JPH07130708A - エッチング終点検出機構 - Google Patents
エッチング終点検出機構Info
- Publication number
- JPH07130708A JPH07130708A JP27335193A JP27335193A JPH07130708A JP H07130708 A JPH07130708 A JP H07130708A JP 27335193 A JP27335193 A JP 27335193A JP 27335193 A JP27335193 A JP 27335193A JP H07130708 A JPH07130708 A JP H07130708A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- opening
- valve
- gas pressure
- gas
- 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
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ドライエッチング装置におけるエッチング終点
検出機構において、高価な分光分析装置などを用いるこ
となく被膜材の如何にかかわらず極めて容易に検知する
ことが出来るとともに安価で簡便な機構とする。 【構成】チャンバ８内に導入されるエッチングガスの圧
力がエッチング終了になると被膜材の如何にかかわらず
ガス圧が上昇することに着目し、このガス圧の上昇に応
じてバルブ開度が制御される可変コンダクタンスバルブ
のベーン４の開度を検知する開度検出器３を設け、エッ
チング終了によるガス圧の上昇を的確に捉える。
検出機構において、高価な分光分析装置などを用いるこ
となく被膜材の如何にかかわらず極めて容易に検知する
ことが出来るとともに安価で簡便な機構とする。 【構成】チャンバ８内に導入されるエッチングガスの圧
力がエッチング終了になると被膜材の如何にかかわらず
ガス圧が上昇することに着目し、このガス圧の上昇に応
じてバルブ開度が制御される可変コンダクタンスバルブ
のベーン４の開度を検知する開度検出器３を設け、エッ
チング終了によるガス圧の上昇を的確に捉える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板の表面膜を
エッチング除去するドライエッチング装置におけるエッ
チング終了を検知するエッチング終点検出機構に関す
る。
エッチング除去するドライエッチング装置におけるエッ
チング終了を検知するエッチング終点検出機構に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、ドライエッチング装置におけるエ
ッチング終点を検知する方法としては、光学測定法、質
量分析法、プラズマ探針法および発光分光法などの種々
の方法が提案されてきた。しかしながらいずれの方法も
長所もあり欠点ももっている。中でも発光分光法が高価
な装置を必要とするものの、精度が高く安定している観
点から現在多く利用されている。
ッチング終点を検知する方法としては、光学測定法、質
量分析法、プラズマ探針法および発光分光法などの種々
の方法が提案されてきた。しかしながらいずれの方法も
長所もあり欠点ももっている。中でも発光分光法が高価
な装置を必要とするものの、精度が高く安定している観
点から現在多く利用されている。
【０００３】この発光分光法を適用するエッチング終点
検出機構は、チャンバの窓を通して被エッチング材から
発生する発光スペクトルの違いを検知するスキャニング
分光器とフォトマルチプライヤーで構成されている。ま
た、これらを制御する専用コンピュータが備えられてい
る。
検出機構は、チャンバの窓を通して被エッチング材から
発生する発光スペクトルの違いを検知するスキャニング
分光器とフォトマルチプライヤーで構成されている。ま
た、これらを制御する専用コンピュータが備えられてい
る。
【０００４】このエッチング終点検出機構を使用して、
例えば、半導体基板のＡｌ膜あるいはＡｌーＳｉ膜をエ
ッチングする場合は、まず、エッチングしている間は、
Ａｌの発生する３９６ｎｍのスペクトル光が検知される
が、エッチングの進行に伴なって下地であるＳｉが発生
するスペクトル光が検知され、そしてＡｌのスペクトル
光が消える。このスペクトル光の変化をもってエッチン
グ終点としていた。
例えば、半導体基板のＡｌ膜あるいはＡｌーＳｉ膜をエ
ッチングする場合は、まず、エッチングしている間は、
Ａｌの発生する３９６ｎｍのスペクトル光が検知される
が、エッチングの進行に伴なって下地であるＳｉが発生
するスペクトル光が検知され、そしてＡｌのスペクトル
光が消える。このスペクトル光の変化をもってエッチン
グ終点としていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のエッチング終点検出機構は精度を高く検出でき
るものの、精度維持のための機器の日常管理を必要とす
る。例えば、ドライエッチング装置の反応室の窓にして
も常に清浄に保たねばならない。このようなメンテナン
スに要するこコストの浪費は原価を圧迫するばかりかエ
ッチング装置の稼働率を低下させる要因となる。また、
運用に際しても、被膜材質と下地材質が異なっていても
発生するスペクトル波長に差がない場合は、検出するこ
とが困難である。さらに、装置自体が高価であるので運
用コストも機能に対して割高であるという観念が拭いさ
れない。
た従来のエッチング終点検出機構は精度を高く検出でき
るものの、精度維持のための機器の日常管理を必要とす
る。例えば、ドライエッチング装置の反応室の窓にして
も常に清浄に保たねばならない。このようなメンテナン
スに要するこコストの浪費は原価を圧迫するばかりかエ
ッチング装置の稼働率を低下させる要因となる。また、
運用に際しても、被膜材質と下地材質が異なっていても
発生するスペクトル波長に差がない場合は、検出するこ
とが困難である。さらに、装置自体が高価であるので運
用コストも機能に対して割高であるという観念が拭いさ
れない。
【０００６】従って、本発明の目的は、被膜材の如何に
かかわらず極めて容易に検知することが出来るとともに
安価で簡便なエッチン終点検出機構を提供することであ
る。
かかわらず極めて容易に検知することが出来るとともに
安価で簡便なエッチン終点検出機構を提供することであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、エッチ
ングガスを供給し可変コンダクタンスバルブを介して排
気速度を調整し該ガス圧を一定に維持しながらプラズマ
を発生させ半導体基板の表面膜をエッチング除去するド
ライエッチング装置において、前記ガス圧を監視する真
空計と、この真空計の圧力値で前記可変コンダクタンス
バルブの弁の開度を調節する弁開口度制御部と、前記ガ
ス圧の上昇に伴なう前記可変コンダクタンスバルブの弁
の開度の変化を検知する開度検出器を備えるエッチング
終点検出機構である。
ングガスを供給し可変コンダクタンスバルブを介して排
気速度を調整し該ガス圧を一定に維持しながらプラズマ
を発生させ半導体基板の表面膜をエッチング除去するド
ライエッチング装置において、前記ガス圧を監視する真
空計と、この真空計の圧力値で前記可変コンダクタンス
バルブの弁の開度を調節する弁開口度制御部と、前記ガ
ス圧の上昇に伴なう前記可変コンダクタンスバルブの弁
の開度の変化を検知する開度検出器を備えるエッチング
終点検出機構である。
【０００８】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【０００９】図１（ａ）および（ｂ）ほ本発明のエッチ
ング終点検出機構の一実施例を説明するためのドライエ
ッチング装置の概略を示す図およびエッチング経過時間
に対するガス圧およびバルブ開度のグラフである。この
エッチング終点検出機構は、図１（ａ）に示すように、
ガス導入口より供給され可変コンダクタンスバルブ５で
流量を調節され真空ポンプ６で排気されるエッチングガ
スのガス圧を測定する真空計１と、この真空計１の圧力
値で可変コンダクタンスバルブ５のベーン４の開度を調
節する開口度制御部２と、ガス圧の上昇に伴なう可変コ
ンダクタンスバルブ５のベーン４の開度の変化を検知す
る開度検出器３を備えている。
ング終点検出機構の一実施例を説明するためのドライエ
ッチング装置の概略を示す図およびエッチング経過時間
に対するガス圧およびバルブ開度のグラフである。この
エッチング終点検出機構は、図１（ａ）に示すように、
ガス導入口より供給され可変コンダクタンスバルブ５で
流量を調節され真空ポンプ６で排気されるエッチングガ
スのガス圧を測定する真空計１と、この真空計１の圧力
値で可変コンダクタンスバルブ５のベーン４の開度を調
節する開口度制御部２と、ガス圧の上昇に伴なう可変コ
ンダクタンスバルブ５のベーン４の開度の変化を検知す
る開度検出器３を備えている。
【００１０】ここで、真空計１は予じめドライエッチグ
装置のチャンバ８に設けられているものを利用する。そ
して、この真空計は汚染に対して強いピラニ真空計ある
いはサーモカップルゲージが望ましい。また、開度制御
部２はベーン４を回転させる機構およびサーボモータと
サーボモータを回転制御する回路制御部とから構成され
ている。さらに、開度検出器はサーボモータに直結して
いるタコジェネレータを流用しても良いし、ベーンを回
転するのにサーボモータを使用しない場合は、通常の直
流モータであれば、ベーン４と同軸に回転計を取付けて
ベーン４の回転角を検出するなり、いずれにしても、こ
の開度検出器は通常よく知られている機構を利用するこ
とができる。
装置のチャンバ８に設けられているものを利用する。そ
して、この真空計は汚染に対して強いピラニ真空計ある
いはサーモカップルゲージが望ましい。また、開度制御
部２はベーン４を回転させる機構およびサーボモータと
サーボモータを回転制御する回路制御部とから構成され
ている。さらに、開度検出器はサーボモータに直結して
いるタコジェネレータを流用しても良いし、ベーンを回
転するのにサーボモータを使用しない場合は、通常の直
流モータであれば、ベーン４と同軸に回転計を取付けて
ベーン４の回転角を検出するなり、いずれにしても、こ
の開度検出器は通常よく知られている機構を利用するこ
とができる。
【００１１】次に、このエッチング終点検出機構の動作
を説明する。まず、薄膜が施されたウェーハ７を下部電
極に載置し、真空ポンプ６により一度高真空に排気す
る。次に、ガス導入口よりエッチングガスを供給し、可
変コンダクタンスバルブ５のベーン４を調整しながらガ
ス圧を一定にする。そして、電極間に高周波電力を印加
し、プラズマ放電させエッチングガスをイオン化し、そ
のイオンと薄膜を反応させエッチングを開始する。
を説明する。まず、薄膜が施されたウェーハ７を下部電
極に載置し、真空ポンプ６により一度高真空に排気す
る。次に、ガス導入口よりエッチングガスを供給し、可
変コンダクタンスバルブ５のベーン４を調整しながらガ
ス圧を一定にする。そして、電極間に高周波電力を印加
し、プラズマ放電させエッチングガスをイオン化し、そ
のイオンと薄膜を反応させエッチングを開始する。
【００１２】そして、エッチングが進み下地面が露出し
てくると、薄膜と反応するエッチングガスが少なくな
り、供給されるエッチングガスが過剰になる。その結
果、図１（ｂ）に示すように、定常状態であったガス圧
がＡ点まで上昇する。このＡ点にガス圧が達すると、真
空計１の測定電流信号により開度制御部２は対応する駆
動電流が可変コンダクタンスバルブ５のモータに送られ
可変コンダクタンスバルブのベーン４が所定の角度まで
回転しバルブ開度を拡げる。このことにより、バルブ開
度がある開度に達するとガス圧が下がり始める。このガ
ス圧が下り始めベーン４の回転が停止したとき、すなわ
ち、圧力のＡ点よりやや遅れたＢ点をエッチング終点と
して終了信号を発生させる。
てくると、薄膜と反応するエッチングガスが少なくな
り、供給されるエッチングガスが過剰になる。その結
果、図１（ｂ）に示すように、定常状態であったガス圧
がＡ点まで上昇する。このＡ点にガス圧が達すると、真
空計１の測定電流信号により開度制御部２は対応する駆
動電流が可変コンダクタンスバルブ５のモータに送られ
可変コンダクタンスバルブのベーン４が所定の角度まで
回転しバルブ開度を拡げる。このことにより、バルブ開
度がある開度に達するとガス圧が下がり始める。このガ
ス圧が下り始めベーン４の回転が停止したとき、すなわ
ち、圧力のＡ点よりやや遅れたＢ点をエッチング終点と
して終了信号を発生させる。
【００１３】ここで、機械的なバルブ開度でエッチング
終点として検知するよりは、直接真空計の圧力値でエッ
チング終点を検知する方がより早く簡便でおあると考え
られるが、しかし、導入されるガスと排気されるガスと
のバランスをとりガス圧を安定させているものの、測定
される圧力値は真空計自身のノイズなどによる圧力値の
急峻な変化やチャンバ内壁のガス放出などによる圧力値
の変化などを含んでおり、エッチング終了を検知するガ
ス圧の変化を正確に検知することは困難である。この
点、本発明のように機械的な変位を検知するのに安定し
ており再現性の点で優れている。
終点として検知するよりは、直接真空計の圧力値でエッ
チング終点を検知する方がより早く簡便でおあると考え
られるが、しかし、導入されるガスと排気されるガスと
のバランスをとりガス圧を安定させているものの、測定
される圧力値は真空計自身のノイズなどによる圧力値の
急峻な変化やチャンバ内壁のガス放出などによる圧力値
の変化などを含んでおり、エッチング終了を検知するガ
ス圧の変化を正確に検知することは困難である。この
点、本発明のように機械的な変位を検知するのに安定し
ており再現性の点で優れている。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、チャンバ
内に導入されるエッチングガスの圧力がエッチング終了
になると被膜材の如何にかかわらずガス圧が上昇するこ
とに着目し、このガス圧の上昇に応じて開度が制御され
る可変コンダクタンスバルブの開度を検知する機構を設
け、エッチング終了によるガス圧の上昇を的確に捉える
ことによって、煩雑なメンテナスを行なう必要がなくか
つ安価な設備で簡便にエッチング終点を検知できるとい
う効果がある。
内に導入されるエッチングガスの圧力がエッチング終了
になると被膜材の如何にかかわらずガス圧が上昇するこ
とに着目し、このガス圧の上昇に応じて開度が制御され
る可変コンダクタンスバルブの開度を検知する機構を設
け、エッチング終了によるガス圧の上昇を的確に捉える
ことによって、煩雑なメンテナスを行なう必要がなくか
つ安価な設備で簡便にエッチング終点を検知できるとい
う効果がある。
【図１】本発明のエッチング終点検出機構の一実施例を
説明するためのドライエッチング装置の概略を示す図お
よびエッチング経過時間に対するガス圧およびバルブ開
度のグラフである。
説明するためのドライエッチング装置の概略を示す図お
よびエッチング経過時間に対するガス圧およびバルブ開
度のグラフである。
１ 真空計 ２ 開度制御部 ３ 開度検出器 ４ ベーン ５ 可変コンダクタンスバルブ ６ 真空ポンプ ７ ウェーハ ８ チャンバ
Claims (1)
- 【請求項１】 エッチングガスを供給し可変コンダクタ
ンスバルブを介して排気速度を調整し該ガス圧を一定に
維持しながらプラズマを発生させ半導体基板の表面膜を
エッチング除去するドライエッチング装置において、前
記ガス圧を監視する真空計と、この真空計の圧力値で前
記可変コンダクタンスバルブの弁の開度を調節する弁開
口度制御部と、前記ガス圧の上昇に伴なう前記可変コン
ダクタンスバルブの弁の開度の変化を検知する開度検出
器とを備えることを特徴とするエッチング終点検出機
構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27335193A JPH07130708A (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | エッチング終点検出機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27335193A JPH07130708A (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | エッチング終点検出機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07130708A true JPH07130708A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17526692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27335193A Pending JPH07130708A (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | エッチング終点検出機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07130708A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09143742A (ja) * | 1995-11-28 | 1997-06-03 | Applied Materials Inc | Ｃｖｄ装置及びチャンバ内のクリーニングの方法 |
| KR20010066345A (ko) * | 1999-12-31 | 2001-07-11 | 구본준, 론 위라하디락사 | 압력 변화율을 이용한 에칭 종결시점 검출방법 |
| JP2020035949A (ja) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | エイブリック株式会社 | 半導体プラズマ処理装置のクリーニング終点検出方法およびチャンバクリーニング方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01253924A (ja) * | 1988-04-01 | 1989-10-11 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体製造装置 |
| JPH04147620A (ja) * | 1990-10-09 | 1992-05-21 | Nec Yamagata Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1993
- 1993-11-01 JP JP27335193A patent/JPH07130708A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01253924A (ja) * | 1988-04-01 | 1989-10-11 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体製造装置 |
| JPH04147620A (ja) * | 1990-10-09 | 1992-05-21 | Nec Yamagata Ltd | 半導体装置の製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09143742A (ja) * | 1995-11-28 | 1997-06-03 | Applied Materials Inc | Ｃｖｄ装置及びチャンバ内のクリーニングの方法 |
| KR20010066345A (ko) * | 1999-12-31 | 2001-07-11 | 구본준, 론 위라하디락사 | 압력 변화율을 이용한 에칭 종결시점 검출방법 |
| JP2020035949A (ja) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | エイブリック株式会社 | 半導体プラズマ処理装置のクリーニング終点検出方法およびチャンバクリーニング方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970401 |