JP2701548B2 - Plasma processing equipment - Google Patents

Plasma processing equipment

Info

Publication number
JP2701548B2
JP2701548B2 JP3007052A JP705291A JP2701548B2 JP 2701548 B2 JP2701548 B2 JP 2701548B2 JP 3007052 A JP3007052 A JP 3007052A JP 705291 A JP705291 A JP 705291A JP 2701548 B2 JP2701548 B2 JP 2701548B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
gain
output
plasma
counter
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3007052A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH04240727A (en
Inventor
貴之 生島
康二 奥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP3007052A priority Critical patent/JP2701548B2/en
Publication of JPH04240727A publication Critical patent/JPH04240727A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2701548B2 publication Critical patent/JP2701548B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ドライエッチグ等を
行うプラズマ処理装置に関するものである。
The present invention relates to relates to a plasma processing apparatus for performing dry etching in g the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、ドライエッチングプロセスに
よってエッチング処理される試料のエッチング終点を判
定する方法として、被エッチング材料やエッチングガス
成分に応じた特定波長の発光強度の、エッチング処理時
間に対応する変化を利用する発光分光法が広く用いられ
ている。この例として例えば特開昭62ー128124
号公報に開示されているように、分光器によって検出し
た信号の増幅度を適度な所定値に手動で調整し、エッチ
ングの開始時と終了時とで発光強度の変化が検出できる
ようにした方法がある。しかし、近年はエッチング速度
を向上させるため強い磁場を与える方法が用いれられ、
またエッチング速度の均一性を確保するため、その磁場
を回転する方法が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of determining an etching end point of a sample to be etched by a dry etching process, a change in emission intensity of a specific wavelength corresponding to a material to be etched or an etching gas component corresponding to an etching processing time is known. Emission spectroscopy utilizing is widely used. An example of this is disclosed in, for example, JP-A-62-128124.
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication, a method is used in which the amplification degree of a signal detected by a spectroscope is manually adjusted to an appropriate predetermined value so that a change in emission intensity can be detected between the start and end of etching. There is. However, in recent years, a method of applying a strong magnetic field to improve the etching rate has been used,
In addition, a method of rotating the magnetic field has been proposed in order to ensure the uniformity of the etching rate.

【0003】しかし、この方法によると発光強度が振動
するので、エッチングの終点を安定に判定することが困
難であるため、例えば特開平1ー2266154号公報
に示されるように、周期的に変化する信号をローパスフ
ィルタによって平滑する方法が提案されている。
However, according to this method, since the emission intensity fluctuates, it is difficult to determine the end point of the etching stably. For example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-2266154, the light emission intensity varies periodically. A method for smoothing a signal by a low-pass filter has been proposed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な方法によると,確かに変動成分は除去できるものの、
変動している実際のレベルは無視しているために実状に
即さず、従って正確な終点判定が行えないという課題が
ある。それに加え、エッチングを連続して行うと、プラ
ズマチャンバの石英ガラス窓が汚れ、それを通して得ら
れる受光レベルが次第に低下するため、手動でゲイン調
整を行い補正を行わねばならないが、この補正を行う時
期および量の判断に熟練を要するという課題があった。
However, according to such a method, although the variable component can be removed,
Since the actual level that fluctuates is ignored, it does not conform to the actual situation, so that there is a problem that accurate end point determination cannot be performed. In addition, if etching is performed continuously, the quartz glass window of the plasma chamber becomes dirty, and the light reception level obtained through the window will gradually decrease.Therefore, the gain must be manually adjusted and corrected. Also, there is a problem that skill is required to determine the amount.

【0005】この発明は前述のような課題を解決するも
ので、プラズマの状態が周期的に変動する場合でも実状
に即した終点判定を行うとともに、受光レベルが減衰し
た場合でも、容易に安定したプラズマ処理の終点判定が
できる装置を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problem. In the present invention, even when the state of plasma fluctuates periodically, the end point is determined in accordance with the actual situation. An object of the present invention is to provide an apparatus capable of determining the end point of the plasma processing.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、外的手段により周期的に変化するプ
ラズマ中の発光強度の入力信号を平滑化し、その信号を
自動にてある基準レベルまでゲイン調整できるように閉
ループ制御機能を持たせ、この機能を短時間で実行させ
ることをハード的に達成したものである(サンプリング
制御)。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve such a problem, the present invention smoothes an input signal of emission intensity in a plasma which periodically changes by external means and automatically converts the signal. A closed-loop control function is provided so that the gain can be adjusted to the reference level, and this function is executed in a short time in a hardware manner (sampling control).

【0007】[0007]

【作用】平滑化の手段は実効値演算処理可能な回路素子
を用いることにより、またある一定ゲート期間のみ動作
させ、閉ループを減衰器、エラー増幅器、V/Fコンバ
ータ、カウンタ、D/Aコンバータで構成し、減衰器素
子でゲイン調整し、その後はカウンタによりそのゲイン
レベルを保持できるプラズマ処理検出回路により容易に
安定したプラズマ処理の終点判定を行うことができる。
The smoothing means uses a circuit element capable of processing an effective value, and operates only for a certain fixed gate period. The closed loop is controlled by an attenuator, an error amplifier, a V / F converter, a counter, and a D / A converter. With this configuration, the gain is adjusted by the attenuator element, and thereafter, a stable plasma processing end point can be easily determined by a plasma processing detection circuit capable of holding the gain level by a counter.

【0008】[0008]

【実施例】図1は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。分光器1と光電子倍増管2は受光スペクトラムから
必要な特定波長のみを取り出し、この特定波長の受光レ
ベルを電気信号に変換する。実効値演算手段6は増幅器
5によりある程度まで増幅された信号の2乗を平均化し
てその平方根を求めた値に比例した直流信号を発生させ
るものである。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. The spectroscope 1 and the photomultiplier tube 2 take out only the required specific wavelength from the light receiving spectrum and convert the light receiving level of this specific wavelength into an electric signal. The effective value calculating means 6 averages the square of the signal amplified to some extent by the amplifier 5 and generates a DC signal proportional to the value obtained by calculating the square root.

【0009】この実効値化された信号は減衰器7を介し
て出力され、その出力信号がレベル差判定手段15で基
準レベルと比較され、その差分がエラー増幅器9で増幅
される。このエラー信号の極性はエラー極性判別回路1
4で判定され、その出力がアップダウンカウンタ12に
供給され、アップダウンカウンタがアップカウントを行
うのか、ダウンカウントを行うのかが決められる。ま
た、エラー信号の絶対値は電圧・周波数変換回路10に
供給され、こでエラーの大きさに応じたパルスに変換
され、ゲート回路11を介してカウンタ12へ供給され
る(ゲート回路11の動作は後述するが、ここでは理解
を容易にするため、ゲート回路11はオン状態になって
いるものとする)。
The signal converted into an effective value is output through an attenuator 7, and the output signal is compared with a reference level by a level difference determination means 15, and the difference is amplified by an error amplifier 9. The polarity of this error signal is determined by the error polarity determination circuit 1
The output is supplied to the up / down counter 12, and it is determined whether the up / down counter performs up counting or down counting. The absolute value of the error signal is supplied to the voltage-frequency conversion circuit 10 is converted into a pulse corresponding to the magnitude of error here, it is supplied through the gate circuit 11 to the counter 12 (gate circuit 11 The operation will be described later, but it is assumed here that the gate circuit 11 is turned on for easy understanding.)

【0010】カウンタ12でカウントされた結果はD/
Aコンバータ13によってカウント結果に応じた制御信
号として出力される。この制御信号が減衰器7の減衰率
を制御し、この減衰器7の出力と基準レベルとが一致
し、エラーがゼロになるように自動追従する。また、ド
リフトにより変動があった場合は、オフセットが加えら
れるように増幅器回路8の入力にバイアスを加えてい
る。
The result counted by the counter 12 is D /
The signal is output by the A converter 13 as a control signal corresponding to the count result. The control signal controls the attenuation rate of the attenuator 7, and the output of the attenuator 7 automatically matches the reference level so that the error becomes zero. When there is a fluctuation due to the drift, a bias is applied to the input of the amplifier circuit 8 so as to add an offset.

【0011】このように構成されたプラズマ処理装置に
より、例えば磁場を利用してプラズマを発生させてエッ
チングを行う方法では入力信号(受光レベル)は図2
(a)のように小さく周期的に変化しながら全体では大き
く変化していく。このように周期的に変動しながら全体
としては変化する信号を実効値演算手段6を介して出力
することにより、周期的に変化する信号の実効値に変換
されるので図2(b)のように平滑化され、振動を含まな
い信号とすることができる。
In the method of performing etching by generating plasma using a magnetic field, for example, by using the plasma processing apparatus configured as described above, the input signal (light receiving level) is changed as shown in FIG.
As shown in (a), it changes largely as a whole while changing periodically and small. By outputting the signal that changes as a whole while changing periodically as described above through the effective value calculating means 6, the signal is converted into the effective value of the signal that changes periodically, as shown in FIG. 2 (b). And a signal that does not include vibration can be obtained.

【0012】その処理は例えば図2(b)のように、プラ
ズマ放電からある一定時間後の遅れ時点で行われる。す
なわちプラズマ放電が発生してからある一定時間経過し
た時点では放電は安定した状態になる。このため、この
時点で図1のゲート回路11にΔT時間継続するワンシ
ョットパルスを供給する。この結果、ワンショットパル
スの継続中はカウンタ12のカウントが行われ、そのカ
ウント結果がD/Aコンバータで直流の制御信号に変換
され、減衰器7に供給されてその減衰器7の減衰量を調
整する。したがってワンショットパルスが供給される前
のレベルが基準レベルよりも高い場合は、減衰器7の出
力が基準レベルとなるように減衰量が大きく設定され
る。逆に、ワンショットパルスが供給される前のレベル
が基準レベルよりも低い場合は、減衰器7の出力が基準
レベルと等しくなるように減衰量が小さく設定される。
このように減衰器7の出力が基準レベルと等しくなるよ
うに自動ゲインループ動作が行われる。
The process is performed, for example, as shown in FIG. 2 (b), at a delay point after a certain time from the plasma discharge. That is, when a certain period of time has elapsed after the occurrence of the plasma discharge, the discharge is in a stable state. Therefore, at this time, a one-shot pulse that continues for a time ΔT is supplied to the gate circuit 11 of FIG. As a result, while the one-shot pulse is continued, the counter 12 counts, and the count result is converted into a DC control signal by the D / A converter and supplied to the attenuator 7, and the attenuation of the attenuator 7 is reduced. adjust. Therefore, when the level before the one-shot pulse is supplied is higher than the reference level, the attenuation is set large so that the output of the attenuator 7 becomes the reference level. Conversely, when the level before the one-shot pulse is supplied is lower than the reference level, the amount of attenuation is set small so that the output of the attenuator 7 becomes equal to the reference level.
Thus, the automatic gain loop operation is performed so that the output of the attenuator 7 becomes equal to the reference level.

【0013】その後はゲート回路11が閉じられても、
カウンタ12の値が保持され、自動ゲインループ調整さ
れたときのカウンタ12の値がD/Aコンバータ13に
出力され、これに応じた制御信号が減衰器7に供給さ
れ、自動ゲインループが追従したときのゲインを保持す
ることができる。
Thereafter, even if the gate circuit 11 is closed,
The value of the counter 12 is held, and the value of the counter 12 when the automatic gain loop is adjusted is output to the D / A converter 13, and a control signal corresponding to this is supplied to the attenuator 7, and the automatic gain loop follows. The gain at the time can be maintained.

【0014】すなわち、減衰器7の減衰率はループが閉
じられたときに決定されることになり、その後にループ
が開になってもこの値を保持することになる。
That is, the attenuation rate of the attenuator 7 is determined when the loop is closed, and this value is maintained even after the loop is opened.

【0015】なお、前述の実施例では磁場を利用したこ
とにより発生した周期的に変動する入力のみについて説
明したが、例えば周期的に小さく変動する温度などを一
定に保つ場合についても実施でき、その他同様の周期的
な変動をするものを制御する場合に適用できる。
In the above-described embodiment, only the periodically fluctuating input generated by using the magnetic field has been described. However, the present invention can be applied to a case where a periodically fluctuating temperature is kept constant. The present invention can be applied to the case of controlling an object having a similar periodic change.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、プラズマ
の状態が周期的に変動したり、受光レベルが減衰した場
合でもハード的に安定したプラズマ処理の終点判定を行
うことができるという効果を有する。
As described above, the present invention has an effect that the end point of the plasma processing can be stably determined in terms of hardware even when the state of the plasma periodically fluctuates or the light receiving level is attenuated. Have.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例によるブロック図FIG. 1 is a block diagram according to one embodiment of the present invention.

【図2】プラズマ発光強度を示すグラフFIG. 2 is a graph showing plasma emission intensity.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 分光器 2 光電子倍増管 5,8 増幅器 6 実効値演算手段 7 減衰器 9 エラー増幅器 10 電圧・周波数変換回路 11 ゲート素子 12 カウンタ 13 D/Aコンバータ 14 極性判別回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spectroscope 2 Photomultiplier tube 5, 8 Amplifier 6 Effective value calculation means 7 Attenuator 9 Error amplifier 10 Voltage / frequency conversion circuit 11 Gate element 12 Counter 13 D / A converter 14 Polarity discrimination circuit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 プラズマ光から特定波長を検出して光電
変換するプラズマ光特定波長検出手段と、 前記プラズマ光特定波長検出手段より出力された光電変
換信号の2乗を平均化してその平方根を求めた値に比例
した直流信号を前記光電変換信号の実効値として出力す
る実効値演算手段と、 前記実効値演算手段より出力された信号の利得を可変す
る利得可変手段と、 前記利得可変手段が出力した信号と所望のプラズマ発光
強度に対応した基準レベルとを比較してその差分をエラ
ー信号として出力するレベル判定手段と、 前記エラー信号をその大きさに応じたパルスに変換する
電圧・周波数変換回路と、 前記パルスの数を前記エラー信号の極性に応じてアップ
もしくはダウンカウントするカウンタと、 前記カウンタにカウントされた結果に応じた制御信号を
出力する変換器とを備え、 前記利得可変手段は、前記制御信号によりその利得を変
化させる ことを特徴とするプラズマ処理装置。
1. A method of detecting a specific wavelength from plasma light and
A plasma light specific wavelength detecting means for converting, and a photoelectric conversion output from the plasma light specific wavelength detecting means.
Proportional to the value obtained by averaging the square of the conversion signal and obtaining the square root
Output as an effective value of the photoelectric conversion signal.
Means for calculating the effective value, and varying the gain of the signal output from the effective value calculating means.
Gain varying means, a signal output by the gain varying means, and a desired plasma emission.
Compare with the reference level corresponding to the intensity, and
Level determining means for outputting as a signal, and converting the error signal into a pulse corresponding to the magnitude thereof.
A voltage / frequency conversion circuit, and the number of pulses is increased according to the polarity of the error signal.
Alternatively, a counter that counts down and a control signal corresponding to the result counted by the counter are used.
And a converter for outputting the output signal , wherein the gain changing means changes the gain by the control signal.
The plasma processing apparatus, characterized in that to reduction.
JP3007052A 1991-01-24 1991-01-24 Plasma processing equipment Expired - Lifetime JP2701548B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3007052A JP2701548B2 (en) 1991-01-24 1991-01-24 Plasma processing equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3007052A JP2701548B2 (en) 1991-01-24 1991-01-24 Plasma processing equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04240727A JPH04240727A (en) 1992-08-28
JP2701548B2 true JP2701548B2 (en) 1998-01-21

Family

ID=11655294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3007052A Expired - Lifetime JP2701548B2 (en) 1991-01-24 1991-01-24 Plasma processing equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2701548B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5419323A (en) * 1977-07-13 1979-02-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Automatic gain control system
JPS5928340A (en) * 1982-08-09 1984-02-15 Hitachi Ltd Etching end point detecting system
JPS635529A (en) * 1986-06-25 1988-01-11 Sharp Corp Etching end point detector

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04240727A (en) 1992-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5928532A (en) Method of detecting end point of plasma processing and apparatus for the same
US5885472A (en) Method for detecting etching endpoint, and etching apparatus and etching system using the method thereof
US6297064B1 (en) End point detecting method for semiconductor plasma processing
US4936967A (en) Method of detecting an end point of plasma treatment
US5118378A (en) Apparatus for detecting an end point of etching
US20130016344A1 (en) Method and Apparatus for Measuring Process Parameters of a Plasma Etch Process
KR19990028594A (en) Improved method and apparatus for detection of optimal endpoint of plasma etch process
JPS6153728A (en) Etching end point judging method
JPS6058793B2 (en) Plasma spectroscopic monitoring device
WO2021003221A1 (en) Photonics stabilization circuitry
JP6804694B1 (en) Etching equipment, etching methods and detectors
EP0091692B1 (en) Method and apparatus for measuring spectra of materials
JP2701548B2 (en) Plasma processing equipment
US4246060A (en) Plasma development process controller
JPS63200533A (en) Plasma treatment equipment
USRE39527E1 (en) Method and apparatus for measuring a low power signal
JPH0468772B2 (en)
JP3118743B2 (en) Plasma processing equipment
JP2611001B2 (en) End point determination method and apparatus
JP3181388B2 (en) Observation signal fluctuation period calculation method and plasma apparatus using the same
JPH11214363A (en) Semiconductor manufacture and its device, and semiconductor element
US6149761A (en) Etching apparatus and etching system using the method thereof
JPH0294629A (en) Plasma treatment
JPH01226154A (en) Plasma treatment equipment
JPS593227A (en) Direct ratio photometric type spectrophotometer