ2 * の発光強度の変化率
（比）の時間変化を示す特性図。
（比）の時間変化を示す特性図。
【図１７】ＣＯ分子とＣＦ2 * の発光強度の変化率
（比）を横軸とし、その傾き（微分値）を縦軸としたと
きのグラフ。
（比）を横軸とし、その傾き（微分値）を縦軸としたと
きのグラフ。
１０…プラズマ処理装置、２２…光検出器、３０…演算
装置、３１…要素抽出器、３２…グラフ化器、３３…ス
ロープスタート判定器、３４…スロープエンド判定器、
３５…原点移動器、４０…制御装置。
装置、３１…要素抽出器、３２…グラフ化器、３３…ス
ロープスタート判定器、３４…スロープエンド判定器、
３５…原点移動器、４０…制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｐ
Claims (11)
- 【請求項１】 被処理体にプラズマを用いた処理を施す
際に、前記プラズマ処理中の指定期間中及びこれ以降
の、第１および第２の活性種の夫々特定波長を有する発
光強度を検出し、この発光検出情報を出力する工程と、 これら発光検出情報に基づいて、発光強度と時間との関
係において第１の活性種の近似関係式Ａおよび第２の活
性種の近似関係式Ｂを求める工程と、 前記第１の活性種の近似関係式Ａおよび前記第２の活性
種の近似関係式Ｂを用いて、第１の活性種の擬似近似関
係式Ａ´を求める工程と、 前記第１の活性種の近似関係式Ａおよび前記第１の活性
種の擬似近似関係式Ａ´から、両者の比（Ａ／Ａ´）お
よび前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求める
工程と、 前記指定期間内の前記比（Ａ／Ａ´）および前記比の微
分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）のそれぞれの平均値およ
び分散傾向を求める工程と、 前記比（Ａ／Ａ´）を横軸にとり、前記比の微分値（ｄ
（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を縦軸にとり、前記指定期間内の
前記比（Ａ／Ａ´）の平均値と前記比の微分値（ｄ（Ａ
／Ａ´）／ｄｔ）の平均値との交点を原点としたグラフ
に、前記分散傾向の情報から算出した前記比（Ａ／Ａ
´）の所定値および前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／
ｄｔ）の所定値から所定領域を設定する工程と、 前記指定期間以降の処理中における前記第１および第２
の活性種の発光検出情報を用いて比（Ａ／Ａ´）および
比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求め、求められ
た比（Ａ／Ａ´）および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／
ｄｔ）の前記グラフにおける位置が前記所定領域から外
れたときをプラズマ処理の終点として判定する工程と、
を具備することを特徴とするプラズマ処理の終点検出方
法。 - 【請求項２】 前記所定領域は、前記指定期間の前記分
散傾向の情報から算出した前記比（Ａ／Ａ´）の所定値
および前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の所定
値の二乗和の平方根ｒ1 により設定されることを特徴と
する請求項１のプラズマ処理の終点検出方法。 - 【請求項３】 前記分散傾向の情報から算出した前記比
（Ａ／Ａ´）の所定値として前記比と前記比の平均値と
の間の差の最大値を用い、前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ
´）／ｄｔ）の所定値として前記比の微分値と前記比の
微分値の平均値との差の最大値を用いることを特徴とす
る請求項１のプラズマ処理の終点検出方法。 - 【請求項４】 プラズマ処理の終点を判定する工程は、
前記指定期間の前記分散傾向の情報から算出した前記比
（Ａ／Ａ´）の所定値および前記比の微分値（ｄ（Ａ／
Ａ´）／ｄｔ）の所定値の二乗和の平方根ｒ1 と、前記
求められた比（Ａ／Ａ´）および比の微分値（ｄ（Ａ／
Ａ´）／ｄｔ）の前記グラフにおける位置と前記原点と
の距離ｒ2 とを比較し、前記距離ｒ2 が前記分散の二乗
和の平方根ｒ1 よりも大きくなったときをプラズマ処理
の終点を判定する工程を含むことを特徴とする請求項１
のプラズマ処理の終点検出方法。 - 【請求項５】 プラズマ処理の終点を判定する工程は、
前記指定期間の前記分散傾向の情報から算出した前記比
（Ａ／Ａ´）の所定値および前記比の微分値（ｄ（Ａ／
Ａ´）／ｄｔ）の所定値の二乗和の平方根ｒ1 を算出
し、前記グラフにおける座標の横軸成分と縦軸成分の値
がいずれも前記所定値の二乗和の平方根ｒ1 よりも大き
くなったときをプラズマ処理の終点を判定する工程を含
むことを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理の終点
検出方法。 - 【請求項６】 前記求められた比（Ａ／Ａ´）および比
の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の前記グラフにおけ
る位置が前記グラフの横軸と再び交わる点を原点とし、
前記比（Ａ／Ａ´）の所定値および比の微分値（ｄ（Ａ
／Ａ´）／ｄｔ）の所定値から他の所定領域を設定し、
前記指定期間以降の処理中における前記第１および第２
の活性種の発光検出情報を用いて比（Ａ／Ａ´）および
比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求め、求められ
た比（Ａ／Ａ´）および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／
ｄｔ）の前記グラフにおける位置が前記他の所定領域か
ら外れたときをプラズマ処理の他の終点として判定する
工程をさらに具備することを特徴とする請求項１のプラ
ズマ処理の終点検出方法。 - 【請求項７】 被処理体にプラズマを用いた処理を施す
際に、前記プラズマ処理中の指定期間、並びにそれ以降
に第１および第２の活性種からの発光の特定波長での発
光強度を光検出手段により逐次検出して発光検出情報を
出力する工程と、 前記指定期間内の発光検出情報に基づいて、発光強度と
時間との関係において第１の活性種の近似関係式Ａおよ
び第２の活性種の近似関係式Ｂを求める工程と、 前記第１の活性種の近似関係式Ａおよび前記第２の活性
種の近似関係式Ｂを用いて、第１の活性種の擬似近似関
係式Ａ´を求める工程と、 前記第１の活性種の近似関係式Ａおよび前記第１の活性
種の擬似近似関係式Ａ´から、両者の比（Ａ／Ａ´）お
よび前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求める
工程と、 前記指定期間内の前記比（Ａ／Ａ´）および前記比の微
分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）のそれぞれの平均値およ
び分散傾向を求める工程と、 前記比（Ａ／Ａ´）を横軸にとり、前記比の微分値（ｄ
（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を縦軸にとり、前記指定期間内の
前記比（Ａ／Ａ´）の平均値と前記比の微分値（ｄ（Ａ
／Ａ´）／ｄｔ）の平均値との交点を原点としたグラフ
に、前記指定期間以降の処理中における前記第１および
第２の活性種の発光検出情報を用いて求められた比（Ａ
／Ａ´）および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の
前記グラフにおける位置が前記原点から外れて再び横軸
に近接するときをプラズマ処理の終点として判定する工
程と、を具備することを特徴とするプラズマ処理の終点
検出方法。 - 【請求項８】 被処理体にプラズマを用いた処理中に、
前記プラズマにより発生された第１および第２の活性種
の夫々特定波長での発光強度を、処理中の指定期間中及
びこれ以降検出し、この発光検出情報を出力する工程
と、 これら発光検出情報に基づいて、時間の経過に対する発
光強度の変化に近似し直線もしくは曲線を表す第１の活
性種の近似関係式Ａおよび第２の活性種の近似関係式Ｂ
を求める工程と、 前記第２の活性種の近似関係式Ｂの経過時間を第１の活
性種の近似関係式Ａの経過時間に代入して、第１の活性
種の擬似近似関係式Ａ´を求める工程と、 前記第１の活性種の近似関係式Ａおよび前記第１の活性
種の擬似近似関係式Ａ´から、両者の比（Ａ／Ａ´）お
よび前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求める
工程と、 前記指定期間内の前記比（Ａ／Ａ´）および前記比の微
分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）のそれぞれの平均値およ
び分散傾向を求める工程と、 直交座標の一方の軸に前記比（Ａ／Ａ´）をとり、他方
の軸に前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）をと
り、前記指定期間内の前記比（Ａ／Ａ´）の平均値と前
記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の平均値との交
点を原点としたグラフを準備し、このグラフに前記分散
傾向の情報から算出した前記比（Ａ／Ａ´）の所定値お
よび前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の所定値
から所定領域を設定する工程と、 前記指定期間以降の処理中における前記第１および第２
の活性種の発光検出情報を用いて比（Ａ／Ａ´）および
比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求め、求められ
た比（Ａ／Ａ´）および比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／
ｄｔ）の前記グラフにおける位置が前記所定領域から外
れたときをプラズマ処理の終点として判定する工程と、
を具備することを特徴とするプラズマ処理の終点検出方
法。 - 【請求項９】 前記第１の活性種の近似関係式Ａおよび
第２の活性種の近似関係式Ｂを求める工程は、前記第１
の活性種の近似一次関係式Ａおよび第２の活性種の近似
一次関係式Ｂを求める工程であり、 前記第１の活性種の擬似近似関係式Ａ´を求める工程
は、前記第１の活性種の近似一次関係式Ａおよび前記第
２の活性種の近似一次関係式Ｂを用いて、第１の活性種
の擬似近似一次関係式Ａ´を求める工程であり、 前記比（Ａ／Ａ´）および前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ
´）／ｄｔ）を求める工程は、前記第１の活性種の近似
一次関係式Ａおよび前記第１の活性種の擬似近似一次関
係式Ａ´から、両者の比（Ａ／Ａ´）および前記比の微
分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求める工程であること
を特徴とする請求項１ないし８のいずれか１のプラズマ
処理の終点検出方法。 - 【請求項１０】 前記第１の活性種と第２の活性種とし
て、これの発光強度が、指定期間以後のプラズマ処理の
終点において、弱くなる活性種と、強くなる活性種とが
使用されることを特徴とする請求項１ないし９のいずれ
か１のプラズマ処理の終点検出方法。 - 【請求項１１】 被処理体にプラズマを用いた処理を施
す際にプラズマにより発生した第１および第２の活性種
の特定波長での発光強度の時間に対する変化を検出し
て、発光検出情報する光検出手段と、 指定期間内の発光検出情報に基づいて、発光強度と時間
との関係において第１の活性種の近似関係式Ａおよび第
２の活性種の近似関係式Ｂを求め、前記第１の活性種の
近似関係式Ａおよび前記第２の活性種の近似関係式Ｂを
用いて、第１の活性種の擬似近似関係式Ａ´を求め、前
記第１の活性種の近似関係式Ａおよび前記第１の活性種
の擬似近似関係式Ａ´から、両者の比（Ａ／Ａ´）およ
び前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を求め、前
記指定期間内の前記比（Ａ／Ａ´）および前記比の微分
値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）のそれぞれの平均値および
分散傾向を求める演算手段と、 前記比（Ａ／Ａ´）を横軸にとり、前記比の微分値（ｄ
（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）を縦軸にとり、前記比（Ａ／Ａ
´）の平均値と前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄ
ｔ）の平均値との交点を原点としたグラフを作成するグ
ラフ化手段と、 前記分散傾向の情報から算出した前記比（Ａ／Ａ´）の
所定値および前記比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）
の所定値から所定領域を設定し、前記指定期間以降の処
理中における前記第１および第２の活性種の発光検出情
報を用いて比（Ａ／Ａ´）および比の微分値（ｄ（Ａ／
Ａ´）／ｄｔ）を求め、求められた比（Ａ／Ａ´）およ
び比の微分値（ｄ（Ａ／Ａ´）／ｄｔ）の前記グラフに
おける位置が前記所定領域から外れたときをプラズマ処
理の終点として判定する判定手段と、を具備することを
特徴とするプラズマ処理の終点検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30444297A JP3872879B2 (ja) | 1996-11-11 | 1997-11-06 | プラズマ処理の終点検出方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-298697 | 1996-11-11 | ||
| JP29869796 | 1996-11-11 | ||
| JP30444297A JP3872879B2 (ja) | 1996-11-11 | 1997-11-06 | プラズマ処理の終点検出方法およびその装置 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004111117A Division JP2004253813A (ja) | 1996-11-11 | 2004-04-05 | プラズマ処理の終点検出方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10189552A true JPH10189552A (ja) | 1998-07-21 |
| JP3872879B2 JP3872879B2 (ja) | 2007-01-24 |
Family
ID=26561623
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|---|---|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008218557A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Elpida Memory Inc | 半導体デバイスの製造方法および製造装置 |
| JP2008294078A (ja) * | 2007-05-22 | 2008-12-04 | Hitachi High-Technologies Corp | プラズマ処理装置 |
| JP2009231718A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Renesas Technology Corp | ドライエッチング終点検出方法 |
| JP2011249841A (ja) * | 2002-10-31 | 2011-12-08 | Tokyo Electron Ltd | エンドポイントを検出するための方法及び装置 |
| JP2015023104A (ja) * | 2013-07-18 | 2015-02-02 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理装置及びプラズマ処理装置の運転方法 |
-
1997
- 1997-11-06 JP JP30444297A patent/JP3872879B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2011249841A (ja) * | 2002-10-31 | 2011-12-08 | Tokyo Electron Ltd | エンドポイントを検出するための方法及び装置 |
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| JP2009231718A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Renesas Technology Corp | ドライエッチング終点検出方法 |
| JP2015023104A (ja) * | 2013-07-18 | 2015-02-02 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理装置及びプラズマ処理装置の運転方法 |
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