JPH02296326A - エッチング終点検出方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は超ＬＳＩ製造プロセス等におけるドライエツチ
ングの終点検出方法に関する。

〈従来の技術〉 ドライエンチング技術は、超ＬＳＩ製造プロセスの微細
加工技術として重要な役割を果たしている。ドライエツ
チングの制御性を向上し、加工線幅の寸法制御性を向上
するためには、エツチングの終点を正確に検知してエン
チング時間を決定する必要がある。エツチングする基板
の膜厚等の状態は、基板の一枚毎に異なっており、また
、エツチング装置の状態も常に一定ではないので、工・
７チング終点の検出は基板毎に行う必要がある。

そして、エツチング終点検出の基準となる信号の取得は
、従来、 （１）エツチング中におけるプラズマの発光を分析し、
反応種の増減を捕らえる。即ち、プラズマ発光スペクト
ルの特定の波長の出現または減衰をモニタする。

（２）エツチング中のガスを質量分析し、反応に寄与す
る分子、原子の増減を捕らえる。

等の方法で行われている。例えば、上記（１）の方法で
取得された特定波長光の信号の大きさを回示すると、第
４図の曲線１０のようになる。信号の大きさが曲線１０
のａのレベルである間はエツチングが進行しているとき
であり、信号がｂのレベルに低下すると、エツチングが
終了していることを示している。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記の方法においては以下に述べる問題
がある。即ち、エツチング終点検出用として、エツチン
グチャンバー内のガスから発する光を取り出すためのガ
ラス製等の窓にエツチングによる生成物が付着すること
、および、この窓自身がエツチングされて損傷し曇りが
生しることによって、窓の透過率が低下する。そのため
エンチングチャンバーの処理バッチ回数が増加するにつ
れて、エツチング終点検出信号、即ち前記特定波長光の
信号のレベルが低下して第４図の曲線１１のようになる
。曲線１１において、信号の大きさは、エツチング中ば
Ｃのレベルであり、エツチングが終了するとｄのレベル
となる。この曲線ＩＩから判るように、エツチングが終
了した状態での信号は小さいので計器等で読み取ること
は困難であること、および、エツチング中の信号の大き
さとエンチングが終了した状態での信号の大きさとの差
が極めて小さいので、エツチングが終了したことを判断
しにくくなり、終点検出上の誤動作を生じる。

本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであって、ド
ライエツチングの正確な終点を商信頬度で検出すること
ができるエツチング終点検出方法を提供することを目的
としている。

〈課題を解決するための手段〉 上記問題を解決するために本発明のエツチング終点検出
方法は、窓の有るエツチングチャンバー内のガスの発光
を前記窓を通して受りた第１受光素子の第１出力信号を
、前記エツチングチャンバー内の発光素子の発光を前記
窓を通して受けた第２受光素子の第２出力信号と初回エ
ツチング前の前記第２出力信号とから得た前記窓の透過
率で補正し、補正された前記第１出力信号をエンチング
の終点検出用信号としている。

〈作用〉 第１出力信号は、エツチング中に測定した窓の透過率で
補正され、補正された第１出力信号をエツチング終点検
出信号とするので、エンチング処理の累積回数が増加し
てもエツチング終点の検出を容易に行うことができる。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を説明する。本実施例は、エツ
チングチャンバーのエツチング終点検出用の窓の曇りに
よる終点検出信号のレベルの低下があっても容易にエツ
チングの終点検出ができるように、エツチング中に窓の
透過率を測定し、測定して得た透過率で終点検出信号を
補正して終点検出の精度を向上させるものである。

第１図および第２図は本考案の一実施例を説明するため
の図面であって、第１図は第２図のＡＡ線矢示断面説明
図、第２図はエツチングチャンバーの正面説明図である
。

これらの図に示すように、ドライエツチングを行うエツ
チングチャンバーｌの側壁１ａには、ガラス製等のエツ
チングの終点信号検出用の窓２が取り付けられている。

この窓２を境にして、エツチングチャンバーＸの内部側
には窓２の透過率測定用の発光素子３が、また外部側に
は窓２の透過率測定用として、発光素子３から発した光
を受光する受光素子７　（第２受光素子）と、エンチン
グチャンバー１内のプラズマ発光の特定波長の光を受光
する受光素子６　（第１受光素子）とが設けられている
。受光素子６の出力信号によってエツチングの終点を検
出する。発光素子３と受光素子７とは対向するように配
置されており、発光素子３はプラズマによる劣化を防ぐ
ために全体をアルミニウムの円筒４の中に設置し、この
円筒４に発光素子３から発した光が透過する石英製の窓
５を取り付けている。

第３図は、エツチングチャンバー１を使用してアルミニ
ウム或いはアルミニウム合金の被膜をドライエツチング
した場合に窓２の透過率が低下してゆく状況を示す曲線
であって、横軸はエツチングの累積処理回数を、縦軸は
透過率を示す。発光素子３は常に一定の強さの光を発し
ており、エツチング処理中に発光素子３から発した光を
受光した受光素子７の出力信号（第２出力信号）の太き
さと、エツチングチャンバー１を使用した初回のエツチ
ング処理前におけるこの出力信号との仕が窓２の透過率
であって、この透過率の計算は例えばマイコン等で行う
ことができる。

下記の第１表は、エツチング処理中に窓２の透過率を測
定し、この透過率を用いて受光素子６の出力信号を補正
した結果を示すものであって、同表の（ａ）欄はエツチ
ングの累積処理回数を示し、（ｂ）欄はエツチングチャ
ンバー１内のプラズマ発光の特定波長（例えば４（１（
ｌｎｍ　）の光を受光した受光素子６の出力信号（第１
出力信号）であり、（Ｃ）欄は（ｂ）欄の出力信号を、
同時に測定した窓の透過率で補正（除算）したものであ
る。

第１表 実際には、受光素子７の出力信号と、マイコン等に記憶
させている初回のエツチング処理前の受光素子７の出力
信号との比として透過率を算出し、この透過率で受光素
子７の出力信号を補正した後、補正された出力信号を図
示しない適当な計器によって表示させる。

従って、エツチングの累積回数が増加して窓の曇りが大
きくなっても、エツチング中の受光素子７の出力信号の
補正された値を観察することによって、容易にエツチン
グの終点を知ることができる。この終点の検知は目視に
よるのみならず、補正された受光素子７の出力信号をマ
イコン等で監視し、この信号が所定レベルになったとき
、或いは所定時間所定レベルを継続したときにエツチン
グの終点と判断するので終点検出上の誤動作の発生を防
止することができる。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明のエツチング終点検出方法で
は、エツチングチャンバー中のガスの発光を受けた受光
素子の出力信号を、エツチング中に測定した窓の透過率
で補正し、補正した出力信号をエツチング終点検出信号
とするので、エツチング処理の累積回数が増加してもエ
ンチングの終点の検出を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の一実施例を説明するため
の図面であって、第１図は第２図のＡＡ線矢示断面説明
図、第２図はエンチングチャンバーの正面説明図である
。第３図はエツチングの累積処理回数と窓の透過率との
関係を示すグラフ、第４図はエツチングチャンバー内の
ガスから発する特定波長の光を受けた受光素子の出力信
号が時間とともに変化する状態を示すグラフである。 ■　・・・エツチングチャンバー、２　・・・窓、３　
・・・発光素子、６　・・・受光素子、７　・・・受光
素子。 特許出願人　　シャープ株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）窓の有るエッチングチャンバー内のガスの発光を
   前記窓を通して受けた第１受光素子の第１出力信号を、
   前記エッチングチャンバー内の発光素子の発光を前記窓
   を通して受けた第２受光素子の第２出力信号と初回エッ
   チング前の前記第２出力信号とから得た前記窓の透過率
   で補正し、補正された前記第１出力信号をエッチングの
   終点検出用信号とすることを特徴とするエッチング終点
   検出方法。