JP2010153508A - 試料のエッチング処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】真空処理室と、ガス供給装置と、プラズマを生成するプラズマ生成手段と、プラズマの発光をモニタする発光分光器と、その発光スペクトルを蓄積する装置を備え、前記真空処理容器内に搬入したウエハにプラズマ処理を施し、ウエハの量産処理を一時中断する装置未稼働時間(アイドリングSS)が発生するエッチングの量産処理方法において、アイドリングSS前後のクリーニングS2、S2’において、リアクタ最表面の反応生成堆積状態と温度の情報を含む前記プラズマ中の発光強度SiF(1)、SiF(2)をモニタし、これらの発光スペクトルを基にデーターベースS4を参照して、アイドリングSS後のプラズマヒーティング工程S3の時間を調整してリアクタを加熱し、プラズマ加熱S3後に次の試料をエッチングS2する。
【選択図】図6
Description
一つ目の要因は、エッチングしてリアクタ最表面へ反応生成物が物理付着した場合やリアクタ内の最表面が化学変化した場合である。この場合、同じ条件でプラズマを生成しても、リアクタ最表面でラジカルの消費量やラジカルの再結合確率が変わることになり、当然ながらプラズマ中のラジカル密度は変化する。
2つ目の要因は、リアクタ材料の最表面温度が変化した場合である。この場合、プラズマ中で生成されるエッチング性ラジカルや堆積性ラジカルや反応性生物のリアクタ最表面での吸着係数や反応速度が異なるため、リアクタ部材の最表面を削る速度や堆積速度も変化する。その結果、リアクタ最表面に消費されるラジカルや反応生成物のバランスが変化して、やはりプラズマ中のラジカル密度が変化する。
302:Siが残留しない場合のクリーニング波形
303:SiFの発光強度が時間変化を示さない7秒〜30秒の間
304:7秒の点
305:C2の波形
306:15秒の点
7b01:アイドリング時間の入力設定BOX
7b02:ヒーティング時間の入力設定BOX
7b03:オフラインCD値入力BOX
7b04:データ取得ボタン
7b05:アイドリング時間毎のΔCDとヒーティング時間の関係グラフ
7b06:読出し
7b07:保存
801:F
802:石英
803:O
804:SiF4
805:反応生成物SiF4704が再解離したF
806:SiF
807:SiF706が再解離したSi
1201:ターゲット
1202:ヒーティング中のSiF(2)の発光強度変化
1203:本工程の終点
1321:内電極
1322:外電極
1310:ウエハ
1331:外側ガス供給口
1332:内側ガス供給口
1340:シャワープレート
1341:電磁石
1350:プラズマソースパワー
1361:RFバイアス電源
1362:RF整合機
1370:サーキュレータ
1380:発光分光器
1381:発光スペクトルやデータを蓄積する装置
Claims (8)
- 真空処理室を形成する真空処理容器と、該真空処理容器内に処理ガスを供給するガス供給装置と、該ガス供給装置で供給した処理ガスを解離してプラズマを生成するプラズマ生成手段と、該プラズマ生成手段で生成したプラズマの発光をモニタする発光分光器と、その発光スペクトルを蓄積する手段とを備えたエッチング装置を用い、前記真空処理容器内に搬入した試料にエッチング工程とクリーニング工程を繰り返してエッチング処理を行う試料のエッチング処理方法において、
試料の量産処理時に、
前記クリーニング工程時における発光強度(1)を取得する工程と、
前記量産処理時アイドリングが発生した場合、該アイドリング後のクリーニング工程時における発光強度(2)を取得する工程と、
前記取得した発光強度(1)と発光強度(2)との差もしくはその比を算出する工程と、
該算出した結果と事前に取得したデーターベースを基に算出した加熱時間で真空処理室をプラズマ加熱する加熱工程とを備え、
該プラズマ加熱後に次の試料をエッチングする
ことを特徴とする試料のエッチング処理方法。 - 真空処理室を形成する真空処理容器と、該真空処理容器内に処理ガスを供給するガス供給装置と、該ガス供給装置で供給した処理ガスを解離してプラズマを生成するプラズマ生成手段と、該プラズマ生成手段で生成したプラズマの発光をモニタする発光分光器と、その発光スペクトルを蓄積する手段とを備えたエッチング装置を用い、前記真空処理容器内に搬入した試料にエッチング工程とクリーニング工程を繰り返してエッチング処理を行う試料のエッチング処理方法において、
試料の量産処理時に、
前記クリーニング工程時における発光強度(1)を取得する工程と、
前記量産処理時アイドリングが発生した場合、該アイドリング後のクリーニング工程時における発光強度(2)を取得する工程と、
前記取得した発光強度(1)と発光強度(2)との差が0、もしくは比が1か否かを判断する工程と、
該判断工程でその差が0、もしくは比が1に達しない場合、事前に設定した加熱時間で真空処理室をプラズマ加熱する加熱工程とを備え、
前記判断工程でその差が0、もしくは比が1に達するまで、前記加熱工程とアイドリング後のクリーニング工程を繰り返し、その差が0、もしくは比が1となった場合に、次の試料をエッチングする
ことを特徴とする試料のエッチング処理方法。 - 真空処理室を形成する真空処理容器と、該真空処理容器内に処理ガスを供給するガス供給装置と、該ガス供給装置で供給した処理ガスを解離してプラズマを生成するプラズマ生成手段と、該プラズマ生成手段で生成したプラズマの発光をモニタする発光分光器と、その発光スペクトルを蓄積する手段とを備えたエッチング装置を用い、前記真空処理容器内に搬入した試料にエッチング工程とクリーニング工程を繰り返してエッチング処理を行う試料のエッチング処理方法において、
試料の量産処理時、アイドリングの発生が予想される場合、
前記クリーニング工程後に加熱兼クリーニング(1)を行い発光強度(1)を取得する工程と、
前記アイドリングが発生した場合、該アイドリング後に加熱兼クリーニング(2)を行い発光強度(2)を取得する工程と、
前記取得した発光強度(1)と発光強度(2)との差が0、もしくは比が1か否かを判断する工程と、
該判断工程でその差が0、もしくは比が1に達しない場合、前記加熱兼クリーニング(2)を行い、再度発光強度(2)を取得し、
前記判断工程でその差が0、もしくは比が1に達するまで、前記加熱兼クリーニング(2)を繰り返し、その差が0、もしくは比が1に達した場合に、次の試料をエッチングする
ことを特徴とする試料のエッチング処理方法。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載のエッチング処理方法において、
前記アイドリング前後の前記クリーニング工程もしくは前記ヒーティング兼クリーニング工程の導入ガスに、少なくともCF4、SiF4、SF6、C4F8、CHF3ガスを含む、もしくは少なくともHCl、Cl2、CH2Cl2、SiCl4、BCl3ガスを含む
ことを特徴とするエッチング処理方法。 - 該請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載のエッチングの量産処理方法において、
モニタする前記発光強度の発光種としてSiF、SiCl、Si、O、F、C2、SiCl、Cl、Cl2、Hの何れかを用いる
ことを特徴とするエッチング処理方法。 - 請求項1のエッチングの量産処理方法において、
前記発光強度の差に係数αをかけて定数C(Constant)を足した値が0となるように、もしくは発光強度の比に係数αをかけて定数Cを足した値が1となるように、該ヒーティング工程の時間を決定する
ことを特徴とするエッチング処理方法。 - 請求項2または請求項3記載のエッチング処理方法において、
前記発光強度の差に係数αをかけて定数C(Constant)を足した値が0に達する場合、もしくは発光強度の比に係数αをかけて定数Cを足した値が1に達する場合に、量産再着工前の前記ヒーティング工程とクリーニング工程を繰り返すことを止める、もしくは前記ヒーティング兼クリーニング工程の終了を決定する
ことを特徴とするエッチング処理方法。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載のエッチング処理方法において、
前記発光強度差もしくは発光強度比として用いる算出元の発光強度(1)および発光強度(2)は、前記クリーニング工程中或いは加熱兼クリーニング工程中の発光強度が時間変化を示さなくなる点と同じか、この点よりも時間的に後の発光強度とする
ことを特徴とするエッチング処理方法。
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