JPH05152254A - ドライエツチング装置 - Google Patents

ドライエツチング装置

Info

Publication number
JPH05152254A
JPH05152254A JP3341861A JP34186191A JPH05152254A JP H05152254 A JPH05152254 A JP H05152254A JP 3341861 A JP3341861 A JP 3341861A JP 34186191 A JP34186191 A JP 34186191A JP H05152254 A JPH05152254 A JP H05152254A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
etching
end point
mass
value
detected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3341861A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsushi Yamamori
篤 山森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP3341861A priority Critical patent/JPH05152254A/ja
Publication of JPH05152254A publication Critical patent/JPH05152254A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エッチング終点検出の精確化。 【構成】 エッチングチャンバ1の側壁にサンプラ7を
取り付け、エッチング中に発生・消滅するイオン、原
子、分子の質量を質量分析計8により検出する。少なく
とも2種のエッチング生成物、反応種の検出値をエッチ
ング終点検出回路9に入力し、それらの検出値の変化が
設定値を超えたときにエッチングが終了したと判定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイス等の製
造工程において用いられるドライエッチング装置に関
し、特に、エッチング終点検知手段を備えたドライエッ
チング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は、この種従来のドライエッチング
装置の概略図である。同図に示されるように、エッチン
グチャンバ1内にはRF電源3に接続された電極2a、
2bが配置されており、電極2a上にはウェハ4が載置
される。チャンバ1内にはガス導入管5を介して反応ガ
スが供給され、また不要となったガスは排気口6から排
出される。
【0003】エッチングチャンバ1の側壁には、チャン
バ内のプラズマ励起状態の原子、分子、イオンから発生
される光を採光するための受光フィルタ15が設けら
れ、フィルタ15を透過した光はエッチング終点検出機
構16へ導かれる。エッチング終点検出機構16は、各
粒子より発せられた発光スペクトル強度を電圧に変換し
て、モニタ10に表示する。
【0004】図6は、エッチング終点検出機構によって
得られる、プラズマ中の生成物から発せられた発光スペ
クトルの、エッチング時間に対する強度変化を示したグ
ラフである。本従来例では、検出されたスペクトル強度
がaに示すように変化したとき、この大きく変化した時
点をエッチング終点と判定していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来例では、
図6においてaで示す場合のように、被エッチング物生
成物からの発光スペクトルが強くまたその変化が顕著で
あるときには終点検知が容易に行えるが、被エッチング
部の面積が狭い場合や被エッチング膜が薄い場合のよう
に、被エッチング物生成物からの発光スペクトル強度が
微弱な場合は、図6においてbで示されるように電圧変
化が弱く、検出が不安定、時には不可能になることがあ
った。また、従来例では、処理すべきウェハの種類やロ
ットが変わると同じ被エッチング物をエッチングする場
合であってもバックグラウンドの発光スペクトル強度が
変化するなどして同一種のスペクトルのみで検出してい
たのでは正確に終点を検出できないことがあった。
【0006】そのため、従来例を用いたエッチング工程
では、エッチング不足やオーバーエッチングがしばしば
行われ製品の信頼性を低下させる原因となっていた。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のドライエッチン
グ装置は、エッチング中に発生・消滅する分子・原子を
モニターする為の、質量分析計を備えている。そして、
この質量分析計を使用し、少なくとも2種の分子・原子
に対する検出値を用い、その変化を総合判断して被エッ
チング膜のエッチング終了を判定する機能を有する。
【0008】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は、本発明の第1の実施例を示すブロ
ック図である。同図に示すように、エッチング装置本体
の構成は図5に示した従来例と同様であるのでその説明
は省略する。
【0009】本実施例では、エッチングチャンバ1の側
壁にサンプラ7が設けられており、このサンプラ7によ
ってサンプリングされた試料中に含まれる分子・原子の
質量は質量分析計8で分析される。質量分析計8では、
各物質についての検出値が電圧に変換され、そのうち2
種の物質についての電気信号がエッチング終点検出回路
9へ入力される。この検出回路によりエッチング終点に
ついての判定がなされ、結果はモニタ10に表示され
る。
【0010】図2は、エッチング終了検出回路9の具体
的構成を示すブロック図である。同図において、11
a、11bは、それぞれ特定の物質についての測定値が
入力され、その時間変化量を検出する微分回路、12
a、12bは、それぞれ微分回路11a、11bの出力
値と設定された基準値とを比較し、微分値が規準値を超
えたときに“1”を出力する比較器、13はORゲート
である。
【0011】図3は、アルミニウム膜のエッチング中に
質量分析計9により観測されたCOとClの検出値(電
圧にて表わされる)の時間変化を示すグラフである。エ
ッチング開始後5分経過するとアルミニウム膜のエッチ
ングが終了するので、COとClの検出値は共に減少す
る。しかし、COに関する値は急速に変化しているのに
対し、Clのそれは緩やかに変化している。Clに関す
る検出値を微分回路11aに、またCOに関する検出値
を微分回路11bに入力されるが、エッチングが終了し
ても微分回路11aの出力が低いため比較器12aの出
力は“0”のままである。しかし、微分回路11bの出
力は十分大きいので比較器12bの出力は“1”とな
り、ORゲート13からはエッチング終了を示す“1”
が出力される。
【0012】このように、本実施例によれば、被処理ウ
ェハによりバックグラウンドの影響が異なる等の理由に
より、Clのみを観測していたのでは正確にエッチング
終点を検出できない場合にも同時にCOの質量を分析す
ることにより的確な判定がなされる。被処理ウェハが変
わり、逆にCO側の検出値が下った場合であってもCl
側から十分大きな検出値が得られれば正確に終点検知が
行われる。
【0013】図4は、本発明の第2の実施例のエッチン
グ終点検出回路の回路図である。本実施例でも全体の構
成は図1に示す先の実施例のそれと同一である。本実施
例では、入力端子I1 に、例えばClに関する検出値
を、また入力端子I2 にはCOに関する検出値を入力し
て両者を加算器14で加算し、その和を微分回路11で
微分する。その微分値を比較器12で基準値と比較して
エッチング終点の判定を行う。
【0014】以上好ましい実施例について説明したが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではなく、例え
ば、被エッチング物はアルミニウムばかりでなく、シリ
コン、ポリシリコン、SiO2 、SiN、PSG、タン
グステン等各種のものについて適用できる。また、終点
を判定するのに採用される検出値の種類は2種に限定さ
れるものではなく、3種以上のものを用いるようにして
もよい。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のドライエ
ッチング装置は、プラズマ中のイオン、分子、原子の質
量を分析する質量分析計を備え、かつ、複数種の検出値
の変化からエッチング終点を検出する機能を有するもの
であるので、以下の効果を奏することができる。
【0016】 光学的手段ではなく質量分析計により
材料の変化を検出しているので、被エッチング部の面積
が狭い場合や被エッチング物の膜厚が薄い場合であって
も、十分な感度で被エッチング生成物の質量分析が可能
であり、終点の検知が正確に行えるようになる。
【0017】 複数種の検出値から終点を検出してい
るので、ウェハの種類やロットが変わることによって、
特定の物質に関する検出値が変化しても他の検出値によ
ってその変化をカバーすることができるので、誤判断の
可能性が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す概略構成図。
【図2】本発明の第1の実施例におけるエッチング終点
検出回路のブロック図。
【図3】本発明の第1の実施例における質量分析計の検
出データを示す図。
【図4】本発明の第2の実施例におけるエッチング終点
検出回路のブロック図。
【図5】従来例の概略構成図。
【図6】従来例のエッチング終点検出機構の検出データ
を示す図。
【符号の説明】
1…エッチングチャンバ、 2a、2b…電極、
3…RF電源、 4…ウェハ、 5…ガス導入管、
6…排気口、 7…サンプラ、 8…質量分析
計、 9…エッチング終点検出回路、 10…モニ
タ、 11、11a、11b…微分回路、 12、
12a、12b…比較器、 13…ORゲート、
14…加算器、 15…受光フィルタ、 16…エ
ッチング終点検出機構。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応性ガスにより生成されたイオン、活
    性ラジカルと、被エッチング材料とを反応させて揮発性
    物質を生成するドライエッチング装置において、 チャンバ内の物質の質量を分析する質量分析計と、複数
    の物質に対する質量分析計の検出値が入力されその時間
    変化量からエッチング終点を判定する回路とが備えられ
    ていることを特徴とするドライエッチング装置。
JP3341861A 1991-11-29 1991-11-29 ドライエツチング装置 Pending JPH05152254A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3341861A JPH05152254A (ja) 1991-11-29 1991-11-29 ドライエツチング装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3341861A JPH05152254A (ja) 1991-11-29 1991-11-29 ドライエツチング装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05152254A true JPH05152254A (ja) 1993-06-18

Family

ID=18349317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3341861A Pending JPH05152254A (ja) 1991-11-29 1991-11-29 ドライエツチング装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05152254A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000044035A1 (en) * 1999-01-19 2000-07-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Semiconductor fabrication method and system
KR100475459B1 (ko) * 1998-02-11 2005-05-27 삼성전자주식회사 반도체 건식식각공정의 이피디용 파장 결정방법 및 이를 이용한이피디방법
DE19844882B4 (de) * 1997-12-30 2007-02-01 Samsung Electronics Co., Ltd., Suwon Vorrichtung zur Plasma-Prozessierung mit In-Situ-Überwachung und In-Situ-Überwachungsverfahren für eine solche Vorrichtung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19844882B4 (de) * 1997-12-30 2007-02-01 Samsung Electronics Co., Ltd., Suwon Vorrichtung zur Plasma-Prozessierung mit In-Situ-Überwachung und In-Situ-Überwachungsverfahren für eine solche Vorrichtung
KR100475459B1 (ko) * 1998-02-11 2005-05-27 삼성전자주식회사 반도체 건식식각공정의 이피디용 파장 결정방법 및 이를 이용한이피디방법
WO2000044035A1 (en) * 1999-01-19 2000-07-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Semiconductor fabrication method and system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6652710B2 (en) Process monitoring apparatus and method
US5966586A (en) Endpoint detection methods in plasma etch processes and apparatus therefor
US6447691B1 (en) Method for detecting end point of plasma etching, and plasma etching apparatus
US7738976B2 (en) Monitoring method of processing state and processing unit
US6716300B2 (en) Emission spectroscopic processing apparatus
US6599759B2 (en) Method for detecting end point in plasma etching by impedance change
JPH05152254A (ja) ドライエツチング装置
Patel et al. Reactive ion etching end‐point determination by plasma impedance monitoring
KR970000694B1 (ko) 반도체장치의 에칭종점검출방법
JP4127435B2 (ja) 原子状ラジカル測定方法及び装置
JP3333657B2 (ja) 気相エッチング装置及び気相エッチング方法
JPS6381929A (ja) ドライエッチング終点検出方法
JP2001250812A (ja) プラズマ処理の終点検出方法及び終点検出装置
JPH03181129A (ja) エッチングの終点検知方法
US6372523B1 (en) Etching method and etching device
de Castro et al. End-point detection of polymer etching using Langmuir probes
JPH0750289A (ja) プラズマエッチング装置
JP2000124198A (ja) プラズマエッチング装置及びプラズマエッチング方法
JPH06124923A (ja) プラズマアッシング装置におけるレジストアッシング終点検出方法
JPH10335307A (ja) 加工プロセスの終点検出方法およびそれを用いた装置
JPS6118133A (ja) Rieにおける終点検出方法及び装置
JPS63229718A (ja) ドライエツチング装置
JPH07130708A (ja) エッチング終点検出機構
Shabushnig et al. Applications of optical emission spectroscopy to semiconductor processing
JPH06124922A (ja) ドライエッチングの終点検出装置