JPH08106992A - Plasma processing method and its device - Google Patents

Plasma processing method and its device

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JPH08106992A
JPH08106992A JP7063718A JP6371895A JPH08106992A JP H08106992 A JPH08106992 A JP H08106992A JP 7063718 A JP7063718 A JP 7063718A JP 6371895 A JP6371895 A JP 6371895A JP H08106992 A JPH08106992 A JP H08106992A
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JP
Japan
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plasma
processing
etching
emission
state
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JP7063718A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuko Imatake
美津子 今武
Ichiro Sasaki
一郎 佐々木
Hitoshi Tamura
仁 田村
Toru Otsubo
徹 大坪
Takashi Kamimura
隆 上村
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To stably and accurately monitor a spectrum of plasma and an etching reaction product, and maintain etching processing stable for many hours by arranging correcting means in natural lighting windows. CONSTITUTION: A shutter 7 is opened, and reference light of a light source 8 is taken in a spectral analusis part 4, and its spectrum is detected. Next, the shutter 7 is closed, and a shutter 6 is opened, and reference light passing through natural lighting windows 1' and 1 is gathered by the analysis part 4, and its spectrum is detected. Light emitting intensity with respective wave lengths is corrected by an original spectrum of the reference light gathered by the analysis part 4 through the shutter 7 in the spectrum of the light gathered by the analysis part 4 through the windows 1' and 1, and transmissivity of the windows 1' and 1 corresponding to the respective wave lengths is found. Next, the shutter 6 is closed, and the light source 8 is turned off, and plasma is generated in a processing chamber 2. A spectrum of its plasma emitting light is gathered through the window 1, and is corrected by transmissivity of the window 1, and original plasma emitting light is found.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ドライエッチング処
理、プラズマCVD処理や、スパッタ成膜処理など、真
空中で発生させたプラズマを用いて半導体デバイスなど
の被処理基板であるウエハを処理するプラズマ処理方法
及びその装置に係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma for processing a wafer, which is a substrate to be processed such as a semiconductor device, by using plasma generated in a vacuum such as dry etching processing, plasma CVD processing, and sputter film forming processing. The present invention relates to a processing method and an apparatus thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスをプラズマを用いて処理
するプラズマ処理装置、たとえばドライエッチング装置
においては、真空雰囲気としたプラズマ処理室(以下、
単に処理室と略称する)に処理ガスを導入してプラズマ
を生成し、処理ガスの電離や解離過程によって、化学的
に反応性の高いイオンやラジカル(中性活性種)を生成
する。そしてこれらの活性粒子が、物理的あるいは化学
的に作用して、半導体ウエハ上の被処理膜の所望部分を
エッチング除去して、デバイスパターンを形成するもの
である。このエッチング処理の状態をモニタする手段と
して、プラズマ発光分光分析は、活性種レベル、反応生
成物レベル、リークレベル等エッチング特性に影響をあ
たえる多くの要因をモニタできると共に、プラズマに影
響を与えないので広く利用されている。
2. Description of the Related Art In a plasma processing apparatus for processing a semiconductor device using plasma, for example, a dry etching apparatus, a plasma processing chamber (hereinafter, referred to as a vacuum atmosphere) is used.
A processing gas is introduced into a processing chamber (hereinafter simply referred to as a processing chamber) to generate plasma, and ions or radicals (neutral active species) having high chemical reactivity are generated by ionization and dissociation processes of the processing gas. Then, these active particles act physically or chemically to etch away a desired portion of the film to be processed on the semiconductor wafer to form a device pattern. As a means for monitoring the state of this etching process, plasma emission spectroscopy can monitor many factors that affect etching characteristics such as active species level, reaction product level, and leak level, and it does not affect plasma. Widely used.

【0003】従来のプラズマ発光分光分析を利用したモ
ニタ方法としては、特開平4−212414号公報や、
特開昭61−67227号公報に開示された方法があ
る。
As a conventional monitoring method using plasma emission spectral analysis, Japanese Patent Laid-Open No. 4-212414 and
There is a method disclosed in JP-A-61-67227.

【0004】特開平4−212414号公報には、プラ
ズマの発光または外部の入射光による二次光のスペクト
ルデータ、ウエハまたはプラズマ中に置かれた電極の電
位、あるいはウエハを透過した赤外光のスペクトルデー
タにより、目的とする処理結果がえられるプラズマ状態
になるように、制御可能なパラメータをオンラインで制
御するプラズマ処理装置が開示されている。
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 4-212414 discloses spectral data of secondary light due to plasma emission or external incident light, potential of electrodes placed on a wafer or plasma, or infrared light transmitted through the wafer. There is disclosed a plasma processing apparatus that controls controllable parameters online so that a desired plasma processing result can be obtained from spectral data.

【0005】この特開平4−212414号公報に開示
されたプラズマ処理装置では、上記制御を行うために、
装置制御コンピュータ内に、処理条件と、上記スペクト
ルデータまたは電位と、処理結果の規定値との相関結果
を示すデータベースとを格納している。
In the plasma processing apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-212414, in order to perform the above control,
An apparatus control computer stores processing conditions, the above-mentioned spectrum data or potential, and a database showing a correlation result with a prescribed value of the processing result.

【0006】特開昭61−67227号公報のプラズマ
処理装置には、プラズマ処理室に設けた透過窓を通し
て、プラズマ発光をフォトセンサによって受光し、該プ
ラズマの発光強度を絶えず測定して異常な発光強度が検
知されるようにしたプラズマ発光測定器を備え、異常な
発光強度からエッチング中の異常を検知する方法が開示
されている。
In the plasma processing apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-67227, the plasma emission is received by a photo sensor through a transmission window provided in the plasma processing chamber, and the emission intensity of the plasma is constantly measured to detect abnormal emission. There is disclosed a method of detecting an abnormality during etching from an abnormal emission intensity, which is provided with a plasma emission measuring instrument adapted to detect the intensity.

【0007】ところで、LSIの高集積化に伴い、その
加工には高い精度が要求される。高精度の加工を行うた
めには各処理装置の性能を向上させることはもちろんで
あるが、生産性向上のためには各処理装置の性能を長時
間安定に維持し不良を出さないことが重要である。
By the way, with the high integration of LSI, high precision is required for its processing. In order to perform high-precision processing, it is of course necessary to improve the performance of each processing equipment, but in order to improve productivity it is important to maintain the performance of each processing equipment stable for a long time and not cause defects. Is.

【0008】処理装置の中で、真空容器内で処理ガスを
プラズマ化しウエハ表面にパターンを形成するエッチン
グ装置についてみると、エッチング処理中にパターンの
マスクであるレジストが分解して有機物が発生しこれが
処理室の内壁に付着したり、また被エッチング材である
金属(アルミニュウム、モリブデンやタングステン)が
処理室内壁に膜となって付着したりする。これらの付着
物はプラズマに接するとプラズマ中のイオンの作用や処
理室壁面の温度上昇によりガスを発生したり、また金属
膜の付着によりマイクロ波の処理室への進入状態が変化
したりして、その結果処理室内のプラズマ状態が変化す
る。
In the processing apparatus, an etching apparatus that plasmaizes a processing gas in a vacuum container to form a pattern on the wafer surface is examined. During the etching processing, the resist, which is a mask of the pattern, is decomposed to generate organic substances. It adheres to the inner wall of the processing chamber, or the metal (aluminum, molybdenum, or tungsten) that is the material to be etched adheres to the inner wall of the processing chamber as a film. When these deposits come into contact with plasma, gas is generated due to the action of ions in the plasma and the temperature rise of the wall of the processing chamber, and the state of microwaves entering the processing chamber changes due to the adhesion of the metal film. As a result, the plasma state in the processing chamber changes.

【0009】エッチング処理はプラズマにより行われる
ため、プラズマ状態の変化により、エッチング特性も変
化してくる。さらに、エッチングガスにより、真空封じ
のためのOリングが劣化して微少なリークが発生し、プ
ラズマ状態が変化したりもする。すなわち、エッチング
装置を長時間連続運転していると、エッチング特性の経
時変化が起こり、やがて検査の合格条件を満たさなくな
り、不良の発生につながる。また、処理室内壁の付着物
は、ある厚みになると剥がれ落ちて、異物となる。これ
は、他のプラズマ処理装置(CVD装置やスパッタ装置
等)でも同様であり、その性能を長時間安定に維持する
うえで、障害となっている。
Since the etching process is performed by plasma, the etching characteristics also change depending on the change of the plasma state. Furthermore, the O-ring for vacuum sealing is deteriorated by the etching gas, a minute leak is generated, and the plasma state is changed. That is, when the etching apparatus is continuously operated for a long time, the etching characteristics change with time, and eventually the inspection pass condition is not satisfied, leading to the occurrence of defects. Further, the adhered matter on the inner wall of the processing chamber peels off at a certain thickness to become a foreign matter. This is also the case with other plasma processing apparatuses (CVD apparatus, sputtering apparatus, etc.), which is an obstacle to keeping the performance stable for a long time.

【0010】これまでは、例えば特開昭63−4212
4号公報に示されているプラズマエッチング装置のよう
に、エッチング処理中にプラズマの状態をその発光によ
りモニタしてはいるが、このモニタ結果は、エッチング
の終了を監視するためにのみ利用されている。すなわ
ち、エッチング中は被エッチング材(アルミニュウム
等)がエッチング反応によりプラズマ中に現れるため、
これが発する光(その物質特有の波長)の強度を監視
し、その光の強度がゼロになった時点でエッチングが終
了したことを検出している。したがって、1枚のウエハ
をエッチングするのに必要な時間およびエッチング速度
が得られるが、この値が変化しても特に処理条件を修正
するようなことは行われていなかった。また、不良発生
を未然に防止するようなことは行われていなかった。
So far, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-4212.
As in the plasma etching apparatus disclosed in Japanese Patent Publication No. 4, the plasma state is monitored by the light emission during the etching process, but the monitoring result is used only for monitoring the end of etching. There is. That is, during etching, the material to be etched (aluminum, etc.) appears in the plasma due to the etching reaction,
The intensity of the light (wavelength peculiar to the substance) emitted by this is monitored, and it is detected that the etching is completed when the intensity of the light becomes zero. Therefore, the time and etching rate required to etch one wafer can be obtained, but even if this value changes, no particular modification to the processing conditions has been made. Moreover, nothing has been done to prevent the occurrence of defects.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】プラズマの発光を分光
分析する場合の問題点は、プラズマ発光検出用の窓がエ
ッチング処理により経時変化することである。
A problem in spectroscopic analysis of plasma emission is that the window for detecting plasma emission changes with time due to the etching process.

【0012】即ち、処理室の窓は、そのままでは、エッ
チング処理で発生する反応生成物が表面に膜状に付着す
るため、プラズマ発光に対する透過率が変化してしま
う。また、処理室の窓が直接プラズマに曝されると、プ
ラズマによるスパッタ作用により処理室内側の窓表面に
凹凸ができ、プラズマで発光され採光窓へ到達した光
は、乱反射して採光窓を透過する光量が減り、その分だ
け分光器へ入射する光量が減少する。これらの要因によ
り、分光器で検出されるプラズマの発光量が変化して
も、プラズマ発光量そのものが変化したのか、または窓
の透過率が変化したのか区別することができない。従来
の発光分析モニタを行うプラズマ処理装置では、上記し
たような、プラズマモニタ用採光窓のプラズマ光の透過
特性が、プラズマ処理時のエッチング作用により経時変
化することに対して考慮されていないので、同じプラズ
マ発光量に対して常に一定したモニタ出力を得ることが
できず、常に安定したプラズマ処理結果を得ることが難
しかった。
That is, if the window of the processing chamber is left as it is, the reaction product generated by the etching process adheres to the surface in the form of a film, so that the transmittance for plasma emission changes. Also, when the window of the processing chamber is directly exposed to plasma, the surface of the window inside the processing chamber becomes uneven due to the sputtering effect of the plasma, and the light emitted by the plasma and reaching the lighting window is diffusely reflected and transmitted through the lighting window. The amount of light emitted decreases, and the amount of light incident on the spectroscope decreases correspondingly. Due to these factors, it is impossible to distinguish whether the plasma emission amount itself changes or the window transmittance changes even if the plasma emission amount detected by the spectroscope changes. In the conventional plasma processing apparatus for performing the emission analysis monitor, since the transmission characteristics of the plasma light of the plasma monitoring daylighting window as described above are not taken into consideration due to the change over time due to the etching action during the plasma processing, It was difficult to always obtain a constant monitor output for the same plasma emission amount, and it was difficult to always obtain a stable plasma processing result.

【0013】また、上記従来技術におけるエッチング処
理中のプラズマのモニタは、エッチング特性に関わる条
件を広くモニタしている訳ではなく、モニタして検出で
きる内容が終点検出、異常検出に限定されていた。
Further, the plasma monitoring during the etching process in the above-mentioned prior art does not widely monitor the conditions relating to the etching characteristics, but the contents that can be detected by monitoring are limited to the end point detection and the abnormality detection. .

【0014】また、エッチング処理を重ねると、反応生
成物が処理室内面に付着し、プラズマ状態が変化する原
因となる。プラズマ状態が変化するとエッチング反応条
件が変化するので、エッチング条件を一定に維持したま
までは、適切なエッチング処理ができなくなる。従っ
て、常に一定の安定したエッチング処理を行うには、反
応室内を頻繁にクリーニングして、常に一定のプラズマ
を発生できる状態に維持する必要がある。しかるに、上
記従来技術においては、モニタしたプラズマ発光量のデ
ータを、プラズマの安定性やエッチング特性の判断にだ
け利用し、処理室内の汚れについては何ら考慮していな
かった。このため、処理室内の正確なクリーニング時期
の判断がでず、処理室内の汚れに起因する処理ウエハの
汚染を未然に防ぐことができなかった。
Further, when the etching process is repeated, reaction products adhere to the inner surface of the processing chamber, which causes a change in plasma state. Since the etching reaction conditions change when the plasma state changes, appropriate etching cannot be performed if the etching conditions are kept constant. Therefore, in order to always perform a constant and stable etching process, it is necessary to frequently clean the reaction chamber to maintain a state in which a constant plasma can be generated. However, in the above-mentioned conventional technique, the monitored plasma emission amount data is used only for the determination of plasma stability and etching characteristics, and no consideration is given to contamination in the processing chamber. For this reason, it is not possible to accurately determine the cleaning time in the processing chamber, and it is not possible to prevent contamination of the processing wafer due to dirt in the processing chamber.

【0015】また、例えば、上記従来技術特開昭63−
42124号公報では、エッチング処理が終了したこと
をモニタしているのみであり、エッチング処理の結果
(パターン断面の寸法、形状や処理のウエハ面内均一性
等)が検査の合格条件を満たしていることを、確認して
いるわけではない。そのために、処理装置の特性が変化
し、その結果、エッチング処理が検査条件に対して不合
格の場合でも、同じ条件で処理が続行され、不良品を出
す結果となる。上記従来技術の項に述べたように、エッ
チング処理装置の処理特性は、時間と共に変化するの
で、処理を行う毎に、その結果を正確に検査することが
必要である。
Further, for example, the above-mentioned prior art JP-A-63-
In Japanese Patent No. 42124, only the end of the etching process is monitored, and the result of the etching process (pattern cross-section size, shape, processing wafer in-plane uniformity, etc.) satisfies the inspection pass condition. I have not confirmed that. Therefore, the characteristics of the processing apparatus change, and as a result, even if the etching process fails the inspection conditions, the process is continued under the same conditions, resulting in a defective product. As described in the above-mentioned section of the prior art, since the processing characteristics of the etching processing apparatus change with time, it is necessary to accurately inspect the result every time processing is performed.

【0016】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を解決して、採光窓の透過特性の変化の影響を受ける
ことなくプラズマ発光をモニタする、モニタ装置を備え
たプラズマ処理方法及びその装置を提供することであ
る。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to monitor the plasma emission without being affected by the change of the transmission characteristics of the lighting window, and a plasma processing method provided with the same. It is to provide a device.

【0017】本発明の他の目的は、プラズマの特性を長
時間モニタすることにより、プラズマの特性を制御し、
プラズマ処理特性を維持することが可能な、プラズマ処
理方法及びその装置を提供することである。
Another object of the present invention is to control the plasma characteristics by monitoring the plasma characteristics for a long time,
An object of the present invention is to provide a plasma processing method and apparatus capable of maintaining plasma processing characteristics.

【0018】本発明の更に他の目的は、処理室内の汚れ
状態をモニタすることにより処理室内の汚れに起因する
処理ウエハの汚染を未然に防ぐと共に、適切なメンテナ
ンス(清掃等)時期を決定することが可能な、プラズマ
処理方法及びその装置を提供することである。
Still another object of the present invention is to prevent contamination of a processing wafer due to contamination in the processing chamber by monitoring the contamination state in the processing chamber and to determine an appropriate maintenance (cleaning) time. It is possible to provide a plasma processing method and an apparatus therefor.

【0019】本発明の更に他の目的は、エッチング処理
が1枚終了する毎にその処理状況をモニタし、その結果
を処理装置に報告する事により処理装置は適正な処理が
行われるように処理条件を修正したり、あるいは処理条
件の修正では対処できない場合には、処理を中止するこ
とでエッチング特性を一定に維持し、不良の発生を防止
することが可能なエッチングモニタを提供することであ
る。
Still another object of the present invention is to monitor the processing condition each time one etching process is completed and report the result to the processing device so that the processing device can perform proper processing. It is an object of the present invention to provide an etching monitor capable of maintaining the etching characteristics constant by stopping the processing when the conditions are modified or when the processing conditions cannot be dealt with, thereby preventing the occurrence of defects. .

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するために、本発明では、プラズマ処理室内で発生して
いるプラズマの発光と、前記プラズマ処理室の外部の光
源から発射して前記プラズマ処理室内部を通過したスペ
クトルが既知の光とを検出し、前記プラズマの発光と前
記スペクトル既知の光とのスペクトルの差を求め、該ス
ペクトルの差から前記プラズマ処理室の内部状態を判定
する、プラズマ処理方法とした。
In order to achieve the above-mentioned object of the present invention, in the present invention, the emission of plasma generated in the plasma processing chamber and the emission from a light source outside the plasma processing chamber are performed. Detecting light having a known spectrum that has passed through the inside of the plasma processing chamber, obtaining the difference between the spectra of the plasma emission and the light having the known spectrum, and determining the internal state of the plasma processing chamber from the difference in the spectra. The plasma processing method was used.

【0021】更に、本発明では、内部に被処理ウエハを
配置して処理ガスを所定の圧力に維持し前記内部を観察
するための対向する少なくとも一対の窓部を有する処理
室と、この処理ガスを所定の圧力に維持した処理室内で
プラズマを発生させるプラズマ発生手段と、処理室の外
部にあって対向する一対の窓部の一方を介してプラズマ
の発光をモニタするプラズマ発光モニタ手段と、処理室
の外部にあって対向する一対の窓部のプラズマ発光モニ
タ手段と反対の側から対向する一対の窓部を介してプラ
ズマ発光モニタ手段に参照光を照射する参照光照射手段
と、プラズマ発光モニタ手段でモニタしたプラズマの発
光と参照光とのデータに基づいて前記被処理ウエハのプ
ラズマ処理状態を制御する制御手段とを備える構成とし
た。
Further, in the present invention, a processing chamber having at least a pair of opposing window portions for arranging a wafer to be processed therein and maintaining the processing gas at a predetermined pressure to observe the inside, and the processing gas. Plasma generation means for generating plasma in the processing chamber maintained at a predetermined pressure, plasma emission monitoring means for monitoring plasma emission through one of a pair of opposing window parts outside the processing chamber, and processing. Reference light irradiating means for irradiating the plasma light emission monitoring means with reference light from a side opposite to the plasma light emission monitoring means of a pair of windows outside the chamber, and the plasma light emission monitor. The control means controls the plasma processing state of the wafer to be processed based on the data of the plasma emission and the reference light monitored by the means.

【0022】更に上記目的は処理特性の経時変化の原因
を特定することにより達成できる。処理特性のみでな
く、プラズマ状態も経時変化するため、プラズマの変化
を詳しく調べてみると、次のように考えられる。
Further, the above object can be achieved by identifying the cause of the change with time of the processing characteristics. Not only the processing characteristics, but also the plasma state changes with time. Therefore, a detailed examination of the change in plasma is considered as follows.

【0023】まず、処理室内壁に付着した反応生成物の
膜から新たにガスが放出されることにより放電ガスの組
成が変化し、その結果、プラズマ状態が変化する。ま
た、反応生成物の膜が、供給した放電電力の一部を吸収
(例えば誘電損失)することにより、プラズマが吸収す
る電力(実効的な放電電力)が変化する。あるいは、ア
ルミニュウム等の金属配線膜をエッチングする場合であ
れば、反応生成物の膜として金属の薄膜が処理室内壁に
付着することになり、このため、電力の一部が反射され
て、プラズマ中には吸収されないことになる。この場合
も、実効的な放電電力が変化する。放電により処理室内
壁の温度が上昇し、付着膜からのガス放出量や2次電子
放出量が変化し、プラズマ状態が変化する。
First, the gas is newly released from the film of the reaction product adhering to the inner wall of the processing chamber, whereby the composition of the discharge gas changes, and as a result, the plasma state changes. Further, the film of the reaction product absorbs a part of the supplied discharge power (for example, dielectric loss), so that the power absorbed by the plasma (effective discharge power) changes. Alternatively, in the case of etching a metal wiring film such as aluminum, a thin metal film as a reaction product film adheres to the inner wall of the processing chamber. Will not be absorbed by. In this case also, the effective discharge power changes. The temperature of the inner wall of the processing chamber rises due to the electric discharge, the amount of gas released from the attached film and the amount of secondary electron emitted change, and the plasma state changes.

【0024】以上のようなプラズマ状態の変化は、発光
スペクトルの変化として観察できる。したがって、放電
電力の変化による発光スペクトルの変化の特徴や、ガス
組成の変化による発光スペクトルの変化の特徴を、予め
求めてデータベース化しておけば、実際のスペクトルの
変化を、このデータベースと比較することにより、プラ
ズマ状態の変化の原因を特定することができる。変化の
原因が、放電電力や圧力など制御可能なものであれば、
これを修正することによって、プラズマを元の状態に戻
すことができる。
The change in the plasma state as described above can be observed as a change in the emission spectrum. Therefore, if the characteristics of the change in the emission spectrum due to changes in the discharge power and the characteristics of the changes in the emission spectrum due to changes in the gas composition are obtained in advance and stored in a database, the actual changes in the spectrum can be compared with this database. Thus, the cause of the change in plasma state can be identified. If the cause of the change is something that can be controlled, such as discharge power or pressure,
By correcting this, the plasma can be returned to the original state.

【0025】すなわち、処理条件(電力、圧力等)にフ
ィードバックすることによって、プラズマを安定に維持
でき、処理特性も安定化できる。また、変化の原因が、
内壁の付着物からのガス放出など、制御不可能なもので
あれば、警報を発して処理を中止することにより、不良
の発生を防止できる。また、これにより、適正なメンテ
ナンスの時期を示すこともできる。
That is, by feeding back the processing conditions (power, pressure, etc.), the plasma can be stably maintained and the processing characteristics can be stabilized. Also, the cause of change is
If it is uncontrollable, such as gas release from the deposits on the inner wall, a warning can be issued and the process can be stopped to prevent the occurrence of defects. Further, this also makes it possible to indicate an appropriate maintenance time.

【0026】[0026]

【作用】エッチング処理室の窓は、反応生成物が膜状に
付着したり、プラズマからのイオンの衝撃により、表面
に凹凸が発生する。その結果、プラズマの発光がこの窓
を通過するときに、付着物を構成している物質に固有の
波長成分が、その量に応じて吸収されたり、また、窓の
内面で乱反射することにより、光量が低下する。
In the window of the etching processing chamber, reaction products are deposited in a film form or the surface of the window is roughened by the impact of ions from the plasma. As a result, when the plasma emission passes through this window, the wavelength component peculiar to the substance forming the adhered matter is absorbed according to the amount, or is diffusely reflected on the inner surface of the window, The amount of light decreases.

【0027】これらの状況を定量的に把握するために、
処理室の外部から別の光(参照光)を入射させて、処理
室内を通過させ、処理室の外部に出射させてこれを分光
器で検出する。この検出した参照光を、本来の(処理室
内部を通過させない)参照光のスペクトルと比較すれ
ば、各波長に対応した透過率が求められる。次に、参照
光を消してプラズマ発光のスペクトルを検出し、各波長
に対して参照光を用いて求めた透過率で割れば、窓の影
響による検出誤差を補正でき、プラズマ発光スペクトル
を正確に求めることができる。
In order to quantitatively grasp these situations,
Another light (reference light) is incident from the outside of the processing chamber, passes through the processing chamber, is emitted to the outside of the processing chamber, and is detected by a spectroscope. By comparing the detected reference light with the original spectrum of the reference light (which does not pass through the inside of the processing chamber), the transmittance corresponding to each wavelength can be obtained. Next, turn off the reference light to detect the plasma emission spectrum, and divide by the transmittance obtained using the reference light for each wavelength to correct the detection error due to the effect of the window, and to accurately measure the plasma emission spectrum. You can ask.

【0028】一方、プラズマは、電子やイオンが処理室
の内壁面に衝突することにより失われ、その損失分が、
電離によって補給されて、これらがバランスして維持さ
れている。従って、プラズマの体積に対して壁面との接
触面積が大きくなると、損失分が増えて維持できなくな
る。その結果、例えば、直径に対して十分に長い筒状の
容器内では、プラズマは存在できない。プラズマのこの
性質を利用して、窓の内側に直径が十分小さい細長い穴
を複数個設けた物体を置くことにより、プラズマと窓の
接触を防ぐことができる。
On the other hand, the plasma is lost when electrons and ions collide with the inner wall surface of the processing chamber, and the loss is
Replenished by ionization, these are kept in balance. Therefore, when the contact area with the wall surface is large with respect to the volume of plasma, the loss increases and cannot be maintained. As a result, plasma cannot exist, for example, in a cylindrical container that is sufficiently long in diameter. By utilizing this property of plasma, it is possible to prevent contact between the plasma and the window by placing an object having a plurality of elongated holes having a sufficiently small diameter inside the window.

【0029】この場合、プラズマからの光は窓に到達で
きる。しかし、この光が穴の内壁で反射しながら窓に入
ると、反射によるスペクトルの影響がでるので、例え
ば、内壁をネジ状にするなどして乱反射させ、このよう
な光(反射光)を取り込まないようにしておく。さら
に、穴には、窓からプラズマ処理室に向けて、Arなど
の不活性ガスを流し、プラズマ中の反応生成物が拡散に
より窓に付着しないようにする。
In this case, the light from the plasma can reach the window. However, if this light enters the window while being reflected by the inner wall of the hole, the spectrum of the light will be affected by the reflection. For example, the inner wall will be diffusely reflected by taking a screw shape, and such light (reflected light) will be captured. Keep it out. Further, an inert gas such as Ar is flown through the hole from the window toward the plasma processing chamber so that reaction products in the plasma do not adhere to the window due to diffusion.

【0030】以上に述べたプラズマ発光スペクトルの補
正手段又は、プラズマの遮蔽手段を用いることにより、
プラズマの発光スペクトルを、窓の汚れ、削れ等による
経時変化に影響されずに、測定可能になる。この結果を
用いて、以下に述べるように、エッチング特性をモニタ
することができる。
By using the above-mentioned plasma emission spectrum correcting means or plasma shielding means,
The emission spectrum of plasma can be measured without being affected by changes with time due to stains on the window, abrasion or the like. This result can be used to monitor the etching properties, as described below.

【0031】プラズマが発生しエッチング処理が始まる
と、ウエハ表面におけるエッチング反応の反応生成物が
プラズマ中に現われ、これが発光する。この発光強度
は、プラズマ中への反応生成物の供給量、すなわち、エ
ッチング速度に依存し、また、プラズマ密度にも依存す
る。したがって、発光スペクトルから、エッチング速度
がモニタできる。反応生成物の発光強度の経時変化の一
例を、図5Bに示す。
When plasma is generated and the etching process is started, reaction products of the etching reaction on the wafer surface appear in the plasma and emit light. This emission intensity depends on the supply amount of the reaction product into the plasma, that is, the etching rate, and also on the plasma density. Therefore, the etching rate can be monitored from the emission spectrum. FIG. 5B shows an example of changes over time in the emission intensity of the reaction product.

【0032】図中、波形は、4本の直線成分で構成され
ている。反応生成物であるタングステン(W)の発光強
度は、ウエハ全面でエッチングが進行している間は点
〔A〕から点〔B〕の発光強度に対応し、ほぼ一定であ
る。エッチングの終了と共にWの発光強度は急激に減少
する。一方、ウエハ面内でのWのエッチング速度に分布
(速い部分と遅い部分)があると、エッチング終了部分
の面積が徐々に広くなるので、反応生物の発光強度は、
点〔B〕から点〔C〕の変化に対応して徐々に低下す
る。点〔D〕で処理室内のプラズマ放電を終了させる。
したがって、反応生成物のWの発光強度の時間変化によ
り、ウエハ面内のWのエッチング速度の差、すなわち均
一性がモニタできる。
In the figure, the waveform is composed of four linear components. The emission intensity of the reaction product tungsten (W) corresponds to the emission intensity from the point [A] to the point [B] while the etching is progressing over the entire surface of the wafer, and is almost constant. The emission intensity of W sharply decreases with the end of etching. On the other hand, if the etching rate of W on the wafer surface has a distribution (a fast portion and a slow portion), the area of the etching end portion gradually increases, so that the emission intensity of the reaction product is
It gradually decreases corresponding to the change from the point [B] to the point [C]. At point [D], the plasma discharge in the processing chamber is terminated.
Therefore, the difference in the etching rate of W in the wafer surface, that is, the uniformity can be monitored by the temporal change of the emission intensity of W of the reaction product.

【0033】エッチング処理の均一性は、次式で定義さ
れる。
The uniformity of the etching process is defined by the following equation.

【0034】[0034]

【数1】 [Equation 1]

【0035】配線膜をエッチングする場合、被エッチン
グ材の発光強度の時間変化に注目する(図5B)。エッ
チング終了開始の点をt1、エッチング全面終了の点を
t2、Wの膜厚をd(nm)とすると、ウェハの最大エ
ッチング速度をd/t1(nm/s)、最小エッチング
速度をd/t2(nm)、平均エッチング速度を1/2
×(d/t1+d/t2)(nm)となる。これらを上
式に代入すると、次式が得られる。
When etching the wiring film, attention is paid to the temporal change of the light emission intensity of the material to be etched (FIG. 5B). Assuming that the end point of etching is t1, the end point of the entire etching is t2, and the film thickness of W is d (nm), the maximum etching rate of the wafer is d / t1 (nm / s) and the minimum etching rate is d / t2. (Nm), average etching rate is 1/2
It becomes x (d / t1 + d / t2) (nm). By substituting these into the above equation, the following equation is obtained.

【0036】[0036]

【数2】 [Equation 2]

【0037】従って、t1,t2より均一性を算出する
ことができる。
Therefore, the uniformity can be calculated from t1 and t2.

【0038】図6Aに、実際の波形を示す。この図に示
すように、実際には、ウェハのエッチング終了点が不均
一であるため、S1から点S2の間で発光強度のゆらぎ
が大きくなり、曲率がほぼ等しい点が並ぶ。このため、
2階微分の極値として、S1を抽出するかS2を抽出す
るか判定が困難である。よって、2階微分の変曲点のX
座標の値をt1,t2として抽出するのは困難である。
FIG. 6A shows an actual waveform. As shown in this figure, in reality, the etching end points of the wafer are non-uniform, so that the fluctuation of the emission intensity becomes large between S1 and point S2, and points of substantially equal curvature are lined up. For this reason,
It is difficult to determine whether to extract S1 or S2 as the extreme value of the second derivative. Therefore, X of the inflection point of the second derivative
It is difficult to extract the coordinate values as t1 and t2.

【0039】そこで、エッチング終了開始の点t1と、
エッチング全面終了の点t2を、波形を平滑処理したの
ち2階微分する処理と、波形全体を折線近似する処理と
を組合せることにより抽出する。
Therefore, at the point t1 at which the etching is started,
The point t2 at the end of the entire etching surface is extracted by combining the process of smoothing the waveform and then performing the second-order differentiation and the process of approximating the entire waveform by the broken line.

【0040】平滑処理には、エッジなどの重要な情報を
残してノイズを除去する中間値フィルタを用いる。図6
Bに、実際の波形を平滑処理後、折線近似をした波形と
実際の波形を折線近似後2階微分した結果を示す。波形
を2階微分した際の極大点、点8とウェハ面内のエッチ
ングが全面終了した点、点5は一致している。そこで、
点5をエッチング全面終了の点、点2とする。
For smoothing processing, an intermediate value filter for removing noise while leaving important information such as edges is used. Figure 6
B shows the result of the second-order differentiation of the actual waveform after the smoothing process and the approximation of the broken line and the actual waveform after the approximation of the broken line. The maximum point when the waveform is second-order differentiated, the point 8 and the point where the etching on the entire wafer surface is completed, and the point 5 coincide. Therefore,
Point 5 is a point at which the entire surface of the etching is completed, and is point 2.

【0041】エッチング終了開始の点、点1は波形を2
階微分した際の極小値、点7とはずれる。また、点1と
折線近似をした折線の構成点は、どれもX座標のずれが
エッチング終了の点と比べて大きい。そこで、点5から
折線を時間変化と反対の向きに検索し、あるしきい値以
上の傾きを持つ折線の始点をエッチング終了開始の点t
1とする。これにより、エッチング終了開始の点とエッ
チング全面終了の点が、安定に検出できる。
At the start of etching, point 1 has a waveform of 2
It is deviated from point 7 which is the minimum value when the differential is applied. In addition, in each of the constituent points of the polygonal line which is approximated to the polygonal line by point 1, the X coordinate shift is larger than that at the point where the etching is completed. Therefore, the polygonal line is searched from the point 5 in the direction opposite to the change with time, and the starting point of the polygonal line having an inclination equal to or greater than a certain threshold value is set to the point t at which the etching ends.
Set to 1. As a result, it is possible to stably detect the start point of etching and the end point of the entire etching.

【0042】以上により求めたエッチング終了開始の点
t1、エッチング全面終了の点t2を(数2)に代入し
て、エッチングの均一性を算出する。
The etching uniformity is calculated by substituting the point t1 at the end of etching and the point t2 at the end of the entire etching obtained in the above into (Equation 2).

【0043】Oリングがエッチングガスに曝されて劣化
すると、シール効果が無くなって大気が処理室の内部に
もれるリーク現象が発生する。このリークにより、処理
室内に侵入した窒素と酸素は、処理室内でプラズマ化
し、特有の波長で発光する。したがって、リークについ
ては窒素の発光の波長と酸素の発光の波長とに注目し
て、その発光強度が通常より増加しているとき、これを
検出することができる。
When the O-ring is exposed to the etching gas and deteriorates, the sealing effect is lost and the air leaks to the inside of the processing chamber. Due to this leak, nitrogen and oxygen that have entered the processing chamber are turned into plasma in the processing chamber and emit light with a specific wavelength. Therefore, regarding the leak, it is possible to detect when the emission intensity is higher than usual by paying attention to the emission wavelength of nitrogen and the emission wavelength of oxygen.

【0044】プラズマは、以下に述べるように、圧力と
プラズマ発生電力により制御できる。
The plasma can be controlled by pressure and plasma generation power, as described below.

【0045】波長が短い領域の発光レベルが標準のレベ
ルより低い場合、高いエネルギーを持っている電子の割
合が低下している。すなわち、電子温度が低くなってい
ると考えられる。そこで、この場合は、電子温度を上げ
るために圧力を下げるように制御する。逆に、波長が長
い領域のレベルが低い場合には、圧力を上げるように制
御する。また、プラズマスペクトル全体のレベルが低く
なっているときは、プラズマ密度が低いために、発光レ
ベルが落ちているものと考えられる。この場合は、プラ
ズマ発生電力を上げ、プラズマ密度を増加させる。逆
に、プラズマのスペクトルのレベル全体が高いときに
は、プラズマ発生電力を下げて、プラズマの密度を減少
させる。
When the emission level in the short wavelength region is lower than the standard level, the proportion of electrons having high energy is low. That is, it is considered that the electron temperature is low. Therefore, in this case, the pressure is controlled to be lowered in order to raise the electron temperature. On the contrary, when the level in the long wavelength region is low, the pressure is controlled to be increased. When the level of the entire plasma spectrum is low, it is considered that the emission level is low because the plasma density is low. In this case, the plasma generation power is increased and the plasma density is increased. On the contrary, when the whole level of the plasma spectrum is high, the plasma generation power is reduced to reduce the plasma density.

【0046】そのほかに、波形全体の中で異常な発光ピ
ークを検出することにより、エッチングの異常をモニタ
できる。
In addition, the abnormal etching can be monitored by detecting an abnormal light emission peak in the entire waveform.

【0047】以上の方法で、プラズマの発光スペクトル
が基準値からずれないように、圧力やプラズマ発生電力
等の設定条件の制御、リークの管理を行うことで、エッ
チング特性を一定に維持することが可能になる。
By the above method, the etching characteristics can be maintained constant by controlling the setting conditions such as pressure and plasma generation power and managing the leak so that the emission spectrum of the plasma does not deviate from the reference value. It will be possible.

【0048】また、前述したように、処理室の窓は、エ
ッチングを重ねるに従い汚れていく。この汚れは、窓だ
けでなく処理室の他の部分も同様と考えられる。したが
って、窓の汚れの状況を、参照光の透過特性によりモニ
タすることにより、処理室内の汚れを推定することがで
きる。
Further, as described above, the window of the processing chamber becomes dirty as etching is repeated. This stain is considered to be the same not only in the window but also in other parts of the processing chamber. Therefore, it is possible to estimate the stain inside the processing chamber by monitoring the condition of the stain on the window with the transmission characteristics of the reference light.

【0049】図11に処理装置が新しく一度も使用して
いない場合の塩素プラズマの発光スペクトルを、また、
図12に長期間使用した処理装置の場合の同じく塩素プ
ラズマのスペクトルを示す。処理装置は、いずれもマイ
クロ波ECR方式を利用した装置である。両図を比較す
ると、スペクトルの違いは認められるが、この違いの原
因を、次のようにして推定することができる。
FIG. 11 shows the emission spectrum of chlorine plasma when the processing apparatus is new and has never been used.
FIG. 12 shows the spectrum of chlorine plasma similarly in the case of the processing device used for a long period of time. The processing devices are all devices using the microwave ECR method. Although a difference in spectra is recognized by comparing the two figures, the cause of this difference can be estimated as follows.

【0050】図13は、同じ処理装置においてマイクロ
波電力のみを変化させた場合のスペクトル変化を表して
いる。横軸は波長、縦軸は中心条件のときのスペクトル
で各条件のスペクトルを割ったものであり、%表示であ
る。図14、図15はそれぞれ圧力のみ、塩素流量のみ
を変化させた場合の、図13と同様の図である。これら
の図を見ると、電力が変化したか圧力が変化したかで、
スペクトルの変化の様子が完全に異なっているのがわか
る。すなわち、スペクトルの変化の様子から、逆に、放
電条件の中のどれがどの程度変化したのかを推定するこ
とができる。したがって、制御可能な条件(放電条件)
の変化によるスペクトルの変化を予め求めておけば、こ
れをデータベースとして、実際のスペクトルの変化すな
わちプラズマ状態の変化の要因を推定することができ
る。
FIG. 13 shows the spectrum change when only the microwave power is changed in the same processing apparatus. The horizontal axis is the wavelength, and the vertical axis is the spectrum under the central condition divided by the spectrum under each condition, and is expressed in%. 14 and 15 are similar to FIG. 13 when only the pressure and only the chlorine flow rate are changed. If you look at these figures, you can see if there is a change in power or pressure.
It can be seen that the spectrum changes are completely different. That is, from the state of the spectrum change, it is possible to conversely estimate which of the discharge conditions has changed and to what extent. Therefore, controllable conditions (discharge conditions)
If the change in the spectrum due to the change in is previously obtained, the factor of the change in the actual spectrum, that is, the change in the plasma state can be estimated using this as a database.

【0051】[0051]

【実施例】窓の汚れや削れの状態を定量的に把握して、
スペクトルを補正する方法の実施例について、図1を用
いて説明する。
[Example] Quantitatively grasping the state of dirt and scraping of windows,
An example of a method for correcting a spectrum will be described with reference to FIG.

【0052】図1は、プラズマ発光スペクトルの補正処
理手段をそなえた本装置の全体図の例である。本装置の
構成について説明する。
FIG. 1 is an example of an overall view of this apparatus provided with a plasma emission spectrum correction processing means. The configuration of this device will be described.

【0053】2はエッチングの処理室であり、2の中に
エッチングの反応ガスを導入する。ガスはマスフローコ
ントローラ9で制御されている。処理室2内に平行平板
22を設ける。プラズマ発生用電源24で、処理室2内
に電力を導入する。整合器23で、プラズマ発生電源2
4と平行平板22の位相のずれを調整する。平行平板2
2の下側には、イオン制御用のRF電源12を設置す
る。また、平行平板22の下側には、ウェハの温度計1
0も設けてある。電圧測定器13、温度計10、分光分
析部4からのデータは、データ処理制御部11にはい
る。
Reference numeral 2 denotes an etching processing chamber, into which an etching reaction gas is introduced. The gas is controlled by the mass flow controller 9. A parallel plate 22 is provided in the processing chamber 2. Electric power is introduced into the processing chamber 2 by the plasma generating power supply 24. Matching device 23 is used to generate plasma 2
4 and the phase shift of the parallel plate 22 are adjusted. Parallel plate 2
An RF power source 12 for ion control is installed on the lower side of 2. Also, below the parallel plate 22, the wafer thermometer 1
0 is also set. The data from the voltage measuring device 13, the thermometer 10, and the spectroscopic analysis unit 4 enter the data processing control unit 11.

【0054】プラズマを発生させ、ウェハ5をエッチン
グする。処理室2には、採光窓1を設ける。採光窓1を
経て、石英ファイバ3で参照光源8からの光を処理室内
に導く。参照光源8と採光窓1の間には、シャッター6
を設ける。また、参照光源8から石英ファイバーで、分
光分析部4に直接光を取り込む。分光分析部4と参照光
源8の間に、シャッター7を設ける。
Plasma is generated and the wafer 5 is etched. A lighting window 1 is provided in the processing chamber 2. The light from the reference light source 8 is guided into the processing chamber by the quartz fiber 3 through the lighting window 1. A shutter 6 is provided between the reference light source 8 and the lighting window 1.
To provide. Further, the quartz fiber is used to directly take in the light from the reference light source 8 to the spectroscopic analysis section 4. A shutter 7 is provided between the spectroscopic analysis unit 4 and the reference light source 8.

【0055】本装置の動作について説明する。処理室2
を真空に排気し、マスフローコントローラ9により流量
調整されたエッチングガスを導入し、所定の圧力にす
る。次に、プラズマ発生電源24の出力を、平行平板2
2の上部電極に整合器23を経て印加し、プラズマを発
生させ、ウェハ5のエッチング処理を行う。
The operation of this apparatus will be described. Processing room 2
Is evacuated to a vacuum, an etching gas whose flow rate is adjusted by the mass flow controller 9 is introduced, and a predetermined pressure is set. Next, the output of the plasma generating power supply 24 is changed to the parallel plate 2
The upper electrode of No. 2 is applied through the matching unit 23 to generate plasma, and the wafer 5 is etched.

【0056】ウェハ5の表面におけるエッチング反応
は、プラズマ中の活性種と被エッチング材の化学反応と
考えられる。RF電源12でバイアス電圧をかけること
によりイオンがウェハ5にひきこまれ、反応が進行す
る。
The etching reaction on the surface of the wafer 5 is considered to be a chemical reaction between the active species in the plasma and the material to be etched. By applying a bias voltage with the RF power source 12, ions are attracted to the wafer 5 and the reaction proceeds.

【0057】採光窓1及び1´には、それぞれ石英ファ
イバ3が取り付けてあり、採光窓1の側は分光分析部4
に、採光窓1´の側はシャッタ6を経て参照光源8に接
続してある。また、参照光源8からシャッタ7を経て分
光分析部4に、石英ファイバ3を接続してある。
Quartz fibers 3 are attached to the daylighting windows 1 and 1 ', respectively.
In addition, the side of the daylighting window 1 ′ is connected to the reference light source 8 via the shutter 6. Further, the quartz fiber 3 is connected to the spectroscopic analysis section 4 from the reference light source 8 through the shutter 7.

【0058】ここで、先ず、シャッター7を開けて、参
照光源8の参照光を分光分析部4に取り込み、そのスペ
クトルを検出する。次に、シャッター7を閉じシャッタ
ー6を開けて、採光窓1´と1とを通過した参照を光分
光分析部4で採光し、そのスペクトルを検出する。採光
窓1及び1´は、エッチング処理で発生する反応生成物
が表面に膜状に付着し、また、プラズマによるスパッタ
作用により窓表面に凹凸が発生するために、プラズマか
ら採光窓への光は乱反射し、分光分析部4へ入光する光
量が減少し、その結果透過特性が変化してしまうが、採
光窓1及び1´を透過して光分光分析部4で採光された
光のスペクトルを、シャッター7を介して光分光分析部
4で採光された参照光本来のスペクトルで各波長毎の発
光強度を補正することにより、各波長に対応した採光窓
1と1´との透過率を求めることができる。
Here, first, the shutter 7 is opened, the reference light of the reference light source 8 is taken into the spectroscopic analysis section 4, and its spectrum is detected. Next, the shutter 7 is closed and the shutter 6 is opened, and the light spectroscopic analysis unit 4 illuminates the reference that has passed through the daylighting windows 1 ′ and 1 to detect the spectrum. In the lighting windows 1 and 1 ', the reaction product generated by the etching treatment adheres to the surface in a film shape, and the sputtering effect of the plasma causes unevenness on the window surface. Although the amount of light diffusely reflected and entering the spectroscopic analysis unit 4 is reduced, and as a result, the transmission characteristics change, the spectrum of the light that is transmitted through the lighting windows 1 and 1 ′ and is collected by the optical spectroscopic analysis unit 4 is changed. , The transmittance of the daylighting windows 1 and 1'corresponding to each wavelength is obtained by correcting the emission intensity of each wavelength with the original spectrum of the reference light that is sampled by the optical spectrum analyzer 4 through the shutter 7. be able to.

【0059】次に、シャッター6を閉め、参照光源8を
消して、処理室2内にプラズマを発生させる。処理室2
内のプラズマ発光のスペクトルを、採光窓1を通して採
集し、先程参照光を用いて求めた採光窓1の透過率で補
正すれば、本来のプラズマ発光が求められる。補正の結
果を、図3に示す。
Next, the shutter 6 is closed, the reference light source 8 is turned off, and plasma is generated in the processing chamber 2. Processing room 2
The original plasma emission can be obtained by collecting the spectrum of the plasma emission inside the sample through the daylighting window 1 and correcting it with the transmittance of the daylighting window 1 obtained using the reference light. The result of the correction is shown in FIG.

【0060】図3において、〔1〕がプラズマスペクト
ルの真値、〔2〕がプラズマスペクトルの補正値、
〔3〕が透過特性の変化した採光窓を通過したプラズマ
スペクトルである。
In FIG. 3, [1] is the true value of the plasma spectrum, [2] is the correction value of the plasma spectrum,
[3] is the plasma spectrum that has passed through the daylighting window with changed transmission characteristics.

【0061】次に、プラズマ発光スペクトルの補正の、
他の実施例を説明する。
Next, for the correction of the plasma emission spectrum,
Another embodiment will be described.

【0062】図17は、本発明をエッチング装置に適用
した場合の、モニタ装置の1例のブロック図を示す。ま
た、図18に、モニタ信号処理のフローチャートの1例
を示す。
FIG. 17 is a block diagram showing an example of a monitor device when the present invention is applied to an etching device. 18 shows an example of a flowchart of monitor signal processing.

【0063】図17において、エッチング装置601
は、ベルジャチャンバ600a採光部600bを有して
いる。エッチングモニタ装置は、プラズマ発光検出部6
02、発光信号処理部603、エッチング状態監視部6
04、出力表示部605から構成される。次に、各ユニ
ットの動作を簡単に説明する。プラズマ発光検出部60
2は、エッチング装置601のプラズマ発光607から
発光スペクトルデータを得、発光信号処理部603及び
エッチング状態監視部604に送る。また、発光信号処
理部603は、発光スペクトルデータを基準となる発光
スペクトルデータで補正し、この補正後の発光スペクト
ルデータ608を、エッチング状態監視部604へ送
る。この補正の方法については、後述する。
In FIG. 17, an etching device 601 is used.
Has a bell jar chamber 600a lighting part 600b. The etching monitor device includes a plasma emission detection unit 6
02, emission signal processing unit 603, etching state monitoring unit 6
04, an output display unit 605. Next, the operation of each unit will be briefly described. Plasma emission detection unit 60
2 obtains the emission spectrum data from the plasma emission 607 of the etching device 601, and sends it to the emission signal processing unit 603 and the etching state monitoring unit 604. Further, the emission signal processing unit 603 corrects the emission spectrum data with the reference emission spectrum data, and sends the corrected emission spectrum data 608 to the etching state monitoring unit 604. The method of this correction will be described later.

【0064】エッチング状態監視部604は、発光スペ
クトルデータ608を用いて、エッチング装置601の
処理室内部の反応生成物の量や状態、部品の劣化状態等
を推定し、装置の保守、エッチング処理の異常警報等の
情報として出力表示部605に送り、そのデータを表示
する。また、所定のエッチング処理特性からのずれを補
正するための処理圧力、ガス流量、プラズマ発生用電力
等の設定条件を求め、これらをフィードバック信号とし
てエッチング装置601に送る。エッチング装置601
は、得られたフィードバック信号により設定条件を変更
し、所定のエッチング特性からのずれを修正する。
The etching state monitoring unit 604 uses the emission spectrum data 608 to estimate the amount and state of reaction products inside the processing chamber of the etching apparatus 601, the deterioration state of parts, and the like, and performs maintenance of the apparatus and etching processing. The information is sent to the output display unit 605 as information such as an abnormal alarm and the data is displayed. Further, setting conditions such as a processing pressure, a gas flow rate, and a power for plasma generation for correcting a deviation from a predetermined etching processing characteristic are obtained, and these are sent to the etching apparatus 601 as feedback signals. Etching device 601
Changes the setting condition by the obtained feedback signal and corrects the deviation from the predetermined etching characteristic.

【0065】次に、前述の発光スペクトルデータの補正
について、図19A、19B、図20A、図20Bおよ
び図20Cを用いて説明する。
Next, the correction of the emission spectrum data described above will be described with reference to FIGS. 19A, 19B, 20A, 20B and 20C.

【0066】図19A、19Bは、エッチングにおける
発光スペクトルを示し、201はエッチング中、202
はオーバエッチ中を示す。エッチング中は、スペクトル
ピーク211、212および213が変化するが、オー
バエッチ中はほとんど変化しない。この理由はオーバエ
ッチの段階ではエッチング反応がほとんど進行しないか
らである。その一方で、エッチング中は反応生成物が多
く発生し、これがベルジャチャンバの内壁に付着してい
くことから、発光スペクトルの強度は全体的に低下して
いく。
FIGS. 19A and 19B show emission spectra during etching, 201 indicates during etching, and 202 indicates
Indicates that over-etching is in progress. The spectral peaks 211, 212 and 213 change during etching, but hardly change during overetching. The reason for this is that the etching reaction hardly progresses in the over-etching stage. On the other hand, during the etching, a large amount of reaction products are generated and adhere to the inner wall of the bell jar chamber, so that the intensity of the emission spectrum is lowered as a whole.

【0067】付着物は、処理枚数を重ねるにつれ増加
し、そのときの発光スペクトルの強度変化は、図20A
の301の様になる。即ち、図20Aの301の3本の
ラインは、図19A、19Bにおけるスペクトルピーク
211、212および213の最大値の処理枚数に対す
る変化を、発光強度(相対値)で示したものである。
The deposits increase as the number of processed sheets increases, and the intensity change of the emission spectrum at that time is shown in FIG.
It becomes like 301. That is, the three lines 301 in FIG. 20A show the change in the maximum value of the spectral peaks 211, 212, and 213 in FIGS. 19A and 19B with respect to the number of processed sheets in terms of emission intensity (relative value).

【0068】この図では、3本のスペクトルピークは、
処理枚数を増やすと全て減少している様に見える。ここ
で、各ウェハでのオーバエッチ中の発光スペクトルをと
り、1枚目のウェハで強度を基準に、2から4枚目のス
ペクトル強度を割算すると、302に示す様になる。図
中の1から4までの数字はウェハの処理枚数に対応す
る。そこで、302の波長特性で301の発光強度を補
正することにより、ベルジャチャンバの付着による光量
低下の影響を除くことができる。図20Bの302は3
01を補正した結果を示す。301で全て減少している
様に見えたスペクトルピーク211,212,213は
303に示す様に211のみ減少し、他の二つは変化し
ていないのである。
In this figure, the three spectral peaks are
When the number of processed sheets is increased, they all seem to be decreasing. Here, when the emission spectrum of each wafer during over-etching is taken and the intensity of the first wafer is used as a reference and the spectral intensities of the second to fourth wafers are divided, the result is as shown in 302. The numbers 1 to 4 in the figure correspond to the number of processed wafers. Therefore, by correcting the emission intensity of 301 with the wavelength characteristic of 302, it is possible to eliminate the influence of the decrease in the light amount due to the adhesion of the bell jar chamber. In FIG. 20B, 302 is 3
The result of correcting 01 is shown. The spectral peaks 211, 212, and 213, which appeared to be all decreased in 301, are decreased only in 211 as shown in 303, and the other two are not changed.

【0069】この様に、ベルジャチャンバの内壁への反
応生成物の付着による光量低下の影響を、図17の信号
処理部において上記補正を加えることで排除し、安定し
たモニタデータを得ることができる。
As described above, the influence of the decrease in the amount of light due to the adhesion of the reaction product on the inner wall of the bell jar chamber can be eliminated by applying the above correction in the signal processing unit of FIG. 17, and stable monitor data can be obtained. it can.

【0070】以上の説明は、エッチング処理の場合を例
にして説明したが、プラズマを利用した他の処理プロセ
スにも、全く同様に適用可能である。
The above description has been made by taking the case of the etching process as an example, but the same can be applied to other processing processes using plasma.

【0071】本実施例によれば、プラズマエッチング装
置でのウェハのエッチング処理状態を、インプロセスで
監視してその処理特性を一定に維持できるので、不良の
発生を防止することができる。
According to the present embodiment, the etching processing state of the wafer in the plasma etching apparatus can be monitored in-process and the processing characteristics can be maintained constant, so that the occurrence of defects can be prevented.

【0072】次に、プラズマ中の複数の特定部分の発光
スペクトルを観察する方法について、図16を用いて説
明する。図16は、プラズマエッチング装置の1例の断
面図である。図16において、エッチング処理室501
は、図示していない真空排気系と図示していないエッチ
ングガス導入機構により、所定の圧力に維持されてい
る。これに、図示していない放電電力供給機構により放
電電力が供給され、プラズマ502を発生させ、ウェハ
503をエッチング処理するものである。
Next, a method for observing the emission spectra of a plurality of specific portions in plasma will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a sectional view of an example of the plasma etching apparatus. In FIG. 16, an etching processing chamber 501
Is maintained at a predetermined pressure by a vacuum exhaust system (not shown) and an etching gas introduction mechanism (not shown). Discharge power is supplied to this by a discharge power supply mechanism (not shown), plasma 502 is generated, and the wafer 503 is etched.

【0073】プラズマからの発光は、一様ではなく、例
えば、ウェハ近傍の位置504では、エッチング反応生
成物の発光が強く、エッチング処理室501の壁面近傍
の位置505では、壁面に付着している堆積物からの放
出ガスの発光が強い。また、プラズマ502の中央位置
506では、エッチングガスそのものの発光が強くなっ
ている。そこで、プラズマ502からの発光を観察する
場合、エッチング処理室501の壁面に設けた採光光学
系により、発光位置による違いを分離できる。図16で
は、光学系507はプラズマ502の中央位置506に
焦点を合わせてあり、この部分の発光のみを分光器51
0に導くことができる。同様に、光学系508は、エッ
チング処理室501の壁面近傍505の発光のみ、ま
た、光学系509は、ウェハ503の近傍504の発光
のみをそれぞれ分光器511、分光器512に導くこと
ができる。
The light emission from the plasma is not uniform. For example, the light emission of the etching reaction product is strong at the position 504 near the wafer and adheres to the wall surface at the position 505 near the wall surface of the etching processing chamber 501. The emission gas from the deposit emits light strongly. At the central position 506 of the plasma 502, the emission of the etching gas itself is strong. Therefore, when observing the light emission from the plasma 502, the difference depending on the light emission position can be separated by the lighting optical system provided on the wall surface of the etching processing chamber 501. In FIG. 16, the optical system 507 is focused on the central position 506 of the plasma 502, and only the light emission in this portion is analyzed by the spectroscope 51.
Can be brought to zero. Similarly, the optical system 508 can guide only the light emission in the vicinity 505 of the wall surface of the etching processing chamber 501, and the optical system 509 can guide only the light emission in the vicinity 504 of the wafer 503 to the spectroscope 511 and the spectroscope 512, respectively.

【0074】ここで、表面にタングステン(W)を成膜
したウェハ(Wウェハ)の、エッチング特性をモニタす
る実施例について説明する。
Here, an example of monitoring the etching characteristics of a wafer (W wafer) having a tungsten (W) film formed on its surface will be described.

【0075】エッチング処理がはじまると、ウェハ表面
におけるエッチング反応から6フッ化タングステン(W
6)が発生しフッ素(F)やWに分離して発光する。
この発光強度はプラズマ中への反応生成物への供給量、
すなわちエッチング速度に依存し、またプラズマ密度に
も依存する。したがって発光スペクトルからエッチング
速度をモニタできる。
When the etching process is started, tungsten hexafluoride (W
F 6 ) is generated and separated into fluorine (F) and W to emit light.
This emission intensity is the amount supplied to the reaction product in the plasma,
That is, it depends on the etching rate and also on the plasma density. Therefore, the etching rate can be monitored from the emission spectrum.

【0076】Fの発光強度とWウェハのエッチングレー
トの関係を、図5Aに示す。図5Bは、反応生成物であ
るWの発光強度の経時変化である。反応生成物であるW
の発光強度は、ウェハ全面でエッチングが進行している
間は〔A〕から〔B〕の発光強度に対応し、ほぼ一定で
ある。エッチングの終了とともに、Wの発光強度は急激
に減少する。一方、Wウェハ面内でエッチング速度に差
がある(速い部分と遅い部分)と、エッチング終了部分
の面積が徐々に広くなるので、反応生成物の発光強度は
〔B〕から〔C〕の変化に対応して、徐々に低下する。
〔D〕で処理室内のプラズマ放電を終了させる。したが
って、反応生成物のWの発光強度の時間変化により、W
ウェハ面内のエッチング速度の差、すなわち、均一性が
モニタできる。
The relationship between the emission intensity of F and the etching rate of the W wafer is shown in FIG. 5A. FIG. 5B is a time-dependent change in the emission intensity of the reaction product W. W which is a reaction product
The light emission intensity of 1 corresponds to the light emission intensity of [A] to [B] while etching is in progress on the entire surface of the wafer, and is substantially constant. With the completion of etching, the emission intensity of W sharply decreases. On the other hand, when there is a difference in the etching rate in the W wafer surface (the fast portion and the slow portion), the area of the etching end portion gradually increases, so the emission intensity of the reaction product changes from [B] to [C]. Corresponding to, gradually decreases.
At [D], plasma discharge in the processing chamber is terminated. Therefore, due to the change with time of the emission intensity of W of the reaction product, W
The difference in etching rate within the wafer surface, that is, the uniformity can be monitored.

【0077】均一性検出のアルゴリズムを、図8に示
す。また、実際のエッチング処理中のプラズマの発光強
度の変化を、図6Aに示す。これは、2秒間隔で12秒
間、計60点をサンプリングしたものである。図6B
は、図6Aでサンプリングしたデータを、図8に示した
アルゴリズムに基づいて平滑化処理して折線近似をした
波形と(図中、1〜6で引き出された線)、サンプリン
グデータを平滑化処理をせずに直接折線近似をして2階
微分した結果(図中、7および8で引き出された線)と
を示す。
The algorithm for uniformity detection is shown in FIG. Further, FIG. 6A shows changes in the emission intensity of plasma during the actual etching process. This is a total of 60 points sampled for 12 seconds at 2 second intervals. Figure 6B
Is a waveform obtained by smoothing the data sampled in FIG. 6A on the basis of the algorithm shown in FIG. 8 to approximate a polygonal line (lines drawn from 1 to 6 in the figure), and smoothing the sampling data. The result of the second-order differentiation by performing the direct polygonal line approximation without performing the above (the line drawn out at 7 and 8 in the figure) is shown.

【0078】先ず、検出したデータを、幅3の中間値フ
ィルタをかけ(連続した3点のサンプリングデータから
中間値を抽出する)、平滑化処理を行う。また、サンプ
リングデータを平滑化処理した後、折線近似をし、この
折線を時間変化の向きに見ていって、傾きが1より大き
くなる最初の折線の始点を、エッチング開始の点(0
点)とする(図6B中の点6)。
First, the detected data is subjected to a smoothing process by applying a median value filter of width 3 (extracting the median value from the continuous sampling data of three points). Further, after smoothing the sampling data, a polygonal line approximation is performed, and the polygonal line is viewed in the direction of time change. The starting point of the first polygonal line where the slope is larger than 1 is the etching start point (0
Point) (point 6 in FIG. 6B).

【0079】図6Bにおいて、波形を2階微分した際の
極大点、点8と、ウェハ面内のエッチングが全面終了し
た点、点5とは、時間的に一致している。そこで、点5
をエッチング全面終了の点(t2)とする。また、エッ
チング開始の点、点1は、波形を2階微分した際の極小
値、点7とはずれている。また、点1と折線近似をした
折線の構成点は、どれもX座標のずれがエッチング全面
終了の点とくらべて大きい。そこで、点5から時間変化
と反対向きに折れ点を探索し、ある閾値以上の傾きを持
つ折線の始点として点1をエッチング終了開始の点(t
1)として検出する。これにより、エッチング終了開始
の点(t1)とエッチング全面終了の点(t2)とが安
定に検出できる。これを均一性検出の式(数2)に代入
することで、安定に均一性を検出できる。
In FIG. 6B, the maximum point when the waveform is second-order differentiated, point 8, and the point where the etching on the entire surface of the wafer is completely finished, point 5 coincide with each other in time. So point 5
Is a point (t2) at which the entire surface of etching is completed. The point at which etching is started, point 1, is deviated from the minimum value, point 7, when the waveform is second-order differentiated. Further, in each of the constituent points of the polygonal line that is approximated to the polygonal line by point 1, the X coordinate shift is larger than that at the end of the entire etching surface. Therefore, a break point is searched from the point 5 in the direction opposite to the time change, and the start point of the etching end point (t) is set as the start point of the broken line having an inclination of a certain threshold value or more.
Detect as 1). As a result, it is possible to stably detect the point (t1) at the start of etching and the point (t2) at the end of the entire etching. By substituting this into the uniformity detection formula (Equation 2), the uniformity can be detected stably.

【0080】Wウェハの表面におけるエッチング反応
は、プラズマ中の活性種Fと被エッチング材の化学反応
と考えられるが、Wウェハに入射するFイオンのエネル
ギーが供給されることにより、反応が進行する。また、
Wウェハの温度も、この反応に影響している。したがっ
て、パターン側壁のエッチング反応は、Wウェハの温度
と側壁に供給されるイオンのエネルギーに依存してお
り、バイアス電圧により決定される。
The etching reaction on the surface of the W wafer is considered to be a chemical reaction between the active species F in the plasma and the material to be etched, but the reaction proceeds when the energy of the F ions incident on the W wafer is supplied. . Also,
The temperature of the W wafer also influences this reaction. Therefore, the etching reaction of the pattern sidewall depends on the temperature of the W wafer and the energy of the ions supplied to the sidewall, and is determined by the bias voltage.

【0081】その結果、図1において、温度計10から
Wウェハの温度を、電圧測定器13からバイアス電圧を
それぞれ測定し、パターン側壁のエッチング量、すなわ
ち寸法精度がモニタできる。
As a result, in FIG. 1, the temperature of the W wafer is measured by the thermometer 10 and the bias voltage is measured by the voltage measuring device 13, and the etching amount of the pattern side wall, that is, the dimensional accuracy can be monitored.

【0082】Oリングがエッチングガスに曝されると、
劣化してシール性能が落ち、処理室内に大気が入ってく
るリーク現象が起きてしまう。リークにより処理室内に
進入してきた窒素と酸素は、処理室内のプラズマにより
窒素の発光特性の位置、酸素の発光特性の位置におい
て、それぞれ発光する。上記のそれぞれの波長に注目し
て、通常の発光強度と比較し、その値が通常より増加し
たときに、リークとして検出することができる。
When the O-ring is exposed to the etching gas,
It deteriorates and the sealing performance deteriorates, causing a leak phenomenon in which the atmosphere enters the processing chamber. Nitrogen and oxygen that have entered the processing chamber due to the leak emit light at the position of the emission characteristic of nitrogen and the position of the emission characteristic of oxygen due to the plasma in the processing chamber. Focusing on each of the above wavelengths, the emission intensity is compared with the normal emission intensity, and when the value increases from the normal intensity, it can be detected as a leak.

【0083】以上にのべたように、エッチング特性は、
プラズマ発光のスペクトルと深く関係している。したが
って、プラズマの発光スペクトルを一定に保つことで、
エッチング特性を一定に維持することができる。
As described above, the etching characteristics are
It is closely related to the spectrum of plasma emission. Therefore, by keeping the emission spectrum of plasma constant,
The etching characteristics can be kept constant.

【0084】プラズマは、以下にのべるように、圧力と
プラズマ発生電力により制御できる。先ず、プラズマを
圧力で制御できることについて、図7A及び7Bを用い
て説明する。図7Aのように、波長が短い領域の発光レ
ベルが標準のレベルより低い場合、高いエネルギーを持
っている電子の割合が低下している。すなわち、電子温
度が低くなっていると考えられる。そこで、この場合
は、電子温度を上げるために圧力を下げるように制御す
る。
The plasma can be controlled by the pressure and the plasma generation power as described below. First, the fact that plasma can be controlled by pressure will be described with reference to FIGS. 7A and 7B. As shown in FIG. 7A, when the emission level in the short wavelength region is lower than the standard level, the proportion of electrons having high energy is low. That is, it is considered that the electron temperature is low. Therefore, in this case, the pressure is controlled to be lowered in order to raise the electron temperature.

【0085】逆に、図7Bのように、波長が長い領域の
レベルが低い場合には、圧力を上げるように制御する。
また、プラズマスペクトルレベル全体が低くなっている
ときは、プラズマ密度が低いために発光レベルが落ちて
いると考えられる。この場合は、プラズマ発生電力を上
げ、プラズマ密度を上昇させる。逆に、スペクトルレベ
ル全体が高い時には、プラズマ発生電力をさげてプラズ
マ密度を下降させる。
On the contrary, as shown in FIG. 7B, when the level in the long wavelength region is low, the pressure is controlled to be increased.
When the whole plasma spectrum level is low, it is considered that the emission level is low because the plasma density is low. In this case, the plasma generation power is increased and the plasma density is increased. On the contrary, when the whole spectrum level is high, the plasma generation power is reduced to decrease the plasma density.

【0086】採光窓に付着したプラズマによる反応生成
物により、採光窓を通過する光は、特有の波長が吸光さ
れる。また、付着した膜厚により、特定の波長の吸光さ
れる量が変化する。波長が吸光されている位置により、
付着物の成分を同定し、スペクトルの吸収量により、付
着物の量をモニタできる。したがって、窓の汚れの状況
を、採光窓1の透過特性の変化によりモニタすること
で、処理室内の汚れをモニタすることが可能である。分
光分析部4に採光されたプラズマ発光スペクトルとウェ
ハ温度を測定する温度計10、RF電源12を測定する
電圧測定器13からのデータは、データ処理制御部11
に入る。このデータ処理制御部11の演算値から、ウェ
ハ5のエッチング特性をモニタする。その他に、波形全
体をみて異常な発光ピークを検出することで、異物を検
出し、エッチングの異常もモニタできる。
The reaction product of the plasma attached to the daylighting window causes the light passing through the daylighting window to be absorbed at a specific wavelength. Further, the amount of light absorbed at a specific wavelength changes depending on the film thickness attached. Depending on the position where the wavelength is absorbed,
The components of the deposit can be identified and the amount of deposit can be monitored by the amount of absorption in the spectrum. Therefore, it is possible to monitor the stain inside the processing chamber by monitoring the condition of the stain on the window by the change in the transmission characteristic of the daylighting window 1. Data from the thermometer 10 that measures the plasma emission spectrum and the wafer temperature that are collected by the spectroscopic analysis unit 4 and the voltage measurement device 13 that measures the RF power supply 12 are the data processing control unit 11
to go into. The etching characteristic of the wafer 5 is monitored from the calculated value of the data processing control unit 11. In addition, foreign matter can be detected and abnormal etching can be monitored by detecting an abnormal emission peak by looking at the entire waveform.

【0087】以上の方法で、プラズマ発光スペクトル
が、正常なエッチング状態におけるプラズマの発光スペ
クトルの基準値からずれないようにする。データ処理制
御部11でマスフローコントローラ9、RF電源12の
設定を制御することで、エッチング特性を一定に維持す
ることができる。
By the above method, the plasma emission spectrum is prevented from deviating from the reference value of the plasma emission spectrum in the normal etching state. By controlling the settings of the mass flow controller 9 and the RF power supply 12 by the data processing controller 11, the etching characteristics can be maintained constant.

【0088】次に、採光窓に対してプラズマ遮蔽手段を
そなえた、本発明に係るプラズマ処理装置について、図
2を用いて説明する。
Next, a plasma processing apparatus according to the present invention provided with a plasma shielding means for the daylighting window will be described with reference to FIG.

【0089】図において、2はエッチングの処理室であ
り、2の中にエッチングの反応ガスを導入する。ガス
は、マスフローコントローラ9で制御されている。処理
室2内に平行平板22を設ける。プラズマ発生用電力2
4で、処理室2内に電力を導入する。整合器23で、プ
ラズマ発生電源24と平行平板22の位相のずれを調整
する。平行平板22の下側には、イオン制御用のRF電
源12を設置する。平行平板22の下側には、ウェハの
温度計10が設けてある。電圧測定器13、温度計1
0、分光分析部4からのデータは、データ処理制御部1
1に入る。
In the figure, reference numeral 2 denotes an etching processing chamber into which an etching reaction gas is introduced. The gas is controlled by the mass flow controller 9. A parallel plate 22 is provided in the processing chamber 2. Electric power for plasma generation 2
At 4, power is introduced into the processing chamber 2. The matching device 23 adjusts the phase shift between the plasma generating power supply 24 and the parallel plate 22. An RF power source 12 for ion control is installed below the parallel plate 22. A wafer thermometer 10 is provided below the parallel plate 22. Voltage measuring device 13, thermometer 1
0, the data from the spectroscopic analysis unit 4 is the data processing control unit 1
Enter 1.

【0090】このような構成において、先ず、プラズマ
を発生させ、ウェハ5をエッチングする。処理室2には
採光窓1を設ける。採光窓1には、プラズマ遮蔽手段1
4を設置し、石英ファイバ3で分光分析部4に光を取り
込む。圧力計25が処理室2に設けられる。
In such a structure, first, plasma is generated to etch the wafer 5. A lighting window 1 is provided in the processing chamber 2. In the daylighting window 1, the plasma shielding means 1
4 is installed, and light is taken into the spectroscopic analysis section 4 by the quartz fiber 3. A pressure gauge 25 is provided in the processing chamber 2.

【0091】図2における採光窓1にとりつけたプラズ
マの遮蔽手段14の構成について、図4を用いて説明す
る。図4は、プラズマ遮蔽手段の断面図である。このプ
ラズマ遮蔽手段は、図2における処理室2の採光窓1に
取り付けるものである。図4において、処理室の壁面2
0にはガラス板を取り付けていない採光窓の穴21が設
けてあり、この部分の細長い穴17を複数設けた遮蔽物
及びガラス板15を真空封じのためのOリング16をは
さんで取り付ける。ガラス板15の左側は大気、右側は
穴17の内部も含めて真空である。処理室1で発生した
プラズマの発光は、穴17を通りガラス板15を透過し
た後、集光レンズ19により集光され、ファイバ3を経
て分光分析部4に入る。
The structure of the plasma shielding means 14 attached to the daylighting window 1 in FIG. 2 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a sectional view of the plasma shielding means. This plasma shielding means is attached to the daylighting window 1 of the processing chamber 2 in FIG. In FIG. 4, the wall surface 2 of the processing chamber
0 is provided with a hole 21 of a daylighting window to which a glass plate is not attached, and a shield having a plurality of elongated holes 17 in this portion and the glass plate 15 are attached with an O-ring 16 for vacuum sealing. The left side of the glass plate 15 is atmospheric air, and the right side thereof is a vacuum including the inside of the hole 17. The emitted light of the plasma generated in the processing chamber 1 passes through the glass plate 15 through the hole 17, is condensed by the condenser lens 19, and enters the spectroscopic analysis section 4 through the fiber 3.

【0092】ここで、プラズマは、〔作用〕の項に述べ
たように、細長い筒状の容器内では存在できない。
Here, the plasma cannot exist in the elongated cylindrical container as described in the section [Operation].

【0093】したがって、穴17の軸方向長さを直径の
5倍以上としておけば、電子は穴17の内壁で損失しや
すくなるため、プラズマが穴17に進入できなくなる。
その結果、プラズマからの光はガラス板15に到達でき
るが、プラズマがガラス板15と接触する事はない。プ
ラズマからの光のうち、穴17の内壁で反射しながらガ
ラス板に到達するものもあるが、これらの光は反射する
ことによってそのスペクトルが変化してきているので、
取り除く必要がある。そこで、穴17の内壁をネジ状に
しておけば、これらの光は反射を繰り返す内に減衰し、
ガラス板15には達しなくなる。さらに、ガスノズル1
8からAr等の不活性ガスを導入し、これをガラス板1
5から穴17を通して処理室へ流すことにより、反応生
成物が拡散によりガラス板15に到達する事はなく、膜
が付着することもない。以上により、ガラス板15の透
過特性は経時変化するのを防止できる。
Therefore, if the length of the hole 17 in the axial direction is set to 5 times or more the diameter, electrons are likely to be lost at the inner wall of the hole 17, and plasma cannot enter the hole 17.
As a result, the light from the plasma can reach the glass plate 15, but the plasma does not contact the glass plate 15. Some of the light from the plasma reaches the glass plate while being reflected by the inner wall of the hole 17, but the spectrum of these lights is changing by reflection, so
It needs to be removed. Therefore, if the inner wall of the hole 17 is formed in a screw shape, these lights are attenuated while repeating reflection,
It does not reach the glass plate 15. Furthermore, the gas nozzle 1
Inert gas such as Ar was introduced from 8 and the glass plate 1
By flowing from 5 to the processing chamber through the hole 17, the reaction product does not reach the glass plate 15 by diffusion, and the film does not adhere. As described above, it is possible to prevent the transmission characteristics of the glass plate 15 from changing with time.

【0094】Wウェハをモニタする実施例については、
補正処理手段を用いた場合と同じである。
For an example of monitoring a W wafer,
This is the same as when the correction processing means is used.

【0095】なお、本実施例の方法は、高周波放電プラ
ズマだけでなく、直流放電プラズマやマイクロ波放電プ
ラズマの場合にも同様に適用できる。
The method of this embodiment can be applied not only to high-frequency discharge plasma but also to direct-current discharge plasma and microwave discharge plasma.

【0096】以下に、本発明の他の実施例を示す。図9
は、本発明をエッチング装置に適用した場合の、プラズ
マ処理モニタの概念図を示す。プラズマ処理モニタは、
プラズマ発光検出102、信号検出部103、放電状態
推定部104、データ処理部105、出力部106から
構成される。以下、各ユニットの動作を、簡単に説明す
る。プラズマ発光検出部102は、エッチング装置10
1のプラズマ発光107から発光スペクトルデータ10
9を求め、放電状態推定部104およびデータ処理部1
05に送る。また、信号検出部103は、被処理基板の
電位やプロセス条件の設定値等の信号108を入力とし
て受け取り、ディジタル信号などに加工した信号110
を、放電状態推定部104およびデータ処理部105に
送る。放電状態推定部105は、得られたデータを用い
て放電条件を推定し、放電条件推定データ111をデー
タ処理部105に送る。データ処理部105は、放電条
件推定データ111、信号110および発光スペクトル
データ109を用いてエッチング装置101の処理室内
部の反応生成物の量や状態、部品の劣化状態等を推定
し、装置の保守、エッチング処理の異常警報等の情報
(状態推定データ113、警報出力112)として出力
部106に送りデータを表示する。また所定のエッチン
グ処理特性からのずれを補正するための処理圧力、ガス
流量、プラズマ発生用電力等の設定条件を求め、これら
をフィードバック信号114としてエッチング装置10
1に送る。エッチング装置101は得られたフィードバ
ック信号114により設定条件を変更し所定のエッチン
グ特性からのずれを補正する。
Another embodiment of the present invention will be shown below. FIG.
FIG. 3 is a conceptual diagram of a plasma processing monitor when the present invention is applied to an etching device. Plasma processing monitor
The plasma emission detection 102, the signal detection unit 103, the discharge state estimation unit 104, the data processing unit 105, and the output unit 106. The operation of each unit will be briefly described below. The plasma emission detection unit 102 includes the etching device 10
Emission spectrum data 10 from plasma emission 107
9, the discharge state estimation unit 104 and the data processing unit 1 are obtained.
Send to 05. Further, the signal detection unit 103 receives a signal 108 such as a potential of the substrate to be processed and a set value of process conditions as an input, and a signal 110 processed into a digital signal or the like.
Is sent to the discharge state estimation unit 104 and the data processing unit 105. The discharge state estimation unit 105 estimates the discharge condition using the obtained data, and sends the discharge condition estimation data 111 to the data processing unit 105. The data processing unit 105 uses the discharge condition estimation data 111, the signal 110, and the emission spectrum data 109 to estimate the amount and state of reaction products in the processing chamber of the etching apparatus 101, the deterioration state of parts, and the like, and maintain the apparatus. The data is sent to the output unit 106 and displayed as information (state estimation data 113, alarm output 112) such as an etching abnormality alarm. Further, setting conditions such as a processing pressure, a gas flow rate, and a power for plasma generation for correcting a deviation from a predetermined etching processing characteristic are obtained, and these are used as a feedback signal 114 for the etching apparatus 10.
Send to 1. The etching apparatus 101 changes the setting condition by the obtained feedback signal 114 to correct the deviation from the predetermined etching characteristic.

【0097】以下に、主要なユニットに関して、詳細に
説明する。
The main units will be described in detail below.

【0098】まず、放電状態推定部について説明する。
一般に、プラズマ処理装置では、処理を続けるに従い装
置の劣化が起こり、部品の清掃、交換等の保守作業が必
要となる。部品の劣化により、設定したプロセス条件と
処理室内の実効的なプロセス条件が異なってくる可能性
がある。例えば、通常、処理ガスの流量は、マスフロー
コントローラと呼ばれる装置を用いて、所定の流量が得
られるように制御されている。マスフローコントローラ
は、流量計測部と流量制御部から構成されている。通
常、マスフローコントローラの流量計測部では、ガスの
流路を流量計測用のコンダクタンスの小さい流路(流路
1)とコンダクタンスの大きな流路(流路2)に分岐し
ている。流路1と流路2のコンダクタンス比が変化しな
ければ、全流量を正確に計測できるが、例えば、一方の
流路に異物が混入すると、流路1と流路2のコンダクタ
ンス比が変化し、所定の設定値と異なる量の処理ガスが
供給される。
First, the discharge state estimating section will be described.
Generally, in a plasma processing apparatus, the apparatus deteriorates as the processing is continued, and maintenance work such as cleaning and replacement of parts is required. Due to deterioration of parts, the set process conditions and the effective process conditions in the processing chamber may differ. For example, the flow rate of the processing gas is usually controlled using a device called a mass flow controller so that a predetermined flow rate can be obtained. The mass flow controller is composed of a flow rate measurement unit and a flow rate control unit. Usually, in the flow rate measuring unit of the mass flow controller, the gas flow path is branched into a flow path measuring flow path having a small conductance (flow path 1) and a flow path having a large conductance (flow path 2). The total flow rate can be accurately measured if the conductance ratio of the flow passage 1 and the flow passage 2 does not change. However, for example, if a foreign matter is mixed in one of the flow passages, the conductance ratio of the flow passage 1 and the flow passage 2 changes. , The amount of processing gas different from the predetermined set value is supplied.

【0099】エッチング装置101で、事前に、放電状
態推定部104で推定する各項目と信号110および発
光スペクトルデータ109を同時に推定しておき、これ
をデータベースとして保存しておく。これを用いること
で、信号101および発光スペクトルデータのみが既知
の場合の放電状態を推定する。
In the etching apparatus 101, each item estimated by the discharge state estimating unit 104, the signal 110 and the emission spectrum data 109 are estimated at the same time in advance and stored as a database. By using this, the discharge state is estimated when only the signal 101 and the emission spectrum data are known.

【0100】ここで、例として、プラズマ発生用電力を
予測する場合について説明する。エッチング装置101
でプラズマ発生用電力、信号101および発光スペクト
ルデータ109を測定する。異なるプラズマ発生用電力
の大きさについて複数回測定を行い、得られたデータを
データベースとして用いる。この測定を充分数多く繰り
返すと、各データは信号空間内である領域を占める。測
定回数が少ない場合、線形化または適当な関数を仮定し
て各データ間を補間し、前記信号空間内の領域を求め
る。プラズマ発生用電力が未知の場合、信号101およ
び発光スペクトルデータ109のみが既知のデータとし
て得られる。このデータを前記信号空間に表示すれば直
線が得られる。この直線上の点と前記データベース領域
の内点との距離が極小となる直線上の点のプラズマ発生
用電力の値が、予測値となる。予測すべき項目が複数あ
る場合も、同様の手順で予測値を求めることができる。
また、信号空間内の2点間の距離の定義として、各軸の
座標値の差の二乗和、差の絶対値の和、差の二乗に正の
重みを乗じたものの和などを用いることができる。
Here, as an example, a case of predicting the power for plasma generation will be described. Etching device 101
Then, the power for plasma generation, the signal 101 and the emission spectrum data 109 are measured. The data obtained is measured a plurality of times for different power levels for plasma generation, and the obtained data is used as a database. If this measurement is repeated a sufficient number of times, each data occupies an area within the signal space. When the number of measurements is small, linearization or an appropriate function is assumed to interpolate between the data, and the area in the signal space is obtained. When the plasma generation power is unknown, only the signal 101 and the emission spectrum data 109 are obtained as known data. A straight line can be obtained by displaying this data in the signal space. The value of the plasma generation power at the point on the straight line where the distance between the point on the straight line and the inner point of the database area is the minimum is the predicted value. Even when there are a plurality of items to be predicted, the predicted value can be obtained by the same procedure.
In addition, as the definition of the distance between two points in the signal space, it is possible to use the sum of squares of differences in coordinate values of each axis, the sum of absolute values of differences, the sum of squares of differences multiplied by a positive weight, or the like. it can.

【0101】データベースとして保存されたデータを用
いて、同一の構造を持つ複数の異なる装置の比較を行な
うことができる。比較の基準となるエッチング装置(以
下標準装置と呼ぶ。)で取得したデータベースと、比較
されるエッチング装置(以下比較装置と呼ぶ。)のデー
タベースとを比較する。一般に、標準装置のデータベー
スと比較装置のデータベースは、信号空間内で異なる領
域を占める。領域が異なる原因は、測定の誤差、および
標準装置と比較装置の差と考えられる。そこで、推定対
象となる各軸の平行移動および、縮小拡大なる変換を施
し、標準装置と比較装置の信号空間内でのデータベース
の違いを吸収する。このとき用いた推定対象となる各軸
の平行移動および縮小拡大をあらわすパラメータで、標
準装置と比較装置との違いを定量化できる。
The data stored as a database can be used to compare a plurality of different devices having the same structure. A database acquired by an etching apparatus (hereinafter referred to as a standard apparatus) serving as a reference for comparison is compared with a database of an etching apparatus to be compared (hereinafter referred to as a comparison apparatus). Generally, the standard device database and the comparator device database occupy different regions in the signal space. The cause of the different areas is considered to be the measurement error and the difference between the standard device and the comparison device. Therefore, parallel movement of each axis to be estimated and conversion of reduction / enlargement are performed to absorb the difference between the databases of the standard device and the comparison device in the signal space. The parameter used at this time, which represents the parallel movement and reduction / enlargement of each axis to be estimated, can quantify the difference between the standard device and the comparison device.

【0102】例えば、プラズマ発生用電力のみが推定対
象である場合を例に説明する。標準装置のデータベース
と比較装置のデータベースを比較する。標準装置、比較
装置のデータベースを構成する各点をベクトルでそれぞ
For example, the case where only the power for plasma generation is an estimation target will be described as an example. Compare the database of the standard device and the database of the comparison device. Each point that constitutes the database of the standard device and the comparison device is expressed as a vector.

【0103】とする。ただし、データベース各点のプラ
ズマ発生用電力をWi:(i=1〜N)とする。また距
離を求める関数をdとする。このとき
It is assumed that However, the database plasma generation power of each point W i: a (i = 1~N). The function for finding the distance is d. At this time

【0104】[0104]

【数3】 (Equation 3)

【0105】を極小にするa、bを求め、これにより標
準装置に対し比較装置が異なる度合いを評価することが
できる。また、上記a、bを用いて放電状態推定データ
111または信号110を変換することで標準装置を基
準とし、比較装置の放電状態推定データを校正すること
ができる。距離の定義として各軸の座標値の差の二乗
和、差の絶対値の和、差の二乗に正の重みを乗じたもの
の和などを用いることができる。また推定対象が複数あ
る場合にも同様の手順で標準装置に対し比較装置を校正
することができる。
It is possible to evaluate the degree to which the comparison device is different from the standard device, by obtaining a and b that minimizes. Further, by converting the discharge state estimation data 111 or the signal 110 using the above a and b, the discharge state estimation data of the comparison device can be calibrated with the standard device as a reference. As the definition of the distance, the sum of squares of the difference between the coordinate values of the respective axes, the sum of the absolute values of the differences, the sum of the squares of the differences multiplied by a positive weight, and the like can be used. Further, when there are a plurality of estimation targets, the comparison device can be calibrated with respect to the standard device by the same procedure.

【0106】次に、データベースの構成に関する実施例
について説明する。演算処理を高速またはリアルタイム
に行うためには、データベースはなるべく小さいほうが
望ましい。一般に、プラズマの発光スペクトルに現れる
ピークは放電条件(プラズマ発生電力、圧力、ガス流量
など)に対応して変化するものだけではなく、これらの
変化に無関係なものも存在する。データベースとして
は、放電条件に無関係なピーク(波長)は有効に利用す
ることができない。したがって、これらのデータをデー
タベースから削除することによって、データベースを小
さくすることができる。以下に、有効なデータと無効な
データの判別の方法について説明する。
Next, an embodiment relating to the structure of the database will be described. In order to perform arithmetic processing at high speed or in real time, it is desirable that the database is as small as possible. In general, the peaks appearing in the emission spectrum of plasma are not only those that change according to the discharge conditions (plasma generation power, pressure, gas flow rate, etc.) but also those that are unrelated to these changes. As a database, peaks (wavelengths) unrelated to discharge conditions cannot be effectively used. Therefore, by deleting these data from the database, the size of the database can be reduced. The method of distinguishing between valid data and invalid data will be described below.

【0107】ここでは、プラズマ発生電力依存性のデー
タベース作成方法について述べる。このデータベースを
作成するために、プラズマ発生電力を変化させたときの
プラズマ発光スペクトルを取得する。ある値のプラズマ
発生電力について発光スペクトルの取得を複数回行う
が、プラズマ発生電力はランダムに変化させて行う。
Here, a method of creating a database of plasma generation power dependency will be described. In order to create this database, the plasma emission spectrum when the plasma generation power is changed is acquired. The emission spectrum is acquired a plurality of times for a certain value of plasma generation power, but the plasma generation power is randomly changed.

【0108】すなわち、表1に示す順に、発光スペクト
ル取得を行う。表1では、プラズマ発生電力を9条件、
くり返し回数を10回として合計90回のデータ取得を
行う例について示している。表中の数字が推定の順番を
表している。このようにして測定した発光スペクトル
を、ある波長のピークについて表2のように整理する。
したがって、表2は波長の数だけ得られる。表2におい
て、縦の列は同一のプラズマ発生電力でくり返し測定し
たときの結果、横の行はプラズマ発生電力の変化に対応
した結果を表している。表2では、さらに、列ごとの分
散(以下列方向分散)、行ごとの分散(以下行方向分
散)を追加してある。これらはそれぞれくり返し測定に
よる変動、プラズマ発生電力の変化による変動を表して
いる。行方向分散が列方向分散と同程度ならば、この波
長の発光強度はプラズマ発生伝量には対応していないと
言える。したがって、データベースとしては、行方向分
散が列方向分散より十分大きくなる波長のみをもって構
成すれば、すべてのデータが有効に利用できる。ガス流
量依存性や圧力依存性のデータベースも、同様の方法で
作成する。
That is, the emission spectra are acquired in the order shown in Table 1. In Table 1, the plasma generation power is 9 conditions,
An example is shown in which the number of times of repetition is 10, and the data is acquired 90 times in total. The numbers in the table indicate the order of estimation. The emission spectrum thus measured is arranged as shown in Table 2 for a peak of a certain wavelength.
Therefore, Table 2 is obtained by the number of wavelengths. In Table 2, the vertical columns show the results of repeated measurement with the same plasma generation power, and the horizontal rows show the results corresponding to changes in plasma generation power. In Table 2, the variance for each column (hereinafter, column-wise variance) and the variance for each row (hereafter, row-wise variance) are added. These represent fluctuations due to repeated measurement and fluctuations due to changes in plasma generation power, respectively. If the row-direction dispersion is approximately the same as the column-direction dispersion, it can be said that the emission intensity at this wavelength does not correspond to the amount of plasma generation. Therefore, all the data can be effectively used if the database is configured with only the wavelength at which the row-direction dispersion is sufficiently larger than the column-direction dispersion. Databases for gas flow rate dependency and pressure dependency are created in the same way.

【0109】[0109]

【表1】 [Table 1]

【0110】[0110]

【表2】 [Table 2]

【0111】次に、データ処理部について説明する。デ
ータ処理部では、エッチング装置101の構成要素の故
障の発生、清掃の必要性が高い、交換の必要性が高い等
のイベントと、発光スペクトルデータ109、放電状態
推定データ111および信号110の関係を論理式で記
述しておき、入力データから前期各イベントの発生を予
測する。例えば、発光スペクトルデータ109におい
て、777nmの発光が前回の放電時と比較して所定の
割合以上の増大を示し、かつ、処理ガスを導入しない時
の処理室の圧力の指示値が前回と比べて所定の割合以上
の増大を示した場合、処理室に外部から酸素が混入した
ことが疑われ、処理室にもれが発生したという警報出力
を発する。また、ガス流量の設定値と発光スペクトルデ
ータ109等から推定したガス流量の推定値が所定の割
合以上異なり、かつ処理室を排気する真空ポンプの排気
量が増大した場合、ガス流量の制御機構が故障したこと
を予測し、警報を発する。論理として、2値論理または
ファジイ論理を用いることができる。
Next, the data processing section will be described. In the data processing unit, the relation between the emission spectrum data 109, the discharge state estimation data 111, and the signal 110 and the event such as the occurrence of a failure of the constituent elements of the etching apparatus 101, the necessity of cleaning is high, the necessity of replacement is high, and the like. It is described in a logical expression and the occurrence of each event in the previous term is predicted from the input data. For example, in the emission spectrum data 109, the emission of 777 nm shows an increase of a predetermined ratio or more as compared with the previous discharge, and the instruction value of the pressure of the processing chamber when the processing gas is not introduced is compared with the previous time. When the increase exceeds a predetermined rate, it is suspected that oxygen was mixed into the processing chamber from the outside, and an alarm output that the leakage has occurred in the processing chamber is issued. Further, when the set value of the gas flow rate and the estimated value of the gas flow rate estimated from the emission spectrum data 109 and the like differ by a predetermined ratio or more, and the exhaust amount of the vacuum pump that exhausts the processing chamber increases, the gas flow rate control mechanism operates. It predicts a failure and gives an alarm. As the logic, binary logic or fuzzy logic can be used.

【0112】図10に、プラズマ処理モニタのハードウ
ェア構成を示す。エッチング装置201のプラズマ発光
を取得するための窓には、光ファイバ205が接続され
ており、プラズマ発光を分光器202に入射させる。分
光器202は、信号線を用いてデータ処理機203に発
光スペクトルデータを伝送する。また、エッチング装置
201とデータ処理機203も信号線で接続されてお
り、図9に示す信号108、フィードバック信号114
がやり取りされる。データ処理機203には出力装置2
04が接続され、図1に示す状態推定データ113、警
報出力112が伝送される。
FIG. 10 shows the hardware configuration of the plasma processing monitor. An optical fiber 205 is connected to a window for acquiring plasma emission of the etching apparatus 201, and plasma emission is made incident on the spectroscope 202. The spectroscope 202 transmits the emission spectrum data to the data processor 203 using the signal line. The etching device 201 and the data processor 203 are also connected by a signal line, and the signal 108 and the feedback signal 114 shown in FIG.
Are exchanged. Output device 2 to data processor 203
04 is connected, and the state estimation data 113 and the alarm output 112 shown in FIG. 1 are transmitted.

【0113】更に、本発明の他の実施例を、図21と図
22とを用いて説明する。
Further, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 21 and 22.

【0114】図21は、本発明の他の実施例のドライエ
ッチング装置の構成を示す。
FIG. 21 shows a dry etching apparatus according to another embodiment of the present invention.

【0115】一般に、装置異常を検出するには、正常な
装置状態とその範囲を定義する必要がある。この正常な
装置状態を、標準状態と呼ぶことにする。標準状態と現
在の装置状態を比較し、正常、異常の判断を行なう。図
21に、本発明を用いたエッチング装置を示す。装置状
態として、 (1)マイクロ波入反射電力808 (2)ガス流量809 (3)プラズマ発光スペクトル810 (4)処理室圧力811 (5)RF整合器の整合状態812 (6)静電チャック電圧、電流813 (7)RF入反射電力814 (8)圧力調整器バルブ開度815 (9)ウエハ温度820 (10)コイル電圧、電流821 の各項目を、AD変換器807によりディジタルデータ
に変換した後、演算処理器822にて解析し、装置異常
を検出する。また、演算処理器822は、これらの装置
状態を保存し、異常検出を行なったとき、あるいは随
時、装置状態を外部に取り出すことができる。過去の装
置状態を、異常発生原因の究明または装置管理に用いる
こともできる。
Generally, in order to detect a device abnormality, it is necessary to define a normal device state and its range. This normal device state will be referred to as a standard state. The standard condition and the current device condition are compared to judge normality / abnormality. FIG. 21 shows an etching apparatus using the present invention. As the device state, (1) microwave reflected power 808 (2) gas flow rate 809 (3) plasma emission spectrum 810 (4) process chamber pressure 811 (5) RF matcher matching state 812 (6) electrostatic chuck voltage , Current 813 (7) RF input / reflected power 814 (8) pressure regulator valve opening 815 (9) wafer temperature 820 (10) coil voltage, current 821 items were converted to digital data by the AD converter 807. After that, the arithmetic processing unit 822 analyzes it to detect a device abnormality. In addition, the arithmetic processing unit 822 can store these device states and take out the device states to the outside when an abnormality is detected or at any time. The past device status can be used for investigating the cause of the abnormality or for device management.

【0116】多数の装置状態を示す各項目を、ある期間
にわたり記録し、これらのデータから、装置状態の平均
値、標準偏差を求めることができる。装置状態が平均値
の近くにあれば、正常、離れていれば異常と判断するこ
とができる。平均値に近いか遠いか、つまり、異常判定
のしきい値は、標準偏差を基準に決定することができ
る。平均値、標準偏差はデータ数、データの総和、デー
タの2乗和から求めることができる。
Each item indicating a large number of device states can be recorded for a certain period, and the average value and standard deviation of the device states can be obtained from these data. If the device status is close to the average value, it can be judged to be normal, and if it is far from it, it can be judged to be abnormal. Whether it is close to or far from the average value, that is, the threshold value for abnormality determination can be determined based on the standard deviation. The average value and standard deviation can be obtained from the number of data, the total sum of data, and the sum of squares of data.

【0117】標準状態の設定法として、 (1)ある区間内で求めた平均値、標準偏差を用いる。As the standard state setting method, (1) the average value and standard deviation obtained in a certain section are used.

【0118】(2)平均値、標準偏差を新たなデータが
得られるたびに更新する。
(2) The average value and standard deviation are updated each time new data is obtained.

【0119】の2通りのどちらかを用いることができ
る。
Either one of the two can be used.

【0120】また、装置の通常の運転状態を求める他の
方法として、平均値にかえて中央値、度数分布における
最多値を用いることもできる。運転状態のばらつきを、
標準偏差にかえて分散、最大値と最小値の差である範
囲、絶対偏差なども用いることができる。
As another method for obtaining the normal operating state of the apparatus, the median value and the maximum value in the frequency distribution may be used instead of the average value. Dispersion of operating conditions
Instead of the standard deviation, the variance, the range of the difference between the maximum value and the minimum value, the absolute deviation, or the like can be used.

【0121】装置状態のうち、プラズマ発光スペクトル
について標準状態を求める手順を、以下に説明する。プ
ラズマ発光の時間変化を、複数の時間領域毎に線分で近
似し、その線分の端点の座標を用いて変化の特徴を表現
することができる。領域の個数(何本の線分で近似する
か)は、時間変化のパターンによって決定することがで
きる。エッチングにおける被エッチング材料の発光時間
変化の場合、5本の線分で近似することが適当である。
The procedure for obtaining the standard state of the plasma emission spectrum among the apparatus states will be described below. The time change of plasma emission can be approximated by a line segment for each of a plurality of time regions, and the characteristics of the change can be expressed using the coordinates of the end points of the line segment. The number of regions (how many line segments are approximated) can be determined by the pattern of time change. In the case of the change in the light emission time of the material to be etched during etching, it is appropriate to approximate it with five line segments.

【0122】以下に、プラズマ発光の時間変化を複数の
線分で近似する方法について、説明する。
A method of approximating the time change of plasma emission by a plurality of line segments will be described below.

【0123】図22に、被エッチング材発光の時間変化
を、モデル化して示す。通常、被エッチング材発光の時
間変化は、図22に示すように、5個の領域にわけて考
えることができ、概略5本の線分で時間変化を近似する
ことができる。以下に線分近似のアルゴリズムを示す。
FIG. 22 shows a model of the temporal change in the light emission of the material to be etched. In general, the time change of the light emission of the material to be etched can be divided into five regions as shown in FIG. 22, and the time change can be approximated by approximately five line segments. The algorithm of line segment approximation is shown below.

【0124】(1)発光強度の2階微分値の極大極小、
処理の開始、終了から各領域の時間境界の初期値
(T1’〜T6’)を求める。ただしTi’<Ti+1’(i
=1〜5)、T1’は処理の開始時刻、T6’は処理の終
了時刻とする。またT2’、T3’はそれぞれ前半の極大
値、極小値、T4’、T5’はそれぞれ後半の極小値、極
大値である。
(1) Maximum and minimum of the second derivative of the emission intensity,
From the start and end of the processing, the initial value (T 1 'to T 6 ') of the time boundary of each area is obtained. However, T i '<T i + 1 ' (i
= 1 to 5), T 1 ′ is the processing start time, and T 6 ′ is the processing end time. Further, T 2 ′ and T 3 ′ are the maximum and minimum values in the first half, and T 4 ′ and T 5 ′ are the minimum and maximum values in the second half, respectively.

【0125】(2)区間(Ti’〜Ti+1’)で最小自乗
法により直線近似する。
(2) Linear approximation is performed by the least square method in the interval (T i 'to T i +1 ').

【0126】(3)直線の交点、処理の開始、終了時刻
からT1〜T6を求める。ただしTi<Ti+1(i=1〜
5)、T1(=T1’)は処理の開始時刻、T6(=
6’)は処理の終了時刻とする。またTi+1は(Ti
〜Ti+1’)で最小自乗法により直線と(Ti+1’〜T
i+2’)で最小自乗法により求めた直線の交点のx座標
を示す。ただしi=1,2,3,4である。
(3) T 1 to T 6 are obtained from the intersections of straight lines and the start and end times of processing. However, T i <T i + 1 (i = 1 to 1
5), T 1 (= T 1 ') is the processing start time, T 6 (=
T 6 ') is the end time of the processing. Also, T i + 1 is (T i '
~ T i + 1 ') and a straight line (T i + 1 ' ~ T
i + 2 ') shows the x coordinate of the intersection of the straight lines obtained by the method of least squares. However, i = 1, 2, 3, 4.

【0127】(4)T1〜T6をT1’〜T6’と置き換え
る。
[0127] (4) the T 1 ~T 6 replace the T 1 '~T 6'.

【0128】(5)収束を判定し、未収束の場合は
(2)へ戻る。
(5) It is determined whether or not convergence has occurred, and if not converged, the procedure returns to (2).

【0129】上記アルゴリズムで得られた線分の端点の
座標が、時間変化の特徴を表す。これら各線分の端点を
特徴点と呼ぶことにする。上記アルゴリズムのうち、2
階微分の極大極小となる時刻を求める過程は、適当な初
期値を用いることで省略してもよい。例えば、初期値と
して直前に処理した基板に関する時間変化の特徴点の時
刻を用いることができる。
The coordinates of the end points of the line segment obtained by the above algorithm represent the characteristic of time change. The end points of each of these line segments will be called feature points. 2 of the above algorithms
The process of obtaining the time at which the maximum and minimum of the differential is obtained may be omitted by using an appropriate initial value. For example, the time of the characteristic point of the time change regarding the substrate processed immediately before can be used as the initial value.

【0130】特徴点の座標から、各時間領域の長さ、各
特徴点の発光強度を求めることができる。各時間領域の
長さ、各特徴点の発光強度に関して、平均値および標準
偏差を求めることができる。
The length of each time region and the emission intensity of each feature point can be obtained from the coordinates of the feature point. With respect to the length of each time region and the emission intensity of each feature point, the average value and standard deviation can be obtained.

【0131】直線近似からの偏差は、以下に示す手順を
用いて処理する。偏差を線分近似した各時間領域毎に、
時間をそろえるために圧縮、伸長して正規化する。正規
化した各時刻毎に平均値、標準偏差を求める。
Deviations from the linear approximation are processed using the following procedure. For each time domain where the deviation is approximated by a line segment,
It is compressed and decompressed to normalize in time. The average value and standard deviation are calculated for each normalized time.

【0132】その他の装置状態を示す各項目の時間変化
を、同様の手法を用いて近似した線分と線分近似からの
偏差で表現することができる。被処理基板毎に前記デー
タ処理を施し、平均値および標準偏差を求めることがで
きる。すなわち、各測定項目毎に (1)線分近似した各時間領域の長さの平均値および標
準偏差 (2)各特徴点の高さの平均値および標準偏差 (3)線分近似した各時間領域での線分近似からの偏差
の平均値と標準偏差を得る。
The change over time of each item indicating the other device state can be expressed by a line segment approximated by the same method and a deviation from the line segment approximation. By performing the data processing for each substrate to be processed, the average value and standard deviation can be obtained. That is, for each measurement item, (1) the average value and standard deviation of the lengths of the time areas approximated by the line segments (2) the average value and the standard deviation of the heights of the feature points (3) the time values approximated by the line segments Obtain the mean and standard deviation of the deviations from the line segment approximation in the region.

【0133】異常検出器の運用アルゴリズムは、以下の
とおりである。
The operation algorithm of the abnormality detector is as follows.

【0134】(1)装置状態の採取する。(1) Collect the device status.

【0135】(2)装置状態の線形近似によるモデル化
を行なう。
(2) The apparatus state is modeled by linear approximation.

【0136】(3)標準状態とその範囲の更新を行な
う。
(3) The standard state and its range are updated.

【0137】(4)現在の装置状態と標準状態を標準状
態の範囲を考慮して比較し、装置異常の判定を行なう。
(4) The present apparatus state and the standard state are compared in consideration of the range of the standard state, and the apparatus abnormality is judged.

【0138】(5)装置異常と判定した場合は(6)に
進む。正常と判定した場合は(1)へ戻る。
(5) If it is determined that the device is abnormal, the process proceeds to (6). When it is determined to be normal, the procedure returns to (1).

【0139】(6)現在の装置状態および標準状態とそ
の範囲を出力する。装置異常の程度を判定し重大な異常
の場合には装置を停止する。軽微な異常報告を出し、
(1)へ戻る。
(6) The current device status and standard status and their range are output. The extent of the equipment abnormality is judged and the equipment is stopped in the case of a serious abnormality. Issue a minor anomaly report,
Return to (1).

【0140】上記アルゴリズムのうち(3)と(4)の
順序は逆でもよい。
The order of (3) and (4) in the above algorithm may be reversed.

【0141】以下に、装置異常の判定法、装置異常の程
度の評価法について説明する。装置状態の各項目につい
て、前述のように複数の平均値と標準偏差が得られる。
各平均値と標準偏差に関し、数式(1)のように正常範
囲を定義する。
Hereinafter, a method of judging the apparatus abnormality and a method of evaluating the degree of the apparatus abnormality will be described. For each item of device status, a plurality of average values and standard deviations are obtained as described above.
For each average value and standard deviation, a normal range is defined as in equation (1).

【0142】[0142]

【数4】 [Equation 4]

【0143】ただし However,

【0144】である。It is

【0145】ここで、kの値はこのパラメータに関する
異常検出率を勘案して決定する。一般に、多数のデータ
を集めると、その度数分布は正規分布に近づくことが知
られている。前記パラメータが正規分布する場合、kの
値とこのパラメータを観測したとき正常範囲にある確率
は、表3のようになることが知られている。
Here, the value of k is determined in consideration of the abnormality detection rate regarding this parameter. It is generally known that when a large number of data are collected, the frequency distribution thereof approaches a normal distribution. It is known that when the parameter is normally distributed, the value of k and the probability of being in the normal range when observing this parameter are as shown in Table 3.

【0146】[0146]

【表3】 [Table 3]

【0147】各パラメータ毎にkの値を決定し、該パラ
メータについての正常、異常を判定する。どのパラメー
タで異常が発生したか、また、平均値からのずれは標準
偏差と比べてどの程度の大きさか、に応じて異常内容を
分類し、装置異常の程度と異常内容を判定する。
The value of k is determined for each parameter, and it is determined whether the parameter is normal or abnormal. The abnormality content is classified according to which parameter the abnormality has occurred, and how large the deviation from the average value is compared with the standard deviation, and the degree of the apparatus abnormality and the abnormality content are determined.

【0148】本実施例によれば、プラズマエッチング装
置におけるウエハのエッチング処理の状態を常時監視し
て、その処理特性を一定に維持することができるので、
不良の発生を防止できる効果がある。
According to this embodiment, the state of wafer etching processing in the plasma etching apparatus can be constantly monitored and the processing characteristics can be maintained constant.
This is effective in preventing the occurrence of defects.

【0149】[0149]

【発明の効果】本発明によれば、採光窓に補正手段又は
プラズマ遮蔽手段を設けたので、プラズマの影響による
採光窓の光透過特性の経時変化の影響を小さくすること
ができ、プラズマ及びエッチング中の反応生成物のスペ
クトルを安定して正確にモニタできるようになった。ま
た、このように安定した状態でスペクトルを正確にモニ
タしてエッチング処理の条件を制御することにより、長
期間安定したエッチング処理を持続することが可能にな
った。
According to the present invention, since the correction means or the plasma shielding means is provided in the daylighting window, it is possible to reduce the influence of the time-dependent change of the light transmission characteristics of the daylighting window due to the influence of the plasma, and the plasma and the etching. The spectrum of the reaction product inside can be stably and accurately monitored. Further, by accurately monitoring the spectrum in such a stable state and controlling the conditions of the etching process, it becomes possible to continue the stable etching process for a long period of time.

【0150】また、本発明によれば、プラズマエッチン
グ装置のウエハのエッチング処理を常時監視してその処
理特性を一定に維持できるので、不良の発生を防止でき
る効果がある。
Further, according to the present invention, since the etching processing of the wafer of the plasma etching apparatus can be constantly monitored and the processing characteristics thereof can be kept constant, the occurrence of defects can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の全体構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the present invention.

【図2】プラズマ遮蔽手段を採用した本発明の全体構成
を示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of the present invention that employs plasma shielding means.

【図3】スペクトルの補正処理の結果を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a result of spectrum correction processing.

【図4】遮蔽手段を示す断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a shielding means.

【図5】図5Aは、タングステンの発光強度とエッチン
グレートとの関係を示す図、図5Bは、発光強度の時間
変化を示す図。
5A is a diagram showing the relationship between the emission intensity of tungsten and the etching rate, and FIG. 5B is a diagram showing the change over time of the emission intensity.

【図6】エッチング処理中のプラズマの発光強度の時間
変化を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a temporal change in emission intensity of plasma during an etching process.

【図7】プラズマの発光波長と発光強度との関係を示す
図。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the emission wavelength and emission intensity of plasma.

【図8】均一性検出のアルゴリズムを示す図。FIG. 8 is a diagram showing an algorithm for uniformity detection.

【図9】本発明の他の実施例の概念図である。FIG. 9 is a conceptual diagram of another embodiment of the present invention.

【図10】本発明の他の実施例のハードウェア構成図で
ある。
FIG. 10 is a hardware configuration diagram of another embodiment of the present invention.

【図11】汚れのない処理室における発光スペクトル図
である。
FIG. 11 is an emission spectrum diagram in a processing chamber without contamination.

【図12】汚れた処理室における発光スペクトル図であ
る。
FIG. 12 is an emission spectrum diagram in a dirty processing chamber.

【図13】放電電力の変化による発光スペクトル変化図
である。
FIG. 13 is a diagram showing a change in emission spectrum due to a change in discharge power.

【図14】放電圧力の変化による発光スペクトル変化図
である。
FIG. 14 is a diagram showing a change in emission spectrum due to a change in discharge pressure.

【図15】ガス流量の変化による発光スペクトル変化図
である。
FIG. 15 is a diagram showing an emission spectrum change according to a change in gas flow rate.

【図16】本発明のプラズマエッチング装置の断面図で
ある。
FIG. 16 is a sectional view of the plasma etching apparatus of the present invention.

【図17】本発明の一実施例のブロック図。FIG. 17 is a block diagram of an embodiment of the present invention.

【図18】本発明の信号処理のフローチャート。FIG. 18 is a flowchart of signal processing according to the present invention.

【図19】図19A,19Bは、発光スペクトルの説明
図。
19A and 19B are explanatory diagrams of emission spectra.

【図20】発光強度の変化の説明図。FIG. 20 is an explanatory diagram of changes in emission intensity.

【図21】本発明を用いたドライエッチング装置の構成
を示す。
FIG. 21 shows a configuration of a dry etching apparatus using the present invention.

【図22】ドライエッチング装置における被エッチング
材発光の時間変化を示す。
FIG. 22 shows a time change of light emission of a material to be etched in a dry etching apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…採光窓、 2…処理室、 4…分光分析部、
8…参照光源、11…データ処理部、 13…電圧
測定器、 14…遮蔽手段、507,508,509
…光学系。
1 ... Daylighting window, 2 ... Processing room, 4 ... Spectroscopic analysis unit,
8 ... Reference light source, 11 ... Data processing part, 13 ... Voltage measuring device, 14 ... Shielding means, 507, 508, 509
…Optical system.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/205 21/3065 (72)発明者 大坪 徹 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 上村 隆 東京都小平市上水本町五丁目20番1号株式 会社日立製作所半導体事業部内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication location H01L 21/205 21/3065 (72) Inventor Toru Otsubo 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Production Engineering Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Takashi Uemura 5-20-1 Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Stocks, Hitachi, Ltd. Semiconductor Division

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板をプラズマ処理するプラズマ処理方法
において、プラズマ処理室内で発生しているプラズマの
発光と、前記プラズマ処理室の外部の光源から発射して
前記プラズマ処理室内部を通過したスペクトルが既知の
光とを検出し、前記プラズマの発光と前記スペクトル既
知の光とのそれぞれのスペクトルの差を求め、該スペク
トルの差から前記プラズマ処理室の内部状態を判定する
ことを特徴とするプラズマ処理方法。
1. In a plasma processing method for plasma processing a substrate, the emission of plasma generated in the plasma processing chamber and a spectrum emitted from a light source outside the plasma processing chamber and passing through the inside of the plasma processing chamber are Plasma processing characterized by detecting a known light, obtaining a difference between respective spectra of the plasma emission and the spectrum known light, and determining the internal state of the plasma processing chamber from the difference between the spectra. Method.
【請求項2】基板をプラズマ処理するプラズマ処理方法
において、基板又は膜を形成する元素のスペクトル強度
の経時変化を検出して該検出したスペクトル強度の経時
変化を平滑処理した後、2階微分した際の最大値をエッ
チング全面終了の点とし、前記最大値より時間変化と反
対の向きに検索し、折線近似をした折線の傾きが特定値
以上の折線の構成点をエッチング終了開始の点とし、前
記全面終了の点と前記終了開始の点とから前記プラズマ
処理の均一性を検出することを特徴とするプラズマ処理
方法。
2. A plasma processing method for plasma-treating a substrate, detecting a temporal change in the spectral intensity of an element forming a substrate or a film, smoothing the detected temporal change in the spectral intensity, and then performing a second derivative. When the maximum value of the case is the end point of the entire etching, search in the direction opposite to the time change from the maximum value, and the slope of the polygonal line approximated to the polygonal line is the starting point of the etching end point, which is the specified value or more. A plasma processing method, wherein the uniformity of the plasma processing is detected from the point of completion of the entire surface and the point of start of completion.
【請求項3】内部に被処理基板を配置して処理ガスを所
定の圧力に維持し前記内部を観察するための対向する少
なくとも一対の窓部を有する処理室と、該処理ガスを所
定の圧力に維持した処理室内でプラズマを発生させるプ
ラズマ発生手段と、前記処理室の外部にあって前記対向
する一対の窓部の一方を介して前記プラズマの発光をモ
ニタするプラズマ発光モニタ手段と、前記処理室の外部
にあって前記対向する一対の窓部の前記プラズマ発光モ
ニタ手段と反対の側から前記対向する一対の窓部を介し
て前記プラズマ発光モニタ手段に参照光を照射する参照
光照射手段と、前記プラズマ発光モニタ手段でモニタし
た前記プラズマの発光と前記参照光とのデータに基づい
て前記被処理基板のプラズマ処理状態を制御する制御手
段とを備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
3. A processing chamber having at least a pair of opposing window portions for disposing a substrate to be processed therein and maintaining the processing gas at a predetermined pressure to observe the inside, and the processing gas at a predetermined pressure. Plasma generating means for generating plasma in the processing chamber maintained at, and plasma emission monitoring means for monitoring the emission of the plasma through one of the pair of opposing window portions outside the processing chamber; Reference light irradiating means for irradiating the plasma light emission monitoring means with reference light from the opposite side of the plasma emission monitoring means of the pair of opposed window portions outside the chamber through the pair of opposed window portions. A control means for controlling a plasma processing state of the substrate to be processed based on data of the light emission of the plasma monitored by the plasma light emission monitoring means and the reference light. The plasma processing apparatus according to claim.
【請求項4】基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置
において、該処理装置はスペクトル既知の光源とプラズ
マ発光を外に取り出すための採光部と該採光部を通り処
理室を貫通する光学系と処理室を通らない光学系とスペ
クトル分析を行う分光器を有し、該光源の発する光を各
光学系を経て分光器により得たスペクトルの差から該採
光部の内面状態を検出し、さらに検出した内面状態から
該処理室の内面状態を検出することを特徴とするプラズ
マ処理装置。
4. A plasma processing apparatus for plasma-treating a substrate, the processing apparatus comprising: a light source having a known spectrum; a lighting section for extracting plasma emission to the outside; an optical system passing through the lighting section and penetrating the processing chamber; It has an optical system that does not pass through and a spectroscope for performing spectrum analysis, detects the inner surface state of the daylighting section from the difference in the spectrum of the light emitted by the light source obtained by the spectroscope through each optical system, and further detects the inner surface A plasma processing apparatus, wherein an inner surface state of the processing chamber is detected from a state.
【請求項5】基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置
において、基板をプラズマ処理する処理室と、該処理室
に備えられプラズマ発光を外に取り出す採光部と、該採
光部のプラズマ側に備えられたプラズマを遮蔽する手段
を有し、前記プラズマ遮蔽手段は、プラズマが侵入でき
ないような径に対して軸方向が5倍以上長い円筒状の穴
を複数個設けた物体であることを特徴とするプラズマ処
理装置。
5. A plasma processing apparatus for plasma-treating a substrate, a processing chamber for plasma-treating a substrate, a daylighting section provided in the processing room for taking out plasma emission to the outside, and a plasma side of the daylighting section. Plasma having means for shielding plasma, wherein the plasma shielding means is an object provided with a plurality of cylindrical holes whose axial direction is 5 times or more longer than the diameter so that plasma cannot enter. Processing equipment.
【請求項6】請求項5に記載のプラズマ遮蔽手段は、採
光部側からプラズマ側へ不活性ガスを流せる構造を有す
ることを特徴とするプラズマ処理装置。
6. The plasma processing apparatus according to claim 5, wherein the plasma shielding means has a structure that allows an inert gas to flow from the side of the lighting unit to the side of the plasma.
【請求項7】基板をプラズマ処理するプラズマ処理装
置、該処理装置の処理室はプラズマ発光を外に取り出す
採光部と、プラズマ遮蔽手段をプラズマ側に設けた採光
部と、各採光部から採取したプラズマ発光スペクトルを
比較することにより、採光部の内面状態を検出する手段
を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
7. A plasma processing apparatus for performing plasma processing on a substrate, and a processing chamber of the processing apparatus is provided with a lighting section for taking out plasma emission to the outside, a lighting section provided with a plasma shielding means on the plasma side, and each lighting section. A plasma processing apparatus comprising means for detecting an inner surface state of a daylighting section by comparing plasma emission spectra.
【請求項8】基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置
において、該処理装置の処理室はプラズマ発光を外に取
り出す採光部を有し、該採光部より採取したプラズマ発
光スペクトルから該基板の処理結果を検出する機能を有
することを特徴とするプラズマ処理装置。
8. A plasma processing apparatus for plasma processing a substrate, wherein a processing chamber of the processing apparatus has a daylighting section for taking out plasma emission to the outside, and a processing result of the substrate is obtained from a plasma emission spectrum taken from the daylighting section. A plasma processing apparatus having a detecting function.
【請求項9】基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置
において、該処理装置の処理室はプラズマ発光を外に取
り出す採光部と、該採光部より採取したプラズマ発光ス
ペクトルが一定となるように該処理装置の処理条件を制
御する手段を有することを特徴とするプラズマ処理装
置。
9. A plasma processing apparatus for plasma-treating a substrate, wherein a processing chamber of the processing apparatus has a daylighting section for taking out plasma emission to the outside, and the plasma light emission spectrum collected from the daylighting section is constant. A plasma processing apparatus having means for controlling the processing conditions of.
【請求項10】真空を保持する構造を有する処理室と該
処理室にエッチングガスを導入する手段と該処理室内に
プラズマを発生維持する手段と、プラズマ状態を観察す
ることにより基板のエッチング処理特性を監視する手段
を設けたことを特徴とするプラズマエッチング装置のエ
ッチングモニタ。
10. A processing chamber having a structure for holding a vacuum, a means for introducing an etching gas into the processing chamber, a means for generating and maintaining plasma in the processing chamber, and an etching processing characteristic of a substrate by observing a plasma state. An etching monitor for a plasma etching apparatus, characterized in that a means for monitoring is provided.
【請求項11】請求項10に記載のプラズマ処理装置に
おいて、プラズマ状態の監視手段としてプラズマ発光ス
ペクトルを用いることを特徴とするプラズマエッチング
装置のエッチングモニタ。
11. An etching monitor of a plasma etching apparatus according to claim 10, wherein a plasma emission spectrum is used as a plasma state monitoring means.
【請求項12】請求項10に記載のプラズマ処理装置に
おいて、プラズマ状態の監視結果から処理の設定条件の
実効的な値を推定することを特徴とするプラズマエッチ
ング装置のエッチングモニタ。
12. An etching monitor of a plasma etching apparatus according to claim 10, wherein an effective value of a processing setting condition is estimated from a monitoring result of a plasma state.
【請求項13】本発明の請求項10に記載のプラズマ処
理装置において、プラズマ状態の監視結果から相異なる
プラズマエッチング装置間の処理特性の差を検出するこ
とを特徴とするプラズマエッチング装置のエッチングモ
ニタ。
13. A plasma processing apparatus according to claim 10 of the present invention, wherein a difference in processing characteristics between different plasma etching apparatuses is detected from a monitoring result of a plasma state. .
【請求項14】プラズマ処理装置の運転状態を測定する
機構、前記運転状態を記憶する機構、複数の前記運転状
態から通常の運転状態とその範囲を求める機構、前記通
常の運転状態と現在の運転状態を比較、評価する機構、
からなるプラズマ処理装置の状態検出装置。
14. A mechanism for measuring an operating state of a plasma processing apparatus, a mechanism for storing the operating state, a mechanism for obtaining a normal operating state and its range from a plurality of the operating states, the normal operating state and a current operation. A mechanism to compare and evaluate states,
A state detection device for a plasma processing apparatus.
【請求項15】装置の平均的な状態を、多数の状態を測
定し測定したデータを統計的に処理することにより求
め、前記平均的な状態と現在の装置状態を比較して装置
の状態を評価するプラズマ処理装置の装置状態検出方
法。
15. An average state of the device is obtained by measuring a large number of states and statistically processing the measured data, and comparing the average state and the current state of the device to determine the state of the device. A method for detecting an apparatus state of a plasma processing apparatus to be evaluated.
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