JPS5879722A - プラズマエツチングの制御方法 - Google Patents
プラズマエツチングの制御方法Info
- Publication number
- JPS5879722A JPS5879722A JP17876181A JP17876181A JPS5879722A JP S5879722 A JPS5879722 A JP S5879722A JP 17876181 A JP17876181 A JP 17876181A JP 17876181 A JP17876181 A JP 17876181A JP S5879722 A JPS5879722 A JP S5879722A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- plasma etching
- point
- bias voltage
- electrode
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32917—Plasma diagnostics
- H01J37/32935—Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、プラズマエツチングに勘いて、エツチングの
終了時点を正確に検知する方法に関するものである。
終了時点を正確に検知する方法に関するものである。
賦圧した容器内に、例えばホトマスクを形成するための
ガラス基板上にクロム（Ｃｒ）のスパッタまたは蒸着層
と所定パターンのホトレジスト膜を形成した試料と該試
料を設置する試料設置台と電極とを設け、１紀容器内に
Ｃｒをエツチングするための四塩化炭素（Ｃ５４）ガス
と酸素（０２）ガスなどの反応ガスを導入し、前記試料
設置台と電極間に＾電圧を印加して前記反応ガスをガス
プラズマ化し、該ガスプラズマによって前記クロムをエ
ツチングするようなプラズマエツチング方法はすでに周
知である。
ガラス基板上にクロム（Ｃｒ）のスパッタまたは蒸着層
と所定パターンのホトレジスト膜を形成した試料と該試
料を設置する試料設置台と電極とを設け、１紀容器内に
Ｃｒをエツチングするための四塩化炭素（Ｃ５４）ガス
と酸素（０２）ガスなどの反応ガスを導入し、前記試料
設置台と電極間に＾電圧を印加して前記反応ガスをガス
プラズマ化し、該ガスプラズマによって前記クロムをエ
ツチングするようなプラズマエツチング方法はすでに周
知である。
第１図は、このようなプラズマエツチングの従来の方法
を説明する図で、ｌはアルミニウム（Ａｔ）よりなる円
筒形状の密閉容器、２は該密閉容器内に設けられたＡｔ
よりなる平板状の電極、３は該１に−２に対向配置され
たＡｊよりなる試料設置台、４はガラス基板上にＣｒ金
属のスパッタ又は蒸着層と所定パターンのホトレジスト
膜を形成したホトマスクの原版となるレチクｋを形成す
るためのガラス基板、５はＣＣｔ４ガスと偽ガスとを導
入するためのガス供給管、６は真空ポンプに連なる排気
管である５、 このような状態のプラズマエツチング装置内の試料設置
台３上蚤こレチクνを形成するため番こＣｒのスパッタ
ー又は、蒸着層と所定パターンにパターニングされたホ
トレジスト膜を形成したガラス基板４を設置した状態で
密閉容器ｌの内部を０．５Ｔｏｒｒ程度の真空に排気し
てから、ガス供給管よりＣＣｔ、ガスと０２ガスとの反
応ガスを導入し、電極２と試料設置台３間に高電圧を印
加して前記反応ガスをプラズマ状態にして該反応ガスの
ガスプラズマ（こよってガラス基板４上のＣｒスパッタ
又は蒸着層を所定パターンにエツチングしてレチクルを
形成している。
を説明する図で、ｌはアルミニウム（Ａｔ）よりなる円
筒形状の密閉容器、２は該密閉容器内に設けられたＡｔ
よりなる平板状の電極、３は該１に−２に対向配置され
たＡｊよりなる試料設置台、４はガラス基板上にＣｒ金
属のスパッタ又は蒸着層と所定パターンのホトレジスト
膜を形成したホトマスクの原版となるレチクｋを形成す
るためのガラス基板、５はＣＣｔ４ガスと偽ガスとを導
入するためのガス供給管、６は真空ポンプに連なる排気
管である５、 このような状態のプラズマエツチング装置内の試料設置
台３上蚤こレチクνを形成するため番こＣｒのスパッタ
ー又は、蒸着層と所定パターンにパターニングされたホ
トレジスト膜を形成したガラス基板４を設置した状態で
密閉容器ｌの内部を０．５Ｔｏｒｒ程度の真空に排気し
てから、ガス供給管よりＣＣｔ、ガスと０２ガスとの反
応ガスを導入し、電極２と試料設置台３間に高電圧を印
加して前記反応ガスをプラズマ状態にして該反応ガスの
ガスプラズマ（こよってガラス基板４上のＣｒスパッタ
又は蒸着層を所定パターンにエツチングしてレチクルを
形成している。
ここで、従来ガラス基板上のＣｒがエツチングされて、
プラズマエツチングが終了した時点を求めるには、Ｍの
密閉容器に設けた石英ののぞき窓等を通じて、ガラス基
板の状態を検査するとか、あるいはあらかじめ実験的に
エツチングの終了時間を検出し、この時間を用いてプラ
ズマエツチングを実施していた。
プラズマエツチングが終了した時点を求めるには、Ｍの
密閉容器に設けた石英ののぞき窓等を通じて、ガラス基
板の状態を検査するとか、あるいはあらかじめ実験的に
エツチングの終了時間を検出し、この時間を用いてプラ
ズマエツチングを実施していた。
しかし、上記した方法では密閉容器の内部が曇って容易
にエツチングの終了時点が検出されなかったり、あるい
は実験的にエツチング時間を定めても形成すべきレチク
にパターンの形状寸法が変動したりすると、プラズマエ
ツチングに要する時間が変動して、そのためエツチング
の終点がずれて形成されたレチクルパターンのＣｒのス
パッター又は、蒸着層が必要以上にエツチングされる等
間亀が多い。
にエツチングの終了時点が検出されなかったり、あるい
は実験的にエツチング時間を定めても形成すべきレチク
にパターンの形状寸法が変動したりすると、プラズマエ
ツチングに要する時間が変動して、そのためエツチング
の終点がずれて形成されたレチクルパターンのＣｒのス
パッター又は、蒸着層が必要以上にエツチングされる等
間亀が多い。
ここで本発明者は、プラズマエツチングが開始されてか
らの経過時間と電極と試料台間に印加される電圧との関
係を実験的に調査したところ第２凶４こ示したような関
係があることが判明した。
らの経過時間と電極と試料台間に印加される電圧との関
係を実験的に調査したところ第２凶４こ示したような関
係があることが判明した。
図で横軸Ｘはプラズマエツチングを開始してからの経過
時間（ｔＪを示し、縦軸Ｙは前記電極と試料設置台間と
に印加される電圧を示す。図の曲線１１昏こボすように
プラズマエツチングの開始持合こは、プラズマが充分形
成されていないので電極と試料設置台間は高抵抗になり
、そのため１１１極と試料設置台間の間には高電圧が印
加されるようをこなる。
時間（ｔＪを示し、縦軸Ｙは前記電極と試料設置台間と
に印加される電圧を示す。図の曲線１１昏こボすように
プラズマエツチングの開始持合こは、プラズマが充分形
成されていないので電極と試料設置台間は高抵抗になり
、そのため１１１極と試料設置台間の間には高電圧が印
加されるようをこなる。
その後プラズマが形成されてから所定時間経過すると密
閉容器の内部のプラズマ状態が安定してそのため電極と
試料設置台間に印加される電圧は安定状態となる。その
後Ｃｒ金属がエツチングされガスプラズマの中にＣｒイ
オンが存在しなくなると電極と試料設置台間の抵抗が増
大しそのため電極と試料設置台間の電圧が曲４１１１の
Ａに於けるように増加する。したがってこの試料設置台
と電極間に印加されるバイアス電圧の変曲点を検出する
ことで容易にプラズマエツチングの終了時点を検出する
ことが可能となる。
閉容器の内部のプラズマ状態が安定してそのため電極と
試料設置台間に印加される電圧は安定状態となる。その
後Ｃｒ金属がエツチングされガスプラズマの中にＣｒイ
オンが存在しなくなると電極と試料設置台間の抵抗が増
大しそのため電極と試料設置台間の電圧が曲４１１１の
Ａに於けるように増加する。したがってこの試料設置台
と電極間に印加されるバイアス電圧の変曲点を検出する
ことで容易にプラズマエツチングの終了時点を検出する
ことが可能となる。
本発明は前述した欠点を除去し、上述した事項に鑑みて
なされたプラズマエツチングの制御方法の提供を目的と
するものである。
なされたプラズマエツチングの制御方法の提供を目的と
するものである。
このような本発明のプラズマエツチングの制御方法は、
減圧した容器内に試料を設置する試料設置台と電極とを
設置し、該容器内に試料と反応する反応ガスを導入し、
前記試料設置台と電極開−こ高電圧を印加して反応ガス
をガスプラズマ化し、前記ガスプラズマによって試料を
エツチングするプラズマエツチングにおいて、前記試料
設置台と電極間に印加されるバイアス電圧の変動を・エ
ツチング時間の経過裔こまって観測し、前記バイアス電
圧の変曲点を検知することでエツチングの終点を検知す
ることを特徴とするものである。
減圧した容器内に試料を設置する試料設置台と電極とを
設置し、該容器内に試料と反応する反応ガスを導入し、
前記試料設置台と電極開−こ高電圧を印加して反応ガス
をガスプラズマ化し、前記ガスプラズマによって試料を
エツチングするプラズマエツチングにおいて、前記試料
設置台と電極間に印加されるバイアス電圧の変動を・エ
ツチング時間の経過裔こまって観測し、前記バイアス電
圧の変曲点を検知することでエツチングの終点を検知す
ることを特徴とするものである。
以下図面な用いて本発明の一実施例につき詳細に説明す
る。
る。
本発明のプラズマエツチングの制御方法は、第３図に示
すように電極と試料設置４台間に印加するバイアス電圧
の印加回路２１の他に前記バイアス電圧の変動検出回路
２２を設けこの検出回路を倣分回ｍＩと微分回路■で構
成している。すなわち前述した第２図の曲線１１におい
てプラズマエツチングが終了した部分Ａ、すなわち電極
と試料設置台間に印加されるバイアス電圧の変曲点を精
度良く検出するものである。そのため、コンデンサー（
Ｑと抵抗面を適当に組み合せた周知の似分回路山２３で
まず第４図をこ示すようにバイアス電圧の傾きが正から
負に変異した点Ｂを検知することでプラズマエツチング
の終了時点（ｔｉｉ）を知ることができ、更に正確に終
了時点を知るため番こは、第５図番こ示すように微分−
路Ｉ２３と微分−路１１２４によりバイアス電圧が０と
なる点Ｃを検知することでプラズマエツチングの終了時
点（ｔＥ）を知ることができる。
すように電極と試料設置４台間に印加するバイアス電圧
の印加回路２１の他に前記バイアス電圧の変動検出回路
２２を設けこの検出回路を倣分回ｍＩと微分回路■で構
成している。すなわち前述した第２図の曲線１１におい
てプラズマエツチングが終了した部分Ａ、すなわち電極
と試料設置台間に印加されるバイアス電圧の変曲点を精
度良く検出するものである。そのため、コンデンサー（
Ｑと抵抗面を適当に組み合せた周知の似分回路山２３で
まず第４図をこ示すようにバイアス電圧の傾きが正から
負に変異した点Ｂを検知することでプラズマエツチング
の終了時点（ｔｉｉ）を知ることができ、更に正確に終
了時点を知るため番こは、第５図番こ示すように微分−
路Ｉ２３と微分−路１１２４によりバイアス電圧が０と
なる点Ｃを検知することでプラズマエツチングの終了時
点（ｔＥ）を知ることができる。
そしてこのような情報をバイアス電圧印加回路２１にフ
ィードバックして電極と試料設置台間に印加される電圧
を停止したり、あるいは反応ガスを密閉容器内普こ導入
するための電磁パルプを自動的に停止してプラズマエツ
チングを自動的に停止することが可能となる。
ィードバックして電極と試料設置台間に印加される電圧
を停止したり、あるいは反応ガスを密閉容器内普こ導入
するための電磁パルプを自動的に停止してプラズマエツ
チングを自動的に停止することが可能となる。
このよう番こすればプラズマエツチングの反応の終点が
容易に検知でき、この情報を基にプラズマエツチング装
置を自動的に制御でき、このような本発明のプラズマエ
ツチングの制御方法を用いることで形成されるレチクル
が高信頼度なものとなる。
容易に検知でき、この情報を基にプラズマエツチング装
置を自動的に制御でき、このような本発明のプラズマエ
ツチングの制御方法を用いることで形成されるレチクル
が高信頼度なものとなる。
以上の実施例においてはホトマスクの製造方法・こ例を
用いて述べたがシリコン（Ｓｉ）のような半導体基板や
二酸化シリコ：、（ｓｉ ０２）膜のような絶縁膜のプ
ラズマエツチングにも適用でき、また反応ガスもＣＣｔ
、ガスのみならず四弗化炭素（ｃ Ｆ４ ＞ガスなどを
用いる場合Ｇこも適用可能である。
用いて述べたがシリコン（Ｓｉ）のような半導体基板や
二酸化シリコ：、（ｓｉ ０２）膜のような絶縁膜のプ
ラズマエツチングにも適用でき、また反応ガスもＣＣｔ
、ガスのみならず四弗化炭素（ｃ Ｆ４ ＞ガスなどを
用いる場合Ｇこも適用可能である。
第１図はプラズマエツチングの装置の概略図、第２図は
プラズマエツチングの経過時間に対する電極と試料台間
に印加されるバイアス電圧の変動状態を示す図、第３図
はプラズマエツチングの終了時点を検出する副路の構成
図、第４ｗＩ、第５図はエツチングの終了時点を示す図
である。 図番こおいて、ｌは密閉容器、２は電極、３は試料設置
台、４は試料、５は供給管、６は排気管、１１は−極と
試料設置台間に印加される電圧の変動曲線、２１はバイ
アス電圧印加回路、ｎは検出回路、２３、２４は微分回
路、Ａ、Ｂ、Ｃ点は変曲点を示す。 第１図 第２図 第３♂ ４ 第４図 第５図
プラズマエツチングの経過時間に対する電極と試料台間
に印加されるバイアス電圧の変動状態を示す図、第３図
はプラズマエツチングの終了時点を検出する副路の構成
図、第４ｗＩ、第５図はエツチングの終了時点を示す図
である。 図番こおいて、ｌは密閉容器、２は電極、３は試料設置
台、４は試料、５は供給管、６は排気管、１１は−極と
試料設置台間に印加される電圧の変動曲線、２１はバイ
アス電圧印加回路、ｎは検出回路、２３、２４は微分回
路、Ａ、Ｂ、Ｃ点は変曲点を示す。 第１図 第２図 第３♂ ４ 第４図 第５図
Claims (1)
- 減圧した容器内に試料を設置する試料設置台と′−極と
を設置し、該容器内に試料と反応する反応ガスを導入し
１前記試料設置台と屯極閏番こｌｌ１１４Ｌ圧を印加し
て反応ガスをガスプラズマ化し、前記ガスプラズマによ
って試料をエツチングするプラズマエツチングにおいて
、前記試料設置台と電極間に印加されるバイアス電圧の
変動をエツチング時開の経過によって観測し、前記バイ
アス電圧の変曲点を検知することで、エツチングの終点
を検知することを狩斂とするプラズマエツチングの制御
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17876181A JPS5879722A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | プラズマエツチングの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17876181A JPS5879722A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | プラズマエツチングの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5879722A true JPS5879722A (ja) | 1983-05-13 |
Family
ID=16054139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17876181A Pending JPS5879722A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | プラズマエツチングの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5879722A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4602981A (en) * | 1985-05-06 | 1986-07-29 | International Business Machines Corporation | Monitoring technique for plasma etching |
| JPS62165922A (ja) * | 1986-01-17 | 1987-07-22 | Toshiba Corp | 高周波エツチング装置 |
| US5016663A (en) * | 1987-03-31 | 1991-05-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of determining end of cleaning of semiconductor manufacturing apparatus |
| JPH04229620A (ja) * | 1990-05-24 | 1992-08-19 | Applied Materials Inc | 多チャンネル・プラズマ放電終点検出システム及び方法 |
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| JPS5619624A (en) * | 1979-07-27 | 1981-02-24 | Hitachi Ltd | Detection of etching end point in plasma processor |
| JPS56115536A (en) * | 1980-02-15 | 1981-09-10 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Detecting method for finish time of dry etching reaction |
-
1981
- 1981-11-06 JP JP17876181A patent/JPS5879722A/ja active Pending
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