JP3181388B2

JP3181388B2 - 観測信号の変動周期算出方法及びそれを用いたプラズマ装置

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Publication number: JP3181388B2
Application number: JP21094992A
Authority: JP
Inventors: 士郎小山; 洋一出口
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1992-07-15
Filing date: 1992-07-15
Publication date: 2001-07-03
Anticipated expiration: 2016-07-03
Also published as: JPH0633271A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、観測信号の変動周期算
出方法及びそれを用いたプラズマ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年種々の分野において、周期性を有す
る観測信号をサンプリングし、そのサンプリングにより
得られた読取値に基づいて、各種制御動作を行わせるよ
うにした装置がしばしば用いられている。例えば、半導
体製造装置に用いられるエッチング装置等の各種プラズ
マ装置では、略周期性を有して変動するプラズマの発光
強度を測定することによってプラズマ処理の進行状況を
検出し、終点判定等の制御を行っている。

【０００３】すなわちマグネトロン放電形ドライエッチ
ング装置では、平行平板電極間に印加された高周波電力
によってプラズマが生成されるとともに、マグネット等
の磁界形成手段からの磁界によって上記プラズマの密度
が部分的に高められ、その部分的に密度が高められたプ
ラズマが、磁界形成手段の偏心回転によってウエハ等の
被処理物上を偏心回転されるようになっている。このよ
うに磁界によってプラズマの密度を局所的に集中させれ
ば、エッチング処理がきわめて効果的に実行されるとと
もに、プラズマが集中された個所を偏心回転させること
によって、エッチング処理が被処理物の全面にわたって
均一に実行されることになる。

【０００４】このとき上述したエッチング処理時におい
ては、反応種あるいは反応生成物のスペクトル光が常時
観測されており、プラズマ発光の受光手段から所定の観
測信号を得ている。得られたプラズマ発光強度の観測信
号は、前述した磁界の偏心回転によって略周期性を有す
る信号となっている。このプラズマ発光強度観測信号
は、サンプリングによって読み取られ、その読取値が、
例えばエッチング終点判定部に送信されている。エッチ
ング終点判定部では、上記プラズマ発光強度観測信号の
出力値が予め設定された設定値以下になった時にエッチ
ング処理の終了時点であるとの判定を行うものであり、
その判定結果がメインコントローラに送信されると、メ
インコントローラからの指令によってエッチング処理が
終了されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところがこのような各
種観測信号のサンプリングに基づく制御動作には、観測
信号の周期を正確に把握しなければならない場合があ
る。例えば、上記マグネトロン放電形ドライエッチング
装置におけるプラズマ発光強度に基づく制御動作におい
ては、プラズマ発光強度の観測信号の出力値を厳密に読
み取る必要があり、そのためには、プラズマ発光強度観
測信号の１周期に相当する時間Ｔを正確に知ることを要
する。また前記プラズマ発光強度観測信号の変動周期Ｔ
は、装置毎の各種条件によってそれぞれ異なっており、
装置の設置場所等の環境によっても変動する。したがっ
て装置の使用前には、プラズマ発光強度観測信号の変動
周期Ｔを各装置毎に測定しておく必要がある。

【０００６】そこで本発明は、略周期性を有して変動す
る観測信号の変動周期を、簡易かつ正確に算出すること
ができるようにした観測信号の変動周期算出方法及びそ
れを用いたプラズマ装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明にかかる第１の手段は、略周期性を有して変動す
る観測信号のサンプリングを行い、そのサンプリングに
より得られた読取値から上記観測信号の変動周期を算出
する方法であって、前記観測信号に対して、標本化総数
を順次変える毎にその標本化総数における読取値の平均
値を複数個求めることによって単純移動平均の計算を行
い、これら複数回の計算によって得られた各単純移動平
均の最大値と最小値との差を各標本化総数毎に求め、当
該各標本化総数毎に求められた単純移動平均の最大値と
最小値との差のうちの、最も小さい値となっている標本
化総数とサンプリング間隔とにより規定される周期を、
前記観測信号の変動周期として得るようにした構成を有
している。

【０００８】また本発明にかかる第２の手段は、プラズ
マを生成するプラズマ生成手段と、磁界を発生させる磁
界形成手段と、この磁界形成手段を回転させる回転手段
と、上記プラズマの発光強度観測信号を得る光学検出手
段と、を備えたプラズマ装置において、上記光学検出手
段を通して得られたプラズマ発光強度観測信号のサンプ
リングを行い、そのサンプリングにより得られた読取値
から上記磁界形成手段の回転によるプラズマ発光強度観
測信号の変動周期を算出する周波数演算手段と、この周
波数演算手段により算出された変動周期と前記観測信号
とに基づいてエッチングの終点を判定する終点判定部と
を備えてなり、この周波数演算手段は、前記プラズマ発
光強度観測信号のサンプリングにおいて得られた読取値
の単純移動平均を、標本化総数を順次変える毎にその標
本化総数における読取値の平均値を複数個求めることに
よって算出し、その算出された単純移動平均の最大値と
最小値との差を各標本化総数毎に求め、当該各標本化総
数毎に求められた各単純移動平均の最大値と最小値との
差のうちの、最も小さい値となっている標本化総数によ
り規定される周期を、前記プラズマ発光強度観測信号の
変動周期として得るように構成されている。

【０００９】

【作用】このような構成を有する第１の手段において
は、求めるべき観測信号における変動周期の前後の周期
において、標本化総数を順次変えつつ単純移動平均の計
算が行われ、それらの各単純移動平均における変動が最
も小さい時の単純移動平均が、観測信号の変動周期に最
も近似するものとして選定される。したがって比較的簡
易な回路で、しかもサンプリング周波数に相当する比較
的細かな時間間隔で、上記観測信号の変動周期が求めら
れるようになっている。

【００１０】また第２の手段においても、同様に、求め
るべきプラズマ発光強度観測信号の変動周期の前後の周
期において、標本化総数を順次変えつつ単純移動平均の
計算が複数回にわたって行われ、それらの各単純移動平
均における変動が最も小さい時の単純移動平均が、プラ
ズマ発光強観測信号の変動周期に最も近似するものとし
て選定されるため、比較的簡易な回路で、しかもサンプ
リング周波数に基づく比較的細かな時間間隔で、プラズ
マ発光強度観測信号の変動周期が求められるようになっ
ている。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１及び図２に示された実施例において、
本発明に係るプラズマ装置は、マグネトロン放電形ドラ
イエッチング装置として構成されている。このドライエ
ッチング装置は、被処理物としてのウエハ１を処理する
ための処理室２を構成するチャンバ３を備えている。チ
ャンバ３は、上下面が閉塞した略円筒形状のステンレス
鋼等から形成されており、その側壁には、ウエハ搬入口
４及びウエハ搬出口５が、互いに離間した位置にそれぞ
れ配されている。これらのウエハ搬入口４及びウエハ搬
出口５は、上記ウエハ１を搬入及び搬出し得るようにゲ
ートにより開閉されるようにそれぞれ開設されている。
また上記チャンバ３の側壁における他の箇所には、処理
ガスとしてのエッチングガス（例えば、ＣＨＦ₃ 、ＣＦ
₄ 、ＣＣｌ₄ 等）を供給する処理ガス供給管６が接続さ
れており、当該供給管６の吹き出し口であるエッチング
ガス導入口は、後述する平行平板電極間の空間内にエッ
チングガスを導入するように前記処理室２内に臨まされ
ている。一方上記チャンバ３の底壁には、処理室２内の
ガスを排気するための排気口７が開設されており、この
排気口７には図示を省略した真空排気手段が接続されて
いる。

【００１２】前記処理室２内の上部及び下部には一対の
電極８，１０が、平行平板電極を構成するようにそれぞ
れ水平に配設されており、この平行平板電極８，１０に
よってプラズマ生成手段が実質的に構成されている。一
方の上部電極８は、絶縁材料からなるホルダ９によりチ
ャンバ３に吊持状に固定されており、アースに接続され
ている。他方の下部電極１０は、チャンバ３の底壁に絶
縁体１２を介して挿入された支軸１１により支持されて
おり、当該下部電極１０には、上記支軸１１を介して高
周波電源１３がカソード結合されている。またこの下部
電極１０の上面は、被処理物としてのウエハ１を載置状
態にて保持し得るように形成されている。すなわちこの
下部電極１０によって、被処理物としてのウエハ１を載
置・保持するための処理ステージが実質的に構成されて
いる。

【００１３】また上記下部電極１０には、複数のガイド
孔１４が、同心円上における周方向に等間隔に配されて
いる。これらの各ガイド孔１４は、垂直方向に開設され
ており、支持ピン１５が摺動自在にそれぞれ挿通されて
いる。上記支持ピン１５は、チャンバ３の底壁に対して
も摺動自在に挿通されて、チャンバ３の外部に突出され
ており、外部に設置されたシリンダ装置等のような適当
な手段（図示せず）に連結されて上下動されるように構
成されている。

【００１４】一方前記チャンバ３の天井壁には、前記両
電極８，１０の中心線上において回転軸１６が回転自在
に支承されている。この回転軸１６は、処理室２内に挿
入されているとともに、チャンバ３の外部に設置された
回転手段としてのモータ１７に接続されて、例えば２０
ｒｐｍの速度で回転駆動されるようになっている。また
この回転軸１６の処理室２内への挿入端部には、水平方
向に延在する連結ロッド１８ａを介して偏心軸１８が平
行に配されており、回転軸１６と一体回転するように固
定されている。さらに上記偏心軸１８の下端には、マグ
ネット保持プレート１９が同心的に配されて水平に吊持
されており、当該マグネット保持プレート１９の下面側
に、磁界形成手段としてのマグネット２０が保持されて
いる。このマグネット２０は、前記両電極８及び１０の
間に形成されるプラズマ２５を磁界によって拘束するも
のであり、プラズマ密度を部分的に高めるように構成さ
れている。そしてこのマグネット２０により密度が部分
的に高められたプラズマ２５は、上記マグネット保持プ
レート１９の偏心回転に伴って同様に偏心回転されるよ
うになっている。

【００１５】一方前記チャンバ３の側壁外部には、前記
プラズマ２５の発光強度を測定するための光学検出手段
３０と、この光学検出手段３０を通して得られたプラズ
マ発光強度観測信号の変動周期を算出する周波数演算手
段４０と、エッチング装置全体の各種制御を行うメイン
コントローラ５０とが配備されている。

【００１６】まず上記光学検出手段３０においては、チ
ャンバ３の側壁におけるウエハ搬入口４及びウエハ搬出
口５と干渉しない位置に、窓孔３１が開設されていると
ともに、その窓孔３１に、石英ガラス等からなる透明体
３２が嵌め込まれている。この透明体３２の外側には、
集光レンズ３３を介して光ファイバ３４が配設されてい
る。上記集光レンズ３３の焦点位置は、前記プラズマ２
５内における一定位置Ｐにセットされている。さらに上
記光ファイバ３４の光学的後方には、当該光ファイバ３
４により導かれた主光線を受光する受光器３５が配設さ
れている。この受光器３５は、前記プラズマ２５からの
発光受光量を測定し、その測定量に対応した観測信号を
光電変換による電気信号として、上記周波数演算手段４
０及びメインコントローラ５０に送出する機能を有して
いる。

【００１７】周波数演算手段４０は、前記光学検出手段
３０の受光器３５から入力されるプラズマ発光強度観測
信号を、増幅器４１及びＡ／Ｄ変換器４２を通して演算
装置４３に送信するように構成されており、上記演算装
置４３は、前記メインコントローラ５０に設けられたエ
ッチング終点判定部５１に接続されている。この周波数
演算手段４０の演算装置４３は、後述するように、前記
光学検出手段３０から入力されたプラズマ発光強度観測
信号のサンプリングを行い、そのサンプリングにより得
られた読取値の単純移動平均を、標本化総数を順次変え
つつ複数回算出し、当該算出された単純移動平均の最大
値と最小値との差を求めて、前記プラズマ発光強度観測
信号の変動周期を得る機能を有している。

【００１８】すなわち前述したように本実施例におい
て、マグネット２０の回転速度は２０ｒｐｍに設定され
ており、したがって前記プラズマ発光強度観測信号の変
動周期Ｔは約３sec となる。尚、この場合、この約３ｓ
ｅｃは予測周期となる。これに対して上記サンプリング
は、例えば１００msecの間隔で実行され、したがって上
記プラズマ発光強度観測信号の変動周期Ｔに対して標本
化総数は３０前後に設定されることとなる。より具体的
には、標本化総数を例えば２５ないし３５の範囲内で変
更しつつ、各標本化総数に対して、それぞれの単純移動
平均を算出するように構成されている。この場合、上記
２５〜３５の各標本化総数において求める単純平均値の
数は、例えば上記予測周期である約３ｓｅｃに対応させ
た３０個とする。例えば標本化総数が２５の時は連続す
る２５個のサンプル読取値の単純平均値Ｎ２５−１を求
める、という動作を例えば１サンプルずつずらしながら
行なって上述のように計３０個の単純平均値Ｎ２５−１
〜Ｎ２５−３０を求める。同様に標本化総数が２６の時
は連続する２６個のサンプル読取値の単純平均値Ｎ２６
−１を求める、という動作を例えば１サンプルずつずら
しながら行なって計３０個の単純平均値Ｎ２６−１〜Ｎ
２６−３０を求める。以下、同様にして標本化総数２７
〜３５まで行ない、Ｎ２７−１〜Ｎ２７−３０、Ｎ２８
−１〜Ｎ２８−３０、………、Ｎ３４−１〜Ｎ３４−３
０、Ｎ３５−１〜Ｎ３５−３０を求める。上記各値が単
純移動平均である。

【００１９】また上記演算装置４３は、サンプリングに
おいて得られた読取値に対して、上述のように単純移動
平均を各標本化総数毎にそれぞれ算出し、その算出され
た単純移動平均の最大値と最小値との差を各標本化総数
毎に求める機能を有している。すなわち、Ｎ２５−１〜
Ｎ２５−３０の内の最大値Ｎ２５ｍａｘと最小値Ｎ２５
ｍｉｎ、Ｎ２６−１〜Ｎ２６−３０の内の最大値Ｎ２６
ｍａｘと最小値Ｎ２６ｍｉｎを求め、以下、同様にして
Ｎ２７ｍａｘ、Ｎ２７ｍｉｎ………、Ｎ３４ｍａｘ、Ｎ
３４ｍｉｎ、Ｎ３５ｍａｘ、Ｎ３５ｍｉｎを求める。更
に、演算装置４３は、上記各標本化総数毎に求められた
各単純移動平均の最大値と最小値との差のうちの、最も
小さい値となっている標本化総数により規定される周期
Ｔ’を、前記プラズマ発光強度観測信号の変動周期Ｔと
して求めるように構成されている。すなわち、上記Ｎ２
５ｍａｘ−Ｎ２５ｍｉｎの値（差）、上記Ｎ２６ｍａｘ
−Ｎ２６ｍｉｎの値（差）、………、Ｎ３４ｍａｘ−Ｎ
３４ｍｉｎの値（差）及びＮ３５ｍａｘ−Ｎ３５ｍｉｎ
の値（差）をそれぞれ求める。そして、上記各値（差）
の内で最も小さい値を求める。この差が最も小さい値が
例えばＮ２７ｍａｘ−Ｎ２７ｍｉｎの時であったと仮定
すると、この標本化総数である”２７”により規定され
る周期Ｔ’、すなわち２７×１００ｍｓｅｃ＝２．７秒
が変動周期Ｔとして求められる。上述のようにして選択
された周期Ｔ’は、プラズマ発光強度観測信号の変動周
期Ｔに最も近似するものであるからである。

【００２０】一方前記メインコントローラ５０の終点判
定部５１は、前記光学検出手段３０の受光器３５から入
力されるプラズマ発光強度観測信号を、周波数演算手段
４０からの周期値に基づいて平滑化し、その平滑化信号
の出力値が予め設定された設定値以下になった時に終点
と判定する構成を有している。そしてこの終点判定部５
１から発せられる終点指示信号に基づき、メインコント
ローラ５０によってエッチング処理の終了動作が制御さ
れる。

【００２１】このような構成を有する実施例装置の作用
を説明する。まず被処理物としてのウエハ１の処理室２
への搬入時に、支持ピン１５が駆動装置により上昇され
ると、図示を省略した保持アーム等の保持手段によりウ
エハ１が保持されて支持ピン１５上に載置される。続い
て支持ピン１５が下降されることにより、ウエハ１は処
理ステージとしての下部電極１０上に移載される。

【００２２】ついでチャンバ３の搬入口４と搬出口５と
が閉じられ、処理室２内が排気口７により排気される
と、上部電極８及び下部電極１０間に高周波電力が高周
波電源１３により印加されるとともに、マグネット保持
プレート１９がモータ１７により回転軸１６、連結ロッ
ド１８ａ及び偏心軸１８を介して偏心回転される。これ
により上部電極８と下部電極１０との間の空間にプラズ
マ２５が生成されるとともに、プラズマ２５はプレート
１９に保持されたマグネット２０の磁界により密度が部
分的に高められる。このときプレート１９は偏心回転さ
れるため、これと一体回転するマグネット２０の磁界に
拘束されてその密度を部分的に高められたプラズマ２５
は、図２に示されているように、ウエハ１に対して偏心
回転されることになる。

【００２３】このように生成されたプラズマ２５が安定
したところで、処理ガス供給路６の吹出口からエッチン
グガス（例えば、ＣＨＦ₃ 、ＣＦ₄ 、ＣＣｌ₄ 等）が供
給される。これによりプラズマエッチング反応及びイオ
ンスパッタリングが惹起され、ウエハ１上に被着された
レジスト（図示せず）と下地（例えばＳｉＯ₂ ）との選
択比により所望のエッチング処理が施される。このとき
上述したようにマグネット２０の磁界によって、プラズ
マ２５の密度は局所的に集中されているため、エッチン
グ処理はきわめて効果的に実行されるとともに、プラズ
マ２５が集中された個所が偏心回転されることから、エ
ッチング処理がウエハ１の全面にわたって均一に実行さ
れることになる。

【００２４】所望のエッチング処理の終了が、後述する
ようにしてメインコントローラ５０の終点判定部５１に
よって確認されると、処理室２内が安全な雰囲気に設定
された後、チャンバ３のウエハ搬出口５が開けられ、支
持ピン１５が上昇されることによりウエハ１が支持ピン
１５上に移載される。ついで処理済みのウエハ１が適当
なハンドラにより保持されて排出口５から排出されて行
く。以降、前記作動が繰り返されることによって、ウエ
ハ１についてのドライエッチング処理が枚葉処理されて
いく。

【００２５】次に、上述した実施例装置を用いた本発明
によるプラズマ発光強度観測信号の変動周期算出方法
を、エッチング終点検査動作の制御を行う場合について
説明する。まずエッチングガスとして、ＣＨＦ₃ を用い
てレジストに被覆された下地としてのＳｉＯ₂ をエッチ
ング処理する場合には、次式のような化学反応によりＣ
Ｏが発生する。ＣＨＦ₃ ＋ＳｉＯ₂ →ＣＯ＋ＳｉＦ₄ ＋Ｈ₂ Ｏ上式におけるＣＯは、ＳｉＯ₂ のエッチング処理が終了
すると急激に低下するため、このＣＯの変化をそのスペ
クトル光により測定すれば、エッチングの終了時点を検
出することができる。

【００２６】エッチング処理中、前記ＣＯのスペクトル
光は、主発光線として光学検出手段３０の受光器３５に
より集光レンズ３３及び光ファイバ３６を介して受光さ
れ、プラズマ２５のＰ点における発光強度が測定され
る。この受光器３５から出力されるプラズマ発光強度観
測信号は、例えば図３に示されているような周期的に変
動する電気信号として、周波数演算手段４０の演算装置
４３及びメインコントローラ５０の終点判定部５１に送
信される。プラズマ発光強度観測信号が、図３に示され
ているように周期的に変動するのは、前記光学検出手段
３０がチャンバ３の側壁の１箇所に設置されているとと
もに、プラズマ２５の密度が部分的に高められて偏心回
転されるためである。すなわちプラズマ２５の高密度部
分が、光学検出手段３０に接近した時に受光器３５の出
力は高くなり、離反した時には受光器３５の出力は低く
なる。このとき前述したように、本実施例におけるマグ
ネット２０の回転速度は２０ｒｐｍに設定されており、
したがって前記プラズマ発光強度観測信号の変動周期Ｔ
は約３sec となるが、この周期Ｔは、装置毎の各種条件
によってそれぞれ異なっており、装置の設置場所等の環
境によっても変動する。したがって装置の使用前には、
プラズマ発光強度観測信号の変動周期Ｔを各装置毎に測
定しておく必要がある。

【００２７】周波数演算手段４０の演算装置４３におい
ては、まず上記プラズマ発光強度観測信号の予め分かっ
ているマグネット２０の回転周期から得られる予測周期
が入力され、その予測周期より若干低い周期、すなわ
ち、より少ない標本化総数で、図３に示されたプラズマ
発光強度観測信号に対して単純移動平均が算出される。
そしてこの第１回目に求められた単純移動平均の最大値
と最小値との差が演算されて第１番目の値として格納さ
れる。ついで上記プラズマ発光強度観測信号の予測周期
より若干高い周期、すなわち、より多い標本化総数で第
２回目の単純移動平均が算出され、求められた単純移動
平均の最大値と最小値との差が演算されて第２番目の値
として格納される。このようにしてプラズマ発光強度観
測信号の予測周期を含み、かつその前後における長周期
及び短周期での標本化総数で、単純移動平均の計算が複
数回にわたって繰り返される。

【００２８】つまり、前記プラズマ発光強度観測信号の
予測周期の前後にわたって標本化総数を順次変更しつ
つ、ｎ回までの単純移動平均が算出される。そしてそれ
ぞれの単純移動平均の最大値と最小値との差が演算さ
れ、第ｎ番目までの差値が格納される。

【００２９】ついで上述のようにして各標本化総数毎に
得られた第ｎ番目まで算出値、すなわち各単純移動平均
の最大値と最小値との差値、ｎ個のうちの、最も小さい
値となっている単純移動平均で規定される周期Ｔ’は、
前記プラズマ発光強度観測信号の変動周期Ｔに最も近似
した周期となっており、そのサンプリング周期Ｔ’が、
求められるべき周期Ｔとして選択される。なおプラズマ
発光強度の測定においては、本実施例におけるようなＣ
Ｏ等の反応生成物のみならず、反応種のスペクトル光を
観測することにより行うことも可能である。

【００３０】以上周波数演算手段４０で得られたプラズ
マ発光強度観測信号の変動周期Ｔは、前記メインコント
ローラ５０の終点判定部５１に出力され、このプラズマ
発光強度観測信号の変動周期Ｔに基づいて、光学検出手
段３０の受光器３５から出力されてくるプラズマ発光強
度観測信号の平滑化が行われる。そしてその平滑化信号
の出力値が予め設定された設定値以下になった時に終点
と判定され、その終点判定信号に基づいて、メインコン
トローラ５０によって高周波電源１３の出力停止等が行
われ、エッチング処理の終了動作が実行される。

【００３１】このように本実施例においては、求めるべ
きプラズマ発光強度観測信号の変動周期Ｔの前後の周期
において、標本化総数を順次変えつつ複数回にわたって
単純移動平均が算出され、それら各標本化総数の単純移
動平均における変動が最も小さい時の標本化総数が、プ
ラズマ発光強度観測信号の変動周期Ｔに最も近似するも
のとして選定されるため、比較的簡易な回路で、しかも
サンプリング周波数に基づく比較的細かな時間間隔で、
プラズマ発光強度観測信号の変動周期Ｔが求められるよ
うになっている。

【００３２】以上の説明では、本発明をマグネトロンド
ライエッチング装置に適用した場合について説明した
が、それに限定されるものではなく、プレーナマグネト
ロンスパッタリング装置や、電磁石により磁界を形成す
るようにしたもの等のようなプラズマ装置全般に本発明
は適用することができるとともに、その他、略周期性を
有して変動する観測信号のサンプリングを行う全ての装
置及び方法に適用することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
ラズマ装置におけるプラズマ発光強度の測定信号等のよ
うに、略周期性を有して変動する各種観測信号の変動周
期を、簡易かつ正確に算出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるマグネトロン放電形ド
ライエッチング装置を示す縦断面図である。

【図２】図１に示された装置の横断面図である。

【図３】プラズマ発光強度の観測信号を表した線図であ
る。

【符号の説明】

１ウエハ（被処理物）８上部電極１０下部電極２０マグネット３０光学検出手段４０周波数演算手段４３演算装置５０メインコントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/3065 C23F 4/00 G01R 23/02 H05H 1/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】略周期性を有して変動する観測信号のサ
ンプリングを行い、そのサンプリングにより得られた読
取値から上記観測信号の変動周期を算出する方法であっ
て、前記観測信号に対して、標本化総数を順次変える毎にそ
の標本化総数における読取値の平均値を複数個求めるこ
とによって単純移動平均の計算を行い、これら複数回の計算によって得られた各単純移動平均の
最大値と最小値との差を各標本化総数毎に求め、当該各標本化総数毎に求められた単純移動平均の最大値
と最小値との差のうちの、最も小さい値となっている標
本化総数とサンプリング間隔とにより規定される周期
を、前記観測信号の変動周期として得るようにしたこと
を特徴とする周期算出方法。
【請求項２】前記標本化総数を順次変える範囲内に
は、前記観測信号に対して予め求められる予測周期によ
って定められる標本化総数が含まれていることを特徴と
する請求項１記載の周期算出方法。
【請求項３】プラズマを生成するプラズマ生成手段
と、磁界を発生させる磁界形成手段と、この磁界形成手
段を回転させる回転手段と、上記プラズマの発光強度観
測信号を得る光学検出手段と、を備えたプラズマ装置に
おいて、上記光学検出手段を通して得られたプラズマ発光強度観
測信号のサンプリングを行い、そのサンプリングにより
得られた読取値から上記磁界形成手段の回転によるプラ
ズマ発光強度観測信号の変動周期を算出する周波数演算
手段と、この周波数演算手段により算出された変動周期
と前記観測信号とに基づいてエッチングの終点を判定す
る終点判定部とを備えてなり、この周波数演算手段は、前記プラズマ発光強度観測信号
のサンプリングにおいて得られた読取値の単純移動平均
を、標本化総数を順次変える毎にその標本化総数におけ
る読取値の平均値を複数個求めることによって算出し、
その算出された単純移動平均の最大値と最小値との差を
各標本化総数毎に求め、当該各標本化総数毎に求められ
た各単純移動平均の最大値と最小値との差のうちの、最
も小さい値となっている標本化総数により規定される周
期を、前記プラズマ発光強度観測信号の変動周期として
得るように構成されていることを特徴とするプラズマ装
置。
【請求項４】前記標本化総数を順次変える範囲内に
は、前記回転手段の動作より求まる予測周期によって定
められる標本化総数が含まれていることを特徴とする請
求項３記載のプラズマ装置。