JPS5830131A - エッチングの終点検出法 - Google Patents
エッチングの終点検出法Info
- Publication number
- JPS5830131A JPS5830131A JP56128222A JP12822281A JPS5830131A JP S5830131 A JPS5830131 A JP S5830131A JP 56128222 A JP56128222 A JP 56128222A JP 12822281 A JP12822281 A JP 12822281A JP S5830131 A JPS5830131 A JP S5830131A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- end point
- chromium
- emission spectrum
- point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
- H10P50/20—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching
- H10P50/26—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of conductive or resistive materials
- H10P50/264—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of conductive or resistive materials by chemical means
- H10P50/266—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of conductive or resistive materials by chemical means by vapour etching only
- H10P50/267—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of conductive or resistive materials by chemical means by vapour etching only using plasmas
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- 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
【発明の詳細な説明】
本発明はドライエツチングの際に使用されるエツチング
の終点検出法に関し、！ｌ！ｆに、クロム膜、酸化クロ
ム膜のようをクロムを含有する膜をエツチングする際に
用いられるエツチングの終点検出法に関する。
の終点検出法に関し、！ｌ！ｆに、クロム膜、酸化クロ
ム膜のようをクロムを含有する膜をエツチングする際に
用いられるエツチングの終点検出法に関する。
一般に、半導体装置等の製造の際に使用されるフォトマ
スクとして、精密研磨されたガラス基板上に、クロム膜
あるいは酸化クロム膜のようなりロム含有膜を１０００
Ａ前後形成したクロムマスクが多用されている。このよ
うなりロムマスクを製作する場合、基板上に一様にクロ
ム含有膜を被着してマスクブランクを作成し、このブラ
ンクにパターンを形成する必要がある。パターンを形成
するためには、レジストを塗布する工程並びに露光、現
像工程のほかに、クロム含有膜をエツチングする工程が
不可欠である。
スクとして、精密研磨されたガラス基板上に、クロム膜
あるいは酸化クロム膜のようなりロム含有膜を１０００
Ａ前後形成したクロムマスクが多用されている。このよ
うなりロムマスクを製作する場合、基板上に一様にクロ
ム含有膜を被着してマスクブランクを作成し、このブラ
ンクにパターンを形成する必要がある。パターンを形成
するためには、レジストを塗布する工程並びに露光、現
像工程のほかに、クロム含有膜をエツチングする工程が
不可欠である。
クロム含有膜をエツチングする工程として。
硝酸第２セリウムアンモン及び過塩素酸の混合溶液を用
いたウェットエツチングの代りに、廃液処理の問題、微
細加工性の問題等の少ないガスプラズマを利用したドラ
イエツチングが最近盛んに用いられる傾向にある。
いたウェットエツチングの代りに、廃液処理の問題、微
細加工性の問題等の少ないガスプラズマを利用したドラ
イエツチングが最近盛んに用いられる傾向にある。
このようなドライエツチングにおいても、ウェットエツ
チングの場合と同様に、エツチングの終点を検出するこ
とが重要である。ドライエツチングの終点を検出する方
法として、従来いくつかの方法が提案されているが９分
光分析を利用した方法がプラズマを乱すことなく検出で
きる点及び自動化に適している点で望ましい方法と考え
られている。
チングの場合と同様に、エツチングの終点を検出するこ
とが重要である。ドライエツチングの終点を検出する方
法として、従来いくつかの方法が提案されているが９分
光分析を利用した方法がプラズマを乱すことなく検出で
きる点及び自動化に適している点で望ましい方法と考え
られている。
このような分光分析に゛よる終点の検出法には。
エツチング材料をドライエツチングする際に発生するガ
スのスペクトルを検出し、その強度変化から終点を判定
する方法が提案されている（特開昭５１−３５６３９号
公報）。例えば、この方法を用いて、 ５ｉ０２をＣＦ
、ガスによりエツチングする場合。
スのスペクトルを検出し、その強度変化から終点を判定
する方法が提案されている（特開昭５１−３５６３９号
公報）。例えば、この方法を用いて、 ５ｉ０２をＣＦ
、ガスによりエツチングする場合。
５ｉ０２ ＋４Ｆ −４ＳｉＦ４ ＋ ０２ 。
の反応によって生成されるＳｉＦ４又はｏ２の発光スペ
クトル輝度変化を分光分析器で測定する。
クトル輝度変化を分光分析器で測定する。
反応が進行するにつれてＳｉＦ４及び０２が発生するた
め、これらの発光スペクトル輝度は増加する。
め、これらの発光スペクトル輝度は増加する。
エツチングガスを流しながらエツチングを行なえば２発
光スペクトル輝度はやがて一定値に達し、エツチングが
終了すると、 ＳｉＦ４や０２が発生しなくなるため１
発光スペクトル輝度も減少する。したがって、この発光
スペクトル輝度の変化から５ｉ０２のエツチングの終点
を判定できる。
光スペクトル輝度はやがて一定値に達し、エツチングが
終了すると、 ＳｉＦ４や０２が発生しなくなるため１
発光スペクトル輝度も減少する。したがって、この発光
スペクトル輝度の変化から５ｉ０２のエツチングの終点
を判定できる。
しかしながら、上述した従来の方法はクロムを含有する
膜をエッチジグする場合には、適用できない。具体的に
言えば、クロムをドライエツチングする場合９通常、
ＣＣＺ、とＯｌとの混合ガスが使用され、このときの反
応式は以下のようになる。
膜をエッチジグする場合には、適用できない。具体的に
言えば、クロムをドライエツチングする場合９通常、
ＣＣＺ、とＯｌとの混合ガスが使用され、このときの反
応式は以下のようになる。
０２ → ２０゜
上式からも明らかな通り、 Ｃｒのドライエツチングの
場合、 ＣｒＣｌＯ２の発光スペクトル輝度を観測する
必要がある。しかしながら、ドライエツチング中に、
ＣｒＣ！、Ｏ□の発光スペクトルを検出するのは困難で
あるため、未だに実用化の例をみない。一方、Ｃｔ、Ｏ
の発光スペクトルの追う方法も考えられるが、クロムの
エツチングレートが遅いため１発光スペクトル輝度変化
も微小で再現性よく終点を判定するのは難しい。
場合、 ＣｒＣｌＯ２の発光スペクトル輝度を観測する
必要がある。しかしながら、ドライエツチング中に、
ＣｒＣ！、Ｏ□の発光スペクトルを検出するのは困難で
あるため、未だに実用化の例をみない。一方、Ｃｔ、Ｏ
の発光スペクトルの追う方法も考えられるが、クロムの
エツチングレートが遅いため１発光スペクトル輝度変化
も微小で再現性よく終点を判定するのは難しい。
したがって、クロムのドライエツチングの場合には、適
当な終点検出法がないため、目視に頼らざるを得ないの
が実情である。
当な終点検出法がないため、目視に頼らざるを得ないの
が実情である。
目視による方法とは１文字通り目で見て終点を判定する
ものである。これは９反応容器の窓などから反応室内の
クロムマスクを観察し、エツチングが終了するとレジス
ト層におおわれていないクロム層からの光の反射がなく
なる時の変化を人間が目で見て終点を判定するものであ
る。
ものである。これは９反応容器の窓などから反応室内の
クロムマスクを観察し、エツチングが終了するとレジス
ト層におおわれていないクロム層からの光の反射がなく
なる時の変化を人間が目で見て終点を判定するものであ
る。
このような目視による方法にはいくつか重大な欠点があ
る。第一に、この方法は人間の勘に頼っているため９判
定する人間の個人差あるいは体調といった不確定な要素
が多く、再現性。
る。第一に、この方法は人間の勘に頼っているため９判
定する人間の個人差あるいは体調といった不確定な要素
が多く、再現性。
信頼性に問題がある。
第二に、この方法では一台の装置につき一人の作業者が
必要なため、装置の台数が増える度に人間も必要になシ
９人件費の分コストが上がってしまう。
必要なため、装置の台数が増える度に人間も必要になシ
９人件費の分コストが上がってしまう。
第三に、エツチングプロセスの全自動化が不可能である
。
。
等があげられる。
上記三点以外にも、欠点はいくつかあげられるが、上の
、３点は特に重要であると考えられる。
、３点は特に重要であると考えられる。
本発明の目的はエツチング反応に関与する物質の発光ス
ペクトル輝度が観測できない場合にも、その物質のエツ
チングの終点を分光分析法を用いて検出できるエツチン
グの終点検出法を提供することである。
ペクトル輝度が観測できない場合にも、その物質のエツ
チングの終点を分光分析法を用いて検出できるエツチン
グの終点検出法を提供することである。
本発明の雁の目的はクロムを含有する膜のドライエツチ
ングの際、目、視に頼ることなくエツチングの終点を検
出する方法を提供することである。
ングの際、目、視に頼ることなくエツチングの終点を検
出する方法を提供することである。
本発明によれば、クロムのような被エツチング物質に、
その物、質のエツチング反応に関与しない不活性な物質
を混入して膜生成を行ない。
その物、質のエツチング反応に関与しない不活性な物質
を混入して膜生成を行ない。
ドライエツチングの際、混入された不活性な物質固有の
発光スペクトル輝度を観測することによって、エツチン
グの終点を検出する方法が得られる。上述した不活性な
物質としては９周期律表上のＯ族元素であってもよいし
、また、窒素のように、クロムのエツチングの際に、そ
のエツチング反応に関与しないものでもよい。
発光スペクトル輝度を観測することによって、エツチン
グの終点を検出する方法が得られる。上述した不活性な
物質としては９周期律表上のＯ族元素であってもよいし
、また、窒素のように、クロムのエツチングの際に、そ
のエツチング反応に関与しないものでもよい。
以下２図面を参照して説明する。
第１図を参照すると１本発明に係るエツチングの終点検
出法を適用できるマスクブランクが示されている。この
マスクブランクは平滑に精密研磨されたガラス基板１と
、このガラス基板１上に真空蒸着によって形成されたク
ロム膜２とを有している。この例では、真、空蒸着を窒
素ガス雰囲気中で行ない、クロム膜２中に多量の窒素を
混入させた。
出法を適用できるマスクブランクが示されている。この
マスクブランクは平滑に精密研磨されたガラス基板１と
、このガラス基板１上に真空蒸着によって形成されたク
ロム膜２とを有している。この例では、真、空蒸着を窒
素ガス雰囲気中で行ない、クロム膜２中に多量の窒素を
混入させた。
第２図を参照すると９本発明に係るエツチングに使用さ
れるドライエツチング装置が示されている。第２図にお
いて、このエツチング装置は反応容器５．内に、互いに
平行且つ対向して配置された上部電極４及び下部電極５
とを備え。
れるドライエツチング装置が示されている。第２図にお
いて、このエツチング装置は反応容器５．内に、互いに
平行且つ対向して配置された上部電極４及び下部電極５
とを備え。
両電極４及び５間には、高周波電源６から高周波電圧が
印加される。第１図に示したマスクブランクはエツチン
グの際９例えば下部電極５上に配置される。
印加される。第１図に示したマスクブランクはエツチン
グの際９例えば下部電極５上に配置される。
第２図に示すように９反応容器３にはガス導入管７を介
してエツチングガス（この例では。
してエツチングガス（この例では。
四塩化炭素と酸素との混合気体）が導入され。
ロータリーポンプ（図示せず）に連結された排気管８を
通して排気される。反応容器６の側面には１石英製の窓
９が取り付けられ、この窓９に分光器１０が設けられて
いる。分光器１０で分光された光は記録計１１に与えら
れ、記録計１１はそのスペクトルを記録する。
通して排気される。反応容器６の側面には１石英製の窓
９が取り付けられ、この窓９に分光器１０が設けられて
いる。分光器１０で分光された光は記録計１１に与えら
れ、記録計１１はそのスペクトルを記録する。
エツチングを行なう場合、第１図のマスクブランクを反
応容器３内に位置付け、四塩化炭素と酸素との混合気体
からなるエツチングガスを流すと共に、排気を行ない９
反応容器６内を一定の圧力に保持した状態でエツチング
を行なった。ここで、エツチングは窒素を含まない雰囲
気で行なわれていることがわかる。
応容器３内に位置付け、四塩化炭素と酸素との混合気体
からなるエツチングガスを流すと共に、排気を行ない９
反応容器６内を一定の圧力に保持した状態でエツチング
を行なった。ここで、エツチングは窒素を含まない雰囲
気で行なわれていることがわかる。
エツチング中、クロム膜２内に含有された窒素（Ｎ２）
が発する波長５５７．７ ｗａの光の輝度変化を測定し
た。
が発する波長５５７．７ ｗａの光の輝度変化を測定し
た。
第６図を参照すると、窒素の発光スペクトル輝度の測定
結果が示されている。第３図に示すように、１２で示す
時点で発光スペクトル輝度は急激に立ち上っている。こ
の時点はプラズマが発生した時点と一致している。エツ
チングが進行するにしたがって２反応容器３中の窒素量
も増加して行き、その発光スペクトル輝度も増加して行
く。エツチングが終りに近付くと、窒素の発生量も減少
し、その発光スペクトル輝度も減少する。
結果が示されている。第３図に示すように、１２で示す
時点で発光スペクトル輝度は急激に立ち上っている。こ
の時点はプラズマが発生した時点と一致している。エツ
チングが進行するにしたがって２反応容器３中の窒素量
も増加して行き、その発光スペクトル輝度も増加して行
く。エツチングが終りに近付くと、窒素の発生量も減少
し、その発光スペクトル輝度も減少する。
ところで、第３図かられかるように９点１５の前後で発
光スペクトル輝度曲線が変化、している。たとえば９点
１５において１曲線の一次微分が不連続であるため１点
１５における接線として１６．１７の２本がある。 こ
れは次のように説明できる。点１５以前の部分は、エツ
チング反応が終りに近づき、被エツチング部分の面積が
時間に比例して減少して行くため２発光スペクトル輝度
曲線も時間に対して一次関数的に減少して行く。やがて
点１５に対応する時間でエツチングが終了する。その後
は、エツチングが終った時点で反応室内に残っていた窒
素が排気されるため９発光輝度は指数関数的に減少する
。
光スペクトル輝度曲線が変化、している。たとえば９点
１５において１曲線の一次微分が不連続であるため１点
１５における接線として１６．１７の２本がある。 こ
れは次のように説明できる。点１５以前の部分は、エツ
チング反応が終りに近づき、被エツチング部分の面積が
時間に比例して減少して行くため２発光スペクトル輝度
曲線も時間に対して一次関数的に減少して行く。やがて
点１５に対応する時間でエツチングが終了する。その後
は、エツチングが終った時点で反応室内に残っていた窒
素が排気されるため９発光輝度は指数関数的に減少する
。
ｊ
従って、エツチング反応の終点は点１５と考えられる。
実際９点１５がエツチングを止めたものは、所望のパタ
ーンが再現性よく得られた。
ーンが再現性よく得られた。
伺９点１６は、目視によシ判定した場合のエツチングの
終点であるが１点１５とはかなりのズレがあることがわ
かる。
終点であるが１点１５とはかなりのズレがあることがわ
かる。
なお、上記実施例は被エツチング物質としてクロム膜を
用いた例を示したが、これは酸化クロム膜あるいはクロ
ム膜と酸化クロム膜による多層膜でもよい。
用いた例を示したが、これは酸化クロム膜あるいはクロ
ム膜と酸化クロム膜による多層膜でもよい。
また、クロム膜中に混入する物質として窒素を用いたが
、これは希ガス元素を用いても同様の効果は得られる。
、これは希ガス元素を用いても同様の効果は得られる。
また、不純物をクロム膜中に混入させる手段として、上
記実施例では不純物ガス（窒素ガス）雰囲気中で蒸着し
たが、他の方法として９次のようなものが考えられる。
記実施例では不純物ガス（窒素ガス）雰囲気中で蒸着し
たが、他の方法として９次のようなものが考えられる。
■クロム膜を、混入させたい不活性な元素を含んだガス
でスパッターする方法。
でスパッターする方法。
■予め成膜しであるクロム膜に″イオン打ち込み法によ
り目的の不純物を混入させる方法。
り目的の不純物を混入させる方法。
以上のように、この発明によれば、クロムのドライエツ
チングの場合にも分、光分析法による終点判定法が適用
でき右ので、正確かつ再現性よく終点が検出でき、プロ
セスの自動化も容易である。
チングの場合にも分、光分析法による終点判定法が適用
でき右ので、正確かつ再現性よく終点が検出でき、プロ
セスの自動化も容易である。
第１図は本発明によるクロムマスクを示す断面図である
。第２図は本発明で用いた装置の概略図である。第５図
は本発明によるクロムマスクをドライエッチした時の、
Ｎ２の発光スペクトル輝度変化を示すチャート図である
。 １・・・基板 ２・・・クロム膜 ３・・・反応容器４
・・・上部電極 ５・・・下部電極６・・・高周波発
生装置 ７・・・エツチングガス導入管８・・・排気管
９・・・石英窓 １０・・・分光器１１・・・記録計 １２・・・プラズマを印加した時点を示す点１３・・・
目視による終点を示す点 １４・・・プラズマを止めた点 ′１ＩＰ）３図
。第２図は本発明で用いた装置の概略図である。第５図
は本発明によるクロムマスクをドライエッチした時の、
Ｎ２の発光スペクトル輝度変化を示すチャート図である
。 １・・・基板 ２・・・クロム膜 ３・・・反応容器４
・・・上部電極 ５・・・下部電極６・・・高周波発
生装置 ７・・・エツチングガス導入管８・・・排気管
９・・・石英窓 １０・・・分光器１１・・・記録計 １２・・・プラズマを印加した時点を示す点１３・・・
目視による終点を示す点 １４・・・プラズマを止めた点 ′１ＩＰ）３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基板上に被着されたクロムを含有する膜をドライエ
ツチングする際に使用されるエツチングの終点検出法に
おいて、前記クロム含有膜に。 前記ドライエツチングの際に反応を起こさないような不
活性な元素を混入させ、前記不活性な元素を含まない雰
囲気で、前記不活性な元素を混入した前記クロム含有膜
を前記ドライエツチングし、前記ドライエツチング中、
不活性な元素を監視することによシエッチングの終点を
検出するエツチングの終点検出法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56128222A JPS5830131A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | エッチングの終点検出法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56128222A JPS5830131A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | エッチングの終点検出法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5830131A true JPS5830131A (ja) | 1983-02-22 |
| JPH0322054B2 JPH0322054B2 (ja) | 1991-03-26 |
Family
ID=14979510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56128222A Granted JPS5830131A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | エッチングの終点検出法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5830131A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5326975A (en) * | 1993-06-15 | 1994-07-05 | Texas Instruments Incorporated | Measurement of gas leaks into gas lines of a plasma reactor |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5533070A (en) * | 1978-08-30 | 1980-03-08 | Fujitsu Ltd | Method of forming fine pattern by dry etching process |
| JPS5585674A (en) * | 1978-12-23 | 1980-06-27 | Fujitsu Ltd | Detecting method for etching end point |
-
1981
- 1981-08-18 JP JP56128222A patent/JPS5830131A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5533070A (en) * | 1978-08-30 | 1980-03-08 | Fujitsu Ltd | Method of forming fine pattern by dry etching process |
| JPS5585674A (en) * | 1978-12-23 | 1980-06-27 | Fujitsu Ltd | Detecting method for etching end point |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5326975A (en) * | 1993-06-15 | 1994-07-05 | Texas Instruments Incorporated | Measurement of gas leaks into gas lines of a plasma reactor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0322054B2 (ja) | 1991-03-26 |
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