JP2002047586A - エッチング終点検出方法及び装置並びに同装置を備えたドライエッチング装置 - Google Patents

エッチング終点検出方法及び装置並びに同装置を備えたドライエッチング装置

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JP2002047586A
JP2002047586A JP2000229066A JP2000229066A JP2002047586A JP 2002047586 A JP2002047586 A JP 2002047586A JP 2000229066 A JP2000229066 A JP 2000229066A JP 2000229066 A JP2000229066 A JP 2000229066A JP 2002047586 A JP2002047586 A JP 2002047586A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エッチング終点を精度よく検出できるエッチ
ング終点検出方法及び装置並びに同装置を備えたドライ
エッチング装置を提供する。 【解決手段】 被処理物Ｓ表面の薄膜をドライエッチン
グにより除去する際のエッチングの終点を検出するため
の方法において、エッチング時に被処理物Ｓ表面の全体
から放出される放射光の強度を第１のフォトセンサー５
により検出すると共に、エッチング処理中の被処理物Ｓ
の表面の局所に光を照射してそれによる干渉状態を第２
のフォトセンサー７により検出し、放射光の強度の変化
及び干渉状態の変化に基づいてエッチング終点を検出す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被処理物表面の薄
膜をドライエッチングにより除去する際のエッチングの
終点を検出するためのエッチング終点検出方法及び装置
並びに同装置を備えたドライエッチング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ドライエッチング装置を用いて被
処理物表面の薄膜をエッチングする際のエッチング終点
の検出方法として、エッチング時に被処理物表面の全体
から放出される放射光をフォトセンサーにより検出して
その発光強度の変化に基づいてエッチング終点を検出す
る方法がある。また、その他のエッチング終点検出方法
としては、エッチング処理中の被処理物の表面の局所に
光を照射してその反射光により被処理物表面の局所に生
じた干渉状態をフォトセンサーで検出し、干渉状態の変
化により膜厚状態を検出してエッチング終点を検出する
方法である
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、エッチング
時の被処理物からの放射光によりエッチング終点を検出
する方法では、フォトセンサーにより検出される発光強
度が投入電力の変動やエッチング速度の変動により影響
を受けるために、エッチングの終了に伴う発光強度の変
化とその他の要因による発光強度の変化とを区別しなけ
ればならず、エッチング終点を精度よく検出することが
困難であった。
【０００４】また、被処理物表面での干渉現象を利用す
る方法では、被処理物の被処理面における特定の１ポイ
ントにおいて干渉現象を検出するものであるために、被
処理面全体におけるエッチング処理の均一性による影響
を検出することができなかった。また、この方法は、初
期膜厚が判らなければ界面に達するまでの終点の検出を
行いにくいという欠点があった。
【０００５】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たものであって、エッチング終点を精度よく検出するこ
とができるエッチング終点検出方法及び装置並びに同装
置を備えたドライエッチング装置を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、被処理物表面の薄膜をドライエッチングに
より除去する際のエッチングの終点を検出するための方
法において、エッチング時に被処理物表面の全体から放
出される放射光の強度を検出すると共に、エッチング処
理中の被処理物の表面の局所に光を照射してそれによる
干渉状態を検出し、前記放射光の強度の変化及び前記干
渉状態の変化に基づいてエッチング終点を検出すること
を特徴とする。
【０００７】また、好ましくは、前記放射光の強度と前
記干渉状態とがほぼ同時に大きく変化した時点をもって
エッチング終点と判定する。
【０００８】上記課題を解決するために、本発明による
エッチング終点検出装置は、被処理物表面の薄膜をドラ
イエッチングする際に被処理物表面の全体から放出され
る放射光の強度を検出する第１のフォトセンサーと、エ
ッチング処理中の被処理物の表面の局所に光を照射する
ための光照射手段と、前記光照射手段からの光によって
被処理物表面の局所に生じた干渉現象による干渉光の強
度を検出するための第２のフォトセンサーと、前記第１
のフォトセンサーにより検出された放射光の強度の変化
及び前記第２のフォトセンサーにより検出された干渉光
の強度の変化に基づいてエッチング終点を検出する制御
手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】また、好ましくは、前記制御手段は、前記
第１のフォトセンサーにより検出された放射光の強度と
前記第２のフォトセンサーにより検出された干渉光の強
度とがほぼ同時に大きく変化した時点をもってエッチン
グ終点と判定する。
【００１０】上記課題を解決するために、本発明による
ドライエッチング装置は、上述したエッチング終点検出
装置と、被処理物のエッチング処理を行うためのエッチ
ング室が内部に形成された真空容器と、を備えたことを
特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
ドライエッチング装置について図面を参照して説明す
る。
【００１２】図１に示したようにこのドライエッチング
装置は、被処理物Ｓのエッチング処理を行うためのエッ
チング室１が内部に形成された真空容器２と、被処理物
のエッチング終点を検出するためのエッチング終点検出
装置３と、を備えている。真空容器２の内部には、被処
理物Ｓが載置されて保持される載置台４が設けられてい
る。また、このドライエッチング装置は、被処理物Ｓを
ドライエッチングするためのプラズマを生成するプラズ
マ生成手段（図示せず）を備えている。好ましくは、プ
ラズマ生成手段によりプラズマが形成される領域はエッ
チング室１から分離されており、プラズマ形成領域にて
生成されたプラズマからの活性種がエッチング室１に導
入される。
【００１３】エッチング終点検出装置３は、被処理物表
面の薄膜をドライエッチングする際に被処理物Ｓ表面の
全体から放出される放射光の強度を検出する第１のフォ
トセンサー５と、エッチング処理中の被処理物Ｓ表面の
局所に光を照射するための光源（光照射手段）６と、こ
の光源６からの光によって被処理物Ｓ表面の局所に生じ
た干渉現象による干渉光の強度を検出するための第２の
フォトセンサー７と、第１のフォトセンサー５により検
出された放射光の強度の変化及び第２のフォトセンサー
７により検出された干渉光の強度の変化の両方の変化に
基づいてエッチング終点を検出する制御手段８とを備え
ている。
【００１４】より具体的には、制御手段８は、第１のフ
ォトセンサー５により検出された放射光の強度と第２の
フォトセンサー７により検出された干渉光の強度とがほ
ぼ同時に大きく変化した時点をもってエッチング終点と
判定する。
【００１５】図２は、第１のフォトセンサー５及び第２
のフォトセンサー７により検出された放射光及び干渉光
の各発光強度の経時変化を示したグラフであり、横軸は
エッチング処理時間を示している。
【００１６】図２から分かるように、第１のフォトセン
サー５により検出された発光強度、つまりエッチング時
に被処理物Ｓの表面全体から放出される放射光の強度
は、エッチング開始後６０秒の時点の少し手前あたりか
ら急激に低下している。一方、第２のフォトセンサー７
により検出された発光強度、つまり干渉現象による干渉
光の強度はエッチング開始後６０秒の時点をピークとし
てその後急激に低下している。
【００１７】このように第１のフォトセンサー５及び第
２のフォトセンサー７により検出された各発光強度がエ
ッチング開始後６０秒付近においてほぼ同時に大きく低
下しているので、制御装置８はこれをもってエッチング
終点と判定する。
【００１８】また、エッチング終点を超えてさらに所定
量のエッチングを行ないたい場合には、エッチング終点
を精度よく検出することが重要であり、本実施形態によ
るプラズマ処理装置はこのような場合に特に有効であ
る。
【００１９】以上述べたように本実施形態によれば、被
処理物Ｓ表面の全体から放射される放射光の強度の変
化、及び被処理物Ｓ表面の局所における干渉光の強度の
変化の両方の変化に基づいてエッチング終点を検出する
ようにしたので、エッチング終点を高い精度の下で検出
することができる。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、被処
理物表面の全体から放射される放射光の強度の変化、及
び被処理物表面の局所における干渉光の強度の変化の両
方の変化に基づいてエッチング終点を検出するようにし
たので、エッチング終点を高い精度の下で検出すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるプラズマ処理装置の
概略構成を示した図。
【図２】図１に示したプラズマ処理装置の第１及び第２
のフォトセンサーにより検出された放射光及び干渉光の
強度の経時変化を示した図。
【符号の説明】
１ エッチング室 ２ 真空容器 ３ エッチング終点検出装置 ４ 載置台 ５ 第１のフォトセンサー ６ 光源（光照射手段） ７ 第２のフォトセンサー ８ 制御手段 Ｓ 被処理物

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】被処理物表面の薄膜をドライエッチングに
    より除去する際のエッチングの終点を検出するための方
    法において、 エッチング時に被処理物表面の全体から放出される放射
    光の強度を検出すると共に、エッチング処理中の被処理
    物の表面の局所に光を照射してそれによる干渉状態を検
    出し、前記放射光の強度の変化及び前記干渉状態の変化
    に基づいて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。
  2. 【請求項２】前記放射光の強度と前記干渉状態とがほぼ
    同時に大きく変化した時点をもってエッチング終点と判
    定す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。
  3. 【請求項３】被処理物表面の薄膜をドライエッチングす
    る際に被処理物表面の全体から放出される放射光の強度
    を検出する第１のフォトセンサーと、 エッチング処理中の被処理物の表面の局所に光を照射す
    るための光照射手段と、 前記光照射手段からの光によって被処理物表面の局所に
    生じた干渉現象による干渉光の強度を検出するための第
    ２のフォトセンサーと、 前記第１のフォトセンサーにより検出された放射光の強
    度の変化及び前記第２のフォトセンサーにより検出され
    た干渉光の強度の変化に基づいてエッチング終点を検出
    する制御手段と、を備えたことを特徴とするエッチング
    終点検出装置。
  4. 【請求項４】前記制御手段は、前記第１のフォトセンサ
    ーにより検出された放射光の強度と前記第２のフォトセ
    ンサーにより検出された干渉光の強度とがほぼ同時に大
    きく変化した時点をもってエッチング終点と判定するこ
    とを特徴とする請求項３記載のエッチング終点検出装
    置。
  5. 【請求項５】請求項３又は４に記載のエッチング終点検
    出装置と、 被処理物のエッチング処理を行うためのエッチング室が
    内部に形成された真空容器と、を備えたことを特徴とす
    るドライエッチング装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100411114C (zh) * 2004-07-14 2008-08-13 维里蒂器械公司 等离子处理装置与等离子处理的光检测方法
JP2009117685A (ja) * 2007-11-08 2009-05-28 Hitachi High-Technologies Corp ｈｉｇｈ−ｋ／メタル構造を備えた半導体素子のプラズマ処理方法

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