JPH07161693A - プラズマエッチング装置 - Google Patents
プラズマエッチング装置Info
- Publication number
- JPH07161693A JPH07161693A JP31151193A JP31151193A JPH07161693A JP H07161693 A JPH07161693 A JP H07161693A JP 31151193 A JP31151193 A JP 31151193A JP 31151193 A JP31151193 A JP 31151193A JP H07161693 A JPH07161693 A JP H07161693A
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- JP
- Japan
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- lighting
- window
- plasma
- electrode
- hole
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- 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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- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 観測用採光窓に付着する反応生成物による観
測条件の悪化を解決し、観測データ値の精度を向上させ
ることで適切なモニタ動作を可能とし、採光窓のメンテ
ナンスを省略し、高精度のプラズマエッチングを実施す
る。 【構成】 透明な基板３をクランプするクランパ４に採
光用穴１５を設け、該採光用穴１５の下に該当する基板
の一部を採光窓とし、該採光窓の下に該当する電極部分
に測定子１４を貫通させる穴を設け、前記測定子１４と
前記電極２の隙間を耐熱性の絶縁物質で密閉し、真空容
器１内外の圧力をＯリングシール１６及びフィールドス
ルーにて遮断し、測定子１４に真空容器１外で受光セン
サを接続する。
測条件の悪化を解決し、観測データ値の精度を向上させ
ることで適切なモニタ動作を可能とし、採光窓のメンテ
ナンスを省略し、高精度のプラズマエッチングを実施す
る。 【構成】 透明な基板３をクランプするクランパ４に採
光用穴１５を設け、該採光用穴１５の下に該当する基板
の一部を採光窓とし、該採光窓の下に該当する電極部分
に測定子１４を貫通させる穴を設け、前記測定子１４と
前記電極２の隙間を耐熱性の絶縁物質で密閉し、真空容
器１内外の圧力をＯリングシール１６及びフィールドス
ルーにて遮断し、測定子１４に真空容器１外で受光セン
サを接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子や液晶表示
（ＬＣＤ）素子の製造工程の１つであるプラズマドライ
エッチングにおいて、被エッチング基板面に高精度なエ
ッチング加工を行なうことが可能な、プラズマエッチン
グ方法及び装置に関するものである。
（ＬＣＤ）素子の製造工程の１つであるプラズマドライ
エッチングにおいて、被エッチング基板面に高精度なエ
ッチング加工を行なうことが可能な、プラズマエッチン
グ方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子やＬＣＤ素子の製造工程の１
つであるドライエッチングにおいては、一般に被エッチ
ング基板の材質に応じたエッチングガスを、あらかじめ
基板を電極上に載置した真空容器内に導入し、所定の圧
力条件にて交流電場の印加により発生させるプラズマを
用いたプラズマエッチング装置が使用されている。安定
したエッチング特性を得るためプラズマエッチング装置
の動作は、あらかじめ設定したプログラムとエッチング
工程でのプラズマ発光データをもとに中央処理装置によ
って装置全体が制御されて処理が進行する。
つであるドライエッチングにおいては、一般に被エッチ
ング基板の材質に応じたエッチングガスを、あらかじめ
基板を電極上に載置した真空容器内に導入し、所定の圧
力条件にて交流電場の印加により発生させるプラズマを
用いたプラズマエッチング装置が使用されている。安定
したエッチング特性を得るためプラズマエッチング装置
の動作は、あらかじめ設定したプログラムとエッチング
工程でのプラズマ発光データをもとに中央処理装置によ
って装置全体が制御されて処理が進行する。
【０００３】図３は従来のプラズマエッチング装置のエ
ッチング制御機構を説明する図である。プラズマエッチ
ング工程の進行は、あらかじめ定められた所定の制御プ
ログラムにしたがって図示しない中央処理装置が真空容
器１についての制御を行なうことで実行される。エッチ
ング加工を行なう基板３は、真空引きされた真空容器１
内の基板載置電極２に載置され、基板周縁をクランパ４
によりクランプされエッチング処理を受ける。処理中は
観測用採光窓１２に取り付けた受光センサ１３により窓
を透過する光量、波長等を測定し、あらかじめ設定して
いる処理室のガス流量、圧力に合わせ交流電場の印加時
間を調整する。又クランプされた透明基板３は、あらか
じめ所定の温度制御した基板載置電極２と接触している
が、両者の電熱効率を高めるため、ヘリウムガスがヘリ
ウム導入口７よりヘリウム配管５を通じ基板３と電極２
の隙間に加圧して導入される。６はヘリウム圧力検出器
である。透明基板３の測定値は、基板裏面に接触させた
温度測定子により得られている。
ッチング制御機構を説明する図である。プラズマエッチ
ング工程の進行は、あらかじめ定められた所定の制御プ
ログラムにしたがって図示しない中央処理装置が真空容
器１についての制御を行なうことで実行される。エッチ
ング加工を行なう基板３は、真空引きされた真空容器１
内の基板載置電極２に載置され、基板周縁をクランパ４
によりクランプされエッチング処理を受ける。処理中は
観測用採光窓１２に取り付けた受光センサ１３により窓
を透過する光量、波長等を測定し、あらかじめ設定して
いる処理室のガス流量、圧力に合わせ交流電場の印加時
間を調整する。又クランプされた透明基板３は、あらか
じめ所定の温度制御した基板載置電極２と接触している
が、両者の電熱効率を高めるため、ヘリウムガスがヘリ
ウム導入口７よりヘリウム配管５を通じ基板３と電極２
の隙間に加圧して導入される。６はヘリウム圧力検出器
である。透明基板３の測定値は、基板裏面に接触させた
温度測定子により得られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のプラズマエッチ
ングにおいては以下に示すような課題が存在しており、
高精度のエッチング工程の実施に支障をきたしていた。
エッチング装置に観測用採光窓１２を真空容器１に設け
る場合、主に処理室側面に設けている。エッチング処理
を行なう度に、反応生成物が採光窓１２に付着し、エッ
チング処理の回数が増えるに従い付着する反応生成物が
堆積する。前記反応生成物がフィルタの役目をするため
窓を透過する光量、光の波長が限定される。したがって
真空容器側面の採光窓１２を通して処理中のプラズマ発
光量を測定すると、１回目の処理と数十回目の処理の観
測データに大きな差がでるため観測データを補正し、そ
の値に従い処理時間を調節する。又処理の回数、発光の
観測データの値により、採光窓のクリーニング処理ある
いは交換等のメンテナンスを行なう。その間装置は使用
出来ない等の課題があった。
ングにおいては以下に示すような課題が存在しており、
高精度のエッチング工程の実施に支障をきたしていた。
エッチング装置に観測用採光窓１２を真空容器１に設け
る場合、主に処理室側面に設けている。エッチング処理
を行なう度に、反応生成物が採光窓１２に付着し、エッ
チング処理の回数が増えるに従い付着する反応生成物が
堆積する。前記反応生成物がフィルタの役目をするため
窓を透過する光量、光の波長が限定される。したがって
真空容器側面の採光窓１２を通して処理中のプラズマ発
光量を測定すると、１回目の処理と数十回目の処理の観
測データに大きな差がでるため観測データを補正し、そ
の値に従い処理時間を調節する。又処理の回数、発光の
観測データの値により、採光窓のクリーニング処理ある
いは交換等のメンテナンスを行なう。その間装置は使用
出来ない等の課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は斯かる実情に鑑
み、採光窓に付着する反応生成物による観測条件の悪化
を解決し、観測データ値の精度を向上させることで適切
なモニター動作を可能とし採光窓のメンテナンスを省略
することを可能とするものである。即ち本発明は、真空
容器内で膜処理を受ける基板のプラズマ測定において該
基板をクランプするクランパ４に採光用穴１５を設け、
該採光用穴１５の下に該当する基板３の一部を採光窓１
２とし、該採光窓１２の下に該当する電極２部分に測定
子（光ファイバ）１４を貫通させる穴を設け、前記測定
子１４と前記電極２の隙間を耐熱性の絶縁物質で密閉
し、真空容器１内外の圧力を金具のＯリングシール１６
及びフィールドスルーにて遮断し、前記測定子１４に真
空容器外で受光センサ１３を接続することを特徴とす
る。
み、採光窓に付着する反応生成物による観測条件の悪化
を解決し、観測データ値の精度を向上させることで適切
なモニター動作を可能とし採光窓のメンテナンスを省略
することを可能とするものである。即ち本発明は、真空
容器内で膜処理を受ける基板のプラズマ測定において該
基板をクランプするクランパ４に採光用穴１５を設け、
該採光用穴１５の下に該当する基板３の一部を採光窓１
２とし、該採光窓１２の下に該当する電極２部分に測定
子（光ファイバ）１４を貫通させる穴を設け、前記測定
子１４と前記電極２の隙間を耐熱性の絶縁物質で密閉
し、真空容器１内外の圧力を金具のＯリングシール１６
及びフィールドスルーにて遮断し、前記測定子１４に真
空容器外で受光センサ１３を接続することを特徴とす
る。
【０００６】
【作 用】本発明は上記のような構成であるから測定子
を介してプラズマ発光を測定することにより、エッチン
グ工程を監視及び制御を行い、その工程を管理するので
あるが、透明な基板の一部を毎回観測条件が同一で測定
可能なプラズマ処理装置の採光窓とすることにより適切
なモニタ動作を行うことができ、高精度のプラズマエッ
チングを実施することができることになる。
を介してプラズマ発光を測定することにより、エッチン
グ工程を監視及び制御を行い、その工程を管理するので
あるが、透明な基板の一部を毎回観測条件が同一で測定
可能なプラズマ処理装置の採光窓とすることにより適切
なモニタ動作を行うことができ、高精度のプラズマエッ
チングを実施することができることになる。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の１実施例を
説明する。先ず、図２において本発明が実施されるエッ
チング装置の構成について説明する。高周波電源８に直
流遮断用のコンデンサを介して接続された電極（カソー
ド電極）２と該電極２に相対して接地電位にある対向電
極（アノード電極）１１が設置されている。前記電極
２、電極１１は反応室である真空容器１に収納され、電
極２は絶縁材により真空容器と絶縁されている。真空容
器１には反応性ガスを導入するガス導入系１０と真空容
器１内の圧力を一定に保つ為の排気系９が設けられてい
る。１７はベローズを示す。被処理物、例えばガラス等
の透明な基板３は、通常前記電極２上に載置される。該
透明な基板３の周縁はセラミック製のクランパ４により
電極２に密着するようクランプされる。前記両電極２，
１１間に高周波電力を印加すると、両電極２，１１間に
プラズマが発生し、このプラズマによって前記被処理物
の表面処理を行う。
説明する。先ず、図２において本発明が実施されるエッ
チング装置の構成について説明する。高周波電源８に直
流遮断用のコンデンサを介して接続された電極（カソー
ド電極）２と該電極２に相対して接地電位にある対向電
極（アノード電極）１１が設置されている。前記電極
２、電極１１は反応室である真空容器１に収納され、電
極２は絶縁材により真空容器と絶縁されている。真空容
器１には反応性ガスを導入するガス導入系１０と真空容
器１内の圧力を一定に保つ為の排気系９が設けられてい
る。１７はベローズを示す。被処理物、例えばガラス等
の透明な基板３は、通常前記電極２上に載置される。該
透明な基板３の周縁はセラミック製のクランパ４により
電極２に密着するようクランプされる。前記両電極２，
１１間に高周波電力を印加すると、両電極２，１１間に
プラズマが発生し、このプラズマによって前記被処理物
の表面処理を行う。
【０００８】前記クランパ４には採光用穴１５を設けて
おり、該採光用穴１５の下に該当する電極２部分に測定
子（光ファイバ）１４先端が基板３と接触するよう配置
しており、前記測定子１４先端によりプラズマ発光を検
知する。前記測定子１４は電極２に貫通した穴を通り、
真空容器１外で受光センサ１３に接続する。前記測定子
１４と前記基板載置電極２の隙間を耐熱性の絶縁物質で
密閉し、金具のＯリングシール及びフィールドスルーに
て真空容器内外の気圧を遮断する。
おり、該採光用穴１５の下に該当する電極２部分に測定
子（光ファイバ）１４先端が基板３と接触するよう配置
しており、前記測定子１４先端によりプラズマ発光を検
知する。前記測定子１４は電極２に貫通した穴を通り、
真空容器１外で受光センサ１３に接続する。前記測定子
１４と前記基板載置電極２の隙間を耐熱性の絶縁物質で
密閉し、金具のＯリングシール及びフィールドスルーに
て真空容器内外の気圧を遮断する。
【０００９】以下、本実施例の動作を説明する。制御プ
ログラムにしたがい反応ガスを導入するガス導入系１
０、排気系９等により所定のガス組成及び圧力にて、高
周波電源８により電極２に交流電場を印加し、プラズマ
放電を発生させる。この時、採光用穴１５を通して測定
子１４（光ファイバ）によりプラズマの発光を受光セン
サ１３に導く。プラズマ放電を始めると受光センサ１３
により光量及び波長を計測し、所定のプラズマ放電か確
認する。この計測値により、膜材質に応じてプロセス条
件をプログラム制御として変化させ最適の条件で実施す
る。被エッチング膜のエッチング終点を、下地膜材質差
異による特定波長と発光強度の変化（低下）から検出
し、プラズマ放電を止め、処理終了及び基板露出が検知
され、一連のエッチング工程制御が終了する。クランパ
４の採光用穴１５の採光窓にはクランパ４同様に反応生
成物が付着するが処理工程が終了した後、透明基板３は
反応生成物が付着していない基板に交換し処理を行うた
め、常に一定の透明な観測用窓が得られる。
ログラムにしたがい反応ガスを導入するガス導入系１
０、排気系９等により所定のガス組成及び圧力にて、高
周波電源８により電極２に交流電場を印加し、プラズマ
放電を発生させる。この時、採光用穴１５を通して測定
子１４（光ファイバ）によりプラズマの発光を受光セン
サ１３に導く。プラズマ放電を始めると受光センサ１３
により光量及び波長を計測し、所定のプラズマ放電か確
認する。この計測値により、膜材質に応じてプロセス条
件をプログラム制御として変化させ最適の条件で実施す
る。被エッチング膜のエッチング終点を、下地膜材質差
異による特定波長と発光強度の変化（低下）から検出
し、プラズマ放電を止め、処理終了及び基板露出が検知
され、一連のエッチング工程制御が終了する。クランパ
４の採光用穴１５の採光窓にはクランパ４同様に反応生
成物が付着するが処理工程が終了した後、透明基板３は
反応生成物が付着していない基板に交換し処理を行うた
め、常に一定の透明な観測用窓が得られる。
【００１０】ある一定の被エッチング基板のプロセス条
件による処理では、プラズマの光量、波長の変化は、ほ
ぼ一定した推移をたどるので、エッチング工程上で基板
載置不良や放電不良などが発生した場合は標準の発光
量、波長に従わず、異常変化が検知されるので、敏速に
当該基板処理を中止し、最小限の処理不良発生にとど
め、装置を安全に停止させることができる。
件による処理では、プラズマの光量、波長の変化は、ほ
ぼ一定した推移をたどるので、エッチング工程上で基板
載置不良や放電不良などが発生した場合は標準の発光
量、波長に従わず、異常変化が検知されるので、敏速に
当該基板処理を中止し、最小限の処理不良発生にとど
め、装置を安全に停止させることができる。
【００１１】
【発明の効果】上述の説明により明らかなように本発明
によれば、透明な被エッチング基板の一部を毎回観測条
件が同一で測定可能な採光窓としてプラズマ発光を検知
することによりエッチングの進行に必要なエッチングプ
ロセスの監視と制御が正確に行え、高精度のプラズマエ
ッチングを実施することができる。
によれば、透明な被エッチング基板の一部を毎回観測条
件が同一で測定可能な採光窓としてプラズマ発光を検知
することによりエッチングの進行に必要なエッチングプ
ロセスの監視と制御が正確に行え、高精度のプラズマエ
ッチングを実施することができる。
【図１】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明装置の１実施
例の構成を示す部分断面図及びそのＢ−Ｂ線矢視図であ
る。
例の構成を示す部分断面図及びそのＢ−Ｂ線矢視図であ
る。
【図２】本発明装置の１実施例の構成を示す説明用断面
図である。
図である。
【図３】従来のプラズマエッチング方法及び装置の構成
を示す説明用断面図である。
を示す説明用断面図である。
１ 真空容器 ２ （カソード）電極 ３ 透明な電極 ４ クランパ ８ 高周波電源 １２ 観測用採光窓 １３ 受光センサ １４ 測定子（光ファイバ） １５ 採光用穴 １６ Ｏリングシール
Claims (2)
- 【請求項１】 エッチング装置の真空容器内に載置した
透明な基板の一部をプラズマ観測用採光窓とするプラズ
マ観測装置を具備してなるプラズマエッチング装置。 - 【請求項２】 プラズマ観測装置は、透明な基板を固定
するクランパに採光用穴を設け、該採光用穴の下に該当
する基板の一部を観測採光窓とし、該採光窓の下に該当
する基板載置電極の部分に測定子を貫通させる穴を設
け、前記測定子と前記電極の隙間を耐熱性の絶縁物質で
密閉し、真空容器内外の圧力をＯリングシール及びフィ
ールドスルーにて遮断し、前記測定子に真空容器外で受
光センサを接続することを特徴とする請求項１のプラズ
マエッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31151193A JPH07161693A (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | プラズマエッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31151193A JPH07161693A (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | プラズマエッチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07161693A true JPH07161693A (ja) | 1995-06-23 |
Family
ID=18018118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31151193A Pending JPH07161693A (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | プラズマエッチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07161693A (ja) |
-
1993
- 1993-12-13 JP JP31151193A patent/JPH07161693A/ja active Pending
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