JPH02285633A - エッチング処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えばプラズマ放電を発生させてエツチング
処理を行なうエツチング処理方法に関する。

（従来の技術） ＬＳＩ（大規模集積回路）などの半導体素子の製造工程
ではエツチング処理が行われるか、このエツチング処理
ではエツチング終点を正確に判定してエツチング処理を
終了させることがその仕上げ状態を良くするために重要
である。そこで、かかるエツチング終点判定の技術とし
て特開昭６０−９８６３１号公報に記載されているもの
がある。この技術について説明すると、プラズマ放電の
発光強度が第３図に示すように時間経過とともに増加し
ていれば、この発光強度が所定のザンプリング周期ｔで
サンプリングされる。そして、これらサンプリングされ
た各発光強度のうち最新にサンプリングされた発光強度
と例えば３周期前にサンプリングされた発光強度とが比
較され、これら発光強度の差が求められる。そして、各
サンプリング周期毎に強度差が求められ、これら強度差
が発光強度の変化量として記憶される。そうして、これ
ら変化量が求められると、これら変化量は順序的に比較
され、この比較により新たな変化分の値が前回よりも大
きくなった後に２回続けて低下すると、この２回目の時
刻ｔ、がエツチング終点として判定される。

しかしながら、このようなエツチング終点判定方法では
数周期毎にサンプリングされた発光強度を用いて変化量
を求めているので、エツチング終点と判定した時刻ｔ１
は実際のエツチング終点に対して誤差の生じたものとな
っている。又、第４図に示すようにプラズマ放電の発光
強度の減少が２回現われた場合には、実際のエツチング
終点よりも前の時刻にエツチング終点を判定してしまう
。

このようにプラズマ放電の発光強度の減少が２回現われ
ることは実際のエツチング処理において発生することで
あり、このような場合には正確にエツチング処理を終了
させることができない。

（発明が解決しようとする課題） 以上のようにエツチング終点と判定するところは実際の
エツチング終点に対して誤差の生じたものとなっており
、正確にエツチング処理を終了させるのか困難なもので
ある。

そこで本発明は、実際のエツチング終点を正確に検出で
きて最適なエツチング処理ができるエツチング処理方法
を提供することを「１的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段と作用） 本発明は、エツチング処理中に発光する所定の処理光の
発光強度を所定のサンプリング周期毎にサンプリングし
て最新にサンプリングされた発光強度と所定周期前にサ
ンプリングされた光強度との強度差を求め、この強度差
か予め設定された設定値と一致したのに基づき最新のサ
ンプリングをエツチング終点と判定し、このエツチング
終点から所定期間のオーバエツチング経過後にエツチン
グ処理を終了させるエツチング処理方法である。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明のエツチング処理方法を適用したエツチ
ング処理装置の構成図である。同図において１は真空チ
ャンバであって、この真空チャンバ１内にはテーブル２
か設けられてこのテーブル２上に被エツチング基板３か
載置されている。そして、この真空チャンバ１内ではプ
ラズマ放電が発生して被エツチング基板３に対してエツ
チング処理が行われるようになっている。又、この真空
チャンバ１には分光フィルタ４を備えた光電変換器５が
取付けられている。この分光フィルタ４は特定の波長の
光、例えばアルミニウム八ΩもしくはＡｊ７合金膜のプ
ラズマエツチング処理を行なうのであればＡｆｉの原子
スペクトルのみを通過させるものとなっている。しかる
に、光電変換器５は分光フィルタ４を透過した光を受光
し、この受光量に応じたレベルの電圧信号Ｖに変換する
ものとなっている。そして、この電圧信号ＶはＡ／Ｄ（
アナログ／ディジタル）変換器６でディジタル電圧信号
Ｖに変換されてマイクロコンピュータ７に送られるよう
になっている。このマイクロコンピュータ７は真空チャ
ンバ１内でのエツチング処理を制御するもので、次のよ
うな各機能を有している。すなわち、光電変換器５から
のディジタル電圧信号Ｖを比較的短いサンプリング周期
毎でサンプリングするサンプリング機能、このサンプリ
ング機能により最新にサンプリングされたプラズマ放電
の発光強度と所定周期前にサンプリングされたプラズマ
放電の発光強度との強度差を求める強度差演算機能、こ
の強度差演算機能で求められた強度差が予め設定された
設定値「０」と一致したときにエツチング終点と判定す
る終点判定機能、この終点判定機能出判定されたエツチ
ング終点からオーバエツチングの期間経過の時刻にエツ
チング終了信号を真空チャンバ１に送出するエツチング
終了機能が備えられている。

次に上記の如く構成された装置の作用を説明する。

真空チャンバ１内でエツチング処理が開始されてプラズ
マ放電が発生すると、このプラズマ放電の発光強度は第
２図に示すように高くなる。このとき、光電変換器５は
プラズマ放電の発光光のうち分光フィルタ４を透過した
波長の光を受光してその受光強度に応じたレベルの電圧
信号■を出力する。この電圧信号ＶはＡ／Ｄ変換器６に
よりディジタル電圧信号Ｖに変換されてマイクロコンピ
ュータ７に送られる。

このマイクロコンピュータ７は比較的短いサンプリング
周期Ｔでディジタル電圧信号Ｖを順次サンプリングし、
最新にサンプリングしたディジタル電圧信号Ｖで示す発
光強度と所定周期前にサンプリングしたディジタル電圧
信号Ｖで示す発光強度とを順次比較してその強度差を求
める。そして、このように順次強度差を求めることによ
り第２図に示すようなプラズマ放電の発光強度差の変化
が求められる。このプラズマ放電の発光強度差の変化は
、この発光強度の変化分だけ表わしており、例えば発光
強度が一定であれば「０」の値となる。

このようにプラズマ放電の発光強度差の変化が求められ
ると、マイクロコンピュータ７は発光強度差と設定値「
０」とを比較して発光強度差が大きな値となった後に設
定値［０］と一致するときを判断する。そして、発光強
度差と設定値「０」とか時刻Ｔ１で一致としたと判断す
ると、マイクロコンピュータ７はこの時刻Ｔ１から所定
サンプリング周期前の時刻Ｔ２をエツチング終点と判定
する。つまり、プラズマ放電の発光強度差は最新にサン
プリングされた発光強度と所定サンプリング周期前例え
ば４周期前にサンプリングされた発光強度との差から求
められるので、発光強度差かｒＯＪとなった時刻Ｔ１は
真のエツチング終点から所定サンプリング周期（４周期
）だけ経過した時刻Ｔとなっている。従って、所定サン
プリング周期（４周期）前の時刻Ｔ２は真のエツチング
終点となる。このようにエツチング終点が判定されると
、マイクロコンピュータ７はエツチング終点の時刻Ｔ２
にオーバエツチング時間を加算してエツチングの終了時
刻Ｔ３を算出する。ところで、オーバエツチングを行な
うのは、エツチング処理工程の安定性を向上させるため
である。この結果、マイクロコンピュータ７は時刻Ｔ３
に到達するとエツチング終了信号を送出してエツチング
処理を終了させる。

このように上記一実施例においては、エツチング処理中
に発光するプラズマ放電の発光強度を所定のサンプリン
グ周期毎にサンプルして最新にサンプリングされた発光
強度と所定周期前にサンプリングされた発光強度との強
度差を求め、この強度差が予め設定された設定値と一致
したときにエツチング終点と判定し、このエツチング終
点から所定期間のオーバエツチング経過後にエツチング
処理を終了させるようにしたので、正確にエツチング終
点を判定できるとともにエツチング終了時刻を求めるこ
とかでき、プラズマ放電の時間を適切に制御できて仕上
り状態を向上できる。特に４ＭＤＲＡＭ等の高密度デバ
イスでは多層構造となっており、このためオーバエツチ
ング時間を高精度に設定する必要があるが、本発明装置
ではオーエツチング時間をエツチング終点から精度高く
設定することができて高密度デバイスのエツチング処理
に好適である。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、実際のエツチング
終点を正確に検出できて最適なエツチング処理かできる
エツチング処理方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係わるエツチング処理方法
を適用したエツチング処理装置の一実施例を説明するた
めの図であって、第１図は構成図、第２図は作用を説明
するための図、第３図及び第４図は従来技術を説明する
ための図である。 １・・・真空チャンバ　２・・・テーブル、３・・・被
エツチング基板、４・・・分光フィルタ、５・・光電変
換器、６・・・Ａ／Ｄ変換器、７・・・マイクロコンピ
ュータ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ］０ 第３図 第４ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エッチング処理中に発光する所定の処理光の発光強度を
   所定のサンプリング周期毎にサンプリングして最新にサ
   ンプリングされた発光強度と所定周期前にサンプリング
   された発光強度との強度差を求め、この強度差が予め設
   定された設定値と一致したのに基づき前期最新のサンプ
   リングをエッチング終点と判定し、このエッチング終点
   から所定期間のオーバエッチング経過後に前記エッチン
   グ処理を終了することを特徴とするエッチング処理方法
   。