JP2010093039A - 基板処理方法,基板処理装置,記憶媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】処理室内を減圧し,所定のガスを導入してプラズマを生起してウエハ上に薄膜を堆積させる堆積処理を実行しながら,モニタ用の窓部を介して処理室内に光を照射し,窓部からの反射光を受光してその反射光強度を監視するステップ(S110)と,堆積処理中の反射光強度の時間変化率を測定し(S120),その測定値に応じて堆積処理の終了時間を算出するステップ(S130)と,終了時間を終点として堆積処理を終了させるステップ(S140)とを有する。
【選択図】 図7
Description
先ず,本発明の実施形態にかかる基板処理装置の構成例について図面を参照しながら説明する。ここでは,基板処理装置として,載置台を兼ねる1つの電極(下部電極)に例えば40MHzの比較的高い周波数を有する第1高周波電力(プラズマ生起用高周波電力)と,例えば3.2MHzの比較的低い周波数を有する第2高周波電力(バイアス電圧用高周波電力)を重畳して印加して,ウエハ上に形成された被エッチング膜のエッチングを行うプラズマ処理装置を例に挙げて説明する。図1は本実施形態にかかるプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。
次に,このような本実施形態における堆積処理を含むウエハ処理をプラズマ処理装置100により実行する場合の具体例について図面を参照しながら説明する。ここでは,図2に示すような膜構造200を有するウエハWに対して,先ず堆積工程にてトレンチ形状の開口部260を有するレジストパターン250に堆積物270を堆積する堆積処理を行った上でエッチング工程を行い,最後にアッシング工程を行うことによってトレンチを形成する。
先ず,処理室110内にウエハWを搬入して堆積工程を実行する。堆積工程は,例えば図7に示すようにステップS110にて堆積処理を実行しながら光学装置170で反射光強度を監視する。具体的には,処理室内を所定の真空圧力に減圧し,処理室110内に堆積処理ガス(例えばCH4ガス及びCF4ガス)を供給する。下部電極120に第1高周波,第2高周波の各高周波電力を印加して処理ガスをプラズマ化する。こうして,堆積処理が開始され,ウエハW上には例えばCとHとからなる堆積物が堆積し始める。
次に,このように堆積物270が堆積した状態でエッチング工程を連続して行う。ここでのエッチング工程では,先ずレジストパターン250をマスクとして反射防止膜240をエッチング処理し,その後に被エッチング膜230をエッチング処理する。反射防止膜240のエッチング処理では,処理室110内の圧力を調整してエッチング処理ガスとして例えばCF4ガスを供給し,下部電極120に第1高周波,第2高周波の各高周波電力を印加して処理ガスをプラズマ化する。このプラズマにより,反射防止膜240がエッチングされる。この反射防止膜240は,レジストパターン250と堆積物270と同様の有機系膜であるため,反射防止膜240のエッチングを行うと,レジストパターン250と堆積物270の露出部分もエッチングされて,例えば図6Bに示すようにレジストパターン250の凸部の寸法はdまで減少する。
110 処理室
120 下部電極
122 絶縁部材
130 電力供給装置
132 第1高周波電力供給機構
134 第1フィルタ
136 第1整合器
138 第1電源
142 第2高周波電力供給機構
144 第2フィルタ
146 第2整合器
148 第2電源
150 上部電極
152 ガス供給部
154 排気部
160 観察部
162 窓部
164 貫通孔
170 光学装置
172 集光レンズ
174 光ファイバ
176 光源
178 ポリクロメータ
180 演算部
190 制御部
192 操作部
194 記憶部
200 膜構造
210 シリコン基材
220 酸化膜
230 被エッチング膜
240 反射防止膜
250 レジストパターン
260 開口部
270 堆積物
W ウエハ
Claims (7)
- 減圧可能に構成され,上部電極と下部電極が対向して配置された処理室内において,前記電極間に高周波電力を印加して所定のガスのプラズマを生起することで前記下部電極上に載置された基板上に所定の処理を施す基板処理方法であって,
前記処理室内を減圧し,所定のガスを導入してプラズマを生起し,前記基板上に薄膜を堆積させる堆積処理を実行するステップと,
前記堆積処理を実行しながら,前記処理室に設けられたモニタ用の窓部を介してその窓部を透過する光を前記処理室内に向けて照射し,その反射光を前記窓部を介して受光してその反射光強度を監視するステップと,
前記堆積処理中の前記反射光強度の時間変化率を測定し,その測定値に応じて前記堆積処理の終了時間を算出するステップと,
前記終了時間を終点として前記堆積処理を終了させるステップと,
を有することを特徴とする基板処理方法。 - 前記堆積処理は,前記基板に形成された被エッチング膜をマスクするレジストパターンに堆積物を堆積させる処理であり,
前記終了時間は,前記反射光強度の時間変化率と前記被エッチング膜のエッチング処理後に形成される構造の微小寸法の変化量との相関関係に基づいて算出することを特徴とする請求項1に記載の基板処理方法。 - 前記堆積処理を前記終了時間で終了した後,前記被エッチング膜のエッチング処理を連続して実行することを特徴とする請求項2に記載の基板処理方法。
- 前記反射光強度を監視するステップは,前記堆積処理の初期段階の反射光強度を基準として規格化した反射光強度を監視することを特徴とする請求項3に記載の基板処理方法。
- 前記堆積処理は,前記基板上に薄膜を成膜する成膜処理であり,
前記終了時間は,前記反射光強度の時間変化率と前記成膜後の膜厚の変化量との相関関係に基づいて算出することを特徴とする請求項1に記載の基板処理方法。 - 減圧可能に構成され,上部電極と下部電極が対向して配置された処理室内において,前記電極間に高周波電力を印加して所定のガスのプラズマを生起することで前記下部電極上に載置された基板上に所定の処理を施す基板処理装置であって,
前記下部電極に所定の高周波電力を印加する電力供給装置と,
前記処理室内に所定のガスを供給するガス供給部と,
前記処理室内を排気して所定の圧力に減圧する排気部と,
前記処理室内に設けられたモニタ用の窓部と,
前記窓部を介してその窓部を透過する光を前記処理室内に向けて照射し,その反射光を前記窓部を介して受光してその反射光強度を監視する光学装置と,
前記排気部により前記処理室内を減圧し,前記ガス供給部から所定のガスを供給し,前記電力供給装置から前記下部電極に所定の高周波電力を印加することで前記ガスのプラズマを生起して前記基板上に薄膜を堆積させる堆積処理を実行し,その堆積処理中に前記光学装置で監視された前記反射光強度の時間変化率を測定し,その測定値に応じて前記堆積処理の終了時間を算出する制御部と,
を備えることを特徴とする基板処理装置。 - 減圧可能に構成され,上部電極と下部電極が対向して配置された処理室内において,前記電極間に高周波電力を印加して所定のガスのプラズマを生起することで前記下部電極上に載置された基板に所定の処理を施す基板処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読取り可能な記憶媒体であって,
前記処理室内を減圧し,所定のガスを導入してプラズマを生起し,前記基板上に薄膜を堆積させる堆積処理を実行するステップと,
前記堆積処理を実行しながら,前記処理室に設けられたモニタ用の窓部を介してその窓部を透過する光を前記処理室内に向けて照射し,その反射光を前記窓部を介して受光してその反射光強度を監視するステップと,
前記堆積処理中の前記反射光強度の時間変化率を測定し,その測定値に応じて前記堆積処理の終了時間を算出するステップと,
前記終了時間を終点として前記堆積処理を終了させるステップと,
を有することを特徴とする記憶媒体。
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