JPH0468772B2 - - Google Patents
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- JPH0468772B2 JPH0468772B2 JP57137306A JP13730682A JPH0468772B2 JP H0468772 B2 JPH0468772 B2 JP H0468772B2 JP 57137306 A JP57137306 A JP 57137306A JP 13730682 A JP13730682 A JP 13730682A JP H0468772 B2 JPH0468772 B2 JP H0468772B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
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- Computer Hardware Design (AREA)
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- Power Engineering (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、例えばドライエツチングのように、
エツチングの開始から終了までの分光スペクトル
の強度の絶対量が小さく、かつ、その変化量も小
さい波形から、エツチング終点を確実に検出する
ことを可能とするためのエツチング終点検出方法
に関するものである。
エツチングの開始から終了までの分光スペクトル
の強度の絶対量が小さく、かつ、その変化量も小
さい波形から、エツチング終点を確実に検出する
ことを可能とするためのエツチング終点検出方法
に関するものである。
一般に、ドライエツチング装置では、エツチン
グ中のプラズマからの発光を分光器に入力し、エ
ツチング中の化学反応によつて生じるイオン、化
合物などの特定波長スペクトル（分光スペクト
ル）の強度変化をエツチング開始時からモニタ
し、上記強度変化からエツチングの終点を検出す
る方法（分光分析による終点検出方法）が多く採
用されている。
グ中のプラズマからの発光を分光器に入力し、エ
ツチング中の化学反応によつて生じるイオン、化
合物などの特定波長スペクトル（分光スペクト
ル）の強度変化をエツチング開始時からモニタ
し、上記強度変化からエツチングの終点を検出す
る方法（分光分析による終点検出方法）が多く採
用されている。
この場合、Al系のドライエツチングでは、分
光スペクトルは396nmが使われており、エツチン
グの進行に伴なつて分光スペクトルの強度が顕著
に変化するので、比較的に終点検出は容易であ
る。
光スペクトルは396nmが使われており、エツチン
グの進行に伴なつて分光スペクトルの強度が顕著
に変化するので、比較的に終点検出は容易であ
る。
これに対して、PSG（リンガラス）、SiO2（二酸
化珪素）、Si3N4（シリコンナイトライト）などの
Si系のドライエツチングでは519nmが使われる
が、エツチング速度がAl系に比べて約1/10程度
であるため、エツチング中の分光スペクトルの強
度の絶対量が小さく（Al系に比べて1/2以下）、
エツチング条件（圧力、エツチングガス流量、高
周波印加電力等）によつても強度の絶対量が変化
し、それに伴つて分光スペクトルの強度変化も小
さくて終点検出が困難であつた。
化珪素）、Si3N4（シリコンナイトライト）などの
Si系のドライエツチングでは519nmが使われる
が、エツチング速度がAl系に比べて約1/10程度
であるため、エツチング中の分光スペクトルの強
度の絶対量が小さく（Al系に比べて1/2以下）、
エツチング条件（圧力、エツチングガス流量、高
周波印加電力等）によつても強度の絶対量が変化
し、それに伴つて分光スペクトルの強度変化も小
さくて終点検出が困難であつた。
したがつて、Si系のドライエツチングでは、多
くの場合、従来からエツチング終点を時間制御に
よつて決定しており、エツチング条件の変動によ
り、エツチングの過不足が生じて品質の均一化が
困難であつたばかりでなく、安全側に時間制御を
していたので工程の効率も向上することが困難で
あつた。
くの場合、従来からエツチング終点を時間制御に
よつて決定しており、エツチング条件の変動によ
り、エツチングの過不足が生じて品質の均一化が
困難であつたばかりでなく、安全側に時間制御を
していたので工程の効率も向上することが困難で
あつた。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、分光強度波形の絶対レベル、変化量の小さ
いエツチングにおいても、その終点を確実に検出
することができるエツチング終点検出方法を提供
することにある。
くし、分光強度波形の絶対レベル、変化量の小さ
いエツチングにおいても、その終点を確実に検出
することができるエツチング終点検出方法を提供
することにある。
本発明に係るエツチング終点検出方法の構成
は、対象物のエツチングとともに順次その分光強
度波形の値を検出し、該検出した波形に基いて、
上記エツチングの初期の低レベル平坦区間での上
記分光強度波形の値を検出し、該検出した値をオ
フセツト値として以後の分光強度波形から差し引
いてオフセツト補正をし、該補正後の分光強度波
形についてピーク値を検出し、該ピーク値を上記
対象物について一定値として出力するように利得
調整し、該利得調整後の上記補正後の分光強度波
形の値を遂次比較し、該比較の結果、差分が所定
値以下となるとき、上記エツチングの終点として
検出することを特徴とする。
は、対象物のエツチングとともに順次その分光強
度波形の値を検出し、該検出した波形に基いて、
上記エツチングの初期の低レベル平坦区間での上
記分光強度波形の値を検出し、該検出した値をオ
フセツト値として以後の分光強度波形から差し引
いてオフセツト補正をし、該補正後の分光強度波
形についてピーク値を検出し、該ピーク値を上記
対象物について一定値として出力するように利得
調整し、該利得調整後の上記補正後の分光強度波
形の値を遂次比較し、該比較の結果、差分が所定
値以下となるとき、上記エツチングの終点として
検出することを特徴とする。
これを要するに、例えばドライエツチングのよ
うに分光強度波形の絶対レベル、変化の小さいも
のについて、その初期の所定区間の平坦な低レベ
ル値によるオフセツト補正をするとともに、以
後、その補正後のピーク値を各対象物について一
定値とするように分光強度波形の増幅利得の自動
調整をすることにより、そのレベル変化の検出を
容易化し、エツチング終点を再現性よく確実に検
出しうるようにするものである。
うに分光強度波形の絶対レベル、変化の小さいも
のについて、その初期の所定区間の平坦な低レベ
ル値によるオフセツト補正をするとともに、以
後、その補正後のピーク値を各対象物について一
定値とするように分光強度波形の増幅利得の自動
調整をすることにより、そのレベル変化の検出を
容易化し、エツチング終点を再現性よく確実に検
出しうるようにするものである。
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。
る。
第１図は、本発明に係るエツチング終点検出方
法の一実施例の方式構成図、第２図は、その主要
部波形図、第３図は、同処理フローチヤートであ
る。
法の一実施例の方式構成図、第２図は、その主要
部波形図、第３図は、同処理フローチヤートであ
る。
第１図において、１は、分光強度波形の入力端
子、２は、Ｄ／Ａ変換器、３は、利得＝１の反転
増幅器、４は、可変利得増幅器、５は、Ｄ／Ａ変
換器２と逆の特性を持つＡ／Ｄ変換器、６は、コ
ンピユータ、７は、出力端子である。ここで、可
変利得増幅器４は、セツトされるデイジタル情報
に応じて利得を変えることができる機能を有する
増幅器である。
子、２は、Ｄ／Ａ変換器、３は、利得＝１の反転
増幅器、４は、可変利得増幅器、５は、Ｄ／Ａ変
換器２と逆の特性を持つＡ／Ｄ変換器、６は、コ
ンピユータ、７は、出力端子である。ここで、可
変利得増幅器４は、セツトされるデイジタル情報
に応じて利得を変えることができる機能を有する
増幅器である。
なお、第２図において、波形ａ〜ｄは、第１図
中で同符号を付した箇所におけるものである。
中で同符号を付した箇所におけるものである。
まず、コンピユータ６から初期条件としてＤ／
Ａ変換器２に０をセツトし（すなわち、オフセツ
ト値を０とし）、可変利得増幅器４に利得＝１と
なるようなデイジタル情報をセツトしておく（こ
れを第３図ではステツプ３０１に示す。）。
Ａ変換器２に０をセツトし（すなわち、オフセツ
ト値を０とし）、可変利得増幅器４に利得＝１と
なるようなデイジタル情報をセツトしておく（こ
れを第３図ではステツプ３０１に示す。）。
次に、エツチングの開始（第２図の時点０）と
同時に入力端子１から分光強度波形Vs(t)（第２
図の波形ａ）を入力し、上述のように利得＝１に
セツトされた可変利得増幅器４を通してＡ／Ｄ変
換器５で順次に同波形をデイジタル値に変換した
後、逐次、Ａ／Ｄ変換器５の変換終了信号ｅを書
込みタイミングとしてコンピユータ６に書き込ん
で記憶していく（これを第３図ではステツプ３０
２に示す。）。
同時に入力端子１から分光強度波形Vs(t)（第２
図の波形ａ）を入力し、上述のように利得＝１に
セツトされた可変利得増幅器４を通してＡ／Ｄ変
換器５で順次に同波形をデイジタル値に変換した
後、逐次、Ａ／Ｄ変換器５の変換終了信号ｅを書
込みタイミングとしてコンピユータ６に書き込ん
で記憶していく（これを第３図ではステツプ３０
２に示す。）。
通常、エツチングの開始時には、その対象物の
被エツチング材（例えば、半導体用のウエハ）の
表面が酸化膜などで被覆されているので、分光強
度波形Vs(t)の値は平坦的で低い。このエツチン
グの開始から分光強度波形Vs(t)の低レベル平坦
区間（第２図の時点Ｏ、Ｐ間）を一般にデツドタ
イムと称する。
被エツチング材（例えば、半導体用のウエハ）の
表面が酸化膜などで被覆されているので、分光強
度波形Vs(t)の値は平坦的で低い。このエツチン
グの開始から分光強度波形Vs(t)の低レベル平坦
区間（第２図の時点Ｏ、Ｐ間）を一般にデツドタ
イムと称する。
そこで、コンピユータ６は、第３図のステツプ
３０３に示すように、デツドタイム区間内で前も
つて決められた時点（第２図の時点）でエツチン
グの開始（時刻ｔ＝０）から所定時間Ｔだけ経過
したことを判断し、時刻ｔ＝Ｔでの分光強度波形
vs(T)のＡ／Ｄ変換器のデイジタル値VpfをＤ／Ａ
変換器２にセツトする（これを第３図ではステツ
プ３０４に示す。）。
３０３に示すように、デツドタイム区間内で前も
つて決められた時点（第２図の時点）でエツチン
グの開始（時刻ｔ＝０）から所定時間Ｔだけ経過
したことを判断し、時刻ｔ＝Ｔでの分光強度波形
vs(T)のＡ／Ｄ変換器のデイジタル値VpfをＤ／Ａ
変換器２にセツトする（これを第３図ではステツ
プ３０４に示す。）。
Ｄ／Ａ変換器２は、デイジタル値Vpfを逆にア
ナログ値Vpf＝vs(T)（オフセツト値）に変換し、
反転増幅器３を通して分光強度波形Vs(t)に加え
合わせる。
ナログ値Vpf＝vs(T)（オフセツト値）に変換し、
反転増幅器３を通して分光強度波形Vs(t)に加え
合わせる。
上記操作により、デツドタイム区間の分光強度
値を０とするようにオフセツト補正がなされた分
光強度波形（第２図の波形ｂ） Vs′(t)＝Vs(t)−Vpf を得る。
値を０とするようにオフセツト補正がなされた分
光強度波形（第２図の波形ｂ） Vs′(t)＝Vs(t)−Vpf を得る。
Ｄ／Ａ変換器２にセツトされたデイジタル値
Vpfは、以後エツチングの終点が検出されるまで
保持される。
Vpfは、以後エツチングの終点が検出されるまで
保持される。
第２図の時点Ａから以後、すなわちエツチング
開始から時刻Ｔまでは、オフセツト補正がされた
分光強度波形Vs′(t)を可変利得増幅器４（利得＝
１）を通して前記第３図のステツプ３０２と同様
にＡ／Ｄ変換器５で順次にデイジタル化し、逐
次、コンピユータ６に記憶しておく（これを第３
図ではステツプ３０５に示す。）。
開始から時刻Ｔまでは、オフセツト補正がされた
分光強度波形Vs′(t)を可変利得増幅器４（利得＝
１）を通して前記第３図のステツプ３０２と同様
にＡ／Ｄ変換器５で順次にデイジタル化し、逐
次、コンピユータ６に記憶しておく（これを第３
図ではステツプ３０５に示す。）。
更に、コンピユータ６は、第３図のステツプ３
０６に示すように、オフセツト補正後の分光強度
波形Vs′(t)がピークとなつた時点（第２図の時点
Ｂ）を判断し、その時のオフセツト補正後の分光
強度波形Vs′(t)のデイジタル値Vnaxを可変利得増
幅器４にセツトする（これを第３図ではステツプ
３０７に示す。）。
０６に示すように、オフセツト補正後の分光強度
波形Vs′(t)がピークとなつた時点（第２図の時点
Ｂ）を判断し、その時のオフセツト補正後の分光
強度波形Vs′(t)のデイジタル値Vnaxを可変利得増
幅器４にセツトする（これを第３図ではステツプ
３０７に示す。）。
上記ピークデイジタル値Vnaxは、エツチング
条件（圧力、エツチングガス流量など）によつて
種々に変わるが、可変利得増幅器４は、それにセ
ツトされるデイジタル情報によつて利得を変えう
る機能を有しているので、上記ピークデイジタル
値Vnaxがコンピユータ６からセツトされた時点
で、 Ｇ・Vnax＝一定、 となる利得Ｇの増幅器となり、以後、エツチング
の終点が検出されるまで上記デイジタル値Vnax
を保持することにより、被エツチング材（対象
物）、エツチング条件にかかわらず常に上記条件
となるように、自動的に利得調整された分光強度
波形 Vs″(t)＝Ｇ・Vs′(t) を得ることができる（第２図の波形ｃ）。
条件（圧力、エツチングガス流量など）によつて
種々に変わるが、可変利得増幅器４は、それにセ
ツトされるデイジタル情報によつて利得を変えう
る機能を有しているので、上記ピークデイジタル
値Vnaxがコンピユータ６からセツトされた時点
で、 Ｇ・Vnax＝一定、 となる利得Ｇの増幅器となり、以後、エツチング
の終点が検出されるまで上記デイジタル値Vnax
を保持することにより、被エツチング材（対象
物）、エツチング条件にかかわらず常に上記条件
となるように、自動的に利得調整された分光強度
波形 Vs″(t)＝Ｇ・Vs′(t) を得ることができる（第２図の波形ｃ）。
以上の操作により、原分光強度波形Vs(t)のオ
フセツト補正、自動利得調整を行い、この結果で
得られる分光強度波形（第２図の波形ｄ）を当該
ピーク検出時点（第２図の時点Ｂ）以後、前記第
３図のステツプ３０２，３０５と同様にＡ／Ｄ変
換器５でデイジタル化し、コンピユータ６に逐次
に記憶していく（これを第３図ではステツプ３０
８に示す。）。
フセツト補正、自動利得調整を行い、この結果で
得られる分光強度波形（第２図の波形ｄ）を当該
ピーク検出時点（第２図の時点Ｂ）以後、前記第
３図のステツプ３０２，３０５と同様にＡ／Ｄ変
換器５でデイジタル化し、コンピユータ６に逐次
に記憶していく（これを第３図ではステツプ３０
８に示す。）。
最後に、コンピユータ６は、記憶したデイジタ
ル値により、分光強度波形の終期平坦区間内の時
点（エツチング終点）を判定し（第３図ステツプ
３０９）、検出した時点で出力端子７に終点の検
出終了信号を出力し、エツチング終点検出処理を
終了することができる（これを第３図においてス
テツプ３１０に示す。）。
ル値により、分光強度波形の終期平坦区間内の時
点（エツチング終点）を判定し（第３図ステツプ
３０９）、検出した時点で出力端子７に終点の検
出終了信号を出力し、エツチング終点検出処理を
終了することができる（これを第３図においてス
テツプ３１０に示す。）。
このエツチング終点の検出は既述のオフセツト
値の平坦部の検出と同様であり、上記のようにス
テツプ３０８で遂次記憶したデイジタル値の隣接
したもの同士の差分が所定値以下となることによ
つて検出される。
値の平坦部の検出と同様であり、上記のようにス
テツプ３０８で遂次記憶したデイジタル値の隣接
したもの同士の差分が所定値以下となることによ
つて検出される。
このように、分光強度波形をエツチングの進行
とともに順次にＡ／Ｄ変換し、その変化を観測
（監視）していく過程で、分光強度波形に対して
自動的にオフセツト補正、利得調整を施すことに
より、被エツチング材、エツチング条件が変動し
て絶対レベル、変化量の小さい分光強度波形とな
つた場合でも、Ａ／Ｄ変換器の入力レンジに合わ
せて分光強度波形の変化の状況を常に同じ分解能
で観測することができ、精度の高いエツチングが
可能である。
とともに順次にＡ／Ｄ変換し、その変化を観測
（監視）していく過程で、分光強度波形に対して
自動的にオフセツト補正、利得調整を施すことに
より、被エツチング材、エツチング条件が変動し
て絶対レベル、変化量の小さい分光強度波形とな
つた場合でも、Ａ／Ｄ変換器の入力レンジに合わ
せて分光強度波形の変化の状況を常に同じ分解能
で観測することができ、精度の高いエツチングが
可能である。
以上、詳細に説明したように、本発明によれ
ば、原分光強度波形の絶対レベル、変化量の小さ
いエツチングにおいても、その終点を高精度で確
実に検出しうるので、この種エツチング工程にお
ける品質向上、歩留向上、効率向上に顕著な効果
が得られる。
ば、原分光強度波形の絶対レベル、変化量の小さ
いエツチングにおいても、その終点を高精度で確
実に検出しうるので、この種エツチング工程にお
ける品質向上、歩留向上、効率向上に顕著な効果
が得られる。
第１図は、本発明に係るエツチング終点検出方
法の一実施例の方式構成図、第２図は、その主要
部波形図、第３図は、同処理フローチヤートであ
る。 １…入力端子、２…Ｄ／Ａ変換器、３…反転増
幅器、４…可変利得増幅器、５…Ａ／Ｄ変換器、
６…コンピユータ、７…出力端子。
法の一実施例の方式構成図、第２図は、その主要
部波形図、第３図は、同処理フローチヤートであ
る。 １…入力端子、２…Ｄ／Ａ変換器、３…反転増
幅器、４…可変利得増幅器、５…Ａ／Ｄ変換器、
６…コンピユータ、７…出力端子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 対象物のエツチングとともに順次その分光強
度波形の値を検出し、該検出した波形に基いて、
上記エツチングの初期の低レベル平坦区間での上
記分光強度波形の値を検出し、該検出した値をオ
フセツト値として以後の分光強度波形から差し引
いてオフセツト補正をし、該補正後の分光強度波
形についてピーク値を検出し、該ピーク値を上記
対象物について一定値として出力するよう利得調
整し、該利得調整後の上記補正後の分光強度波形
の値を遂次比較し、該比較の結果、差分が所定値
以下となるとき、上記エツチングの終点として検
出することを特徴とするエツチング終点検出方
法。 ２ 上記検出した分光強度波形の値をデイジタル
値に変換し、該変換したデイジタル値に基づいて
上記初期の低レベル平坦区間での分光強度波形の
値および、上記補正後の分光強度波形の値をデイ
ジタル値として得ることを特徴とする第１項記載
のエツチング終点検出方法。 ３ 上記初期の低レベル平坦区間での分光強度波
形のデイジタル値をアナログ値に変換した後オフ
セツト値として以後の分光強度波形から差し引い
てオフセツト補正することを特徴とする第２項記
載のエツチング終点検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13730682A JPS5928340A (ja) | 1982-08-09 | 1982-08-09 | エッチング終点検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13730682A JPS5928340A (ja) | 1982-08-09 | 1982-08-09 | エッチング終点検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5928340A JPS5928340A (ja) | 1984-02-15 |
| JPH0468772B2 true JPH0468772B2 (ja) | 1992-11-04 |
Family
ID=15195598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13730682A Granted JPS5928340A (ja) | 1982-08-09 | 1982-08-09 | エッチング終点検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5928340A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01226153A (ja) * | 1988-03-07 | 1989-09-08 | Hitachi Ltd | エッチング終点判定装置 |
| JPH01235336A (ja) * | 1988-03-16 | 1989-09-20 | Hitachi Ltd | エッチング終点判定装置 |
| JP2821132B2 (ja) * | 1988-03-23 | 1998-11-05 | 株式会社日立製作所 | エッチング終点判定方法 |
| JPH01274429A (ja) * | 1988-04-27 | 1989-11-02 | Hitachi Ltd | エッチング終点判定装置 |
| JP2701548B2 (ja) * | 1991-01-24 | 1998-01-21 | 三菱電機株式会社 | プラズマ処理装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56129325A (en) * | 1980-03-14 | 1981-10-09 | Fujitsu Ltd | Dry etching |
-
1982
- 1982-08-09 JP JP13730682A patent/JPS5928340A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56129325A (en) * | 1980-03-14 | 1981-10-09 | Fujitsu Ltd | Dry etching |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5928340A (ja) | 1984-02-15 |
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