JPH1197420A - Etching device - Google Patents

Etching device

Info

Publication number
JPH1197420A
JPH1197420A JP25479797A JP25479797A JPH1197420A JP H1197420 A JPH1197420 A JP H1197420A JP 25479797 A JP25479797 A JP 25479797A JP 25479797 A JP25479797 A JP 25479797A JP H1197420 A JPH1197420 A JP H1197420A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
etching
gas pressure
plasma
end point
etched
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP25479797A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norisuke Komito
順介 古水戸
Masaru Kasai
優 葛西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shibaura Mechatronics Corp
Original Assignee
Shibaura Mechatronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shibaura Mechatronics Corp filed Critical Shibaura Mechatronics Corp
Priority to JP25479797A priority Critical patent/JPH1197420A/en
Publication of JPH1197420A publication Critical patent/JPH1197420A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the etching end point for dry etching when plasma light emission is weak or is not generated, and to detect a more highly accurate etching end point. SOLUTION: When dry etching is performed for an object 11 such as metal film by plasma, the gas pressure during etching in a etching chamber is detected by a gas-pressure detector 5. The etching end point is determined by the amount of fluctuation. The change of plasma light emission generated during etching is detected with a photoelectric converter 6 and utilized together. Thus, the unwanted fluctuating amount can be removed.

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、半導体装置などの
製造に好適なエッチング装置に関する。
The present invention relates to an etching apparatus suitable for manufacturing a semiconductor device and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置や半導体装置の製造では、
ガラス基板上の半導体薄膜や単結晶ウェハー上に素子や
回路を造り込む処理工程において、形成する素子や回路
に不可欠なベースなどの領域や配線のパターニングに、
いわゆるフオトリソグラフィと共に、活性ガスによるい
わゆるRIE(Reactive Ion Etching)法が一般的に用い
られる。
2. Description of the Related Art In the manufacture of liquid crystal display devices and semiconductor devices,
In the process of fabricating devices and circuits on semiconductor thin films on glass substrates and single crystal wafers, patterning of areas such as bases and wiring that are indispensable for the devices and circuits to be formed,
Along with so-called photolithography, a so-called RIE (Reactive Ion Etching) method using an active gas is generally used.

【0003】すなわち、ガス源、排気ポンプを接続した
減圧室内に電極を対向させて一方の電極を支持台とし
て、エッチング処理すべき被処理基板を載置し、電極間
にプラズマを発生させて、被処理基板をエッチング処理
する。品質安定のために、電極印加電圧、室内ガス圧、
プラズマ発光を検出してモニターし、常に一定の条件に
なるように各パラメータをフィードバック制御すること
が行われる。
That is, a substrate to be etched is placed with a pair of electrodes facing each other in a decompression chamber to which a gas source and an exhaust pump are connected, and a plasma is generated between the electrodes. The substrate to be processed is etched. In order to stabilize the quality, the voltage applied to the electrode, the indoor gas pressure,
Plasma emission is detected and monitored, and feedback control of each parameter is performed so that constant conditions are always maintained.

【0004】RIE法などの異方性エッチングでは、被
処理物に重ねて被着するレジストマスクパターンに沿っ
て垂直な溝を掘り、露出する下地面に被エッチング材が
残らないことが、良好なパターニングと言われエッチン
グエンドポイント(終了点)の決定が重要である。
In anisotropic etching such as the RIE method, it is preferable that a vertical groove is dug along a resist mask pattern to be deposited on a workpiece and no material to be etched remains on an exposed underlying surface. It is called patterning, and it is important to determine an etching end point (end point).

【0005】これに対して、縦横方向の等しい方向にエ
ッチングが進む等方性エッチングによっていわゆるオー
バエッチングをすると、決められた寸法が得られないの
に加えて、超LSIなど微細加工が要求される品種で
は、精度の高いエンドエッチング即ちエッチングのエン
ドポイントがさらに重要な技術項目となる。
On the other hand, when the so-called over-etching is performed by isotropic etching in which the etching proceeds in the same direction in the vertical and horizontal directions, not only a predetermined size cannot be obtained, but also fine processing such as a super LSI is required. In a product type, highly accurate end etching, that is, an etching end point is a more important technical item.

【0006】ウェハーに造り込まれた受動素子や能動素
子に電気的に接続する配線に対する活性ガスイオンエッ
チングを減圧容器内で行うと、発生する活性ガスのプラ
ズマ中から引出された活性ガスが配線例えばアルミニウ
ムに衝突すると共に、化学的に活性なエンチングによ
り、プラズマ中に露出するアルミニウムから、特有な電
磁波が発生する。
When active gas ion etching is performed on a wiring electrically connected to a passive element or an active element built in a wafer in a reduced-pressure container, the active gas extracted from the plasma of the generated active gas becomes a wiring, for example. A unique electromagnetic wave is generated from the aluminum exposed in the plasma due to the collision with the aluminum and the chemically active etching.

【0007】従来のエッチングエンドポイントの設定
は、被エッチング材から発生するこの特有の電磁波を光
学フィルタなどを介して検出し、電磁波の光信号を、フ
オトダイオードなどから構成する光電変換装置に入力す
る。ここで、光信号に対応したレベルの電圧信号に変換
すると、図3に示すような発光強度(電圧(V)で置
換)の特性曲線Aを形成し、その臨界値からエッチング
エンドポイントTE を推定して、プラズマ放電を停止・
制御する方式を採っていた。
In the conventional setting of the etching end point, a specific electromagnetic wave generated from a material to be etched is detected through an optical filter or the like, and an optical signal of the electromagnetic wave is input to a photoelectric conversion device including a photodiode or the like. . Here, when converted into a voltage signal having a level corresponding to the optical signal, a characteristic curve A of light emission intensity (replaced by voltage (V)) as shown in FIG. 3 is formed, and the etching end point TE is estimated from its critical value. To stop the plasma discharge
Control method was adopted.

【0008】横軸に時間を採った図3の特性曲線におい
ては、エッチング開始から始まる急激な立上がり(立上
領域R1 )から、過渡領域R2、安定領域R3、下降領
域R4、平坦領域R5をもつ特性曲線がら得られるが、
一般的には、エンドポイントTE 時点付近でエッチング
終了とみなし、その後の若干の時間ΔTが経過してか
ら、最終的に放電を停止する方法を採っている。この若
干の時間ΔTをオーバーエッチング時間と称する。
In the characteristic curve of FIG. 3 in which time is plotted on the horizontal axis, there is a transition region R2, a stable region R3, a falling region R4, and a flat region R5 from a sharp rise (rise region R1) starting from the start of etching. The characteristic curve is obtained,
Generally, the etching is considered to be completed near the end point TE, and the discharge is finally stopped after a short time ΔT has elapsed. This slight time ΔT is called an over-etching time.

【0009】しかし、上述のように、エッチングエンド
ポイントによる制御は、半導体素子や回路などの良否を
決定する重要なファクターとなるが、実際には、使用す
る括性ガスの種類や被エツチング材料、更に下地基板の
種類などのパターニング条件によって違ってくるので、
一義的に決め難い。従って、エッチングエンドポイント
設定は過去のデータを参照した上で、高度の判断と経験
の積重ねが必要であった。
However, as described above, the control by the etching end point is an important factor for determining the quality of a semiconductor element or a circuit. In practice, however, the type of the sealing gas used, the material to be etched, Furthermore, since it depends on the patterning conditions such as the type of the underlying substrate,
It is hard to decide uniquely. Therefore, the setting of the etching end point requires the judgment of the altitude and the accumulation of experience with reference to the past data.

【0010】また、アルミニウムなどがエッチング時に
発生する特有の電磁波の光量の変化を減圧容器内で発生
する全プラズマ発光の変動分と区別するために、両発光
から得られる信号を演算処理して全プラズマの変動分を
除去する方法が用いられる。
In addition, in order to distinguish a change in the amount of electromagnetic waves generated when aluminum or the like is peculiarly etched from a variation in the total plasma light emission generated in the depressurized vessel, signals obtained from both light emissions are arithmetically processed. A method of removing the fluctuation of the plasma is used.

【0011】この方法の採用により、エッチングに起因
しない電源電圧変動等による発光の変動を取り除くこと
ができ、より正確な検出が可能になる。
By employing this method, fluctuations in light emission due to fluctuations in power supply voltage and the like not caused by etching can be removed, and more accurate detection can be performed.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところがエッチングす
る対象となる材料が多様化し、例えば薄膜トランジスタ
(TFT)のゲートをタングステンやモリブデンで形成
するなど、プラズマエッチング時に特有の電磁波発光が
非常に微弱な材料も増えている。しかも、減圧容器外で
プラズマを発生させて容器内に導入するプラズマ装置が
実用化され、エッチングの進行に伴う特有の発光の変化
を検出しにくい場合がある。このような場合は、微弱な
発光の変化そのものをエッチングの電圧特性曲線とみて
処理することになるが、エッチング以外の要因による変
動分が含まれるため、信頼性の高い処理をすることがで
きない。
However, the materials to be etched are diversified. For example, materials having a very weak electromagnetic emission at the time of plasma etching, such as forming the gate of a thin film transistor (TFT) with tungsten or molybdenum, are also available. is increasing. In addition, a plasma apparatus that generates plasma outside the decompression vessel and introduces the plasma into the vessel is put into practical use, and it may be difficult to detect a specific change in light emission accompanying the progress of etching. In such a case, the weak light emission itself is treated as a voltage characteristic curve of the etching. However, since a variation due to factors other than the etching is included, highly reliable processing cannot be performed.

【0013】従来のエッチング処理では、エッチングす
べき材料やプラズマ処理の多様化により、エッチング材
料特有の電磁波の変動と、全プラズマ発光の変動とを区
別することが困難な場合が増加し、エッチングの終了を
決めるエッチングエンドポイントの設定を不正確にして
いた。
In the conventional etching process, it is difficult to distinguish between the variation of the electromagnetic wave peculiar to the etching material and the variation of the total plasma emission due to the diversification of the material to be etched and the plasma process. The setting of the etching end point that determines the end was incorrect.

【0014】本発明は、このような欠点を解消する新規
なエッチング装置を提供するものである。
The present invention provides a novel etching apparatus which solves such disadvantages.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は、被エッチング
対象物を設置しプラズマガスによりエッチングするエッ
チング室と、このエッチング室内のガス圧を検出するガ
ス圧検出装置と、このガス圧検出装置の出力によりエッ
チング終了時間を決定する手段とを具備してなるエッチ
ング装置を得るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an etching chamber in which an object to be etched is installed and etched by a plasma gas, a gas pressure detecting device for detecting a gas pressure in the etching chamber, and a gas pressure detecting device. A means for determining the etching end time based on the output.

【0016】さらに、被エッチング対象物を設置しプラ
ズマガスによりエッチングするエッチング室と、プラズ
マ放電により発生する電磁波を検知する光電変換装置
と、前記エッチング室内のガス圧を検出するガス圧検出
装置と、前記光電変換装置の出力と前記ガス圧検出装置
の出力とから前記エッチング対象物のエッチング開始後
の立上領域、安定領域、下降領域および平坦領域をもつ
特性曲線の信号を得る手段と、この特性曲線の信号から
エッチング終了時間を決定する手段とを具備してなるエ
ッチング装置を得るものである。
Further, an etching chamber for installing an object to be etched and etching with a plasma gas, a photoelectric conversion device for detecting electromagnetic waves generated by plasma discharge, a gas pressure detection device for detecting a gas pressure in the etching chamber, Means for obtaining a signal of a characteristic curve having a rising area, a stable area, a falling area and a flat area after the start of etching of the object to be etched from the output of the photoelectric conversion device and the output of the gas pressure detecting device; Means for determining an etching end time from a signal of a curve.

【0017】本発明者は、室内の圧力の変動に対応し
て、プラズマ発光が微分波形に類似の波形で変化するの
を利用し、この圧力変動をエッチングエンドポイントの
設定に応用する。例えば、図2は横軸を時間軸、縦軸を
発光強度(光電変換値V)と圧力(Pa)としたときの
特性曲線であり、SiO2 基板上のMoW合金薄膜を1
10℃とし、CF4 :330SCCM、O2 :370S
CCMでエッチングした。プラズマ電力1000W、初
期ガス圧26Paである。ガス圧が26Paから30P
aに変化したときに、発光強度が0.06Vから0.1
2Vに変化することを示している。
The present inventor utilizes the fact that the plasma emission changes with a waveform similar to the differential waveform in response to the fluctuation of the pressure in the chamber, and applies this pressure fluctuation to the setting of the etching end point. For example, FIG. 2 axis horizontal axis represents time and the vertical axis the light emission intensity (photoelectric conversion value V) and a characteristic curve when the pressure (Pa), a MoW alloy thin film on a SiO 2 substrate 1
10 ° C., CF 4 : 330 SCCM, O 2 : 370S
Etched by CCM. The plasma power is 1000 W and the initial gas pressure is 26 Pa. Gas pressure from 26Pa to 30P
a, the emission intensity changes from 0.06 V to 0.1
It shows that it changes to 2V.

【0018】発光強度はエッチング量に概略比例するの
で、発光強度に対応するガス圧変動を検知することによ
り、エッチング量を推定することが可能である。実際の
エッチング装置はエッチング室内のガス圧をガス圧検出
装置により、モニターして変動分をフィードバックし、
ガス源の弁を制御して一定のガス圧を保持するようにし
て、安定したエッチングを行うようにするので、プロセ
スを通してガス圧の変動は僅かであるが、フィードバッ
ク量を検出することにより、圧力変動の大小を知ること
ができる。
Since the light emission intensity is approximately proportional to the etching amount, the etching amount can be estimated by detecting a gas pressure fluctuation corresponding to the light emission intensity. In an actual etching system, the gas pressure in the etching chamber is monitored by a gas pressure detector, and the fluctuation is fed back.
Since the gas source valve is controlled to maintain a constant gas pressure and perform stable etching, the gas pressure fluctuates slightly throughout the process, but by detecting the feedback amount, the pressure is increased. You can know the magnitude of the fluctuation.

【0019】図3において曲線はエッチング時間に対す
る、ガス圧の変動(曲線B)と、プラズマの発光強度
(曲線A)の推移を示すもので、アルミニウム薄膜のエ
ッチングに適用したものの一例である。
In FIG. 3, the curve shows the change in gas pressure (curve B) and the change in plasma light emission intensity (curve A) with respect to the etching time, and is an example of the case applied to the etching of an aluminum thin film.

【0020】プラズマエッチングにおいて、ドライエッ
チング処理する例えば所定の膜厚の金属薄膜がエッチン
グされるに伴い発光輝度が変化し、強度変化を時間軸と
共に表すと図示のように、放電開始後の立上領域R1、
過渡領域R2、安定領域R3、下降領域R4および平坦
領域R5を順次もつ特性曲線が得られる。
In the plasma etching, for example, the emission luminance changes as a metal thin film having a predetermined thickness to be dry-etched is etched, and the intensity change is represented along with the time axis, as shown in FIG. Region R1,
A characteristic curve having a transition region R2, a stable region R3, a descending region R4, and a flat region R5 is obtained.

【0021】エッチングエンドポイントは、発光強度の
変化の立ち下がりを基準にきめているので、同様に圧力
変化を基準にしてエッチングエンドポイントTE をきめ
ることができる。すなわち図において特性曲線Bは曲線
Aに対応するガス圧変化(ガス源へのガス調節のフィー
ドバック量)を示すもので、領域R1 と領域R4 におい
て、大きく変動しているのがわかる。
Since the etching end point is determined on the basis of the fall of the change in the light emission intensity, the etching end point TE can be similarly determined on the basis of the pressure change. That is, in the figure, the characteristic curve B shows a change in the gas pressure (feedback amount of gas adjustment to the gas source) corresponding to the curve A, and it can be seen that the characteristic curve B largely fluctuates in the regions R1 and R4.

【0022】この結果から、プラズマ発光が微弱か、ま
たは発光を生じないようなエッチングプロセスに適用す
ることが可能になる。
From this result, it is possible to apply the present invention to an etching process in which plasma light emission is weak or no light emission occurs.

【0023】プラズマ発光を生じる場合には、この発光
をガス圧出力に併用してさらに精度の高いエッチングエ
ンドポイントの設定に利用することができる。
When plasma light emission is generated, this light emission can be used in combination with gas pressure output to set a more accurate etching end point.

【0024】また、本発明は、発光による特性曲線を主
体とし、さらにガス圧検出を併用し、ドライエッチング
時のエンドポイント検出に発光現象を利用する場合に、
圧力検出して圧力変動成分を発光の特性曲線から除去す
ることで検出精度を高めることができる。
Further, the present invention mainly uses a characteristic curve based on light emission, further uses gas pressure detection, and uses a light emission phenomenon for endpoint detection during dry etching.
The detection accuracy can be improved by detecting the pressure and removing the pressure fluctuation component from the light emission characteristic curve.

【0025】すなわち、通常の発光検出の場合は、エッ
チングで変化する波長の電磁波と、全体光のように電力
等のパラメータ変動による変化をとらえ、その比をとっ
てエッチングで変化する成分のみを抜き出して特性曲線
を得るのであるが、本発明は、ガス圧成分の変動分の除
去も併せて行うことで一層の精度向上をはかることがで
きる。
That is, in the case of ordinary light emission detection, an electromagnetic wave having a wavelength that changes by etching and a change due to a parameter change such as electric power, such as total light, are captured, and only the components that change by etching are extracted by taking the ratio. According to the present invention, the accuracy can be further improved by removing the variation of the gas pressure component.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】本発明に係わるエッチング装置の
実施形態を図1乃至図3を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an etching apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0027】図1に示すように、エッチング装置1は支
持台10上に被エッチング基板11を配置するエッチン
グ室2と、このエッチング室2にプラズマガスを導入す
るプラズマガス源3、エッチング室2内のガスを排気す
る排気系4を備え、さらに、エッチング室にガス圧検出
装置5を接続し、エッチング室の壁に形成した光学フィ
ルタ窓12に僅かな距離を隔ててプラズマ発光を検出す
る光電変換装置6を配置する。ガス圧制御装置7はガス
圧検出装置5の出力に応じて、ガス源3および排気系4
を調節してエッチング装置2内のガス圧が一定になるよ
うにする。エッチング終了点検出装置8はガス圧検出装
置5の出力信号と光電変換装置6の出力信号に基づい
て、エッチングエンドポイントの時間を決定する。エッ
チング終了点検出装置8はエッチング条件に対応して、
ガス圧検出装置5の出力信号のみを利用するか、ガス圧
検出装置5の出力信号と光電変換装置6の出力信号を併
用するかを選択することができる構成になっている。
As shown in FIG. 1, an etching apparatus 1 includes an etching chamber 2 on which a substrate 11 to be etched is placed on a support 10, a plasma gas source 3 for introducing a plasma gas into the etching chamber 2, and an etching chamber 2. A gas pressure detecting device 5 is connected to the etching chamber, and photoelectric conversion for detecting plasma emission at a small distance from an optical filter window 12 formed in the wall of the etching chamber. The device 6 is arranged. The gas pressure control device 7 controls the gas source 3 and the exhaust system 4 according to the output of the gas pressure detection device 5.
Is adjusted so that the gas pressure in the etching apparatus 2 becomes constant. The etching end point detecting device 8 determines the time of the etching end point based on the output signal of the gas pressure detecting device 5 and the output signal of the photoelectric conversion device 6. The etching end point detecting device 8 corresponds to the etching condition,
The configuration is such that it is possible to select whether to use only the output signal of the gas pressure detection device 5 or to use both the output signal of the gas pressure detection device 5 and the output signal of the photoelectric conversion device 6.

【0028】また、エッチング室2内部には、プラズマ
を発生する放電電極13、14を対向させ、外部高周波
電源15により、プラズマ放電が可能なようになってい
る。光電変換装置6はセンサとして例えばフオトダイオ
ードやフオトトランジスタにより構成し、その一方をフ
ィルタ12に対応させて、例えば被エッチング基板11
がエッチングされるときに発生する電磁波発光をとらえ
る。
Further, inside the etching chamber 2, discharge electrodes 13 and 14 for generating plasma are opposed to each other, and plasma discharge can be performed by an external high-frequency power supply 15. The photoelectric conversion device 6 is constituted by, for example, a photodiode or a phototransistor as a sensor.
Captures the emission of electromagnetic waves generated when is etched.

【0029】この装置1を用いて、MoW膜を配線とし
て形成する半導体素子をドライエッチングする場合につ
いて説明する。
A description will be given of a case where a semiconductor element for forming a MoW film as a wiring is dry-etched using the apparatus 1.

【0030】まず、同一ロットの中から1つの半導体素
子をサンプリングし、このエッチングの特性を調べ、最
適なエッチングエンドポイントを決定する。
First, one semiconductor element is sampled from the same lot, the characteristics of the etching are examined, and an optimum etching end point is determined.

【0031】すなわち、エッチング室2の支持体10に
エッチングされるべき選択された半導体素子11を設置
し、プラズマ放電によるドライエッチングを開始する。
半導体装置上の被エッチング膜がMoW合金であるの
で、プラスマ発光が微弱であるために、MoW特有の電
磁波発光を捕らえることが難しく、このためプラズマの
全発光を光電変換装置6で検出する。エッチング装置1
はエッチングに要する諸条件すなわち、導入するガスの
組成、ガス圧、放電電力が常に所定のプログラムに適合
するようにするために、各要素に変動が生じた場合にフ
ィードバックして補償する構成になっている。図におい
て、エッチング室内のガス圧に変動が生じた場合には、
ガス圧検出装置5が変動分を検出してその出力をガス圧
制御装置7に入力してガス源3、さらに排気系4を調節
して一定になるように制御する。
That is, the selected semiconductor element 11 to be etched is placed on the support 10 in the etching chamber 2, and dry etching by plasma discharge is started.
Since the film to be etched on the semiconductor device is a MoW alloy, since the plasma emission is weak, it is difficult to capture the electromagnetic wave emission peculiar to MoW. Therefore, the total emission of the plasma is detected by the photoelectric conversion device 6. Etching equipment 1
In order to ensure that the various conditions required for etching, that is, the composition of the introduced gas, the gas pressure, and the discharge power, always conform to the predetermined program, feedback is made to compensate for any fluctuation in each element. ing. In the figure, when the gas pressure in the etching chamber fluctuates,
The gas pressure detecting device 5 detects the fluctuation and inputs the output to the gas pressure control device 7 to control the gas source 3 and the exhaust system 4 so as to be controlled to be constant.

【0032】エッチング開始に伴い、エッチング室2内
のガス圧をガス圧検出装置5で検出して電気信号とし、
この信号を一方ではガス源にフィードバックして圧力が
所定地を保持するようにガス圧調節し、他方ではエッチ
ング終了点検出装置8に入力される。
At the start of the etching, the gas pressure in the etching chamber 2 is detected by the gas pressure detecting device 5 and converted into an electric signal.
On the one hand, this signal is fed back to the gas source to adjust the gas pressure so that the pressure is maintained at a predetermined level, and is input to the etching end point detecting device 8 on the other hand.

【0033】室内に生じる電磁波はフィルタ12を通し
て取出した後、光電変換装置6により電気信号に変換す
る。
After the electromagnetic wave generated in the room is extracted through the filter 12, it is converted into an electric signal by the photoelectric conversion device 6.

【0034】ガス圧検出装置5および光電変換装置6の
信号はエッチング終了点検出装置8で増幅され、A/D
コンバータで、例えば0.1秒ステップでサンプリング
する。しかも、この値を12ビットのデジタル信号に変
換後、コンピュータ20に電気的に接続する。
The signals from the gas pressure detecting device 5 and the photoelectric conversion device 6 are amplified by the etching end point detecting device 8 and are subjected to A / D conversion.
The converter performs sampling in, for example, 0.1 second steps. In addition, after this value is converted into a 12-bit digital signal, it is electrically connected to the computer 20.

【0035】コンピュータ20では、エッチング終了点
検出装置8の出力信号を入力するバスライン21を介し
て、RAM22、CPU23、ROM24,HDD(ハ
ードディスク)25、FDD(フロッピーディスク)2
6、記憶器27、表示回路28及びキーボード29を電
気的に接続する。記憶器27は、磁気または光のディス
ク記憶装置で構成してデジタルデータを記憶する。
In the computer 20, a RAM 22, a CPU 23, a ROM 24, an HDD (hard disk) 25, and an FDD (floppy disk) 2 are connected via a bus line 21 to which an output signal of the etching end point detecting device 8 is input.
6. The storage 27, the display circuit 28 and the keyboard 29 are electrically connected. The storage device 27 is configured by a magnetic or optical disk storage device and stores digital data.

【0036】前記のように、12ビットのデジタル信号
に変換後は、バスライン21を介してRAM22に記憶
するが、必要に対じてデータの読み出しや記憶ができる
し、演算結果やコマンドなどを表示する表示器28は、
液晶表示装置などで構成している。
As described above, after being converted into a 12-bit digital signal, the signal is stored in the RAM 22 via the bus line 21. Data can be read and stored as needed, and the operation result and command can be stored. The display 28 to be displayed is
It is composed of a liquid crystal display device and the like.

【0037】次にコンピュータ20の動作を説明する
と、RAM22と記憶器27に12ビットのデジタル信
号を記憶する。同時に同信号の微分化演算結果を記憶す
る。
Next, the operation of the computer 20 will be described. A 12-bit digital signal is stored in the RAM 22 and the storage device 27. At the same time, the result of the differentiation operation of the same signal is stored.

【0038】一方、FDD26に格納するアプリケーシ
ヨンプログラムには、あるスレッショールドレベルの変
更プログラムを内臓しており、CPU23がFDD26
からアプリケーションプログラムを読み込んで記憶器2
7とRAM22に収納する。これをCPU23が実行す
ると、アプリケーシヨンプログラムにより表示器28に
表示した画面上で下降領域R4の開始点のスレッショー
ルドレベルとエンドポイントのスレッショールドレベル
を表示し、更に、これらを任意に移動できる。
On the other hand, the application program stored in the FDD 26 incorporates a program for changing a certain threshold level.
Read application program from memory 2
7 and stored in the RAM 22. When this is executed by the CPU 23, the threshold level at the start point and the threshold level at the end point of the descending region R4 are displayed on the screen displayed on the display 28 by the application program, and further, these are arbitrarily moved. it can.

【0039】従ってエッチング室2でのエッチングの進
行状況は、その都度、ガス圧検出装置5、光電変換装置
6、エッチング点検出装置8及びバスライン21を介し
て記憶器27とRAM22に記憶すると共に、必要に応
じて表示器28にも同時に表示できる。
Accordingly, the progress of the etching in the etching chamber 2 is stored in the memory 27 and the RAM 22 via the gas pressure detecting device 5, the photoelectric conversion device 6, the etching point detecting device 8 and the bus line 21 each time. , Can be simultaneously displayed on the display 28 if necessary.

【0040】この表示手段は、キーボード29などから
の指示入力によりCPU23を駆動し、HDD25に記
憶した制御プログラムを先ず読みだして表示器28に表
示する。従って、操作者は、表示器28に写しだしたプ
ログラム手段によってキーボード29などを操作して、
RAM22と記憶器27に記憶したデータや微分演算結
果を選択的かつ任意に取出して表示器28に表示でき
る。また、データの微分演算結果に加えて、スレッショ
ールドレベルを重ねて表示することもでき、更にスレッ
ショールドレベルをキーボード29の操作により任意の
レベルに移動設定することもできる。これらの個々のデ
ータにおけるエッチングエンドポイントをシミュレーシ
ョンして、エッチング処理での最適エンドポイントを設
定する。
This display means drives the CPU 23 in response to an instruction input from the keyboard 29 or the like, and first reads out the control program stored in the HDD 25 and displays it on the display unit 28. Therefore, the operator operates the keyboard 29 and the like by the program means projected on the display 28,
Data and differential operation results stored in the RAM 22 and the storage device 27 can be selectively and arbitrarily extracted and displayed on the display device 28. Further, in addition to the differential operation result of the data, the threshold level can be superimposed and displayed, and the threshold level can be moved to an arbitrary level by operating the keyboard 29. By simulating the etching end point in these individual data, an optimum end point in the etching process is set.

【0041】このエンドポイントから所定のオーバーエ
ッチング時間を加えて終了時間が決定できる。
The end time can be determined by adding a predetermined over-etching time from the end point.

【0042】本実施形態においては、圧力と発光の両者
を検出し、その(発光/圧力)値、(圧力/発光)値等
の演算処理を行うことにより、発光現象や圧力の変動分
を相互に補償除去できる作用があり、発光が微弱な場合
でも精度の高いエッチングエンドポイントを得ることが
できる。
In the present embodiment, both the pressure and the light emission are detected, and the (light emission / pressure) value, the (pressure / light emission) value, and the like are calculated, whereby the light emission phenomenon and the fluctuation of the pressure are mutually recognized. Has a function of compensating and removing, and a highly accurate etching end point can be obtained even when the light emission is weak.

【0043】電極13、14によるプラズマ放電によら
ずに、外部放電で発生させたプラズマをエッチング室2
に導入するときは、室内におけるプラズマ発光の変動を
検出することが難しい場合がある。このようなときは、
ガス圧検出装置5の出力でエッチングエンドポイントを
決定することができる。また、特有の電磁波スペクトル
を発生しないか、検出しにくい被エッチング材料に対し
てこのガス圧力検出によるエッチングエンドポイントの
決定が効果をもつ。
The plasma generated by the external discharge, instead of the plasma discharge by the electrodes 13 and 14, is applied to the etching chamber 2
, It may be difficult to detect fluctuations in plasma emission in a room. In such a case,
The etching end point can be determined by the output of the gas pressure detecting device 5. Further, for a material to be etched which does not generate a specific electromagnetic wave spectrum or is difficult to detect, it is effective to determine the etching end point by detecting the gas pressure.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明はプラズマ放電によるエッチング
時に発生するガス圧の変動を検知し、プラズマエッチン
グ開始後のエッチング終了時間を決定するものであるか
ら、プラズマ発光とは独立に時間決定を行うことがで
き、プラズマ発光の検出を期待できない場合も、エッチ
ングエンド検出が可能であり、特有スペクトルが発光微
弱で変動ノイズが大きい場合も併用により正確なエンド
を決定することができる。このため同一ロット間の同構
成の膜質の被対象物や類似構成の被対象物を品質安定し
て処理することが可能なエッチング装置を得ることがで
きる。
According to the present invention, a change in gas pressure generated during etching by plasma discharge is detected, and an etching end time after the start of plasma etching is determined. Therefore, the time is determined independently of plasma emission. Even when the detection of plasma emission cannot be expected, the etching end can be detected. Even when the specific spectrum has weak emission and large fluctuation noise, an accurate end can be determined by the combined use. Therefore, it is possible to obtain an etching apparatus capable of stably processing an object having the same film quality and an object having a similar configuration between the same lot.

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

【図1】本発明の一実施形態のエッチング装置を示す概
念図。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an etching apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】エツチングの過程における圧力変化とプラズマ
発光との関係を示す曲線図。
FIG. 2 is a curve diagram showing a relationship between a change in pressure and plasma emission in an etching process.

【図3】エツチングの過程でできるプラズマ発光と圧力
変化の特性曲線図。
FIG. 3 is a characteristic curve diagram of plasma emission and pressure change generated in the etching process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:エッチング装置 2:エッチング室 3:ガス源 4:排気系 5:ガス圧力検出装置 6:光電変換装置 7:ガス圧制御装置 8:エッチング終了点検出装置 10:支持体 11:被エッチング基板 12:光学フィルタ窓 13、14:電極 20:コンピュータ 1: Etching apparatus 2: Etching chamber 3: Gas source 4: Exhaust system 5: Gas pressure detector 6: Photoelectric converter 7: Gas pressure controller 8: Etching end point detector 10: Support body 11: Substrate to be etched 12 : Optical filter window 13, 14: Electrode 20: Computer

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被エッチング対象物を設置しプラズマガ
スによりエッチングするエッチング室と、このエッチン
グ室内のガス圧を検出するガス圧検出装置と、このガス
圧検出装置の出力によりエッチングエンドポイントを決
定する手段とを具備してなるエッチング装置。
An etching chamber in which an object to be etched is placed and etched by a plasma gas, a gas pressure detecting device for detecting a gas pressure in the etching chamber, and an etching end point is determined by an output of the gas pressure detecting device. An etching apparatus comprising:
【請求項2】 被エッチング対象物を設置しプラズマガ
スによりエッチングするエッチング室と、プラズマ放電
により発生する電磁波を検知する変換する光電変換装置
と、前記エッチング室内のガス圧を検出するガス圧検出
装置と、前記光電変換装置の出力と前記ガス圧検出装置
の出力とから前記エッチング対象物のエッチング開始後
の立上領域、安定領域、下降領域および平坦領域をもつ
特性曲線の信号を得る手段と、この特性曲線の信号から
エッチングエンドポイントを決定する手段とを具備して
なるエッチング装置。
2. An etching chamber for installing an object to be etched and etching with a plasma gas, a photoelectric conversion device for detecting electromagnetic waves generated by plasma discharge, and a gas pressure detecting device for detecting a gas pressure in the etching chamber. Means for obtaining a signal of a characteristic curve having a rising area, a stable area, a falling area, and a flat area after the start of etching of the etching target from the output of the photoelectric conversion device and the output of the gas pressure detection device, Means for determining an etching end point from the signal of the characteristic curve.
JP25479797A 1997-09-19 1997-09-19 Etching device Pending JPH1197420A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25479797A JPH1197420A (en) 1997-09-19 1997-09-19 Etching device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25479797A JPH1197420A (en) 1997-09-19 1997-09-19 Etching device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1197420A true JPH1197420A (en) 1999-04-09

Family

ID=17270034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25479797A Pending JPH1197420A (en) 1997-09-19 1997-09-19 Etching device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1197420A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010066345A (en) * 1999-12-31 2001-07-11 구본준, 론 위라하디락사 Method Of Detecting Etching End Point Using Pressure Changing Rate
KR100902365B1 (en) * 2002-08-29 2009-06-12 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 Semiconductor producing apparatus
WO2015025032A1 (en) * 2013-08-23 2015-02-26 Centrotherm Photovoltaics Ag Method and device for detecting a plasma ignition

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010066345A (en) * 1999-12-31 2001-07-11 구본준, 론 위라하디락사 Method Of Detecting Etching End Point Using Pressure Changing Rate
KR100902365B1 (en) * 2002-08-29 2009-06-12 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 Semiconductor producing apparatus
WO2015025032A1 (en) * 2013-08-23 2015-02-26 Centrotherm Photovoltaics Ag Method and device for detecting a plasma ignition

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3639268B2 (en) Etching method
US6888094B2 (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
JPH0630351B2 (en) Cleaning end point determination method for semiconductor manufacturing equipment
US7632690B2 (en) Real-time gate etch critical dimension control by oxygen monitoring
US6383554B1 (en) Process for fabricating plasma with feedback control on plasma density
JPH1197420A (en) Etching device
JPH05267249A (en) Dry etching method and dry etching apparatus
JP3415074B2 (en) X-ray mask manufacturing method and apparatus
JP2004079727A (en) Method and system for detecting etching end point, etching device and etching end point detection program
JP3927464B2 (en) Plasma processing method
JP2002190470A (en) Etching apparatus
JP4324545B2 (en) Etching processing apparatus and processing method
JPH0590216A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH02210825A (en) Plasma etching method and equipment
JPH10284470A (en) Etching apparatus
KR100478503B1 (en) Method for forming the end of point detection in semiconductor device
JPH05102087A (en) Method for monitoring plasma etching end point
JP2002170812A (en) Method and device for detecting endpoint of plasma etching, and plasma etching apparatus
JPH0922900A (en) Plasma processing method
JPH09219396A (en) Method for detecting reaction in manufacturing apparatus of semiconductor
JPH05182916A (en) Method and apparatus for plasma-processing
JP2005011858A (en) METHOD OF SETTING mu WAVE POWER IN MANUFACTURE OF SEMICONDUCTOR BY USE OF PLASMA, EQUIPMENT FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE USING THE SETTING METHOD, AND METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE USING THE SETTING METHOD
JPH0637009A (en) Ashing apparatus
JP3098320B2 (en) Sputtering equipment
JP2001015492A (en) Etching device and etching monitoring method