JPH01114040A - エッチングモニタ装置 - Google Patents
エッチングモニタ装置Info
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- JPH01114040A JPH01114040A JP27009487A JP27009487A JPH01114040A JP H01114040 A JPH01114040 A JP H01114040A JP 27009487 A JP27009487 A JP 27009487A JP 27009487 A JP27009487 A JP 27009487A JP H01114040 A JPH01114040 A JP H01114040A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体製造工程のドライエツチングにおけるエ
ツチングモニタ装置に係り、特に被エッチング膜の残膜
厚をインプロセス検出するに好適なエツチングモニタ装
置に関する。
ツチングモニタ装置に係り、特に被エッチング膜の残膜
厚をインプロセス検出するに好適なエツチングモニタ装
置に関する。
エツチング中の被エツチング膜をインプロセスでモニタ
する従来技術としては例えば特開昭５５−１０４４８２
号公報および実開昭５９−１０６００７号公報が上げら
れる。これ等は干渉性の強いレーザ光（単色光）を用い
、被エツチング膜の表面で反射する光と、下地膜との境
界面で反射する光の干渉によって生ずる信号強度波形（
干渉波形という）を観し、エツチング進行により下地膜
が現われると前記干渉波形の周期が変化することからエ
ツチング完了時点を検知すると共に、前記干渉波形の周
期によってエツチングの深さやエツチング速度を求める
ようにしたものである。また別の従来技術として特開昭
５３−１３８９４５号公報に開示するものは、白色光を
被エツチング層に照射し、エツチング膜のその反射強度
からエツチングの完了時点を検出するものである。
する従来技術としては例えば特開昭５５−１０４４８２
号公報および実開昭５９−１０６００７号公報が上げら
れる。これ等は干渉性の強いレーザ光（単色光）を用い
、被エツチング膜の表面で反射する光と、下地膜との境
界面で反射する光の干渉によって生ずる信号強度波形（
干渉波形という）を観し、エツチング進行により下地膜
が現われると前記干渉波形の周期が変化することからエ
ツチング完了時点を検知すると共に、前記干渉波形の周
期によってエツチングの深さやエツチング速度を求める
ようにしたものである。また別の従来技術として特開昭
５３−１３８９４５号公報に開示するものは、白色光を
被エツチング層に照射し、エツチング膜のその反射強度
からエツチングの完了時点を検出するものである。
ＬＳＩのパターン線幅の微細化に伴い、加工寸法精度向
上及び下地膜へのダメージ低減のため、エツチングの完
了直前に下地膜との選択比が大きいエツチング条件に切
夛かえるプロセスが行われ、エツチング完了直前の残膜
厚を高精度に検出することが要求されている。
上及び下地膜へのダメージ低減のため、エツチングの完
了直前に下地膜との選択比が大きいエツチング条件に切
夛かえるプロセスが行われ、エツチング完了直前の残膜
厚を高精度に検出することが要求されている。
従来の特開昭５５−４０４４８２号公報、実開昭５９−
１０６００７号公報で開示されている方法では、エツチ
ングの深さや完了時点を検出することはできても残膜厚
を直接求めることはできなかった。すなわち残膜を求め
るにはあらかじめエツチング前の膜厚を測定しておく必
要があり、通常被エツチング膜の膜厚はウェハ毎に異な
る（例えばＰｏ１７−８１膜は基準膜厚に対し±１０俤
のばらつきを持っている）ため、ウェハ毎にエツチング
前の膜厚を測定する工程を追加することが必要で１）、
量産上問題であった。また特開昭５３−１５８９４３号
公報で開示されている方法ではエツチングの完了時点の
検出はできても残膜厚検出は全く不可能であった。
１０６００７号公報で開示されている方法では、エツチ
ングの深さや完了時点を検出することはできても残膜厚
を直接求めることはできなかった。すなわち残膜を求め
るにはあらかじめエツチング前の膜厚を測定しておく必
要があり、通常被エツチング膜の膜厚はウェハ毎に異な
る（例えばＰｏ１７−８１膜は基準膜厚に対し±１０俤
のばらつきを持っている）ため、ウェハ毎にエツチング
前の膜厚を測定する工程を追加することが必要で１）、
量産上問題であった。また特開昭５３−１５８９４３号
公報で開示されている方法ではエツチングの完了時点の
検出はできても残膜厚検出は全く不可能であった。
本発明はエツチング前の被エツチング膜の膜厚を測定す
ることなく、エツチング処理工程中に残膜厚を検出し、
残膜厚工程における最適プロセス条件を設定し、下地膜
のダメージの低減とエツチング加工寸法精度を向上し得
るエツチングモニタ装置を提供することを目的とする。
ることなく、エツチング処理工程中に残膜厚を検出し、
残膜厚工程における最適プロセス条件を設定し、下地膜
のダメージの低減とエツチング加工寸法精度を向上し得
るエツチングモニタ装置を提供することを目的とする。
被エツチング膜に照射する照射光を白色光とし、膜厚の
薄くなったときの白色光での干渉を利用することによっ
て問題点を解決する。
薄くなったときの白色光での干渉を利用することによっ
て問題点を解決する。
すなわち単色光（レーザ光）を直接被エツチング膜に照
射したとき、被エツチング膜の表面と下地境界面からの
反射光が干渉する。これは従来技術の前記特開昭５５−
１０４４８２号公報、実開昭５９−１０６００７号公報
においても明示されており公知である。一方白色光はさ
まざまなスペクトル（可視ないし近赤外）を持つ単色光
の合成であり、これを照射したときエツチング膜厚が厚
い（１００ｎｍ以上）ときは各波長間で干渉波形の位相
ずれが大きいため干渉しないが、膜が薄くなった（１０
０ｎｍ以下）とき各波長における干渉周期が近づき干渉
を認めることができる。干渉周期は膜の屈折率。
射したとき、被エツチング膜の表面と下地境界面からの
反射光が干渉する。これは従来技術の前記特開昭５５−
１０４４８２号公報、実開昭５９−１０６００７号公報
においても明示されており公知である。一方白色光はさ
まざまなスペクトル（可視ないし近赤外）を持つ単色光
の合成であり、これを照射したときエツチング膜厚が厚
い（１００ｎｍ以上）ときは各波長間で干渉波形の位相
ずれが大きいため干渉しないが、膜が薄くなった（１０
０ｎｍ以下）とき各波長における干渉周期が近づき干渉
を認めることができる。干渉周期は膜の屈折率。
膜厚、波長とで決まるので、白色光を被エツチング膜に
照射する照明光学系と、被エツチング膜からの反射光の
波長スペクトルを限定するフィルタ等と、反射光をモニ
タ（反射強度を検出）する光検出器と、波長の異なる前
記干渉波形の位相数点に生ずる一定値以上のピーク点用
の経過時間およびエツチング膜の屈折率、前記波長の平
均値等から前記ピーク点以降における残エツチング膜厚
を検出する残膜厚検出器とから構成されるエツチングモ
ニタ装置により以上の問題点は解決される。
照射する照明光学系と、被エツチング膜からの反射光の
波長スペクトルを限定するフィルタ等と、反射光をモニ
タ（反射強度を検出）する光検出器と、波長の異なる前
記干渉波形の位相数点に生ずる一定値以上のピーク点用
の経過時間およびエツチング膜の屈折率、前記波長の平
均値等から前記ピーク点以降における残エツチング膜厚
を検出する残膜厚検出器とから構成されるエツチングモ
ニタ装置により以上の問題点は解決される。
被エツチング膜の表面およ、び下地膜の境界面から反射
する反射光は干渉し、干渉波形を形成するが、残膜厚が
あるオーダ以下になるとこの干渉波形の反射強度が大き
くなる。またある範囲内の波長の前記反射光は前記反射
強度を有する残膜厚の所で互に位相が一致することにな
る。この位相−散点におけるピーク点間の経過時間、エ
ッチング膜の屈折率、平均波長から残膜厚検出器内の演
算手段によシ残膜厚が求められる。以上の検出、演算等
はエツチング処理中に行うことができ、インプロセス中
に残膜厚を基にして最適なプロセス条件を求めることが
できる。
する反射光は干渉し、干渉波形を形成するが、残膜厚が
あるオーダ以下になるとこの干渉波形の反射強度が大き
くなる。またある範囲内の波長の前記反射光は前記反射
強度を有する残膜厚の所で互に位相が一致することにな
る。この位相−散点におけるピーク点間の経過時間、エ
ッチング膜の屈折率、平均波長から残膜厚検出器内の演
算手段によシ残膜厚が求められる。以上の検出、演算等
はエツチング処理中に行うことができ、インプロセス中
に残膜厚を基にして最適なプロセス条件を求めることが
できる。
以下、本発明の一実施例を第１図乃至第７図によシ説明
する。
する。
第１図は実施例の構成を示したもので、エツチング室１
には上部電極２、下部電極３から構成される平行平板電
極が設置しである。下部電極３には高周波電源５が接続
してあり、対向する上部電極２はアース電位となってい
る。また上部電極２の一部に開口部２ａ（直径５−程度
）、エツチング室１の一部に透明な窓ガラス６を設けて
いる。
には上部電極２、下部電極３から構成される平行平板電
極が設置しである。下部電極３には高周波電源５が接続
してあり、対向する上部電極２はアース電位となってい
る。また上部電極２の一部に開口部２ａ（直径５−程度
）、エツチング室１の一部に透明な窓ガラス６を設けて
いる。
そして窓ガラス６の上方には／Ｓ−フミン１１を設は光
源１３から発した光をレンズ１２、ノ・−フミン１１、
窓ガラス６を通してウェハ４ｔ−照射するように配置し
である。更にハーフミラ１１の上方にレンズ１４フイル
タ１５、光検出器１６を設置し、エツチング中下部電極
ｓ上のウニ／Ｓ４の一部に光源１３から白色光を照射し
て、反射光を観察できるようにしである。光源１３は可
視光から近赤外まで分光放射率のほぼ−様な例えばタン
グステンランプとする。フィルタ１５は反射光の通過ス
ペクトルを限定するために設けてあシ、シャープカット
フィルタ１５ａとヒートカットフィルタ１５ｂの組み合
わせで構成している。
源１３から発した光をレンズ１２、ノ・−フミン１１、
窓ガラス６を通してウェハ４ｔ−照射するように配置し
である。更にハーフミラ１１の上方にレンズ１４フイル
タ１５、光検出器１６を設置し、エツチング中下部電極
ｓ上のウニ／Ｓ４の一部に光源１３から白色光を照射し
て、反射光を観察できるようにしである。光源１３は可
視光から近赤外まで分光放射率のほぼ−様な例えばタン
グステンランプとする。フィルタ１５は反射光の通過ス
ペクトルを限定するために設けてあシ、シャープカット
フィルタ１５ａとヒートカットフィルタ１５ｂの組み合
わせで構成している。
また光検出器１６の出力信号は後に詳述する残膜厚検出
器１７に入力し、残膜厚検出器１−７の出力は高周波電
源５に入力する。
器１７に入力し、残膜厚検出器１−７の出力は高周波電
源５に入力する。
エツチング処理は、エツチング室１に図示しないガス供
給装置からエツチングガスを供給し、図示しない排気装
置でエツチング室内を排気しなか、ら一定の圧力（α５
〜５ｏｐａ）に保ち、高周波電源５から高周波電力（例
えば、ＩＡ５１５ＭＨ２）を下部電極３に印加して行う
。すなわち対向電極２−５゛間にグロー放電によってプ
ラズマ７ｆ、発生させ、プラズマ７中のイオン・ラジカ
ルがウェハ４の表面で物理化学反応をおこすことにより
エツチングが進行する。
給装置からエツチングガスを供給し、図示しない排気装
置でエツチング室内を排気しなか、ら一定の圧力（α５
〜５ｏｐａ）に保ち、高周波電源５から高周波電力（例
えば、ＩＡ５１５ＭＨ２）を下部電極３に印加して行う
。すなわち対向電極２−５゛間にグロー放電によってプ
ラズマ７ｆ、発生させ、プラズマ７中のイオン・ラジカ
ルがウェハ４の表面で物理化学反応をおこすことにより
エツチングが進行する。
次にＰｏ１７−３ｉ ＩＫのエツチングを例にとり、エ
ツチング中の残膜厚をモニタする方法について説明する
。第２図は、ウェハ４の断面図であり、８１基板２１
上ＩＣ８ｉＯ２１１ｆ２２、Ｐｏ１７−８ｉ ｌｊｆ
２５、ホトレジスト２４で構成されておシ、ホトレジス
ト２４がマスクとなりＰｏ１ｙ−８ｉ膜２３をエツチン
グ加工する。光源１３から発した光はウェハ４に照射さ
れ、Ｐｏ１ｙ−８ｉ膜２３の表面で反射された光２５と
、Ｐｏ１７−８１膜２３と５１０２膜２２との界面とで
反射された光２６に光路差が生じる。
ツチング中の残膜厚をモニタする方法について説明する
。第２図は、ウェハ４の断面図であり、８１基板２１
上ＩＣ８ｉＯ２１１ｆ２２、Ｐｏ１７−８ｉ ｌｊｆ
２５、ホトレジスト２４で構成されておシ、ホトレジス
ト２４がマスクとなりＰｏ１ｙ−８ｉ膜２３をエツチン
グ加工する。光源１３から発した光はウェハ４に照射さ
れ、Ｐｏ１ｙ−８ｉ膜２３の表面で反射された光２５と
、Ｐｏ１７−８１膜２３と５１０２膜２２との界面とで
反射された光２６に光路差が生じる。
光源からの光が単色光（波長λ、）であれば、反射光２
５．２６はエツチング開始時（Ｐｏ１ｙ−８ｉの膜厚が
厚い時点）からエツチング完了時点まで干渉し、光検出
器１６で得られる反射強度は第３図の曲線３１のように
なる。ウェハに照射する光が垂直の場合、干渉波形の周
期ＰはＰｏ１ｙ−８ｉ膜２５の屈折率ｎ１膜厚をｄとし
たとき ゛で与えられる。（例えば久保田著：波動光学 岩波全
薔）λ、と異なる２つの波長λ２．λ５（λ１〉λ２〉
λ、）ヲ用いれば、光検出器１６で検出する反射強度は
第３図の曲線３２．３３のように周期がそれぞ明らかな
ように、膜厚ｄが厚い時点では、３つの干渉波形の位相
ずれが大きく、逆に膜厚が薄く”なったとき（第３図で
いう２０ｎｍ以下）は位相ずれが小さく、はとんど重な
ってしまう。そこで照射光を白色光とし、λ３〜λ、の
広い波長範囲の反射光をとるようにフィルタ１５を設定
してやれば、反射強度の波形は膜厚の薄くなったときだ
け大きく変化する。例えばフィルタ１５を透過限界波長
３５０ｎｍのシャープカットフィルタ（通過域〉３５０
ｎｍ）１５ａと、透過限界波長１１０５０ｎのヒートカ
ットフィルタ（通過域（１０５０ｎｍ）１５ｂの組み合
せで構成すると、光検出器１６では波長範囲３５０〜１
１０５０ｎの光のみ検出することになり、これをエツチ
ング中モニタすると反射強度の信号波形は第４図の４１
に示すように膜厚ｄ）１００ｎｍでは干渉が認められず
、膜厚０（ｄ（１００ｎｍでのみ干渉が起こる。
５．２６はエツチング開始時（Ｐｏ１ｙ−８ｉの膜厚が
厚い時点）からエツチング完了時点まで干渉し、光検出
器１６で得られる反射強度は第３図の曲線３１のように
なる。ウェハに照射する光が垂直の場合、干渉波形の周
期ＰはＰｏ１ｙ−８ｉ膜２５の屈折率ｎ１膜厚をｄとし
たとき ゛で与えられる。（例えば久保田著：波動光学 岩波全
薔）λ、と異なる２つの波長λ２．λ５（λ１〉λ２〉
λ、）ヲ用いれば、光検出器１６で検出する反射強度は
第３図の曲線３２．３３のように周期がそれぞ明らかな
ように、膜厚ｄが厚い時点では、３つの干渉波形の位相
ずれが大きく、逆に膜厚が薄く”なったとき（第３図で
いう２０ｎｍ以下）は位相ずれが小さく、はとんど重な
ってしまう。そこで照射光を白色光とし、λ３〜λ、の
広い波長範囲の反射光をとるようにフィルタ１５を設定
してやれば、反射強度の波形は膜厚の薄くなったときだ
け大きく変化する。例えばフィルタ１５を透過限界波長
３５０ｎｍのシャープカットフィルタ（通過域〉３５０
ｎｍ）１５ａと、透過限界波長１１０５０ｎのヒートカ
ットフィルタ（通過域（１０５０ｎｍ）１５ｂの組み合
せで構成すると、光検出器１６では波長範囲３５０〜１
１０５０ｎの光のみ検出することになり、これをエツチ
ング中モニタすると反射強度の信号波形は第４図の４１
に示すように膜厚ｄ）１００ｎｍでは干渉が認められず
、膜厚０（ｄ（１００ｎｍでのみ干渉が起こる。
そこで次にこの反射強度の信号波形４１から残膜厚をイ
ンプロセスで検出する手順を第１図、第４図、第５図を
用いて説明する。
ンプロセスで検出する手順を第１図、第４図、第５図を
用いて説明する。
第１図の残膜厚検出器１°７で１７ａは比較回路、１７
ｂは残膜厚算出器、１７ｃは警報器、１７ｄは表示器で
ある。また第５図は残膜厚検出器１７の処理手順を表わ
すフローチャートである。
ｂは残膜厚算出器、１７ｃは警報器、１７ｄは表示器で
ある。また第５図は残膜厚検出器１７の処理手順を表わ
すフローチャートである。
エツチング開始と同時に反射強度Ｖを比較回路１７ａ、
残膜厚算出器１７ｂに逐時取り込み（ステップ６１）比
較回路１７ａにおいてあらかじめ設定しておいた閾値Ｖ
いと比較していく（ステップ６２）。
残膜厚算出器１７ｂに逐時取り込み（ステップ６１）比
較回路１７ａにおいてあらかじめ設定しておいた閾値Ｖ
いと比較していく（ステップ６２）。
閾値ｖｔｈは信号変化の大きい領域４２（第４図）を求
めるための閾値であってエツチング開始直後の反射強度
Ｖ。の１．５倍に設定しておく。閾値ｖｔｈを越えて現
われる上側のピークＡ時点での残膜厚ムであり反射強度
の時間変化率△Ｖ／Δｔがゼが。
めるための閾値であってエツチング開始直後の反射強度
Ｖ。の１．５倍に設定しておく。閾値ｖｔｈを越えて現
われる上側のピークＡ時点での残膜厚ムであり反射強度
の時間変化率△Ｖ／Δｔがゼが。
口になることで検出できる（ステップ６４．６５）。
ここにｎは前述と同じ被エツチング膜の屈折率であり、
λ。は検出波長の平均値であって上記波長範囲３５０ｎ
ｍないし１１０５０ｎでは６９０ｎｍとなる。
λ。は検出波長の平均値であって上記波長範囲３５０ｎ
ｍないし１１０５０ｎでは６９０ｎｍとなる。
従ってＰｏ１ｙ−３ｉ膜でＡ時点は残膜厚６０ｎｍの点
である。従来のレーザ光を用いる方法ではエツチング開
始直後から反射強度は干渉波形と同じ強さとなるのでエ
ツチング開始直後の反射強度から閾値を示えることは難
しかったが本発明では前述のようにＶ。の１．３倍とい
う具合に非常に簡単に与えることが可能である。さて、
Ａ時点では残膜厚算出器１７ｂの出力によって警報器１
７ｃが警報を発し、エツチング中の作業者に残膜厚が１
１００ｎを切ったことの注意を喚気するとともに、残膜
厚を表示器１７ｄに表示する。次に同様に下側ピークの
Ｂ時点を検出する（ステップ６６ないし６８）。Ｂ時で
は残膜厚２２ｎｍであり、これを表示器１７ｄに表示す
る、Ａ時点からＢ時点までの経過時間Ｔが被点以降の経
過時間ｔの測定によって残膜厚Ｘは（２）式で算出され
る。
である。従来のレーザ光を用いる方法ではエツチング開
始直後から反射強度は干渉波形と同じ強さとなるのでエ
ツチング開始直後の反射強度から閾値を示えることは難
しかったが本発明では前述のようにＶ。の１．３倍とい
う具合に非常に簡単に与えることが可能である。さて、
Ａ時点では残膜厚算出器１７ｂの出力によって警報器１
７ｃが警報を発し、エツチング中の作業者に残膜厚が１
１００ｎを切ったことの注意を喚気するとともに、残膜
厚を表示器１７ｄに表示する。次に同様に下側ピークの
Ｂ時点を検出する（ステップ６６ないし６８）。Ｂ時で
は残膜厚２２ｎｍであり、これを表示器１７ｄに表示す
る、Ａ時点からＢ時点までの経過時間Ｔが被点以降の経
過時間ｔの測定によって残膜厚Ｘは（２）式で算出され
る。
残膜厚ｎの値は表示器１７ｄに逐時表示される（ステッ
プ６９．７０ ）。また更に反射強度Ｖの時間変化率が
ゼロになるエツチングの完了時点Ｅ（第４図）を出力す
る（ステップ７２）ことももちろん可能である。
プ６９．７０ ）。また更に反射強度Ｖの時間変化率が
ゼロになるエツチングの完了時点Ｅ（第４図）を出力す
る（ステップ７２）ことももちろん可能である。
以上説明した残膜検出器１７でエツチング完了前のＡ時
点、Ｂ時点もしくはＢ時点以降の最適時点において第１
図に示すように高周波電源５に制御指令送り、下部電極
３への印加電力を下げる等エツチング条件を適宜制御す
れば、下地膜へのダメージをおさえ、加工寸法精度の良
好なエツチングをすることができる。
点、Ｂ時点もしくはＢ時点以降の最適時点において第１
図に示すように高周波電源５に制御指令送り、下部電極
３への印加電力を下げる等エツチング条件を適宜制御す
れば、下地膜へのダメージをおさえ、加工寸法精度の良
好なエツチングをすることができる。
また、高周波電力の制御だけでなく、エツチング室１へ
導入するエツチングガスの種類や量を制御したり、真空
排気系の排気速度を可変オリフィスで制御し、エツチン
グ圧力を変えてエツチング条件を制御可能なことは言う
までもない。
導入するエツチングガスの種類や量を制御したり、真空
排気系の排気速度を可変オリフィスで制御し、エツチン
グ圧力を変えてエツチング条件を制御可能なことは言う
までもない。
更に被エツチング膜はＰｏ１７−８ｉだけでなく、Ｓｉ
０２ 、 Ｓｉ５ Ｎ４等にも適用できる。
０２ 、 Ｓｉ５ Ｎ４等にも適用できる。
次に本発明の他の実施例を第６図に示す。第６図におい
て第１図と同一符号を付したものは第１図と同一部分を
示し説明を省略する。第６図で第１図と異なる点は、第
６図では、第１図におけるフィルタ１５がなく、第１図
の光検出器１６の代わりにＣＯＤリニアイメージセンサ
１８を用いている点である。第６図の構成において、Ｃ
ＣＤ ＩＪニアイメージセンサ１８の波長感度特性が、
波長３５０ｎｍないし１１０５０ｎと可視光から近赤外
と限られているため、反射光の、検出波長範囲が自ずと
３５０ｎｍないし１１０５０ｎに限定される。従って第
４図に示した反射強度と同様の信号を得ることができ、
この信号を残膜厚検出器１７に入力して前述と全く同じ
処理を行って残膜厚を検出することができる。
て第１図と同一符号を付したものは第１図と同一部分を
示し説明を省略する。第６図で第１図と異なる点は、第
６図では、第１図におけるフィルタ１５がなく、第１図
の光検出器１６の代わりにＣＯＤリニアイメージセンサ
１８を用いている点である。第６図の構成において、Ｃ
ＣＤ ＩＪニアイメージセンサ１８の波長感度特性が、
波長３５０ｎｍないし１１０５０ｎと可視光から近赤外
と限られているため、反射光の、検出波長範囲が自ずと
３５０ｎｍないし１１０５０ｎに限定される。従って第
４図に示した反射強度と同様の信号を得ることができ、
この信号を残膜厚検出器１７に入力して前述と全く同じ
処理を行って残膜厚を検出することができる。
本発明によればエツチング膜への照射光を白色光とし、
広い波長範囲の反射光をとるようにしているので被エツ
チング膜の残膜が薄くなったときはじめて反射強度波形
が大きく変化する。このため従来のレーザ干渉法で求め
られなかった被エツチング膜の残膜厚がインプロセスで
検出可能となった。この結果、残膜厚に対して最適なプ
ロセス条件の設定ができ、下地膜へのダメージ低減とエ
ツチング加工寸法精度が著しく向上することができる。
広い波長範囲の反射光をとるようにしているので被エツ
チング膜の残膜が薄くなったときはじめて反射強度波形
が大きく変化する。このため従来のレーザ干渉法で求め
られなかった被エツチング膜の残膜厚がインプロセスで
検出可能となった。この結果、残膜厚に対して最適なプ
ロセス条件の設定ができ、下地膜へのダメージ低減とエ
ツチング加工寸法精度が著しく向上することができる。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図はクエハの
断面図でエツチング進行に伴う変化を説明する説明図、
第３図は単色光での反射光の干渉波形の線図、第４図は
フィルタもしくは光検出器により限定した波長範囲での
反射強度を示す線図、第５図は残膜厚検出器の処理手順
を表わすフローチャート、第６図は本発明の他の実施例
の構成図である。 １・・・エツチング室、２．５・・・電極、２ａ・・・
開口部、６・・・窓ガラス、１１・・・ハーフミラ−１
１２゜１４・・・レンズ、１３・・・光源、１５・・・
フィルタ、第 １ 図 ！７−・・＾躾厚牧雷略 第３（￥］ ←復啓ｄ（１ｍ） 第５１￥１ 第 ６１２］ Ｉ８・・・ＣＣＤリニア４ノー３”６じブ１７・・°残
繰厚Ｍ出葛
断面図でエツチング進行に伴う変化を説明する説明図、
第３図は単色光での反射光の干渉波形の線図、第４図は
フィルタもしくは光検出器により限定した波長範囲での
反射強度を示す線図、第５図は残膜厚検出器の処理手順
を表わすフローチャート、第６図は本発明の他の実施例
の構成図である。 １・・・エツチング室、２．５・・・電極、２ａ・・・
開口部、６・・・窓ガラス、１１・・・ハーフミラ−１
１２゜１４・・・レンズ、１３・・・光源、１５・・・
フィルタ、第 １ 図 ！７−・・＾躾厚牧雷略 第３（￥］ ←復啓ｄ（１ｍ） 第５１￥１ 第 ６１２］ Ｉ８・・・ＣＣＤリニア４ノー３”６じブ１７・・°残
繰厚Ｍ出葛
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、白色光を照射する光源と、該白色光を被エッチング
物質側に導く照明光学系と、エッチング被膜層からの反
射光の内、その波長が可視光から近赤外域範囲のものの
み通過させるフィルタと、前記エッチング被膜層の表面
および下地膜の境界面からの反射光の干渉から生ずる干
渉波形の反射強度を検出する光検出器と、波長の異なる
前記干渉波形の位相一致点に生ずる一定値以上のピーク
点間の経過時間およびエッチング膜の屈折率、前記波長
の平均値から前記ピーク点以降の経過時間における残エ
ッチング膜厚を検出する残膜厚検出器とを有することを
特徴とするエッチングモニタ装置。 ２、前記フィルタを通過する反射光の波長範囲が３５０
ｎｍから１０５０ｎｍのものである特許請求の範囲第１
項に記載のエッチングモニタ装置。 ３、白色光を照射する光源と、該白色光を被エッチング
物質側に導く照明光学系と、エッチング被膜層からの反
射光の内、その波長が可被光から近赤外域範囲の反射光
のみを検出すべく構成され前記エッチング被膜層の表面
および下地膜の境界面からの反射光の干渉から生ずる干
渉波の反射強度を検出する光検出器と、波長の異なる前
記干渉波形の位相一致点に生ずる一定値以上のピーク点
間の経過時間およびエッチング膜の屈折率、前記波長の
平均値から前記ピーク点以降の経過時間における残エッ
チング膜厚を検出する残膜厚検出器とを有することを特
徴とするエッチングモニタ装置。 ４、前記光検出器で検出可能な波長範囲が３５０ｎｍか
ら１０５０ｎｍのものである特許請求の範囲第３項に記
載のエッチングモニタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27009487A JPH01114040A (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | エッチングモニタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27009487A JPH01114040A (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | エッチングモニタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01114040A true JPH01114040A (ja) | 1989-05-02 |
Family
ID=17481448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27009487A Pending JPH01114040A (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | エッチングモニタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01114040A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001085388A (ja) * | 1999-09-14 | 2001-03-30 | Tokyo Electron Ltd | 終点検出方法 |
| JP2008091673A (ja) * | 2006-10-03 | 2008-04-17 | Tokyo Electron Ltd | 処理終点検出方法及び処理終点検出装置 |
-
1987
- 1987-10-28 JP JP27009487A patent/JPH01114040A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001085388A (ja) * | 1999-09-14 | 2001-03-30 | Tokyo Electron Ltd | 終点検出方法 |
| JP2008091673A (ja) * | 2006-10-03 | 2008-04-17 | Tokyo Electron Ltd | 処理終点検出方法及び処理終点検出装置 |
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