JPH01152286A - Method for monitoring final point trace of plasma etching reactor - Google Patents

Method for monitoring final point trace of plasma etching reactor

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JPH01152286A
JPH01152286A JP19528988A JP19528988A JPH01152286A JP H01152286 A JPH01152286 A JP H01152286A JP 19528988 A JP19528988 A JP 19528988A JP 19528988 A JP19528988 A JP 19528988A JP H01152286 A JPH01152286 A JP H01152286A
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Abstract

PURPOSE: To enable a method for detecting the abnormality during a production process operation and ameliorates the same by analyzing the characteristic of the candidate region of an actual end point trace over the entire part of the characteristic of the region of a reference end point trace to be matched.
CONSTITUTION: The reference end point trace(EPT) is first regulated. This reference EPT is divided to plural regions and the region of the actual EPT is matched. The characteristic of the desired matching region of the actual EPT and the characteristic of the region of the reference EPT to be matched are compared. As a result, whether the abnormality occurs at what time during the etching operation may be verified by this system. The regions are analyzed in details and the process specification rule is applied, by which the estimation of the case to the verified abnormality is made possible by this system.
COPYRIGHT: (C)1989,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、自動化された品質コントロールおよびプロセ
スオペレーション技術に関するもので、特に、製造プロ
セスオペレーション中の異常を検出する改良された方法
および装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of the Invention] The present invention relates to automated quality control and process operation techniques, and more particularly to an improved method and apparatus for detecting anomalies during manufacturing process operations. It is.

〔従来技術とその問題点〕[Prior art and its problems]

半導体デバイスの製造に当り、個々の半導体デバイスの
プロセスには多数のステップが組合わされている。この
ような半導体デバイスの製造中、種々のプロセスにおけ
る品質制御検査を確立するために種々の試みが行われて
いる。一般に、これら品質コントロールチエツク(品質
制御検査)のためのシステムには、製造プロセス中の種
々の段階において、これら半導体デバイス中の選択され
た見本を物理的に検査または試験する方法が包含されて
いる。しかし乍ら、このようなシステムは、煩雑である
と共に比較的高価である。更に、多くの場合、これらシ
ステムが、製造プロセスから任意に選ばれたデバイスの
みに適用されるために、製造された各デバイスの品質を
保証することができない。更に、すでに開発されたシス
テムによれば、エラーがすでに発生してしまった後の時
点における製造プロセス中の問題点を検出するように作
動するものである。この結果、このエラーが後段階の品
質制御検査において検出される前に、多数の半導体デバ
イスに関する特定のプロセス動作中に同一のエラーが繰
返して発生してしまう欠点があった。経済的な観点から
明らかなように、これら異常が発生した後、可能な限り
早急に、製造プロセス中の異常を検出する製造方法が望
まれている。更に、これら異常の検出がリアルタイムに
行うことができることが望ましいものである。換言すれ
ば、これら異常が発生している時点で検出できることが
望ましいものである。このような瞬時の検出を利用する
ことによって、製造中に、半導体デバイスに対して同一
のプロセス異常が繰返えされることを回避できる。
In the manufacture of semiconductor devices, a large number of steps are combined in the process of each individual semiconductor device. During the manufacture of such semiconductor devices, various attempts have been made to establish quality control inspections in various processes. Typically, these systems for quality control checks include methods for physically inspecting or testing selected specimens of these semiconductor devices at various stages during the manufacturing process. . However, such systems are cumbersome and relatively expensive. Moreover, in many cases these systems are not able to guarantee the quality of each manufactured device because they are applied only to devices that are arbitrarily selected from the manufacturing process. Furthermore, previously developed systems operate to detect problems in the manufacturing process at a point after an error has already occurred. As a result, the same error may repeatedly occur during a particular process operation for a large number of semiconductor devices before the error is detected in a subsequent quality control inspection. As is clear from an economical point of view, there is a need for a manufacturing method that detects abnormalities during the manufacturing process as soon as possible after these abnormalities occur. Furthermore, it is desirable that these abnormalities can be detected in real time. In other words, it is desirable to be able to detect these abnormalities when they occur. By utilizing such instantaneous detection, it is possible to avoid repeating the same process abnormality on semiconductor devices during manufacturing.

半導体デバイスの製造における共通のプロセス動作はプ
ラズマエツチングである。このプラズマエツチングにお
いて、共通の名称である“スライス”形態の半導体デバ
イスを、エツチングチャンバー中に、特定のガスを介在
させ、所定の圧力および温度の下で、RF(高周波)電
力を供給して配置させる。エツチング処理中、この半導
体スライスの表面上の特定の材料が、このチャンバー中
のガスと反応し、次に、このスライス表面から蒸発する
ようになる。スライスに対する代表的なエツチングプロ
セスは、1分間以内または数分までまたはこれを超過す
る時間だけ続行されるものである。
A common process operation in the manufacture of semiconductor devices is plasma etching. In this plasma etching, a semiconductor device in the form of a "slice" (commonly called "slice") is placed in an etching chamber by supplying RF (radio frequency) power under a specific gas and a predetermined pressure and temperature. let During the etching process, certain materials on the surface of the semiconductor slice react with the gas in the chamber and then become evaporated from the slice surface. A typical etching process for a slice is one that lasts up to a minute or up to several minutes or more.

代表的な従来のエツチング反応器には、エツチングプロ
セスの特定の項目を監視するための装置が設けられてい
る。これら反応器には、オンライン式ハードウェア監視
を実行するための装置、例えば、反応器の温度および圧
力、RF電源電力、供給ガスの流量を監視するための装
置が設けられている。
A typical conventional etching reactor is equipped with equipment for monitoring certain aspects of the etching process. These reactors are equipped with equipment to perform on-line hardware monitoring, such as equipment to monitor reactor temperature and pressure, RF power supply power, and feed gas flow rates.

また、従来のエツチング装置には、このエツチング動作
の終了点を検出できるように設計された装置も設けられ
ている。本明細書中に参考のために開示されたソリッド
ステートテクノロジー(5olid 5tate Te
chnology )、1981年4月、第115〜1
22頁の、“プラズマエツチングの終了点を検出する方
法(Paul J、 MarcouxおよびPang 
Don Foo著)によれば、このような装置に関する
数種類の方法が提案されている。これら提案された方法
には、発光分光学、光学反射、質量分析、インピーダン
ス監視、ラングミュアプローブ監視および圧力監視の各
方法が用いられている。
Conventional etching apparatus also include devices designed to detect the end point of this etching operation. Solid state technology (5solid 5tate Te) disclosed herein by reference.
chnology), April 1981, No. 115-1
“Method for Detecting the End Point of Plasma Etching” (Paul J, Marcus and Pang, p. 22).
Several methods have been proposed for such devices, according to Don Foo (author). These proposed methods include emission spectroscopy, optical reflectance, mass spectrometry, impedance monitoring, Langmuir probe monitoring, and pressure monitoring methods.

何れの監視方法を利用したとしても終了点監視装置は、
所望のエツチング反応の終了(完了)を検出するように
作用すので、エツチャーによってこのエツチングサイク
ルが終了し、更に、未処理スライスのエツチングの準備
が完了したことを通知できる。
No matter which monitoring method is used, the end point monitoring device
It serves to detect the completion of the desired etching reaction, so that the etcher can signal that the etching cycle is complete and that the unprocessed slice is ready for etching.

この終了点検出のための頻繁に用いられている方法では
、終了点トレース(EPTと略称する)が利用されてい
る。このEPTとは、発光分光手段によって実現される
もので、プラズマ中のガスの濃度をエツチングすべきス
ライスの表面に亘って測定するためのものである。この
EPTによって、エツチング反応の反応物または製品を
監視できるように設計されている。例えば、所望のエツ
チング製品であるこれらガスを測定できるようにEPT
を調整することによって、監視装置はこれらエツチング
製品が最早、プラズマ中に放出されなくなった時を検出
でき、これによって所望のエツチング反応の終了点を通
知できる。一般に、終了点検出器は、監視中の種の濃度
におけるエツチングプロセスへの急峻な変化を見つけ、
この終了点が予期されるおよその時間を検出できるよう
に設計されている。この装置は以下の点で有益なもので
ある。即ち、エツチング装置に対してエツチングサイク
ルの終了に移行する信号を供給し、エツチング処理した
半導体スライスを取除き、更に、新しい(未処理)の半
導体スライスをエツチングチャンバ中に挿入するもので
ある。
A frequently used method for endpoint detection utilizes endpoint tracing (abbreviated as EPT). This EPT is realized by an emission spectroscopy means and is used to measure the concentration of gas in the plasma over the surface of the slice to be etched. This EPT is designed to monitor the reactants or products of the etching reaction. For example, EPT
By adjusting , the monitoring device can detect when these etching products are no longer released into the plasma, thereby signaling the end of the desired etching reaction. In general, endpoint detectors locate abrupt changes in the concentration of the species being monitored to the etching process;
It is designed to detect the approximate time at which this end point is expected. This device is beneficial in the following respects. That is, a signal is provided to the etching apparatus to terminate the etching cycle, remove the etched semiconductor slice, and insert a new (unprocessed) semiconductor slice into the etching chamber.

しかし乍ら、これら終了点検出器には、応用されたもの
または単に理論上のものであっても、数種類の制限が存
在する。基本的な制限としては、これら検出器は、エツ
チング動作の終了を検出するのみに作用する。従って、
これら検出器によって、エツチングプロセスが最良の状
態で続行されているか、またはこのプロセス中に異常が
発生したかどうかの情報が何も与えられない欠点がある
However, there are several limitations to these endpoint detectors, whether applied or merely theoretical. The basic limitation is that these detectors only function to detect the end of the etching operation. Therefore,
These detectors have the disadvantage that they do not give any information as to whether the etching process is continuing in the best possible manner or whether anomalies have occurred during this process.

エツチングプロセスが最良の状態で進行中または完了し
たかを決定できるプロセスまたは装置を所望する要求が
起っている。すべてのスライスのエツチング状態を自動
的にチエツクできるようなエツチング監視システムによ
って、最近の半導体製造の品質コントロールシステムに
おける上述した種々の問題点を解決できるものである。
A need has arisen for a process or apparatus that can determine whether an etching process is optimally underway or complete. An etching monitoring system that can automatically check the etching status of all slices would solve the above-mentioned problems in modern semiconductor manufacturing quality control systems.

更に、エツチング動作する前に、半導体デバイス上に形
成された層が、所定の方法で形成されると共に処理され
たかどうかを知るための情報が得られるような状態にお
けるエツチングプロセスを監視できるシステムであれば
、更に利点がある。
Additionally, any system capable of monitoring the etching process in a manner that provides information to determine whether the layers formed on the semiconductor device have been formed and processed in a predetermined manner prior to the etching operation. There are further advantages.

従来の装置およびプロセスでは、上述した所望の利益を
得ることはできなかった。
Conventional equipment and processes have not been able to achieve the desired benefits described above.

本願人に譲渡された出願中の特許出願(米国特許出願番
号第046,497号、1987年5月4日出願、本願
より後顧である)には、循環的に繰返えされるプロセス
動作中における異常を検出するための方法および装置が
開示されている。この出願における特定発明は、半導体
デバイスの製造におけるプラズマエツチングプロセスに
関するものである。この発明の実施例によれば、各半導
体スライスのエツチングに対する実際の終了点トレース
(EPT)を、予め決められた基準のEPTと詳細に亘
り比較して、エツチングが所定通り進行中であるかを決
定するのみならず、エツチングの前に所定の動作が適当
にスライスに対して実行されているかを決定している。
A co-pending patent application (U.S. Patent Application Ser. A method and apparatus for detecting anomalies is disclosed. The particular invention in this application relates to plasma etching processes in the manufacture of semiconductor devices. In accordance with an embodiment of the invention, the actual end point trace (EPT) for each semiconductor slice etch is compared in detail to a predetermined reference EPT to determine whether the etch is progressing as desired. It not only determines, but also determines whether a predetermined operation has been properly performed on the slice before etching.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、上述した関連発明に開示された方法および装
置の改良を目的とするものである。
The present invention aims to improve the methods and apparatus disclosed in the related inventions mentioned above.

〔発明の要旨〕[Summary of the invention]

本発明によれば、循環的、即ち繰返し行われるプロセス
動作における異常を検出するための改良された方法およ
び装置を提供することができる。
According to the present invention, an improved method and apparatus for detecting anomalies in cyclical or repeated process operations can be provided.

また、本発明の特定の応用例としては、半導体デバイス
の製造におけるプラズマエツチングプロセスである。更
に、終了点トレースデータに適用された本発明の一実施
例によれば、半導体スライスのエツチングに対する実際
の終了点トレースデータと、実行される特定のエツチン
グプロセスに対する予め決められた基準の終了点トレー
スとの間の改善された分析が得られる。本発明のブラク
ティスによれば、多くの場合、この終了点トレースデー
タの分析によって、エツチング反応における検出された
異常の実質的な原因が推定できることがわかった。また
、本発明にれば、この終了点データの分析によって、エ
ツチングプロセスの前の半導体デバイス上に形成された
材料の層に関連する価値ある情報を得ることができる。
A particular application of the invention is plasma etching processes in the manufacture of semiconductor devices. Further, in accordance with one embodiment of the present invention applied to endpoint trace data, actual endpoint trace data for etching a semiconductor slice and a predetermined reference endpoint trace for the particular etching process being performed. This results in improved analysis between In accordance with the present invention, it has been found that in many cases, analysis of this endpoint trace data allows the substantial cause of a detected anomaly in the etching reaction to be deduced. Additionally, in accordance with the present invention, analysis of this endpoint data can provide valuable information related to the layers of material formed on the semiconductor device prior to the etching process.

プラズマエツチングと組合わされた本発明の一実施例に
よれば、各スライスのエツチングに対する実際の終了点
トレースを、予め決められた基準のEPTと詳細に比較
することによって、エツチングが所定の通りに進行して
いるかどうかを決定できるだけでなく、エツチングの前
に所定の動作が適切にスライスに実行されているかを決
定できる。例えば、本発明によれば、堆積が過剰に厚い
かまたは薄い場所、フォトリソグラフィステップが省略
されているか、または不正確に行われて所定の構成がま
だ包囲されている場所の状態を分析することができる。
According to one embodiment of the present invention in conjunction with plasma etching, the etch progresses as desired by closely comparing the actual end point trace for each slice etch with a predetermined reference EPT. In addition to determining whether a given operation has been properly performed on a slice before etching. For example, according to the present invention, it is possible to analyze the conditions where the deposition is too thick or thin, where the photolithography step is omitted or performed incorrectly and the predetermined features are still surrounded. Can be done.

前述した実施例によれば、最初に基準のEPTが規定さ
れる。この基準のEPTを複数の領域に分割し、これら
分割領域の各々は、エツチングプロセス中の対応の接続
個所またはステップに関して重要性を有している。実際
のEPTは、半導体スライスの各々のエツチング中に得
られる。この実際のEPTを、このEPTの傾斜点にお
ける変化を基準として複数の領域に分割する。一連の実
践的な機能を適用して、実際の終了点トレースの領域を
基準のEPTの領域とを整合させる。これは、実際のE
PTの要望されたマツチング(整合)領域の特性と、整
合すべき基準EPTの領域の特性とを比較することによ
って実行される。実際のEPTの領域の各々を基準EP
Tの領域とマツチングさせた場合に、各領域の予め決め
られた特性を基準EPTの対応の領域の特性とを比較す
るものである。このような比較は、監視すべき特定のプ
ロセスに適合された一組のルールを実行することによっ
て行われる。これらルールは“プロセス特定”ルールと
称される。これらプロセス特定ルールによって一組のル
ールが呼び出され、これによってあらゆる2つの領域の
特性の一般的な組が比較される。これら後者のルールは
、プロセス独立ルールと称される。実際のEPTの領域
と基準EPTの領域とを比較することによって、エツチ
ング動作中に何時に異常が発生していたかをこのシステ
ムによって証明できる。領域を詳細に分析すると共に、
プロセス特定ルールを適用することによって、証明され
た異常に対する原因をこのシステムによって推測できる
According to the embodiment described above, a reference EPT is first defined. This reference EPT is divided into a plurality of regions, each of which has significance with respect to a corresponding connection point or step during the etching process. The actual EPT is obtained during the etching of each semiconductor slice. This actual EPT is divided into a plurality of regions based on the change in the slope point of this EPT. A series of practical functions are applied to align the area of the actual endpoint trace with the area of the reference EPT. This is the actual E
This is done by comparing the characteristics of the desired matching region of the PT with the characteristics of the region of the reference EPT to be matched. Reference EP for each of the areas of actual EPT
When matching the regions of T, the predetermined characteristics of each region are compared with the characteristics of the corresponding region of the reference EPT. Such a comparison is performed by executing a set of rules adapted to the particular process to be monitored. These rules are called "process specific" rules. These process-specific rules invoke a set of rules that compares the general set of characteristics of any two domains. These latter rules are referred to as process independent rules. By comparing the area of the actual EPT and the area of the reference EPT, the system can prove when an anomaly occurred during the etching operation. In addition to analyzing the area in detail,
By applying process-specific rules, the system can infer causes for proven anomalies.

本発明によれば、連続的に変化し得るデータ曲線を連続
的に変化し得るデータ曲線と比較し、分析できる能力を
有するシステムを提供することができる利点がある。
The present invention has the advantage of providing a system that has the ability to compare and analyze continuously varying data curves with continuously varying data curves.

本発明の特定の利点によれば、特定のデータ曲線の特定
領域の形状または持続期間中の変化を許容することがで
きると共に、実際のデータ曲線の予め規定された領域を
証明でき、更に、これらを基準曲線の対応の領域と比較
できる。このことは、種々の理由に、より特別な利点で
ある。即ち、実際のデータ曲線の1つまたはそれ以上の
領域の持続時間は、曲線毎に大きく変化するからである
According to a particular advantage of the present invention, changes in the shape or duration of particular regions of a particular data curve can be tolerated, and predefined regions of the actual data curve can be demonstrated; can be compared with the corresponding area of the reference curve. This is a particular advantage for various reasons. That is, the duration of one or more regions of an actual data curve will vary widely from curve to curve.

正確に、実際のデータ曲線の各々を分析するために、最
初に開始および終了点を正確に証明すると共に、曲線の
各領域の持続時間を正確に決めることは極めて重要なこ
とである。
In order to accurately analyze each of the actual data curves, it is extremely important to first accurately establish the starting and ending points, as well as accurately determining the duration of each region of the curve.

更に、本発明の利点によれば、連続的に変化し得る曲線
の領域を規定すると共に比較し、実際のデータ曲線のど
の領域が持続期間を“延長”できるでたけてなく、時間
に対して“浮遊”することもできる。例えば、データ曲
線の初期の領域が過度に長い持続時間のものであれば、
本発明によってそのように延長された持続期間を許容で
きると共に、データ曲線中の連続した領域の境界を依然
として証明できる利益がある。
Further, according to an advantage of the present invention, it is possible to define and compare the regions of the curves that can vary continuously, and to determine which regions of the actual data curves are inconspicuous and whose duration can be "extended" over time. It can also “float”. For example, if the initial region of the data curve is of excessively long duration,
The present invention has the advantage of being able to tolerate such extended durations while still proving the boundaries of continuous regions in the data curve.

また、更に、本発明の利点によれば、本発明のシステム
は規格化されており、このため、エツチングまたは製造
動作を変化させるために容易に且つ、迅速に本発明のシ
ステムを適用できる。
Still further, it is an advantage of the present invention that the system of the present invention is standardized so that it can be easily and quickly applied to modify etching or manufacturing operations.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例を図面を参照し乍ら詳述する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

前述したように、本発明によれば、繰返しタイプのプロ
セス(処理)動作における異常を検出するための改良さ
れた方法および装置を提供することができる。
As previously mentioned, the present invention provides an improved method and apparatus for detecting anomalies in repetitive type process operations.

本発明をそのような繰返し行なうプロセス動作に応用す
るもので、このような動作を装置によって監視でき、こ
れによってモニタ(監視)すべきプロセスの進行状態に
相関関係を有する連続的に変化し得る電気信号またはE
PTが得られる。木発明で利用されるこのような連続的
可変信号の1つのタイプは、時間基準のものである。即
ち、この信号は時間で変化する。また、この信号は、時
間で変化する強度の1つである。このような信号は頻繁
に複数領域に分類することができ、これら領域は実行す
べきプロセスのステップまたは部分に対応している。ま
た、この信号を好適または基準信号として規定できるこ
とが重要である。ここで、基準信号はこのプロセスが好
適な状態で進行した時に得られる信号を表わしている。
The present invention is applied to such repetitive process operations, which can be monitored by a device that generates continuously variable electrical signals that are correlated to the progress of the process to be monitored. signal or E
PT is obtained. One type of such continuously variable signals utilized in tree inventions are time-based. That is, this signal changes over time. Also, this signal is one of time varying intensity. Such signals can often be classified into multiple areas, which areas correspond to steps or parts of the process to be performed. It is also important to be able to define this signal as a preferred or reference signal. Here, the reference signal represents the signal obtained when the process is proceeding under favorable conditions.

従って、プロセス動作中に受信した実際の信号を基準信
号の特性にマツチング(整合)させることができる。
Therefore, the actual signal received during process operation can be matched to the characteristics of the reference signal.

本発明においては、基準カーブを以下のように規定する
。即ち、このカーブは、検知装置がプロセスを監視して
いる場合には、予期された連続的可変信号に相当するも
のである。プロセス動作中、実際のカーブが得られこれ
によって検知装置の出力を表わす。プロセスサイクル中
またはその後で、実際のカーブの領域を基準カーブの対
応の領域に対してマツチングさせ、この結果、実際のカ
ーブによりこのプロセスが良好な状態で進行中または進
行済みであるかを決定するか、またはプロセス中に異常
が発生したかを推定できる。基準カーブの各領域と比較
される実際のカーブの各領域の特性は、領域毎に変化す
るものであり、この特性は、これら領域が対応する特定
のプロセスステップに対するプロセスおよびデータの考
慮点によって決定されるものである。
In the present invention, the reference curve is defined as follows. That is, this curve corresponds to the continuously variable signal that would be expected if the sensing device were monitoring the process. During process operation, an actual curve is obtained which represents the output of the sensing device. During or after a process cycle, the area of the actual curve is matched against the corresponding area of the reference curve, so that the actual curve determines whether the process is well underway or has progressed. or an abnormality occurred during the process. The characteristics of each region of the actual curve compared to each region of the reference curve vary from region to region, and are determined by process and data considerations for the particular process step to which these regions correspond. It is something that will be done.

実際および基準カーブの比較の結果を種々の方法で利用
できる。例えば、処理設備に信号を送ってプロセス動作
をmVtすること、処理設備に信号を送ってこの動作を
禁止すること、この設備のオペレータに信号を送ること
、後で利用するために特定のプロセスサイクルに関する
情報を記憶すること、処理設備に信号を送って処理中ま
たは後のプロセスサイクル中にプロセスを変更すること
、または、特定の異常を指摘するか、または検出した異
常の原因を分析することの方法がある。
The results of the comparison of the actual and reference curves can be used in various ways. For example, sending a signal to processing equipment to mVt a process operation, sending a signal to processing equipment to inhibit this operation, sending a signal to the operator of this equipment, specifying a specific process cycle for later use. storing information about, sending signals to processing equipment to change the process during or during subsequent process cycles, or pointing out specific anomalies or analyzing the causes of detected anomalies. There is a way.

前述した出願中の特許出願No、046,497号には
、循環的に繰返されるプロセス動作における異常を検出
する方法および装置が開示されている。
The aforementioned pending patent application No. 046,497 discloses a method and apparatus for detecting anomalies in cyclically repeated process operations.

この特許出願には、基準カーブならびにこれの領域を特
定のプロセスに対して規定するシステムが記載されてい
る。更に、このプロセスからデータを表わす実際のカー
ブがプロセス中に得られると共に、基準カーブと比較さ
れ、これによって異常がモニタすべきプロセス中に発生
しているか、または発生したかを決定している。また、
この出願には、プロセス動作中、プラズマエツチングと
協動するこのシステムの使用法が記載されている。
This patent application describes a system for defining a reference curve and its area for a particular process. Additionally, actual curves representing data from this process are obtained during the process and compared to a reference curve to determine whether an anomaly is occurring or has occurred during the process to be monitored. Also,
This application describes the use of this system in conjunction with plasma etching during process operation.

このシステムによれば、実際のカーブを分析中、このカ
ーブの領域をプロセス動作の開始から時間の関数として
規定している。
According to this system, while analyzing the actual curve, the area of this curve is defined as a function of time from the start of the process operation.

本発明によれば、基準の連続可変カーブと実際の連続可
変カーブとを比較する改良されたプロセスおよび装置を
提供することができる。本発明は実際のカーブにおける
領域を規定する改良された方法が包含されており、この
結果、これら領域を更に正確に規定できると共に、これ
の分析結果が更に正確となる。また本発明によれば、実
践的な機能の組を利用した改良方法が得られ、これによ
って実際のカーブの領域を基準カーブの領域に対して規
定すると共にマツチングさせることができる。このこと
は、実際のカーブの領域の正確な規定および分析が得ら
れる。また、本発明をモジュール化することができ、更
に、プロセス独立ルールの組ならびにプロセス特定化−
ルの組をその分析に利用できる。この結果、本発明のシ
ステムは、特に、互いに異なると共に変化するエツチン
グプロセス、または他の製造プロセスに良好ならびに容
易に適合させることができる。
According to the present invention, an improved process and apparatus for comparing a reference continuously variable curve and an actual continuously variable curve can be provided. The present invention includes an improved method for defining regions in actual curves, so that these regions can be more accurately defined and the analysis thereof more accurate. The invention also provides an improved method that utilizes a practical set of functions to define and match the area of an actual curve to the area of a reference curve. This provides an accurate definition and analysis of the area of the actual curve. Additionally, the present invention can be modularized, and furthermore, a set of process-independent rules and a process-specific
A set of files can be used for the analysis. As a result, the system of the invention can be particularly well and easily adapted to different and varying etching processes or other manufacturing processes.

本発明の一実施例によれば、半導体製造プロセス、特に
プラズマエツチングプロセスと組合せた応用に適してい
ることがわかった。以下、第1〜9図を参照し乍ら、本
発明の一実施例をプラズマエツチング動作に適用した例
を説明する。
An embodiment of the present invention has been found to be suitable for application in conjunction with semiconductor manufacturing processes, particularly plasma etching processes. Hereinafter, an example in which an embodiment of the present invention is applied to a plasma etching operation will be described with reference to FIGS. 1 to 9.

先ず、第1図は、本発明の一実施例と協動して用いられ
る代表的なプラズマエツチング反応器を示す概念図であ
る。この反応器には、プラズマエツチング反応容器10
が設けられており、この内部に、シャワーヘッド電極1
2が装着されている。
First, FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a typical plasma etch reactor used in conjunction with one embodiment of the present invention. This reactor includes a plasma etching reaction vessel 10.
A shower head electrode 1 is provided inside the shower head electrode 1.
2 is installed.

このシャワーヘッド電極をRF電源14に静電的に結合
させる。この電源14によって一般的に13.5MHz
の高周波電力を供給する。このRF電源14には、第1
図に図示しないRF同調ネットワークが設けられている
。この電極12に孔16が形成されており、これからガ
スが放出され、これらガスをガスライン18を経て電極
12へ供給する。このガスの流量を第1図に図示しない
質量コントローラによって制御する。エツチング処理す
べき半導体スライス20を反応器の基板22上に載置し
、この基板22を番号24で示したように接地する。ま
た、この反応器には、圧力レギュレータ26およびガス
導出ライン28が設けられ、このライン28は第1図に
は図示されない真空管に作動的に連結される。
This showerhead electrode is electrostatically coupled to an RF power source 14. Typically 13.5MHz by this power supply 14
of high-frequency power. This RF power supply 14 includes a first
An RF tuning network, not shown in the figure, is provided. A hole 16 is formed in this electrode 12 through which gases are released and supplied to the electrode 12 via a gas line 18. The flow rate of this gas is controlled by a mass controller not shown in FIG. The semiconductor slice 20 to be etched is placed on a substrate 22 of the reactor, and the substrate 22 is grounded as indicated at 24. The reactor is also provided with a pressure regulator 26 and a gas outlet line 28, which line 28 is operatively connected to a vacuum tube not shown in FIG.

このプラズマエツチング反応器の動作において、ガスの
混合物が電極12を介して供給され、電力がRF電源1
4からこの電極を介して供給される。
In operation of this plasma etching reactor, a mixture of gases is supplied through the electrode 12 and power is supplied to the RF power source 1.
4 through this electrode.

低圧グロー放電が確立されて、プラズマ30中に、反応
性種が発生する。これら反応性種は、スライス20上の
材料の薄膜と選択的に反応して、このスライス20から
蒸発する生成物が得られると共に、最終的に、この生成
物がこのガス導出ライン28を経て汲み出される。この
ようなエツチング動作は、エツチングが成功しているな
らば、所望の材料の予め決められた量または深さがスラ
イス20の表面からエツチング処理されるまで続行され
る。
A low pressure glow discharge is established and reactive species are generated in the plasma 30. These reactive species selectively react with the thin film of material on the slice 20, resulting in products that evaporate from the slice 20 and, ultimately, are pumped through the gas outlet line 28. Served. Such etching operations, if the etching is successful, continue until a predetermined amount or depth of the desired material has been etched from the surface of slice 20.

第1図に示した本発明の実施例で使用したエツチング反
応器からEPTが発光分光学法によって得られる。この
EPT検出装置によって、プラズマ中の電子的に励起さ
れた種によって発光された光を検出することができる。
EPT is obtained by emission spectroscopy from the etching reactor used in the embodiment of the invention shown in FIG. This EPT detection device allows the detection of light emitted by electronically excited species in the plasma.

不均衡プラズマ中の原子、分子または遊離基によって放
射された光は、厳密に、これら種の密度に比例するもの
ではないが、このEPTの目的のために、比例特性が保
持されているものと仮定できる。検出装置を設置して、
エツチング反応生成物、即ち、プラズマ中の反応種の濃
度(密度)をモニタすることができる。
Although the light emitted by atoms, molecules or free radicals in an unbalanced plasma is not strictly proportional to the density of these species, for the purposes of this EPT it is assumed that the proportionality property is preserved. It can be assumed. Install a detection device and
The concentration (density) of the etching reaction products, ie, the reactive species in the plasma, can be monitored.

どのエツチング生成物即ち、種を検出すべきであるかを
一旦、決定すれば、このシステムを、モニタすべき種に
よって発光された光に対応する光の波長をモニタするよ
うにセントできる。本例によれば、このシステムは特定
のエツチング生成物によって発光した光を検出するよう
に設計されている。
Once it is determined which etching product or species is to be detected, the system can be directed to monitor the wavelength of light that corresponds to the light emitted by the species to be monitored. According to this example, the system is designed to detect light emitted by a particular etching product.

再び第1図に戻って、エツチャーの処理のためのEPT
を得るための装置も図示されている。プラズマエツチン
グ反応容器10には、窓32が設けられており、これを
介してプラズマから発光した光が通過する。この窓から
の光が光学フィルタ34を通過する。このフィルタ34
によって予め選択された放射帯域以外の光を阻止する。
Returning to Figure 1 again, the EPT for etcher processing
Also shown is an apparatus for obtaining . The plasma etching reaction vessel 10 is provided with a window 32 through which light emitted from the plasma passes. Light from this window passes through an optical filter 34. This filter 34
to block light outside a preselected emission band.

本例によれば、この装置の一酸化炭素をモニタするよう
に設定するので、フィルタ34によって約520(nm
)の光帯域の光を通過させる。プラズマ30から放射さ
れた光が窓32を介して通過し、これの波長が適当であ
るならば、光学フィルタ34を通過してフォトダイオー
ド35に到達する。
According to this example, since this device is set to monitor carbon monoxide, the filter 34 is used to detect carbon monoxide.
) passes light in the optical band. Light emitted from plasma 30 passes through window 32 and, if its wavelength is suitable, passes through optical filter 34 and reaches photodiode 35 .

このフォトダイオード36に衝突する光の強度に相当す
る電気信号がフォトダイオード36から発生すると共に
、EPTレコーダ38に供給される。
An electrical signal corresponding to the intensity of the light impinging on the photodiode 36 is generated from the photodiode 36 and is also supplied to the EPT recorder 38 .

代表的な従来のプラズマエツチング反応器においては、
このEPT)レースレコーダ38によってこの反応器で
行われたエツチング動作のEPTI−レースのチャート
用紙式記録が得られる。
In a typical conventional plasma etching reactor,
The EPTI-lace recorder 38 provides a chart paper record of the EPTI-lace of the etching operations performed in the reactor.

本例における所望の反応の1つは、CF、と二酸化珪素
のエツチングで: SiO□+CF4===>SiF4+COである。
One of the desired reactions in this example is the etching of silicon dioxide with CF: SiO□+CF4===>SiF4+CO.

このCOの生成、従ってそれのプラズマにおけるスペク
トル強度は、SiO□のすべてがスライスからエツチン
グ処理された時に減少し、そして上述の反応が停止して
更にCOを生成する。従って、00947強度の減少、
即ち、この終了点が予知できる時点は、層がエツチング
処理されたことを表示するものである(即ち、終了点が
到来したことを意味する)。
This production of CO, and therefore its spectral intensity in the plasma, decreases when all of the SiO□ is etched from the slice and the above-mentioned reactions stop producing more CO. Therefore, the decrease in 00947 intensity;
That is, the point in time at which this end point is predictable is an indication that the layer has been etched (ie, the end point has been reached).

第1図には、ディジタルプロセッサ、即ちコンピユータ
40が図示されており、これをフォトダイオード36に
作動的に接続してこのダイオード36からの出力信号を
受信する。本例によれば、このコンピュータ40によっ
てこのシステム用のプログラムおよびサブルーチンを記
憶し、基準のEPTおよび他のデータを記憶し、実際の
EPTを分析し、更に、このEPTと基準のEPTと比
較する。また、これらEPTの比較結果の情報を記憶す
ると共に、所定の信号、または制御をプラズマエツチャ
ーまたは装置のオペレータに与え、所望の他の機能を与
えることもできる。コンピュータ40をプログラムする
ことによってEPTの比較を実行できると共に、以下に
説明する他の機能を実行でき、更に、独立したコンピュ
ータを設けることもでき、またプラズマエツチング反応
器用のコンピュータコントロールシステムの一部分を設
置することもできる。この場合、このようなコンピュー
タコントロールシステムには、後述する種々の機能を十
分に実行できる能力を有する必要がある。本発明の一実
施例によれば、このコンピュータ40はLISPで書か
れたソフトウェアを有するテキサスインストルメント社
のエクスプローラコンピュータで構成されている。この
ソフトウェアは、あらゆる形態のEPTを分析できると
共に、エツチングプロセス用に基準のEPTと比較でき
るように設計されている。
A digital processor or computer 40 is illustrated in FIG. 1 and is operatively connected to photodiode 36 to receive the output signal therefrom. According to this example, the computer 40 stores programs and subroutines for the system, stores the reference EPT and other data, analyzes the actual EPT, and compares the EPT with the reference EPT. . Additionally, information on the results of these EPT comparisons can be stored and predetermined signals or controls can be provided to the plasma etcher or apparatus operator to provide other desired functions. The computer 40 can be programmed to perform EPT comparisons, as well as perform other functions described below, and can also be provided with a separate computer and installed as part of a computer control system for the plasma etch reactor. You can also. In this case, such a computer control system needs to have sufficient ability to perform the various functions described below. According to one embodiment of the invention, computer 40 comprises a Texas Instruments Explorer computer with software written in LISP. This software is designed to be able to analyze any form of EPT and compare it to a reference EPT for the etching process.

第2図は、本発明の一実施例における半導体スライス上
の酸化材料の一層に対する特定の工・ノチングプロセス
用の基準EPTのシュミレーションを示す。第2図にお
いて、強度が時間の関数としてプロットされている。こ
の強度は、第1図のフォトダイオード36で発生された
信号の強度に相当するものである。前述したように、こ
のEPT装置は、プラズマ中に蒸発した一酸化炭素エノ
チング反応生成物をモニタするようにプリセットされて
いる。第2図のEPTは、数段階がプラズマエツチング
中に遭遇したが、このエツチング反応が開始する前の時
点からフォトダイオード36からの信号を、このプラズ
マエツチングプロセスの終了までを模擬的に表示するも
のである。従って、第2図において、領域ROにおける
T1に先立って、フォトダイオード36からの信号は、
励起された種のプラズマの欠如を表わすスレッシュホー
ルド値50より低いものである。このことは、プラズマ
エツチング反応が未だ開始されてい存いことを表わすも
のである。時間T1において、EPT強度がこのスレッ
シュホールドレベル50を超えるのでプラズマエツチン
グ反応が開始される。このEPTの強度がR1で表示さ
れた領域において時間T1からT2へ急峻に増大し、従
って、これによって励起された種のプラズマの存在なら
びにモニタされた種のプラズマ中の濃度における急峻な
上昇を表わすことができる。このR1はエツチング動作
の特定の相に対応し、これはEPTの他の領域R2〜R
5の各々と同一である。例えば、R2は、開始相R1か
ら比較的安定した相R3への転移点を表わし、この期間
中、予め決められた量の酸化物材料がスライスの表面か
らエツチングされると共に、ここで、プラズマ中のモニ
タされている種の濃度(密度)がほぼ一定のままとなる
FIG. 2 shows a simulation of a reference EPT for a particular notching process for a layer of oxide material on a semiconductor slice in one embodiment of the present invention. In Figure 2, intensity is plotted as a function of time. This intensity corresponds to the intensity of the signal generated by photodiode 36 in FIG. As previously mentioned, the EPT device is preset to monitor carbon monoxide enoting reaction products vaporized into the plasma. The EPT of FIG. 2 simulates the signal from the photodiode 36 from a point before the etching reaction starts, up to the end of the plasma etching process, during several steps encountered during the plasma etching process. It is. Therefore, in FIG. 2, prior to T1 in region RO, the signal from photodiode 36 is
It is below a threshold value of 50 representing the absence of a plasma of excited species. This indicates that the plasma etching reaction has not yet started. At time T1, the EPT intensity exceeds this threshold level 50 and a plasma etch reaction is initiated. The intensity of this EPT increases sharply from time T1 to T2 in the region designated R1, thus representing the presence of a plasma of the excited species as well as a sharp rise in the concentration of the monitored species in the plasma. be able to. This R1 corresponds to a particular phase of the etching operation, which is similar to other regions R2-R of the EPT.
5. For example, R2 represents the transition point from the starting phase R1 to the relatively stable phase R3, during which a predetermined amount of oxide material is etched from the surface of the slice and is now in the plasma. The concentration (density) of the species being monitored remains approximately constant.

領域R4は、プラズマ中でモニタされている一酸化炭素
の種の密度における落ち込みを表わすと共に、領域R3
中にエツチング処理される酸化物材料または層が消耗し
てしまったことを示唆するものである。領域R5の平坦
部は、僅かなまたは全く一酸化炭素がプラズマ中に含ま
れない状態のプラズマ自身からの出力信号に対応するも
のである。
Region R4 represents a drop in the density of carbon monoxide species being monitored in the plasma and is similar to region R3.
This is an indication that the oxide material or layer being etched into it has been depleted. The flat portion of region R5 corresponds to the output signal from the plasma itself with little or no carbon monoxide present in the plasma.

このR5の平坦領域においては強度は比較的一定になっ
ているので、このことによって、殆んどまたは全く種が
生成されていないことを表わす。エツチング動作は、領
域R4で示したように酸化物エツチングの終了点の後の
予め決められた期間に亘り、このエツチング動作が継続
され、これによってエツチング処理されたスライスの領
域からの酸化物材料を完全に洗浄することができる。予
め決められた時間の後、エツチング動作が完了し、プラ
ズマは最早、発生されなくなる。このことが領域R5の
後半部分の強度における急峻な落込みで表わされる。領
域T6において信号はスレッシュホールド値より低下す
る。その理由は励起された種のプラズマが存在しないか
らである。
In this R5 flat region, the intensity remains relatively constant, indicating that little or no species are being produced. The etching operation continues for a predetermined period of time after the end point of the oxide etch, as indicated by region R4, thereby removing oxide material from the etched area of the slice. Can be completely washed. After a predetermined time, the etching operation is complete and plasma is no longer generated. This is represented by a steep drop in intensity in the latter half of region R5. In region T6, the signal falls below the threshold value. The reason is that there is no plasma of excited species.

エツチング動作は、異なる材料の2層またはそれ以上の
層を介して進行するように設計されている。このような
場合、基準のEPTは、勿論、第2図に示したEPTか
ら変化したものであると共に、エツチング処理すべき種
々の層および材料に対応する領域を包含する。そのよう
なEFTの例が第7図に示されており、ここでは、ポリ
シリコン、ミトツクス(mi tox)、窒化珪素およ
び酸化珪素から構成される4つ異なった材料を介してエ
ツチングが行われる場合のトレースを表わす。
The etching operation is designed to proceed through two or more layers of different materials. In such a case, the reference EPT would, of course, be varied from the EPT shown in FIG. 2 and would include areas corresponding to the various layers and materials to be etched. An example of such an EFT is shown in Figure 7, where etching is performed through four different materials consisting of polysilicon, mitox, silicon nitride and silicon oxide. represents the trace of

第3図〜6図はコンピュータ40を制御するためのソフ
トウェアプログラムの機能的アーキテクチュアを表示す
る構成チャートであり、これによって本発明の一実施例
が実施される。
3-6 are configuration charts displaying the functional architecture of a software program for controlling computer 40, by which one embodiment of the present invention is implemented.

第3図は、プラズマエツチング動作をモニタするように
設計された本発明の一実施例の機能を示す全体構成図で
ある。第3図に示されている実施例は、“プラズマエツ
チング診断エキスパートシステム”即ちPEDX″と称
するものである。
FIG. 3 is a general block diagram illustrating the functionality of one embodiment of the present invention designed to monitor plasma etch operations. The embodiment shown in FIG. 3 is referred to as the "Plasma Etching Diagnostic Expert System" or PEDX.

モジュール6はPEDXシステムを表わしている。Module 6 represents the PEDX system.

第3図の全体構成図によって、3つの一般的な機能モジ
ュールで示されたシステムが表示される。
The overall block diagram of FIG. 3 displays a system illustrated in three general functional modules.

第1の一般機能モジュールは62で図示され、これには
、通常のトレース、即ちEPTを規定する機能が包含さ
れている。一般モジュール62の種々の特定の機能を詳
細に表わした構成図が以下の第4図に図示されている。
The first general functionality module is illustrated at 62 and includes the functionality that defines a normal trace, or EPT. A block diagram detailing various specific functions of general module 62 is illustrated in FIG. 4 below.

このPEDXシステム60の第2の一般機能は、モジュ
ール64によって表わされた信号対シンボル変換機能で
ある。モジュール64の種々の機能が図示されると共に
、次の第5図に関連して十分に説明される。PEDXシ
ステム60の第3の一般機能は、実際の終了点トレース
と基準の終了点トレースとをモジュール66で示したよ
うに比較することである。このモジュール66の機能に
ついても以下の第6図に関連して説明する。
The second general function of this PEDX system 60 is the signal-to-symbol conversion function represented by module 64. The various functions of module 64 are illustrated and described more fully with respect to FIG. 5 below. A third general function of PEDX system 60 is to compare the actual endpoint trace and the reference endpoint trace as indicated by module 66. The functionality of this module 66 will also be described in connection with FIG. 6 below.

第4図は、第3図のモジュール62の機能用の構成図で
ある。モジュール62によって、本例における基準トレ
ースの規定するための一般的な機能を表わす。第4図で
示したように、基準トレースを規定するための一般的な
機能には、トレース中の領域を規定するための多数ステ
ップが包含されている。領域を規定する機能がモジュー
ル70で示されている。矢印68によって、機能70が
数回、例えばトレースの各領域に対して実行されること
を表わされると共に、この機能は、コンピュータプログ
ラムチャート内のループに類似したものである。機能7
0は、基準EPTの各領域を記載するための対象を規定
するように作用する。
FIG. 4 is a functional block diagram of module 62 of FIG. Module 62 represents the general functionality for defining the reference trace in this example. As shown in FIG. 4, the general function for defining a reference trace includes multiple steps for defining regions in the trace. The functionality of defining regions is shown in module 70. Arrow 68 indicates that function 70 is executed several times, for example for each region of the trace, and this function is analogous to a loop in a computer program chart. Function 7
0 acts to define the target for describing each region of the reference EPT.

トレース70の各領域を規定する機能には、領域72の
各時間を包含する開始および終了点を得ること、領域7
4中にエツチング処理される材料を得ること、または証
明すること、領域76の形状を得ること、領域78の平
均傾斜を演算すると共に、最大および最小点を見つける
こと、更に、ファイル80をプログラムするための領域
についての情報をプリントする機能が包含されている。
The functions of defining each region of trace 70 include obtaining a start and end point encompassing each time of region 72;
obtaining or verifying the material to be etched during step 4; obtaining the shape of region 76; computing the average slope of region 78 and finding the maximum and minimum points; and programming file 80. Contains functionality to print information about the area.

領域を規定するための第4図の機能を基準トレースの各
領域に対して実行する。各領域に対する第4図の特性を
、これら領域の重要度および基準トレースの領域の特性
のオペレータの知識によって規定する。
The function of FIG. 4 for defining regions is performed for each region of the reference trace. The characteristics of FIG. 4 for each region are defined by the importance of these regions and the operator's knowledge of the characteristics of the region of the reference trace.

第5図は、第3図に示した信号対シンボル変換に関する
一般機能を実行するためのシステムの動作の構成図であ
る。機能64には2つの一次ステップが存在する。第1
のステップは82で示すように実際のEPTを得るため
のものである。第2のステップはモジュール84で示し
たように、実際のEPTを基準のEPTに整合させるた
めのものである。この実際のEPTを基準EPTにマツ
チングさせる機能84には2つの一次コンポーネントが
存在する。その第1は86で表わされ、実際のEPTに
おける点を証明するもので、ここでは、大きな傾斜の変
化が存在する。これらの点を臨界点と称する。これら臨
界点間に存在する隣接点は同一傾斜を有するので、これ
らを−緒のグループにしている。領域は2つの連続した
臨界点間のトレースの部分であると規定される。これら
臨界点を特定化するためのプログラムの機能が、機能ブ
ロック86からの機能ブロックで示されている。このプ
ログラムによって、最初、リストファイル88における
開始点をセットアツプする。次に次のポイントへ移り、
傾斜90を演算する。このリストの開始点の傾斜に対す
る演算した傾斜との関係において、このプログラムによ
ってポイントがリスト92に追加されるか、または新し
い開始点がリスト94中にセットされる。
FIG. 5 is a block diagram of the operation of a system for performing the general functions related to signal-to-symbol conversion shown in FIG. 3. There are two primary steps in function 64. 1st
This step is for obtaining the actual EPT as shown at 82. The second step, as indicated by module 84, is to match the actual EPT to the reference EPT. There are two primary components to this function 84 that matches the actual EPT to the reference EPT. The first is represented by 86 and proves a point in the actual EPT, where there is a large slope change. These points are called critical points. Adjacent points between these critical points have the same slope, so they are grouped together. A region is defined to be the portion of the trace between two consecutive critical points. The functions of the program for specifying these critical points are illustrated by function blocks starting with function block 86. This program first sets up a starting point in list file 88. Then move on to the next point,
Calculate slope 90. Points are added to list 92 or new starting points are set in list 94 by the program in relation to the slope calculated relative to the slope of the starting point of this list.

第4図に関連して前述したように、対象物が規定され、
EPT中の各領域について説明される。
As discussed above in connection with FIG. 4, an object is defined;
Each area in the EPT will be explained.

この対象物の属性には、平均傾斜、領域の最大値、最小
値、臨界点の強度、傾斜および時間、ならびに所望の他
の強度が含まれている。基準EPTに対して対象物の1
(セント)が−旦決定すると二度と変化しないが、実際
のEPTを表わす対象物の組を整合用機能によって訂正
することもできる。
Attributes of this object include average slope, area maximum, minimum, critical point intensity, slope and time, and other intensities as desired. 1 of the object relative to the reference EPT
Although (cents) - once determined, never changes again, the set of objects representing the actual EPT can also be corrected by the matching function.

これは、信号対シンボル変換器の第2成分であると共に
、第5図で機能ブロック84として指定されている。マ
ツチング成分によって実際のEPTの領域を基準のEP
Tの領域で組合せる。これら領域がプロセスの同一状態
に対応する場合には、これら領域は組となる。マツチン
グ動作は困難なものである。その理由は、実際および基
準のEPTの臨界点は根本的には相異するからであり、
特に、エツチングとの間で問題点が存在するからである
This is the second component of the signal-to-symbol converter and is designated as functional block 84 in FIG. EP based on the actual EPT area by matching components
Combine in the area of T. If these areas correspond to the same state of the process, they form a set. The matching operation is difficult. The reason is that the actual and reference EPT critical points are fundamentally different;
This is particularly because there are problems with etching.

全体として、マツチング機能によって、実際のEPTの
領域を左側から右側へ基準のEPTの領域にマツチング
させる。基準のEPTの各領域に対して、実際のEPT
の不整合部分における臨界点を考慮する。比較の順序を
用いて、整合領域の限界を定める実際のEPTの2つの
臨界点を選択する。このシステムは以下のように実践的
なものである。即ち、属性がそれらの重要度のために比
較され、これは基準のEPTの臨界点と最適に整合する
実際のEPTにおいて臨界点が見つかるまで行われる。
Overall, the matching function matches the area of the actual EPT to the area of the reference EPT from left to right. For each region of the reference EPT, the actual EPT
Consider the critical point in the inconsistency part. The order of comparison is used to select two critical points of the actual EPT that define the limits of the matching region. This system is practical as follows. That is, attributes are compared for their importance until a critical point is found in the actual EPT that best matches the critical point in the reference EPT.

本システムでは、臨界点における傾斜が最も重要な属性
であると考えている。この結果、マツチングコンポーネ
ントによって実際の EPTの数個の指定された領域を
合併させ、これら領域を1つに分割するか、または、実
際のあらゆる変化を生じさせることなく領域を選択でき
る。
In this system, we consider the slope at the critical point to be the most important attribute. As a result, the matching component can merge several specified regions of the actual EPT, split these regions into one, or select regions without making any actual changes.

再び第5図を参照すると、機能ブロック96で示されて
いるように、実際のEPTを基準のEPTに整合させる
機能ブロック84の第2のコンポーネントには、実際の
EPT領域を基準のEPT領域に整合させる手段が包含
されている。矢印98で表示されているように、モジュ
ール96から従属されている一連の機能がEPTの各領
域に対して繰返えされている。この機能における第1ス
テツプは領域100の開始点を見つけることである。
Referring again to FIG. 5, the second component of function block 84 that aligns the actual EPT to the reference EPT includes matching the actual EPT region to the reference EPT region, as indicated by function block 96. Means for matching are included. The series of functions subordinated from module 96 are repeated for each region of the EPT, as indicated by arrow 98. The first step in this function is to find the starting point of region 100.

このステップにおいて、分析が実行されて、考慮中のポ
イントがEPT102内の第1ポイントであるかどうか
、または、EPT104の最終領域中の最終ポイントで
あるかを証明される。
In this step, an analysis is performed to establish whether the point under consideration is the first point in EPT 102 or the last point in the final region of EPT 104.

106において、プログラムによって領域106の終了
点を見つける。領域の終了点を決定すると共に、これら
ポイントを基準のEPTの領域に整合させる場合に、こ
のプログラムでは機能の実践的な組を採用する。第1の
機能は、整合用傾斜108と一緒に候補領域を得ること
である。もし、数個の候補が存在する場合には、このプ
ログラムによって更に識別機能110を得ると共に、追
加の機能を採用する。これら追加機能には、正しい高さ
112を有する候補を得ること、正しい持続期間114
を有する候補を得ること、ならびに正しい時間116を
有する候補を得ることが包含されている。一方、106
において候補が存在しない場合には、このプログラムに
よって少ない識別機能112を得ると共に、正しい時間
を有するが、誤った傾斜120を有する候補を選択し、
更に、正しい高さであるが、誤った傾斜122を有する
候補を得ることが包含されている。
At 106, the program finds the end point of region 106. In determining the end points of regions and matching these points to the regions of the reference EPT, this program employs a practical set of functions. The first function is to obtain candidate regions along with alignment slopes 108. If several candidates exist, the program obtains more identification features 110 and employs additional features. These additional features include obtaining candidates with the correct height 112, correct duration 114;
as well as obtaining a candidate with the correct time 116. On the other hand, 106
If there are no candidates in , the program obtains fewer discriminative features 112 and selects candidates with the correct time but the wrong slope 120;
Furthermore, obtaining a candidate with the correct height but the wrong slope 122 is included.

モジュール96の第3機能は、結果124のファインチ
ューニング(良好な同調)である。このチューニングを
実行するに当り、プログラムによって基準および実際の
EPT126の両方の隣接領域を収集すると共に、これ
ら隣接基準領域が上方から下方へ、または下方から上方
へ向っているかを決定する。次に、このシステムは、実
際のEPTの領域と隣接の領域との関連性をチェックし
、領域の状態を実際のEPT130の領域の左側に対し
て決定し、この領域の状態を右側132に対して決定し
、次に、134で変化を調整する。
A third function of module 96 is fine tuning of results 124. In performing this tuning, the program collects adjacent regions of both the reference and actual EPT 126 and determines whether these adjacent reference regions are oriented from top to bottom or from bottom to top. The system then checks the association of the region of the actual EPT with adjacent regions, determines the state of the region relative to the left side of the region of the actual EPT 130, and changes the state of this region relative to the right side 132. and then adjust the changes at 134.

これには、実際のEPTの領域の臨界点を左側136ヘ
シフトすること、この臨界点を右側136ヘシフトする
こと、または傾斜14の方向に変化が生じるまで領域内
で続行することが含まれている。
This includes shifting the critical point of the region of the actual EPT to the left 136, shifting this critical point to the right 136, or continuing in the region until a change occurs in the direction of slope 14. .

第6図は、第3図のモジュール66で示された機能をE
PTと比較して実行するためのプログラムの仕事を表わ
す構成図である。第6図に示したように、この機能には
、各領域に対して基準領域142を得、実際の領域14
4を収集し、次に領域146に対してプロセス特定化ル
ールのセットを実行することが包含されている。前述し
たように、プロセス特定化ルールが実行されて実際のE
PTの独立した領域の各々を詳細に分析する。
FIG. 6 shows the functionality shown in module 66 of FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing the work of a program for execution in comparison with PT. As shown in FIG. 6, this function involves obtaining a reference region 142 for each region and
4 and then executing a set of process specific rules for region 146. As previously mentioned, process specific rules are executed to determine the actual
Each independent region of PT will be analyzed in detail.

更に、このルールには、異なった組の比較が包含されて
おり、更に、一方の領域の他方の領域に対する分析が包
含されている。領域146に対するプロセス特定化ルー
ルの組を実行開始するステップには、プロセス特定化ル
ール148を開始すること、およびプロセス独立ルール
150を開始することが包含されている。
Additionally, the rules include different sets of comparisons and further include analysis of one area against the other. Initiating execution of the set of process-specific rules for region 146 includes initiating process-specific rules 148 and initiating process-independent rules 150.

第7図および第8図に関連して、EPTのマツチング領
域における本発明システムの動作例が表わされている。
With reference to FIGS. 7 and 8, an example of the operation of the system of the present invention in the area of EPT matching is illustrated.

第7図には、基準の終了点トレースと時間を関数として
プロットした強度との例が示されている。第8図には、
本システムによって整合すべき実際の終了点トレースの
第7図の基準終了点トレースに対する例が図示されてい
る。第8図の実際の終了点トレースの領域を第7図の基
準の終了点トレースに対してマツチング(整合)するに
当り、このプログラムは、最初、第8図の点A′が第7
図の点Aとマツチングしていると仮定する。このことは
、第5図の機能モジュール100に相当するものである
。次に、このプログラムは、実際の終了点トレースから
第7図の基準終了点トレースの点Bに相当する点を選択
する(例えば、第5図の機能モジュール106を参照の
こと)。臨界点B′およびD′を、臨界点Bとマツチン
グする候補として確認できる。その理由は、これらすべ
ての点は、前述の点Bの傾斜に匹敵する傾斜を有する領
域の終りに存在するからである。システムの比較の次の
属性は、点Bにおける強度に対する臨界点B’、D’の
強度比較である。この場合、臨界点B′は、点Bの強度
に近接していないが、D′はBに近接しており、その後
、D′が選択されてBとマツチングし、点A′とD′と
の間の領域を溶合させて点D′で終了する単一領域を形
成する。本例では、実際のEPTの残余の領域が直接方
法でマツチングする。
FIG. 7 shows an example of a reference end point trace and intensity plotted as a function of time. In Figure 8,
An example of an actual endpoint trace to be matched by the system relative to the reference endpoint trace of FIG. 7 is illustrated. In matching the area of the actual end point trace in FIG. 8 with the reference end point trace in FIG.
Assume that it matches point A in the figure. This corresponds to the functional module 100 in FIG. The program then selects a point from the actual endpoint trace that corresponds to point B of the reference endpoint trace in FIG. 7 (see, eg, functional module 106 in FIG. 5). Critical points B' and D' can be confirmed as candidates for matching critical point B. The reason is that all these points lie at the end of a region with a slope comparable to that of point B above. The next attribute of the system comparison is the intensity comparison of the critical points B', D' with respect to the intensity at point B. In this case, critical point B' is not close to the intensity of point B, but D' is close to B, and then D' is selected and matched with B, and points A' and D' are The regions in between are fused to form a single region terminating at point D'. In this example, the remaining areas of the actual EPT are matched in a direct manner.

領域間のマツチングを行なうプログラムの能力に関する
他の例が第9図に示されている。第9図は、実際のEP
Tの例を示すもので、ここでは、第7図の基準終了点ト
レースと比較している。本システムの下で比較するに当
り、第9図の点A′を第7図の点Aとマツチングさせる
。また点B′を点Bとマツチングさせると共に、点A′
〜点B′(領域2′で表示)を第7図の領域B−C(領
域2で表示)に対してマツチングさせる。しかし乍ら、
第9図の領域2′は、かなり長い持続時間のもので、こ
れは第7図の領域2(対応している)と比べて長い。本
システムによれば、第9図のEPTの領域2′の延長さ
れた持続時間を容易に取扱うことができる。その理由は
、このシステムによって、予め決められた大きさの傾斜
における変化が存在するようになるまで、点B′から臨
界点を規定しないからである。第9図において、傾斜に
おける変化が点C′で発生する。従って、このシステム
によって、延長された持続時間は存在するが、第9図の
領域2′を第7図の短かい持続時間の領域2に対してマ
ツチングさせる。本システムによれば、点C′が領域2
′の終りの適当な臨界点であることが、領域の他のデー
タ、例えば、強度がこの臨界点および領域に対して予期
されたものとマツチングしていることを確認することに
よって確認できるようになる。更に、本システムによれ
ば、領域2′に隣接した領域を第7図の基準EPTの対
応する予期された領域に対してマソチングするように確
認できる。これは2本発明の可能性を図示するものであ
り、実際の終了点トレースの領域が基準の終了点トレー
スに照して期待される持続時間より相当程度延長されて
いたとしても、実際の終了点トレースの領域を基準の終
了点トレースの領域に対してマツチングさせることがで
きる。更にまた、このことは、本発明の可能性を図示す
るもので、領域を時間に対して“浮遊”させられると共
に、正確にマツチングさせると共に比較できるものであ
る。点C′に従属する領域(例えば領域C’−D’およ
びD’−E’)は、EPTの時間に関する点に対して、
“浮遊”されており、通常これら点より期待できる時間
よりかなり遅くなっている。また、本発明はこれら領域
を正確に確認すると共に比較する機能を有している。
Another example of a program's ability to match between regions is shown in FIG. Figure 9 shows the actual EP
This shows an example of T, and is compared here with the reference end point trace in FIG. For comparison under this system, point A' in FIG. 9 is matched with point A in FIG. 7. Also, point B' is matched with point B, and point A'
-Match point B' (represented by region 2') with region B-C (represented by region 2) in FIG. However,
Region 2' in FIG. 9 is of considerably longer duration, compared to region 2 (corresponding) in FIG. 7. With this system, the extended duration of region 2' of the EPT in FIG. 9 can be easily handled. This is because the system does not define a critical point from point B' until there is a change in slope of a predetermined magnitude. In FIG. 9, a change in slope occurs at point C'. This system thus allows region 2' of FIG. 9 to be matched to the shorter duration region 2 of FIG. 7, although there is an extended duration. According to this system, point C' is area 2
A suitable critical point at the end of ′ can be confirmed by checking that the other data for the region, e.g. Become. Furthermore, the present system allows regions adjacent to region 2' to be verified for masociation with respect to the corresponding expected regions of the reference EPT of FIG. This illustrates two possibilities of the invention: even if the area of the actual endpoint trace extends considerably beyond the expected duration with respect to the reference endpoint trace, the actual endpoint trace The area of the point trace can be matched to the area of the reference end point trace. Furthermore, this illustrates the potential of the present invention to allow regions to "float" in time and be accurately matched and compared. The regions dependent on point C' (e.g. regions C'-D' and D'-E') are
It is "floating" and is much slower than you would normally expect from these points. Additionally, the present invention has the ability to accurately confirm and compare these areas.

また、本発明のシステムによれば、実際の終了点トレー
スの領域をマツチングさせることができ、これら領域の
持続時間は、基準の終了点トレースの対応の領域のもの
に比べて短かいものである。
The system of the present invention also allows matching of regions of the actual endpoint trace, the duration of which is shorter than that of the corresponding region of the reference endpoint trace. .

第8図および9図の例は、本システムの可能性を示すも
ので、実践的な機能を組を利用して、予期していないデ
ータパターンが実際の終了点トレース中に発生したとし
ても、実際の終了点トレースの領域を基準の終了点トレ
ースの領域に対してマツチングさせることができる。本
発明によれば、信号対シンボル変換器の出力で、例えば
第3図のモジュール64を動作させるルールを利用して
、エツチングに伴う問題点を検出すると共に診断できる
。本システムは、2組のルールより構成されており、プ
ロセス独立ルールとプロセス特定化ルールである。
The examples in Figures 8 and 9 illustrate the potential of the system, using a set of practical features to The area of the actual end point trace can be matched to the area of the reference end point trace. In accordance with the present invention, the output of the signal-to-symbol converter can be used to detect and diagnose problems associated with etching, for example, using rules for operating module 64 of FIG. This system consists of two sets of rules: process-independent rules and process-specific rules.

プロセス独立ルールによれば、実際のトレースの領域と
基準トレースの領域とを比較すると共に、異常を探索す
る。基準および実際の終了点トレース中の臨界点の強度
、傾斜および時間を比較によって、これらルールを何れ
のプラズマエツチングプロセスに応用する。これらプロ
セス独立ルールの結論はシンボル的なもので、例えば、
2つの臨界点の時間を比較するルールの結果は、“余り
に早すぎる”、“余りにも遅すぎる”または“問題なし
”と表現できる。また、このプロセス独立ルールによれ
ば、正または負のピークや多数ピークのような領域中の
異常や不規則性を探索することができる。
According to the process-independent rule, the area of the actual trace and the area of the reference trace are compared and anomalies are searched for. Apply these rules to any plasma etching process by comparing the intensity, slope, and time of the critical point in the reference and actual endpoint traces. The conclusions of these process-independent rules are symbolic, e.g.
The result of a rule that compares the times of two critical points can be expressed as "too early,""toolate," or "no problem." This process-independent rule also allows searching for anomalies and irregularities in the region, such as positive or negative peaks and multiple peaks.

他方、プロセス特定化ルールによって、問題の原因を確
認することができる。これら特定化ルールをグループ分
けすると、各グループによって異なった領域についての
知識を表わすことができる。プロセス特定化ルールは、
プロセスエンジニアによって開発されたもので、彼等は
、特定のプロセスについて作業した経験があると共に、
種々な問題点および対応する終了点トレースの形状につ
いて熟知している。プロセスエンジニアによって徴候を
対処するためのルールが書かれ、これは適当なプロセス
独立ルールを確認すると共に、各問題に対し1個または
それ以上の原因を組合せることによって対処している。
On the other hand, process specific rules allow checking the cause of the problem. By dividing these specifying rules into groups, each group can represent knowledge about a different area. Process specific rules are
Developed by process engineers, who have experience working with specific processes and
Familiar with various issues and corresponding endpoint trace shapes. Rules are written by process engineers to address symptoms by identifying appropriate process-independent rules and combining one or more causes for each problem.

また、プロセス独立ルールによってこれらルールの組(
セット)を求め、トレースの領域を比較または場合によ
っては分析している。従って、これらプロセス特定化ル
ールはプロセス独立ルールから見つけられるものを利用
して続行される。
In addition, a set of these rules (
set) and compare or possibly analyze areas of the trace. Therefore, these process-specific rules continue using what can be found from the process-independent rules.

第8図の実際に終了点トレースを分析するに当り、本発
明のシステムによれば、第8図の各領域と第7図の領域
とを比較する。この比較において、これらルールは、領
域が殆んど同一であるケースを無視すると共に、領域間
の大きな差異の存在を検出する。第8図の点A′からD
′までの領域の場合において、臨界点の時間を比較する
プロセス独立ルールによれば、最終臨界点D′の終了時
間は、第7図の基準カーブにおける点Bの時間と比較し
た場合に余りにも遅すぎることを表示できる。
In analyzing the actual end point trace of FIG. 8, the system of the present invention compares each region of FIG. 8 with the region of FIG. In this comparison, these rules ignore cases where regions are nearly identical, and detect the presence of large differences between regions. Points A' to D in Figure 8
According to the process-independent rule that compares the times of critical points in the case of the region up to It can show that it is too slow.

臨界点の時間をチエツクするプロセス独立ルールを求め
たプロセス特定化ルールの結論によれば、領域の最後の
臨界点が余りにも遅く発生したことを表示すると共に、
この領域はポリシリコン層のエツチングを表わすように
意図されていたことを表示する。プロセス特定化ルール
によって、実際の終了点トレースにより、エツチング中
にエッチング処理すべきポリシリコン領域上に薄い材料
が存在していたことを表示する結論を示唆することがで
きる。゛このポリシリコン上の薄い材料によって点A′
からD′までのEPT中に異常が誘逗されるようになる
According to the conclusion of the process-specific rule, which called for a process-independent rule that checks the time of the critical point, it indicates that the last critical point of the region occurred too late, and
This area indicates that it was intended to represent the etching of the polysilicon layer. Process specific rules allow the actual endpoint trace to suggest a conclusion indicating that thin material was present on the polysilicon area to be etched during the etch.゛This thin material on the polysilicon allows point A'
An abnormality is induced during EPT from to D'.

これらルールによって、許容範囲外の差異のサイズに拘
らず異常を検出できる。許容範囲は製造環境におけるプ
ロセスの経験的な知識に依存するものである。故障範囲
が与えられるが、プロセスエンジニアは、これらプロセ
ス特定化ルールヲ書く場合に、値を強調することができ
る。問題が検出された場合に、本発明のシステムによれ
ば、プラズマエツチャーを停止することができると共に
、診断結果を技術者に報告して訂正動作を行なうことが
できる。
These rules allow detection of anomalies regardless of the size of the difference outside the tolerance range. Tolerances depend on empirical knowledge of the process in the manufacturing environment. Although failure ranges are given, process engineers can emphasize values when writing these process specific rules. If a problem is detected, the system of the present invention allows the plasma etcher to be stopped and the diagnostic results to be reported to a technician for corrective action.

本発明によれば、前述のプロセス中に発生したエラーに
よるエツチングの悪化を検出すると共に診断することが
できる。これらエラーの主要原因の1つは堆積プロセス
によるものである。ここでは多すぎるか、または少なす
ぎる材料が堆積されてしまうものである。そのような−
例が第9図の実際のEPTに図示されている。領域2′
は、異常に長い持続時間を有し、これは第7図の基準E
 P ’r’の領域2と比べて長いものである。領域2
′に応用されたプロセス特定化ルールによって、この領
域に対して異常に長いエツチング時間が与えられている
ことを知らせると共に、この領域でエツチング処理され
る材料はポリシリコンであることが知らされ、次に、異
常に長い持続時間によって、エツチングすべき特定のポ
リシリコン層が半導体デバイス上に薄すぎる程度に堆積
されていることを表示するような結果が示唆される。エ
ツチング処理をモニタする前に、誤って実行されてしま
う他のプロセスステップの例としては、フォトリソグラ
フィステップ、エソチングステソブまたは他のプロセス
が存在する。
According to the present invention, it is possible to detect and diagnose etching deterioration due to errors occurring during the aforementioned process. One of the major causes of these errors is due to the deposition process. Either too much or too little material would be deposited here. Such-
An example is illustrated in the actual EPT of FIG. Area 2'
has an unusually long duration, which corresponds to criterion E in Figure 7.
It is longer than region 2 of P'r'. Area 2
The process specification rule applied in step 2 informs us that this region has been given an unusually long etch time, and informs us that the material being etched in this region is polysilicon. An abnormally long duration may indicate that the particular polysilicon layer to be etched has been deposited too thinly on the semiconductor device. Examples of other process steps that may be inadvertently performed before monitoring the etch process include photolithography steps, etching steps, or other processes.

本発明によれば、信号対シンボル変換ならびにルール基
準理由を組合せることによって終了点トレースを解釈す
ることができる。これら信号対シンボル変換およびプロ
セス独立ルールは、好適な連続可変データ曲線が得られ
るあらゆるプラズマエツチングプロセスまたは他のプロ
セスに適用できるものである。エツチング処理に伴って
問題点が生じた場合には、僅かな組のプロセス独立ルー
ルによってこの問題点を検出できる。−組のプロセス特
定化ルールによって、原因と1つまたはそれ以上の徴候
を組合わせることによってこの問題点を診断する。
According to the present invention, endpoint traces can be interpreted by combining signal-to-symbol transformation as well as rule-based reasoning. These signal-to-symbol conversion and process-independent rules are applicable to any plasma etching process or other process that provides a suitable continuously variable data curve. If a problem arises with the etching process, it can be detected by a small set of process-independent rules. - Diagnose the problem by combining the cause with one or more symptoms through a set of process-specific rules.

また明らかなように、本発明の本実施例のシステムはモ
ジュール化しであるので、モニタすべきプロセスに関す
る知識をプロセス特定化ルールレベルで隔離することが
できる。本システムの他の主要コンポーネント、信号対
シンボル変換器およびプロセス独立ルールの組は、モニ
タすべき特定のプロセス(またはエツチングプロセス)
の知識に依存しないと共に、好適な連続可変データ曲線
が得られるあらゆるプロセス(またはエツチングプロセ
ス)に応用できるものである。従って、本発明の実施例
を、適切なデータ曲線を得ることのできるあらゆるプロ
セスと共に特定化された使用法に、容易、有効的且つ、
迅速に適用できる。
Also, as is clear, since the system of this embodiment of the present invention is modular, knowledge regarding the process to be monitored can be isolated at the process specific rule level. The other main components of the system, the signal-to-symbol converter and the set of process-independent rules, depend on the particular process (or etching process) to be monitored.
It is applicable to any process (or etching process) that provides a suitable continuously variable data curve. Therefore, embodiments of the present invention can be easily, effectively and
Can be applied quickly.

また、本発明をプラズマエツチング反応器と一緒に用い
た場合に特に利益がある。これら利益の多くは、プラズ
マエツチング反応器の動作の複雑性に基因したものであ
る。この複雑性は、エツチング動作が最高状態で進行す
るかどうかに影響を与える多くのファクタから生じるも
のである。実際のエツチング反応に形容を与えるファク
タとして多く存在するので、反応容器の動作パラメータ
よりむしろ反応自身の特性を直接観察する本発明によっ
て、従来提案されていたエツチングプロセスをモニタす
るものに比べて、より信頼性が高く、且つ、直接的な手
段を提供できる。要約すれば、本発明の実施例によれば
、プロセスコントロールパラメータとは違って、プロセ
ス自身を観察し乍らモニタするものである。プラズマエ
ツチング反応器において変化し得るプロセスコントロー
ルパラメータの例としては、電力、圧力、システムへ供
給されるガスの相対濃度および内容の確認、反応器への
全ガス流量、ならびにこれの圧力および温度を変化させ
ることが包含されている。これらプロセスコントロール
パラメータのあるものは、−船釣に、エツチング反応器
のハードウェア制御によってモニタされている。
There are also particular benefits when the present invention is used in conjunction with plasma etching reactors. Many of these benefits are due to the operational complexity of plasma etch reactors. This complexity results from the many factors that affect whether the etching operation proceeds optimally. Since there are many factors that give shape to the actual etching reaction, the present invention, which directly observes the characteristics of the reaction itself rather than the operating parameters of the reaction vessel, has a much better effect than previously proposed methods of monitoring the etching process. It is highly reliable and can provide a direct means. In summary, embodiments of the present invention monitor and monitor the process itself, as opposed to process control parameters. Examples of process control parameters that can be varied in a plasma etching reactor include power, pressure, checking the relative concentration and content of gases supplied to the system, total gas flow to the reactor, and changing its pressure and temperature. This includes things that can be done. Some of these process control parameters are monitored by the hardware controls of the etching reactor.

しかし乍ら、これらコントロールプロセスを超えた多数
の追加のファクタによってエツチング反応器内部のプロ
セスに影響が与えられる。これらパラメータのいくつか
には、反応容器の内側表面上の材料のチャンバーシージ
ングまたはキャラクタとして呼ばれるものが包含されて
いる。チャンバーの内側表面上の表面材料の再結合がエ
ツチング反応器内で頻繁に起り、これによってチャンバ
ー内のエツチング反応の進行に影響が与えられる。
However, many additional factors beyond these control processes affect the processes within the etch reactor. Some of these parameters include what is referred to as the chamber sheathing or character of the material on the interior surfaces of the reaction vessel. Recombination of surface materials on the interior surfaces of the chamber frequently occurs within the etching reactor, thereby affecting the progress of the etching reaction within the chamber.

もう1つのファクタとしては、スライス表面からの電極
の距離である。この電極自身も反応器の動作中に僅かで
あるがエツチングされる。多数回エツチングが行われた
後では、スライス表面と電極との間の距離が、電極のエ
ツチング処理および結果的に影響を受けるエツチング反
応によって増大するようになる。コントロールパラメー
タを超えたこれらファクタは、モニタリング動作に対し
て容易に影響を受けるものではない。
Another factor is the distance of the electrode from the slice surface. This electrode itself is also slightly etched during reactor operation. After multiple etchings have been carried out, the distance between the slice surface and the electrode becomes increased due to the etching process of the electrode and the resulting etching reaction affected. These factors beyond the control parameters are not easily influenced by monitoring actions.

上述したファクタの1つまたはそれ以上における僅かな
変動によって、エツチング反応が最良または許容できる
状態で進行できるかどうかに重大な影響を与える。しか
し乍ら、種のファクタの相関関係における複雑性のため
に、1つまたはそれ以上のファクタにおける変動の影響
を、実際のエツチング反応自身に対して予測することは
困難である。この複雑性のために、本発明によれば、特
別な利点が得られる。従来のハードウェアによって、反
応に影響を与えるファクタのほんの僅かのみをエツチャ
ーモニタで制御すると共に、前述したように、これらフ
ァクタの多(はこのモニタリング動作に対して容易に影
響を与えることはない。
Slight variations in one or more of the above-mentioned factors can have a significant impact on whether the etching reaction can proceed optimally or acceptably. However, due to the complexity in the interrelationship of species factors, it is difficult to predict the effect of variations in one or more factors on the actual etching reaction itself. Because of this complexity, special advantages are obtained according to the invention. Conventional hardware allows the etcher monitor to control only a few of the factors that affect the response, and as mentioned earlier, many of these factors do not easily influence this monitoring behavior. .

更にまた、このハードウェアによって反応に影響を与え
るモニタファクタのみコントロールするもので、反応自
身をコントロールするものではない。
Furthermore, this hardware controls only the monitor factors that affect the reaction, not the reaction itself.

従って、多くの場合、いくつかのファクタが変化し、エ
ツチング反応に有害な影響を与えるが、ハードウェアモ
ニタによって現存するプロセスコントロールパラメータ
の正確な組を表示した場合には(例えば、正しい圧力、
温度、ガス流量)、このハードウェアモニタによってエ
ツチング反応が不正確に進行していたことを検出するこ
とはできなかった。しかし乍ら本発明によれば、プロセ
スを観察し得る状態でモニタすることによって(例えば
、反応生成種の生成率)、実際のエツチング反応をより
正確に監視できると共に、誤った処理が発生した時に、
従来のシステムに比べてより重点的に検出することがで
きる。
Therefore, in many cases, some factors will change and have a detrimental effect on the etching reaction, but if the hardware monitor displays the exact set of process control parameters that exist (e.g., correct pressure,
This hardware monitor could not detect that the etching reaction was proceeding incorrectly (temperature, gas flow rate). However, according to the present invention, by monitoring the process in an observable manner (for example, the production rate of reaction product species), it is possible to monitor the actual etching reaction more accurately, and to detect errors in the process when they occur. ,
It can detect more intensively than conventional systems.

更にまた、本発明によれば、実際の連続的可変曲線、例
えば実際のEPT曲線の領域を規定すると共にマツチン
グできるシステムを提供することができる。このシステ
ムによれば、これら領域が、すでに規定されている特定
の基準の連続可変曲線の領域から大幅に偏位している場
合においても上述の動作が実現されるものである。例え
ば、本発明によって時間に関して浮遊または延長できる
実際の曲線の領域を規定できる。このことによって、領
域が時間の関数として不変的に規定される曲線の領域間
を比較する曲線比較システムに対して大きな利益をもた
らすものである。更にまた、臨界点および領域をマツチ
ングさせるための本発明の実践的なアプローチによって
、これら曲線の領域を正確に規定、マツチングおよび比
較できるようになる。
Furthermore, in accordance with the present invention, it is possible to provide a system capable of defining and matching the region of an actual continuously variable curve, such as an actual EPT curve. According to this system, the above-mentioned operation is realized even when these regions deviate significantly from the regions of the continuously variable curve of a specific reference that have been defined. For example, the invention allows defining areas of the actual curve that can float or extend in time. This provides a significant benefit to curve comparison systems that compare regions of curves whose regions are defined invariably as a function of time. Furthermore, our practical approach to matching critical points and regions allows the regions of these curves to be accurately defined, matched, and compared.

本発明の一実施例によれば、プラズマエツチングプロセ
スの終了点(EPT)を検査すると共に分析することに
よって、代表的なプラズマエツチングプロセス中に生じ
るプロセス関連性問題点を検出できる効果がある。この
ような問題点の早期および自動的な検出によって、スラ
イスの生成率を、次に処理されるスライスの誤った処理
を防止し乍ら大幅に向上させることができる。更に、本
発明によれば、予め決められた原因を検出したために問
題点を認識でき、これら原因を表わす信号を発生させる
ことができる。
In accordance with one embodiment of the present invention, process-related problems that occur during typical plasma etch processes can be advantageously detected by inspecting and analyzing the end point (EPT) of the plasma etch process. Early and automatic detection of such problems can greatly improve the slice generation rate while preventing erroneous processing of subsequently processed slices. Furthermore, according to the present invention, problems can be recognized because predetermined causes have been detected, and signals representative of these causes can be generated.

更に、本発明をリアルタイムの応用例に利用できる。即
ち、例えばエキスパートシステムのような他のシステム
と協動するか、または単独で実際に進行すると共に、異
常が検出された時に、エツチング中のエツチングパラメ
ータを変化または訂正するように、エツチングプロセス
をリアルタイムでモニタできるものである。
Additionally, the invention can be used in real-time applications. That is, the etching process can be performed in real-time, in collaboration with other systems, such as expert systems, or in real-time, so as to change or correct the etching parameters during etching when anomalies are detected, while actually proceeding independently. It can be monitored by

また、本発明の追加の利益によれば、クリーンルームに
ストリップチャート計録計を設置する必要がなく、変則
的な振舞いを呈する終了点トレースのみを節約すること
によって、多量の終了点トレースを編集できる効果があ
る。
Further, according to an additional benefit of the present invention, it is not necessary to install a strip chart recorder in the clean room, and a large number of endpoint traces can be edited by saving only endpoint traces exhibiting anomalous behavior. effective.

更に、本発明のシステムは、プロセスモニタ用ツールと
して機能し、これによってマイクロプロセッサをハード
ウェアモニタ機能に基いて補間することができる。ハー
ドウェアモニタによってアラームをセットすると共に、
ハードウェアの問題点(例えば、RF主電力供給されな
い、ガスが供給されない、不適当な圧力または他の類似
の問題点)に基いてプロセス処理を禁止することによっ
て、本発明の実施例によれば、オペレータに警告を与え
られ、最終的に反応に関連した問題点てはエツチャーを
停止させることができる。
Additionally, the system of the present invention functions as a process monitoring tool, allowing the microprocessor to interpolate based on hardware monitoring capabilities. Along with setting alarms by hardware monitor,
According to embodiments of the present invention, by inhibiting processing based on hardware problems (e.g., no RF mains power, no gas, inadequate pressure, or other similar problems). , the operator is alerted and can eventually stop the etcher of any reaction-related problems.

本発明によれば、エツチング反応を観察できるようにし
て、設備をモニタすることによっては検出できないエツ
チング動作中のエラーを検出できるシステムを提供する
ことができ、この設備は、単に、ハードウェア機能、即
ち、ガス流量、温度、またはエツチャーのRF電力設定
をモニタするにすぎないものである。更に、マツチング
反応器のハードウェアモニタ装置用のバンクアンプモニ
タシステムを有する本発明のシステムを提供することが
できる。従って、ハードウェアモニタセンサが故障し、
ハードウェア機能が性能以下となった場合に、本発明に
よれば、この問題点を、性能を外れたハードウェア機能
によってエツチング反応が基準の反応から変化するとす
ぐに検出することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a system that allows the etching reaction to be observed and detects errors during the etching operation that cannot be detected by monitoring the equipment; That is, it merely monitors gas flow, temperature, or etcher RF power settings. Furthermore, it is possible to provide a system of the present invention having a bank amplifier monitoring system for a matching reactor hardware monitoring device. Therefore, the hardware monitor sensor fails and
When a hardware function becomes below performance, the present invention allows this problem to be detected as soon as the out-of-performance hardware function changes the etching response from the reference response.

また、本発明を種々の状況の下で有効に利用できるもの
である。例えば、種々のエツチング動作に応用でき、各
エツチング動作にはそれ自身用の基準のEPTが設定さ
れている。これら種々のEPTの各々はそれぞれ異なっ
た数の領域を有するもので、これら領域もそれぞれ異な
った形状を有している。更にまた、各領域の種々の特性
を規定できると共に、エツチングの領域または特定のエ
ツチングに独特な点を考慮することによって、このよう
な特性を検出または測定する機能を有する。更に、本発
明を、プラズマエツチング反応以外の処理に利用できる
ものである。
Further, the present invention can be effectively utilized under various situations. For example, it can be applied to various etching operations, each etching operation having its own reference EPT. Each of these various EPTs has a different number of regions, and each of these regions has a different shape. Furthermore, it has the ability to define various properties of each region and to detect or measure such properties by considering what is unique to the region of etching or to a particular etch. Furthermore, the present invention can be used for processes other than plasma etching reactions.

また、第1図の実施例では、フォトダイオード信号発生
器からのアナログ信号を受信していたが、アナログ信号
のみならずディジタル信号を利用できる。
Further, in the embodiment shown in FIG. 1, analog signals from the photodiode signal generator are received, but not only analog signals but also digital signals can be used.

以上詳述したように、本発明は上述した実施例のみに限
定されることなく、本発明の技術的思想を外れることな
く、種々の変更を加え得ることは当業者によって容易に
実現できるものである。
As detailed above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is understood that those skilled in the art can easily make various changes without departing from the technical idea of the present invention. be.

以上の記載に関連して、以下の各項を開示する。In connection with the above description, the following items are disclosed.

1、 予め決められたエツチングプロセスに対する基準
の終了点トレースを確立し、 この基準の終了点トレースを予め決められた領域に分割
し、 前記予め決められたエツチングプロセスを半導体デバイ
スに4人し、 この半導体デバイスのエツチングに関する実際の終了点
トレースを収集し、 この実際の終了点トレースを予め決められた基準に従っ
て候補領域に分割し、 前記実際の終了点トレースの候補領域の特性を、マツチ
ング(整合)すべき基準の終了点トレースの領域の特性
全体に亘って分析することにより、前記実際の終了点ト
レースの領域を前記基準の終了点トレースの対応の領域
にマツチングさせ、更に、 この実際の終了点トレースの領域の特性と、前記基準の
終了点トレースのマツチングされた領域の対応の特性と
を比較するステップを具えたことを特徴とするプラズマ
エツチング反応器の終了点トレースをモニタ(監視)す
る方法。
1. Establishing a reference endpoint trace for a predetermined etching process, dividing this reference endpoint trace into predetermined regions, and applying the predetermined etching process to a semiconductor device by four people; Collecting actual end point traces related to etching of semiconductor devices, dividing the actual end point traces into candidate regions according to predetermined criteria, and matching characteristics of the candidate regions of the actual end point traces. matching the area of the actual end point trace to the corresponding area of the reference end point trace by analyzing the entire characteristics of the area of the reference end point trace; A method of monitoring an endpoint trace of a plasma etch reactor, the method comprising the step of comparing characteristics of a region of the trace with corresponding characteristics of a matched region of said reference endpoint trace. .

2、前記基準の終了点トレースのマツチング領域の対応
の特性から、予め決められた限界値を超えた前記実際の
終了点トレースの領域の特性の変数を表わす信号を発生
させるステップを更に設けたことを特徴とする請求の範
囲第1項(以下単に“クレーム1”と称す)記載の方法
2. The method further comprises the step of generating a signal representing a variable of the characteristic of the area of the actual endpoint trace exceeding a predetermined limit value from the corresponding characteristic of the matching region of the reference endpoint trace. The method according to claim 1 (hereinafter simply referred to as "Claim 1"), characterized in that:

3、 前記実際の終了点トレースを候補領域に分割する
予め規定された基準に、この実際の終了点トレースに沿
った点の傾斜における変化を包含させたことを特徴とす
るクレーム2記載の方法。−4、前記実際の終了点トレ
ースのN域の特性を基準の終了点トレースのマツチング
させたH−hliの対応の特性と比較する前記ステップ
に、−組のルールを前記実際の終了点トレースの領域の
少なくとも1つに適用するステップを設けたことを特徴
とするクレーム3記載の方法。
3. The method of claim 2, wherein the predefined criteria for dividing the actual endpoint trace into candidate regions includes changes in the slope of points along the actual endpoint trace. -4. In the step of comparing the characteristics of the N area of the actual end point trace with the corresponding characteristics of H-hli matched with the reference end point trace, - sets of rules are applied to the actual end point trace. 4. A method according to claim 3, further comprising the step of applying to at least one of the regions.

5、前記−組のルールに、−aのプロセス独立ルールと
一組のプロセス特定化ルールとを設けたことを特徴とす
るクレーム4記載の方法。
5. The method according to claim 4, wherein the set of rules includes -a process-independent rule and a set of process-specific rules.

66  前記−組のプロセス独立ルールを適用するステ
ップに、前記実際の終了点トレースの領域と前記基準の
終了点トレースのマツチングされた領域との間で、 前記それぞれの領域における少なくとも1つの予め期待
された点の値、傾斜、および時間の少なくとも1つを比
較するステップを設けたことを特徴とするクレーム5記
載の方法。
66 The step of applying the set of process-independent rules comprises: between the region of the actual endpoint trace and the matched region of the reference endpoint trace; 6. The method of claim 5, further comprising the step of comparing at least one of the values of the points, the slope, and the time.

7、前記実際の終了点トレースの特性と、前記基準の終
了点トレースの対応の特性との間の偏差が予め規定され
た値を超えたかどうかを決定し、このような偏差を少な
くとも1つの予め規定された原因に帰因させ、 前記偏差が帰因した少なくとも1つの予め規定された原
因を表わす信号を発生させるステップを更に設けたこと
を特徴とするクレーム3記載の方法。
7. Determine whether the deviation between the characteristic of said actual endpoint trace and the corresponding characteristic of said reference endpoint trace exceeds a predefined value, and convert such deviation into at least one predetermined value. 4. The method of claim 3, further comprising the step of: attributing the deviation to a predefined cause and generating a signal representative of the at least one predefined cause to which the deviation has been attributed.

8、 前記予め規定された基準に沿って実際の終了点ト
レースを候補領域に分割する前記ステップに、 この実際の終了点トレースに沿った点におけるこのトレ
ースの傾斜を決定し、 この傾斜が第1の予め規定された値を超える実際の終了
点の臨界点を決定し、更に、これら決定されたRnn点
点間、前記実際の終了点トレースを候補の領域に分割す
るステップを設けたことを特徴とするクレーム2記載の
方法。
8. said step of dividing the actual end point trace into candidate regions according to said predefined criteria, determining the slope of this actual end point trace at a point along said actual end point trace; The method further comprises the step of determining a critical point of the actual end point exceeding a predefined value of Rnn, and further dividing the actual end point trace into candidate regions between these determined Rnn points. The method recited in claim 2.

9、前記実際の終了点トレースの候補領域の特性を、マ
ツチングすべき基準の終了点トレースの領域の特性に亘
って分析することによって、実際の終了点トレースの候
補領域を基準の終了点の対応の領域にマツチングさせる
ステップに、−組の実践的機能を実際の終了点トレース
の領域に適用するステップを設けたことを特徴とするク
レーム2記載の方法。
9. By analyzing the characteristics of the candidate region of the actual end point trace with respect to the characteristics of the region of the reference end point trace to be matched, the correspondence between the candidate region of the actual end point trace and the reference end point is determined. 3. The method according to claim 2, wherein the step of matching the area of the trace includes the step of applying the set of practical functions to the area of the actual end point trace.

10、前記実践的機能に; 前記マツチングすべき基準の終了点トレースの領域の平
均傾斜から予め規定された値より少ない値だけ変化する
平均傾斜を有する実際の終了点トレースの領域を確認す
ること、 前記実際の終了点トレースの最終点の強度値が、マツチ
ングすべき基準の終了点トレースの領域の最終点の強度
値から予め決められた強度変化より少ない値だけ変化す
るこれらトレースの領域を確認すること、 前記基準の終了点トレースの領域の持続時間から予め決
められた持続時間変化値より小さな値だけ変化する持続
時間を有する実際の終了点トレースの領域を確認するこ
と、および予め決められた時間範囲内で発生する前記実
際の終了点トレースの領域を確認する動作の内の、少な
くとも1つの動作を設けたことを特徴とするクレーム9
記載の方法。
10. In the practical function; identifying a region of the actual endpoint trace whose average slope varies by a value less than a predefined value from the average slope of the region of the reference endpoint trace to be matched; Identify areas of these traces in which the intensity value of the final point of the actual endpoint trace changes by a value less than a predetermined intensity change from the intensity value of the final point of the region of the reference endpoint trace to be matched. identifying a region of the actual endpoint trace whose duration changes by a value less than a predetermined duration change value from the duration of the region of the reference endpoint trace; and Claim 9 characterized in that at least one operation of checking the area of the actual end point trace occurring within the range is provided.
Method described.

11、予め決められたプロセスを実行するプロセス装置
の動作をモニタするに当り、このプロセスを最初、プロ
セスの進行に対応した連続可変信号曲線を得るための検
出器によってモニタし、基準の連続可変信号曲線を、予
め決められたプロセスの予め規定された許容し得る動作
に相当するように規定できる方法において、 予め決められたプロセスに対して基準の連続可変信号曲
線を規定し、 前記基準の連続可変信号曲線の少なくとも1つの領域に
対する特性を規定し、 前記予め決められたプロセスを導入し、前記検出器から
、前記導入されたプロセスの進行に相当する実際の連続
可変信号曲線を収集し、 収集した実際の連続可変信号曲線を、これの特性に基い
て候補領域に分割し、 前記実際の連続可変信号曲線の候補領域の特性を、マツ
チングすべき前記基準の連続可変信号の領域の特性全体
に亘って分析することによって、前記実際の連続可変信
号曲線の候補領域を、前記基準の連続可変信号曲線の領
域とマツチングさせ、 前記実際の連続可変信号曲線の領域の少なくとも1つの
特性を、前記基準の連続可変信号曲線におけるマツチン
グされた領域の特性と比較し、更に 予め規定された制限値を超えた実際の連続可変信号曲線
の領域の1つの特性における変数を表わす信号を、前記
基準の連続可変信号曲線のマツチングされた領域の対応
の特性から発生させるステップを具えたことを特徴とす
るモニタ方法。
11. In monitoring the operation of a process device that executes a predetermined process, this process is first monitored by a detector to obtain a continuously variable signal curve corresponding to the progress of the process, and a reference continuously variable signal is defining a reference continuously variable signal curve for a predetermined process in such a way that the curve corresponds to a predetermined acceptable behavior of the predetermined process; defining characteristics for at least one region of a signal curve, introducing said predetermined process, and collecting from said detector an actual continuously variable signal curve corresponding to the progression of said introduced process; Divide the actual continuous variable signal curve into candidate regions based on the characteristics thereof, and apply the characteristics of the candidate region of the actual continuous variable signal curve to the entire characteristics of the region of the reference continuous variable signal to be matched. matching the candidate region of the actual continuous variable signal curve with the region of the reference continuous variable signal curve; The reference continuously variable signal is compared with the characteristic of the matched region in the continuously variable signal curve, and furthermore, the signal representing the variable in one characteristic of the region of the actual continuously variable signal curve that exceeds a predefined limit value is A method of monitoring comprising the step of generating from a characteristic of correspondence of matched regions of curves.

12、前記実際の連続可変信号曲線を候補領域に分割さ
れるのに基いて、これの特性にはこの曲線の時間要素を
原則的に包含しないことを特徴とするクレーム11記載
の方法。
12. The method according to claim 11, characterized in that, on the basis of which the actual continuously variable signal curve is divided into candidate regions, the characteristics thereof do not in principle include the time component of this curve.

13、前記実際の連続可変信号曲線中に臨界点を確認す
ることによって、この信号曲線を候補領域に分割し、こ
れら候補領域を前記臨界点間に存在させたことを特徴と
するクレーム11記載の方法。
13. The method according to claim 11, characterized in that by identifying critical points in the actual continuous variable signal curve, this signal curve is divided into candidate regions, and these candidate regions are made to exist between the critical points. Method.

14、前記臨界点を前記連続可変信号曲線の傾斜におけ
る変化を基準として確認したことを特徴とするクレーム
13記載の方法。
14. The method of claim 13, wherein the critical point is determined based on a change in slope of the continuously variable signal curve.

15、前記実際の連続可変信号の候補の領域を基準の連
続可変信号の領域にマツチングさせるステップに、実践
的な組の機能を候補領域に適用するステップを設けたこ
とを特徴とするクレーム11記載の方法。
15. Claim 11, characterized in that the step of matching the actual continuously variable signal candidate region to the reference continuously variable signal region includes a step of applying a practical set of functions to the candidate region. the method of.

16、前記実践的機能には、 マツチングすべき前記基準の連続可変信号曲線の領域の
平均傾斜から予め規定された平均傾斜値よる少ない値だ
け変化した平均傾斜を有する実際の連続可変信号曲線の
領域を確認すること、 この実際の信号曲線の最終点の強度値が、マツチングす
べき基準の信号曲線の領域の最終点の強度値から予め決
められた強度変動値より少ない値だけ変化するこの実際
の信号曲線の領域を確認すること、 前記基準の連続可変信号曲線の持続時間から、予め規定
された持続時間変化値より少ない値だけ変化する持続時
間を有するこの実際の信号曲線の領域を確認し、更に、 予め決められた時間範囲内で発生する実際の連続可変信
号曲線の領域を確認するステップの少なくとも1つを有
したことを特徴とするクレーム15記載の方法。
16. The practical function includes: an area of the actual continuously variable signal curve having an average slope that is less than a predefined average slope value from the average slope of the area of the reference continuously variable signal curve to be matched; Check that the intensity value at the end point of this actual signal curve varies by less than a predetermined intensity variation value from the intensity value at the end point of the region of the reference signal curve to be matched. identifying an area of the signal curve; identifying an area of this actual signal curve having a duration that varies by less than a predefined duration change value from the duration of the reference continuously variable signal curve; 16. The method of claim 15, further comprising at least one step of: ascertaining the region of the actual continuously variable signal curve that occurs within a predetermined time range.

17、前記実際の連続可変信号の候補領域を基準の連続
可変信号の領域にマツチングさせるステップに、実践的
な組の機能を候補領域に適用するステップを設けたこと
を特徴とするクレーム13記載の方法。
17. The method according to claim 13, wherein the step of matching the candidate region of the actual continuously variable signal with the region of the reference continuously variable signal includes a step of applying a practical set of functions to the candidate region. Method.

18、前記実践的機能には、 マツチングすべき前記基準の連続可変信号曲線の領域の
平均傾斜から予め規定された平均傾斜値より少ない値だ
け変化した平均傾斜を有する実際の連続可変信号曲線の
領域を確認すること、 この実際の信号曲線の最終点の強度値が、マツチングす
べき基準の信号曲線の領域の最終点の強度値から予め決
められた強度変動値より少ない値だけ変化するこの実際
の信号曲線の領域を確認すること、 前記基準の連続可変信号曲線の持続時間から、予め規定
された持続時間変化値より少ない値だけ変化する持続時
間を有するこの実際の信号曲線の領域を確認し、更に、 予め決められた時間範囲内で発生する実際の連続可変信
号曲線の領域を確認するステップの少なくとも1つを有
したことを特徴とするクレームエフ記載の方法。
18. The practical function includes: an area of the actual continuously variable signal curve having an average slope that varies by a value less than a predefined average slope value from the average slope of the area of the reference continuously variable signal curve to be matched; Check that the intensity value at the end point of this actual signal curve varies by less than a predetermined intensity variation value from the intensity value at the end point of the region of the reference signal curve to be matched. identifying an area of the signal curve; identifying an area of this actual signal curve having a duration that varies by less than a predefined duration change value from the duration of the reference continuously variable signal curve; The method of claim F further comprising at least one step of: ascertaining the area of the actual continuously variable signal curve that occurs within a predetermined time range.

19、前記実際の可変信号曲線の領域を基準の可変信号
曲線の領域と比較する前記ステップに、−組のルールを
前記実際の可変信号曲線の領域の少なくとも1つに適用
するステップを設けたことを特徴とするクレーム11記
載の方法。
19. The step of comparing the area of the actual variable signal curve with the area of a reference variable signal curve comprises the step of applying a set of rules to at least one of the areas of the actual variable signal curve. The method according to claim 11, characterized in that:

20、前記−組のルールに、−組のプロセス独立ルール
と一組のプロセス特定化ルールとを設けたことを特徴と
するクレーム19記載の方法。
20. The method according to claim 19, wherein the -set of rules includes a -set of process-independent rules and a set of process-specific rules.

21、前記−組のプロセス独立ルールの適用ステップに
、前記実際の信号曲線の領域と前記基準の信号曲線のマ
ツチングした領域との間で、これら各領域における少な
くとも1つの予め規定された点の 値、 傾斜および 時間の内の 少なくとも1つを比較するステップを設けたことを特徴
とするクレーム20記載の方法。
21. The step of applying the set of process-independent rules includes determining at least one predefined point value between the region of the actual signal curve and the matched region of the reference signal curve in each of these regions; , slope and time.

22、前記実際の信号曲線の特性と、前記基準の信号曲
線の対応の特性との間の偏差が予め規定された値を超え
るかどうかを決定するステップと、このような偏差を予
め規定した原因の少なくとも1つに帰因させるステップ
と、 この少なくとも1つの予め規定した原因を確認する信号
を発生するステップとを更に設けたことを特徴とするク
レーム11記載の方法。
22. determining whether a deviation between a characteristic of said actual signal curve and a corresponding characteristic of said reference signal curve exceeds a predefined value; and a predefined cause for such deviation; 12. The method of claim 11, further comprising the steps of attributing at least one of: and generating a signal confirming said at least one predetermined cause.

23、前記実際の信号曲線を候補領域に分割する前記ス
テップに、 この実際の信号曲線に沿った点におけるこの曲線の傾斜
を決定し、 この領域が第1の予め規定された値を超えて変化する前
記実際の信号曲線上の臨界点を決定し、 この実際の信号曲線をこれら決定した臨界点間の候補領
域に分割するステップとを設けたことを特徴とするクレ
ーム11記載の方法。
23. said step of dividing said actual signal curve into candidate regions, determining the slope of said curve at points along said actual signal curve, said region changing by more than a first predefined value; 12. The method of claim 11, further comprising the steps of: determining critical points on said actual signal curve, and dividing said actual signal curve into candidate regions between these determined critical points.

24、@配子め決められたプロセスにプラズマエツチン
グを設けたことを特徴とするクレーム11記載の方法。
24. The method according to claim 11, characterized in that plasma etching is provided in the @ligand-determined process.

25、前記予め決められたプロセスにプラズマエツチン
グを設けたことを特徴とするクレーム18記載の方法。
25. The method according to claim 18, characterized in that said predetermined process includes plasma etching.

26、前記予め決められたプロセスにプラズマエツチン
グを設けたことを特徴とするクレーム21記載の方法。
26. The method of claim 21, wherein said predetermined process includes plasma etching.

27、前記候補領域の持続時間を変更して、前記実際の
終了点トレースの候補の前記基準の終了点トレースの領
域に対するマツチングを改良するようにしたことを特徴
とするクレーム8記載の方法。
27. The method of claim 8, wherein the duration of the candidate region is varied to improve matching of the candidate actual endpoint trace to the region of the reference endpoint trace.

28、プラズマエツチング反応器の終了点トレースをモ
ニタ(監視)するに当り、 予め決められたエツチングプロセスに対する基準の終了
点トレースを確立し、 この基準の終了点トレース中に臨界点を確認し、 これら臨界点間で前記基準の終了点トレースの領域を確
認し、 この予め決められたエツチングプロセスを半導体デバイ
スに導入し、 この半導体デバイスのエツチングに対して実際の終了点
トレースを収集し、 この実際の終了点トレースの傾斜における変化を基準と
して、このトレース中に臨界点候補を確認し、 この実際の終了点トレースを、前記臨界点候補間の候補
領域中に分割し、 この実際の終了点トレースの候補領域を、前記基準の終
了点トレースの領域にマツチングさせ、 前記実際のトレースの少なくとも1つの領域の少なくと
も1つの特性を、前記基準終了点トレースの対応の領域
の対応の特性と比較し、更に、 前記実際の終了点トレースの少なくとも1つの領域の少
なくとも1つの前記特性が、前記基準の終了点トレース
の対応の領域の対応の特性から予め規定された限界値を
超えて変化するかどうかを表わす表示を発生させるステ
ップとを具えたことを特徴とする終了点トレースモニタ
方法。
28. In monitoring the endpoint trace of a plasma etch reactor, establish a reference endpoint trace for a predetermined etching process, identify critical points during this reference endpoint trace, and identify these points. Identify the area of the reference endpoint trace between the critical points, introduce this predetermined etching process into a semiconductor device, collect the actual endpoint trace for the etch of this semiconductor device, and Based on the change in the slope of the endpoint trace, identify critical point candidates in this trace, divide this actual endpoint trace into candidate regions between the critical point candidates, and divide this actual endpoint trace into candidate regions between the critical point candidates. matching a candidate region to a region of the reference endpoint trace; comparing at least one characteristic of at least one region of the actual trace to a corresponding characteristic of a corresponding region of the reference endpoint trace; , representing whether at least one said property of at least one region of said actual endpoint trace varies by more than a predefined limit value from a corresponding property of a corresponding region of said reference endpoint trace. A method for monitoring an end point trace, comprising the step of generating a display.

29、前記実際の終了点トレースの候補領域を前記基準
のトレースの領域にマツチングさせるステップに、この
実際のトレースの候補領域の特性と、前記基準のトレー
スの領域の特性とを比較するステップを設けたことを特
徴とするクレーム28記載の方法。
29. The step of matching the candidate region of the actual end point trace with the region of the reference trace includes the step of comparing the characteristics of the candidate region of the actual trace with the characteristics of the region of the reference trace. The method according to claim 28, characterized in that:

30、前記実際のトレースの候補領域を前記基準のトレ
ースの対応の領域にマツチングさせるステップに、更に
、 候補領域の特性と前記基準の終了点トレースの特性とを
比較する実践的紙の機能を与えるステップを設けたこと
を特徴とするクレーム29記載の方法。
30. The step of matching the candidate region of the actual trace to the corresponding region of the reference trace further provides a practical paper function to compare the characteristics of the candidate region with the characteristics of the reference end point trace. The method according to claim 29, characterized in that a step is provided.

31、前記−組の実践的機能によって、前記候補領域の
終りにおける傾斜と、 前記領域の平均傾斜と、 前記領域の最終点の強度と、 この領域の持続時間と、 終了点トレースの開始からの領域の時間とから成る特性
の内の少なくとも1つを比較するようにしたことを特徴
とする方法。
31. According to the set of practical functions: the slope at the end of the candidate region; the average slope of the region; the intensity of the last point of the region; the duration of this region; and the end point from the beginning of the trace. A method characterized in that at least one of the characteristics consisting of a region and a time is compared.

32、前記実際の終了点トレースの候補領域を前記基準
の終了点トレースの領域にマツチングさせるステップに
、 この実際のトレースの候補領域に隣接した少なくとも1
つの領域の特性を、マツチングすべき前記基準の終了点
トレースの領域に隣接した対応の領域の特性と比較する
ステップを設けたことを特徴とするクレーム31記載の
方法。
32. The step of matching the candidate area of the actual end point trace with the area of the reference end point trace includes at least one area adjacent to the candidate area of the actual trace.
32. The method of claim 31, further comprising the step of comparing the characteristics of one region with the characteristics of a corresponding region adjacent to the region of the reference endpoint trace to be matched.

33、マツチングすべき前記候補領域の限界値を、傾斜
における変化を基準として確認された前記臨界点候補を
超えて調整し、この調整によって、前記実際のトレース
の候補領域を前記基準のトレースの領域に更に正確にマ
ツチングさせたことを特徴とするクレーム32記載の方
法。
33. Adjusting the limit value of the candidate region to be matched beyond the identified critical point candidate based on the change in slope, whereby the candidate region of the actual trace is adjusted to the region of the reference trace. 33. The method according to claim 32, characterized in that the method further precisely matches.

34、予め規定されたプロセスに対応した基準の連続可
変信号を表わす基準データを受信するためのデータ記憶
器と、 前記予め規定されたプロセスの実際の動作に対応実際の
連続可変信号曲線を表わす実際のデータを収集する収集
器と、 この実際のデータの特性に基いて、この実際のデータを
候補領域に分割するプロセッサと、この候補領域の特性
を前記基準データの少なくとも1つの領域の特性全体に
亘って分析することによって、前記実際のデータの少な
くとも1つの候補領域を基準データの領域にマツチング
させるマツチング器と、 前記実際のデータの少なくとも1つの領域の特性を、こ
の実際のデータの領域がマツチングされた前記基準デー
タの領域の特性と比較する比較器と、 予め決められた限界値を超えた前記実際のデータの領域
の特性の変数を表わす信号を、この実際のデータの領域
とマツチングした基準データの領域の対応の特性から発
生させる発生器とを具えたことを特徴とするプロセスモ
ニタ装置。
34. a data storage device for receiving reference data representing a reference continuously variable signal corresponding to a predefined process; and an actual data storage representing an actual continuously variable signal curve corresponding to the actual operation of said predefined process; a processor for dividing the actual data into candidate regions based on characteristics of the actual data; and a processor for dividing the actual data into candidate regions based on characteristics of the actual data; a matcher that matches at least one candidate region of the actual data to a region of reference data by analyzing the characteristics of the at least one region of the actual data; a comparator for comparing the characteristics of the area of the reference data, which has been determined, with the area of the actual data, and a reference for matching a signal representing a characteristic variable of the area of the actual data exceeding a predetermined limit value with the area of the actual data; A process monitoring device comprising: a generator that generates data based on characteristics of correspondence between areas of data.

35、前記プロセッサは、前記実際のデータの傾斜にお
ける変化を基準として、この実際のデータを候補領域に
分割するように作用したことを特徴とするクレーム34
記載の装置。
35. Claim 34, wherein the processor is operative to divide the actual data into candidate regions based on changes in the slope of the actual data.
The device described.

36、前記マツチング器によって、実践的な組の機能を
前記候補領域に適用して、これを前記基準データの領域
にマツチングさせたことを特徴とするクレーム35記載
の装置。
36. The apparatus according to claim 35, wherein the matcher applies a practical set of functions to the candidate region to match it to the region of the reference data.

37、前記予め決められたプロセスにプラズマエツチン
グ動作を包含させたことを特徴とするクレーム36記載
の装置。
37. The apparatus of claim 36, wherein said predetermined process includes a plasma etching operation.

38、前記実際の連続可変信号曲線にプラズマエソチャ
からの終了点トレース信号を包含させたことを特徴とす
るクレーム37記載の装置。
38. The apparatus of claim 37, wherein the actual continuously variable signal curve includes an endpoint trace signal from a plasma eschatter.

39、プラズマエツチング反応器の終了点トレースをモ
ニタするに当り、 予め決められたエツチングプロセスに対して基準の終了
点トレースを確立し、 この基準の終了点トレースを予め規定された領域に分割
し、 前記予め決定されたエツチングプロセスを半導体デバイ
スに導入し、 この半導体デバイスのエツチングに対して実際の終了点
トレースを収集し、 この実際の終了点トレースを、予め規定された基準に従
って、候補領域に分割し、更に、この実際の終了点トレ
ースの候補領域の特性を、マツチングすべき前記基準の
終了点トレースの領域の特性全体に亘って分析すること
によって、この実際の終了点トレースの候補領域を前記
基準の終了点トレースの対応の領域にマツチングさせる
ステップを具えることを特徴とする終了点トレースをモ
ニタする方法。
39. In monitoring the endpoint trace of a plasma etch reactor, establishing a reference endpoint trace for a predetermined etching process, dividing the reference endpoint trace into predefined regions, implementing the predetermined etching process on a semiconductor device; collecting an actual endpoint trace for etching the semiconductor device; and dividing the actual endpoint trace into candidate regions according to predefined criteria. Furthermore, by analyzing the characteristics of the candidate region of this actual end point trace over the characteristics of the region of the reference end point trace to be matched, the candidate region of this actual end point trace is determined as described above. A method of monitoring an end point trace, comprising the step of matching a reference end point trace to a corresponding region.

40、プラズマエツチングプロセスに対応する基準の連
続可変信号曲線を表わす基準データを受信するデータ記
憶器と、 このプラズマエツチングプロセスの実際の動作に対応す
る実際の連続可変信号曲線を表わす実際のデータを収集
する収集器と、 この実際のデータの特性に基いて前記実際のデータを候
補領域に分割するプロセッサと、前記候補領域の特性を
、前記基準データの少なくとも1つの領域の特性全体に
亘って分析することによって、この実際のデータの少な
(とも1つの候補領域を前記基準データの領域にマツチ
ングさせるマツチング器とを具えたことを特徴とするプ
ロセスモニタ装置。
40. a data store for receiving reference data representing a reference continuously variable signal curve corresponding to a plasma etching process; and collecting actual data representing an actual continuously variable signal curve corresponding to the actual operation of the plasma etching process; a processor for dividing the actual data into candidate regions based on characteristics of the actual data; and a processor for analyzing the characteristics of the candidate regions over the characteristics of the at least one region of the reference data. A process monitoring device characterized by comprising a matching device for matching one candidate region of the actual data (at least one candidate region) to the region of the reference data.

41、製造プロセス動作中における異常を検出する改良
された装置およびプロセスが設けられている。一実施例
によれば、プラズマエツチング反応器の動作がモニタさ
れて、エツチング動作中の異常を検出する。基準の終了
点トレース(EPT)を、プラズマエツチング診断エキ
スパートシステム(60)によってこのエツチングプロ
セスに対して規定する。この基準の終了点トレースおよ
び特性内に領域を規定すると共に、各領域に対する許容
値を規定する。エツチャーが動作し、この動作から実際
のEPTが得られる。この実際のEPTを分析してこの
EPTの領域を確認し、次に、このEPTの領域を基準
のEPTの領域にマツチングさせる。このシステムによ
れば、この実際のEPTの領域を基準のEPTの領域に
マツチングさせるに当り、一連の実践的な機能を利用す
る。実際の終了点トレースのマツチングされた領域の特
性を、基準の終了点トレースの対応の°領域の特性と比
較して、エツチングプロセス中に異常が発生したかどう
かを決定する。本発明によれば、実際の終了点トレース
を基準の終了点トレースと比較すると共に良好にマツチ
ングさせることができる。
41, an improved apparatus and process is provided for detecting anomalies during manufacturing process operations. According to one embodiment, the operation of the plasma etch reactor is monitored to detect anomalies during the etch operation. A baseline end point trace (EPT) is defined for this etch process by the plasma etch diagnostic expert system (60). Regions are defined within the endpoint trace and characteristics of this criterion, and tolerances are defined for each region. The etcher operates and the actual EPT is obtained from this operation. This actual EPT is analyzed to confirm the area of this EPT, and then the area of this EPT is matched to the area of the reference EPT. The system utilizes a series of practical functions in matching the actual EPT area to the reference EPT area. The characteristics of the matched region of the actual endpoint trace are compared to the characteristics of the corresponding region of the reference endpoint trace to determine whether an anomaly has occurred during the etching process. According to the present invention, it is possible to compare an actual end point trace with a reference end point trace and achieve good matching.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の一実施例による終了点トレースモニ
タ装置およびコンピュータ手段を有する代表的なプラズ
マエツチング反応器を示す概念図、第2図は、本発明の
一実施例による基準の終了点トレースと特定のエツチン
グプロセスとを表わすグラフ、 第3図は、同じくソフトウェアの全体構成のチャート、 第4図は、第3図の実施例による、基準トレースを規定
する一般機能を示す構成のチャート、第5図は、同じく
、信号対シンボル変換器の一般的な機能を表わす構成の
チャート、 第6図は、同じく、終了点トレースを比較する機能を表
わす構成のチャート、 第7図は、時間の関数としてプロットした強度を有する
基準の終了点トレースの例を示すグラフ、第8図は、第
7図の基準の終了点トレースに対する、マツチングすべ
き第1の実際の終了点トレースの例を示すグラフ、およ
び 第9図は第7図の基準の終了点トレースに対する、マツ
チングすべき第2の実際の終了点トレースの例を示すグ
ラフである。 10・・・・・・プラズマエツチング反応容器12・・
・・・・電極 20・・・・・・半導体スライス 30・・・・・・プラズマ 32・・・・・・窓 34・・・・・・光学フィルタ 36・・・・・・フォトダイオード 38・・・・・・EPTI−レースレコーダ40・・・
・・・コンピュータ 句            5 課 郁         課招
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a typical plasma etch reactor having an endpoint trace monitoring device and computer means according to an embodiment of the present invention; FIG. 2 is a reference endpoint diagram according to an embodiment of the present invention; A graph representing a trace and a specific etching process; FIG. 3 is a chart of the overall software configuration; FIG. 4 is a diagram of a configuration showing general functions defining a reference trace according to the embodiment of FIG. 3; FIG. 5 is a diagram of a configuration representing the general function of a signal-to-symbol converter; FIG. 6 is a diagram of a configuration representing a function of comparing end point traces; FIG. Graph illustrating an example of a reference endpoint trace with intensity plotted as a function; FIG. 8 is a graph illustrating an example of a first actual endpoint trace to be matched to the reference endpoint trace of FIG. , and FIG. 9 are graphs showing an example of a second actual end point trace to be matched against the reference end point trace of FIG. 10... Plasma etching reaction vessel 12...
... Electrode 20 ... Semiconductor slice 30 ... Plasma 32 ... Window 34 ... Optical filter 36 ... Photodiode 38 ... ...EPTI-Race Recorder 40...
...Computer Phrases Lesson 5 Iku Invitation

Claims (1)

【特許請求の範囲】 予め決められたエッチングプロセスに対する基準の終了
点トレースを確立し、 この基準の終了点トレースを予め規定された領域に分割
し、 前記予め決められたエッチングプロセスを半導体デバイ
スに導入し、 この半導体デバイスのエッチングに関する実際の終了点
トレースを収集し、 この実際の終了点トレースを予め決められた基準に従っ
て候補領域に分割し、 前記実際の終了点トレースの候補領域の特性を、マッチ
ング(整合)すべき基準の終了点トレースの領域の特性
全体に亘って分析することにより、前記実際の終了点ト
レースの領域を前記基準の終了点トレースの対応の領域
にマッチングさせ、更この実際の終了点トレースの領域
の特性と、前記基準の終了点トレースのマッチングされ
た領域の対応の特性とを比較するステップを備えたこと
を特徴とするプラズマエッチング反応器の終了点トレー
スを監視する方法。
Claims: Establishing a reference endpoint trace for a predetermined etching process; dividing the reference endpoint trace into predefined regions; and introducing the predetermined etching process into a semiconductor device. collecting actual end point traces for etching of the semiconductor device, dividing the actual end point traces into candidate regions according to predetermined criteria, and matching characteristics of the candidate regions of the actual end point traces. By analyzing over the characteristics of the region of the reference endpoint trace to be matched, the region of the actual endpoint trace is matched to the corresponding region of the reference endpoint trace, and further this actual endpoint trace is matched to the corresponding region of the reference endpoint trace. A method of monitoring an endpoint trace of a plasma etch reactor comprising the step of comparing characteristics of a region of the endpoint trace with corresponding characteristics of a matched region of the reference endpoint trace.
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