JPH0722151B2 - エツチングモニタ−方法 - Google Patents
エツチングモニタ−方法Info
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- JPH0722151B2 JPH0722151B2 JP59102523A JP10252384A JPH0722151B2 JP H0722151 B2 JPH0722151 B2 JP H0722151B2 JP 59102523 A JP59102523 A JP 59102523A JP 10252384 A JP10252384 A JP 10252384A JP H0722151 B2 JPH0722151 B2 JP H0722151B2
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- etching
- chamber
- plasma
- sub
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32917—Plasma diagnostics
- H01J37/32935—Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
- H01J37/32972—Spectral analysis
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32917—Plasma diagnostics
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
- H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
- H10P72/0402—Apparatus for fluid treatment
- H10P72/0418—Apparatus for fluid treatment for etching
- H10P72/0421—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/12—Circuits of general importance; Signal processing
- G01N2201/122—Kinetic analysis; determining reaction rate
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、エッチングモニター方法に係り、特にプラズ
マを利用してエッチング処理される試料のエッチングの
進行状態を検知するのに好適なエッチングモニター方法
に関するものである。
マを利用してエッチング処理される試料のエッチングの
進行状態を検知するのに好適なエッチングモニター方法
に関するものである。
従来のプラズマエッチング装置には、例えば、特開昭58
−84431号公報に記載のように、エッチング部より反応
ガスの流れの下流側に発光スペクトル強度検出用の新た
な放電部を設けたものがある。
−84431号公報に記載のように、エッチング部より反応
ガスの流れの下流側に発光スペクトル強度検出用の新た
な放電部を設けたものがある。
この装置は、エッチング部とは独立に放電部の放電を制
御して、エッチング部でエッチングにより発生したガス
を放電部に導入し該放電部で放電せしめ固有の発光を効
率よく生ぜしめ、かつ、エッチングによる活性基濃度の
減少も発光スペクトル強度変化に敏感に反映せしめよう
としたものである。しかし、この装置は、放電部のガス
圧力をどのように制御するかという点については配慮さ
れていない。即ち、放電部が何らガス圧力の制御がなさ
れない排気管部に設けられているため、特に同じ電磁場
の印加方法を、エッチング部と放電部とに採用した場合
には、両者における発光スペクトル間に大きな強度変化
を持たせることができない。
御して、エッチング部でエッチングにより発生したガス
を放電部に導入し該放電部で放電せしめ固有の発光を効
率よく生ぜしめ、かつ、エッチングによる活性基濃度の
減少も発光スペクトル強度変化に敏感に反映せしめよう
としたものである。しかし、この装置は、放電部のガス
圧力をどのように制御するかという点については配慮さ
れていない。即ち、放電部が何らガス圧力の制御がなさ
れない排気管部に設けられているため、特に同じ電磁場
の印加方法を、エッチング部と放電部とに採用した場合
には、両者における発光スペクトル間に大きな強度変化
を持たせることができない。
本発明は、比較的質量数の小さい分子，原子，イオンの
発光スペクトルを精度良くモニターすることで、プラズ
マによりエッチング処理される試料のエッチング状態の
モニターを精度良く行えるエッチングモニター方法を提
供することにある。
発光スペクトルを精度良くモニターすることで、プラズ
マによりエッチング処理される試料のエッチング状態の
モニターを精度良く行えるエッチングモニター方法を提
供することにある。
本発明は、処理室において所定の圧力に保持された処理
ガスをプラズマ化して試料のエッチング処理を行うもの
において、エッチング処理時に前記処理室から排気され
るガスを、排気系を備えた第２のプラズマ化手段の副室
に導入すると共に4.0×10-2Toor以下の圧力に減圧調整
して新たにプラズマ化し、該新たなプラズマの発光スペ
クトルの経時変化により前記試料のエッチング状態をモ
ニターすることを特徴とするもので、比較的質量数の小
さい分子，原子，イオンの発光スペクトルを精度良くモ
ニターしようとするものである。
ガスをプラズマ化して試料のエッチング処理を行うもの
において、エッチング処理時に前記処理室から排気され
るガスを、排気系を備えた第２のプラズマ化手段の副室
に導入すると共に4.0×10-2Toor以下の圧力に減圧調整
して新たにプラズマ化し、該新たなプラズマの発光スペ
クトルの経時変化により前記試料のエッチング状態をモ
ニターすることを特徴とするもので、比較的質量数の小
さい分子，原子，イオンの発光スペクトルを精度良くモ
ニターしようとするものである。
一般に、プラズマを利用して試料をエッチング処理する
プラズマエッチング処理での放電による発先スペクトル
強度は、ガス圧力，放電方式，投入電力等で変化する。
ところで、半導体材料で現在最も多く使用されているSi
は、CF4やSF6等のフッ素を含む反応性ガスを用いてエッ
チングされる。この場合、Siは、これらの反応性ガスの
プラズマによりエッチングされて最終的には、SiF4とな
り化学的に安定な化合物になると考えられる。しかしな
がら、現在時点では、発光スペクトル中にSiF4を基にす
ると考えられるスペクトルは発見されていない。これに
対し、本発明者等は、比較的低ガス圧力でμ波を印加す
るプラズマエッチング装置においてSiをフッ素を含む反
応性ガスを用いてエッチングした場合、SiF4の発光スペ
クトルを見い出した。このことから、ガス圧力を低く保
持し解離度の大きな放電方式を採用することによって、
SiF4のように比較的質量数の小さな粒子（分子，原子，
イオン）の発光スペクトルをモニターできるという知見
を得た。
プラズマエッチング処理での放電による発先スペクトル
強度は、ガス圧力，放電方式，投入電力等で変化する。
ところで、半導体材料で現在最も多く使用されているSi
は、CF4やSF6等のフッ素を含む反応性ガスを用いてエッ
チングされる。この場合、Siは、これらの反応性ガスの
プラズマによりエッチングされて最終的には、SiF4とな
り化学的に安定な化合物になると考えられる。しかしな
がら、現在時点では、発光スペクトル中にSiF4を基にす
ると考えられるスペクトルは発見されていない。これに
対し、本発明者等は、比較的低ガス圧力でμ波を印加す
るプラズマエッチング装置においてSiをフッ素を含む反
応性ガスを用いてエッチングした場合、SiF4の発光スペ
クトルを見い出した。このことから、ガス圧力を低く保
持し解離度の大きな放電方式を採用することによって、
SiF4のように比較的質量数の小さな粒子（分子，原子，
イオン）の発光スペクトルをモニターできるという知見
を得た。
本発明の一実施例を第１図〜第４図により説明する。
第１図で、処理室10には、この場合、電極11と他の電極
12とが平行に上下方向に対向し放電空間13を有して内設
されている。電極11には、ガス流路（図示省略）と多数
のガス放出孔（図示省略）とが形成され、ガス放出孔は
放電空間13に開口すると共にガス流路と連通している。
電極11には、処理ガス導入系20のガス導入管21がガス流
路と連通して連結されている。ガス導入管21には、バル
ブ22が設けられ、その前流側は、ガス流量制御装置（図
示省略）を介して処理ガス源（図示省略）に連結されて
いる。電極11は、アースされている。他の電極12は、絶
縁物14で処理室10と電気的に絶縁されると共に、処理室
10外でマッチングボックス30を介して電源、例えば、高
周波電源31に接続されている。処理室10の底壁には、処
理室10内と連通して排気口15が設けられ、他の電極12の
裏面と処理室10の底壁との間で、バッフル16が処理室10
に内設されている。バッフル16の外周縁は、処理室10の
側壁に設けられ、バッフル16の内周縁と他の電極12との
間には隙間17が設けられている。
12とが平行に上下方向に対向し放電空間13を有して内設
されている。電極11には、ガス流路（図示省略）と多数
のガス放出孔（図示省略）とが形成され、ガス放出孔は
放電空間13に開口すると共にガス流路と連通している。
電極11には、処理ガス導入系20のガス導入管21がガス流
路と連通して連結されている。ガス導入管21には、バル
ブ22が設けられ、その前流側は、ガス流量制御装置（図
示省略）を介して処理ガス源（図示省略）に連結されて
いる。電極11は、アースされている。他の電極12は、絶
縁物14で処理室10と電気的に絶縁されると共に、処理室
10外でマッチングボックス30を介して電源、例えば、高
周波電源31に接続されている。処理室10の底壁には、処
理室10内と連通して排気口15が設けられ、他の電極12の
裏面と処理室10の底壁との間で、バッフル16が処理室10
に内設されている。バッフル16の外周縁は、処理室10の
側壁に設けられ、バッフル16の内周縁と他の電極12との
間には隙間17が設けられている。
第１図で、高真空排気系40は、例えば、ターボ分子ポン
プ41とメカニカルブースタ42とロータリポンプ43とで構
成されている。処理室10の排気口15とロータリポンプ43
の吸入口とは排気管44で連結され、排気管44には、ロー
タリポンプ43の前流側でメカニカルブースタ42が更にそ
の前流側でターボ分子ポンプ41が設けられている。ま
た、排気管44には、ターボ分子ポンプ41の前流側でバル
ブ45が設けられている。処理ガス排気系50は、可変オリ
フィス51とメカニカルブースタ52とロータリポンプ53と
トラップ、例えば、液体窒素トラップ（以下、LN2トラ
ップと略）54とで構成されている。排気管44のバルブ45
の前流側で分岐した排気管55がロータリポンプ53の吸入
口に連結され、排気管55には、ロータリポンプ53の前流
側でメカニカルブースタ52が、更にその前流側で可変オ
リフィス51が設けられている。また、排気管55の可変オ
リフィス51の前流側と、メカニカルブースタ52とロータ
リポンプ53との間には、それぞれバルブ56a,56bが設け
られている。また、排気管55のメカニカルブースタ52と
バルブ56bとの間から分岐しバルブ56bとロータリポンプ
53との間の排気管55に合流連結したバイパス管57にはLN
2トラップ54が設けられている。バイパス管57のLN2トラ
ップ54の入口側と出口側には、バルブ56c,56dがそれぞ
れ設けられている。
プ41とメカニカルブースタ42とロータリポンプ43とで構
成されている。処理室10の排気口15とロータリポンプ43
の吸入口とは排気管44で連結され、排気管44には、ロー
タリポンプ43の前流側でメカニカルブースタ42が更にそ
の前流側でターボ分子ポンプ41が設けられている。ま
た、排気管44には、ターボ分子ポンプ41の前流側でバル
ブ45が設けられている。処理ガス排気系50は、可変オリ
フィス51とメカニカルブースタ52とロータリポンプ53と
トラップ、例えば、液体窒素トラップ（以下、LN2トラ
ップと略）54とで構成されている。排気管44のバルブ45
の前流側で分岐した排気管55がロータリポンプ53の吸入
口に連結され、排気管55には、ロータリポンプ53の前流
側でメカニカルブースタ52が、更にその前流側で可変オ
リフィス51が設けられている。また、排気管55の可変オ
リフィス51の前流側と、メカニカルブースタ52とロータ
リポンプ53との間には、それぞれバルブ56a,56bが設け
られている。また、排気管55のメカニカルブースタ52と
バルブ56bとの間から分岐しバルブ56bとロータリポンプ
53との間の排気管55に合流連結したバイパス管57にはLN
2トラップ54が設けられている。バイパス管57のLN2トラ
ップ54の入口側と出口側には、バルブ56c,56dがそれぞ
れ設けられている。
第１図で、プラズマ化手段60は、副室61と導波管62とマ
グネトロン63と磁石64とで構成され、この場合、排気管
55が分岐した位置とバルブ45との間の排気管44からガス
導入管65が分岐し、ガス導入管65は副室61の、この場
合、上部に副室61内と連通して連結されている。副室61
の、この場合、下部には、副室61内と連通してガス導出
管66の一端が連結され、ガス導出管66の他端は、バルブ
45とターボ分子ポンプ41との間で排気管44に合流連結さ
れている。ガス導入管65にはバルブ67aが設けられ、そ
の後流側には、例えば、可変オリフィス68が設けられて
いる。ガス導出管66には、バルブ67bが設けられてい
る。副室61は、導波管62に内設され、導波管62の、この
場合、上端部は、マグネトロン63に連結されている。副
室61のガス導入管65とガス導出管66とが連結された位置
の間に対応して導波管62の外側には、磁石64が設置され
ている。副室61の、この場合、底部、即ち、導波管62の
底部に対応して発光スペクトル検出手段70が設置されて
いる。発光スペクトル検出手段70は、例えば、スリット
71,分光計72,ホトマルチプライヤー73等で構成されてい
る。
グネトロン63と磁石64とで構成され、この場合、排気管
55が分岐した位置とバルブ45との間の排気管44からガス
導入管65が分岐し、ガス導入管65は副室61の、この場
合、上部に副室61内と連通して連結されている。副室61
の、この場合、下部には、副室61内と連通してガス導出
管66の一端が連結され、ガス導出管66の他端は、バルブ
45とターボ分子ポンプ41との間で排気管44に合流連結さ
れている。ガス導入管65にはバルブ67aが設けられ、そ
の後流側には、例えば、可変オリフィス68が設けられて
いる。ガス導出管66には、バルブ67bが設けられてい
る。副室61は、導波管62に内設され、導波管62の、この
場合、上端部は、マグネトロン63に連結されている。副
室61のガス導入管65とガス導出管66とが連結された位置
の間に対応して導波管62の外側には、磁石64が設置され
ている。副室61の、この場合、底部、即ち、導波管62の
底部に対応して発光スペクトル検出手段70が設置されて
いる。発光スペクトル検出手段70は、例えば、スリット
71,分光計72,ホトマルチプライヤー73等で構成されてい
る。
第１図で、処理室10内には、試料80が外部より搬入され
て他の電極12に被処理面を上面として載置、保持され
る。その後、バルブ45を開弁し高真空排気系40を作動さ
せることで、処理室10内は高真空排気される。次に、処
理ガスを処理ガス導入系20より処理室10内に所定流量で
導入すると共に、処理ガス排気系50を作動させて処理室
10からガスを排気しながら、高周波電源31を作動させ処
理室10内にプラズマを発生させて試料80の被処理面はエ
ッチング処理される。この際、処理室10から排出される
ガスの一部は、開弁しているバルブ67a,可変オリフィス
68を介して副室61に導入される。この場合、副室61内の
ガス圧力は、可変オリフィス68で処理室10内の圧力より
も低い圧力に差動排気される。副室61では、マグネトロ
ン63によりμ波が印加され磁石64により、マグネトロン
放電が発生する。副室61内に導入されたガスは、このマ
グネトロン放電により新たにプラズマ化され、その発光
スペクトルは発光スペクトル検出手段70で検出され、そ
の強度の経時変化によって試料80のエッチング処理の進
行度合いが検知される。
て他の電極12に被処理面を上面として載置、保持され
る。その後、バルブ45を開弁し高真空排気系40を作動さ
せることで、処理室10内は高真空排気される。次に、処
理ガスを処理ガス導入系20より処理室10内に所定流量で
導入すると共に、処理ガス排気系50を作動させて処理室
10からガスを排気しながら、高周波電源31を作動させ処
理室10内にプラズマを発生させて試料80の被処理面はエ
ッチング処理される。この際、処理室10から排出される
ガスの一部は、開弁しているバルブ67a,可変オリフィス
68を介して副室61に導入される。この場合、副室61内の
ガス圧力は、可変オリフィス68で処理室10内の圧力より
も低い圧力に差動排気される。副室61では、マグネトロ
ン63によりμ波が印加され磁石64により、マグネトロン
放電が発生する。副室61内に導入されたガスは、このマ
グネトロン放電により新たにプラズマ化され、その発光
スペクトルは発光スペクトル検出手段70で検出され、そ
の強度の経時変化によって試料80のエッチング処理の進
行度合いが検知される。
＜実施例１＞ 試料80にシリコンウェハを、処理ガスにSF6をそれぞれ
用い実験を実施した。その結果、第２図、第３図を得
た。
用い実験を実施した。その結果、第２図、第３図を得
た。
第２図，第３図は、発光スペクトル強度と副室61内のガ
ス圧力との関係で、副室61内のガス圧力を4.0×10-2Tor
r以下とした場合、それ以上のガス圧力では不明瞭であ
った被加工材料であるSiを含むスペクトSiFが顕著に現
われてくる。また、このスペクトルの内、最大ピークを
有するものは、波長440nmのSiFである。なお、この場
合、処理室10内の処理ガスの圧力は、0.15Torrの圧力に
一定に保持した。
ス圧力との関係で、副室61内のガス圧力を4.0×10-2Tor
r以下とした場合、それ以上のガス圧力では不明瞭であ
った被加工材料であるSiを含むスペクトSiFが顕著に現
われてくる。また、このスペクトルの内、最大ピークを
有するものは、波長440nmのSiFである。なお、この場
合、処理室10内の処理ガスの圧力は、0.15Torrの圧力に
一定に保持した。
第４図は、Poly−Si（下地材料SiO2）のエッチングを行
った場合の副室61での波長440nmのSiFの発光スペクトル
強度の経時変化を、処理室10での発光スペクトル強度の
経時変化と比較して示したものである。なお、この場
合、処理室10内の処理ガスの圧力は、0.15Torr,副室61
のガス圧力は、1.0×10-2Torrであり、SF6の流量は100
C.C./minである。第４図からわかるように、副室61での
発光スペクトルの方が、Poly−Siのエッチング中と下地
材料であるSiO2のエッチング中との発光強度の変化が極
めて大きく、より容易に高精度にエッチング終点をモニ
ターすることができる。
った場合の副室61での波長440nmのSiFの発光スペクトル
強度の経時変化を、処理室10での発光スペクトル強度の
経時変化と比較して示したものである。なお、この場
合、処理室10内の処理ガスの圧力は、0.15Torr,副室61
のガス圧力は、1.0×10-2Torrであり、SF6の流量は100
C.C./minである。第４図からわかるように、副室61での
発光スペクトルの方が、Poly−Siのエッチング中と下地
材料であるSiO2のエッチング中との発光強度の変化が極
めて大きく、より容易に高精度にエッチング終点をモニ
ターすることができる。
なお、この他に、タングステン，モリブデン,SiO2,Si3N
4,タングステンシリサイド，モリブデンシリサイド等に
ついても、上記と同様の実験を実施した結果、上記した
Siの場合と同様に材料に依らず副室61内のガス圧力が4.
0×10-2Torr以下になるとおのおのの比較的質量数の小
さい分子，原子，イオンの発光スペクトルが顕著に現わ
れてくることがわかった。
4,タングステンシリサイド，モリブデンシリサイド等に
ついても、上記と同様の実験を実施した結果、上記した
Siの場合と同様に材料に依らず副室61内のガス圧力が4.
0×10-2Torr以下になるとおのおのの比較的質量数の小
さい分子，原子，イオンの発光スペクトルが顕著に現わ
れてくることがわかった。
本実施例のようなエッチングモニター方法では、次によ
うな効果を得ることができる。
うな効果を得ることができる。
（１） 比較的質量数の小さい分子，原子，イオンの発
光スペクトルを精度良くモニターできるので、処理室で
の試料のエッチング状態のモニターを精度良く行える。
光スペクトルを精度良くモニターできるので、処理室で
の試料のエッチング状態のモニターを精度良く行える。
（２） 処理室での試料のエッチング状態のモニターを
精度良く行えるので、試料間のエッチングのばらつきを
小さく抑制でき、歩留りを向上できる。
精度良く行えるので、試料間のエッチングのばらつきを
小さく抑制でき、歩留りを向上できる。
第５図は、本発明の第２の実施例を示すもので、プラズ
マ化手段60′は、この場合、上部にガス導入管65が、ま
た、下部にガス導出管66がそれぞれ連結された副室61′
と、電源（図示省略）に接続された突起具69とで構成さ
れている。副室61′の中間部には、電源との非接続端を
副室61′内で対向させて突起具69が設けられている。副
室61′の、この場合、底部に対応して発光スペクトル検
出手段70が設けられている。なお、突起具69は、試料と
異なる材質のもので形成される。
マ化手段60′は、この場合、上部にガス導入管65が、ま
た、下部にガス導出管66がそれぞれ連結された副室61′
と、電源（図示省略）に接続された突起具69とで構成さ
れている。副室61′の中間部には、電源との非接続端を
副室61′内で対向させて突起具69が設けられている。副
室61′の、この場合、底部に対応して発光スペクトル検
出手段70が設けられている。なお、突起具69は、試料と
異なる材質のもので形成される。
試料（図示省略）のエッチング処理時に処理室（図示省
略）から排出されるガスの一部は、ガス導入管65に設け
られたバルブ（図示省略），可変オリフィス（図示省
略）を介して副室61′に導入される。この場合、副室6
1′内のガス圧力は、上記した一実施例と同様に強制的
に差動排気される。副室61′では、突起具69に電源より
高電圧を印加することで、スパーク放電が発生し、副室
61′内に導入されたガスは、このスパーク放電により新
たにプラズマ化され、その発光スペクトルは、発光スペ
クトル検出手段70で検出され、その強度の経時変化によ
って試料のエッチング処理の進行度合いが検知される。
略）から排出されるガスの一部は、ガス導入管65に設け
られたバルブ（図示省略），可変オリフィス（図示省
略）を介して副室61′に導入される。この場合、副室6
1′内のガス圧力は、上記した一実施例と同様に強制的
に差動排気される。副室61′では、突起具69に電源より
高電圧を印加することで、スパーク放電が発生し、副室
61′内に導入されたガスは、このスパーク放電により新
たにプラズマ化され、その発光スペクトルは、発光スペ
クトル検出手段70で検出され、その強度の経時変化によ
って試料のエッチング処理の進行度合いが検知される。
本実施例のようなエッチングモニター方法では、上記し
た一実施例で得られた効果と同様の効果を得ることがで
きる。
た一実施例で得られた効果と同様の効果を得ることがで
きる。
第６図は、本発明の第３の実施例を示すもので、試料80
のエッチング処理時に処理室10から排出されるガスの全
てを副室61を通して高真空排気系40と同一のラインで排
気するようにしたもので、ガス導出管66のバルブ67bの
前流側には、例えば、他の可変オリフィス66′が設けら
れている。なお、第６図で、その他第１図と同一装置等
は同一符号で示し説明を省略する。
のエッチング処理時に処理室10から排出されるガスの全
てを副室61を通して高真空排気系40と同一のラインで排
気するようにしたもので、ガス導出管66のバルブ67bの
前流側には、例えば、他の可変オリフィス66′が設けら
れている。なお、第６図で、その他第１図と同一装置等
は同一符号で示し説明を省略する。
本実施例では、上記した一実施例の場合と同じく副室の
ガス圧力を試料のエッチング状態をモニターする上で最
適な圧力に制御することができ、上記した一実施例での
効果と同様の効果を得ることができる。
ガス圧力を試料のエッチング状態をモニターする上で最
適な圧力に制御することができ、上記した一実施例での
効果と同様の効果を得ることができる。
本発明は、エッチング処理時に処理室から排気されるガ
スを、排気系を備えた第２のプラズマ化手段の副室に導
入すると共に4.0×10-2Toor以下の圧力に減圧調整して
新たにプラズマ化し、該新たなプラズマの発光スペクト
ルの経時変化により前記試料のエッチング状態をモニタ
ーすることで、比較的質量数の小さい分子，原子，イオ
ンの発光スペクトルを精度良くモニターできるので、プ
ラズマによりエッチング処理される試料のエッチング状
態のモニターを精度良く行えるという効果がある。
スを、排気系を備えた第２のプラズマ化手段の副室に導
入すると共に4.0×10-2Toor以下の圧力に減圧調整して
新たにプラズマ化し、該新たなプラズマの発光スペクト
ルの経時変化により前記試料のエッチング状態をモニタ
ーすることで、比較的質量数の小さい分子，原子，イオ
ンの発光スペクトルを精度良くモニターできるので、プ
ラズマによりエッチング処理される試料のエッチング状
態のモニターを精度良く行えるという効果がある。
第１図は、本発明を実施したプラズマエッチング装置の
一例を示す構成図、第２図，第３図は、第１図の装置で
得た副室でのガス圧力と発光スペクトルとの関係線図、
第４図は、第１図の装置の処理室と副室で得た発光スペ
クトル強度の経時変化線図、第５図は、本発明を実施し
たプラズマエッチング装置の第２の例を示すプラズマ化
手段の構成図、第６図は、本発明を実施したプラズマエ
ッチング装置の第３の例を示す構成図である。 10……処理室、40……高真空排気系、60,60′……プラ
ズマ化手段、68,68′……可変オリフィス、70……発光
プラズマ検出手段、80……試料
一例を示す構成図、第２図，第３図は、第１図の装置で
得た副室でのガス圧力と発光スペクトルとの関係線図、
第４図は、第１図の装置の処理室と副室で得た発光スペ
クトル強度の経時変化線図、第５図は、本発明を実施し
たプラズマエッチング装置の第２の例を示すプラズマ化
手段の構成図、第６図は、本発明を実施したプラズマエ
ッチング装置の第３の例を示す構成図である。 10……処理室、40……高真空排気系、60,60′……プラ
ズマ化手段、68,68′……可変オリフィス、70……発光
プラズマ検出手段、80……試料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥平 定之 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 西松 茂 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−84431（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−61036（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】処理室において所定の圧力に保持された処
理ガスをプラズマ化して試料のエッチング処理を行うも
のにおいて、エッチング処理時に前記処理室から排気さ
れるガスを、排気系を備えた第２のプラズマ化手段の副
室に導入すると共に4.0×10-2Toor以下の圧力に減圧調
整して新たにプラズマ化し、該新たなプラズマの発光ス
ペクトルの経時変化により前記試料のエッチング状態を
モニターすることを特徴とするエッチングモニター方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59102523A JPH0722151B2 (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | エツチングモニタ−方法 |
| US06/736,769 US4609426A (en) | 1984-05-23 | 1985-05-22 | Method and apparatus for monitoring etching |
| KR1019850003560A KR900000613B1 (ko) | 1984-05-23 | 1985-05-23 | 에칭 모니터 방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59102523A JPH0722151B2 (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | エツチングモニタ−方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60247924A JPS60247924A (ja) | 1985-12-07 |
| JPH0722151B2 true JPH0722151B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=14329693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59102523A Expired - Lifetime JPH0722151B2 (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | エツチングモニタ−方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JPH0722151B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2603217B2 (ja) * | 1985-07-12 | 1997-04-23 | 株式会社日立製作所 | 表面処理方法及び表面処理装置 |
| US4847792A (en) * | 1987-05-04 | 1989-07-11 | Texas Instruments Incorporated | Process and apparatus for detecting aberrations in production process operations |
| US4923562A (en) * | 1987-07-16 | 1990-05-08 | Texas Instruments Incorporated | Processing of etching refractory metals |
| US5247197A (en) * | 1987-11-05 | 1993-09-21 | Fujitsu Limited | Dynamic random access memory device having improved contact hole structures |
| JPH0610356B2 (ja) * | 1988-02-18 | 1994-02-09 | 松下電器産業株式会社 | プラズマ処理装置およびプラズマ温度測定方法 |
| US4859277A (en) * | 1988-05-03 | 1989-08-22 | Texas Instruments Incorporated | Method for measuring plasma properties in semiconductor processing |
| US4949670A (en) * | 1988-11-04 | 1990-08-21 | Tegal Corporation | Method and apparatus for low pressure plasma |
| US4960610A (en) * | 1988-11-04 | 1990-10-02 | Tegal Corporation | Method of treating semiconductor wafers in a magnetically confined plasma at low pressure by monitoring peak to peak voltage of the plasma |
| US4948462A (en) * | 1989-10-20 | 1990-08-14 | Applied Materials, Inc. | Tungsten etch process with high selectivity to photoresist |
| US5160402A (en) * | 1990-05-24 | 1992-11-03 | Applied Materials, Inc. | Multi-channel plasma discharge endpoint detection method |
| US5082517A (en) * | 1990-08-23 | 1992-01-21 | Texas Instruments Incorporated | Plasma density controller for semiconductor device processing equipment |
| JPH0547717A (ja) * | 1991-01-22 | 1993-02-26 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ表面処理の終点検出方法及びプラズマ表面処理装置の状態監視方法 |
| US5877032A (en) * | 1995-10-12 | 1999-03-02 | Lucent Technologies Inc. | Process for device fabrication in which the plasma etch is controlled by monitoring optical emission |
| US5273610A (en) * | 1992-06-23 | 1993-12-28 | Association Institutions For Material Sciences, Inc. | Apparatus and method for determining power in plasma processing |
| US5431734A (en) * | 1994-04-28 | 1995-07-11 | International Business Machines Corporation | Aluminum oxide low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) system-fourier transform infrared (FTIR) source chemical control |
| US6045618A (en) * | 1995-09-25 | 2000-04-04 | Applied Materials, Inc. | Microwave apparatus for in-situ vacuum line cleaning for substrate processing equipment |
| US5980638A (en) * | 1997-01-30 | 1999-11-09 | Fusion Systems Corporation | Double window exhaust arrangement for wafer plasma processor |
| US6123983A (en) * | 1998-04-23 | 2000-09-26 | Sandia Corporation | Method and apparatus for monitoring plasma processing operations |
| US6275740B1 (en) | 1998-04-23 | 2001-08-14 | Sandia Corporation | Method and apparatus for monitoring plasma processing operations |
| US6077386A (en) * | 1998-04-23 | 2000-06-20 | Sandia Corporation | Method and apparatus for monitoring plasma processing operations |
| US6192826B1 (en) | 1998-04-23 | 2001-02-27 | Sandia Corporation | Method and apparatus for monitoring plasma processing operations |
| US6261470B1 (en) | 1998-04-23 | 2001-07-17 | Sandia Corporation | Method and apparatus for monitoring plasma processing operations |
| US6134005A (en) * | 1998-04-23 | 2000-10-17 | Sandia Corporation | Method and apparatus for monitoring plasma processing operations |
| US6254717B1 (en) | 1998-04-23 | 2001-07-03 | Sandia Corporation | Method and apparatus for monitoring plasma processing operations |
| US6157447A (en) * | 1998-04-23 | 2000-12-05 | Sandia Corporation | Method and apparatus for monitoring plasma processing operations |
| US6132577A (en) * | 1998-04-23 | 2000-10-17 | Sandia Corporation | Method and apparatus for monitoring plasma processing operations |
| US6419801B1 (en) | 1998-04-23 | 2002-07-16 | Sandia Corporation | Method and apparatus for monitoring plasma processing operations |
| US6169933B1 (en) | 1998-04-23 | 2001-01-02 | Sandia Corporation | Method and apparatus for monitoring plasma processing operations |
| US6269278B1 (en) | 1998-04-23 | 2001-07-31 | Sandia Corporation | Method and apparatus for monitoring plasma processing operations |
| US6165312A (en) * | 1998-04-23 | 2000-12-26 | Sandia Corporation | Method and apparatus for monitoring plasma processing operations |
| US6090302A (en) * | 1998-04-23 | 2000-07-18 | Sandia | Method and apparatus for monitoring plasma processing operations |
| US6246473B1 (en) | 1998-04-23 | 2001-06-12 | Sandia Corporation | Method and apparatus for monitoring plasma processing operations |
| US6223755B1 (en) | 1998-04-23 | 2001-05-01 | Sandia Corporation | Method and apparatus for monitoring plasma processing operations |
| US6221679B1 (en) * | 1998-04-23 | 2001-04-24 | Sandia Corporation | Method and apparatus for monitoring plasma processing operations |
| US6068783A (en) * | 1998-04-28 | 2000-05-30 | Winbond Electronics Corp | In-situ and non-intrusive method for monitoring plasma etch chamber condition utilizing spectroscopic technique |
| US6867859B1 (en) | 1999-08-03 | 2005-03-15 | Lightwind Corporation | Inductively coupled plasma spectrometer for process diagnostics and control |
| EP1252652A1 (de) * | 2000-01-25 | 2002-10-30 | Infineon Technologies AG | Verfahren zur überwachung eines herstellungsprozesses |
| US6592817B1 (en) | 2000-03-31 | 2003-07-15 | Applied Materials, Inc. | Monitoring an effluent from a chamber |
| US6791692B2 (en) * | 2000-11-29 | 2004-09-14 | Lightwind Corporation | Method and device utilizing plasma source for real-time gas sampling |
| US6538734B2 (en) | 2000-11-29 | 2003-03-25 | Lightwind Corporation | Method and device utilizing real-time gas sampling |
| US6777948B2 (en) * | 2002-09-11 | 2004-08-17 | Electric Power Research Institute, Inc. | Method and apparatus for detecting wear in components of high voltage electrical equipment |
| JP4828828B2 (ja) * | 2003-02-28 | 2011-11-30 | 富士通株式会社 | エッチング耐性膜及びその製造方法、表面硬化レジストパターン及びその製造方法、並びに、半導体装置及びその製造方法 |
| US20040235299A1 (en) * | 2003-05-22 | 2004-11-25 | Axcelis Technologies, Inc. | Plasma ashing apparatus and endpoint detection process |
| WO2005012855A2 (en) * | 2003-07-25 | 2005-02-10 | Lightwind Corporation | Method and apparatus for chemical monitoring |
| KR100690144B1 (ko) * | 2005-04-11 | 2007-03-08 | 우범제 | 플라즈마를 이용한 가스분석장치 |
| US20080090310A1 (en) * | 2006-10-13 | 2008-04-17 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing apparatus and substrate processing termination detection method |
| KR20100065321A (ko) * | 2007-08-07 | 2010-06-16 | 피포탈 시스템즈 코포레이션 | 가스의 화학적 조성을 확인하는 방법 및 장치 |
| US9997325B2 (en) * | 2008-07-17 | 2018-06-12 | Verity Instruments, Inc. | Electron beam exciter for use in chemical analysis in processing systems |
| KR102619304B1 (ko) * | 2015-10-05 | 2024-01-02 | 인피콘, 인크. | 가스 분석을 위한 국소 환경의 생성 |
| US11835465B2 (en) | 2019-02-15 | 2023-12-05 | Hitachi High-Tech Corporation | Detecting method and detecting device of gas components and processing apparatus using detecting device of gas components |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4263088A (en) * | 1979-06-25 | 1981-04-21 | Motorola, Inc. | Method for process control of a plasma reaction |
| JPS5726438A (en) * | 1980-07-23 | 1982-02-12 | Hitachi Ltd | Etching measuring apparatus |
| FR2487574A1 (fr) * | 1980-07-24 | 1982-01-29 | Efcis | Procede et dispositif d'attaque sous plasma d'une couche mince |
| US4415402A (en) * | 1981-04-02 | 1983-11-15 | The Perkin-Elmer Corporation | End-point detection in plasma etching or phosphosilicate glass |
| US4345968A (en) * | 1981-08-27 | 1982-08-24 | Ncr Corporation | End point detection using gas flow |
| JPS5884431A (ja) * | 1981-11-13 | 1983-05-20 | Nec Corp | プラズマエツチング装置 |
| JPS58140127A (ja) * | 1982-02-16 | 1983-08-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ドライエツチング方法 |
| JPS5961036A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-07 | Fujitsu Ltd | プラズマエツチング終点検出方法 |
-
1984
- 1984-05-23 JP JP59102523A patent/JPH0722151B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-05-22 US US06/736,769 patent/US4609426A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-05-23 KR KR1019850003560A patent/KR900000613B1/ko not_active Expired
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| KR850008559A (ko) | 1985-12-18 |
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