JP2002313779A - 食刻深度の制御方法 - Google Patents
食刻深度の制御方法Info
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- JP2002313779A JP2002313779A JP2001111397A JP2001111397A JP2002313779A JP 2002313779 A JP2002313779 A JP 2002313779A JP 2001111397 A JP2001111397 A JP 2001111397A JP 2001111397 A JP2001111397 A JP 2001111397A JP 2002313779 A JP2002313779 A JP 2002313779A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体の製造プロセスに適用される食刻深度
の制御方法であって、精確な深度を達成する。 【解決手段】 その上に第１の反射領域及び第２の反射
領域を備えた基板を提供するステップと、前記第１の反
射領域及び第２の反射領域に対して、波長がλのコヒー
レンス・ライトを照射して干渉波を発生させるステップ
と、前記第２の反射領域に対して食刻動作を行い、更に
前記第１の反射領域と第２の反射領域との間に予定高度
差を発生させるステップと、前記干渉波が該食刻動作の
進行に応じて発生する強度変化に対応して、該干渉波の
強度が予定の相対的極値点に変化した時に、再度前記第
２の反射領域に対して予定時間の食刻動作を行った後停
止し、食刻深度を制御して予定の高度差に達するステッ
プと、を備えてなる食刻深度の制御方法を提供する。
の制御方法であって、精確な深度を達成する。 【解決手段】 その上に第１の反射領域及び第２の反射
領域を備えた基板を提供するステップと、前記第１の反
射領域及び第２の反射領域に対して、波長がλのコヒー
レンス・ライトを照射して干渉波を発生させるステップ
と、前記第２の反射領域に対して食刻動作を行い、更に
前記第１の反射領域と第２の反射領域との間に予定高度
差を発生させるステップと、前記干渉波が該食刻動作の
進行に応じて発生する強度変化に対応して、該干渉波の
強度が予定の相対的極値点に変化した時に、再度前記第
２の反射領域に対して予定時間の食刻動作を行った後停
止し、食刻深度を制御して予定の高度差に達するステッ
プと、を備えてなる食刻深度の制御方法を提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は食刻深度の制御方法
に関し、特に、半導体製造プロセスに適用される食刻深
度の制御方法に関する。
に関し、特に、半導体製造プロセスに適用される食刻深
度の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ウェーハにおけるエッチ・ピットは、既
に半導体製造プロセスにおいて普及的に応用されている
技術的手段であり、特にダイナミックＲＡＭにおけるデ
ィープトレンチ・キャパシタの製造においては、図１−
図７に示されるように、ウェーハ上にディープトレンチ
・キャパシタを形成する技術的手段が応用されている。
図１はシリコン基板１０上で順に窒化珪素層１１及びフ
ォトレジスティング層１２を形成した後、フォトリソグ
ラフィ・プロセスにより複数の開口１３が形成されるこ
とを示す図である。また、図２は順にこれら開口１３に
露出された窒化珪素層１１に対して食刻を行うことによ
り、ディープトレンチ構造の製作に必要なマスク開口を
形成するのを示す図である。なお、図３は残余のフォト
レジスティング層１２を除去した後に完成されるマスク
開口を示した図である。この場合に、再度マスク開口を
利用し、シリコン基板１０に対して食刻動作を行うと、
図４に示されるようなディープトレンチ構造１４が形成
される。そして、さらに後続容量プロセスを進行し、全
部のシリコン基板１０にポリシリコン層１５（図５参
照）を形成させた後、当該窒化珪素層１１が露出される
まで（図６参照）、食刻し直しを進行させる。これに続
いて、再度ディープトレンチ構造１４におけるポリシリ
コンに対して食刻動作を行い、図７に示されるような構
造を形成する。
に半導体製造プロセスにおいて普及的に応用されている
技術的手段であり、特にダイナミックＲＡＭにおけるデ
ィープトレンチ・キャパシタの製造においては、図１−
図７に示されるように、ウェーハ上にディープトレンチ
・キャパシタを形成する技術的手段が応用されている。
図１はシリコン基板１０上で順に窒化珪素層１１及びフ
ォトレジスティング層１２を形成した後、フォトリソグ
ラフィ・プロセスにより複数の開口１３が形成されるこ
とを示す図である。また、図２は順にこれら開口１３に
露出された窒化珪素層１１に対して食刻を行うことによ
り、ディープトレンチ構造の製作に必要なマスク開口を
形成するのを示す図である。なお、図３は残余のフォト
レジスティング層１２を除去した後に完成されるマスク
開口を示した図である。この場合に、再度マスク開口を
利用し、シリコン基板１０に対して食刻動作を行うと、
図４に示されるようなディープトレンチ構造１４が形成
される。そして、さらに後続容量プロセスを進行し、全
部のシリコン基板１０にポリシリコン層１５（図５参
照）を形成させた後、当該窒化珪素層１１が露出される
まで（図６参照）、食刻し直しを進行させる。これに続
いて、再度ディープトレンチ構造１４におけるポリシリ
コンに対して食刻動作を行い、図７に示されるような構
造を形成する。
【０００３】図７に示された構造における食刻深さｄを
各ウェーハでいずれも一致させるように制御するため
に、従来の手段では当該食刻動作の進行時に、コヒーレ
ンス・ライトを利用してそれぞれ図６に示された反射領
域１６１，１６２に照射し、さらに反射領域１６１，１
６２で発生した２つの反射光に干渉現象を発生させ、再
び干渉メータにより、これら反射光により発生した干渉
波の強度が食刻深度の増加に応じて変化する波形図を検
出する。最後に食刻動作が停止する時点を計算する。
各ウェーハでいずれも一致させるように制御するため
に、従来の手段では当該食刻動作の進行時に、コヒーレ
ンス・ライトを利用してそれぞれ図６に示された反射領
域１６１，１６２に照射し、さらに反射領域１６１，１
６２で発生した２つの反射光に干渉現象を発生させ、再
び干渉メータにより、これら反射光により発生した干渉
波の強度が食刻深度の増加に応じて変化する波形図を検
出する。最後に食刻動作が停止する時点を計算する。
【０００４】図８は干渉メータにより検出された、反射
光により発生した干渉波強度が食刻時間の経過に応じて
変化する波形図である。干渉原理から分るように、クレ
ストと谷との間の時間差Δｔは１／４のコヒーレンス・
ライトの波長（λ）により食刻深度を増加するのに必要
な時間であり、そしてこれにより推算された食刻率ＥＲ
はλ／（４・Δｔ）である。このようにすれば固定深度
差Δｄを食刻するのに必要な時間ＴがΔｄ／ＥＲである
のを逆算することができる。そして食刻深度ｄを制御す
る効果が得られるように、得られた食刻時間Ｔを各ウェ
ーハの食刻プロセスに応用している。
光により発生した干渉波強度が食刻時間の経過に応じて
変化する波形図である。干渉原理から分るように、クレ
ストと谷との間の時間差Δｔは１／４のコヒーレンス・
ライトの波長（λ）により食刻深度を増加するのに必要
な時間であり、そしてこれにより推算された食刻率ＥＲ
はλ／（４・Δｔ）である。このようにすれば固定深度
差Δｄを食刻するのに必要な時間ＴがΔｄ／ＥＲである
のを逆算することができる。そして食刻深度ｄを制御す
る効果が得られるように、得られた食刻時間Ｔを各ウェ
ーハの食刻プロセスに応用している。
【０００５】しかしながら、上記製造プロセスがポリシ
リコン層１５に対して行われた食刻し直し動作は、それ
が図６に示すように達成された構造がすべて一致するこ
とを確保できず、すなわち、ディープトレンチ構造１４
におけるポリシリコンに対して食刻動作を行う前に、各
ウェーハ上の反射領域１６１及び１６２の高度差を一定
値に維持できないので、固定食刻時間Ｔの制御方法を利
用しても、僅かに固定深度差Δｄしか食刻できない。そ
して、ディープトレンチ構造１４におけるポリシリコン
の最初の高度が、各ウェーハ間においていずれも略変異
するので、たとえ固定深度差Δｄに食刻することができ
ても、Δｄはｄに等しくないために、従来の手段ではや
はり食刻深度をいずれも一致するように制御する目的を
達成することができない。ましてや、食刻率ＥＲは実際
の状態において一定数ではなく、食刻したウェーハ、深
度及び時間に応じて異なる変数である。したがって、上
記従来手段は食刻深度ｄの制御が良好でないために変異
が頗る大きい欠陥を生じている。
リコン層１５に対して行われた食刻し直し動作は、それ
が図６に示すように達成された構造がすべて一致するこ
とを確保できず、すなわち、ディープトレンチ構造１４
におけるポリシリコンに対して食刻動作を行う前に、各
ウェーハ上の反射領域１６１及び１６２の高度差を一定
値に維持できないので、固定食刻時間Ｔの制御方法を利
用しても、僅かに固定深度差Δｄしか食刻できない。そ
して、ディープトレンチ構造１４におけるポリシリコン
の最初の高度が、各ウェーハ間においていずれも略変異
するので、たとえ固定深度差Δｄに食刻することができ
ても、Δｄはｄに等しくないために、従来の手段ではや
はり食刻深度をいずれも一致するように制御する目的を
達成することができない。ましてや、食刻率ＥＲは実際
の状態において一定数ではなく、食刻したウェーハ、深
度及び時間に応じて異なる変数である。したがって、上
記従来手段は食刻深度ｄの制御が良好でないために変異
が頗る大きい欠陥を生じている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、素子
が密集し且規格が経時的に益々厳格に要求される現今の
半導体産業において、食刻深度を精確に制御する、食刻
深度の制御方法を提供することにある。
が密集し且規格が経時的に益々厳格に要求される現今の
半導体産業において、食刻深度を精確に制御する、食刻
深度の制御方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１記載の発明は、半導体の製造プロセスに適用
される食刻深度の制御方法であって、その上に第１の反
射領域及び第２の反射領域を備えた基板を提供するステ
ップと、前記第１の反射領域及び第２の反射領域に対し
て、波長がλのコヒーレンス・ライトを照射して干渉波
を発生させるステップと、前記第２の反射領域に対して
食刻動作を行い、更に前記第１の反射領域と第２の反射
領域との間に予定高度差を発生させるステップと、前記
干渉波が該食刻動作の進行に応じて発生する強度変化に
対応して、該干渉波の強度が予定の相対的極値点に変化
した時に、再度前記第２の反射領域に対して予定時間の
食刻動作を行った後停止し、食刻深度を制御して予定の
高度差に達するステップと、を備えてなることを特徴と
するものである。
の請求項１記載の発明は、半導体の製造プロセスに適用
される食刻深度の制御方法であって、その上に第１の反
射領域及び第２の反射領域を備えた基板を提供するステ
ップと、前記第１の反射領域及び第２の反射領域に対し
て、波長がλのコヒーレンス・ライトを照射して干渉波
を発生させるステップと、前記第２の反射領域に対して
食刻動作を行い、更に前記第１の反射領域と第２の反射
領域との間に予定高度差を発生させるステップと、前記
干渉波が該食刻動作の進行に応じて発生する強度変化に
対応して、該干渉波の強度が予定の相対的極値点に変化
した時に、再度前記第２の反射領域に対して予定時間の
食刻動作を行った後停止し、食刻深度を制御して予定の
高度差に達するステップと、を備えてなることを特徴と
するものである。
【０００８】上記発明によれば、請求項２の発明は上記
請求項１記載の食刻深度の制御方法において、前記予定
の相対的極値点で代表される食刻深度は前記予定高度差
よりも小さいがその差はλ／４を超過せず、前記基板は
シリコン基板であり、前記第１の反射領域と前記第２の
反射領域との材質はそれぞれシリコン及びポリシリコン
である、ことを特徴としている。
請求項１記載の食刻深度の制御方法において、前記予定
の相対的極値点で代表される食刻深度は前記予定高度差
よりも小さいがその差はλ／４を超過せず、前記基板は
シリコン基板であり、前記第１の反射領域と前記第２の
反射領域との材質はそれぞれシリコン及びポリシリコン
である、ことを特徴としている。
【０００９】上記発明にによれば、請求項３の発明は上
記請求項１記載の食刻深度の制御方法において、前記コ
ヒーレンス・ライトは波長λが２５３７Åとして水銀灯
により発光され、もしくはこのコヒーレンス・ライトは
波長調整可能なレーザ光である、ことを特徴としてい
る。
記請求項１記載の食刻深度の制御方法において、前記コ
ヒーレンス・ライトは波長λが２５３７Åとして水銀灯
により発光され、もしくはこのコヒーレンス・ライトは
波長調整可能なレーザ光である、ことを特徴としてい
る。
【００１０】上記発明によれば、請求項４の発明は上記
請求項１記載の食刻深度の制御方法において、前記食刻
動作は非等方性ドライエッチングであり、前記予定の相
対的極値点は前記干渉波強度変化の波形のクレスト又は
谷であり、前記予定時間の決定方法は、前記食刻動作の
進行において、干渉波強度変化の相隣る二つの相対的極
値点を選出してその時間差Δｔを得、さらに食刻率ＥＲ
がλ／（４・Δｔ）であるのを推算するステップと、前
記食刻動作の開始から前記予定の相対的極値点に達する
時点までの当該干渉波強度変化の相対的極値点総数ｎを
累計して、予定の相対的極値点の時点を求めた場合、前
記第１の反射領域と前記第２の反射領域との間の高度差
はｎλ／４であり、さらに続いて、（予定高度差−ｎλ
／４）／ＥＲの予定時間を得るステップと、を備えてな
ることを特徴とする。
請求項１記載の食刻深度の制御方法において、前記食刻
動作は非等方性ドライエッチングであり、前記予定の相
対的極値点は前記干渉波強度変化の波形のクレスト又は
谷であり、前記予定時間の決定方法は、前記食刻動作の
進行において、干渉波強度変化の相隣る二つの相対的極
値点を選出してその時間差Δｔを得、さらに食刻率ＥＲ
がλ／（４・Δｔ）であるのを推算するステップと、前
記食刻動作の開始から前記予定の相対的極値点に達する
時点までの当該干渉波強度変化の相対的極値点総数ｎを
累計して、予定の相対的極値点の時点を求めた場合、前
記第１の反射領域と前記第２の反射領域との間の高度差
はｎλ／４であり、さらに続いて、（予定高度差−ｎλ
／４）／ＥＲの予定時間を得るステップと、を備えてな
ることを特徴とする。
【００１１】上記発明によれば、請求項５の発明は上記
請求項１記載の食刻深度の制御方法において、前記第１
の反射領域及び前記第２の反射領域の材質はそれぞれシ
リコン及び金属であり、そして各基板上に備えられた前
記第１の反射領域と前記第２の反射領域との間の最初の
高度差の変異差はλ／４よりも小さい、ことを特徴とす
る。
請求項１記載の食刻深度の制御方法において、前記第１
の反射領域及び前記第２の反射領域の材質はそれぞれシ
リコン及び金属であり、そして各基板上に備えられた前
記第１の反射領域と前記第２の反射領域との間の最初の
高度差の変異差はλ／４よりも小さい、ことを特徴とす
る。
【００１２】さらに他の発明として請求項６記載の発明
は、半導体の製造プロセスに適用される食刻深度の制御
方法であって、その上に第１の反射領域及び第２の反射
領域を備えた基板を提供するステップと、前記第２の反
射領域に対して食刻動作を行い、更に前記第１の反射領
域と第２の反射領域との間に予定高度差を発生させるス
テップと、前記予定高度差がλ／４の整数倍となるよう
に、波長がλのコヒーレンス・ライトを選択し、前記第
１の反射領域及び第２の反射領域に対して波長がλのコ
ヒーレンス・ライトを照射して干渉波を発生させるステ
ップと、前記干渉波が該食刻動作の進行に応じて発生す
る強度変化に対応して、該干渉波の強度が予定の相対的
極値点に変化した時に該食刻動作を停止し、食刻深度を
制御して予定高度差に達するステップと、を備えてなる
ことを特徴とするものである。
は、半導体の製造プロセスに適用される食刻深度の制御
方法であって、その上に第１の反射領域及び第２の反射
領域を備えた基板を提供するステップと、前記第２の反
射領域に対して食刻動作を行い、更に前記第１の反射領
域と第２の反射領域との間に予定高度差を発生させるス
テップと、前記予定高度差がλ／４の整数倍となるよう
に、波長がλのコヒーレンス・ライトを選択し、前記第
１の反射領域及び第２の反射領域に対して波長がλのコ
ヒーレンス・ライトを照射して干渉波を発生させるステ
ップと、前記干渉波が該食刻動作の進行に応じて発生す
る強度変化に対応して、該干渉波の強度が予定の相対的
極値点に変化した時に該食刻動作を停止し、食刻深度を
制御して予定高度差に達するステップと、を備えてなる
ことを特徴とするものである。
【００１３】上記発明によれば、請求項７の発明は上記
請求項６記載の食刻深度の制御方法において、前記食刻
動作開始後、前記干渉波強度変化の相対的極値点を累計
して総数がｎに達した時に該食刻動作を停止し、しかる
後、該予定高度差がｎλ／４となるように食刻する、こ
とを特徴としている。
請求項６記載の食刻深度の制御方法において、前記食刻
動作開始後、前記干渉波強度変化の相対的極値点を累計
して総数がｎに達した時に該食刻動作を停止し、しかる
後、該予定高度差がｎλ／４となるように食刻する、こ
とを特徴としている。
【００１４】なお、上記発明によれば、上記請求項７記
載の食刻深度の制御方法において、前記基板はシリコン
基板であり、前記第１の反射領域と前記第２の反射領域
との材質はそれぞれシリコン及びポリシリコンであり、
前記コヒーレンス・ライトは調整可能なレーザ光であ
り、前記食刻動作は非等方性ドライエッチングであり、
前記予定の相対的極値点は前記干渉波強度変化の波形の
クレスト又は谷である、ことを特徴としている。
載の食刻深度の制御方法において、前記基板はシリコン
基板であり、前記第１の反射領域と前記第２の反射領域
との材質はそれぞれシリコン及びポリシリコンであり、
前記コヒーレンス・ライトは調整可能なレーザ光であ
り、前記食刻動作は非等方性ドライエッチングであり、
前記予定の相対的極値点は前記干渉波強度変化の波形の
クレスト又は谷である、ことを特徴としている。
【００１５】また、上記発明によれば、上記請求項６記
載の食刻深度の制御方法において、前記第１の反射領域
及び前記第２の反射領域の材質はそれぞれシリコン及び
金属であり、そして各基板上に備えられた前記第１の反
射領域と前記第２の反射領域との間の最初の高度差の差
異差はλ／４よりも小さい、ことを特徴としている。
載の食刻深度の制御方法において、前記第１の反射領域
及び前記第２の反射領域の材質はそれぞれシリコン及び
金属であり、そして各基板上に備えられた前記第１の反
射領域と前記第２の反射領域との間の最初の高度差の差
異差はλ／４よりも小さい、ことを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明は以下の図面及び詳細な説
明により、より明らかに理解できる。
明により、より明らかに理解できる。
【００１７】図９および図１０はディープトレンチ・キ
ャパシタの製造プロセスにおいての中間産物構造見取り
図であり、より詳しくは、図９に示された構造を図１０
の構造、すなわち、非等方性ドライエッチングによりデ
ィープトレンチ構造３４におけるポリシリコン３５に対
して食刻動作を行うことにより、ディープトレンチ構造
３４におけるポリシリコン３５とディープトレンチ構造
３４周縁のシリコン基板３０との表面高度差を精確に制
御した構造に改変するプロセスを示している。この食刻
深度の制御は次の方法により進行される。
ャパシタの製造プロセスにおいての中間産物構造見取り
図であり、より詳しくは、図９に示された構造を図１０
の構造、すなわち、非等方性ドライエッチングによりデ
ィープトレンチ構造３４におけるポリシリコン３５に対
して食刻動作を行うことにより、ディープトレンチ構造
３４におけるポリシリコン３５とディープトレンチ構造
３４周縁のシリコン基板３０との表面高度差を精確に制
御した構造に改変するプロセスを示している。この食刻
深度の制御は次の方法により進行される。
【００１８】食刻動作を開始する前に、先ずディープト
レンチ構造３４周縁におけるシリコン基板３０の所在位
置の第１の反射領域３６とディープトレンチ構造３４に
おけるポリシリコン３５の所在位置の第２の反射領域３
７とに対して波長がλのコヒーレンス・ライト（通常は
水銀灯により発光され、その波長λは２５３７Åであ
る。そして窒素珪素３１はここにおいては透光材質とさ
れている）を照射すると、第１の反射領域３６及び第２
の反射領域３７は該コヒーレンス・ライトの反射により
干渉波が発生する。これに続き、第２の反射領域３７に
おけるポリシリコン３５に対して食刻動作を行い、第１
の反射領域３６におけるシリコン基板３０の表面と第２
の反射領域３７におけるポリシリコン３５の表面との間
の高度差を増加させ始める。しかる後、干渉メータを利
用して、これら反射光により生じた干渉波の強度が食刻
時間の経過につれて変化する波形図（図１１に示す）を
検出する。
レンチ構造３４周縁におけるシリコン基板３０の所在位
置の第１の反射領域３６とディープトレンチ構造３４に
おけるポリシリコン３５の所在位置の第２の反射領域３
７とに対して波長がλのコヒーレンス・ライト（通常は
水銀灯により発光され、その波長λは２５３７Åであ
る。そして窒素珪素３１はここにおいては透光材質とさ
れている）を照射すると、第１の反射領域３６及び第２
の反射領域３７は該コヒーレンス・ライトの反射により
干渉波が発生する。これに続き、第２の反射領域３７に
おけるポリシリコン３５に対して食刻動作を行い、第１
の反射領域３６におけるシリコン基板３０の表面と第２
の反射領域３７におけるポリシリコン３５の表面との間
の高度差を増加させ始める。しかる後、干渉メータを利
用して、これら反射光により生じた干渉波の強度が食刻
時間の経過につれて変化する波形図（図１１に示す）を
検出する。
【００１９】干渉原理から分るように、干渉波強度波形
のうち、その相隣るクレストと谷は第１の反射領域３６
と第２の反射領域３７との表面高度差が１／４コヒーレ
ンス・ライト波長（λ）だけ増加したことを意味してい
るので、干渉強度波形のうち、予定の相対的極値点（ク
レスト又は谷）を選定することができ、該食刻動作を開
始してから予定の相対的極値点の時点までの、干渉波強
度変化の相対的極値点総数ｎを累計することができる。
この場合、第１の反射領域３６と第２の反射領域３７と
の間の高度差は（ｎλ／４）＋ｋであり、そして予定高
度差ｈとの間の差はｈ−（（ｎλ／４）＋ｋ）である。
その中、ｋは干渉波の初期位相から第１個の相対的極値
点（クレスト又は谷）までの間の位相差ψにより反映さ
れた食刻深度、すなわちｋ＝（ψλ／４π）である。上
記差を完全に補食できるために、再度第２の反射領域３
７におけるポリシリコン３５に対して予定時間の食刻動
作を継続進行した後始めて停止する。の結果、該予定時
間は（ｈ−ｎλ／４）／ＥＲとして求められ、その中食
刻率ＥＲ＝λ／（４・Δｔ）は、干渉波強度波形におけ
る相隣るクレストと谷との間の時間差Δｔと１／４コヒ
ーレンス・ライト波長（λ）とにより求められる。
のうち、その相隣るクレストと谷は第１の反射領域３６
と第２の反射領域３７との表面高度差が１／４コヒーレ
ンス・ライト波長（λ）だけ増加したことを意味してい
るので、干渉強度波形のうち、予定の相対的極値点（ク
レスト又は谷）を選定することができ、該食刻動作を開
始してから予定の相対的極値点の時点までの、干渉波強
度変化の相対的極値点総数ｎを累計することができる。
この場合、第１の反射領域３６と第２の反射領域３７と
の間の高度差は（ｎλ／４）＋ｋであり、そして予定高
度差ｈとの間の差はｈ−（（ｎλ／４）＋ｋ）である。
その中、ｋは干渉波の初期位相から第１個の相対的極値
点（クレスト又は谷）までの間の位相差ψにより反映さ
れた食刻深度、すなわちｋ＝（ψλ／４π）である。上
記差を完全に補食できるために、再度第２の反射領域３
７におけるポリシリコン３５に対して予定時間の食刻動
作を継続進行した後始めて停止する。の結果、該予定時
間は（ｈ−ｎλ／４）／ＥＲとして求められ、その中食
刻率ＥＲ＝λ／（４・Δｔ）は、干渉波強度波形におけ
る相隣るクレストと谷との間の時間差Δｔと１／４コヒ
ーレンス・ライト波長（λ）とにより求められる。
【００２０】
【発明の効果】干渉波の強度波形が予定の相対的極値点
に至った時に達成される高度差ｎλ／４は、第１の反射
領域３６と第２の反射領域３７との間の相対的高度差で
あるので、不同ウェーハ上の第１の反射領域３６と第２
の反射領域３７との間の初期高度差が一定数値を維持で
きないことに影響されない。そして、高度差ｎλ／４と
予定高度差ｈとの間の差ｈ−（ｎλ／４）が予定高度差
ｈよりも小さいことから、食刻率ＥＲが実際状態におい
て一定数でない影響をも大幅に低下させることができ
る。特に、差ｈ−（ｎλ／４）がλ／４よりも小さい状
況下では、食刻率ＥＲの食刻深度制御に対する影響を最
小に減少させることができる。したがって、本発明にお
ける食刻深度を制御する効果を従来の手段よりも精確に
向上させることができる。
に至った時に達成される高度差ｎλ／４は、第１の反射
領域３６と第２の反射領域３７との間の相対的高度差で
あるので、不同ウェーハ上の第１の反射領域３６と第２
の反射領域３７との間の初期高度差が一定数値を維持で
きないことに影響されない。そして、高度差ｎλ／４と
予定高度差ｈとの間の差ｈ−（ｎλ／４）が予定高度差
ｈよりも小さいことから、食刻率ＥＲが実際状態におい
て一定数でない影響をも大幅に低下させることができ
る。特に、差ｈ−（ｎλ／４）がλ／４よりも小さい状
況下では、食刻率ＥＲの食刻深度制御に対する影響を最
小に減少させることができる。したがって、本発明にお
ける食刻深度を制御する効果を従来の手段よりも精確に
向上させることができる。
【００２１】なお他に、波長を調整可能なレーザ光を利
用してコヒーレンス・ライトの光源とすれば、波長λを
予定高度差ｈ＝ｎλ／４の条件に合うように調整するこ
とができる。このようにすれば、該干渉波強度の波形に
おける相対的極値点の累積数がｎに達した時に該食刻動
作を停止し、ウェーハ上の第１の反射領域と第２の反射
領域３７との間の初期高度差が一定数値に維持できない
ことに所以する影響を効果的に回避し、精確な食刻深度
を得る効果を達成する。
用してコヒーレンス・ライトの光源とすれば、波長λを
予定高度差ｈ＝ｎλ／４の条件に合うように調整するこ
とができる。このようにすれば、該干渉波強度の波形に
おける相対的極値点の累積数がｎに達した時に該食刻動
作を停止し、ウェーハ上の第１の反射領域と第２の反射
領域３７との間の初期高度差が一定数値に維持できない
ことに所以する影響を効果的に回避し、精確な食刻深度
を得る効果を達成する。
【００２２】もとより、上記方法を応用して食刻深度を
制御する場合、先ず各ウェーハ上のディープトレンチ構
造３４とそれにおけるポリシリコン表面との初期高度差
（図９に示す初期高度差）の変異差がλ／４よりも大き
くならないように確保する必要がある。さもなければ予
定の相対的極値点数ｎの誤判により錯誤を引起してしま
う。
制御する場合、先ず各ウェーハ上のディープトレンチ構
造３４とそれにおけるポリシリコン表面との初期高度差
（図９に示す初期高度差）の変異差がλ／４よりも大き
くならないように確保する必要がある。さもなければ予
定の相対的極値点数ｎの誤判により錯誤を引起してしま
う。
【００２３】本発明の技術的手段は上記ディープトレン
チ・キャパシタの製造プロセスに応用され得る他、各種
の反射性物質（例えば金属）の食刻深度の制御に広く応
用され得る。したがって、本発明の技術的手段は上記実
施形態に限定されるべきでなく、添付のクレームの範囲
を逸脱しない限り、当業者による変更、修飾、置換等も
本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。
チ・キャパシタの製造プロセスに応用され得る他、各種
の反射性物質（例えば金属）の食刻深度の制御に広く応
用され得る。したがって、本発明の技術的手段は上記実
施形態に限定されるべきでなく、添付のクレームの範囲
を逸脱しない限り、当業者による変更、修飾、置換等も
本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。
【図１】ウェーハ上に形成されたディープトレンチ・キ
ャパシタの部分技術的手段である。
ャパシタの部分技術的手段である。
【図２】ウェーハ上に形成されたディープトレンチ・キ
ャパシタの部分技術的手段である。
ャパシタの部分技術的手段である。
【図３】ウェーハ上に形成されたディープトレンチ・キ
ャパシタの部分技術的手段である。
ャパシタの部分技術的手段である。
【図４】ウェーハ上に形成されたディープトレンチ・キ
ャパシタの部分技術的手段である。
ャパシタの部分技術的手段である。
【図５】ウェーハ上に形成されたディープトレンチ・キ
ャパシタの部分技術的手段である。
ャパシタの部分技術的手段である。
【図６】ウェーハ上に形成されたディープトレンチ・キ
ャパシタの部分技術的手段である。
ャパシタの部分技術的手段である。
【図７】ウェーハ上に形成されたディープトレンチ・キ
ャパシタの部分技術的手段である。
ャパシタの部分技術的手段である。
【図８】干渉メータにより検出された、反射光により発
生した干渉波強度が食刻時間の増加に応じて変化する波
形図である。
生した干渉波強度が食刻時間の増加に応じて変化する波
形図である。
【図９】ディープトレンチ・キャパシタの製造プロセス
においての中間産物構造見取り図である。
においての中間産物構造見取り図である。
【図１０】ディープトレンチ・キャパシタの製造プロセ
スにおいての中間産物構造見取り図である。
スにおいての中間産物構造見取り図である。
【図１１】干渉メータにより検出された、これら反射光
により発生した干渉強度が食刻時間の増加に応じて変化
する波形図である。
により発生した干渉強度が食刻時間の増加に応じて変化
する波形図である。
１０ シリコン基板 １１ 窒化シリコン
層 １２ フォトレジスティング層 １３ 開口 １４ ディープトレンチ構造 １５ ポリシリコン
層 １６１，１６２ 反射領域 ３０ シリコン基板 ３１ 窒化珪素層 ３４ ディープトレ
ンチ構造 ３５ ポリシリコン層 ３６ 第１の反射領
域 ３７ 第２の反射領域
層 １２ フォトレジスティング層 １３ 開口 １４ ディープトレンチ構造 １５ ポリシリコン
層 １６１，１６２ 反射領域 ３０ シリコン基板 ３１ 窒化珪素層 ３４ ディープトレ
ンチ構造 ３５ ポリシリコン層 ３６ 第１の反射領
域 ３７ 第２の反射領域
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA25 AA63 BB01 BB25 CC19 CC32 DD03 FF53 GG04 HH13 JJ09 KK01 NN06 QQ29 RR06 UU07 5F004 AA16 BC08 CA09 CB09 CB10 DB02 DB08 EB05
Claims (7)
- 【請求項１】 半導体の製造プロセスに適用される食刻
深度の制御方法であって、 その上に第１の反射領域及び第２の反射領域を備えた基
板を提供するステップと、 前記第１の反射領域及び第２の反射領域に対して、波長
がλのコヒーレンス・ライトを照射して干渉波を発生さ
せるステップと、 前記第２の反射領域に対して食刻動作を行い、更に前記
第１の反射領域と第２の反射領域との間に予定高度差を
発生させるステップと、 前記干渉波が該食刻動作の進行に応じて発生する強度変
化に対応して、該干渉波の強度が予定の相対的極値点に
変化した時に、再度前記第２の反射領域に対して予定時
間の食刻動作を行った後停止し、食刻深度を制御して予
定の高度差に達するステップと、を備えてなることを特
徴とする食刻深度の制御方法。 - 【請求項２】 前記予定の相対的極値点で代表される食
刻深度は前記予定高度差よりも小さいが、その差はλ／
４を超過せず、 前記基板はシリコン基板であり、 前記第１の反射領域と前記第２の反射領域との材質はそ
れぞれシリコン及びポリシリコンである、ことを特徴と
する請求項１記載の食刻深度の制御方法。 - 【請求項３】 前記コヒーレンス・ライトは波長λが２
５３７Åとして水銀灯により発光され、もしくはこのコ
ヒーレンス・ライトは波長調整可能なレーザ光である、
ことを特徴とする請求項１記載の食刻深度の制御方法。 - 【請求項４】 前記食刻動作は非等方性ドライエッチン
グであり、 前記予定の相対的極値点は前記干渉波強度変化の波形の
クレスト又は谷であり、 前記予定時間の決定方法は、 前記食刻動作の進行において、干渉波強度変化の相隣る
二つの相対的極値点を選出してその時間差Δｔを得、さ
らに食刻率ＥＲがλ／（４・Δｔ）であるのを推算する
ステップと、 前記食刻動作の開始から前記予定の相対的極値点に達す
る時点までの当該干渉波強度変化の相対的極値点総数ｎ
を累計して、予定の相対的極値点の時点を求めた場合、
前記第１の反射領域と前記第２の反射領域との間の高度
差はｎλ／４であり、さらに続いて、（予定高度差−ｎ
λ／４）／ＥＲの予定時間を得るステップと、を備えて
なることを特徴とする請求項１記載の食刻深度の制御方
法。 - 【請求項５】 前記第１の反射領域及び前記第２の反射
領域の材質はそれぞれシリコン及び金属であり、 そして各基板上に備えられた前記第１の反射領域と前記
第２の反射領域との間の初期高度差の変異差はλ／４よ
りも小さい、ことを特徴とする請求項１記載の食刻深度
の制御方法。 - 【請求項６】 半導体の製造プロセスに適用される食刻
深度の制御方法であって、 その上に第１の反射領域及び第２の反射領域を備えた基
板を提供するステップと、 前記第２の反射領域に対して食刻動作を行い、更に前記
第１の反射領域と第２の反射領域との間に予定高度差を
発生させるステップと、 前記予定高度差がλ／４の整数倍となるように、波長が
λのコヒーレンス・ライトを選択し、前記第１の反射領
域及び第２の反射領域に対して波長がλのコヒーレンス
・ライトを照射して干渉波を発生させるステップと、 前記干渉波が該食刻動作の進行に応じて発生する強度変
化に対応して、該干渉波の強度が予定の相対的極値点に
変化した時に該食刻動作を停止し、食刻深度を制御して
予定高度差に達するステップと、を備えてなることを特
徴とする食刻深度の制御方法。 - 【請求項７】 前記食刻動作開始後、前記干渉波強度変
化の相対的極値点を累計して総数がｎに達した時に該食
刻動作を停止し、しかる後、該予定高度差がｎλ／４と
なるように食刻する、ことを特徴とする請求項６記載の
食刻深度の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001111397A JP2002313779A (ja) | 2001-04-10 | 2001-04-10 | 食刻深度の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001111397A JP2002313779A (ja) | 2001-04-10 | 2001-04-10 | 食刻深度の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002313779A true JP2002313779A (ja) | 2002-10-25 |
Family
ID=18963010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001111397A Pending JP2002313779A (ja) | 2001-04-10 | 2001-04-10 | 食刻深度の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002313779A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120055908A1 (en) * | 2010-09-06 | 2012-03-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Etching system and method of controlling etching process condition |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61131455A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-19 | Canon Inc | ドライエツチング装置のエツチング量検出方法 |
| JPS63175703A (ja) * | 1987-01-17 | 1988-07-20 | Mitsubishi Electric Corp | 食刻深さの測定方法およびその装置 |
| JPH0290644A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-03-30 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH10226892A (ja) * | 1997-02-18 | 1998-08-25 | Speedfam Co Ltd | プラズマエッチング方法及びその装置 |
| WO2000013225A1 (en) * | 1998-08-31 | 2000-03-09 | Applied Materials, Inc. | A process for back-etching polysilicon and application to the fabrication of a trench capacitor |
-
2001
- 2001-04-10 JP JP2001111397A patent/JP2002313779A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61131455A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-19 | Canon Inc | ドライエツチング装置のエツチング量検出方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120055908A1 (en) * | 2010-09-06 | 2012-03-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Etching system and method of controlling etching process condition |
| US8872059B2 (en) * | 2010-09-06 | 2014-10-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Etching system and method of controlling etching process condition |
| KR101817559B1 (ko) | 2010-09-06 | 2018-02-22 | 삼성전자주식회사 | 식각 시스템 |
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