JPH10163176A - Manufacture of semiconductor element - Google Patents

Manufacture of semiconductor element

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JPH10163176A
JPH10163176A JP8322366A JP32236696A JPH10163176A JP H10163176 A JPH10163176 A JP H10163176A JP 8322366 A JP8322366 A JP 8322366A JP 32236696 A JP32236696 A JP 32236696A JP H10163176 A JPH10163176 A JP H10163176A
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JP
Japan
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end point
etching
emission spectrum
spectrum intensity
value
Prior art date
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Application number
JP8322366A
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Japanese (ja)
Inventor
Toyoichi Suzuki
豊一 鈴木
Mitsuhiro Yamada
光弘 山田
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain sure judgement of an end point by using judgement of an end point from an integral value which uses the fact that the integral value of plasma emission spectrum intensity signal is equal to reacting weight in etching, or using a moving average value of the spectrum intensity signal. SOLUTION: Emission spectrum intensity of gas plasma in an etcher 1 is detected via a spectrum analyzer 3 and a photo sensor 4. This detected signal is converted to sampling data with an A/D converter 6, and judgement of an end point and abnormality check are performed with a computer 7. In judgement of an end point, a judging function 71 from an integral value which uses the fact that the integral value of plasma emission spectrum intensity signal is equal to reacting weight in etching and a judging function 72 from a moving average value of a spectrum intensity signal are independently used or combined. An abnormality-checking function 73 checks abnormality of an etching process itself, abnormality of a detecting system of emission spectrum intensity, and generation of abnormal operation of a judging function by comparison with set values.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子の製造
方法に係り、特にドライエッチング処理の終点(エンド
ポイント)を検出するためのエンドポイント判定方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method for detecting an end point of a dry etching process.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子の製造において、エッチング
工程では、図3に示すように、基板となるウエハ上に配
線パターンを作成するため、レジスト膜で保護された部
分以外を食刻させる。食刻は、一般に、薬液を使用する
ウエットエッチングと、特定のガスを使用するドライエ
ッチングがある。
2. Description of the Related Art In the manufacture of semiconductor devices, in an etching step, as shown in FIG. 3, a portion other than a portion protected by a resist film is etched to form a wiring pattern on a wafer serving as a substrate. Etching generally includes wet etching using a chemical solution and dry etching using a specific gas.

【0003】このドライエッチングは、エッチャ内に特
定のガスを封入し、高周波高電圧を印加することでエッ
チャ内にガスプラズマを作り、被処理物のエッチングを
行う。このとき、食刻が被処理物の下の層まで達したと
きにエッチングを終了するための、エッチング終了タイ
ミングを見いだす必要がある。
[0003] In this dry etching, a specific gas is sealed in an etcher, and a high-frequency high voltage is applied to generate a gas plasma in the etcher to etch an object to be processed. At this time, it is necessary to find an etching end timing for terminating the etching when the etching reaches the layer below the workpiece.

【0004】このタイミングの検出には、被処理物表面
から終端検出層までを食刻する際に発生するプラズマの
発光スペクトル(単一波長)強度の変化から検出してい
る。
[0004] The timing is detected from a change in the intensity of the emission spectrum (single wavelength) of plasma generated when etching from the surface of the object to be processed to the end detection layer.

【0005】図4は、ガスプラズマエッチングにおける
時間−発光スペクトル強度の変化を示し、発光スペクト
ル強度が低下してある一定レベルに落ち着いた状態にな
るときを食刻のエンドポイントとして検出し、この検出
タイミングでエッチング処理を終了する。
FIG. 4 shows a change in time-emission spectrum intensity in gas plasma etching. When the intensity of the emission spectrum intensity decreases and reaches a certain level, it is detected as an etching end point. The etching process ends at the timing.

【0006】このための従来のエンドポイント検出装置
は図5に示し、エッチャ1内のガスプラズマの発光を光
ファイバー2を通して分光器3に導入し、分光器3によ
り特定の単一波長成分のみを抽出し、この光の強度をフ
ォトセンサ4により電気信号に変換し、この電気信号の
変化からエンドポイント判定部5がエンドポイントを判
定する。
A conventional endpoint detection apparatus for this purpose is shown in FIG. 5, in which emission of gas plasma in an etcher 1 is introduced into a spectroscope 3 through an optical fiber 2, and the spectrometer 3 extracts only a specific single wavelength component. Then, the intensity of the light is converted into an electric signal by the photo sensor 4, and the end point judgment unit 5 judges the end point from the change of the electric signal.

【0007】判定部5におけるエンドポイントの判定方
法には、ボックス法と二次微分法が知られている。ボッ
クス法は、図6の(a)に示すように、発光スペクトル
強度の現在の検出信号レベルに設定する幅と、時間軸に
設定する一定時間幅を持つボックスB1〜BNを検出領
域とし、この領域に対して発光スペクトル強度の変化が
横切る方向(X軸、Y軸)によってエンドポイントに達
したか否かを判定する。
The box method and the second-order differential method are known as methods for determining the end point in the determination unit 5. In the box method, as shown in FIG. 6A, boxes B1 to BN having a width set to the current detection signal level of the emission spectrum intensity and a fixed time width set to the time axis are used as detection regions. It is determined whether the end point has been reached according to the direction (X axis, Y axis) in which the change in the emission spectrum intensity crosses the region.

【0008】二次微分法は、同図の(b)に示すよう
に、発光スペクトル強度の検出信号を2回微分し、この
波形が負から正に変化するときの零点をエンドポイント
として判定する。
In the second derivative method, as shown in FIG. 1B, a detection signal of the emission spectrum intensity is differentiated twice, and a zero point when this waveform changes from negative to positive is determined as an end point. .

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】従来のエンドポイント
判定方法では、単にプラズマの発光スペクトル強度の変
化からのみ判定するため、フォトセンサ等の異常やその
他の外乱に対しての対応が弱く、誤検出が発生する場合
がある。
In the conventional endpoint determination method, since the determination is made only based on the change in the emission spectrum intensity of the plasma, the response to the abnormality of the photo sensor and other disturbances and other disturbances is weak, and erroneous detection is performed. May occur.

【0010】また、発光スペクトルのうち、単一波長の
みを検出対象とするため、誤検出が発生する場合があ
る。
Further, since only a single wavelength in the emission spectrum is to be detected, erroneous detection may occur.

【0011】エンドポイント判定に誤検出が発生した場
合、エッチングの異常が半導体製造工程のエッチング工
程より下流の工程でしか検出できないため、異常を発見
したときには、既に多くの処理工程が終わっており、莫
大な損害になる。
If an erroneous detection occurs in the endpoint determination, an etching abnormality can be detected only in a step downstream of the etching step in the semiconductor manufacturing process. Therefore, when an abnormality is found, many processing steps have already been completed. It will be a huge loss.

【0012】本発明の目的は、エンドポイントの誤検出
を防止したエンドポイント判定方法を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide an endpoint determination method that prevents erroneous detection of an endpoint.

【0013】本発明の他の目的は、エンドポイント判定
のための検出系の異常をチェックできるエンドポイント
判定方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an endpoint determination method capable of checking an abnormality in a detection system for endpoint determination.

【0014】本発明の他の目的は、エッチング工程の異
常及びエンドポイント判定の異常をエッチング工程終了
時に検出できるエンドポイント判定方法を提供すること
にある。
It is another object of the present invention to provide an endpoint determination method capable of detecting an abnormality in an etching process and an abnormality in endpoint determination at the end of the etching process.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は、プラズマ発光
スペクトル強度信号の積分値がエッチングにおける反応
量と等しくなることを利用した積分値からのエンドポイ
ントの判定、又はスペクトル強度信号の移動平均値から
のエンドポイントの判定をすることにより確実なエンド
ポイント判定を得、これにエッチング工程自体の異常や
エンドポイント判定の異常をチェックできるようにした
もので、以下の方法を特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for determining an end point from an integrated value of a plasma emission spectrum intensity signal using the fact that the integrated value of the plasma emission spectrum intensity signal is equal to a reaction amount in etching, or a moving average value of the spectrum intensity signal. In this method, a reliable endpoint determination is obtained by judging the endpoint, and an abnormality in the etching process itself and an abnormality in the endpoint determination can be checked. This is characterized by the following method.

【0016】(第1の発明)エッチング処理の終了をエ
ッチャ内のプラズマ発光スペクトル強度の検出信号のエ
ンドポイントとして判定する半導体素子の製造方法にお
いて、前記発光スペクトル強度信号の時間積分値を求
め、この積分値がエッチングにおける反応量に相当する
値になったときにエンドポイントとして判定することを
特徴とする。
(First invention) In a method of manufacturing a semiconductor device for determining the end of an etching process as an end point of a detection signal of a plasma emission spectrum intensity in an etcher, a time integration value of the emission spectrum intensity signal is obtained. When the integrated value becomes a value corresponding to the reaction amount in the etching, it is determined as an end point.

【0017】(第2の発明)前記発光スペクトル強度信
号の移動平均値を求め、この平均値の傾きが一定値を越
えたときにエンドポイントとして判定することを特徴と
する。
(Second invention) A moving average of the emission spectrum intensity signal is obtained, and when the gradient of the average exceeds a predetermined value, it is determined as an end point.

【0018】(第3の発明)エッチング工程で設定する
特定の時間内に前記エンドポイントの判定が得られない
ときにエッチング異常として検出することを特徴とす
る。
(Third invention) When the end point cannot be determined within a specific time set in the etching step, it is detected as an etching abnormality.

【0019】(第4の発明)前記エンドポイントの判定
時に前記発光スペクトル強度検出値が特定の範囲内に入
っていないときにエッチング異常として検出することを
特徴とする。
(Fourth invention) In the present invention, when the detected value of the emission spectrum intensity does not fall within a specific range when the end point is determined, it is detected as an etching abnormality.

【0020】(第5の発明)エッチング中及び前記エン
ドポイント判定時の前記積分値が時刻別の設定範囲を越
えたときにエッチング異常として検出することを特徴と
する。
(Fifth invention) An etching abnormality is detected when the integral value during etching and at the time of the end point determination exceeds a set range for each time.

【0021】(第6の発明)前記移動平均値が時刻別の
設定値を越えたときにエッチング異常として検出するこ
とを特徴とする。
(Sixth invention) When the moving average value exceeds a set value for each time, it is detected as an etching abnormality.

【0022】(第7の発明)エッチング対象となる層の
下の層のエッチングに特有の発光スペクトル強度を検出
し、この検出信号が設定値を越えても前記エンドポイン
トの判定が得られないときにエッチング異常として検出
することを特徴とする。
(Seventh invention) When an emission spectrum intensity peculiar to etching of a layer below a layer to be etched is detected, and the end point cannot be determined even if the detected signal exceeds a set value. It is characterized in that it is detected as an abnormal etching.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施形態を示す
エンドポイント判定装置を示し、図1と同等のものは同
一符号で示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an end point judging device showing an embodiment of the present invention.

【0024】図1において、フォトセンサ4に得るプラ
ズマ発光スペクトル強度の電気信号は、サンプルホール
ド回路を含むA/D変換器6によりサンプリングデータ
に変換する。
In FIG. 1, an electric signal of the plasma emission spectrum intensity obtained from the photo sensor 4 is converted into sampling data by an A / D converter 6 including a sample and hold circuit.

【0025】コンピュータ構成のエンドポイント判定部
7は、A/D変換器6からのサンプリングデータを取り
込み、このデータからエンドポイント判定と異常検出を
行うための機能をソフトウェア構成として持つ。
The computer-configured endpoint determination unit 7 has a software configuration of a function for taking in sampling data from the A / D converter 6 and performing endpoint determination and abnormality detection from the data.

【0026】エンドポイント判定部7は、エンドポイン
ト判定機能として、発光スペクトル強度信号の積分値か
ら判定するエンドポイント判定機能71と、移動平均の
チェックによるエンドポイント判定機能72とを備え
る。また、エンドポイント判定部7は、エッチング工程
での異常チェック及びエンドポイント判定の異常チェッ
ク機能73を備える。以下、各機能を図2を参照して詳
細に説明する。
The endpoint determination unit 7, as an end point determination function includes an endpoint determination function 71 determines the integral value of the emission spectrum intensity signal, and endpoint determination function 7 2 moving average check. Moreover, endpoint determination unit 7 is provided with an abnormality checking 7 3 of the abnormality check, and endpoint determination by the etching process. Hereinafter, each function will be described in detail with reference to FIG.

【0027】(1)積分値からのエンドポイント判定機
能71…プラズマ発光スペクトル強度特性の時間積分値
がエッチングにおける反応量と相関関係にあるため、こ
れがある一定の値になった時点でエンドポイントと判定
する。
(1) Function for judging end point from integrated value 7 1 ... Since the time integrated value of the plasma emission spectrum intensity characteristic is correlated with the reaction amount in etching, the end point is determined when this value reaches a certain value. Is determined.

【0028】この判定機能は、図2に示す発光スペクト
ル強度特性における時刻t0からtまでの面積(斜線
部分)に相当するものをエッチングにおける反応量と見
做して判定する。
[0028] The determining function determines and regarded as the reaction amount equivalent to the area (hatched portion) from the time t 0 in the emission spectrum intensity characteristic shown in FIG. 2 to t 2 in the etching.

【0029】この判定方法によれば、エッチングにおけ
る反応量そのものからエンドポイントを判定し、しかも
プラズマ発光スペクトル強度の検出信号にリップルが含
まれる場合やノイズ等の外乱が発生する場合にも積分に
より吸収・相殺した判定になることから、正確なエンド
ポイントを判定できる。
According to this determination method, the end point is determined from the reaction amount itself in the etching, and is absorbed by integration even when the detection signal of the plasma emission spectrum intensity contains a ripple or disturbance such as noise occurs.・ Because the judgment is canceled out, an accurate endpoint can be judged.

【0030】なお、積分開始時刻は、エッチング開始か
ら一定時間後(例えば、図2の時刻t1)とすることも
できる。この場合は、エッチング開始から時刻tまで
はスペクトル強度信号のレベルから一定のエッチング量
と見做した演算を行う。
It should be noted that the integration start time may be a fixed time after the start of etching (for example, time t1 in FIG. 2). In this case, from the etching start to time t 1 performs a calculation and considered as a certain amount of etching from the level of the spectral intensity signals.

【0031】(2)移動平均のチェックによるエンドポ
イント判定機能72…プラズマ発光スペクトル強度特性
の複数のサンプリングデータ列の移動平均を算出し、こ
の移動平均の変化からプラズマ発光スペクトル強度特性
の傾き変化をチェックすることでエンドポイントを判定
する。
(2) Endpoint determination function by checking moving average 7 2 ... Calculates a moving average of a plurality of sampling data strings of the plasma emission spectrum intensity characteristic, and changes the slope of the plasma emission spectrum intensity characteristic from the change of the moving average. Is checked to determine the endpoint.

【0032】この判定機能は、図2に黒丸点で示すサン
プリングデータが得られる度に現在のサンプリングデー
タからnサンプル(例えば5サンプル)前までのサンプ
リングデータの平均値を求め、エンドポイントのサンプ
リングデータが得られたときにはそれまでの平均値が一
定値を越えて大きく変化することを利用することでエン
ドポイントを判定する。
This determination function obtains the average value of the sampling data up to n samples (for example, 5 samples) from the current sampling data every time the sampling data indicated by a black dot in FIG. Is obtained, the end point is determined by utilizing the fact that the average value thus far greatly changes beyond a certain value.

【0033】この判定方法によれば、サンプリングデー
タの移動平均からエンドポイントを判定するため、従来
のプラズマ発光スペクトル強度のレベル変化のみからの
エンドポイント判定に比べて、ノイズ等の外乱による誤
検出を無くした正確な判定ができる。
According to this determination method, since the endpoint is determined from the moving average of the sampling data, erroneous detection due to disturbance such as noise is more likely to be made than in the conventional endpoint determination based only on the level change of the plasma emission spectrum intensity. Accurate judgment can be made.

【0034】(3)異常チェック機能73…上記の機能
1、72によるエンドポイント判定とは別に、エッチン
グ工程自体の異常や、フォトセンサの異常等による発光
スペクトル強度の検出系の異常や、機能71、72そのも
のの動作異常が発生していないかをチェックすることに
より、エッチング工程監視及びエンドポイント判定の異
常をエッチング工程終了時に検出する。このチェック機
能73には、以下のチェック項目を設ける。
[0034] (3) abnormal check function 7 3 ... Apart from the endpoint determination by function 7 1, 7 2 of the abnormality and the etching process itself, the abnormality Ya of the detection system of the emission spectrum intensity due to abnormality of the photosensor By checking whether any abnormal operation of the functions 7 1 and 7 2 has occurred, abnormalities in the monitoring of the etching process and the determination of the end point are detected at the end of the etching process. The check function 7 3, provided the following check items.

【0035】(a)エンドポイント検出タイムアウト…
特定の時間以内にエンドポイント検出が終了しているか
いないかをチェックし、検出が終了していない場合に異
常とする。
(A) Endpoint detection timeout ...
It is checked whether the endpoint detection has been completed within a specific time, and if the detection has not been completed, it is regarded as abnormal.

【0036】このチェックでの時間Toutは、図2に
示すように、エッチング開始でエンドポイントに達する
と想定される時刻よりも少し前の時刻t1からエンドポ
イントに達すると想定される時刻t2より少し後の時刻
までの時間として設定され、時刻t1から計時を開始
し、時間Toutまでにエンドポイントの判定が得られ
ないときに異常とする。
The time Tout in this check, as shown in FIG. 2, the time t 2 that is assumed to reach the endpoint from a little before time t 1 than the time that is assumed to reach the endpoint at an etching start more set as the time until the time slightly later, it starts measuring time from the time t 1, the abnormality when is not obtained determination of the endpoint by time Tout.

【0037】(b)エンドポイント出力上下限値…エン
ドポイント検出時の発光スペクトル強度検出値が特定の
範囲内に入っているかどうかをチェックし、特定の範囲
内に入っていない場合に異常とする。
(B) Upper and lower limit values of the end point output: It is checked whether or not the detected value of the emission spectrum intensity at the time of detecting the end point is within a specific range. .

【0038】このチェックでの範囲Epmax,Epm
inは、図2に示すように、エンドポイントの判定がな
された時刻t2でのスペクトル強度信号のレベルの上下
限値として設定し、エンドポイントの判定が得られたと
きのレベルの異常をチェックする。
Ranges Epmax, Epm in this check
As shown in FIG. 2, in is set as the upper and lower limits of the level of the spectrum intensity signal at the time t 2 when the endpoint is determined, and the level abnormality when the endpoint is determined is checked. I do.

【0039】(c)出力特性の積分値チェック…エンド
ポイント検出時の出力特性の積分値をチェックし、特定
量の反応が行われたか否かをチェックすることにより異
常を検出する。また、出力特性の積分値を常時監視し、
積分値が異常に上昇や下降しないかをチェックし、エッ
チング処理中の異常も検出する。
(C) Integral value check of output characteristics: The integral value of the output characteristics at the time of detecting the end point is checked, and abnormality is detected by checking whether a specific amount of reaction has been performed. Also, constantly monitor the integrated value of the output characteristics,
It is checked whether the integrated value does not rise or fall abnormally, and an abnormality during the etching process is also detected.

【0040】これらチェックは、機能71での積分動作
途中及びエンドポイント判定時の積分値と時刻別の設定
値Pimax,Piminとを周期的に比較することに
よりチェックする。
[0040] These checks are midway integration operation in function 71 and endpoint determination time integral value and time-specific settings Pimax, checked by comparing the Pimin periodically.

【0041】(d)移動平均のチェック…発光スペクト
ル強度信号の移動平均値を常時チェックし、異常な変化
がないかをチェックすることで処理中の異常を検出す
る。
(D) Checking the moving average: The moving average value of the emission spectrum intensity signal is constantly checked to check for any abnormal change, thereby detecting an abnormality during processing.

【0042】このチェックは、機能72での各サンプリ
ング時刻における移動平均演算結果と時刻別の設定値E
pdとを周期的に比較することによりチェックする。
[0042] This check function 7 moving average calculation result at each sampling time in 2 and hourly settings E
Check by periodically comparing with pd.

【0043】(e)終端検出層の食刻時の波長出力によ
るチェック…エッチングが進行し、終端検出層を食刻し
た際に生ずる波長も検出することにより、エンドポイン
ト検出の確認を行う。
(E) Check by the wavelength output at the time of etching of the terminal detection layer: The end point detection is confirmed by detecting the wavelength generated when the etching proceeds and the terminal detection layer is etched.

【0044】このチェックは、ある層のエッチングにお
いて、その下の層(終端検出層)まで食刻が進んだとき
に、該終端検出層により発光スペクトルの波長が変化す
ることを利用し、この波長の変化でエンドポイント判定
が得られるか否かをチェックする。
This check makes use of the fact that the wavelength of the emission spectrum changes due to the termination detection layer when etching proceeds to the layer below (the termination detection layer) in etching of a certain layer. It is checked whether the end point judgment is obtained by the change of.

【0045】このチェックのためには、図1における分
光器3及びフォトセンサ4の外に、終端検出層に特有の
発光スペクトルの波長を検出する分光器3A等を設けた
二重の検出系とし、分光器3Aの系からのサンプリング
データが一定値を越えたときに機能71や72からエンド
ポイント判定が得られたか否かで異常を検出する。
For this check, a dual detection system is provided in which, in addition to the spectroscope 3 and the photosensor 4 in FIG. 1, a spectroscope 3A for detecting the wavelength of the emission spectrum specific to the terminal detection layer is provided. detects an abnormality based on whether the sampling data from the system of the spectrometer. 3A endpoint determination is obtained from the function 7 1 and 7 2 when exceeds a predetermined value.

【0046】以上のように、本実施形態では、エンドポ
イントの判定機能71,72によりエンドポイントの正確
な判定を得ることができる。
As described above, in the present embodiment, accurate determination of the endpoint can be obtained by the endpoint determination functions 7 1 and 7 2 .

【0047】これに加えて、異常チェック機能73によ
りエッチング工程及びエンドポイント判定時の異常検出
を行い、エッチング工程自体及びエンドポイントの判定
の異常監視を行い、エッチングを一層確実にすることが
できる。しかも、異常監視は、エッチング工程終了時ま
でにでき、エッチング工程の後工程に進む前に異常検出
できる。
[0047] In addition to this, performs abnormality detection when determining the etching process and endpoint by abnormal check function 7 3 performs abnormality monitoring determination of the etching process itself and endpoints can be more reliably etching . Moreover, the abnormality can be monitored by the end of the etching process, and the abnormality can be detected before proceeding to the post-process of the etching process.

【0048】なお、実施形態において、エンドポイント
判定機能71、72は、単独で設けても良いし、両判定機
能による二重判定とすることでも良い。さらに、従来の
ボックス法や二次微分法などの機能との組み合わせとす
ることもできる。
In the embodiment, the endpoint determination functions 7 1 and 7 2 may be provided independently, or may be a double determination using both the determination functions. Further, it can be combined with a function such as a conventional box method or a second-order differentiation method.

【0049】また、異常チェック機能73は、各異常チ
ェック機能を単独に設けた構成、又は組み合わせた構成
とすることができる。
[0049] Further, abnormality check function 7 3 may be configured provided with the abnormality checking alone, or in combination configuration to.

【0050】また、本実施形態では、コンピュータによ
るディジタル処理によりエンドポイント判定と異常チェ
ックを行う場合を示すが、これら各機能をアナログ系又
はディジタル系のハードウェア構成で実現することもで
きる。
In this embodiment, the case where the endpoint determination and the abnormality check are performed by digital processing by a computer will be described. However, each of these functions can be realized by an analog or digital hardware configuration.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、プラズ
マ発光スペクトル強度信号の積分値がエッチングにおけ
る反応量と等しくなることを利用した積分値からのエン
ドポイントの判定、又はスペクトル強度信号の移動平均
値からのエンドポイントの判定をするため、従来の判定
方法に比べて確実なエンドポイント判定を得ることがで
きる。
As described above, according to the present invention, the determination of the end point from the integral value utilizing the fact that the integral value of the plasma emission spectrum intensity signal becomes equal to the reaction amount in the etching, or the shift of the spectrum intensity signal. Since the endpoint is determined from the average value, a more reliable endpoint determination can be obtained as compared with the conventional determination method.

【0052】また、エッチング工程自体の異常やエンド
ポイント判定の異常をチェックできるようにしたため、
エンドポイント判定のための検出系の異常やエッチング
工程の異常及びエンドポイント判定の異常を検出でき、
エッチング工程処理を確実にする。しかも異常チェック
がエッチング工程終了時にできるため、エッチング後の
工程に入る無駄を無くすことができる。
In addition, since abnormalities in the etching process itself and abnormalities in endpoint determination can be checked,
It can detect abnormalities in the detection system for the endpoint determination, abnormalities in the etching process, and abnormalities in the endpoint determination.
Ensure the etching process. In addition, since an abnormality check can be performed at the end of the etching step, it is possible to eliminate waste in the step after the etching.

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

【図1】本発明の実施形態を示すエンドポイント判定装
置の構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of an endpoint determination device according to an embodiment of the present invention.

【図2】実施形態におけるエンドポイント判定機能と異
常検出の説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram of an end point determination function and abnormality detection in the embodiment.

【図3】エッチングの説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of etching.

【図4】エッチングの発光スペクトル強度特性。FIG. 4 is an emission spectrum intensity characteristic of etching.

【図5】従来のエンドポイント検出装置の構成図。FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional endpoint detection device.

【図6】従来のエンドポイント検出方法の説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional endpoint detection method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エッチャ 3、3A…分光器 4…フォトセンサ 6…A/D変換器 7…コンピュータ 71…積分値からのエンドポイント判定機能 72…移動平均値からのエンドポイント判定機能 73…異常チェック機能DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Etcher 3, 3A ... Spectroscope 4 ... Photosensor 6 ... A / D converter 7 ... Computer 7 1 ... Endpoint determination function from integral value 7 2 ... Endpoint determination function from moving average value 7 3 ... Abnormal Check function

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エッチング処理の終了をエッチャ内のプ
ラズマ発光スペクトル強度の検出信号のエンドポイント
として判定する半導体素子の製造方法において、 前記発光スペクトル強度信号の時間積分値を求め、この
積分値がエッチングにおける反応量に相当する値になっ
たときにエンドポイントとして判定することを特徴とす
る半導体素子の製造方法。
1. A method of manufacturing a semiconductor device, in which the end of an etching process is determined as an end point of a detection signal of a plasma emission spectrum intensity in an etcher, wherein a time integration value of the emission spectrum intensity signal is obtained, and the integration value is used as an etching value. A method for determining the end point when a value corresponding to the reaction amount in the above is reached.
【請求項2】 エッチング処理の終了をエッチャ内のプ
ラズマ発光スペクトル強度の検出信号のエンドポイント
として判定する半導体素子の製造方法において、 前記発光スペクトル強度信号の移動平均値を求め、この
平均値の傾きが一定値を越えたときにエンドポイントと
して判定することを特徴とする半導体素子の製造方法。
2. A method of manufacturing a semiconductor device in which the end of an etching process is determined as an end point of a detection signal of a plasma emission spectrum intensity in an etcher, wherein a moving average value of the emission spectrum intensity signal is obtained, and a slope of the average value is obtained. Is determined as an end point when a value exceeds a certain value.
【請求項3】 エッチング処理の終了をエッチャ内のプ
ラズマ発光スペクトル強度の検出信号のエンドポイント
として判定する半導体素子の製造方法において、 エッチング工程で設定する特定の時間内に前記エンドポ
イントの判定が得られないときにエッチング異常として
検出することを特徴とする半導体素子の製造方法。
3. A method of manufacturing a semiconductor device in which the end of an etching process is determined as an end point of a detection signal of a plasma emission spectrum intensity in an etcher, wherein the end point is determined within a specific time set in an etching step. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: detecting an abnormal etching when not possible;
【請求項4】 エッチング処理の終了をエッチャ内のプ
ラズマ発光スペクトル強度の検出信号のエンドポイント
として判定する半導体素子の製造方法において、 前記エンドポイントの判定時に前記発光スペクトル強度
検出値が特定の範囲内に入っていないときにエッチング
異常として検出することを特徴とする半導体素子の製造
方法。
4. A method of manufacturing a semiconductor device in which the end of an etching process is determined as an end point of a detection signal of a plasma emission spectrum intensity in an etcher, wherein the emission spectrum intensity detection value is within a specific range when the end point is determined. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein an abnormal etching is detected when the semiconductor element does not enter.
【請求項5】 エッチング処理の終了をエッチャ内のプ
ラズマ発光スペクトル強度の検出信号のエンドポイント
として判定する半導体素子の製造方法において、 前記発光スペクトル強度信号の時間積分値を求め、この
積分値がエッチングにおける反応量に相当する値になっ
たときにエンドポイントとして判定し、エッチング中及
び前記エンドポイント判定時の前記積分値が時刻別の設
定範囲を越えたときにエッチング異常として検出するこ
とを特徴とする半導体素子の製造方法。
5. A method for manufacturing a semiconductor device in which the end of an etching process is determined as an end point of a detection signal of a plasma emission spectrum intensity in an etcher, wherein a time integration value of the emission spectrum intensity signal is obtained, and the integration value is used as an etching value. Is determined as an end point when a value corresponding to the reaction amount is obtained, and is detected as an etching abnormality when the integral value during etching and at the end point determination exceeds a set range for each time. Semiconductor device manufacturing method.
【請求項6】 エッチング処理の終了をエッチャ内のプ
ラズマ発光スペクトル強度の検出信号のエンドポイント
として判定する半導体素子の製造方法において、 前記発光スペクトル強度信号の移動平均値を求め、この
平均値の傾きが一定値を越えたときにエンドポイントと
して判定し、 前記移動平均値が時刻別の設定値を越えたときにエッチ
ング異常として検出することを特徴とする半導体素子の
製造方法。
6. A method for manufacturing a semiconductor device in which the end of an etching process is determined as an end point of a detection signal of a plasma emission spectrum intensity in an etcher, wherein a moving average value of the emission spectrum intensity signal is obtained, and a slope of the average value is obtained. Is determined as an end point when exceeds a predetermined value, and is detected as an etching abnormality when the moving average value exceeds a set value for each time.
【請求項7】 エッチング処理の終了をエッチャ内のプ
ラズマ発光スペクトル強度の検出信号のエンドポイント
として判定する半導体素子の製造方法において、 エッチング対象となる層の下の層のエッチングに特有の
発光スペクトル強度を検出し、この検出信号が設定値を
越えても前記エンドポイントの判定が得られないときに
エッチング異常として検出することを特徴とする半導体
素子の製造方法。
7. A method of manufacturing a semiconductor device in which the end of an etching process is determined as an end point of a detection signal of a plasma emission spectrum intensity in an etcher, wherein the emission spectrum intensity specific to etching of a layer below a layer to be etched is provided. And detecting an abnormal etching when the end point cannot be determined even if the detection signal exceeds a set value.
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