JPH03147318A - エッチング終点判定装置 - 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、プラズマ中の荷１！粒子（イオン、電子）を
取り除き、電気的に中性であるラジカルのみでエツチン
グを行なう、例えば、プラズマ移送型のエツチングの終
点判定を行なう終点判定装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の装置は、処理室にプラズマモニターを設けて、つ
８．ハ近傍のプラズマの発光強度を検出してエツチング
の終点判定を行なうようになっていた。

なお、この種に関連するものとして、例えば、特開昭６
０−２４７９２４号公報に記載のように、処理室でのプ
ラズマによる試料のエツチング処理時に、処理室から排
出されるガスを高くとも圧力４、ＯＸ　１０−２　Ｔｏ
ｒｒの全力に調整して新たにプラズマ化し、そのプラズ
マの発光スペクトルの強度の経時変化により、比較的質
量数の小さい分子、原子、イオンの発光スペクトルをモ
ニターして、処理室での試料のエツチング状態を精度良
くモニターするものがあった。

〔発明が解決しようとするｆｉｉｌｌ）上記従来技術は
、処理室でのプラズマ中に電荷を持ったイオン、電子お
よび電気的に中性であるラジカルが存在しＩ、これらに
よってエツチング処理を行なうものであった。

等方的エプチングおよび低ダメージを目的とするエツチ
ング装置においては、イオンや電子等の荷電粒子を何ら
かの方法で取り除き、電気的に中性であるラジカルのみ
でエツチングを実施する。

この場合、プラズマ中のラジカルをウェハ表面上に導（
ために、真空ポンプ等でラジカルを移送させる。

このようなラジカルエツチングを行なう装置の場合、ウ
ェハ表面上にはプラズマが発生しないために、ウェハ近
傍でプラズマの発光強度を検出しエツチングの終点判定
を行なう方法では、エツチングの終点が検出できないと
いう問題があった。

本発明の目的は、ラジカルエツチングを行なう装置のエ
ツチング終点判定を容易に行なえるエツチング終点判定
装置を提供することにある。

〔Ｔｓ題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、プラズマ中の電荷を持った
電子およびイオンを取り除き電気的に中性のラジカルの
みでエツチングを行なうドライエプチング装Ｗの排気系
に４、排気系の排気ガスをプラズマ化する手段および、
プラズマ化手段により発生させたプラズマをモニターす
るプラズマモニター手段を設けたものである。

〔作　　　用〕

処理室でウェハの被エツチング面と反応して反応生成物
となったラジカルは、処理室内ではプラズマが発生しな
いのでプラズマモニターすることはできないが、ラジカ
ルエツチングを行なう装置の排気系にプラズマ化手段を
設けることにより、反応生成物となって排気された排気
ガスがプラズマ化され発光する。また、排気系に設けた
プラズマモニター手段によってプラズマ化された排ガス
の特定波長の発行をモニターすることにより、エツチン
グの終点判定を行なうことができる。これにより、ラジ
カルエツチングの終点判定が行なえる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

この場合、ラジカルエツチングを行なう装置は、次のよ
うに構成されている。処理室１の上部に開口を有し、Ｕ
開口部を放電管２で被い、真空室を形成している。処理
室１内には、開口部に対向してウェハ７を配［可能に試
料台が設けである。開口部には多数の小孔を有したアー
ス電ｆＭ３を設け、放電管２とアース電極３とで囲まれ
た空間に放電空間を形成している。放電空間にはプロセ
スガスな導入０Ｊ能になっている。放電管２の外周には
導波管４が設けてあり、導波管４の端部にはマグネトロ
ン５が取付けである。

処理室１の下部には排気管７が接続され、排気管７には
プラズマ発生室８が設けである。プラズマ発生室８内に
は、この場合、高周波電源１０が接続された平行平板型
の対向ｉｌ！執７が設けである。

プラズマ発生室８の他方には、圧力制御用バルブ１１を
介して真空ポンプ１２が接続しである。

プラズマ発生室８には、プラズマガス空間に対向して採
光窓（図示省略）が設けられ、該採光窓部に光電変換器
１４が配置されている。充電度換器１４は終点判定用マ
イコン１５につながれている。

次に、上記のように構成した！１ｋＷ１の作用を説明す
る。

マグネトロン５より発振されたマイクロ波は、導波管４
を通って放を管２内に導かれ、放電管２内の放電空間に
導入されたプロセスガスを励起し、プラズマ６を発生さ
せる。プラズマ６の中の電子およびイオン等の荷電粒子
がパンチングメタル状のアース電極３にトラツプされ電
気的に中性のラジカルのみが処理室！内に導かれ、ウェ
ハ７のエツチングが進行される。ラジカルのエツチング
処理によって生じた反応生成物の排気ガスは、処理室１
より排気管７およびプラズマ発生室８を通り、圧力制御
用バルブ１１を介して真空ポンプ５に導かれる。

この過程において、プラズマ発生室８内の対向電極９に
高周波電源１０より高周波電力を印加する。

これにより、プラズマ発生室８内に排気ガスのプラズマ
１３を発生させる。プラズマ１３の中の特定波長の発光
強度を光電変換器１４により取出し、そのモニタ信号の
変化を終点判定用マイコン１５にて判定し、エツチング
の終点を検出する。

以上、本−実施例によれば、排気系に設置した対向電極
によって排気ガスおプラズマを発生させることができ、
排気系に設けたプラズマモニターによってプラズマ中の
特定波長の発光強度をモニターすることができるので、
ラジカルエツチングを行なう装置のエツチングの終点を
正確に、また再現性よく検出できるという効果がある。

なお、本−実施例では、ラジカルエツチングを行なう装
置として、マイクロ波装置を用いたが、高周波放電等に
よって放電室でプラズマを発生させ、処理室に移送する
途中でラジカルだけを抽出して移送するようにしたもの
でも良い。

また、排気系でのプラズマ発生に高周波ＩＥ源を用いた
が、直ａｍ源やマイクロ波電源等によってプラズマを発
生させても良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ラジカルエツチングを行なう装置のエ
ツチング終点判定を容易に行なうことができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるエツチング終点判定装
置の取付構成を示す概略図である。 １・・・・・・処理室、２・・・・・・放電管、３・・
・・・・アース電極、５・・・・・・マグネ］・ロン、
７・・・・・・排気系、８　・・・・・・プラズマ発生
室、９・・・・・・対向ｔａｌｌ、１０・・・・・・高
周波′ｆＫ＃、１４・・・・・・光電変換器、１５・・
・・・・終点ｆｌＪ定用マイコン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プラズマ中の電荷を持った電子およびイオンを取り
   除き電気的に中性のラジカルのみをエッチングを行うド
   ライエッチング装置の排気系に、該排気系の排気ガスを
   プラズマ化する手段および、該プラズマ化手段により発
   生させたプラズマをモニターするプラズマモニター手段
   を設けたことを特徴とするエッチング終点判定装置。 ２、前記プラズマモニターは、排気中のガスのある特定
   のガス成分の発行強度を観察する請求項１記載のエッチ
   ング終点判定装置。 ３、前記プラズマ化手段は、高周波電源、直流電源また
   はマイクロ波電源のいずれかを用いてプラズマ化させる
   請求項１記載のエッチング終点判定装置。