JPS6337194B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6337194B2 JPS6337194B2 JP16458981A JP16458981A JPS6337194B2 JP S6337194 B2 JPS6337194 B2 JP S6337194B2 JP 16458981 A JP16458981 A JP 16458981A JP 16458981 A JP16458981 A JP 16458981A JP S6337194 B2 JPS6337194 B2 JP S6337194B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- sample
- light
- end point
- amount
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32917—Plasma diagnostics
- H01J37/32935—Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はプラズマエツチング装置やイオンビー
ムエツチング装置などのドライエツチング装置に
おいて、そのエツチング終点を正確に把握する方
法に関するものである。
ムエツチング装置などのドライエツチング装置に
おいて、そのエツチング終点を正確に把握する方
法に関するものである。
半導体素子などを製造する際に行なわれるエツ
チングは、通常露出したエツチング除去領域を完
全に取り去り、且つマスクされた残存領域を精度
良く形成させることが重要であり、したがつて、
エツチング除去が丁度終了した時点でエツチング
処理を素早く止める必要がある。それは余りに早
くエツチング処理を中止すれば、当然除去領域に
未だエツチング層が残り、特にエツチング除去領
域と残存領域との境界部分が残り易く、逆に過度
にエツチング処理すれば、その境界部分でオーバ
ーエツチングが生じて、残存領域までエツチング
が進行し、精度良くパターンニングができないか
らである。
チングは、通常露出したエツチング除去領域を完
全に取り去り、且つマスクされた残存領域を精度
良く形成させることが重要であり、したがつて、
エツチング除去が丁度終了した時点でエツチング
処理を素早く止める必要がある。それは余りに早
くエツチング処理を中止すれば、当然除去領域に
未だエツチング層が残り、特にエツチング除去領
域と残存領域との境界部分が残り易く、逆に過度
にエツチング処理すれば、その境界部分でオーバ
ーエツチングが生じて、残存領域までエツチング
が進行し、精度良くパターンニングができないか
らである。
このような問題はウエツトエツチングに特にそ
の傾向が激しく、それを避けるためにドライエツ
チング法が開発されたのであるが、多少の差はあ
れドライエツチング法においても同様の傾向があ
り、集積回路など高密度化されてくると、一層高
精度に形成するには、やはりエツチング終点の検
出が最重要課題となつている。そのため、従来よ
りドライエツチング法においても種々のエツチン
グ終点検出方法が考案されて、例えばエツチング
反応で生じるガスプラズマの発光スペクトルを監
視して、その終了を判定する方式や試料上に光を
照射し、その反射光の変化を検出して終点を決め
る方式などが実用化されている。しかし、何れも
正しい判定は困難な場合が有り、前者の発光スペ
クトルによる方式では反応生成ガス以外のガスの
発光スペクトルとの区別が難かしく、又後者の反
射光による方式は光量の変化が少なくて、しかも
局部的な観察となるため誤差が起りがちどある。
の傾向が激しく、それを避けるためにドライエツ
チング法が開発されたのであるが、多少の差はあ
れドライエツチング法においても同様の傾向があ
り、集積回路など高密度化されてくると、一層高
精度に形成するには、やはりエツチング終点の検
出が最重要課題となつている。そのため、従来よ
りドライエツチング法においても種々のエツチン
グ終点検出方法が考案されて、例えばエツチング
反応で生じるガスプラズマの発光スペクトルを監
視して、その終了を判定する方式や試料上に光を
照射し、その反射光の変化を検出して終点を決め
る方式などが実用化されている。しかし、何れも
正しい判定は困難な場合が有り、前者の発光スペ
クトルによる方式では反応生成ガス以外のガスの
発光スペクトルとの区別が難かしく、又後者の反
射光による方式は光量の変化が少なくて、しかも
局部的な観察となるため誤差が起りがちどある。
本発明はこのような欠点をもたない正確なエツ
チング終点検出方法を提案することを目的として
おり、その特徴は試料載置台に受光面を設け、エ
ツチングされる試料からの透過光量を試料裏面で
集光し検出するようにした終点検出方法である。
チング終点検出方法を提案することを目的として
おり、その特徴は試料載置台に受光面を設け、エ
ツチングされる試料からの透過光量を試料裏面で
集光し検出するようにした終点検出方法である。
以下、本発明を実施例により図面を参照して詳
細に説明する。第１図はプラズマエツチング装置
の概要断面図を示しており、試料１は試料載置台
２に保持されて、反応ガスは同載置台２の周囲に
設けたリング状細管３より流入させ、試料１に相
対して対向電極４が設けられて、載置台２と対向
電極との間に13.56MHZ、500〜800Wの高周波電
力が印加される。本発明を適用する試料基板は発
光スペクトルを透過させる材料例えばクロム膜を
被着したガラス板（フオトマスク板）であり、ク
ロムをエツチングする場合は、四塩化炭素
（CCl4）と酸素（O2）との混合ガスを流入せし
め、真空度を0.4Torr程度にして、プラズマエツ
チングを行なう。
細に説明する。第１図はプラズマエツチング装置
の概要断面図を示しており、試料１は試料載置台
２に保持されて、反応ガスは同載置台２の周囲に
設けたリング状細管３より流入させ、試料１に相
対して対向電極４が設けられて、載置台２と対向
電極との間に13.56MHZ、500〜800Wの高周波電
力が印加される。本発明を適用する試料基板は発
光スペクトルを透過させる材料例えばクロム膜を
被着したガラス板（フオトマスク板）であり、ク
ロムをエツチングする場合は、四塩化炭素
（CCl4）と酸素（O2）との混合ガスを流入せし
め、真空度を0.4Torr程度にして、プラズマエツ
チングを行なう。
かようなエツチング装置において、本発明では
試料載置台２を例えば第２図に示す断面図のよう
な構造に形成する。即ち、熱伝導および電気伝導
のよい材料２１を凹面状に形成し、凹面を鏡面に
研磨し鍍金する。その部分に透明媒体２２をはめ
込み、凹面鏡の焦点付辺に凹面鏡よりの反射光が
受けられる光フアイバー２３の受光端を設けてお
き、光フアイバー２３にてその光を載置台２外に
導いて受光子（例えばフオトトランジスタ）２４
で検知し、その光量変化を検出する。
試料載置台２を例えば第２図に示す断面図のよう
な構造に形成する。即ち、熱伝導および電気伝導
のよい材料２１を凹面状に形成し、凹面を鏡面に
研磨し鍍金する。その部分に透明媒体２２をはめ
込み、凹面鏡の焦点付辺に凹面鏡よりの反射光が
受けられる光フアイバー２３の受光端を設けてお
き、光フアイバー２３にてその光を載置台２外に
導いて受光子（例えばフオトトランジスタ）２４
で検知し、その光量変化を検出する。
試料１は図のように透明媒体２３上に載せられ
ガラス基板１１上に被着したクロム１２の表面に
はレジスト膜マスク１３が形成されており、上記
の反応ガスを用いてエツチングが行なわれる。マ
スク１３で被覆されたクロム領域は変化ないが、
露出したクロム領域がエツチングされて、次第に
除去され、透過光が凹面鏡に達するようになる。
その光量は第３図の図表に示すように、エツチン
グ時間の初期T1には極めて少ないが、エツチン
グが進行する途中T2では次第に増加しエツチン
グが終了に近づくT3と、微増となり、やがて光
量は一定する。したがつてその光量曲線１の微分
量を求めて正しくエツチング終点を検出すること
ができる。
ガラス基板１１上に被着したクロム１２の表面に
はレジスト膜マスク１３が形成されており、上記
の反応ガスを用いてエツチングが行なわれる。マ
スク１３で被覆されたクロム領域は変化ないが、
露出したクロム領域がエツチングされて、次第に
除去され、透過光が凹面鏡に達するようになる。
その光量は第３図の図表に示すように、エツチン
グ時間の初期T1には極めて少ないが、エツチン
グが進行する途中T2では次第に増加しエツチン
グが終了に近づくT3と、微増となり、やがて光
量は一定する。したがつてその光量曲線１の微分
量を求めて正しくエツチング終点を検出すること
ができる。
本検出方法は試料のエツチングパターンが密に
形成されていても粗となつていても、試料全面の
光量を検知するため、例えば前述の反射光による
方式のように局部的な検出で、且つパターンの粗
密に影響されやすい光量比検出の従来方式に較べ
て、光量の絶対値を測る方法であるからはるかに
正確にエツチング終点が検出される。
形成されていても粗となつていても、試料全面の
光量を検知するため、例えば前述の反射光による
方式のように局部的な検出で、且つパターンの粗
密に影響されやすい光量比検出の従来方式に較べ
て、光量の絶対値を測る方法であるからはるかに
正確にエツチング終点が検出される。
上記の透明媒体２３としてはシリコンオイルの
ような液体でもかまわないが、比較的熱伝導のよ
いポリイミドのような有機物や石英のような固体
が好ましく、又試料載置台２は電源の接地側とす
る方が好都合なことが多い。且つ、第２図に示す
ように試料載置台２は冷却させてあり、透明媒体
２３は熱伝導、電気伝導共にすぐれたものが望ま
しいが、必ずしも必要な条件ではない。
ような液体でもかまわないが、比較的熱伝導のよ
いポリイミドのような有機物や石英のような固体
が好ましく、又試料載置台２は電源の接地側とす
る方が好都合なことが多い。且つ、第２図に示す
ように試料載置台２は冷却させてあり、透明媒体
２３は熱伝導、電気伝導共にすぐれたものが望ま
しいが、必ずしも必要な条件ではない。
以上は一実施例であるが、他に試料１裏面にフ
オトセルなどを並べて集光し、光量を検出する方
法を用いても、本発明の趣旨に含まれる。
オトセルなどを並べて集光し、光量を検出する方
法を用いても、本発明の趣旨に含まれる。
このように本発明はドライエツチング装置にお
いて、発光プラズマを透過させる試料基板上のエ
ツチング終点を正しく検出するもので、半導体集
積回路などの品質向上に極めて貢献する。
いて、発光プラズマを透過させる試料基板上のエ
ツチング終点を正しく検出するもので、半導体集
積回路などの品質向上に極めて貢献する。
第１図はプラズマエツチング装置の概要図、第
２図は本発明にかかる試料載置台の一実施例図、
第３図は本発明のエツチング時間と透過光量との
関係図表である。 図中、１は試料、２は試料載置台、１１はガラ
ス基板、２２は透明媒体、２３は光フアイバー、
２４は受光子を示す。
２図は本発明にかかる試料載置台の一実施例図、
第３図は本発明のエツチング時間と透過光量との
関係図表である。 図中、１は試料、２は試料載置台、１１はガラ
ス基板、２２は透明媒体、２３は光フアイバー、
２４は受光子を示す。
Claims (1)
- １ 発光をともなうドライエツチング装置におい
て、試料載置台に受光面を設け、エツチングされ
る試料からの透過光量を試料裏面で集光し検出す
るようにし、該透過光量の変化によりエツチング
終点を検出するようにしたことを特徴とするエツ
チング終点検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16458981A JPS5864384A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | エツチング終点検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16458981A JPS5864384A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | エツチング終点検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5864384A JPS5864384A (ja) | 1983-04-16 |
| JPS6337194B2 true JPS6337194B2 (ja) | 1988-07-25 |
Family
ID=15796044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16458981A Granted JPS5864384A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | エツチング終点検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5864384A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6174407B1 (en) * | 1998-12-03 | 2001-01-16 | Lsi Logic Corporation | Apparatus and method for detecting an endpoint of an etching process by transmitting infrared light signals through a semiconductor wafer |
| EP3914897A4 (en) * | 2019-01-22 | 2022-11-02 | Techinsights Inc. | ION BEAM DECOATING SYSTEM AND METHOD AND ENDPOINT MONITORING SYSTEM AND METHOD THEREOF |
-
1981
- 1981-10-14 JP JP16458981A patent/JPS5864384A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5864384A (ja) | 1983-04-16 |
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