JP2001176851A - Dry etching system and method for detecting end point of dry etching - Google Patents

Dry etching system and method for detecting end point of dry etching

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JP2001176851A
JP2001176851A JP35579099A JP35579099A JP2001176851A JP 2001176851 A JP2001176851 A JP 2001176851A JP 35579099 A JP35579099 A JP 35579099A JP 35579099 A JP35579099 A JP 35579099A JP 2001176851 A JP2001176851 A JP 2001176851A
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Japan
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electrode
dry etching
light
plasma
reaction chamber
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JP35579099A
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Japanese (ja)
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Yoshiko Mino
美子 美濃
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect the end point of dry etching of a semiconductor film formed on a transparent substrate, by monitoring advance of dry etching from the back side of the transparent substrate. SOLUTION: The dry etching system 15 comprises upper and lower electrodes 2, 3 disposed oppositely in a reaction chamber 1, and a transparent substrate provided with a material being etched and mounted on the lower electrode 3, where plasma 8 is generated with high frequency power between the upper and lower electrodes 2, 3, in order to dry etch the material being etched. The dry etching system 15 further comprises members 5b, 5b for introducing plasma light generated in the reaction chamber 1 to the outside through openings 3a, 3a made in the etching material, the transparent substrate and the lower electrode 3, a detector 9 for detecting variation of the plasma light introduced by the members 5b, 5b, and a section 10 for determining the end point of dry etching, based on the detection results of the detector 9 and stopping high frequency power supply.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ドライエッチング
装置およびドライエッチングの終点検出方法に関する。
特に、液晶表示装置の製造において、透明基板上に形成
された金属膜や半導体膜、絶縁膜等のドライエッチング
の進行を、前記透明基板の裏面より監視することにより
ドライエッチングの終点を検出するドライエッチング装
置およびドライエッチングの終点検出方法に関する。
The present invention relates to a dry etching apparatus and a dry etching end point detecting method.
In particular, in the manufacture of a liquid crystal display device, a dry film that detects the end point of dry etching by monitoring the progress of dry etching of a metal film, a semiconductor film, an insulating film, and the like formed on a transparent substrate from the back surface of the transparent substrate. The present invention relates to an etching apparatus and a dry etching end point detection method.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、フラットパネルディスプレイの発
展に伴って、アレイ素子の精細化が進んでいる。なかで
も液晶表示装置においては、駆動回路を内蔵したポリシ
リコン薄膜トランジスタ(poly silicon thin film tra
nsistor、以下「ポリシリコンTFT」と称する)の開
発が活発に行われている。そのため、前記ポリシリコン
TFTを構成する金属膜や半導体膜等のパターン加工に
おいては、従来のウェットエッチング法からより精細な
加工をする場合に優れるドライエッチング法へ移行が進
んでいる。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of flat panel displays, array elements have been refined. Among them, in a liquid crystal display device, a polysilicon thin film transistor with a built-in drive circuit is used.
nsistor (hereinafter referred to as "polysilicon TFT") is being actively developed. Therefore, in pattern processing of a metal film, a semiconductor film, and the like constituting the polysilicon TFT, a shift from a conventional wet etching method to a dry etching method, which is excellent when finer processing is performed, is progressing.

【0003】ここで、従来のドライエッチング装置につ
いて図7を用いて説明する。図7は従来のドライエッチ
ング装置の構成を示す概略図である。
Here, a conventional dry etching apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional dry etching apparatus.

【0004】従来のドライエッチング装置30は、反応
室31内に、ポリシリコンTFTの形成過程にあるアレ
イ基板36を載置する下部電極33と、該下部電極33
に平行な上部電極32が設けられており、該上部電極3
2は接地され、前記下部電極33は高周波電源37に接
続されている。そして、前記高周波電源37により下部
電極33に高周波電力を印加することにより、反応室3
1内にプラズマ38を発生させる。
A conventional dry etching apparatus 30 includes a lower electrode 33 for mounting an array substrate 36 in the process of forming a polysilicon TFT in a reaction chamber 31, and a lower electrode 33.
An upper electrode 32 parallel to the upper electrode 3 is provided.
2 is grounded, and the lower electrode 33 is connected to a high frequency power supply 37. By applying high-frequency power to the lower electrode 33 by the high-frequency power supply 37, the reaction chamber 3
1. A plasma 38 is generated in 1.

【0005】また、前記反応室31内は、図示せぬ真空
排気系により排気され、さらに、反応室31内部には、
エッチングガス導入管34を通してエッチングガスが導
入されるよう構成されている。
The inside of the reaction chamber 31 is evacuated by a vacuum evacuation system (not shown).
The etching gas is introduced through the etching gas introduction pipe 34.

【0006】そして、前記アレイ基板36上に形成され
た金属膜や半導体膜等は、プラズマ中で生成したイオン
やラジカルによって物理的または化学的に除去(ドライ
エッチング)される。通常、特定のフォトレジストのパ
ターンが前記膜上に形成された後に、ドライエッチング
が行われる。
The metal film and the semiconductor film formed on the array substrate 36 are physically or chemically removed (dry-etched) by ions or radicals generated in the plasma. Usually, dry etching is performed after a specific photoresist pattern is formed on the film.

【0007】また、前記反応室31の側壁には、石英等
の透明な物質で構成される内部観察窓35が設けられて
いる。ドライエッチングの処理中に発生するプラズマ光
は、内部観察窓35を通って光検出器39に導入され
る。導入されたプラズマ光は、分光プリズム(図示せ
ぬ)で各波長の光に分光され、各波長のうち、特定の波
長の光が干渉フィルタ40およびレンズ41を通って、
光センサー42に検出される。該光センサー42は、検
出した発光強度に応じた電気信号を光センサー42に接
続された判断部43に出力する。
On the side wall of the reaction chamber 31, an internal observation window 35 made of a transparent material such as quartz is provided. Plasma light generated during the dry etching process is introduced into the photodetector 39 through the internal observation window 35. The introduced plasma light is split into light of each wavelength by a spectral prism (not shown), and light of a specific wavelength among the wavelengths passes through the interference filter 40 and the lens 41,
The light is detected by the optical sensor 42. The optical sensor 42 outputs an electric signal corresponding to the detected light emission intensity to the determination unit 43 connected to the optical sensor 42.

【0008】前記判断部43は、A/D変換器44、C
PU45、ROM46、RAM47等よりなる。前記A
/D変換器44は、光センサー42から出力される電気
信号をデジタル信号に変換し、前記RAM47は、A/
D変換器44から出力されるデジタル信号を記憶する。
また、前記ROM46は、アレイ基板36のドライエッ
チング過程において、金属膜や半導体膜等のドライエッ
チングの終点を検出するためのプログラムを記憶してい
る。
[0008] The determination unit 43 includes an A / D converter 44 and C
It comprises a PU 45, a ROM 46, a RAM 47 and the like. Said A
The / D converter 44 converts an electric signal output from the optical sensor 42 into a digital signal.
The digital signal output from the D converter 44 is stored.
The ROM 46 stores a program for detecting the end point of dry etching of a metal film, a semiconductor film, or the like in the process of dry etching the array substrate 36.

【0009】そして、アレイ基板36に形成された金属
膜や半導体膜等のエッチング処理中において、CPU4
5はROM46の制御プログラムに基づいて、RAM4
7に記憶された特定波長の光の強度変化のデータ(デジ
タル信号)を監視する。そして、CPU45は監視して
いる特定波長の光の強度変化が飽和(一定)となったと
きに、ドライエッチングが終了したと判断し、高周波電
源37および反応室31内へのガスの供給を停止する。
During the etching of the metal film and the semiconductor film formed on the array substrate 36, the CPU 4
5 is a RAM 4 based on a control program in the ROM 46.
The data (digital signal) of the change in the intensity of the light of the specific wavelength stored in 7 is monitored. Then, when the change in the intensity of the monitored light of the specific wavelength becomes saturated (constant), the CPU 45 determines that the dry etching has been completed, and stops the supply of the gas into the high-frequency power supply 37 and the reaction chamber 31. I do.

【0010】具体的に説明すると、被エッチング体を絶
縁膜であるSiO2とし、エッチングガスをCF系ガス
とした場合、エッチング過程でCOガスが発生する。該
COガスはプラズマ中で励起されることにより発光し、
該発光は内部観察窓35を通って、分光プリズム(図示
せぬ)で各波長の光に分光され、各波長のうち、特定の
波長の光が干渉フィルタ40およびレンズ41を通っ
て、光センサー42に検出される。該光センサー42
は、検出した特定の波長の光の強度に応じた電気信号を
判断部43に出力し、該電気信号はRAM47に記憶さ
れる。CPU45は、RAM47に記憶される電気信号
の変化が一定となったときに、SiO2膜のドライエッ
チングが終了したと判断し、高周波電源37および反応
室31内へのガスの供給を停止する。
More specifically, when the object to be etched is SiO2 as an insulating film and the etching gas is a CF-based gas, a CO gas is generated during the etching process. The CO gas emits light when excited in plasma,
The emitted light passes through the internal observation window 35 and is split into light of each wavelength by a spectral prism (not shown). Of the respective wavelengths, light of a specific wavelength passes through the interference filter 40 and the lens 41 and passes through the optical sensor. 42 is detected. The light sensor 42
Outputs an electric signal corresponding to the detected intensity of light of a specific wavelength to the determination unit 43, and the electric signal is stored in the RAM 47. When the change in the electric signal stored in the RAM 47 becomes constant, the CPU 45 determines that the dry etching of the SiO 2 film has been completed, and stops the supply of the gas into the high-frequency power supply 37 and the reaction chamber 31.

【0011】近年、液晶表示装置の大画面化、高精細化
に伴い、アレイ基板に形成される画素数は増加傾向にあ
る。なかでも、ポリシリコンTFTはアレイ素子領域と
ドライバ素子領域が同一プロセスで造り込まれることか
ら、微細化する各素子の加工の均一性、さらにはプロセ
スの安定性等の要求が強くなっている。従って、ドライ
エッチングの終点を正確に検出する必要がある。
In recent years, the number of pixels formed on an array substrate has been increasing with the increase in screen size and definition of liquid crystal display devices. Above all, in the case of a polysilicon TFT, since the array element region and the driver element region are formed by the same process, there is a strong demand for uniform processing of each element to be miniaturized, and furthermore, stability of the process. Therefore, it is necessary to accurately detect the end point of dry etching.

【0012】また、ドライエッチング装置によってエッ
チング終点を正確にモニタする方法としては、様々な検
討や開発が行われている。例えば、ポリシリコン膜面に
回折パターンを設け、これにレーザ光を照射して回折光
を光検出器でモニタすることによりエッチングの終点を
検知する方法(特開昭56−50515)、プラズマ中
を通過する超音波と通過させない同時発振される超音波
をモニタし、両者の超音波パルスの遅れおよび強度差の
変動によって処理終点を検出することにより、処理終点
を検知する方法(特開昭58−200539)、エッチ
ング材を載置する電極に直流バイアスを印加し、電極に
流れ込むイオン電流を検出することにより、エッチング
の終点を検出する方法(特開昭59−43881)、さ
らには、試料に発する電位を測定する方法(特開平03
−74843)などがある。
Various studies and developments have been made on a method of accurately monitoring an etching end point by a dry etching apparatus. For example, a method is provided in which a diffraction pattern is provided on a polysilicon film surface, a laser beam is irradiated on the surface, and the diffraction light is monitored by a photodetector to detect the end point of etching (Japanese Patent Application Laid-Open No. 5651515) A method of detecting the processing end point by monitoring the passing ultrasonic wave and the simultaneously oscillated ultrasonic wave that is not passed, and detecting the processing end point by the delay of the ultrasonic pulse and the fluctuation of the intensity difference between them (Japanese Patent Laid-Open No. 200539), a method of detecting the end point of etching by applying a direct current bias to the electrode on which the etching material is placed, and detecting the ion current flowing into the electrode (Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-43881). Method for measuring potential (Japanese Unexamined Patent Publication No.
-74843).

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】前記ポリシリコンTF
Tは、構成される各層が薄膜であるため、ドライエッチ
ングにおける過剰エッチングを避けなければならない。
従って、ジャストエッチ(被エッチング材の膜厚に等し
い量のエッチング)を狙って、追加エッチングの処理が
行われている。
The above-mentioned polysilicon TF
In T, since each of the constituent layers is a thin film, excessive etching in dry etching must be avoided.
Therefore, an additional etching process is performed for the purpose of just etching (etching of an amount equal to the film thickness of the material to be etched).

【0014】しかし、前記方法では、ジャストエッチと
追加エッチングの処理の間で、エッチング装置からポリ
シリコンTFTを取り出し、目視検査や膜厚測定、導通
チェックを行い、エッチングが不足していれば、追加エ
ッチングを行わなければならない。その際、ポリシリコ
ンTFTは一旦大気に曝されるため、エッチング残膜の
表面が変質し、追加エッチングの安定性・再現性を図る
ことが極めて困難となるという問題があるのであった。
エッチングにより形成されるコンタクトホールの開口性
は、液晶表示装置の表示特性に影響を及ぼすことから、
エッチングの終点を正確に検知することは極めて重大な
課題なのである。
However, in the above method, the polysilicon TFT is taken out of the etching apparatus between the just etching and the additional etching, and the visual inspection, the film thickness measurement, and the continuity check are carried out. Etching must be performed. At that time, since the polysilicon TFT is once exposed to the atmosphere, the surface of the etching remaining film is deteriorated, and there is a problem that it is extremely difficult to achieve stability and reproducibility of additional etching.
Since the opening of the contact hole formed by etching affects the display characteristics of the liquid crystal display device,
Accurately detecting the end point of etching is a very important task.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、アレイ基板を構成する透明基板の裏面よ
り、検出部によって反応室内のプラズマ光の光変化を検
出してドライエッチングの終点を検出することが可能
な、ドライエッチング装置およびドライエッチングの終
点検出方法を提供するものである。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, an end point of dry etching is detected by detecting a change in plasma light in a reaction chamber from a back surface of a transparent substrate constituting an array substrate by a detector. To provide a dry etching apparatus and a dry etching end point detecting method capable of detecting a dry etching.

【0016】即ち、請求項1記載の発明は、反応室内に
第1の電極とそれに対向する第2の電極を有し、前記第
1の電極上に、被エッチング材が形成された透明基板を
載置し、第1の電極と第2の電極間に高周波電力により
プラズマを発生させ、被エッチング材をドライエッチン
グするドライエッチング装置において、前記被エッチン
グ材、前記透明基板、前記第1の電極を介して、反応室
内で発生するプラズマ光を反応室外に導く光導出手段
と、前記光導出手段によって導かれたプラズマ光の光変
化を検出する検出手段と、前記検出手段によって得られ
た検出結果により、ドライエッチングの終点を判定し、
高周波電力を停止する判断手段と、を備えることを特徴
としている。
That is, according to the first aspect of the present invention, a transparent substrate having a first electrode and a second electrode facing the first electrode in a reaction chamber and having a material to be etched formed on the first electrode is provided. In a dry etching apparatus for mounting, generating plasma by high frequency power between the first electrode and the second electrode, and dry-etching the material to be etched, the material to be etched, the transparent substrate, and the first electrode are connected to each other. Through, a light deriving unit that guides plasma light generated in the reaction chamber to the outside of the reaction chamber, a detecting unit that detects a light change of the plasma light guided by the light deriving unit, and a detection result obtained by the detecting unit. , Determine the end point of dry etching,
Determining means for stopping high frequency power.

【0017】前記構成により、前記被エッチング材、前
記透明基板、前記第1の電極を介して、光導出手段によ
ってプラズマ光を検出手段に導き、検出手段においてプ
ラズマ光の光変化を検出し、判断手段において前記検出
手段によって得られた検出結果により、ドライエッチン
グの終点を判定し、高周波電力を停止してドライエッチ
ングを終了することができる。
According to the above configuration, the plasma light is guided to the detecting means by the light deriving means via the material to be etched, the transparent substrate, and the first electrode, and the detecting means detects a light change of the plasma light and makes a judgment. In the means, the end point of the dry etching can be determined based on the detection result obtained by the detecting means, and the high frequency power can be stopped to terminate the dry etching.

【0018】よって、前記ドライエッチング装置は、従
来技術のような基板表面からの監視やプラズマ雰囲気の
変化を検出するドライエッチング装置とは異なり、反応
室の環境影響に左右されず、直接被エッチング材を監視
するものであり、ドライエッチングの終点を正確に判定
することができる。また、ドライエッチング装置から被
エッチング材を取り出し、目視検査や膜厚測定、導通チ
ェックを行う必要のない、ドライエッチング装置を提供
することができる。
Therefore, unlike the conventional dry etching apparatus which monitors the surface of the substrate and detects a change in the plasma atmosphere, the dry etching apparatus is not affected by the environmental influence of the reaction chamber and is directly exposed to the material to be etched. And the end point of the dry etching can be accurately determined. In addition, it is possible to provide a dry etching apparatus which does not need to take out a material to be etched from the dry etching apparatus and perform a visual inspection, a film thickness measurement, and a continuity check.

【0019】請求項2記載の発明は、反応室内に第1の
電極とそれに対向する第2の電極を有し、前記第1の電
極上に、被エッチング材が形成された透明基板を載置
し、第1の電極と第2の電極間に高周波電力によりプラ
ズマを発生させ、被エッチング材をドライエッチングす
るドライエッチング装置において、前記被エッチング
材、前記透明基板、前記第1の電極を介して反応室内で
発生するプラズマ光を反応室外に導く複数の光導出手段
と、前記複数の光導出手段によって導かれたプラズマ光
の光変化を検出する検出手段と、前記検出手段によって
得られた複数の検出結果により、ドライエッチングの終
点を判定し、高周波電力を停止する判断手段と、を備え
ることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, a first substrate and a second electrode facing the first electrode are provided in a reaction chamber, and a transparent substrate on which a material to be etched is formed is placed on the first electrode. Then, in a dry etching apparatus for generating plasma between the first electrode and the second electrode by high-frequency power and dry-etching the material to be etched, the dry etching apparatus includes the material to be etched, the transparent substrate, and the first electrode. A plurality of light deriving means for guiding plasma light generated in the reaction chamber to the outside of the reaction chamber, a detecting means for detecting a light change of the plasma light guided by the plurality of light deriving means, and a plurality of light beams obtained by the detecting means. A determination unit for determining an end point of the dry etching based on the detection result and stopping the high-frequency power.

【0020】前記構成とすることにより、複数の光導出
手段によって、複数箇所のプラズマ光の光変化を検出手
段によって検出することができる。よって、液晶表示装
置に用いる大面積な基板上に形成された被エッチング材
をドライエッチングする場合には、基板上の複数箇所で
のエッチング速度のばらつきや、エッチングのパターン
の影響により生じるエッチング時間差に対応したエッチ
ング処理をすることができ、確実なエッチング工程を構
築できる。
With the above-described configuration, the light change of the plasma light at a plurality of locations can be detected by the plurality of light deriving means by the detecting means. Therefore, when dry-etching a material to be etched formed on a large-sized substrate used for a liquid crystal display device, variations in etching speed at a plurality of locations on the substrate and an etching time difference caused by an influence of an etching pattern are caused. A corresponding etching process can be performed, and a reliable etching process can be constructed.

【0021】また、前記ドライエッチング装置は、多層
薄膜のエッチング過程におけるエッチングレベルを測定
しつつ、基板内の均一エッチを施すことができることか
ら、枚葉処理単位での適正な加工処理を施すことができ
るのである。
Further, since the dry etching apparatus can perform uniform etching in the substrate while measuring the etching level in the etching process of the multilayer thin film, it is possible to perform an appropriate processing in a unit of single wafer processing. You can.

【0022】請求項3記載の発明は、反応室内に第1の
電極とそれに対向する第2の電極を有し、前記第1の電
極上に、被エッチング材が形成された透明基板を載置
し、第1の電極と第2の電極間に高周波電力によりプラ
ズマを発生させ、被エッチング材をドライエッチングす
るドライエッチング装置を用いたドライエッチングの終
点検出方法であって、前記被エッチング材、前記透明基
板、前記第1の電極を介して光導出手段により導かれる
反応室内のプラズマ光を、検出手段によって検出する検
出工程と、前記検出手段によって得られた検出結果によ
り、ドライエッチングの終点を判断手段により判定し、
高周波電力を停止する終点判定工程と、を備えることを
特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, a transparent substrate having a first electrode and a second electrode facing the first electrode in which a material to be etched is formed is placed on the first electrode. A method for detecting an end point of dry etching using a dry etching apparatus for generating plasma by high-frequency power between a first electrode and a second electrode to dry-etch a material to be etched, wherein the material to be etched, A detection step of detecting plasma light in the reaction chamber guided by the light extraction means through the transparent substrate and the first electrode by the detection means; and determining an end point of the dry etching based on a detection result obtained by the detection means. Judge by means,
An end point determining step of stopping the high frequency power.

【0023】前記方法により、前記被エッチング材、前
記透明基板、前記第1の電極を介して、光導出手段によ
ってプラズマ光を検出手段に導き、検出手段において、
プラズマ光の光変化を検出し、判断手段においてはプラ
ズマ光の光変化によりドライエッチングが終了したと判
断し、高周波電源および反応室内へのガスの供給を停止
して、エッチングを自動的に終了することができる。前
記方法は、従来の基板表面からの観察やプラズマ雰囲気
の変化を検出するドライエッチング方法とは異なり、反
応室の環境影響に左右されず、直接被エッチング材を監
視することとなるので、エッチングの終点を正確に検知
することができる。
According to the method, the plasma light is guided to the detecting means by the light guiding means through the material to be etched, the transparent substrate, and the first electrode, and the detecting means comprises:
The light change of the plasma light is detected, the judging means judges that the dry etching is completed by the light change of the plasma light, and stops the supply of the high-frequency power supply and the gas to the reaction chamber to automatically end the etching. be able to. Unlike the conventional dry etching method in which the observation from the substrate surface or the change in the plasma atmosphere is detected, the above method does not depend on the environmental influence of the reaction chamber and directly monitors the material to be etched. The end point can be accurately detected.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
ドライエッチング装置について図面を用いて説明する。
但し、説明を容易にするために拡大または縮小等して図
示した部分がある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A dry etching apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
However, some parts are shown enlarged or reduced for ease of explanation.

【0025】図1は、本発明の実施の形態に係るドライ
エッチング装置の構成を示す概略図である。ドライエッ
チング装置15においては、反応室1内に、アレイ基板
6を載置する下部電極3と、該下部電極3に平行な上部
電極2とが設けられている。また、前記上部電極2は接
地され、下部電極3は高周波電源7に接続され、該高周
波電源7により反応室1内にプラズマ8が発生される。
また、前記反応室1内は図示せぬ真空排気系により排気
されるように構成されている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a dry etching apparatus according to an embodiment of the present invention. In the dry etching apparatus 15, a lower electrode 3 on which the array substrate 6 is mounted and an upper electrode 2 parallel to the lower electrode 3 are provided in the reaction chamber 1. The upper electrode 2 is grounded, and the lower electrode 3 is connected to a high frequency power supply 7, which generates a plasma 8 in the reaction chamber 1.
The inside of the reaction chamber 1 is configured to be evacuated by a vacuum evacuation system (not shown).

【0026】また、前記反応室1内部には、エッチング
ガス導入管4を通してエッチングガスが導入するように
構成され、下面に多数の孔を有する上部電極2からエッ
チングガスを噴出するようにしている。
An etching gas is introduced into the reaction chamber 1 through an etching gas introduction pipe 4, so that the etching gas is ejected from an upper electrode 2 having a large number of holes on the lower surface.

【0027】前記下部電極3には複数(図1においては
2つ)の開口部3a・3aが設けられ、該開口部3a・
3aに筒状の光導出部材5b・5bの一端側が配置さ
れ、前記開口部3a・3aと光導部材5b・5bとによ
り光導出手段を構成している。また、光導出部材5b・
5bの他端側は反応室1外に突出しており、アレイ基板
6を介して、反応室1内のプラズマ光を光検出器9に導
くようにしている。なお、前記開口部3a・3aを設け
る代わりに、下部電極3を透明電極とすることも可能で
ある。
The lower electrode 3 is provided with a plurality (two in FIG. 1) of openings 3a, 3a.
One end sides of the cylindrical light guide members 5b and 5b are arranged in 3a, and the openings 3a and 3a and the light guide members 5b and 5b constitute light guide means. In addition, the light guide member 5b
The other end of 5 b protrudes out of the reaction chamber 1, and guides the plasma light in the reaction chamber 1 to the photodetector 9 via the array substrate 6. Instead of providing the openings 3a, the lower electrode 3 may be a transparent electrode.

【0028】また、前記光導出部材5b・5bの下方位
置(図1における)には、検出手段である光検出器9が
設けられている。なお、光検出器9は、図示せぬが、分
光プリズム、干渉フィルタ、レンズ、光センサー等を備
える。そして、ドライエッチング処理中に発生する光変
化を監視する場合、より具体的にはプラズマ光の特定の
波長の光強度を監視する場合には、プラズマ光は、アレ
イ基板6を構成する被エッチング材(絶縁膜、半導体
膜、電極膜)、ガラス基板、さらには、光導出部材5b
・5bを介して光検出器9に導入される。導入されたプ
ラズマ光は、光検出器9内に設けられた分光プリズムで
各波長の光に分光され、各波長のうち、特定の波長の光
が干渉フィルタおよびレンズを通って、光センサーに検
出される。
At a position below the light guide members 5b (FIG. 1), a light detector 9 as a detecting means is provided. Although not shown, the light detector 9 includes a spectral prism, an interference filter, a lens, an optical sensor, and the like. When monitoring a light change occurring during the dry etching process, more specifically, when monitoring the light intensity of a specific wavelength of the plasma light, the plasma light is applied to the etching target material forming the array substrate 6. (Insulating film, semiconductor film, electrode film), glass substrate, and light guiding member 5b
-Introduced into the photodetector 9 via 5b. The introduced plasma light is separated into light of each wavelength by a spectral prism provided in the photodetector 9, and light of a specific wavelength among the wavelengths is detected by a light sensor through an interference filter and a lens. Is done.

【0029】また、反応室1内のプラズマ光の光強度を
監視する場合には、分光プリズムや干渉フィルタやレン
ズを介さずに、プラズマ光の光強度を光センサーで検出
する。
When monitoring the light intensity of the plasma light in the reaction chamber 1, the light intensity of the plasma light is detected by an optical sensor without passing through a spectral prism, an interference filter or a lens.

【0030】また、前記光センサーは、検出した光強
度、または特定の波長の光強度に応じた電気信号を、光
検出器9に接続された判断手段である判断部10に出力
する。
The optical sensor outputs an electric signal corresponding to the detected light intensity or the light intensity of a specific wavelength to a judging unit 10 as judging means connected to the photodetector 9.

【0031】前記判断部10は、A/D変換器11、C
PU12、ROM13、RAM14等を備える。A/D
変換器11は、光検出器9から出力される電気信号を入
力し、デジタル信号に変換し、RAM14はA/D変換
器11から出力されるデジタル信号を記憶する。
The determination unit 10 includes an A / D converter 11 and C
It includes a PU 12, a ROM 13, a RAM 14, and the like. A / D
The converter 11 receives the electric signal output from the photodetector 9 and converts it into a digital signal. The RAM 14 stores the digital signal output from the A / D converter 11.

【0032】ROM13は、アレイ基板6のドライエッ
チングにおける、金属膜、半導体膜等のドライエッチン
グの終点を検出するためのプログラムを記憶している。
また、前記ROM13は、予め、金属膜のエッチングが
終了した際の、光検出器9によって検出されたプラズマ
光の光強度(予め設定された値)を記憶している。
The ROM 13 stores a program for detecting the end point of the dry etching of the metal film, the semiconductor film and the like in the dry etching of the array substrate 6.
The ROM 13 stores in advance the light intensity (preset value) of the plasma light detected by the photodetector 9 when the etching of the metal film is completed.

【0033】そして、アレイ基板6のエッチング処理に
おいて、CPU12はROM13の制御プログラムに基
づいて、RAM14に記憶された光強度、または特定の
波長の光強度のデータを監視する。そして、CPU12
は、監視している光強度、または特定の波長の光強度が
によりドライエッチングの終点を判定し、高周波電源7
および反応室1内へのガスの供給を停止する。
In the etching process of the array substrate 6, the CPU 12 monitors the light intensity stored in the RAM 14 or the data of the light intensity of a specific wavelength based on the control program of the ROM 13. And the CPU 12
Determines the end point of dry etching based on the monitored light intensity or the light intensity of a specific wavelength.
Then, the supply of gas into the reaction chamber 1 is stopped.

【0034】なお、光検出器9は、光導出部材5b・5
bを介して、アレイ基板6の複数箇所(図1においては
2箇所)のエッチング部分を監視しており、2箇所にお
いて監視している光強度、または特定の波長の光強度に
より基板上でのドライエッチングの終点のばらつきに対
応した検出が可能である。
Incidentally, the light detector 9 is provided with the light guide members 5b and 5b.
b, the etched portions at a plurality of places (two places in FIG. 1) of the array substrate 6 are monitored, and the light intensity monitored at the two places or the light intensity at a specific wavelength on the substrate Detection corresponding to the variation of the end point of dry etching is possible.

【0035】(実施例1)次に、実施例1について説明
する。前述のようにして構成されたドライエッチング装
置15により、反応室1内のプラズマ光の光強度を監視
することによって、アレイ基板6のドライエッチングの
終点を検出する方法について、図1、図2、図3を用い
て説明する。図2は本発明のドライエッチング装置によ
る半導体膜のドライエッチング処理について説明するた
めの概略断面図、図3は本発明のドライエッチング装置
による金属膜のドライエッチング処理について説明する
ための概略断面図である。
(Embodiment 1) Next, Embodiment 1 will be described. A method of detecting the end point of the dry etching of the array substrate 6 by monitoring the light intensity of the plasma light in the reaction chamber 1 by the dry etching apparatus 15 configured as described above will be described with reference to FIGS. This will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a dry etching process of a semiconductor film by the dry etching apparatus of the present invention, and FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining a dry etching process of a metal film by the dry etching apparatus of the present invention. is there.

【0036】まず、図2(a)に示すように、アレイ基
板6は、透明基板であるガラス基板16上に、例えば、
プラズマCVD法により、SiO2よりなる絶縁膜17
が成膜され、該絶縁膜17上にプラズマCVD法により
非晶質シリコン薄膜が形成され、エキシマレーザー等の
高エネルギー密度の紫外線を照射して、非晶質シリコン
を多結晶シリコンに結晶化させて、半導体膜(シリコン
膜)18が形成されている。さらに、該半導体膜18上
にはフォトリソグラフィーによりフォトレジスト19が
パターン状に形成されている。
First, as shown in FIG. 2A, an array substrate 6 is placed on a transparent glass substrate 16 by, for example,
Insulating film 17 made of SiO2 by plasma CVD
Is formed, and an amorphous silicon thin film is formed on the insulating film 17 by a plasma CVD method, and is irradiated with high energy density ultraviolet rays such as an excimer laser to crystallize the amorphous silicon into polycrystalline silicon. Thus, a semiconductor film (silicon film) 18 is formed. Further, a photoresist 19 is formed in a pattern on the semiconductor film 18 by photolithography.

【0037】なお、前記ガラス基板16の光透過率は9
8%以上であることが必要である。これは、光透過率が
98%よりも低いガラス基板を用いた場合には、表示性
能やバックライトへの負荷が増大し消費電力が増大する
ためである。このような条件のもとで、エッチング部分
である半導体膜18や、該半導体膜18上に形成された
透明絶縁膜(例えばSiOx、SiNx、TaOx、A
lOx)等をガラス基板16の裏面から監視することに
よって、エッチング中に発生するプラズマ光の光強度を
確実に検出することができる。
The light transmittance of the glass substrate 16 is 9
It needs to be 8% or more. This is because, when a glass substrate having a light transmittance lower than 98% is used, the display performance and the load on the backlight increase, and the power consumption increases. Under such conditions, the semiconductor film 18 as an etched portion and the transparent insulating film (for example, SiOx, SiNx, TaOx, A
By monitoring (IOx) and the like from the back surface of the glass substrate 16, it is possible to reliably detect the light intensity of the plasma light generated during the etching.

【0038】このように形成されたアレイ基板6を、図
1で示したドライエッチング装置15の下部電極3上に
載置し、反応室1内を、図示せぬ真空排気系により真空
排気し、所定の真空度とする。
The array substrate 6 thus formed is placed on the lower electrode 3 of the dry etching apparatus 15 shown in FIG. 1, and the inside of the reaction chamber 1 is evacuated by a vacuum evacuation system (not shown). A predetermined degree of vacuum is set.

【0039】この後、前記反応室1内部に、エッチング
ガス導入管4を通して下面に多数の孔を有する上部電極
2からエッチングガスを導入する。そして、反応室の圧
力が一定となったところで高周波電源7から高周波電力
を下部電極3に加え、反応室1内にプラズマ8を発生さ
せてアレイ基板6のエッチング処理を開始する。
Thereafter, an etching gas is introduced into the reaction chamber 1 from the upper electrode 2 having a large number of holes on the lower surface through an etching gas introduction pipe 4. Then, when the pressure in the reaction chamber becomes constant, high-frequency power is applied from the high-frequency power source 7 to the lower electrode 3 to generate plasma 8 in the reaction chamber 1 and start etching of the array substrate 6.

【0040】前記エッチング処理を行うことによって、
図2(b)に示すように、半導体膜18がフォトレジス
ト19と同一形状にエッチングされる。その後、フォト
レジスト19を除去する。
By performing the etching process,
As shown in FIG. 2B, the semiconductor film 18 is etched into the same shape as the photoresist 19. After that, the photoresist 19 is removed.

【0041】半導体膜18のドライエッチングにおいて
は、ドライエッチングの開始と同時に、ガラス基板1
6、絶縁膜17および半導体膜18を介して、反応室1
内のプラズマ光の光強度を光検出器9によって監視す
る。
In the dry etching of the semiconductor film 18, the glass substrate 1
6, the reaction chamber 1 via the insulating film 17 and the semiconductor film 18
The light intensity of the plasma light inside is monitored by the light detector 9.

【0042】具体的には、前記ROM13(図1に示
す)は、予め半導体膜18のエッチング終点での光強度
(即ち、ガラス基板16、絶縁膜17を介して光検出器
9によって検出されたプラズマ光の光強度のデータ)を
記憶している。
Specifically, in the ROM 13 (shown in FIG. 1), the light intensity at the etching end point of the semiconductor film 18 (that is, the light intensity was detected by the photodetector 9 via the glass substrate 16 and the insulating film 17 in advance). Data of plasma light intensity).

【0043】よって、半導体膜18のドライエッチング
処理中に、ガラス基板16、絶縁膜17、半導体膜18
を介して光検出器9にプラズマ光の光強度が検出され、
A/D変換器11によってデジタルデータに変換され、
該デジタルデータはRAM14に記憶される。RAM1
4に記憶されるデジタルデータ(プラズマ光の光強度の
データ)が、前記ROM13に予め記憶されているエッ
チング終点での光強度のデータと一致したときに、CP
U12は、半導体膜18のドライエッチングが終了した
と判断し、高周波電源7および反応室1内へのガスの供
給を停止する。
Therefore, during the dry etching of the semiconductor film 18, the glass substrate 16, the insulating film 17,
The light intensity of the plasma light is detected by the photodetector 9 through
The data is converted into digital data by the A / D converter 11,
The digital data is stored in the RAM 14. RAM1
When the digital data (data of the light intensity of the plasma light) stored in the memory 4 coincides with the light intensity data at the etching end point stored in the ROM 13 in advance, the CP
U12 determines that the dry etching of the semiconductor film 18 has been completed, and stops the supply of the gas into the high-frequency power supply 7 and the reaction chamber 1.

【0044】続いて、金属膜(ゲート電極)のドライエ
ッチングの終点検出方法について説明する。図3(a)
に示すように、アレイ基板6の、半導体膜18上にプラ
ズマCVD法などにより、SiO2からなるゲート絶縁
膜20を形成し、該ゲート絶縁膜20の全面にAl等か
らなる金属膜21をスパッタリング法等により成膜し、
さらに、前記金属膜21上にリソグラフィによりフォト
レジスト22をパターン状に形成する。
Next, a method for detecting the end point of dry etching of a metal film (gate electrode) will be described. FIG. 3 (a)
As shown in FIG. 1, a gate insulating film 20 made of SiO2 is formed on the semiconductor film 18 of the array substrate 6 by a plasma CVD method or the like, and a metal film 21 made of Al or the like is formed on the entire surface of the gate insulating film 20 by a sputtering method. Etc.
Further, a photoresist 22 is formed in a pattern on the metal film 21 by lithography.

【0045】次に、前記のように構成したアレイ基板6
を、前記半導体膜18のドライエッチングの場合と同様
にして、図1で示したドライエッチング装置15によっ
てドライエッチング処理を開始する。
Next, the array substrate 6 constructed as described above is used.
Then, the dry etching process is started by the dry etching apparatus 15 shown in FIG.

【0046】ドライエッチング処理を行うことによっ
て、図3(b)に示すように、金属膜21がフォトレジ
スト22と同一形状にエッチングされる。その後、フォ
トレジスト22を除去する。
By performing the dry etching process, the metal film 21 is etched into the same shape as the photoresist 22, as shown in FIG. After that, the photoresist 22 is removed.

【0047】金属膜21のドライエッチングも、前記半
導体膜18のドライエッチングの場合と同様にして行
う。即ち、ドライエッチングの開始と同時に、前記ガラ
ス基板16、絶縁膜17、半導体膜18、ゲート絶縁膜
20および金属膜21を介して、反応室1内のプラズマ
光の光強度を光検出器9によって監視する。
The dry etching of the metal film 21 is performed in the same manner as the dry etching of the semiconductor film 18. That is, at the same time as the start of the dry etching, the light intensity of the plasma light in the reaction chamber 1 is detected by the photodetector 9 via the glass substrate 16, the insulating film 17, the semiconductor film 18, the gate insulating film 20, and the metal film 21. Monitor.

【0048】ROM13は、予め金属膜21のエッチン
グ終点での光強度(即ち、ガラス基板16、絶縁膜1
7、半導体膜18およびゲート絶縁膜20を介して光検
出器9によって検出されたプラズマ光の光強度のデー
タ)を記憶している。
The ROM 13 stores the light intensity (ie, the glass substrate 16 and the insulating film 1) at the etching end point of the metal film 21 in advance.
7, the data of the light intensity of the plasma light detected by the photodetector 9 via the semiconductor film 18 and the gate insulating film 20).

【0049】よって、ドライエッチング処理中に、ガラ
ス基板16、絶縁膜17、半導体膜18、ゲート絶縁膜
20および金属膜21を介して光検出器9にプラズマ光
の光強度が検出され、A/D変換器11によってデジタ
ルデータに変換され、該デジタルデータはRAM14に
記憶される。RAM14に記憶されるデジタルデータ
(プラズマ光の光強度のデータ)が、前記ROM13に
予め記憶されているエッチング終点での光強度のデータ
と一致したときに、CPU12は、金属膜21のドライ
エッチングが終了したと判断し、高周波電源7および反
応室1内へのガスの供給を停止する。
Therefore, during the dry etching process, the light intensity of the plasma light is detected by the photodetector 9 via the glass substrate 16, the insulating film 17, the semiconductor film 18, the gate insulating film 20, and the metal film 21, and the A / A The data is converted into digital data by the D converter 11, and the digital data is stored in the RAM 14. When the digital data (data of the light intensity of the plasma light) stored in the RAM 14 matches the data of the light intensity at the etching end point stored in the ROM 13 in advance, the CPU 12 performs the dry etching of the metal film 21. When it is determined that the process has been completed, the supply of gas into the high-frequency power supply 7 and the reaction chamber 1 is stopped.

【0050】(実施例2)実施例2では、コンタクトホ
ールを開口する場合のドライエッチングの終点検出方法
について図4を用いて説明する。図4は本発明のドライ
エッチング装置によるコンタクトホールの形成について
説明するための概略断面図である。
(Embodiment 2) In Embodiment 2, a method for detecting the end point of dry etching when a contact hole is opened will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic sectional view for explaining formation of a contact hole by the dry etching apparatus of the present invention.

【0051】図4(a)に示すように、アレイ基板6
は、イオン注入技術により、実施例1で形成された金属
膜(ゲート電極)21をマスクとして、不純物イオンが
半導体膜18に注入され、半導体膜18中に、ソース領
域18b、チャネル領域18a、ドレイン領域18cが
作成されている。前記金属膜21上にはシリコン窒化膜
などからなる層間絶縁膜23が、同じくPECVD法な
どにより形成されている。該層間絶縁膜23上には、リ
ソグラフィによりフォトレジスト24がパターン状に形
成されている。
As shown in FIG. 4A, the array substrate 6
The impurity ions are implanted into the semiconductor film 18 by ion implantation using the metal film (gate electrode) 21 formed in the first embodiment as a mask, and the source region 18b, the channel region 18a, the drain An area 18c has been created. An interlayer insulating film 23 made of a silicon nitride film or the like is formed on the metal film 21 by PECVD or the like. On the interlayer insulating film 23, a photoresist 24 is formed in a pattern by lithography.

【0052】次に、前記のように構成したアレイ基板6
を、図1で示したドライエッチング装置15によってド
ライエッチング処理を開始する。
Next, the array substrate 6 configured as described above is used.
Is started by the dry etching apparatus 15 shown in FIG.

【0053】ドライエッチング処理を行うことによっ
て、図4(b)に示すように、層間絶縁膜23およびゲ
ート絶縁膜20に、半導体膜18の表面に達するコンタ
クトホール25・25が開口される。その後、フォトレ
ジスト24を除去する。
By performing the dry etching process, contact holes 25 reaching the surface of the semiconductor film 18 are opened in the interlayer insulating film 23 and the gate insulating film 20 as shown in FIG. After that, the photoresist 24 is removed.

【0054】コンタクトホール25・25を開口するた
めのドライエッチング処理においては、ドライエッチン
グの開始と同時に、前記ガラス基板16、絶縁膜17、
半導体膜18、ゲート絶縁膜20、層間絶縁膜23を介
して、反応室1内のプラズマ光の特定波長の光強度を光
検出器9によって監視する。
In the dry etching process for opening the contact holes 25, the glass substrate 16, the insulating film 17, and the
The light intensity of a specific wavelength of the plasma light in the reaction chamber 1 is monitored by the photodetector 9 via the semiconductor film 18, the gate insulating film 20, and the interlayer insulating film 23.

【0055】図5は、本発明のドライエッチング装置に
よるコンタクトホール形成時の半導体膜の膜厚と光透過
率の関係を示すグラフである。なお、前記グラフは、予
め、ガラス基板16、絶縁膜17、膜厚を変化させた半
導体膜18を介してプラズマ光の光強度を光検出器9に
よって検出されたものである。図5より、550nm前
後の波長の光は、半導体膜の膜厚の変化により透過率が
最も変化していることが分かる。よって、550nmの
波長の光の透過率は半導体膜を介して測定することが容
易であることが分かる。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the thickness of the semiconductor film and the light transmittance when a contact hole is formed by the dry etching apparatus of the present invention. The graph is obtained by detecting the light intensity of plasma light by the photodetector 9 in advance through the glass substrate 16, the insulating film 17, and the semiconductor film 18 having the changed thickness. From FIG. 5, it can be seen that the transmittance of light having a wavelength of about 550 nm changes most due to a change in the thickness of the semiconductor film. Therefore, it is understood that the transmittance of light having a wavelength of 550 nm can be easily measured through the semiconductor film.

【0056】よって、ドライエッチング処理中に、ガラ
ス基板16、絶縁膜17および半導体膜18を介して光
検出器9にプラズマ光の550nmの波長の光の光透過
率(光強度)が検出される。前記絶縁膜20、23のド
ライエッチング中には550nmの波長の光透過率は変
化しないが、さらにドライエッチングを進めた段階(半
導体膜18をオーバーエッチしている段階)では透過率
は変化する。そこで、透過率の変化が10%(任意の
値)となったときをエッチング終点(コンタクトホール
形成工程の終了)と判断するように設定している。な
お、測定する波長の範囲については、透過率変化が最も
大きい550nmの波長が最も良く、500〜600n
mの波長の光を使用するのが都合が良いが、特に限定さ
れるものではない。
Therefore, during the dry etching process, the light transmittance (light intensity) of plasma light having a wavelength of 550 nm is detected by the photodetector 9 via the glass substrate 16, the insulating film 17, and the semiconductor film 18. . The light transmittance at a wavelength of 550 nm does not change during the dry etching of the insulating films 20 and 23, but the transmittance changes when the dry etching is further advanced (when the semiconductor film 18 is over-etched). Therefore, the setting is made such that when the change in transmittance becomes 10% (arbitrary value), it is determined as the etching end point (end of the contact hole forming step). In the range of the wavelength to be measured, the wavelength of 550 nm having the largest change in transmittance is best,
It is convenient to use light having a wavelength of m, but there is no particular limitation.

【0057】即ち、コンタクトホール25・25形成の
ためのドライエッチングを進行させ、図6に示すよう
に、半導体膜18の一部(オーバーエッチング部分18
e)をドライエッチングし、その場合の半導体膜18の
膜厚18dの変化によって最も変化する550nmの波
長の光の透過率を光検出器9によって検出する。その
後、A/D変換器11によってデジタルデータに変換さ
れ、該デジタルデータはRAM14に記憶される。
That is, the dry etching for forming the contact holes 25 is proceeded, and as shown in FIG.
e) is dry-etched, and the light detector 9 detects the transmittance of light having a wavelength of 550 nm, which changes most by the change in the film thickness 18d of the semiconductor film 18 in that case. Thereafter, the data is converted into digital data by the A / D converter 11, and the digital data is stored in the RAM 14.

【0058】前記RAM14に記憶されるデジタルデー
タ(プラズマ光の550nmの波長の光透過率のデー
タ)の変化が10%となったとき、CPU12は、エッ
チング終点(コンタクトホール25・25の開口が終
了)と判断し、高周波電源7および反応室1内へのガス
の供給を停止する。なお、透過率の変化は10%となっ
たときをドライエッチングの終点としているが限定され
るものではなく、ドライエッチング装置の構成やドライ
エッチングの速度によって決定されるものである。
When the change of the digital data (data of the light transmittance of the plasma light having a wavelength of 550 nm) stored in the RAM 14 becomes 10%, the CPU 12 determines the etching end point (the opening of the contact holes 25, 25 is completed). ), And the supply of gas into the high-frequency power supply 7 and the reaction chamber 1 is stopped. The change in the transmittance is determined when the end point of the dry etching is 10%, but is not limited thereto, and is determined by the configuration of the dry etching apparatus and the dry etching speed.

【0059】(その他の事項)前記金属膜21(ゲート
電極)は、Al、Ta、Ti、W、Mo、Cr、Cu
等、またはそれらを組み合わせた合金より成り、前記ゲ
ート絶縁膜20および層間絶縁膜23は、透明性の高い
SiO2、SiNx、TaOx、AlOx、有機膜のい
ずれか、またはそれらの組み合わせより成る。
(Other Matters) The metal film 21 (gate electrode) is made of Al, Ta, Ti, W, Mo, Cr, Cu.
The gate insulating film 20 and the interlayer insulating film 23 are made of any of highly transparent SiO2, SiNx, TaOx, AlOx, an organic film, or a combination thereof.

【0060】また、前記絶縁膜17、前記ゲート絶縁膜
20および層間絶縁膜23は、透明基板であるガラス基
板16と同様に、ガラス基板16裏面からの観察におい
ても透明性が必須である。また、実施の形態において
は、被エッチング部材およびガラス基板等を介してプラ
ズマ光の透過光を測定しているが、その他として、ガラ
ス基板の裏面に光を照射し、その反射光を測定するよう
なことも可能である。
Further, the insulating film 17, the gate insulating film 20, and the interlayer insulating film 23 must have transparency even when observed from the back surface of the glass substrate 16, like the glass substrate 16 which is a transparent substrate. In the embodiment, the transmitted light of the plasma light is measured through the member to be etched, the glass substrate, and the like. Alternatively, the reflected light is measured by irradiating the back surface of the glass substrate with light. Other things are possible.

【0061】また、本発明においては光導出部材5b・
5bを2箇所に設けているが、液晶表示装置に用いられ
るような大面積で高精細の基板のドライエッチングの終
点を検出する場合には、複数(3箇所以上)の光導出部
材5b・5b…を設け、複数のエッチング部分を監視し
て、基板上でのドライエッチングの終点のばらつきに対
応した検出が可能である。
In the present invention, the light guide member 5b
5b are provided at two locations, but when detecting the end point of dry etching of a large-area, high-definition substrate such as used in a liquid crystal display device, a plurality (three or more) of light guide members 5b, 5b Are provided, and a plurality of etched portions are monitored, and detection corresponding to variation in the end point of dry etching on the substrate is possible.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上のように、アレイ基板を構成する透
明基板の裏面より、被エッチング材を介して、反応室内
のプラズマ光を監視することによって、ドライエッチン
グの終点を検出できる。その検出方法は、従来の基板表
面からの観察やプラズマ雰囲気の変化を検出する方法と
異なり、反応室の環境影響に左右されずに直接被エッチ
ング材を監視することになるので、正確にドライエッチ
ングの終点を検出することができる。
As described above, the end point of the dry etching can be detected by monitoring the plasma light in the reaction chamber from the back surface of the transparent substrate constituting the array substrate via the material to be etched. Unlike the conventional method of observing from the substrate surface or detecting changes in the plasma atmosphere, the detection method directly monitors the material to be etched without being affected by the environmental influence of the reaction chamber, so that dry etching can be accurately performed. Can be detected.

【0063】また、監視箇所を複数とすることによっ
て、例えば、液晶表示装置のような大面積の基板のエッ
チング処理においては、基板上でのエッチング速度のば
らつきや、エッチングのパターン影響により生じるエッ
チング時間差に対応することが可能である。このため、
安定かつ確実なエッチング工程を構築でき、大面積で高
精細の液晶表示装置を実現できる。よって、パネル特性
が安定で高性能の液晶表示装置を極めて容易に実現する
ことができる。
Further, by using a plurality of monitoring points, for example, in an etching process for a substrate having a large area such as a liquid crystal display device, a variation in an etching rate on the substrate and an etching time difference caused by an influence of an etching pattern are provided. It is possible to correspond to. For this reason,
A stable and reliable etching process can be constructed, and a large-area and high-definition liquid crystal display device can be realized. Therefore, a high-performance liquid crystal display device with stable panel characteristics can be realized very easily.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係るドライエッチング装
置の構成を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a dry etching apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明のドライエッチング装置による半導体膜
のドライエッチング処理について説明するための概略断
面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a dry etching process of a semiconductor film by the dry etching apparatus of the present invention.

【図3】本発明のドライエッチング装置による金属膜の
ドライエッチング処理について説明するための概略断面
図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining a dry etching process of a metal film by the dry etching apparatus of the present invention.

【図4】本発明のドライエッチング装置によるコンタク
トホールの形成について説明するための概略断面図であ
る。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining formation of a contact hole by the dry etching apparatus of the present invention.

【図5】本発明のドライエッチング装置によるコンタク
トホール形成時の半導体膜の膜厚と光透過率の関係を示
すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the thickness of a semiconductor film and the light transmittance when a contact hole is formed by the dry etching apparatus of the present invention.

【図6】コンタクトホール形成時の半導体膜のオーバー
エッチングについて説明する概略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating over-etching of a semiconductor film when forming a contact hole.

【図7】従来のドライエッチング装置の構成を示す概略
図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional dry etching apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反応室 2 上部電極 3 下部電極 3a 開口部 4 ガス導入管 5b 光導出部材 6 アレイ基板 7 高周波電源 8 プラズマ 9 光検出器 10 判断部 11 A/D変換器 12 CPU 13 ROM 14 RAM 15 ドライエッチング装置 16 ガラス基板 17 絶縁膜 18 半導体膜 19 フォトレジスト 20 ゲート絶縁膜 21 金属膜 22 フォトレジスト 23 層間絶縁膜 24 フォトレジスト 25 コンタクトホール DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reaction chamber 2 Upper electrode 3 Lower electrode 3a Opening 4 Gas introduction tube 5b Light guide member 6 Array substrate 7 High frequency power supply 8 Plasma 9 Photodetector 10 Judgment unit 11 A / D converter 12 CPU 13 ROM 14 RAM 15 Dry etching Device 16 Glass substrate 17 Insulating film 18 Semiconductor film 19 Photoresist 20 Gate insulating film 21 Metal film 22 Photoresist 23 Interlayer insulating film 24 Photoresist 25 Contact hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G043 AA03 BA01 BA03 CA02 DA05 EA15 GA07 GA10 GB12 JA03 JA05 LA01 NA06 4K057 DA14 DB01 DB04 DB05 DD01 DJ03 DM03 DN01 5F004 AA09 BA04 CB16 DB00 DB02 DB03 DB09 DB10 EA01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2G043 AA03 BA01 BA03 CA02 DA05 EA15 GA07 GA10 GB12 JA03 JA05 LA01 NA06 4K057 DA14 DB01 DB04 DB05 DD01 DJ03 DM03 DN01 5F004 AA09 BA04 CB16 DB00 DB02 DB03 DB09 DB10 EA01

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 反応室内に第1の電極とそれに対向する
第2の電極を有し、前記第1の電極上に、被エッチング
材が形成された透明基板を載置し、第1の電極と第2の
電極間に高周波電力によりプラズマを発生させ、被エッ
チング材をドライエッチングするドライエッチング装置
において、 前記被エッチング材、前記透明基板、前記第1の電極を
介して、反応室内で発生するプラズマ光を反応室外に導
く光導出手段と、 前記光導出手段によって導かれたプラズマ光の光変化を
検出する検出手段と、 前記検出手段によって得られた検出結果により、ドライ
エッチングの終点を判定し、高周波電力を停止する判断
手段と、を備えることを特徴とするドライエッチング装
置。
A first electrode having a first electrode and a second electrode facing the first electrode in a reaction chamber, a transparent substrate on which a material to be etched is formed is placed on the first electrode; A plasma generated by high-frequency power between the first electrode and the second electrode, and dry-etching the material to be etched, wherein the plasma is generated in the reaction chamber through the material to be etched, the transparent substrate, and the first electrode. A light deriving unit that guides the plasma light to the outside of the reaction chamber; a detecting unit that detects a light change of the plasma light guided by the light deriving unit; and determining an end point of the dry etching based on a detection result obtained by the detecting unit. And a determining means for stopping high frequency power.
【請求項2】 反応室内に第1の電極とそれに対向する
第2の電極を有し、前記第1の電極上に、被エッチング
材が形成された透明基板を載置し、第1の電極と第2の
電極間に高周波電力によりプラズマを発生させ、被エッ
チング材をドライエッチングするドライエッチング装置
において、 前記被エッチング材、前記透明基板、前記第1の電極を
介して、反応室内で発生するプラズマ光を反応室外に導
く複数の光導出手段と、 前記複数の光導出手段によって導かれたプラズマ光の光
変化を検出する検出手段と、 前記検出手段によって得られた複数の検出結果により、
ドライエッチングの終点を判定し、高周波電力を停止す
る判断手段と、を備えることを特徴とするドライエッチ
ング装置。
2. A first electrode having a first electrode and a second electrode facing the first electrode in a reaction chamber, a transparent substrate on which a material to be etched is formed is placed on the first electrode, and a first electrode is provided. A plasma generated by high-frequency power between the first electrode and the second electrode, and dry-etching the material to be etched, wherein the plasma is generated in the reaction chamber through the material to be etched, the transparent substrate, and the first electrode. A plurality of light deriving means for guiding the plasma light to the outside of the reaction chamber, a detecting means for detecting a light change of the plasma light guided by the plurality of light deriving means, and a plurality of detection results obtained by the detecting means,
A determination means for determining an end point of the dry etching and stopping the high frequency power.
【請求項3】 反応室内に第1の電極とそれに対向する
第2の電極を有し、前記第1の電極上に、被エッチング
材が形成された透明基板を載置し、第1の電極と第2の
電極間に高周波電力によりプラズマを発生させ、被エッ
チング材をドライエッチングするドライエッチング装置
を用いたドライエッチングの終点検出方法であって、 前記被エッチング材、前記透明基板、前記第1の電極を
介して、光導出手段により導かれる反応室内のプラズマ
光を検出手段によって検出する検出工程と、 前記検出手段によって得られた検出結果により、ドライ
エッチングの終点を判断手段により判定し、高周波電力
を停止する終点判定工程と、を備えることを特徴とする
ドライエッチングの終点検出方法。
3. A first electrode having a first electrode and a second electrode facing the first electrode in a reaction chamber, and a transparent substrate on which an etching target material is formed is placed on the first electrode. A method for detecting an end point of dry etching using a dry etching apparatus that generates plasma by high frequency power between the first electrode and the second electrode and dry-etches the material to be etched, wherein the material to be etched, the transparent substrate, and the first A detecting step of detecting plasma light in the reaction chamber guided by the light deriving means by the detecting means through the electrode of the electrode, and determining the end point of the dry etching by the determining means based on the detection result obtained by the detecting means; An end point determining step of stopping power, a method for detecting an end point of dry etching.
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