JP2001044171A - エッチング終点検出方法および装置 - Google Patents
エッチング終点検出方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エッチングサイクルとデポサイクルとを繰り
返すサイクルエッチングの際に、デポサイクルにおける
発光強度の変化に左右されることなく正確にエッチング
終点を検出できるようにする。 【解決手段】 各エッチングサイクルにおけるエッチン
グ反応に基く信号変化だけを取り出すとともに、取出し
た信号変化に相応する波形の不連続個所を第１補正波
形、次いで第２補正波形ＣＷ２によって連続させる補正
を行い、補正後の連続波形よりエッチング終点ＥＤを検
出する。
返すサイクルエッチングの際に、デポサイクルにおける
発光強度の変化に左右されることなく正確にエッチング
終点を検出できるようにする。 【解決手段】 各エッチングサイクルにおけるエッチン
グ反応に基く信号変化だけを取り出すとともに、取出し
た信号変化に相応する波形の不連続個所を第１補正波
形、次いで第２補正波形ＣＷ２によって連続させる補正
を行い、補正後の連続波形よりエッチング終点ＥＤを検
出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエッチング終点検出
方法および装置に関する。
方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の半導体製造装置では、エッチング
プロセスにおける終点検出に際して、反応時に発光され
る特定の波長の光を検出し、その波形データを分析する
ことでエッチング反応の終了を判断する方法をとってい
る。すなわち、図３に示すような半導体製造装置では、
エッチングチャンバ１内にウエハ２を装着し、ガス導入
口３，電流導入口４よりそれぞれ導入する反応性ガスと
高周波電流とにより放電現象を起こし、ウエハ２上のエ
ッチング対象部を反応性ガスと化学的に反応させること
でエッチングしている。その際に、化学反応によるプラ
ズマ発光の内の特定波長光を信号検出器５で検出し、発
光強度の変化を制御装置６に取り込み、その変化量を予
め設定したパラメータに従って時間的に分析し、それに
より描かれる波形から任意に設定した複数の検出ポイン
トを検出して、全ての検出ポイント検出された時点をエ
ッチング反応の終了と判断し、その終点検出をもって、
高周波電源を停止するとともに反応性ガスの導入を停止
して、エッチング処理を終了するようにしている。
プロセスにおける終点検出に際して、反応時に発光され
る特定の波長の光を検出し、その波形データを分析する
ことでエッチング反応の終了を判断する方法をとってい
る。すなわち、図３に示すような半導体製造装置では、
エッチングチャンバ１内にウエハ２を装着し、ガス導入
口３，電流導入口４よりそれぞれ導入する反応性ガスと
高周波電流とにより放電現象を起こし、ウエハ２上のエ
ッチング対象部を反応性ガスと化学的に反応させること
でエッチングしている。その際に、化学反応によるプラ
ズマ発光の内の特定波長光を信号検出器５で検出し、発
光強度の変化を制御装置６に取り込み、その変化量を予
め設定したパラメータに従って時間的に分析し、それに
より描かれる波形から任意に設定した複数の検出ポイン
トを検出して、全ての検出ポイント検出された時点をエ
ッチング反応の終了と判断し、その終点検出をもって、
高周波電源を停止するとともに反応性ガスの導入を停止
して、エッチング処理を終了するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、エッチング
サイクルとデポサイクルとを交互に繰り返すようなサイ
クルエッチングの場合、図４に示すように、ウエハ上の
エッチング対象部をエッチングするエッチングサイクル
（図中Ｅ１〜Ｅ５）ではウエハと反応性ガスとの反応に
より発光が起こるが、エッチング直後に側壁保護のため
にデポガスによりデポを生成するデポサイクル（図中Ｄ
１〜Ｄ４）では、エッチング反応が起こらないため発光
強度の変化がなくなり、エッチングサイクルとデポサイ
クルとで発光強度が周期的に変化してしまう。そのた
め、上記したような発光強度を利用した方法では終点検
出が困難であり、図５に示すようにエッチングサイクル
のみを取り出すようにしても不連続な波形となるので、
同様に終点検出は困難である。
サイクルとデポサイクルとを交互に繰り返すようなサイ
クルエッチングの場合、図４に示すように、ウエハ上の
エッチング対象部をエッチングするエッチングサイクル
（図中Ｅ１〜Ｅ５）ではウエハと反応性ガスとの反応に
より発光が起こるが、エッチング直後に側壁保護のため
にデポガスによりデポを生成するデポサイクル（図中Ｄ
１〜Ｄ４）では、エッチング反応が起こらないため発光
強度の変化がなくなり、エッチングサイクルとデポサイ
クルとで発光強度が周期的に変化してしまう。そのた
め、上記したような発光強度を利用した方法では終点検
出が困難であり、図５に示すようにエッチングサイクル
のみを取り出すようにしても不連続な波形となるので、
同様に終点検出は困難である。
【０００４】本発明は上記問題を解決するもので、サイ
クルエッチングの際に、デポサイクルにおける発光強度
の変化に左右されることなく正確にエッチング終点を検
出できるようにすることを目的とする。
クルエッチングの際に、デポサイクルにおける発光強度
の変化に左右されることなく正確にエッチング終点を検
出できるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のエッチング終点検出方法は、エッチングサ
イクルとデポサイクルとを繰り返すサイクルエッチング
においてエッチング終点を検出するに際し、各エッチン
グサイクルにおけるエッチング反応に基く信号変化だけ
を取り出すとともに、取り出した信号変化に対応する波
形の不連続個所を補正波形によって連続させる補正を行
い、補正後の連続波形よりエッチング終点を検出するこ
とを特徴とする。
に、本発明のエッチング終点検出方法は、エッチングサ
イクルとデポサイクルとを繰り返すサイクルエッチング
においてエッチング終点を検出するに際し、各エッチン
グサイクルにおけるエッチング反応に基く信号変化だけ
を取り出すとともに、取り出した信号変化に対応する波
形の不連続個所を補正波形によって連続させる補正を行
い、補正後の連続波形よりエッチング終点を検出するこ
とを特徴とする。
【０００６】この構成により、エッチングサイクルとデ
ポサイクルとで波形が周期的に変化してしまうサイクル
エッチングにおいても、デポサイクルにおける信号変化
に左右されることなく正確にエッチング終点を検出でき
る。エッチング反応に基く信号変化としてプラズマ発光
強度変化を使用できるが、これに限定されない。
ポサイクルとで波形が周期的に変化してしまうサイクル
エッチングにおいても、デポサイクルにおける信号変化
に左右されることなく正確にエッチング終点を検出でき
る。エッチング反応に基く信号変化としてプラズマ発光
強度変化を使用できるが、これに限定されない。
【０００７】不連続個所を補正するに際しては、先行波
形から後続波形に切り替わる時間ＴＳまでのサンプリン
グ時間ΔＴ１と時間ＴＳ以後のサンプリング時間ΔＴ２
とを予め設定しておき、先行波形について、時間ＴＳの
直前の２サンプリング時間ΔＴ１における先行波形の傾
きＬａ０とＬａ１とを時系列に沿って求め、先行波形の
終端点Ａ点に続く第１補正波形のサンプリング時間ΔＴ
２毎の傾きＬｈ１を下式によって予測するとともに、 Ｌｈ１＝Ｌａ１×（１＋（Ｌａ１−Ｌａ０）／Ｌａ１）
×（ΔＴ２／ΔＴ１） 後続波形について、サンプリング時間ΔＴ２毎に傾きＬ
ｘ（ｘ＝１，２，３，…）を求め、求めた傾きＬｈ１と
Ｌｘとをサンプリング時間ΔＴ２毎に比較して、下記
１）２）３）のいずれかの方法によって補正終了時間Ｔ
Ｅを設定し、 １）（Ｌｈ１−Ｌｘ）の絶対値が予め設定した値ΔＬよ
り小さくなった時点で、第１補正波形と後続波形とが同
波形になったと判断し、その時点よりさらにサンプリン
グ時間ΔＴ２後を補正終了時間ＴＥとする ２）（Ｌｈ１−Ｌｘ）の値が正から負（または負から
正）になった時点で、第１補正波形と後続波形とが同波
形になったと判断し、その時点よりさらにサンプリング
時間ΔＴ２後を補正終了時間ＴＥとする ３）予め設定した時間Ｔ０までに上記１）２）のいずれ
の方法によっても同波形と判断されなかった場合は、時
間Ｔ０を補正終了時間ＴＥとする 設定した時間ＴＥおよびそれに対応する後続波形上のＢ
点での発光強度（Ｖｂ）と、前記時間ＴＳおよびそれに
対応する先行波形の終端点Ａ点での発光強度（Ｖａ）と
より、下式により表わされる傾きＬｈ２を有するＡ点Ｂ
点間の第２補正波形を得、 Ｌｈ２＝（Ｖａ−Ｖｂ）／（ＴＥ−ＴＳ） この第２補正波形で後続波形を補正することにより行う
ことができる。
形から後続波形に切り替わる時間ＴＳまでのサンプリン
グ時間ΔＴ１と時間ＴＳ以後のサンプリング時間ΔＴ２
とを予め設定しておき、先行波形について、時間ＴＳの
直前の２サンプリング時間ΔＴ１における先行波形の傾
きＬａ０とＬａ１とを時系列に沿って求め、先行波形の
終端点Ａ点に続く第１補正波形のサンプリング時間ΔＴ
２毎の傾きＬｈ１を下式によって予測するとともに、 Ｌｈ１＝Ｌａ１×（１＋（Ｌａ１−Ｌａ０）／Ｌａ１）
×（ΔＴ２／ΔＴ１） 後続波形について、サンプリング時間ΔＴ２毎に傾きＬ
ｘ（ｘ＝１，２，３，…）を求め、求めた傾きＬｈ１と
Ｌｘとをサンプリング時間ΔＴ２毎に比較して、下記
１）２）３）のいずれかの方法によって補正終了時間Ｔ
Ｅを設定し、 １）（Ｌｈ１−Ｌｘ）の絶対値が予め設定した値ΔＬよ
り小さくなった時点で、第１補正波形と後続波形とが同
波形になったと判断し、その時点よりさらにサンプリン
グ時間ΔＴ２後を補正終了時間ＴＥとする ２）（Ｌｈ１−Ｌｘ）の値が正から負（または負から
正）になった時点で、第１補正波形と後続波形とが同波
形になったと判断し、その時点よりさらにサンプリング
時間ΔＴ２後を補正終了時間ＴＥとする ３）予め設定した時間Ｔ０までに上記１）２）のいずれ
の方法によっても同波形と判断されなかった場合は、時
間Ｔ０を補正終了時間ＴＥとする 設定した時間ＴＥおよびそれに対応する後続波形上のＢ
点での発光強度（Ｖｂ）と、前記時間ＴＳおよびそれに
対応する先行波形の終端点Ａ点での発光強度（Ｖａ）と
より、下式により表わされる傾きＬｈ２を有するＡ点Ｂ
点間の第２補正波形を得、 Ｌｈ２＝（Ｖａ−Ｖｂ）／（ＴＥ−ＴＳ） この第２補正波形で後続波形を補正することにより行う
ことができる。
【０００８】また本発明のエッチング終点検出装置は、
エッチングサイクルとデポサイクルとを繰り返すサイク
ルエッチングにおいてエッチング終点を検出するエッチ
ング終点検出装置であって、エッチング反応に基く所定
の信号を検出する信号検出器と、前記信号検出器で検出
された信号よりエッチングサイクルの信号のみを抽出す
る抽出手段と、前記抽出手段で抽出された信号より強度
波形を作成しつつ、強度波形の不連続個所を所定のパラ
メータを用いて補正し連続波形化する波形作成手段と、
予め設定した複数の検出ポイントを記憶し、前記波形作
成手段で作成された連続波形より前記検出ポイントを順
次に検出し最終検出ポイントの検出をもってエッチング
終点と判断する終点判断手段とを備えたことを特徴とす
る。
エッチングサイクルとデポサイクルとを繰り返すサイク
ルエッチングにおいてエッチング終点を検出するエッチ
ング終点検出装置であって、エッチング反応に基く所定
の信号を検出する信号検出器と、前記信号検出器で検出
された信号よりエッチングサイクルの信号のみを抽出す
る抽出手段と、前記抽出手段で抽出された信号より強度
波形を作成しつつ、強度波形の不連続個所を所定のパラ
メータを用いて補正し連続波形化する波形作成手段と、
予め設定した複数の検出ポイントを記憶し、前記波形作
成手段で作成された連続波形より前記検出ポイントを順
次に検出し最終検出ポイントの検出をもってエッチング
終点と判断する終点判断手段とを備えたことを特徴とす
る。
【０００９】この構成によれば、正確なエッチング終点
を検出できるので、そのエッチング終点をもってエッチ
ング処理を停止することで、過不足なくエッチングを行
うことができる。
を検出できるので、そのエッチング終点をもってエッチ
ング処理を停止することで、過不足なくエッチングを行
うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。本発明の一実施形態における
半導体製造装置は図３を用いて先に説明した従来のもの
とほぼ同様の構成を有しているので、図３を援用して説
明する。エッチングチャンバ１はウエハ２を内部に装着
しており、反応性ガスまたはデポガスを導入するガス導
入口３と、高周波電流を導入する電流導入口４と、エッ
チング反応に係る反応生成物の信号、つまり特定波長の
プラズマ発光の強度を検出する信号検出器５とを備えて
いる。
を参照しながら説明する。本発明の一実施形態における
半導体製造装置は図３を用いて先に説明した従来のもの
とほぼ同様の構成を有しているので、図３を援用して説
明する。エッチングチャンバ１はウエハ２を内部に装着
しており、反応性ガスまたはデポガスを導入するガス導
入口３と、高周波電流を導入する電流導入口４と、エッ
チング反応に係る反応生成物の信号、つまり特定波長の
プラズマ発光の強度を検出する信号検出器５とを備えて
いる。
【００１１】チャンバ１の外部には制御装置６が設けら
れていて、制御装置６において、エッチング終点検出に
必要な複数の検出ポイントなどのパラメータを予め記憶
し、信号検出器５で検出された発光強度データを取り込
んでその変化量を時間的に分析し、発光強度波形として
示すとともに、その波形に基いてエッチング終点を検出
し、終点検出結果の表示、および終点検出時の制御を行
うようになっている。
れていて、制御装置６において、エッチング終点検出に
必要な複数の検出ポイントなどのパラメータを予め記憶
し、信号検出器５で検出された発光強度データを取り込
んでその変化量を時間的に分析し、発光強度波形として
示すとともに、その波形に基いてエッチング終点を検出
し、終点検出結果の表示、および終点検出時の制御を行
うようになっている。
【００１２】エッチング終点検出に必要な検出ポイント
としては、スペクトルディテクト（ＳＤ）：エッチング
開始後に初めて所定の終点検出レベル以上の発光強度が
検出されたポイント、ピークポイント（ＰＰ）：最高発
光強度より所定レベルだけ低下した発光強度が検出され
たポイント、レベルポイント（ＬＰ）：ピークポイント
の発光強度より所定パーセントだけ低い発光強度が検出
されたポイント、エンドポイント（ＥＰ）：単位時間当
たりに設定した所定傾き以下の傾きが所定回数だけ検出
されたポイント、オーバーエッチング終了ポイント（Ｅ
Ｄ）：エンドポイントよりさらに所定時間（エンドポイ
ントまでのエッチング時間の所定パーセント分の時間で
もよい）を追加したポイントが設定されている。
としては、スペクトルディテクト（ＳＤ）：エッチング
開始後に初めて所定の終点検出レベル以上の発光強度が
検出されたポイント、ピークポイント（ＰＰ）：最高発
光強度より所定レベルだけ低下した発光強度が検出され
たポイント、レベルポイント（ＬＰ）：ピークポイント
の発光強度より所定パーセントだけ低い発光強度が検出
されたポイント、エンドポイント（ＥＰ）：単位時間当
たりに設定した所定傾き以下の傾きが所定回数だけ検出
されたポイント、オーバーエッチング終了ポイント（Ｅ
Ｄ）：エンドポイントよりさらに所定時間（エンドポイ
ントまでのエッチング時間の所定パーセント分の時間で
もよい）を追加したポイントが設定されている。
【００１３】このような半導体製造装置においてサイク
ルエッチングを行うには、従来と同様にして、エッチン
グチャンバ１において、ガス導入口３，電流導入口４よ
りそれぞれ導入する反応性ガスまたはデポガスと高周波
電流とにより、ウエハ２上のエッチング対象部をエッチ
ングするエッチングサイクルと、エッチング直後に側壁
保護のためにデポを生成するデポサイクルとを所定時間
ずつ交互に行う。
ルエッチングを行うには、従来と同様にして、エッチン
グチャンバ１において、ガス導入口３，電流導入口４よ
りそれぞれ導入する反応性ガスまたはデポガスと高周波
電流とにより、ウエハ２上のエッチング対象部をエッチ
ングするエッチングサイクルと、エッチング直後に側壁
保護のためにデポを生成するデポサイクルとを所定時間
ずつ交互に行う。
【００１４】その際に、信号検出器５で検出される信号
変化を制御装置６に取り込み、各デポサイクルにおける
信号変化をキャンセルし、各エッチングサイクルにおけ
るエッチング反応に基く信号変化だけを取り出すことに
より、図１に示すような、エッチングサイクルＥ１，エ
ッチングサイクルＥ２，……の信号変化に対応する波形
が順に並んだ不連続な波形を得る。
変化を制御装置６に取り込み、各デポサイクルにおける
信号変化をキャンセルし、各エッチングサイクルにおけ
るエッチング反応に基く信号変化だけを取り出すことに
より、図１に示すような、エッチングサイクルＥ１，エ
ッチングサイクルＥ２，……の信号変化に対応する波形
が順に並んだ不連続な波形を得る。
【００１５】ただしこの時には、エッチングサイクルＥ
１側の先行波形からエッチングサイクルＥ２側の後続波
形に切り替わる時間ＴＳに対して、時間ＴＳまでのサン
プリング時間ΔＴ１と時間ＴＳ以後のサンプリング時間
ΔＴ２とを予め設定しておく。そして、先行波形につい
て、時間ＴＳの直前の２サンプリング時間ΔＴ１におけ
る傾きＬａ０とＬａ１とを時系列に沿って求め、先行波
形の終端点Ａ点に続く第１補正波形ＣＷ１のサンプリン
グ時間ΔＴ２毎の傾きＬｈ１を下式によって予測する。
１側の先行波形からエッチングサイクルＥ２側の後続波
形に切り替わる時間ＴＳに対して、時間ＴＳまでのサン
プリング時間ΔＴ１と時間ＴＳ以後のサンプリング時間
ΔＴ２とを予め設定しておく。そして、先行波形につい
て、時間ＴＳの直前の２サンプリング時間ΔＴ１におけ
る傾きＬａ０とＬａ１とを時系列に沿って求め、先行波
形の終端点Ａ点に続く第１補正波形ＣＷ１のサンプリン
グ時間ΔＴ２毎の傾きＬｈ１を下式によって予測する。
【００１６】Ｌｈ１＝Ｌａ１×（１＋（Ｌａ１−Ｌａ
０）／Ｌａ１）×（ΔＴ２／ΔＴ１） 一方で、後続波形について、サンプリング時間ΔＴ２毎
に傾きＬｘ（ｘ＝１，２，３，…）を求める。求めた傾
きＬｈ１とＬｘとをサンプリング時間ΔＴ２毎に比較し
て、下記１）２）３）のいずれかの方法によって補正終
了時間ＴＥを設定する； １）（Ｌｈ１−Ｌｘ）の絶対値が予め設定した値ΔＬよ
り小さくなった時点で、第１補正波形ＣＷ１と後続波形
とが同波形になったと判断し、その時点よりさらにサン
プリング時間ΔＴ２後を補正終了時間ＴＥとする ２）（Ｌｈ１−Ｌｘ）の値が正から負（または負から
正）になった時点で、第１補正波形ＣＷ１と後続波形と
が同波形になったと判断し、その時点よりさらにサンプ
リング時間ΔＴ２後を補正終了時間ＴＥとする ３）予め設定した時間Ｔ０までに上記１）２）のいずれ
の方法によっても同波形と判断されなかった場合は、時
間Ｔ０を補正終了時間ＴＥとする。
０）／Ｌａ１）×（ΔＴ２／ΔＴ１） 一方で、後続波形について、サンプリング時間ΔＴ２毎
に傾きＬｘ（ｘ＝１，２，３，…）を求める。求めた傾
きＬｈ１とＬｘとをサンプリング時間ΔＴ２毎に比較し
て、下記１）２）３）のいずれかの方法によって補正終
了時間ＴＥを設定する； １）（Ｌｈ１−Ｌｘ）の絶対値が予め設定した値ΔＬよ
り小さくなった時点で、第１補正波形ＣＷ１と後続波形
とが同波形になったと判断し、その時点よりさらにサン
プリング時間ΔＴ２後を補正終了時間ＴＥとする ２）（Ｌｈ１−Ｌｘ）の値が正から負（または負から
正）になった時点で、第１補正波形ＣＷ１と後続波形と
が同波形になったと判断し、その時点よりさらにサンプ
リング時間ΔＴ２後を補正終了時間ＴＥとする ３）予め設定した時間Ｔ０までに上記１）２）のいずれ
の方法によっても同波形と判断されなかった場合は、時
間Ｔ０を補正終了時間ＴＥとする。
【００１７】ここでは、傾きＬ２に対応するサンプリン
グ時間ΔＴ２で上記１）が満たされているので、このサ
ンプリング時間ΔＴ２に基いて補正終了時間ＴＥを設定
する。次いで、設定した時間ＴＥおよびそれに対応する
後続波形上のＢ点での発光強度（Ｖｂ）と、前出の時間
ＴＳおよびそれに対応する先行波形の終端点Ａ点での発
光強度（Ｖａ）とより、下式により表わされる傾きＬｈ
２を有するＡ点Ｂ点間の第２補正波形ＣＷ２を得る。
グ時間ΔＴ２で上記１）が満たされているので、このサ
ンプリング時間ΔＴ２に基いて補正終了時間ＴＥを設定
する。次いで、設定した時間ＴＥおよびそれに対応する
後続波形上のＢ点での発光強度（Ｖｂ）と、前出の時間
ＴＳおよびそれに対応する先行波形の終端点Ａ点での発
光強度（Ｖａ）とより、下式により表わされる傾きＬｈ
２を有するＡ点Ｂ点間の第２補正波形ＣＷ２を得る。
【００１８】Ｌｈ２＝（Ｖａ−Ｖｂ）／（ＴＥ−ＴＳ） この第２補正波形ＣＷ２をＡ点Ｂ点間に配置して後続波
形を補正することにより、不連続個所を連続させる。同
様にして順次にエッチングサイクルＥ２〜Ｅ５間の不連
続個所を補正する。補正後の波形は最終的には図２に示
すような連続波形となる。
形を補正することにより、不連続個所を連続させる。同
様にして順次にエッチングサイクルＥ２〜Ｅ５間の不連
続個所を補正する。補正後の波形は最終的には図２に示
すような連続波形となる。
【００１９】このような補正と並行して、補正後の連続
波形を用いて、各種終点検出用パラメータによって終点
検出の演算を行う。そして、上記した複数の検出ポイン
トが全て検出され、最後に終了ポイント（ＥＤ）が検出
された時点で、エッチング反応の終了と判断し、エッチ
ング処理を停止する。このようにすることにより、エッ
チングサイクルとデポサイクルとを繰り返すサイクルエ
ッチングにおいても、デポサイクルにおける発光強度の
変化に左右されることなく正確にエッチング終点を検出
することができ、過不足なくエッチングを行うことがで
きる。
波形を用いて、各種終点検出用パラメータによって終点
検出の演算を行う。そして、上記した複数の検出ポイン
トが全て検出され、最後に終了ポイント（ＥＤ）が検出
された時点で、エッチング反応の終了と判断し、エッチ
ング処理を停止する。このようにすることにより、エッ
チングサイクルとデポサイクルとを繰り返すサイクルエ
ッチングにおいても、デポサイクルにおける発光強度の
変化に左右されることなく正確にエッチング終点を検出
することができ、過不足なくエッチングを行うことがで
きる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、本発明のエッチング終点
検出方法によれば、サイクルエッチングにおいてエッチ
ング終点を検出するに際し、各エッチングサイクルにお
けるエッチング反応に基く信号変化だけを取り出し、取
り出した信号変化に対応する不連続波形を補正波形によ
って連続波形とするようにしたことにより、デポサイク
ルにおける信号変化に左右されることなく正確に終点検
出することが可能になった。
検出方法によれば、サイクルエッチングにおいてエッチ
ング終点を検出するに際し、各エッチングサイクルにお
けるエッチング反応に基く信号変化だけを取り出し、取
り出した信号変化に対応する不連続波形を補正波形によ
って連続波形とするようにしたことにより、デポサイク
ルにおける信号変化に左右されることなく正確に終点検
出することが可能になった。
【００２１】また本発明の半導体製造装置によれば、エ
ッチング反応に基く所定の信号を検出する信号検出器
と、検出信号よりエッチングサイクルの信号のみを抽出
する抽出手段と、抽出信号より得られる不連続な強度波
形を補正し連続波形化する波形作成手段と、連続波形よ
り所定の検出ポイントを順次に検出し最終検出ポイント
の検出をもってエッチング終点と判断する終点判断手段
とを有しているので、デポサイクルにおける信号変化に
左右されることなく正確に終点検出できる。
ッチング反応に基く所定の信号を検出する信号検出器
と、検出信号よりエッチングサイクルの信号のみを抽出
する抽出手段と、抽出信号より得られる不連続な強度波
形を補正し連続波形化する波形作成手段と、連続波形よ
り所定の検出ポイントを順次に検出し最終検出ポイント
の検出をもってエッチング終点と判断する終点判断手段
とを有しているので、デポサイクルにおける信号変化に
左右されることなく正確に終点検出できる。
【００２２】よって、エッチング終点と判断された時点
で処理を停止することで、過不足なくエッチングを行う
ことができ、ウエハの品質並びに製造効率の向上を図る
ことができる。
で処理を停止することで、過不足なくエッチングを行う
ことができ、ウエハの品質並びに製造効率の向上を図る
ことができる。
【図１】本発明の一実施形態におけるエッチング終点検
出方法での波形の補正を示す説明図
出方法での波形の補正を示す説明図
【図２】図１の方法で補正された連続波形からエッチン
グ終点を検出するプロセスを示す説明図
グ終点を検出するプロセスを示す説明図
【図３】従来の半導体製造装置であって、エッチング終
点検出のための信号検出器と制御装置とを備えたものを
示す装置構成図
点検出のための信号検出器と制御装置とを備えたものを
示す装置構成図
【図４】図３の半導体製造装置において、エッチングサ
イクルとデポサイクルとを繰り返すサイクルエッチング
を行った際のプラズマ発光強度波形を示す説明図
イクルとデポサイクルとを繰り返すサイクルエッチング
を行った際のプラズマ発光強度波形を示す説明図
【図５】図３の半導体製造装置において、図４と同条件
でサイクルエッチングを行い、エッチングサイクルの信
号のみを取出した際のプラズマ発光強度波形を示す説明
図
でサイクルエッチングを行い、エッチングサイクルの信
号のみを取出した際のプラズマ発光強度波形を示す説明
図
【符号の説明】 １ エッチングチャンバ ２ ウエハ ５ 信号検出器 ６ 制御装置 E1〜E5 エッチングサイクル D1〜D4 デポサイクル CW1 第１補正波形 CW2 第２補正波形 ED オーバーエッチング終了ポイント(エッチング
終点)
終点)
Claims (4)
- 【請求項１】 エッチングサイクルとデポサイクルとを
繰り返すサイクルエッチングにおいてエッチング終点を
検出するに際し、 各エッチングサイクルにおけるエッチング反応に基く信
号変化だけを取り出すとともに、 取り出した信号変化に対応する波形の不連続個所を補正
波形によって連続させる補正を行い、 補正後の連続波形よりエッチング終点を検出することを
特徴とするエッチング終点検出方法。 - 【請求項２】 エッチング反応に基く信号変化がプラズ
マ発光強度の変化であることを特徴とする請求項１記載
のエッチング終点検出方法。 - 【請求項３】 不連続個所の補正は、 先行波形から後続波形に切り替わる時間ＴＳまでのサン
プリング時間ΔＴ１と時間ＴＳ以後のサンプリング時間
ΔＴ２とを予め設定しておき、 先行波形について、時間ＴＳの直前の２サンプリング時
間ΔＴ１における傾きＬａ０とＬａ１とを時系列に沿っ
て求め、 先行波形の終端点Ａ点に続く第１補正波形のサンプリン
グ時間ΔＴ２毎の傾きＬｈ１を下式によって予測すると
ともに、 Ｌｈ１＝Ｌａ１×（１＋（Ｌａ１−Ｌａ０）／Ｌａ１）
×（ΔＴ２／ΔＴ１） 後続波形について、サンプリング時間ΔＴ２毎に傾きＬ
ｘ（ｘ＝１，２，３，…）を求め、 求めた傾きＬｈ１とＬｘとをサンプリング時間ΔＴ２毎
に比較して、下記１）２）３）のいずれかの方法によっ
て補正終了時間ＴＥを設定し、 １）（Ｌｈ１−Ｌｘ）の絶対値が予め設定した値ΔＬよ
り小さくなった時点で、第１補正波形と後続波形とが同
波形になったと判断し、その時点よりさらにサンプリン
グ時間ΔＴ２後を補正終了時間ＴＥとする ２）（Ｌｈ１−Ｌｘ）の値が正から負（または負から
正）になった時点で、第１補正波形と後続波形とが同波
形になったと判断し、その時点よりさらにサンプリング
時間ΔＴ２後を補正終了時間ＴＥとする ３）予め設定した時間Ｔ０までに上記１）２）のいずれ
の方法によっても同波形と判断されなかった場合は、時
間Ｔ０を補正終了時間ＴＥとする 設定した時間ＴＥおよびそれに対応する後続波形上のＢ
点での発光強度（Ｖｂ）と、前記時間ＴＳおよびそれに
対応する先行波形の終端点Ａ点での発光強度（Ｖａ）と
より、下式により表わされる傾きＬｈ２を有するＡ点Ｂ
点間の第２補正波形を得、 Ｌｈ２＝（Ｖａ−Ｖｂ）／（ＴＥ−ＴＳ） この第２補正波形で後続波形を補正することにより行う
ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに
記載のエッチング終点検出方法。 - 【請求項４】 エッチングサイクルとデポサイクルとを
繰り返すサイクルエッチングにおいてエッチング終点を
検出するエッチング終点検出装置であって、 エッチング反応に基く所定の信号を検出する信号検出器
と、 前記信号検出器で検出された信号よりエッチングサイク
ルの信号のみを抽出する抽出手段と、 前記抽出手段で抽出された信号より強度波形を作成しつ
つ、強度波形の不連続個所を所定のパラメータを用いて
補正し連続波形化する波形作成手段と、 予め設定した複数の検出ポイントを記憶し、前記波形作
成手段で作成された連続波形より前記検出ポイントを順
次に検出し最終検出ポイントの検出をもってエッチング
終点と判断する終点判断手段とを備えたことを特徴とす
るエッチング終点検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11212958A JP2001044171A (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | エッチング終点検出方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11212958A JP2001044171A (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | エッチング終点検出方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001044171A true JP2001044171A (ja) | 2001-02-16 |
Family
ID=16631119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11212958A Pending JP2001044171A (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | エッチング終点検出方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001044171A (ja) |
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-
1999
- 1999-07-28 JP JP11212958A patent/JP2001044171A/ja active Pending
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