KR20090051154A - 종점 판정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 웨이퍼상의 반도체를 높은 정밀도로 처리할 수 있는 반도체제조장치 및 플라즈마 에칭을 사용하여 행하는 반도체의 처리에 있어서, 피처리층의 에칭깊이나 잔막두께 등, 에칭의 상태를 높은 정밀도로 검출할 수 있는 반도체 처리의 종점 판정방법을 제공하는 것이다.

이에 의하여 종래기술에서는 행할 수 없었던 복수의 에칭조건하에서의 웨이퍼의 처리에서 얻어진 데이터 패턴의 각각의 특정한 범위(시간-파장)의 패턴의 데이터를 사용할 수 있어 웨이퍼처리의 효율이 향상함과 동시에 실제처리 웨이퍼에서의 판정에 사용하는 데이터가 높은 정밀도를 가지고 있다. 이에 의하여 웨이퍼의 재질이나 에칭가스조건이라는 사양이 빈번하게 변화하는 경우에도 보다 높은 효율로 높은 수율로 반도체장치의 처리를 행할 수 있다.

종점판정

Description

종점 판정방법{METHOD OF DETERMING ENDPOINT}

본 발명은 반도체소자를 에칭하여 제조하는 장치 및 종점 판정방법에 관한 것으로, 에칭한 깊이를 측정하는 수단을 구비한 장치 및 방법에 관한 것이다.

반도체소자의 형성에서는 반도체웨이퍼의 표면상에 형성된 유전재료, 절연재료의 층 등의 여러가지 재료의 층을 제거하기 위함이나 이들 층에 패턴을 형성하기 위하여 건식 에칭이 널리 사용되고 있다. 이 건식 에칭을 행하는 데는 상기한 층의 가공 중에 원하는 에칭깊이나 층의 막두께가 되도록 에칭을 조절하는 것이 중요하고, 이 때문에 에칭의 종점이나 막의 두께를 정확하게 검출하는 것이 요망되고 있다.

그런데 반도체웨이퍼를 플라즈마를 사용하여 건식 에칭처리시에 플라즈마광에 포함되는 특정파장의 빛으로부터의 발광의 강도가, 특정한 막의 에칭이 진행됨에 따라 변화하는 것이 알려져 있다. 따라서 이 반도체웨이퍼의 에칭의 종점이나 막두께라는 에칭상태를 검출하는 기술의 하나로서, 드라이에칭처리 중에 플라즈마로부터의 특정파장의 발광강도의 변화를 검출하고, 이 검출결과에 의거하여 특정한 막의 에칭종점이나 막두께를 검출하는 기술이 알려져 있다. 이 검출의 정밀도를 향상하기 위해서는 노이즈에 의한 검출파형의 변동에 기인하는 오검출을 저감할 필요가 있다.

이와 같이 반도체웨이퍼의 에칭의 종점을 검출하는 기술로서, 일본국 특개평5-179467호 공보(종래기술 1), 특개평8-274082호 공보(종래기술 2), 특개 2000-97648호 공보(종래기술 3), 특개2000-106356호 공보(종래기술 4) 등에 나타낸 간섭계를 사용하는 것이 알려져 있다.

일본국 특개평5-179467호 공보(종래기술 1)에 있어서는 적, 녹, 청의 3종류의 컬러필터를 사용하여 간섭광(플라즈마광)을 검출하여 에칭의 종점검출을 행하는 것으로, 일본국 특개평8-274082호 공보(USP 5658418)(종래기술 2)에서는 2개의 파장의 간섭파형의 시간변화와 그 미분파형을 사용하여 간섭파형의 극대값(파형의 최대, 최소 : 미분파형의 제로 통과점)을 카운트한다. 카운트가 기설정된 값에 도달하기까지의 시간을 계측함으로써 에칭율을 산출하고, 산출한 에칭율에 의거하여 기설정된 막두께에 도달하기까지의 나머지의 에칭시간을 구하고, 그에 의거하여 에칭 프로세스의 정지를 행하고 있다. 일본국 특개2000-97648호 공보(종래기술 3)에서는 처리전의 간섭광의 광강도 패턴(파장을 파라미터로 함)과 처리후 또는 처리 중의 간섭광의 광강도 패턴과의 파형의 차이(파장을 파라미터로 한다)를 구하여, 그 파형의 차이와 데이터 베이스화되어 있는 파형의 차이와의 비교에 의하여 단차(막두께)를 측정한다. 일본 특개2000-106356호 공보(종래기술 4)는 회전도포장치에 관하여 다파장에 걸치는 간섭광의 시간변화를 측정하여 막두께를 구하고 있다.

에칭의 종점을 검출하여 처리를 정지시킬 때, 실제로는 막층의 나머지 두께 가 기설정된 값에 가능한 한 가깝거나 같은 것이 중요하다. 종래의 기술에서는 각각의 층의 에칭율이 일정하다는 전제에 의거하여 시간을 조절함으로써 상기 막의 두께를 감시하고 있다. 이 기준이 되는 에칭율의 값은 예를 들면 미리 샘플이 되는 웨이퍼를 처리하여 구하여 둔다. 이 기술에서는 기설정된 막두께에 대응한 시간이 경과하면 에칭·프로세스가 정지된다.

그러나 실제의 막, 예를 들면 LPCVD(low pressure chemical vapor deposition)기법에 의하여 형성된 SiO₂층은 두께의 재현성이 낮은(형성된 층의 두께의 불균일이 크다) 것이 알려져 있다. LPCVD 중의 프로세스변동에 의한 두께의 허용오차는 예를 들면 SiO₂ 층의 초기 두께의 약 10%에 상당한다. 따라서 상기 종래기술에 있어서의 시간에 의거한 조절에서는 실리콘 기판상에 남는 SiO₂ 층의 실제의 최종두께를 정확하게 측정할 수는 없다.

또 상기 종래기술에서는 이하의 점에 대해서는 고려되어 있지 않았다. (1) 마스크재(예를 들면, 레지스트, 질화막, 산화막)를 사용한 에칭을 행하면, 에칭되는 재료로부터의 간섭광에 마스크재로부터의 간섭광이 중첩된다. 간섭광으로부터 피처리재의 에칭상태만을 검출하기 위해서는 마스크재로부터의 간섭광의 영향을 가능한 한 제거할 필요가 있다.

(2) 또 프로세스처리되는 피처리재인 재료(예를 들면, 실리콘이나 절연막 및 그 위에 설치된 마스크재)의 에칭처리에서는 실리콘이나 절연막과 함께 마스크재도 에칭되기 때문에, 피처리재로부터의 간섭광뿐만 아니라, 마스크재로부터의 간섭광 도 변동하기 때문에 마스크의 에칭에 의한 영향으로부터 피처리재의 에칭량(에칭깊이)만을 검출하기 위해서는 상기 마스크재로부터의 간섭광의 변화를 고려하여 검출할 필요가 있으나, 종래기술에서는 고려되어 있지 않았다.

(3) 양산 프로세스의 가공용 웨이퍼는, 장치구조에 기인하여 마스크재의 초기의 두께나 피에칭재의 초기의 두께가 웨이퍼면내에서 다른 분포를 가지기 때문에, 처리대상이 되는 한 종류의 막층에 대하여 다른 막두께의 것으로부터의 간섭광이 중첩된다. 이들 영향을 저감하는 것에 대해서는 종래기술에서는 충분히 고려되어 있지 않았다.

이상과 같은 이유로부터, 피처리재층(반도체 프로세스처리의 대상이 되는 막의 층), 특히 플라즈마 에칭처리에 있어서의 피처리층의 에칭깊이나 남아 있는 막의 두께를 높은 정밀도로 검출하여 에칭의 상태를 조절하는 것은 어렵고, 반도체(웨이퍼)를 높은 정밀도로 처리하는 것은 곤란하였다.

본 발명의 목적은 웨이퍼상의 반도체를 높은 정밀도로 처리할 수 있는 반도체제조장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은 플라즈마 에칭을 사용하여 행하는 반도체의 처리에 있어서, 피처리층의 에칭깊이나 잔막두께 등, 에칭의 상태를 높은 정밀도로 검출할 수 있는 반도체 처리의 종점 판정방법을 제공하는 것에 있다.

상기한 목적은 용기내에 배치되어 그 표면에 복수층의 막을 가지는 반도체웨이퍼를 이 용기내에 발생시킨 플라즈마를 사용하여 에칭처리하는 반도체제조장치로 서, 상기 처리의 기설정된 사이에 얻어진 상기 웨이퍼 표면으로부터의 복수파장의 빛의 변화를 표시하는 표시수단과, 이 표시된 변화량에 의거하여 상기 에칭처리의 상태를 판정하는 기능을 구비한 반도체제조장치에 의하여 달성된다.

또 용기내에 배치되어 그 표면에 복수층의 막을 가지는 반도체웨이퍼를 이 용기내에 발생시킨 플라즈마를 사용하여 에칭처리하는 반도체제조장치로서, 상기 처리의 기설정된 사이에 상기 웨이퍼 표면으로부터의 빛을 측정하는 측정수단과, 이 측정수단으로부터 검출된 상기 기설정된 사이의 상기 빛의 변화에 관한 데이터를 표시하는 표시수단과, 상기 데이터를 사용하여 상기 에칭처리의 상태를 연산하는 연산수단과, 이 연산수단의 연산결과에 의거하여 상기 에칭처리를 조절하는 제어기를 구비한 반도체제조장치에 의하여 달성된다.

또 그 표면에 복수층의 막을 가지고 발생시킨 플라즈마에 의하여 처리되는 반도체웨이퍼의 표면으로부터의 빛의 간섭을 검출하는 계측기와, 상기 처리의 기설정된 사이에 얻어진 상기 빛의 간섭의 변화를 표시하는 표시수단과, 상기 빛의 간섭의 변화가 특정한 값 이상을 나타내는 상기 빛의 파장의 시간에 따르는 변화를 사용하여 상기 처리의 속도를 판정하여 표시하는 반도체제조장치에 의하여 달성된다.

또 상기한 목적은 플라즈마를 발생시켜 그 표면에 복수층의 막을 가진 반도체웨이퍼를 처리하는 사이에 이 반도체웨이퍼 표면으로부터의 빛의 간섭을 측정하여 이 측정한 빛의 간섭의 변화가 기설정된 값 이상이 되는 상기 빛의 파장의 시간변화로부터 상기 반도체웨이퍼의 상기 막 중의 하나의 두께를 판정하는 종점 판정방법에 의하여 달성된다.

*또 플라즈마를 발생시켜 그 표면에 복수층의 막을 가진 반도체웨이퍼를 처리하는 사이에 이 반도체웨이퍼 표면으로부터의 빛의 간섭의 변화를 검출하여 복수의 반도체웨이퍼에 대하여 검출한 빛의 간섭의 변화의 데이터를 겹쳐, 이 겹친 데이터로부터 얻어지는 빛의 간섭의 변화가 기설정된 값 이상이 되는 상기 빛의 파장의 시간변화로부터 상기 반도체웨이퍼의 상기 막 중의 하나의 두께를 판정하는 종점 판정방법에 의하여 달성된다.

본 발명은 종래기술에서는 행할 수 없었던 복수의 에칭조건하에서의 웨이퍼 의 처리에서 얻어진 데이터 패턴의 각각의 특정한 범위(시간-파장)의 패턴의 데이터를 사용할 수 있어 웨이퍼처리의 효율이 향상함과 동시에 실제처리 웨이퍼에서의 판정에 사용하는 데이터가 높은 정밀도를 가지고 있다. 이에 의하여 웨이퍼의 재질이나 에칭가스조건이라는 사양이 빈번하게 변화하는 경우에도 보다 높은 효율로 높은 수율로 반도체장치의 처리를 행할 수 있다.

이하에 본원 발명의 실시예를 도면을 사용하여 설명한다.

또한 이하의 각 실시예에 있어서, 제 1 실시예와 동일한 기능을 가지는 것은 제 1 실시예와 동일한 부호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다. 이하의 실시예에서는 본 발명에 의한 반도체소자 제조 프로세스의 종점 판정방법으로서, 피처리재의 에칭 프로세스에 있어서의 에칭량(에칭깊이 및 막두께)을 측정하는 방법에 대하여 설명한다. 그러나 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 플라즈마 CVD, 스퍼터링 등의 성막처리에 있어서의 성막량(성막두께) 등을 측정하는 방법에도 적용 가능하다.

이하, 도 1 내지 도 4에서 본 발명의 제 1 실시예를 설명한다. 도 1은 본원발명의 반도체제조장치에 관한 제 1 실시예의 구성의 개략을 종단면과 블록을 사용하여 나타내는 도면이다. 도 2는 제 1 실시예에 있어서의 에칭의 상태를 검출하기 위한 빛의 간섭을 나타내는 모식도이다. 도 3은 제 1 실시예에서 빛의 간섭을 사용하여 얻어지는 데이터의 예를 나타내는 그래프이다. 도 4는 도 3에 관한 데이터를 사용하여 제 1 실시예에 관한 표시수단에 의하여 표시되는 에칭상태의 예를 나 타내는 도면이다.

이 실시예에 있어서는 반도체웨이퍼 등의 피처리재를 플라즈마 에칭할 때에 샘플용 피처리재(샘플용 웨이퍼)와 그 처리재가 가지는 마스크재의 각 에칭량에 대한 간섭광의 데이터 또는 그 미분값의 파장 의존성을 나타내는(파장을 파라미터로 함) 표준패턴(PS 와 PM)을 각각 설정한다. 다음에 샘플용 피처리재와 실제의 피처리재(실제의 웨이퍼)에 대한 실제의 처리에 있어서의 간섭광의 복수파장의 강도를 각각 측정하고, 그 측정된 간섭광 강도의 데이터 또는 그 미분값의 데이터의 파장의존성을 나타내는(파장을 파라미터로 함) 실제 패턴을 구하여 미분값의 표준패턴과 실제 패턴을 비교하여 실제의 피처리재의 에칭량(프로세스의 종점)을 구하고 있다.

도 1은 본 발명을 유자장 UHF대 전자파방사 방전방식의 플라즈마 에칭장치에 적용한 실시예를 나타내는 것으로, 해당 플라즈마 에칭장치의 종단면의 모식도이다.

도 1에 있어서 처리실(100)은 10-6Torr 정도의 진공도를 달성 가능한 진공용기이고, 그 상부에 플라즈마발생수단으로서의 전자파를 방사하는 안테나(110)를, 그 하부에는 웨이퍼 등의 시료(W)를 탑재하는 하부 전극(130)을 각각 구비하고 있다. 안테나(110)와 하부 전극(130)은 평행하게 대향하는 형으로 설치된다. 처리실 (100)의 주위에는 예를 들면 전자코일의 요크로 이루어지는 자장형성수단(101)이 설치되어 있고, 기설정된 분포와 강도를 가지고 자장이 형성된다. 그리고 안테나(110)로부터 방사되는 전자파와 자장형성수단(101)으로 형성되는 자장과의 상호 작용에 의하여 처리실 내부로 도입된 처리가스를 플라즈마화하여 플라즈마(P)를 발생시켜, 하부 전극(130)상의 시료(W)를 처리한다.

처리실(100)은 진공실(103)에 접속된 진공배기계(104)와 압력제어수단(1O5)에 의하여 진공배기와 압력조정이 이루어져, 내부의 압력을 예를 들면 0.5Pa 이상 4Pa 이하 정도의 기설정된 값으로 제어할 수 있다. 처리실(1O0) 및 진공실(103)은 어스전위로 되어 있다. 처리실(100)의 측벽(102)은 도시 생략한 온도제어수단에 의하여 예를 들면 50℃ 정도로 온도조절되어 있다.

전자파를 방사하는 안테나(110)는 원판형상 도전체(111), 유전체(112), 유전체링(113)으로 이루어지고, 진공용기의 일부로서의 하우징(114)에 유지된다. 또 원판형상 도전체(111)의 플라즈마에 접하는 쪽의 면에는 플레이트(115)가 설치된다. 시료의 에칭, 성막 등의 처리를 행하는 처리가스는 가스공급수단(116)으로부터 기설정된 유량과 혼합비를 가지고 공급되어, 원판형상 도전체(111)의 내부에서 균일화되어 플레이트(115)에 설치된 다수의 구멍을 통하여 처리실(100)에 공급된다. 원판형상 도전체(111)는 도시 생략한 온도제어수단에 의하여 예를 들면 30℃로 온도조절되어 있다. 안테나(110)에는 안테나전원(121), 안테나 바이어스전원(123) 및 매칭회로· 필터계(122, 124, 125)로 이루어지는 안테나 전원계(120)가 도입단자(126)를 거쳐 접속된다. 안테나 전원(121)은 바람직하게는 300MHz 내지 900MHz의 UHF대 주파수의 전력을 공급하여 안테나(110)로부터 UHF대의 전자파를 방사한다.

안테나 바이어스전원(123)은 원판형상 도전체(111)를 거쳐 플레이트(115)에 예를 들면 1OOkHz 정도 또는 수 MHz 내지 10MHz 정도의 주파수의 바이어스를 인가하여 플레이트(115)의 표면에서의 반응을 제어한다. 특히 CF계의 가스를 사용한 산화막 에칭에 있어서는 플레이트(115)의 재질을 고순도의 실리콘이나 카본 등으로 함으로써, 플레이트(115)의 표면에서의 F 래디컬이나 CF_x 래디컬의 반응을 제어하여 래디컬의 조성비를 조정하는 것이 가능하다. 본 실시예에서는 플레이트(115)에는 고순도의 실리콘을 사용하고 있다. 또 원판형상 도전체(111) 및 하우징에는 알루미늄, 유전체(112) 및 유전체링(113)에는 석영을 사용하고 있다. 플레이트(115)의 하면과 웨이퍼(W)의 거리(이하, 갭이라 함)는, 30mm 이상 150mm 이하, 바람직하게는 50mm 이상 120mm 이하로 한다. 본 실시예에서는 안테나전원(121)은 450MHz, 안테나 바이어스전원(122)은 13.56MHz의 주파수로 하고, 갭은 70mm로 설정하고 있다.

처리실(100)의 하부에는 안테나(110)에 대향하여 하부 전극(130)이 설치되어 있다. 하부 전극(130)은 정전흡착장치(131)에 의하여 그 상면, 즉 시료 탑재면에 웨이퍼 등의 시료(W)를 탑재 유지한다. 시료(W)의 바깥 둘레부에는 예를 들면 고순도의 실리콘으로 형성된 시료대링(132)이 절연체(133)의 위에 설치되어 있다. 하부 전극(130)에는 바람직하게는 400kHz로부터 13.56MHz 범위의 바이어스전력을 공급하는 바이어스전원(134)이 매칭회로·필터계(135)를 거쳐 접속되어 시료(W)에 인가하는 바이어스를 제어한다. 본 실시예에서는 바이어스전원(134)은 주파수를 800kHz 로 하고 있다.

다음에 시료(W)의 표면상태를 계측하기 위하여 설치된 계측포트(140)에 대하 여 설명한다. 본 실시예에서는 계측포트(140)는 시료(W)에 대향한 안테나(110)에 설치되어 있고, 뒤에서 설명하는 바와 같이 플레이트(115)에 형성된 다수의 관통구멍을 통하여 시료(W) 표면의 박막 등의 상태를 수직 윗쪽으로부터 계측할 수 있다. 또 다른 계측포트(140)를 시료(W)의 바깥 둘레부를 계측하는 위치나 시료(W)의 바깥 둘레와 중심의 중간위치에 설치함으로써, 시료(W) 표면의 면내 분포에 관한 정보를 얻을 수 있다. 물론 계측포트의 설치는 여기서 설명한 바와 같이 바깥 둘레부와 중간부의 2개소 등에 한정되는 것은 아니고, 1개소만 또는 3개소 이상으로 하여도 좋고, 또는 예를 들면 원주상에 배열하는 등, 다른 배치로 하여도 좋은 것은 물론이다.

상기 계측포트(140)의 각각에는 예를 들면 광섬유나 렌즈 등의 광학전송수단 (151)이 설치되어 있어, 플라즈마(P)로부터의 직접광이나 또는 플라즈마(P)의 웨이퍼(W) 표면에서의 반사광 또는 간섭광 등의 웨이퍼(W)의 표면상태를 반영하는 광학정보가 예를 들면 카메라나 간섭 박막계 또는 화상처리장치 등으로 이루어지는 계측기(152)에 전송되어 계측된다. 계측기(152)는 계측기제어·연산수단(153)에 의하여 제어됨과 동시에, 더욱 상위의 시스템제어수단(154)과 접속된다. 시스템제어수단(154)은 제어인터페이스(155)를 거쳐, 장치나 장치를 포함하는 시스템의 상태를 모니터하거나 조절하기도 하는 제어용 제어기이다. 상기 연산수단(153)은 복수 메모리용 칩이나 마이크로 프로세스로 구성되는 전자회로나, 1칩 마이크로 컴퓨터 등의 하나의 칩 중에 구성된 전자회로를 생각할 수 있다.

본 실시예에 의한 플라즈마 에칭장치는 이상과 같이 구성되어 있어, 이 플라 즈마 에칭장치를 사용하여 예를 들면 실리콘산화막의 에칭을 행하는 경우의 구체적인 프로세스는 다음과 같다.

먼저 처리 대상물인 웨이퍼(W)는 도시 생략한 시료반입기구로부터 처리실 (100)에 반입된 후, 하부 전극(130)의 위에 탑재·흡착되어 필요에 따라 하부 전극의 높이가 조정되어 기설정된 갭으로 설정된다. 이어서 처리실(100)내는 진공배기계 (106)에 의하여 진공배기되고, 한편 시료(W)의 에칭처리에 필요한 가스, 예를 들면 C₄F₈과 Ar과 O₂가 가스공급수단(116)으로부터 기설정된 유량과 혼합비, 예를 들면 Ar 400sccm, C₄F₈ 15sccm, 0₂ 5sccm을 가지고 안테나(110)의 플레이트(115)로부터 처리실(100)에 공급된다. 동시에 처리실(100)의 내부가 기설정된 처리압력, 예를 들면 2Pa가 되도록 조정된다. 한편 자장형성수단(1O1)에 의하여 안테나전원(121)의 주파수 450MHz에 대한 전자사이크로트론공명 자장강도에 상당하는 개략 160가우스의 대략 수평인 자장이 플레이트(115)의 아래쪽 부근에 형성된다. 그리고 안테나전원 (121)에 의하여 안테나(110)로부터 UHF대의 전자파가 방사되어 자장과의 상호작용에 의하여 처리실(1OO)내에 플라즈마(P)가 생성된다. 이 플라즈마(P)에 의하여 처리가스를 해리시켜 이온·래디컬을 발생시키고, 다시 안테나 고주파전원(123), 바이어스전원 (134)을 제어하여 웨이퍼(W)에 에칭 등의 처리를 행한다.

각 전원의 투입전력은 예를 들면 안테나 전원(121)은 1000W, 안테나 고주파전원(123)은 300W, 바이어스전원(141)은 800W정도이다. 그리고 에칭처리의 종료에 따라 전력 및 처리가스의 공급을 정지하여 에칭을 종료한다.

이 처리 중의 플라즈마발광이나 웨이퍼 표면상태를 반영하는 광학정보가 계측 포트(140) 등을 통하여 광학전송수단(151) 등에 의하여 전송되어 계측기(152)에서 계측이 이루어지고, 계측기제어·연산수단(153)에서 계측결과에 의거하여 연산처리가 이루어져 상위의 시스템 제어수단(154)에 전달되고, 제어인터페이스(155)를 거쳐 플라즈마처리장치 시스템이 제어된다.

즉, 에칭량(예를 들면 에칭깊이 및 막두께)의 분광기를 포함하는 계측기 (152)가 가지는 측정용 광원(예를 들면 할로겐광원)으로부터의 다파장의 방사광이 광학전송수단(151)에 의하여 진공실(103)내로 유도되어 피처리재(W)에 대략 수직으로 입사각으로 조사된다.

도 2에 나타내는 바와 같이 본 실시예에서는 피처리재(W)는 마스크재로서 유기화합물의 포토레지스트(44)와, 피처리부재로서의 BARC(Back Ainti-Reflection Coating : 유기재료의 반사방지)막(43)과 질화실리콘막(42)과 산화실리콘막(41)이 기판인 실리콘(40)의 위에 적층된 구조를 가지고 있다. 진공실(103)내에서 방사되는 빛은 피처리부재 표면에서 반사되는 방사광(9A, 9B)과 마스크재에 의하여 반사되는 방사광(10A, 10B)에 의하여 간섭광이 형성된다. 즉 마스크재(41) 없이 에칭처리된 부분으로 유도된 방사광(9)은 BARK재(43)의 상면에서 반사한 방사광(9A)과, 기판 실리콘(40)과 산화막(41)의 표면으로부터 반사되는 방사광(9B)에 의하여 간섭광이 형성된다. 마스크재(41)로 유도된 방사광(10)은 마스크재(41)의 상면에서 반사한 방사광(1OA)과, 마스크재(41)와 BARK재(43) 사이에 형성된 경계면에서 반사한 방사광(10B)에 의하여 간섭광이 형성된다.

이들 간섭광은 마스크재 및 피처리재의 단차, 즉 마스크재(44)의 두께(51)와 피처리재의 깎임(본 도면에서는 BARC부의 에칭량 50)에 의한 간섭성분이다. 이들 간섭광은 계측포트(140), 광전송수단(152)을 거쳐 계측기(152)의 분광기에 유도되어, 분광기로부터의 출력신호에 의거하여 피처리재의 에칭량 및 마스크재의 막두께나 프로세스(여기서는 에칭)의 종점의 판정처리가 계측기제어·연산수단(153)에서 행하여진다.

계측기(152)는 분광기를 가지고, 또 계측기제어수단·연산수단(153)은 계측기로부터 출력된 데이터의 신호를 받아 이들에 기설정된 처리를 행하는 제 1 디지털 필터회로, 미분기, 제 2 디지털 필터회로를 구비하고, 다시 막두께나 에칭의 종점이라고 하는 에칭의 상태를 판정에 사용되는 미분파형 패턴의 데이터베이스를 기억하는 기억수단, 미분파형 비교기, 이들 비교기의 결과에 의거하여 에칭의 종점을 연산하여 판정하는 연산기 및 상기 데이터신호나 처리후의 데이터, 판정결과를 사용자에게 표시하기 위한 표시수단(156)을 구비하고 있다.

표시수단(156)은 액정이나 CRT를 사용한 디스플레이나, 기설정된 막두께나 종점에 도달한 것을 빛, 소리 등으로 통지하는 통지수단 또는 이들의 조합 등을 생각할 수 있다. 본 실시예에서는 계측 데이터를 그래프로서 표시하는 디스플레이와 빛, 소리로 통지하는 수단을 구비한 표시수단(156)을 구비하고 있다.

또한 도 1은 에칭량의 측정장치의 기능적인 구성을 나타낸 것이고, 표시수단 (156)과 분광기를 제외한 계측기(152)의 실제의 구성은 CPU나, 에칭깊이 및 막두께 측정처리프로그램이나 간섭광의 미분파형 패턴 데이터베이스 등의 각종 데이터를 유지한 ROM이나 측정데이터유지용 RAM 및 외부 기억장치 등으로 이루어지는 기억장치, 데이터의 입출력장치 및 통신제어장치에 의하여 구성할 수 있다. 이것은 이하 설명하는 다른 실시예에 대해서도 동일하다.

본 실시예에 있어서의 계측기(152), 계측기제어·연산수단(153)에 있어서의 진공실(103)내의 발광에 의거하는 처리의 개략을 설명한다. 도 1에 나타내는 계측기(152)가 도입된 피처리재 및 마스크에 관한 다파장의 발광강도는 시계열신호의 데이터로서 평활화처리되어 평활화 미계수 시계열 데이터로서 RAM 등의 기억장치에 수납된다. 그리고 이 평활화 미계수 시계열 데이터로부터 간섭광 강도의 미분값의 파장 의존성을 나타내는(파장을 파라미터로 함) 실제 패턴이 구해진다.

한편, 미분파형 패턴의 데이터베이스로서, 측정의 대상이 되는 피처리재 및 마스크재의 단차에 대응한 파장대역에 대한 간섭광 강도의 미분파형 패턴 데이터값이 미리 설정된다. 그 결과의 미분파형 패턴이 피처리재의 에칭상태량이 표시기 (156)에 의하여 표시된다.

또한 피처리재의 면내를 넓게 측정하여 제어하고 싶은 경우에는 복수의 분광기를 설치하여도 좋다.

도 2는 에칭처리 도중의 피처리재의 종단면형상이고, 피처리대상의 웨이퍼 (W)를 처리 중에 얻어지는 간섭광의 파장 실제 패턴의 예를 도 3에 나타낸다. 도 2에 있어서 피처리재(웨이퍼)는 실리콘기판(40)의 위에 마스크재(41)가 적층되어 있다. 이 에칭 프로세스에서는 실리콘기판이 피에칭재료이고, 이와 같은 가공처리 는 예를 들면 소자분리를 행하기 위한 STI(Shallow Trench Isolation)에칭이라 불리우고 있다.

도 3에서는 가로축에 에칭시간, 세로축에 기설정된 범위의 파장을 취하여, 각 시간에 있어서의 임의의 파장의 빛의 강도를 색의 농담으로 나타내고 있다. 이 도면에 나타내는 바와 같이 간섭광의 파장의 크기에 의하여 에칭처리시간의 변화에 따르는 그 강도의 변화의 패턴이 변화되고 있다. 장파장영역(제 2 파장대역 : 예를 들면 700nm)의 간섭광 데이터의 미분파형은 에칭처리시간의 변화에 따라 그 크기의 변화의 주기가 크고, 상대적으로 천천히 변화한다. 한편 단파장영역(제 1 파장대역 : 예를 들면 300nm)의 간섭광의 생파형은 주기가 긴 장파에 비하여 주기가 짧은 변화로 되어 있다.

또 이 도면에서 분명한 바와 같이, 본 실시예에 있어서의 진공실(103)내의 발광의 변화를 처리함으로써, 마스크재의 에칭에 의한 간섭성분의 변화 및 피처리재와 마스크재와의 단차에 의한 간섭성분의 변화가 명확해진다. 이것은 에칭되는 재료의 굴절율(예를 들면 실리콘과 마스크재 질화막의 굴절율 및 홈부분의 진공의 굴절율)이 파장에 대하여 다르기 때문이다.

또 에칭시간이 경과함에 따라, 미분된 간섭광의 변화의 패턴이 3가지 영역으로 나누어지는 것을 알 수 있다. 즉 도 3에 있어서 각각은 BARC재의 에칭, 질화실리콘(SiN)의 에칭, 산화막(Si0₂)의 에칭에 있어서의 간섭광으로 생각된다. 또 각 범위에 있어서 데이터값이 큰 것을 나타내는 색이 짙은 영역이 파장 및 시간과의 좌표평면(차원)상에서 특정한 패턴을 가지고 있음을 알 수 있다. 즉 기설정된 크기 이상의 범위, 또는 기설정된 크기 이하의 범위의 값을 가지는 데이터가, 이 좌표평면상에서, 교대로 줄무늬형상으로 늘어서 있고, 값이 큰 "능선"의 영역과 "골"의 영역이 교대로 늘어서 있다. 이들 "능선"이나 "골"은 간섭광이 특정한 값 이상, 또는 이하의 크기로 변화되는 파장의 시간에 따르는 변화를 나타내고 있다. 또한 이 줄무늬의 "능선"의 영역은 도중에서 그 값이 작아지는 부분을 가지고 있고, 이 "능선"이 분단되는 것처럼 보이고 있다는 특징이 있음을 알 수 있다.

발명자들의 검토에 의하면, 이들 패턴은 피처리재 및 마스크재의 에칭에 의한 간섭광이 위에 접혀 생긴 것으로, "능선", "골"의 패턴은 피처리재의 에칭에 의한 간섭광의 강도를 나타내고, 상기 "능선"을 분단하는 값이 작은 영역은 마스크재의 에칭에 의한 간섭광이 피처리재의 에칭에 의한 간섭광에 위로 접힌 결과 생긴 것임을 알 수 있었다.

즉, 상기한 "능선", "골" 등의 패턴은 대응하는 피처리재가 시간의 경과에 따라 에칭됨에 따라 변화되는 웨이퍼 표면으로부터의 발광(반사광)이 간섭한 것에 의하여 얻어지고 있고, 패턴은 에칭의 진행이나 상태와 그 변화를 반영하고 있다. 이들 데이터 패턴의 특징을 사용함으로써 피처리재의 에칭상태(잔막의 두께나 종점의 도달)를 알 수 있어, 마스크재의 에칭상태를 판정하는 것이 가능하게 된다. 또 도 3에 나타내는 바와 같이 복수의 막이 적층된 구조를 가지는 반도체웨이퍼를 처리하는 것에서는 각 층에서의 상기 특징의 변화가 나타나 있고, 시간의 경과에 대한 에칭의 진행을 명확하게 할 수 있어 그 진행에 따르는 에칭상태의 변화를 검출 할 수 있다. 본 발명은 이와 같은 발명자들의 식견과 검토에 의거한 것이다.

도 4를 사용하여 본 실시예에 있어서의 상기 간섭광의 데이터의 표시예를 설명한다. 도 4는 도 3에 관한 데이터를 사용하여 제 1 실시예에 관한 표시수단에 의하여 표시되는 에칭상태의 예를 나타내는 도면이다.

이 도면에 있어서, 상기한 바와 같이 간섭광의 미분 데이터가, 가로축에 에칭시간, 세로축에 간섭광의 파장을 취하여 표시되어 있다. 이 표시된 데이터를 사용함으로써 다음의 것을 알 수 있다. 상기 데이터상의 시간경과에 따르는 패턴의 변화로부터 에칭되는 각 재료에 대응한 복수개 영역으로 나누어 각각 영역의 시간의 길이로부터 각 재료의 층의 에칭에 필요한 시간을 알 수 있다. 이들 막의 층 두께를 미리 정확하게 알고 있으면, 이 시간으로부터 에칭율(레이트)을 알 수 있다.

또 각 영역에 있어서, 특정한 "능선"을 선택하여 그 위에 겹치도록 특정한 값의 좌표[본 실시예에서는 (a, b), (c, d), (e, f)]를 연결하는 선을 찾아낼 수 있다. 이 선에 겹치는 "능선"은 대응하는 피처리재(BARK, SiN, SiO₂)의 에칭이 시간의 변화에 따라 어떻게 진행하였는지를 나타내고 있다. 피처리재의 굴절율 등을 알 수 있고 있으면, 상기 "능선"에 대응하는 선으로부터 이 피처리재의 에칭율(레이트)을 검출할 수 있다.

이 간섭광의 미분 데이터의 패턴으로부터 검출된 에칭율을 사용함으로써 에칭 중의 막두께나 종점의 판정이라던 에칭의 상태를 보다 높은 정밀도로 판단, 판 정할 수 있다. 또 상기한 바와 같이 각 피처리재에 대응한 영역의 에칭시간을 검출할 수 있으므로(각 막의 에칭에 필요한 시간을 알 수 있음), 각 재료의 막두께도 높은 정밀도로 검출할 수 있다. 이들 검출이나 판정에서는 피처리재의 에칭에 기인하는 간섭광의 변화의 특징을 사용하고 있고, 마스크재의 에칭에 의한 간섭광과 피처리재의 에칭에 의한 간섭광의 위로 접음에 의한 영향은 크게 저감되어 있어, 오검출이 아주 낮게 억제된다.

또한 상기 얻어진 에칭상태의 데이터는, 그래픽디스플레이 등의 표시수단 (156)상에 수치, 그래프 등으로 표시된다. 또 이들 데이터는 따로 기억장치에 기억되도록 하여도 좋다. 이에 의하여 사용자는 간섭광의 파형의 미분 데이터가 시간변화하는 모양과 함께, 장치에 의하여 판정된 에칭의 상태, 나머지 막두께나, 에칭율 등도 알 수 있어 사용자가 장치의 운전을 조절할 때의 유용한 정보를 제공할 수 있어 장치운용의 효율도 향상된다.

또 이들 간섭광의 미분파형 패턴은 피처리재의 상태별로 특유의 패턴으로 이루어져 있다. 피처리재의 재료가 다르면 이들 패턴도 변하기 때문에, 처리에 필요한 여러가지의 재료 및 에칭깊이의 범위에 대하여 미리 실험 등에 의하여 데이터를 구하여 미분파형 패턴을 표준패턴으로서 기록장치에 유지하여 두는 것이 좋다. 이들 기억장치는 상기 계측기제어·연산수단(153)내에 구비하여도 좋고, 케이블에 접속된 외부의 기억장치로서 구비되어 있어도 좋다.

다음에 상기한 간섭광의 미분파형의 패턴을 사용하여 에칭의 상태를 더욱 높은 정밀도로 판정하는 본 발명의 다른 실시예를 이하에 설명한다.

상기 제 1 실시예에서는 처리의 대상이 되는 웨이퍼를 처리하기 전에, 미리 샘플이 되는 웨이퍼의 에칭처리를 행하여 그 때에 얻어지는 에칭율이나 막두께를 그 후에 처리하는 실제처리 웨이퍼의 기준 데이터로 하고 있다. 이와 같은 데이터는 샘플의 웨이퍼와 실제처리를 행하는 웨이퍼를 처리하는 에칭의 조건이 거의 동일하다고 간주할 수 있을 만큼의 기설정된 차의 범위에 있는 것을 전제로 사용되고 있다.

종래의 기술에서는 이와 같은 에칭조건의 스펙이 다를 때마다 이와 같은 데이터를 측정하기 위하여 샘플의 웨이퍼를 처리하고 있었다. 이 때문에 예를 들면 에칭가스의 사양이 로트마다 다른 경우에는 이들 사양이 변화할 때마다 샘플웨이퍼의 처리를 행하여 데이터를 취득하게 되고, 그만큼의 시간이 필요하게 된다. 즉 이와 같은 종래기술에서는 사용자의 요구에 재빠르게 대응하기 위하여 웨이퍼를 많은 다른 조건으로 소량씩 처리한다는 운전과 같이, 약간의 로트 중에 다른 처리의 조건으로 처리해야 할 웨이퍼가 포함되어 있는 경우에 처리의 효율을 손상하여 버리고 있었다.

또한 샘플 웨이퍼처리에 있어서 특이한 현상을 포함하는 것인 경우에는 이와 같은 현상에 의한 영향을 포함한 데이터를 기준 데이터로서 사용하게 되기 때문에 이 데이터에 의거하는 실제 웨이퍼의 처리에서는 실제의 것에 적합하지 않은 조건으로 처리되어 버려, 처리한 반도체장치는 소기의 사양을 만족하지 않고 수율을 저하시켜 버린다는 문제를 일으킬 염려가 있다.

따라서 본 실시예에서는 다른 에칭가스의 사양 등의 에칭조건이 다른 복수의 처리 데이터를 사용하여 기준이 되는 데이터를 취득한다.

도 5는 에칭의 조건이 다른 복수의 처리를 행하였을 때에 얻어진, 간섭광의 미분파형 데이터를 상하에 나열하여 나타내는 그래프이다. 에칭조건이 다르기 때문에 각 조건마다 간섭광의 미분파형의 데이터는 패턴이 다르다. 특히 큰 값과 작은 값의 영역의 분포나 처리의 시간이 달라, 에칭의 속도가 다른 것을 나타내고 있다. 도 6은 이와 같은 다른 조건의 복수의 데이터에 대하여 특정한 파라미터를 사용하여 이들 데이터의 패턴을 일치시킨 경우의 간섭광의 미분파형의 패턴을 나타내고 있다.

이 도 6에서는 특정한 파라미터로서 오른쪽에 나타내는 미분파형의 데이터를 주성분 해석하여 얻어진 특정한 성분, 본 실시예에서는 제 2 주성분을 사용하고 있다. 도 5에 나타내는 바와 같이 복수의 다른 에칭조건의 파형 데이터로부터 얻어진 제 2 주성분의 피크(최소값)의 위치는 각각 다른 위치에 있다. 상기 미분파형 데이터의 제 1 주성분이 나타내는 양은 플라즈마발광의 모양이라는 다파장 간섭광의 평균적인 고유 스펙트럼의 성질에 상당한다. 한편 제 2 주성분이 나타내는 양은 제 1 주성분으로부터의 어긋남을 표현하고 있고, 플라즈마발광에 의한 간섭광이 평균적인 양으로부터 어떻게 변동하고 있는지를 나타내는 양이다. 최소값은 이 성분을 미분한 값이 영점을 통과하는 값을 의미한다.

발명자들의 검토에 의하면 도 6에 나타내는 그래프와 같이 좌측의 열에 나타내는 화살표로 나타내는 상기 제 2 주성분의 파형의 피크(최소값)의 위치가 각각 거의 동일한 위치가 되도록, 가로축인 에칭시간의 길이의 범위를 신축시켜 일치시 킨 경우에 대응하는 오른쪽 열의 미분 패턴이 특정한 범위에서 거의 상사(相似)형상으로 되어 있음을 알 수 있었다. 특히 값이 큰 영역과 작은 영역의 분포가 대략 상사의 형상이 되는 것을 알 수 있었다.

이와 같이 하여 패턴을 일치시킨 복수의 에칭조건하에서 구한 데이터를 사용함으로써 높은 정밀도로 에칭의 상태를 검출할 수 있다.

예를 들면 상기한 바와 같이 대략 상사의 형상으로 한 패턴을 가지는 복수의 데이터를 겹쳐 평균한 값을 사용함으로써, 특이한 현상, 조건에서의 데이터 패턴에 의한 영향을 억제하여 보다 정밀도가 높은 판정을 행할 수 있다.

또 겹쳤을 때에는 기준이 되는 가로축(시간)과 세로축(파장)의 좌표의 조합을 미리 정하여 두고, 이 기준이 되는 시간-파장의 좌표위치에서의 값으로 변환하여 사용한다.

예를 들면 기준이 되는 좌표보다도 가로축의 시간의 간격을 확대하여 패턴을 일치시킨(제 2 주성분의 최소값의 위치를 일치시켰다) 경우에는 원래 확대전의 좌표점 사이의 점에서의 데이터를 구할 필요가 있다. 이 데이터는 원래의 좌표점에서의 데이터를 보간하여 구한 데이터를 사용한다.

이와 같은 경우에는 주지의 수학적인 데이터의 보간방법을 사용할 수 있다.

다음에 본 실시예에 관한 반도체제조장치의 상기 에칭 등의 상태를 판정하여 행하는 처리동작의 흐름을 도 7, 도 8을 사용하여 설명한다. 도 7은 도 1에 나타내는 반도체제조장치의 에칭상태를 판정하여 행하는 처리의 동작의 흐름을 설명하는 플로우차트이다. 도 8은 도 7에 나타내는 B 부분의 동작의 흐름을 나타내는 플 로우차트이다.

도 7에 있어서 나타내는 예는 웨이퍼의 처리(본 실시예에서는 에칭)를 행하는 것으로, 샘플이 되는 웨이퍼를 에칭처리를 행하여 데이터를 취득하여 이 취득 데이터로부터 에칭율 등의 기설정된 에칭상태의 데이터를 얻은 후, 실제처리 웨이퍼의 처리를 행하는 흐름을 나타내고 있다.

도 7의 실시예에 관한 반도체제조장치에서는 단계 701에 있어서, 웨이퍼의 처리를 행하기 전의 초기 설정을 행한다. 이 초기 설정으로서는 샘플웨이퍼의 데이터를 저장하는 데이터 베이스명이나 처리하는 웨이퍼의 식별명칭, 잔막두께의 판정하는 단계번호, 목표가 되는 잔막 두께의 값이나, 종점판정에 사용하는 기준값 등이 있다. 이 단계 후에 웨이퍼의 처리를 개시한다(단계 702).

단계 703에서는 웨이퍼의 처리가 개시된 것이 확인되면, 처리 중 데이터의 샘플링을 개시한다. 이와 같이 하여 단계 704에서 웨이퍼의 표면으로부터의 반사광이라는 진공용기(100)내의 발광을 도 1에 나타내는 수광수단(140)으로 수광하여 광섬유 등의 광전송수단(151)을 거쳐 분광기를 가지는 계측기(152)와, 이것과 신호를 수수하는 계측기제어·연산수단(153)에 의하여 간섭광의 데이터가 취득된다.

보다 구체적으로는 이 단계에 있어서의 데이터는 광전송수단(152)으로부터 분광기에 주어진 용기(100)내의 빛은 다파장에 대한 시계열의 신호로서 출력되어 계측기제어·연산수단(153)에서 디지털필터 등을 사용하여 평활화처리된다. 이 평활화처리된 데이터는 주지의 방법(S-G법 등)을 사용하여 미계수가 산출되어, 다시 디지털필터에 의하여 평활화된다. 이와 같이 하여 복수의 파장에 있어서의 간섭파 형의 미분 데이터는 시간-파장좌표의 데이터로서 얻어진다. 이와 같이 하여 얻어진 데이터와, 기준이 되는 데이터를 비교하여 뒤에서 설명하는 바와 같이 웨이퍼상의 막이 남는 두께의 값이 산출된다.

다음에 단계 706에 있어서, 잔막 두께를 판정할지의 여부가 판단되고, 판정하지 않는다고 판단된 경우에는 단계 707로 진행하여 현재 처리 중인 웨이퍼의 데이터샘플링을 종료하는지의 여부를 판단한다. 단계 706에서 잔막 두께를 판정한다고 판단된 경우에는 단계 707에서 판단대상 막의 나머지 두께가 판단기준이 되는 기설정치 이하인지의 여부가 판단되어, 기설정된 값보다 큰 경우에는 단계 704로 되돌아가 웨이퍼의 처리와 데이터샘플링을 계속한다. 기설정된 값보다 작다고 판단된 경우에는 단계 707로 진행한다. 단계 707에서 데이터샘플링을 종료한다고 판단된 경우에는 단계(709)에 있어서 데이터샘플링의 종료와 그 때에 필요한 설정을 행한다.

다음에 취득한 데이터를 처리할지의 여부가 단계 710에서 판단된다. 여기서 처리가 불필요하다고 판단되면 단계 714로 진행하여 웨이퍼처리의 종료를 판단한다. 이때 취득한 데이터는 나중에 처리할 수 있도록, 하드디스크 등의 기억수단에 기억시켜 두어도 좋다.

데이터처리를 행한다고 판단된 경우에는, 단계 711에 나타내는 B에 있어서, 데이터가 처리된다. 여기서 행하여지는 처리의 상세는 도 8을 사용하여 설명한다. B에서 처리된 데이터를 사용하여 단계 712에서 에칭조건이 산출된다. 산출한 에칭조건을 기억, 기록한 후, 데이터처리를 종료하고, 웨이퍼처리를 종료하는지의 여부 를 판단한다(단계 713, 714). 처리를 종료한다고 판단된 경우에는 기설정된 웨이퍼처리종료의 동작을 행하고(단계 715), 샘플의 웨이퍼처리에 계속하여 실제처리 웨이퍼를 에칭처리하는 등, 계속해서 처리를 행한다고 판단된 경우에는 단계 702로 되돌아간다.

도 8을 사용하여, 도 7의 처리 B의 상세를 설명한다. 단계 801에서는 데이터의 처리가 가능한지의 여부가 판단된다. 예를 들면 방전개시시나 제전시퀀스 등, 용기 내의 빛의 신호가 과도적으로 변화하는 시간을 제외한 범위가 선택된다. 이 선택된 데이터처리 가능한 범위에 대하여 상기 평활화 시계열데이터의 주성분 해석이 행하여진다(단계 802).

단계 803에서 이 주성분 해석한 결과 얻어진 주성분의 제 2 주성분의 고유 스펙트럼에 관한 SCORE(득점)를 산출하여 단계 804에서 이 득점의 시간변화의 미분처리 등에 의하여 제 2 주성분의 최소값(극대값)을 취하는 시각을 산출한다. 이 미분처리에는 S-G법 등의 주지의 방법이 사용된다.

단계 804에서 얻어진 극대값이 되는 시각에 대하여 다른 에칭조건의 웨이퍼처리에서 얻어진 시간-파장의 미분파형 데이터를 겹치는 처리를 행할지의 여부가 판단되어(단계 805), 처리되는 경우에는 겹침 패턴을 일치시키기 위하여 제 2 주성분의 극대값이 되는 시각이 동일해지도록 시간스케일을 맞춘다(단계 806).

다음에 단계 807에서 겹치기 때문에 기설정된 좌표(시각-파장)에서의 값을, 주지의 보간방법을 사용하여 산출하고, 단계 808에서 산출한 데이터를 사용하여 겹침 평균을 구하는 처리를 행한다. 이와 같이 하여 얻어진 데이터를 사용하여 산출 한 에칭상태의 데이터는 샘플을 처리 중에 포함된 특이한 현상에 의거하는 데이터의 영향이 낮게 억제되어 있고, 높은 정밀도로 에칭율이나 시간을 구할 수 있다.

도 1은 본원 발명의 반도체제조장치에 관한 제 1 실시예의 구성의 개략을 종단면과 블록을 사용하여 나타낸 도,

도 2는 제 1 실시예에 있어서의 에칭의 상태를 검출하기 위한 빛의 간섭을 나타내는 모식도로서, 에칭처리 도중의 피처리재의 종단면형상을 나타내는 도,

도 3은 제 1 실시예에서 빛의 간섭을 사용하여 얻어지는 데이터의 예를 나타내는 그래프,

도 4는 도 3에 관한 데이터를 사용하여 제 1 실시예에 관한 표시수단에 의하여 표시되는 에칭상태의 예를 나타내는 도,

도 5는 에칭의 조건이 다른 복수의 처리를 행하였을 때에 얻어진 간섭광의 미분파형의 데이터를 상하에 나열하여 나타내는 도,

도 6은 도 5에 나타내는 데이터를 겹친 간섭광의 미분파형의 패턴을 나타내는 그래프,

도 7은 도 1에 나타내는 반도체제조장치의 에칭상태를 판정하여 행하는 처리의 동작의 흐름을 설명하는 플로우차트,

도 8은 도 7에 나타내는 B 부분의 동작의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.

Claims (1)

1. 플라즈마를 발생시키고, 그 표면에 복수층의 막을 가진 반도체웨이퍼를 처리하는 사이에 상기 반도체웨이퍼 표면으로부터의 빛의 간섭의 변화를 검출하고, 복수의 반도체웨이퍼에 대하여 검출한 빛의 간섭의 변화의 데이터를 겹치고,

   상기 겹친 데이터로부터 얻어지는 빛의 간섭의 변화가 기설정된 값 이상이 되는 상기 빛의 파장의 시간변화로부터 상기 반도체웨이퍼의 상기 막 중의 하나의 두께를 판정하는 종점판정방법.

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