JPH01231325A - Method and device for deciding end point of etching - Google Patents
Method and device for deciding end point of etchingInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、エツチング終点判定方法及び装置に係り、特
にエツチング領域で材料が変化しない試料をプラズマに
よりエツチング処理する場合に好適なエツチング終点判
定方法及び装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an etching end point determination method and apparatus, and is particularly suitable for etching a sample whose material does not change in the etching region using plasma. and devices.
プラズマによりエツチング処理される試料のエツチング
終点を判定する技術としては、例えば、光光分光法によ
るものが知られている。As a technique for determining the etching end point of a sample to be etched by plasma, for example, a technique using optical spectroscopy is known.
なお、この種の技術として関連するものには。In addition, related to this type of technology.
例えば、特開昭61−53728号、特開昭61−17
1130号等が挙げられる。For example, JP-A-61-53728, JP-A-61-17
No. 1130 etc. are mentioned.
上記従来技術では、エツチング領域のエツチング終点部
において材料が異なるもののエツチング終点を判定する
技術としては有効であるが、しかし、エツチング領域の
エツチング終点部において材料が変化しない、つまり、
エツチング領域で材料が変化しないものでは1発光強度
の変化が生ぜず、従って、エツチング終点を判定するこ
とができないといった問題がある。The above-mentioned conventional technology is effective as a technique for determining the etching end point even though the material is different at the etching end point of the etching region, but the material does not change at the etching end point of the etching region, that is,
If the material does not change in the etching region, no change in one emission intensity occurs, and therefore, there is a problem that the end point of etching cannot be determined.
本発明の目的は、エツチング領域で材料が変化しないも
ののプラズマエツチングの終点を判定できるプラズマエ
ツチング終点判定方法及び装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method and apparatus for determining the end point of plasma etching, which can determine the end point of plasma etching even though the material does not change in the etching region.
上記目的は、エツチング終点判定方法を、プラズマによ
ろ試料のエツチング処理時における干渉色の周期により
前記試料のエツチング終点を判定する方法とし、エツチ
ング終点判定装置を、プラズマによる試料のエツチング
処理時における干渉色から一定波長の干渉色を選択する
手段と、選択さnた干渉色の周期をカウントし該カウン
ト値を出力する手段と、llff記試料のエツチング深
さと選択された干渉色の周期との関係が予め入力され該
関係とn「記カウント値に基いてn「配試料のエツチン
グ終点を判定する手段とを具備したものとすることによ
り、達成される。The above object is to use an etching end point determination method that determines the etching end point of a sample based on the period of interference color during the etching process of the sample using plasma, and an etching end point determination device that determines the etching end point of the sample based on the period of interference color during the etching process of the sample using plasma. Means for selecting an interference color of a constant wavelength from among colors; Means for counting the period of the selected interference color and outputting the counted value; and the relationship between the etching depth of the sample and the period of the selected interference color. This can be achieved by providing a means for determining the end point of etching of the sample to be distributed based on the relationship and the n count value.
半導体素子基板(ウェハ)等の試料は、プラズマにより
エツチング処理される。試料が光を通過させる材質であ
る場合、エツチング処理時に干渉色が発生する。該干渉
色は、放電による試料の厚さの変化にしたがって周期的
に変化する。従って、干渉色中の一定波長の強度も放電
中は一定の周期を有し変化する。発明者の知見によれば
、一定波長の強度変化の周期と試料のエツチング進行方
向蓋つまりエツチング深さとの間には、所定ゐ関係が成
立する。そこで、一定波長の強度変化の1周期に対する
エツチング深さが予め求められる。これより、要求され
るエツチング深さIこ対応する一定波長の強11r:f
化のサイクル数が設定される。試料のエツチング処理時
においては、一定波長の強度変化がモニターされ、これ
により、そのサイクル数がカウントされる。該カウント
されたサイクル数が、上記設定されたサイクル数に達し
た時点で試料のエツチング終点が判定される。A sample such as a semiconductor element substrate (wafer) is etched by plasma. If the sample is made of a material that allows light to pass through, interference colors will occur during the etching process. The interference color changes periodically as the thickness of the sample changes due to the discharge. Therefore, the intensity of a certain wavelength in the interference color also changes with a certain period during discharge. According to the inventor's knowledge, a predetermined relationship is established between the period of intensity change of a certain wavelength and the etching progress direction of the sample, that is, the etching depth. Therefore, the etching depth for one period of intensity change at a constant wavelength is determined in advance. From this, the strength of a certain wavelength 11r:f corresponding to the required etching depth I
The number of cycles for conversion is set. During the etching process of the sample, the intensity change at a certain wavelength is monitored, and the number of cycles is counted. When the counted number of cycles reaches the set number of cycles, the etching end point of the sample is determined.
以下1本発明の一実施例を第1図、第2図により説明す
る。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
第1図で、プラズマによる試料10のエツチング処理時
における干渉色から一定波長の干渉色を選択する手段、
例えば、フィルター美は、処理賞美の外側で、かつ、干
渉色を採取可能に設けられている。フィルター(9)の
干渉色出口側には1例えば。In FIG. 1, means for selecting an interference color of a certain wavelength from interference colors during etching treatment of a sample 10 with plasma;
For example, the filter beauty is provided outside the processing beauty and is capable of collecting interference colors. For example, there is one on the interference color exit side of the filter (9).
フォトマル切が設けられている。マイクロコンピュータ
等の演算、制御!JtIt50の入力端は、フォトマル
荀の出力端に電気的に伎続されている。演算。A photo cutout is provided. Calculation and control of microcomputers, etc.! The input end of JtIt 50 is electrically connected to the output end of the photomultiplex. Calculation.
11i(1m装置間には、iK料のエツチング深さと選
択さした干渉色の強度変化の周期との関係、例えば、選
択された干渉色の一1ffi M K化の1周期に対す
るエツチング深さが予め入力されている。演鼻、制御装
置f 50は、この場合、要求されるエツチング深さに
対応する一定波長の強度変化のサイクル数を演算して設
定する機能と1選択された干渉色の強度変化のサイクル
数をカウントするa能と、該カウントされたサイクル数
と設定されたサイクル数とを比較演算して試料10のエ
ツチング終点を判定する機能を有している。11i (between the 1m devices, the relationship between the etching depth of the iK material and the period of intensity change of the selected interference color, for example, the etching depth for one cycle of the selected interference color) is determined in advance. In this case, the control device f 50 has a function of calculating and setting the number of cycles of intensity change of a constant wavelength corresponding to the required etching depth, and a function of calculating and setting the number of cycles of intensity change of the selected interference color. It has a function to count the number of cycles of change, and a function to compare and calculate the counted number of cycles with a set number of cycles to determine the etching end point of the sample 10.
第1図で、試料10は、処理室園内に搬入される。In FIG. 1, a sample 10 is carried into a processing chamber.
処理室園内では、減圧下でプラズマが生成され、該プラ
ズマにより試料10はエツチング処理される。In the processing chamber, plasma is generated under reduced pressure, and the sample 10 is etched by the plasma.
この場合、試料10は;例えば、81基板にマスク材料
としてSi o2やフォトレジストやポリイミド膜や有
機材料膜やポリシリコン等がマスクされたものである。In this case, the sample 10 is, for example, an 81 substrate masked with a mask material such as SiO2, photoresist, polyimide film, organic material film, polysilicon, or the like.
試料10のエツチング処理時にマスク材料の干渉色が発
生する。該干渉色は、処理室(9)外に出てフィルター
加に達し、ここで、一定波長。During the etching process of the sample 10, interference colors of the mask material are generated. The interference color passes out of the processing chamber (9) and reaches the filter where it is filtered at a constant wavelength.
例えば、440nm(SiF2)や519nm(00)
や337 nm(N)等の波長を有する干渉色が選択さ
れる。該選択された干渉色は、フォトマル切に達し、そ
の強度は、フォトマル荀で電気信号に変換される。該電
気信号はフォトマル和から出力されて演界、制御装置i
50に入力される。選択された干渉色の強度は、第2図
に示すようにエツチング時間のIk!!過に伴って周期
的に変化する。演算、制御装置父では、入力された電気
信号とエツチング時間の経過との関係からサイクル数が
カウントされる。演算、制御装fif50では、カウン
トされたサイクル数と上記設定されたサイクル数との比
較演算が実施され、カウントされたサイクル数が設定さ
れたサイクル数に達した時点で試料10のエツチング終
点が判定される。二のようにしてエツチング終点が判定
された時点で1例えば、直ちに演算。For example, 440nm (SiF2) or 519nm (00)
An interference color having a wavelength such as 337 nm (N) or 337 nm (N) is selected. The selected interference color reaches the photomultiplex, and its intensity is converted into an electrical signal at the photomultiplex. The electric signal is outputted from the photomultiplex and sent to the control device i.
50 is entered. The intensity of the selected interference color is determined by the etching time Ik! as shown in FIG. ! It changes periodically with the passage of time. The calculation and control device counts the number of cycles based on the relationship between the input electrical signal and the elapse of etching time. The calculation and control unit fif50 performs a comparison calculation between the counted number of cycles and the set number of cycles, and when the counted number of cycles reaches the set number of cycles, the etching end point of sample 10 is determined. be done. For example, when the etching end point is determined as in step 2, the calculation is performed immediately.
制御装置間からプラズマ生成手段(図示省略)等に作動
停止の信号が出力され、これによりプラズマ生成が停止
されて試料10のエツチング処理が終了される。なお、
必要に応じてオーバエツチングが実施される。An operation stop signal is output from the control device to the plasma generation means (not shown), etc., thereby stopping plasma generation and completing the etching process of the sample 10. In addition,
Overetching is performed as necessary.
本実施例では、エツチング領域では材料が81で変化し
ないが、しかし、エツチング処理時におけるマスク材料
からの干渉色の周期により田のエツチング終点を判定、
しかも精度良く判定することができる。また、放′@毎
にエッチレートが変化しても1選択された干渉色の強度
変化の周期もそれに合せて変化するため、S1晶板のエ
ツチング終−点を要求された所定深さで精度良く判定で
きる。In this embodiment, the material in the etching area remains unchanged at 81, but the end point of etching is determined based on the period of interference color from the mask material during etching.
Moreover, the judgment can be made with high accuracy. In addition, even if the etch rate changes for each release, the period of intensity change of the selected interference color also changes accordingly, so the etching end point of the S1 crystal plate can be accurately set at the required predetermined depth. Can be judged well.
また、試料を連続して多量にエツチング処理する場合に
、エッチレートが初期より変化しても選択された干渉色
の強度変化の周期もそれに合せて変化するため、誤判定
を防止できる。Further, when etching a large amount of samples continuously, even if the etch rate changes from the initial stage, the period of intensity change of the selected interference color changes accordingly, making it possible to prevent misjudgment.
上記一実施例では、マスク材料からの干渉色を用いて基
板のエツチング終点を判定するようにしているが、基板
自体が光を通過させる材質のもの、つまり、干渉色を発
するようなものであれば、基板自体からの干渉色を用い
て該基板のエツチング終点を判定するようにしても良い
。また、演算。In the above embodiment, the etching end point of the substrate is determined using the interference color from the mask material, but the substrate itself may be made of a material that allows light to pass through, that is, it emits interference color. For example, the etching end point of the substrate may be determined using the interference color from the substrate itself. Also, calculation.
制卸装置としては、上記一実施例での機能の他に。As a control device, in addition to the functions described in the above embodiment.
エツチング終点を表示してオペレータに知らせる機能等
を有するものを用いても艮い。It is also possible to use a device that has a function to display the etching end point and notify the operator.
本発明によれば、エツチング領域で材料が変化しないも
ののプラズマエツチングの終点を干渉色をIJ憲因子と
することで1判定できる効果がある。According to the present invention, although the material does not change in the etching region, the end point of plasma etching can be judged as 1 by using the interference color as the IJ characteristic factor.
第1図は、本発明の一実施例のエツチング終点判定装置
のブロック構成図、第2図は、一定波長の干渉色の強度
とエツチング時間との関係模式図である。
10・・・・・・試料、20・・・・・・フィルター、
I・・・・・・処理室、11図
〃−−−−涜算、刺」千i
第2図
工・11ン7°nt司FIG. 1 is a block diagram of an etching end point determination apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram of the relationship between the intensity of interference color of a constant wavelength and etching time. 10...sample, 20...filter,
I...Processing room, Figure 11 --- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Claims (1)
渉色の周期により前記試料のエッチング終点を判定する
ことを特徴とするエッチング終点判定方法。 2、前記干渉色の周期をカウントする工程と、前記試料
のエッチング深さと前記干渉色の周期との関係を求める
工程と、該関係と前記カウント値とにより前記試料のエ
ッチング終点を判定する第1請求項に記載のエッチング
終点判定方法。 3、プラズマによる試料のエッチング処理時における干
渉色から一定波長の干渉色を選択する手段と、選択され
た干渉色の周期をカウントし該カウント値を出力する手
段と、前記試料のエッチング深さと選択された干渉色の
周期との関係が予め入力され該関係と前記カウント値に
基いて前記試料のエッチング終点を判定する手段とを具
備したことを特徴とするエッチング終点判定装置。[Scope of Claims] 1. An etching end point determination method, characterized in that the etching end point of a sample is determined based on the period of interference color during etching treatment of the sample with plasma. 2. A step of counting the period of the interference color, a step of determining the relationship between the etching depth of the sample and the period of the interference color, and a first step of determining the etching end point of the sample based on the relationship and the count value. An etching end point determination method according to the claims. 3. Means for selecting an interference color of a constant wavelength from interference colors during etching treatment of a sample by plasma, means for counting the cycle of the selected interference color and outputting the count value, and etching depth and selection of the sample. 1. An etching end point determination apparatus, comprising means for determining an etching end point of said sample based on said relationship and said count value, into which a relationship between said interference color and the period of said interference color is input in advance.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5611488A JPH01231325A (en) | 1988-03-11 | 1988-03-11 | Method and device for deciding end point of etching |
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JP5611488A JPH01231325A (en) | 1988-03-11 | 1988-03-11 | Method and device for deciding end point of etching |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01231325A true JPH01231325A (en) | 1989-09-14 |
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JP5611488A Pending JPH01231325A (en) | 1988-03-11 | 1988-03-11 | Method and device for deciding end point of etching |
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---|---|
JP (1) | JPH01231325A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008294078A (en) * | 2007-05-22 | 2008-12-04 | Hitachi High-Technologies Corp | Plasma processor |
-
1988
- 1988-03-11 JP JP5611488A patent/JPH01231325A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008294078A (en) * | 2007-05-22 | 2008-12-04 | Hitachi High-Technologies Corp | Plasma processor |
US8197634B2 (en) | 2007-05-22 | 2012-06-12 | Hitachi High-Technologies Corporation | Plasma processing apparatus |
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