JPH0475334A - エッチング終了の検知方法 - Google Patents
エッチング終了の検知方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
EcRJと言う)放電プラズマを利用したエツチングに
おいて、エツチングの終了を検知する方法に関する。
磁界によってE CR放電させ、放7慣こよって牛する
プラズマ中の反応カスイオンやラジカルを介して半導体
基板等の表面に形成された薄膜をエツチングするF、
CRプラズマエ・ンチングが知られており、異方性のエ
ツチングが可能である等の利点によって、高密度に集積
された半導体デノ入イスの製造などに利用されるに至っ
ている。
の外部からエツチングの終了を検知する手段として、エ
ツチング中に発光するイオン、ラジカル等のスペクトル
の強度変化をチエターする方法が知られている。第4図
はこの方法の実例で、真空容器に塩素ガスを20 se
cm導入して圧力を5X 10−’Torrに保ち、マ
イクロ波パワーを]KW投入して基板−七のポリシリコ
ン膜をエツチングした時のシリコンの発光スペクトル(
288nm)の相対強度を示したものである。このよう
な相対強度変化を千ニターし、従来は図の8点で工・ソ
チング終了と判定していたのである。
b点のような位置であることが知られており、従って、
b点からa点までの時間は、無駄なエツチングをしてい
る問題点があった。特にエツチング速度の大きい枚葉処
理型のエツチング装置では、大きなスルーブツトを求め
られるか、この無駄な時間の存在でスルーブツトの向上
が妨げられていた。
無かったので、予め前記a点とb点の関係を調べて、実
際のエツチング終了時点を予測することはできなかった
。
ている場合には、段差部分に付着した膜が、前記a点ま
でエツチングした後も残っていることが多かった。この
ような段差部分の膜までエツチングを終了したことを、
従来の発光スペクトルの強度変化からモニターすること
はほとんどできなかった。
ツチングの終了を検知する場合の問題点を解決しようと
するもので、エツチングの終了を容易かつ正確に検知で
きる方法を提供することを目的としたものである。
知方法は、EC1<放電プラズマを用いて基板表面のエ
ツチングを行う際に、エツチングの終了をエツチング中
の発光スペクトルの強度変化で検知する方法において、
前記発光スペクトルの強度をエツチング圧力と共に演算
処理し、該処理結果でエツチングの終了を判定すること
を特徴としている。
グ圧力強度について相対強度化しく実際の強度は発光ス
ペクトル強度に対応して得られる出力電圧が0−10V
、エツチング圧力強度に対応して得られる出力電圧がI
OmV〜100mVのように出力レンジが異なる為)、
それらの加減乗除、−次微分、二次微分等の演算で行う
。
トル強度の変化とエツチング圧力の変化が関連づけられ
た状態で、エツチング状況の変化情報として得ることが
できる。
置であって、プラズマ室lとエツチング室2を連設して
構成されたもので、プラズマ室】に備えたマイクロ波導
入窓3にマイクロ波発信器(図示していない)から導波
管4でマイクロ波が導かれるようになっている。プラズ
マ室1の外側には磁場発生コイル5が設置してあり、こ
の磁場発生コイル5による磁界と、導波管4で導かれた
マイクロ波の電界によって、プラズマ室l内ではECR
放電が励起され、ガス導入系10を通してプラズマ室1
に導入されたガスはプラズマ化される。図中9はプラズ
マ室1の冷却手段であって、矢示11のように水が循環
できるようになっている。
875ガウス)近傍に位置させるように基板ホルダー6
が設置してあり、エツチングの対象となる基板7に反応
性イオンが垂直に入射するようになっている。また、エ
ツチング室2には排気系8が接続され、エツチング室2
およびプラズマ室lの真空排気ができるようになってい
る。
マイクロ波導入窓3を通してプラズマ室l内の発光スペ
クトルを検出できるようになっており、該光検出器12
に光電変換器13が連結しである。また、エツチング室
2の一側壁には真空計14が設置してあり、エツチング
圧力を検出できるようにしである。
リコン酸化膜を下地として多結晶シリコン膜が形成され
た基板7(段差のあるもの)のエツチングを行なった。
し、塩素ガスを20 secm導入し、マイクUJ波を
lにWとした。
。反応ガスの導入で圧力が−[y7シた後、エツチング
開始と同時に圧力が低下し、エツチング終了時には圧力
が上”iニジた。
を介して711られた波長288nmの発光スペクトル
の相対強度を用いて演算処理を行なった、。
ツチング圧力の相対強度をΔ、発光スペクトルの相対強
度をBとして(Δ−B)2の演算を行った。この場合、
第3図の1の部分のように、a点が平面部分の実際のエ
ツチング終了と一致することが確認できた。
の11の部分のように、b点が段差部分の実際のエツチ
ング終了と一致することか確認できた。
ルの強度とエツチング圧力の強度を元に適宜の演算処理
を竹うことで、実際のエツチング終了を+E確にチエタ
ーすることが可能であると言える。
88nmのスペクトルを検出したが、ECRプラズマに
おいてより顕著に検出される、短波長側の強いピークで
ある波長252nmのスペクトルを検出するようにして
も良い。
ものではなく、アモルファスシリコン膜、単結晶シリコ
ン膜でも良く、また、他の薄膜のエツチングについても
同様に実施することが可能である。
トルの強度とエツチング圧力値とを演算処理するように
したので、実際のエツチング終了を容易かつ正確に検出
できる効果がある。この結果、無駄なエツチング処理の
継続を回避できるので、処理効率を向上できると共に、
エツチング膜の下4゜ 地のダメージを少なくできるなどの効果も得られる。
エツチング装置の構成図、第2図は同じ〈実施例のエツ
チング圧力の相対強度の変化のグラフ、第3図は同じ〈
実施例の演算処理出力の変化のグラフ、第4図は従来方
法における発光スペクトルの相対強度の変化のグラフで
ある。 l・・・プラズマ室 2・・・エツチング室6
・・・基板ホルダー 7・・・基板12・・・光
検出器 13・・・光電変換器14・・・真空
計 特許出願人 日電アネルバ株式会社
Claims (1)
- 1 エレクトロンサイクロトロン共鳴放電プラズマを用
いて基板表面のエッチングを行う際に、エッチングの終
了をエッチング中の発光スペクトルの強度変化で検知す
る方法において、前記発光スペクトルの強度をエッチン
グ圧力と共に演算処理し、該処理結果でエッチングの終
了を判定することを特徴とするエッチング終了の検知方
法
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19012590A JP2998103B2 (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | エッチング終了の検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0475334A true JPH0475334A (ja) | 1992-03-10 |
JP2998103B2 JP2998103B2 (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=16252813
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP19012590A Expired - Lifetime JP2998103B2 (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | エッチング終了の検知方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2998103B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012079946A (ja) * | 2010-10-01 | 2012-04-19 | Hitachi High-Technologies Corp | プラズマ処理装置 |
CN109937471A (zh) * | 2016-11-14 | 2019-06-25 | 应用材料公司 | 选择性蚀刻速率监控器 |
-
1990
- 1990-07-18 JP JP19012590A patent/JP2998103B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012079946A (ja) * | 2010-10-01 | 2012-04-19 | Hitachi High-Technologies Corp | プラズマ処理装置 |
CN109937471A (zh) * | 2016-11-14 | 2019-06-25 | 应用材料公司 | 选择性蚀刻速率监控器 |
CN109937471B (zh) * | 2016-11-14 | 2023-08-22 | 应用材料公司 | 选择性蚀刻速率监控器 |
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---|---|
JP2998103B2 (ja) | 2000-01-11 |
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