JPS59229823A - エツチング方法 - Google Patents
エツチング方法Info
- Publication number
- JPS59229823A JPS59229823A JP59032371A JP3237184A JPS59229823A JP S59229823 A JPS59229823 A JP S59229823A JP 59032371 A JP59032371 A JP 59032371A JP 3237184 A JP3237184 A JP 3237184A JP S59229823 A JPS59229823 A JP S59229823A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- light
- semiconductor wafer
- output
- detector
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Weting (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】
本発明はエツチング、特に、半導体ウェハ上に形成され
たアルミニウム配線層等の選択エツチング作業における
終点判定方法に関する。
たアルミニウム配線層等の選択エツチング作業における
終点判定方法に関する。
従来、エツチング液を満たした槽内にアルミニウム配線
層を蒸着した半導体ウェハを入れて所定パターンにエツ
チングを行う、いわゆるアルミニウムウェットエツチン
グにおいて、その終点の判定はエツチング液を通して作
業者が上からの目視罠よって行っていたつすなわち、エ
ツチングが完了した時点に現われる下部構造の薄膜の干
渉色を高度の熟練者が目視で判断するものである口しか
し、このように目視で経験的に終点判定を行っているた
め、エツチング液の色、照明の種類、ウェハの傾き、目
視の角度等積々の要因に影響され相当の熟練者でも終点
判定を誤る場合が多かった。
層を蒸着した半導体ウェハを入れて所定パターンにエツ
チングを行う、いわゆるアルミニウムウェットエツチン
グにおいて、その終点の判定はエツチング液を通して作
業者が上からの目視罠よって行っていたつすなわち、エ
ツチングが完了した時点に現われる下部構造の薄膜の干
渉色を高度の熟練者が目視で判断するものである口しか
し、このように目視で経験的に終点判定を行っているた
め、エツチング液の色、照明の種類、ウェハの傾き、目
視の角度等積々の要因に影響され相当の熟練者でも終点
判定を誤る場合が多かった。
このため、特に微細パターンの場合７＜はオーバーエッ
チやエッチ残りというような好まし、くな〜１状態を発
生させていた。
チやエッチ残りというような好まし、くな〜１状態を発
生させていた。
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり
、その目的とするところは、熟練者を要せずして精度の
よい判定が行えるエツチングの終点判定装置を提供する
ことにあり、他の目的は。
、その目的とするところは、熟練者を要せずして精度の
よい判定が行えるエツチングの終点判定装置を提供する
ことにあり、他の目的は。
エツチング作業から次の作業工程への移行の自動化に適
合したエツチングの終点判定装置を提供することＫある
。
合したエツチングの終点判定装置を提供することＫある
。
上記目的を達成するための本発明の一実施例は。
照度安定化回路を内蔵する光源部と、この光源からの光
を被エツチング層に投射する投射部と、上記被エツチン
グ層からの反射光照度を検出する検山部と、この検出信
号を電気的に処理する制御部及び、この制御部の出力信
号により、上記被エツチング層が形成された基板を搬送
する搬送系の駆動部とからなり、上記制御部は検出信号
の変化に基づいてエツチングの終点を判定するとともＫ
このときの制御部の信号によって上記搬送系を駆動しも
ってエツチングを完了せしめてなることを特徴とするも
のである。
を被エツチング層に投射する投射部と、上記被エツチン
グ層からの反射光照度を検出する検山部と、この検出信
号を電気的に処理する制御部及び、この制御部の出力信
号により、上記被エツチング層が形成された基板を搬送
する搬送系の駆動部とからなり、上記制御部は検出信号
の変化に基づいてエツチングの終点を判定するとともＫ
このときの制御部の信号によって上記搬送系を駆動しも
ってエツチングを完了せしめてなることを特徴とするも
のである。
以下実施例にそって図面を参照し本発明を具体的に説明
する。
する。
第１図は本発明に供するエツチングの終点判定装置の一
例を示すブロック線図である。
例を示すブロック線図である。
同図において、電源が印加される安定化電源１と照度検
出器２および安定化電源の出力によって制御されるラン
プ３は光源部を構成する。上記安定化電源１には照度検
出器２が設けられており。
出器２および安定化電源の出力によって制御されるラン
プ３は光源部を構成する。上記安定化電源１には照度検
出器２が設けられており。
この照度検出器２からのフィードバックによってランプ
３の照度は一定に保たれる。４は集光レンズであり、５
は光伝送用のグラスファイバーであろうこのグラスファ
イバー５の先端断面は光投射用の発光部Ａと光検出用の
受光部Ｂとを有し、光投射部Ａはグラスファイバー５ａ
内に、光検出部Ｂはグラスファイバー５ｂ内にそれぞれ
収納される。６はエツチング槽でありエツチング液が充
満している。またこのエツチング槽内にはアルミニウム
蒸着層を有する半導体ウニＩ・が入れられる。
３の照度は一定に保たれる。４は集光レンズであり、５
は光伝送用のグラスファイバーであろうこのグラスファ
イバー５の先端断面は光投射用の発光部Ａと光検出用の
受光部Ｂとを有し、光投射部Ａはグラスファイバー５ａ
内に、光検出部Ｂはグラスファイバー５ｂ内にそれぞれ
収納される。６はエツチング槽でありエツチング液が充
満している。またこのエツチング槽内にはアルミニウム
蒸着層を有する半導体ウニＩ・が入れられる。
上記ランプ３からの光が集光レンズ４及びグラスファイ
バー５ａを介して上記半導体ウエノ・７へ導かれる。９
は上記半導体ウエノ・７からの反射光をグラスファイバ
ー５ｂ及び集光レンズ８を介して検出する検出器である
。検出器９は光を電気信号に変換する菓子からなり１例
えばσｉｓ、Ｐｂｓ、Ｓｉ等によって構成される。１０
は上記検出信号な増幅する増幅器であり、１１は上記増
幅信号を微分する微分器である。上記検出器９．増幅器
１０及び微分器１１によって制御部が構成される６ １
２はレコーダであり上記増幅器１０の出力■、及び微分
器１１の出力■、が印加される。このレコーダ１２によ
ってエツチングの終点判定を行う、また、微分器の出力
Ｖ。は牛導体つエノ・の搬送系を駆動する駆動部（第３
図に示すもの）Ｋ印加される。
バー５ａを介して上記半導体ウエノ・７へ導かれる。９
は上記半導体ウエノ・７からの反射光をグラスファイバ
ー５ｂ及び集光レンズ８を介して検出する検出器である
。検出器９は光を電気信号に変換する菓子からなり１例
えばσｉｓ、Ｐｂｓ、Ｓｉ等によって構成される。１０
は上記検出信号な増幅する増幅器であり、１１は上記増
幅信号を微分する微分器である。上記検出器９．増幅器
１０及び微分器１１によって制御部が構成される６ １
２はレコーダであり上記増幅器１０の出力■、及び微分
器１１の出力■、が印加される。このレコーダ１２によ
ってエツチングの終点判定を行う、また、微分器の出力
Ｖ。は牛導体つエノ・の搬送系を駆動する駆動部（第３
図に示すもの）Ｋ印加される。
第２図囚〜（Ｃ）は上記光が投射されるウェハとその反
射光の変化の態様を示す説明図である。同図において、
５は光投射部Ａと受光部Ｂを含むグラスファイバー、５
ａは光投射部を収納するグラスファイバー、５ｂは受光
部Ｂを収納するグラスファイバー、７ａは半導体基板、
７ｂは被エツチング層たるアルミニウム蒸着層である。
射光の変化の態様を示す説明図である。同図において、
５は光投射部Ａと受光部Ｂを含むグラスファイバー、５
ａは光投射部を収納するグラスファイバー、５ｂは受光
部Ｂを収納するグラスファイバー、７ａは半導体基板、
７ｂは被エツチング層たるアルミニウム蒸着層である。
同図囚はエツチング開始時であってアルミニウム層７ｂ
がエツチングされていない状態、同図■はパターンに従
って一部のアルミニウム層がエツチングされた状態、同
図１ｃＩはアルミニウム層が広範囲にエツチングされた
状態をそれぞれ示す。
がエツチングされていない状態、同図■はパターンに従
って一部のアルミニウム層がエツチングされた状態、同
図１ｃＩはアルミニウム層が広範囲にエツチングされた
状態をそれぞれ示す。
上記装置の動作は次の通りである。
電源印加により、安定化電源１から安定化された電圧が
発生し、ランプ３が点灯する。このランプの光は集光レ
ンズ及びグラスファイバー５ａを通して半導体ウェハ７
へと導かれる。この導かれた光はエツチング未完了時に
はアルミニウム層の反射率に応じて反射する（第２図囚
）。エツチングか進行すれば一部下地境界面で減衰し１
反射光強度も減衰する（同図＠）。さらに、エツチング
が完了すれば、下地露出度の増加が停止し反射強度の減
衰も停止する（同図（ｃｌ）。
発生し、ランプ３が点灯する。このランプの光は集光レ
ンズ及びグラスファイバー５ａを通して半導体ウェハ７
へと導かれる。この導かれた光はエツチング未完了時に
はアルミニウム層の反射率に応じて反射する（第２図囚
）。エツチングか進行すれば一部下地境界面で減衰し１
反射光強度も減衰する（同図＠）。さらに、エツチング
が完了すれば、下地露出度の増加が停止し反射強度の減
衰も停止する（同図（ｃｌ）。
上記反射光はグラスファイバー５ｂ及び集光レンズ８を
介して検出器９に集められる。この検出器で反射光強度
を検出することによりエツチングの終点を検出すること
ができる。
介して検出器９に集められる。この検出器で反射光強度
を検出することによりエツチングの終点を検出すること
ができる。
すなわち、エツチング途中でアルミニウムがウェハ上忙
残留している状態では光源部からの光はウェハ上のアル
ミニウム面で大部分が反射され検出部に到達する（第２
図囚）。エツチングが進行して下地構造の物質（例えば
Ｓ ｉ Ｏ＠ ＄ Ｓ ｒ ｓ Ｎ４ ）が露出し始め
ると、アルミニウム層と下地構造の物質との反射率の差
に露出面積を乗じたものに比例して反射強度は減衰する
（第２図＠）。エツチングが完了すると露出面積の増加
はほぼ停止し、反射光強度の減衰も停止する（第２図（
Ｃ））。したがって１反射光強度を追跡することにより
エッチングの終点を知ることができる。また、この信号
変化を制御部で必要な処理を行うことＫより、エツチン
グ完了時に適当なトリガを発生し、このトリガにより後
述する搬送系を駆動することか可能となる。
残留している状態では光源部からの光はウェハ上のアル
ミニウム面で大部分が反射され検出部に到達する（第２
図囚）。エツチングが進行して下地構造の物質（例えば
Ｓ ｉ Ｏ＠ ＄ Ｓ ｒ ｓ Ｎ４ ）が露出し始め
ると、アルミニウム層と下地構造の物質との反射率の差
に露出面積を乗じたものに比例して反射強度は減衰する
（第２図＠）。エツチングが完了すると露出面積の増加
はほぼ停止し、反射光強度の減衰も停止する（第２図（
Ｃ））。したがって１反射光強度を追跡することにより
エッチングの終点を知ることができる。また、この信号
変化を制御部で必要な処理を行うことＫより、エツチン
グ完了時に適当なトリガを発生し、このトリガにより後
述する搬送系を駆動することか可能となる。
制御部では検出器９によって検出された信号を増幅し増
幅信号■、とじて、レコーダ１２に記録する。また、こ
の増幅信号を微分器１１によって微分することＫよりレ
コーダ１２内に示した電圧波形図ＶＢのようなトリガパ
ルスを得て終点判定をより明確に行う６丁な７、ち、こ
の微分器の出力ＶＢを上記レコーダ１２に記録し、この
記録を見て終点を判定することができる。また、上記微
分器１１の出力■。を半導体ウエノ・の搬送系を駆動す
る駆動部へ印加することによってエツチングを完了させ
ることができる。かかるエツチング完了の状態をさらに
詳細に説明する。
幅信号■、とじて、レコーダ１２に記録する。また、こ
の増幅信号を微分器１１によって微分することＫよりレ
コーダ１２内に示した電圧波形図ＶＢのようなトリガパ
ルスを得て終点判定をより明確に行う６丁な７、ち、こ
の微分器の出力ＶＢを上記レコーダ１２に記録し、この
記録を見て終点を判定することができる。また、上記微
分器１１の出力■。を半導体ウエノ・の搬送系を駆動す
る駆動部へ印加することによってエツチングを完了させ
ることができる。かかるエツチング完了の状態をさらに
詳細に説明する。
第３図は半導体ウェハの搬送系とその駆動部との関係を
示す説明図である。同図において１３は駆動部であり、
その内部は図示しないが上記制御タイムラグの後に信号
を発する駆動回路とこの駆動回路によって制御される上
下動用モータ及び左右動モータを含む、１４は支持杆で
あり上記モータによって左右又は上下に移動されるよう
になっている。この支持杆１４の下端部には半導体ウェ
ハ１６を収納したカートリッジ１５が設けられている。
示す説明図である。同図において１３は駆動部であり、
その内部は図示しないが上記制御タイムラグの後に信号
を発する駆動回路とこの駆動回路によって制御される上
下動用モータ及び左右動モータを含む、１４は支持杆で
あり上記モータによって左右又は上下に移動されるよう
になっている。この支持杆１４の下端部には半導体ウェ
ハ１６を収納したカートリッジ１５が設けられている。
６はエツチング液を含むエツチング槽であり、１７は水
が含まれている水洗槽である。
が含まれている水洗槽である。
上記搬送系は次のように動作する。上記微分器の出力パ
ルスＶ。Ｋよって駆動回路が動作し、その発する信号に
よりモータを回転せしめて支持杆１４を上方向に移動す
る（図中■）ａこれによって、半導体ウェハ１６がエツ
チング槽から外部に出されエツチングが完了する６次に
、モータによって支持杆１４が右方向に移動する（図中
■）。
ルスＶ。Ｋよって駆動回路が動作し、その発する信号に
よりモータを回転せしめて支持杆１４を上方向に移動す
る（図中■）ａこれによって、半導体ウェハ１６がエツ
チング槽から外部に出されエツチングが完了する６次に
、モータによって支持杆１４が右方向に移動する（図中
■）。
さらにモータによって支持杆１４が下方向に移動し、水
洗槽１７内に半導体ウェハ１６が入れられ。
洗槽１７内に半導体ウェハ１６が入れられ。
エツチングが終了するとともに水洗が開始する。
これによって、エツチングから水洗迄が自動的に行われ
る。
る。
以上説明した本発明に係るエツチングの終点判定方法に
よれば記録された電圧波形を観察することにより明確な
終点判定が行える。このため、熟練者を要せず、常に精
度の良い終点判定が行える。
よれば記録された電圧波形を観察することにより明確な
終点判定が行える。このため、熟練者を要せず、常に精
度の良い終点判定が行える。
また、上述のように制御部の出力信号Ｖ０によって搬送
系を駆動し、エツチングを完了させるとともに次の水洗
工程忙自動的に移行させることができ２作業の自動化に
適したものとなる。
系を駆動し、エツチングを完了させるとともに次の水洗
工程忙自動的に移行させることができ２作業の自動化に
適したものとなる。
さらに、上記例では照度検出器付の安定化電源を有して
いることより、精度のよい光電変換を行うことができる
。
いることより、精度のよい光電変換を行うことができる
。
本発明はアルミニウム配線層のエッチンンに限らず、下
地構成物質と異なる反射率な有する薄膜のエツチングで
あればどのような場合にでも広（利用できる。
地構成物質と異なる反射率な有する薄膜のエツチングで
あればどのような場合にでも広（利用できる。
第１図は本発明に供するエツチングの終点判定装置の一
例を示すブロック線図、第２図囚〜（Ｃ）はエツチング
時におけるアルミニウム層の反射光の態様を示す図、第
３図は半導体ウェハの搬送系の一例を示す説明図である
。 １・・・安定化電源、２・・・照度検出器、３・・・ラ
ンプ。 ４．８・・・集光レンズ、５，５ａ、５ｂ・・・グラス
ファイバー、６・・・エツチング液、７・・・半導体ウ
ェハ。 ７ａ・・・基板、７ｂ・・・アルミニウム層、９・・・
照度検出器、１０・・・増幅器、１１・・・微分器、１
２・・・レコーダ、１３・・・駆動部 １４・・・支持
杆、１５・・・カートリッジ、１６・・・つｆ−，１７
・・・水洗槽。
例を示すブロック線図、第２図囚〜（Ｃ）はエツチング
時におけるアルミニウム層の反射光の態様を示す図、第
３図は半導体ウェハの搬送系の一例を示す説明図である
。 １・・・安定化電源、２・・・照度検出器、３・・・ラ
ンプ。 ４．８・・・集光レンズ、５，５ａ、５ｂ・・・グラス
ファイバー、６・・・エツチング液、７・・・半導体ウ
ェハ。 ７ａ・・・基板、７ｂ・・・アルミニウム層、９・・・
照度検出器、１０・・・増幅器、１１・・・微分器、１
２・・・レコーダ、１３・・・駆動部 １４・・・支持
杆、１５・・・カートリッジ、１６・・・つｆ−，１７
・・・水洗槽。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、所定の波長の光に対して、反射率の異なる下地部材
上に形成された被膜のエツチング方法であって、上記被
膜が形成された上記下地部材に上記の光を照射しながら
エツチングを行ない、エツチング完了による上記光の反
射量の変化を検知し。 エツチングを終了させることを特徴とするエツチング方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59032371A JPS59229823A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | エツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59032371A JPS59229823A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | エツチング方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11458577A Division JPS5448170A (en) | 1977-09-26 | 1977-09-26 | End-point deciding device for etching |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59229823A true JPS59229823A (ja) | 1984-12-24 |
Family
ID=12357082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59032371A Pending JPS59229823A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | エツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59229823A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5392124A (en) * | 1993-12-17 | 1995-02-21 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for real-time, in-situ endpoint detection and closed loop etch process control |
| JP2011214052A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Sumitomo Chemical Co Ltd | エッチング装置および金型の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5080755A (ja) * | 1973-11-14 | 1975-07-01 |
-
1984
- 1984-02-24 JP JP59032371A patent/JPS59229823A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5080755A (ja) * | 1973-11-14 | 1975-07-01 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5392124A (en) * | 1993-12-17 | 1995-02-21 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for real-time, in-situ endpoint detection and closed loop etch process control |
| JP2011214052A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Sumitomo Chemical Co Ltd | エッチング装置および金型の製造方法 |
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