JP2005317772A - Method for detecting etching terminal point - Google Patents
Method for detecting etching terminal point Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005317772A JP2005317772A JP2004134054A JP2004134054A JP2005317772A JP 2005317772 A JP2005317772 A JP 2005317772A JP 2004134054 A JP2004134054 A JP 2004134054A JP 2004134054 A JP2004134054 A JP 2004134054A JP 2005317772 A JP2005317772 A JP 2005317772A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- end point
- film
- detecting
- recess
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、エッチング終点の検出方法に係り、特に終点検出精度の向上を図ったエッチング終点の検出方法に関する。 The present invention relates to a method for detecting an etching end point, and more particularly to a method for detecting an etching end point with improved end point detection accuracy.
一般に、半導体装置の製造工程におけるエッチング終点検出技術として、発光モニタリング方法が用いられている。これはエッチングの際、生成する反応生成物の発光強度又はエッチングガスの発光強度の変化よりエッチング終点を検出するものである。(例えば特許文献1参照)。 In general, a light emission monitoring method is used as an etching end point detection technique in a manufacturing process of a semiconductor device. This is to detect the etching end point from the change in the emission intensity of the reaction product produced or the emission intensity of the etching gas during etching. (For example, refer to Patent Document 1).
図5に示すように、基板101(下地膜103)上に、被エッチング膜となるポリシリコン膜104、マスクパターン105が順次形成されており、これをエッチングしてポリシリコン膜104をパターニングする。このとき、例えばSiの反応生成物による強い発光ピーク波長である405nmをモニタすると、図6に示すように、ポリシリコン膜104がエッチングされ下地膜103が露出した時点で、図7に示すように、発光強度が低下するため、発光強度が低下した点をエッチング終点とすることができる。
近年、半導体装置の微細化、高密度化に伴い、加工精度の向上が要求されている。しかしながら、例えば、図8に示すように、溝112の形成された基板111(下地膜113)上に被膜114を形成し、エッチバックして溝中に被膜を埋め込む場合、エッチング終点において溝112表面に被エッチング被膜114が残存しているため、発光強度の変化が5%程度と小さく、終点の検出が困難であった。そして、終点の誤検出から、過剰エッチング116や膜残り117等の不具合が生じるという問題があった。
In recent years, with the miniaturization and high density of semiconductor devices, improvement in processing accuracy is required. However, for example, as shown in FIG. 8, when a film 114 is formed on a substrate 111 (underlying film 113) on which a
そこで、本発明は、従来の問題を取り除き、高精度に終点を検出することの可能なエッチング終点の検出方法を提供することを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for detecting an etching end point that eliminates the conventional problems and can detect the end point with high accuracy.
本発明の一態様によれば、半導体基板上に形成された被膜をプラズマエッチングにより加工する際、前記プラズマエッチングにおける反応ガスに含まれる元素に起因する発光スペクトルの紫外領域における所定波長をモニタし、前記所定波長の強度の変化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の検出方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, when processing a film formed on a semiconductor substrate by plasma etching, a predetermined wavelength in an ultraviolet region of an emission spectrum caused by an element contained in a reaction gas in the plasma etching is monitored, An etching end point detection method is provided, wherein the etching end point is detected from a change in intensity of the predetermined wavelength.
本発明の一実施態様によれば、高精度に終点を検出することが可能となる。 According to one embodiment of the present invention, the end point can be detected with high accuracy.
以下本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に半導体装置の製造工程における半導体基板の断面図を示す。図に示すように、半導体基板1には凹部2(溝)が形成されており、下地膜3を介して全面に被エッチング膜であるポリシリコン膜4が形成されている。そして、さらに通常のフォトリソグラフィにより形成されたレジストマスク5が形成されている。このとき、凹部2の開口部面積は、例えばエッチング領域(レジストマスクの形成されていない領域)面積の50%以上90%未満である。
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a semiconductor substrate in a manufacturing process of a semiconductor device. As shown in the figure, a recess 2 (groove) is formed in a
このような半導体基板を、図2に示すエッチング装置を用いてエッチングする。図に示すように、チャンバー6下部には下部電極7が設置されており、その上部に被膜の形成された半導体基板1が載置されている。チャンバー6上部には上部電極8とエッチングガス導入口9が設置されており、側面の覗き窓10を通してモノクロメータ11により発光スペクトルがモニタされる。
Such a semiconductor substrate is etched using the etching apparatus shown in FIG. As shown in the figure, a lower electrode 7 is provided at the lower part of the chamber 6, and a
このようなエッチング装置において、図1に示すような半導体基板1を設置し、所定の条件にてエッチング反応ガスとしてCl2又はHClを含む混合ガスをエッチングガス導入口9より導入し、下部電極7、上部電極8に高周波電圧を印加し、プラズマを発生させる。そして、エッチング反応ガスであるCl2又はHClのClプラズマに起因する発光スペクトルにおける例えば256±2nmの発光ピークの強度を、モノクロメータ11によりモニタするとともに、ポリシリコン膜のエッチングを進行させる。
In such an etching apparatus, a
そして、図3に示すように、凹部2中のポリシリコン膜4を残して、ポリシリコン膜4がエッチングされると、エッチング反応ガス中の未反応Clプラズマ濃度が増大するため、図4に示すように、256nmの発光強度が増大し、終点が検出され、エッチングを完了させる。
Then, as shown in FIG. 3, when the polysilicon film 4 is etched leaving the polysilicon film 4 in the
本実施形態において、凹部面積がエッチング面積の50%以上となったとき、これまで発光強度の強い可視領域において、反応生成物由来のピーク発光波長をモニタしていた時の発光強度の変化量が5%程度しか得られなかったのに対し、紫外領域におけるエッチング反応ガス由来のピーク発光波長をモニタすることにより、発光強度は若干低下するものの、変化量を20%程度まで増大させることが可能となる。また、モニタ波長を紫外領域とすることにより、チャンバー外部からの光の影響を受けにくくなることから、高精度の終点検出が可能となる。 In the present embodiment, when the recess area is 50% or more of the etching area, the amount of change in emission intensity when monitoring the peak emission wavelength derived from the reaction product in the visible region where emission intensity is strong so far is While only about 5% was obtained, by monitoring the peak emission wavelength derived from the etching reaction gas in the ultraviolet region, the emission intensity decreased slightly, but the amount of change could be increased to about 20%. Become. In addition, by setting the monitor wavelength to the ultraviolet region, it becomes difficult to be influenced by light from outside the chamber, so that it is possible to detect the end point with high accuracy.
尚、本実施形態において、エッチング処理される被膜をポリシリコン膜としたが、これに限定されるものではなく、Al膜や、Al合金膜等他の導電性膜を用いることができる。このとき、エッチングガスとしてはCl2、BCl3の少なくともいずれかを含む混合ガスを用いることができ、ポリシリコン膜と同様に、Clプラズマに起因する例えば波長256±2nmをモニタすることにより終点検出が可能である。そして、下地膜も酸化膜、窒化膜等、デバイス構造により適宜選択された膜を用いることができる。 In this embodiment, the film to be etched is a polysilicon film. However, the present invention is not limited to this, and other conductive films such as an Al film and an Al alloy film can be used. At this time, a mixed gas containing at least one of Cl 2 and BCl 3 can be used as the etching gas, and the end point is detected by monitoring, for example, a wavelength of 256 ± 2 nm caused by the Cl plasma, similarly to the polysilicon film. Is possible. As the base film, an oxide film, a nitride film, or the like, which is appropriately selected depending on the device structure, can be used.
また、絶縁膜のエッチング処理にも適用することができる。例えば、酸化膜、窒化膜のエッチングの際は、エッチングガスとしてはCHF3、CF4、C4F8、SF6の少なくともいずれか及びCO、O2等を含む混合ガスを用いることができ、反応ガスのFプラズマに起因する例えば波長246±2nmをモニタすることにより終点検出が可能である。そして、下地膜もAl膜、Al合金膜や、ポリシリコン膜、Si基板(膜)等、デバイス構造により適宜選択された膜を用いることができる。 Further, the present invention can also be applied to an insulating film etching process. For example, when etching an oxide film or a nitride film, a mixed gas containing at least one of CHF 3 , CF 4 , C 4 F 8 , SF 6 and CO, O 2, etc. can be used as an etching gas. The end point can be detected by monitoring, for example, a wavelength of 246 ± 2 nm resulting from the F plasma of the reaction gas. As the base film, an Al film, an Al alloy film, a polysilicon film, a Si substrate (film), or the like can be used as appropriate depending on the device structure.
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。その他要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above. Various other modifications can be made without departing from the scope of the invention.
1、1、101、111 半導体基板
2、112 凹部
3、103、113 下地膜
4、104、114 ポリシリコン膜
5、105、115 マスクパターン
6 チャンバー
7 下部電極
8 上部電極
9 エッチングガス導入口
10 覗き窓
11 モノクロメータ
116 過剰エッチング
117 膜残り
1, 1 , 101, 111
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004134054A JP2005317772A (en) | 2004-04-28 | 2004-04-28 | Method for detecting etching terminal point |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004134054A JP2005317772A (en) | 2004-04-28 | 2004-04-28 | Method for detecting etching terminal point |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005317772A true JP2005317772A (en) | 2005-11-10 |
Family
ID=35444871
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004134054A Pending JP2005317772A (en) | 2004-04-28 | 2004-04-28 | Method for detecting etching terminal point |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005317772A (en) |
-
2004
- 2004-04-28 JP JP2004134054A patent/JP2005317772A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100702290B1 (en) | Method of in-situ ashing and processing photoresist and etch residues | |
KR20050000500A (en) | Method for removing photoresist and etch residues | |
JPS61256637A (en) | Monitoring of plasma etching process | |
JP2006518913A (en) | Endpoint detection in a time-division multiplexed etch process. | |
JP2009152243A (en) | Manufacturing method for semiconductor device | |
JP2008505493A (en) | End point determination method and apparatus for plasma processing system | |
US20040077163A1 (en) | Method for STI etching using endpoint detection | |
US20200294777A1 (en) | Plasma processing method | |
JP2010199126A (en) | Plasma treatment method and plasma treatment device | |
JP3873943B2 (en) | Plasma monitoring method, plasma processing method, semiconductor device manufacturing method, and plasma processing apparatus | |
JP2005317772A (en) | Method for detecting etching terminal point | |
KR20010007450A (en) | Method for detecting an end point of etching in a plasma-enhanced etching process | |
US20060261036A1 (en) | Method for patterning on a wafer having at least one substrate for the realization of an integrated circuit | |
JP4400406B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
US20200203234A1 (en) | Method of forming high aspect ratio features in semiconductor substrate | |
US6930049B2 (en) | Endpoint control for small open area by RF source parameter Vdc | |
JP2009231718A (en) | Method for detecting dry etching endpoint | |
JP2906752B2 (en) | Dry etching method | |
JPH05102089A (en) | Dry etching method | |
US7622051B1 (en) | Methods for critical dimension control during plasma etching | |
US20040266198A1 (en) | Method for determining endpoint of etch layer and etching process implementing said method in semiconductor element fabrication | |
JP2001059193A (en) | Production of x-ray mask, and device therefor | |
KR0179835B1 (en) | Method of end point detection of etching in semiconductor manufacturing process | |
JP2006083433A (en) | Plasma etching system and plasma etching method | |
JP2005303130A (en) | Manufacturing method of semiconductor device |