JPH0444318A - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
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- JPH0444318A JPH0444318A JP15339790A JP15339790A JPH0444318A JP H0444318 A JPH0444318 A JP H0444318A JP 15339790 A JP15339790 A JP 15339790A JP 15339790 A JP15339790 A JP 15339790A JP H0444318 A JPH0444318 A JP H0444318A
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- diffraction grating
- grating pattern
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- Pending
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 10
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- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 abstract description 5
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
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。
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］
この発明は半導体製造装置、特に薄膜誘電体を所望の膜
厚をエツチングするためのレーザー光干渉を利用した終
点検出機構のアライメント時間の短縮を図ったものに関
するものである。
厚をエツチングするためのレーザー光干渉を利用した終
点検出機構のアライメント時間の短縮を図ったものに関
するものである。
第２図は従来の一般的な酸化膜ドライエツチング装置の
エツチング終点検出装置の概略構成図であり、図におい
て、１はレーザー導入孔（Ｈｅ−Ｎｅレーザー）、２は
レーザー人射光、３はレーザー反射光、４は光ディテク
ターであり、被エツチング酸化＃６の厚さに応じて生じ
る干渉光をハーフミラ−１０を通して検出するものであ
る。９はレーザー導入孔１のスキャナーでレーザー光を
任意の範囲でスキャンさせて、膜厚をモニターするのに
適当なスポット１３を見出すための機構である。８は半
導体基板、７はこの半導体基板８を選択酸化したフィー
ルド酸化膜、６はフィールド酸化膜７の上に被覆された
ＣＶＤ酸化膜で被エツチング酸化膜であり、５は被エツ
チング酸化膜６の所望の場所を閉口するためのフォトレ
ジストパターンである。
エツチング終点検出装置の概略構成図であり、図におい
て、１はレーザー導入孔（Ｈｅ−Ｎｅレーザー）、２は
レーザー人射光、３はレーザー反射光、４は光ディテク
ターであり、被エツチング酸化＃６の厚さに応じて生じ
る干渉光をハーフミラ−１０を通して検出するものであ
る。９はレーザー導入孔１のスキャナーでレーザー光を
任意の範囲でスキャンさせて、膜厚をモニターするのに
適当なスポット１３を見出すための機構である。８は半
導体基板、７はこの半導体基板８を選択酸化したフィー
ルド酸化膜、６はフィールド酸化膜７の上に被覆された
ＣＶＤ酸化膜で被エツチング酸化膜であり、５は被エツ
チング酸化膜６の所望の場所を閉口するためのフォトレ
ジストパターンである。
次に動作について説明する。
いまｎを誘電体膜の屈折率、λをレーザー波長としたと
き、光デイテクタ−４で検出される光強度は、被エツチ
ング酸化膜６のエツチング量に伴う膜厚変化量Δｄと以
下に示すような関係を持つ周期で第３図に示されるよう
な正弦波的に変動する。
き、光デイテクタ−４で検出される光強度は、被エツチ
ング酸化膜６のエツチング量に伴う膜厚変化量Δｄと以
下に示すような関係を持つ周期で第３図に示されるよう
な正弦波的に変動する。
をＸサイクルだけエツチングしたときのエツチング量り
は 第３図において、点Ａから点Ｂまでの正弦波の一周期が
式（１）に示した膜厚変化量Δｄになる。
は 第３図において、点Ａから点Ｂまでの正弦波の一周期が
式（１）に示した膜厚変化量Δｄになる。
一方、別に点Ａから点Ｂまでのエツチングの時間Ｔ、を
モニターしているため、エツチングレートＡは次式で容
易に算出できる。
モニターしているため、エツチングレートＡは次式で容
易に算出できる。
Ａ−λ／２ｎ−Ｔ轟■
そして被エツチング１１６がすべてエツチングされると
、酸化膜内部の干渉による反射光の変化がなくなり、エ
ツチング終点とみなすことができる。
、酸化膜内部の干渉による反射光の変化がなくなり、エ
ツチング終点とみなすことができる。
すなわち第３図では点Ｃがこの終点を表し、点Ｃから点
りまでがオーバーエツチングを行っていることを示して
いる。
りまでがオーバーエツチングを行っていることを示して
いる。
次にもう一つの終点検出モードについて説明する。
これは第３図における点Ａと点Ｂのような周期で表され
るので、所望のエツチング量りをエツチングしたいとき
には、式（３）に相当する周期Ｘを検知した時点で終点
とみなす方法である。
るので、所望のエツチング量りをエツチングしたいとき
には、式（３）に相当する周期Ｘを検知した時点で終点
とみなす方法である。
次いで第２図に示したレーザーのスポット１３を酸化膜
６上に正しくアライメントする方法を説明する。
６上に正しくアライメントする方法を説明する。
エツチング開始直後、第２図のレーザー導入孔スキャナ
ー９が任意の速度でレジストパターン５を含む任意の範
囲スキャンして、反射光とそのアドレスを記憶しつつ複
数回スキャンして各アドレスにおける反射強度の時間的
変化量の大きいアドレスを見出し、そこを酸化膜６上の
レーザーのスポット１３とする。すなわち、レジスト５
のエツチングレートは、酸化膜６のエツチングレートに
比べて通常１／４程度であることと、レジスト５と酸化
膜６の屈折率が同等であることに着目して、第３図にお
ける点Ａから点Ｂまでの一周期の時間が酸化膜６の方が
レジスト５に比べて４倍程度短い０以上のような発光強
度の変化量の違いをスキャンしながらスポットを見出し
、酸化膜６上に正しくレーザーをスポットし、前に述べ
たような終点検出を行う。
ー９が任意の速度でレジストパターン５を含む任意の範
囲スキャンして、反射光とそのアドレスを記憶しつつ複
数回スキャンして各アドレスにおける反射強度の時間的
変化量の大きいアドレスを見出し、そこを酸化膜６上の
レーザーのスポット１３とする。すなわち、レジスト５
のエツチングレートは、酸化膜６のエツチングレートに
比べて通常１／４程度であることと、レジスト５と酸化
膜６の屈折率が同等であることに着目して、第３図にお
ける点Ａから点Ｂまでの一周期の時間が酸化膜６の方が
レジスト５に比べて４倍程度短い０以上のような発光強
度の変化量の違いをスキャンしながらスポットを見出し
、酸化膜６上に正しくレーザーをスポットし、前に述べ
たような終点検出を行う。
〔発明が解決しようとする！１１！！ｌり従来のエツチ
ング終点検出装置は以上のように構成されているので、
ある程度エツチングを行わないと、酸化膜上にレーザー
をスポットする場所を見出すことが出来ない（通常５分
間程度かかる）ため、薄い酸化膜をエツチングする場合
、スポットする場所を見出すまでにエツチングが終了し
てしまい適用不可能であった。
ング終点検出装置は以上のように構成されているので、
ある程度エツチングを行わないと、酸化膜上にレーザー
をスポットする場所を見出すことが出来ない（通常５分
間程度かかる）ため、薄い酸化膜をエツチングする場合
、スポットする場所を見出すまでにエツチングが終了し
てしまい適用不可能であった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、酸化股上にレーザーをアライメントする時間
を著しく短縮して、アライメント時間よりもエツチング
時間の短い工程にもエツチング終点検出を安定して行な
うことのできる半導体製造装置を得ることを目的とする
。
たもので、酸化股上にレーザーをアライメントする時間
を著しく短縮して、アライメント時間よりもエツチング
時間の短い工程にもエツチング終点検出を安定して行な
うことのできる半導体製造装置を得ることを目的とする
。
本発明に係る半導体製造装置は、半導体基板上の被エツ
チング領域に相当する適当な場所に、あらかじめ形成し
ておいた回折格子パターンからの回折光を検出し、レー
ザーをスポットする場所をアライメントし、エツチング
終点検出を行なうようにしたものである。
チング領域に相当する適当な場所に、あらかじめ形成し
ておいた回折格子パターンからの回折光を検出し、レー
ザーをスポットする場所をアライメントし、エツチング
終点検出を行なうようにしたものである。
この発明においては、あらかじめ半導体基板上に形成し
ておいた回折格子パターンからの回折光を検出して、レ
ーザーのスポットポジションをアライメントするように
したので、アライメント時間を著しく短縮することがで
きる。
ておいた回折格子パターンからの回折光を検出して、レ
ーザーのスポットポジションをアライメントするように
したので、アライメント時間を著しく短縮することがで
きる。
［実施例］
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例による半導体製造装置の概略
構成図であり、第２図と同一符号は同一または相当部分
を示し、１４は回折格子１２から反射した回折ｎ次光、
１１は各々の回折光を検知するための光ディテクターで
ある。１２は半導体基板上の終点検出を行うのに適当な
場所、例えばダイシングライン上にあらかじめ形成され
たピッチ間隔Ｐの回折格子パターンである。
構成図であり、第２図と同一符号は同一または相当部分
を示し、１４は回折格子１２から反射した回折ｎ次光、
１１は各々の回折光を検知するための光ディテクターで
ある。１２は半導体基板上の終点検出を行うのに適当な
場所、例えばダイシングライン上にあらかじめ形成され
たピッチ間隔Ｐの回折格子パターンである。
回折格子パターン１２からの反射光３の角度θｎ （ｎ
＝１．２．３・・・）は一般に以下に示す式で表すこと
ができる。
＝１．２．３・・・）は一般に以下に示す式で表すこと
ができる。
Ｐｓｉｎ θｎ＝ｎλ （ｎ ＝ １ 、 ２ 、
３−） −（４）ここでＰは回折格子パターン１２の
ピッチ間隔で、λはレーザーの波長である。
３−） −（４）ここでＰは回折格子パターン１２の
ピッチ間隔で、λはレーザーの波長である。
次に動作について説明する。
ドライエツチング工程以前の工程、例えばＰｏ１ｙ−Ｓ
ｔゲート形成工程で、上記ピッチ間隔Ｐの回折格子パタ
ーン１２を光りソグラフイとドライエツチングにより、
被エツチング領域を検出するのに適当な場所に形成する
。このドライエツチング工程において、上記式（４）で
示した回折ｎ次光１４が反射する角度θｎ毎に対する光
デイテクタ−１１が設置されており、レーザー光がレー
ザー導入孔スキャナー９によりスキャンされて回折格子
パターン１２をスキャンしたときに、各回折ｎ次光１４
の各角度θｎを検出し、所望のレーザーをスポットする
位置を検出する。ここで、レーザー導入孔１及びディテ
クター１１はワンピースで構成されており、レーザー導
入孔スキャナー９により同時にスキャンされる。
ｔゲート形成工程で、上記ピッチ間隔Ｐの回折格子パタ
ーン１２を光りソグラフイとドライエツチングにより、
被エツチング領域を検出するのに適当な場所に形成する
。このドライエツチング工程において、上記式（４）で
示した回折ｎ次光１４が反射する角度θｎ毎に対する光
デイテクタ−１１が設置されており、レーザー光がレー
ザー導入孔スキャナー９によりスキャンされて回折格子
パターン１２をスキャンしたときに、各回折ｎ次光１４
の各角度θｎを検出し、所望のレーザーをスポットする
位置を検出する。ここで、レーザー導入孔１及びディテ
クター１１はワンピースで構成されており、レーザー導
入孔スキャナー９により同時にスキャンされる。
以上のようにレーザーをスポットする位置を検出した後
、従来の方法を用いてエツチング終点検出を行う。
、従来の方法を用いてエツチング終点検出を行う。
このように本実施例では、半導体基板８上の適当な場所
にあらかじめ形成しておいた回折格子パターン１２から
の各回折ｎ次光１４を検出し、レーザーをスポットする
場所をアライメントし、エツチング終点検出を行なうよ
うにしたので、従来、終点検出する位置をアライメント
するためにある程度エツチングを行い、膜厚変化量Δｄ
をモニターする必要があり終点検出する位置をアライメ
ントするまでに長い時間がかかっていたものを、終点検
出する位置を高速で安定してアライメントすることがで
き、薄い酸化膜をエツチングする場合でも適用すること
ができる。
にあらかじめ形成しておいた回折格子パターン１２から
の各回折ｎ次光１４を検出し、レーザーをスポットする
場所をアライメントし、エツチング終点検出を行なうよ
うにしたので、従来、終点検出する位置をアライメント
するためにある程度エツチングを行い、膜厚変化量Δｄ
をモニターする必要があり終点検出する位置をアライメ
ントするまでに長い時間がかかっていたものを、終点検
出する位置を高速で安定してアライメントすることがで
き、薄い酸化膜をエツチングする場合でも適用すること
ができる。
なお、上記実施例ではレーザースキャナー９を用いてレ
ーザー導入孔１とディテクター１１をスキャンする方式
を採用したが、レーザー導入孔１とディテクター１１を
固定しておき、半導体基板８を保持している下部電極（
図示せず）をスキャンさせる方式でも同様の効果を得る
ことができる。
ーザー導入孔１とディテクター１１をスキャンする方式
を採用したが、レーザー導入孔１とディテクター１１を
固定しておき、半導体基板８を保持している下部電極（
図示せず）をスキャンさせる方式でも同様の効果を得る
ことができる。
また、反射回折光を採取しやすいように、適当なレンズ
系を採用してもよいことは言うまでもない。
系を採用してもよいことは言うまでもない。
以上のように、この発明に係る半導体製造装置によれば
、あらかじめ半導体基板上に回折格子パターンを形成し
ておき、この回折格子からの回折光を検出して所望のエ
ツチング領域を見出すようにしたので、エツチング終点
検出装置のレーザーをスポットする位置を高速かつ高精
度にアライメントすることができ、アライメント時間よ
りもエンチング時間の短い工程にもエツチング終点検出
を安定して行なうことができるという効果がある。
、あらかじめ半導体基板上に回折格子パターンを形成し
ておき、この回折格子からの回折光を検出して所望のエ
ツチング領域を見出すようにしたので、エツチング終点
検出装置のレーザーをスポットする位置を高速かつ高精
度にアライメントすることができ、アライメント時間よ
りもエンチング時間の短い工程にもエツチング終点検出
を安定して行なうことができるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による半導体製造装置を示
す概略構成図、第２図は従来の半導体製造装置を示す概
略構成図、第３図はレーザーエンドポイントの光ディテ
クターで検出する光強度のエツチング時間変化を示した
図である。 １はレーザー導入孔、２はレーザー人射光、４は光デイ
テクタ−，５はフォトレジストパターン、６は被エツチ
ング酸化膜、７はフィールド酸化膜、８は半導体基板、
９はレーザー導入孔スキャナー１１は光デイテクタ−１
２は回折格子パターン１３はレーザーのスポット位置、
１４は回折ｎ次光である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
す概略構成図、第２図は従来の半導体製造装置を示す概
略構成図、第３図はレーザーエンドポイントの光ディテ
クターで検出する光強度のエツチング時間変化を示した
図である。 １はレーザー導入孔、２はレーザー人射光、４は光デイ
テクタ−，５はフォトレジストパターン、６は被エツチ
ング酸化膜、７はフィールド酸化膜、８は半導体基板、
９はレーザー導入孔スキャナー１１は光デイテクタ−１
２は回折格子パターン１３はレーザーのスポット位置、
１４は回折ｎ次光である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）薄膜誘電体をプラズマを利用してエッチングする
半導体製造装置において、 半導体基板にあらかじめ形成した回折格子パターンから
の回折光を検出し、レーザーのスポットポジションをア
ライメントし、エッチング終点を検出する、薄膜内レー
ザー光干渉を用いたエッチング終点検出機構を備えたこ
とを特徴とする半導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15339790A JPH0444318A (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15339790A JPH0444318A (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | 半導体製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0444318A true JPH0444318A (ja) | 1992-02-14 |
Family
ID=15561603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15339790A Pending JPH0444318A (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0444318A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102157361A (zh) * | 2010-12-15 | 2011-08-17 | 中国科学院半导体研究所 | 利用光子束超衍射技术制备半导体t型栅电极的方法 |
-
1990
- 1990-06-11 JP JP15339790A patent/JPH0444318A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102157361A (zh) * | 2010-12-15 | 2011-08-17 | 中国科学院半导体研究所 | 利用光子束超衍射技术制备半导体t型栅电极的方法 |
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