JPS5957436A - 電子デバイス製作法及び装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明の分野 本発明（ｄ情報処理デバ．イスの製作において行われる
エツチングに係る。

技術背景 たとえば集積回路のような電子デバイス及び磁気バブル
デバイスのようなデバイスの製作中、多くの工程に、た
とえば半導体材料及び金属のような各種組成の領域中へ
のパターンのエツチングが含捷れる。典型的な場合、デ
バイスパターンはたとえば露出及び現像されたレシスト
のような対応するパターン形成されたエツチングマスク
を通して、領域をエツチングすることによりエツチング
される。

このエツチングはたとえば湿式エツチング又はプラスマ
エツチンクを用いて行われる。これらのエツチングプロ
セスについて考慮すべき重′〃なことのすべては、エツ
チンク深さのｆｌｔ（Ｉ　ｉｌｌ＋である。たとえば、
エツチングを本質的に均一な材オ」内の所望の深さで停
止させることが、しばしば望−ましい。もしエッチすべ
き領域が第２の桐材の層に重畳し７ているならば、界面
てエツチングを停止することもしばしば望　−ま　し７
　い　。

エツチングプロセスをモニターするために、各種の技術
が考案されてきた。そのような技術の一つは、パスタ（
　Ｂｕｓｔａ　）ら（Ｃよる“レーザー干渉計を用いた
プラズマ・エッチモニタ２２巻、第２号、６１−６４頁
（１９７９）に述べられている。この技術に従うと、ヘ
リウム−ネオンレーザ−は第１図に示されるように、ビ
ームエキスパンタ１及びビームスプリッタ２を通して，
ブ）ズマ・工′ソ子シブ砦拝思３の石英ｔ４島手して容
器３内でエツチングされている基板の均一な領域上に向
けられる。基板５から反射される光の強度が光検出器６
（二よって検出され，時間の関数としてストリップチャ
ート記録計７ｃ二よって記録される。

もしエツチングされる基板がたとえば金属層のような比
較的不透明の材料ならば、不透明材料の層がエツチング
除去される１で、記録される強度一時間曲線は、（不透
明桐材の反射率に依存する）一定の振幅をもつ。たとえ
ば金属の二つの層間の界面のような不透明，目刺の二つ
の異なる層間の界面において、一定撮幅の反射率は、単
一ステップの変化を生じ、不透明材料の層の一つのエツ
チングが終了する点を示す。

エツチングされる拐１１が入射光に対し、比較的透明で
反射性の表面に重なっている時、測定される光強度は一
連の極小を生じる。材料が透明であるから、入射光はと
もに透明材料９の上部表面から反射され、第２図に示さ
れるように、材料を通して屈折される。反射表面８Ｃ二
おいて，屈折した光も寸だ透明材料９を通して上方に反
射され、月相を出て材料の上部表面から反射された光と
干渉を起す。エッチングにより透明１月料９を貫く光路
長が減少し、干渉条件を変化させる。加えて、ある特定
の厚さで干渉が起りにくくなり、それは記録される強度
一時間曲線の相対的極小値に削応し、他の筒定の厚さで
は干渉が起りやすくなり、それは相対的極大値に対応す
る。もし入射光が（ホ）直方向から透明材料？に入射す
ると、記録された曲線一時間曲線中の任意の隣接する二
つの極小値又は任意の隣接する二つの極大値間の月利厚
の変化は、λ／２　ｎに等しい（先に引用したパスタら
の論文を参照のこと）。ここでλはレーザー光の波長、
ｎは透明月別の屈折率である。したがって、任意の隣接
する二つの極小値又は任意の隣接する二つの極大値間の
時間間隙を測定することにより、透明、目料のエッチ速
度が決められる。更に、記録された強度一時間曲線中の
周期数を数えることによシ、エッチ深さも決められる。

パスタらの論文に述べられている技術は、透明な材料層
のエツチングの深さをモニターする場合及び不透明な材
料層間の界面を検出するのには有用である。しかし、こ
の技術は不透明材料層のエッチ深さをモニターするのに
用いることはできない。

タトえばＳｉＯ２の層又はＳｉ３Ｎ４の層のエツチング
中の基板材料の（不透明材料層より）透明な層がエツチ
ングされる速度及びエツチンク深さを決めるためにのみ
用いられてきたもう一つのモニター技術については、ク
ラインクネヒト（ｋｌｅ　１ｎｋｎｅｅｈｔ　）らによ
る“格子テストパターンを用いたＳ４上の８４０２及び
８４．３Ｎ４のエツチングの光モニタ−°°と題する論
文、ジャーナル、エレクトロ　ケミカル、ソサイアテイ
（Ｊ、　Ｅｌｅｃｔｒｏ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　５ｏｃｉ
ｅｔｙ　）、第１２５巻、７８９−８０３頁（１９７８
）に述べられている。この技術において、回折格子状の
テストパターンが、デバ、イスパターンに接触する領域
とは異なったフォトレジストマスク領域中に規定される
。テストパターンの一つの上にレーザービームを照射す
ると、テストパターンから反射された光は、回折パター
ン（明暗のフリンジパターン）を形成する。エッチンク
プロセス中テストパターンから反射されｆｃ　−次の回
折光（明るいフリンジの一部っ）の強度が６二ターされ
、時間の関数として記録される。この強度はエツチング
が進むにつれ、時間とともに振動する。その理由は、フ
ォトレジスト格子バーから反射された光と下の８４．０
２層（エツチングされている耐相の層）から反射された
光間の位相差が、５ｉ０２又は８４．３Ｎ４の厚さが減
少するとともに変化するからである。

Ｓ４．０２又はＳｉ３Ｎ４の透明外層のエツチング速度
を決めるために、クラインクネヒト（ｋｌｅｉｎｋｎｅ
ｃｈｔ）らは長方形格子分布から反射された一次回折強
度の理論式を導くため、フラウンホーファ積分を用いる
。（エム・ホルン（Ｍ−Ｂｏｒｎ　）及び−４０３頁、
パーガモン・プレス社、エルムスフォード、ニューヨー
ク（１９６５）　（ＰｅｒｇａｍｏｎＰｒｅｓｓ、　Ｉ
ｎｃ、、　Ｅｌｍｓｆｏｒｄ、　Ｎ、　Ｙ、　）参照）
この式はエツチングされる透明層の厚さの関数として、
−次の回折光強度に対する理論曲線を作るために用いら
れる。エツチング速度は、この理論曲線をエツチング中
とった対応するデータと比較することにより決められる
。

クラインクネヒト（Ｋｌｅｉｎｋｎｅｃｈｔ）らが述べ
ている技術は、テストパターンを含む基板の一部を、必
ず無駄にしなければならないという欠点がある。加えて
、この技術はテストパターンが基板中にエッチされる速
度を測るもので、所望のパターンが基板中にエッチされ
る速度を測るものではない。しかし、しばしば二つのエ
ツチング速度は同一ではない。最後に、理論曲線と測定
データ間の比較は、複雑で不便である。特に、理論曲線
は各特定のテストパターン及びフォトレジストの各厚さ
について計算する必要がある。

従って、電子デバイス及び磁気バブルデバイスのような
デバイスの製作に用いられるようなプラスマ及び化学エ
ツチング技術の開発に従′事する人の重要な目的は、基
板材料を消費せず比較的便−利なエツチング速度と不透
明材料のエッチ深さを直接モニターする技術の開発であ
る。

本発明はデバイスの製作中基板にエッチされるパターン
は、照射された時それ自身回折パターンを生じること及
びエツチング速度及びエッチされた怖さは、時間の関数
として、生じた回折光の回折次数の一つの強度をプロッ
トすることにより、簡単に、かつ直接法められることを
見出したことに基く。事実、これらのエッチされたパタ
ーンが垂直入射光に照射された時、生じるゼロ次回折光
の強度一時間曲線における任意の隣接した二つの極小値
又は極大値間の時間周期が、λ／２だけエッチされた深
さが増加したことに対応する。

（パスタ（Ｂｕｓｔａ）らの場合の、λ／　２　ｎとは
異る。）ここで２は入射光の波長である。

エツチング速度及びエッチされた深さを測定する本発明
の方法は、不透明材料に適用でき、テストパターンを必
要とせず、従って基板制料を無駄にしないで、基板中に
エッチされるパターンの速度を直接側るので、比較的便
利である。

詳細な記述 本発明はたとえば′亀子及び磁気バブルデバイスのよう
なデバイスの製作中、基板中にエッチされるパターンは
照射された時回折パターンを生じるということを見出し
だことに、一部分基いている。更に、エツチングされる
間、各種回折次数の強度の変化は、エツチング速度及び
エッチされた深さに関連する。たとえば、垂直入射で照
射された基板から反射されたゼロ次回折光の記録された
強度中の、隣接する極小又は極大値間の時間間隔は、λ
／２に等しい。ここで、λは入射光の波長である。

同様に、パターン形成されたエッチマスクがデバイスの
製作中、基板に形成された時、マスク−描画、基板は同
じ効果を生じる。

本発明はデバイスパターンが反射性不透明、ｌＪ′１４
層にエッチされる速度を決る方法及び装置に係る。本発
明の目的のだめには、材料は（光の特定の波しに対し）
不透明である。もし、月相のモニター用試料を透過する
光が不十分で、高い反射率で反射されるならば、下の表
ｊｆＪｉは少くとも９０パーセントの反射率をもつべき
で、するとモニター用試料のエラチン・り中、モニター
用試料の上部表面から反射される光と、検出可能な変化
する干渉光を生じる。モニター用試料の厚さは、λ／２
より太きくすべきである。ここで、λは入射光の波長で
ある。モニター用試料のエツチングは、モニター用試料
の厚さがλ／２に減少する前に、不連続にする必要があ
る。

本発明により、材料の不透明層下に透明材木１層が存在
するか否かによらず、不透明材料層のエツチング速度及
びエッチ深さの測定が可能になる。材料の透明層が不透
明層に重なっているならば、本発明の方法は一度所望の
パターンが透明桐材層の厚さを賀いてエッチされると、
不透明材料層のエツチング速度及びエッチ深さを検出す
るのに有用である。もし第１の不透明材料層が第２の不
透明材料層に重なっているならば、本発明により、材料
の二つの不透明層のそれぞれのエツチング中、エツチン
グ速度の測定と、エツチングが二つの不透明材料層を貫
いて進むにつれ、全エッチ深さの測定が可能になる。

エッチすべき月利が適当に不透明であると仮定すると、
デバイスパターンが反射性不透明基板中に転写される速
度が、光ビーム、好ましくは比較的狭い周波数範囲すな
わち基板の領域上の中心周波数の１パーセントの１００
分の１より小さい周波数範囲をもつ光ビームで照射する
ことにより、決められる。例として、最も一般に市販さ
れているレーザ゛−から放出される光ビームは、狭い周
波数範囲の光ビームを構成する。狭い周波数範囲をもっ
たビームからはずれたものは、除外はされないが、エツ
チング速度及びエッチ深さを決める精度が対応して下る
。光ビームにより照射された基板の領域は、その中ヘパ
ターンの一部がエッチされる領域とすべきである。この
領域から反射された光は回折パターンすなわち一連の明
暗フリンジを生ずる。しかし、パターンが基板中にエッ
チされるにつれ、各種の回折次数の強度（明るいフリン
ジ）が変調される。すなわち、回折次数の強度は、エツ
チングが進むにつれ、時間とともに振動する。

（たとえば第４図を参照のこと）基板のエツチング速度
及びエッチ深さは、本発明に従い、回折次数の一つの強
度の振動を、時間の関数として記録することにより、測
定される。好捷しくは、本発明に従い、（他の次数の回
折光も使用できるが）ゼロ次回折光（中心像ともよばれ
る）の強度を検知し、時間の関数として記録される。

もし、エツチングされている基板表面」二に入射する光
が、垂直に入射すると、ゼロ次回折光は基板表面に対し
、直角に反射される。

（たとえは゛、ジエンキンスー（Ｊｅｎｋｉｎｓ　）ら
、ファｔａｌｓ　ｏｆ　０ｐｔｉｃｓ　）（マクロ−・
ヒル社、１９５７）３３３頁参照）入射光が基板表面に
垂直に入射する時、記録されたゼロ次回折光の強度一時
間曲線における任意の二つの隣接する極小値又は任意の
二つの隣接する極太仏間の時間間隙は、（パスタ（Ｂｕ
ｓｔａ）らのようにλ／　２　ｎではなく）λ／２に等
しいエッチ深さの増加に対応する。ここで、λは基板に
入射する光の波長である。従って、本発明に従うと、基
板のエツチング速度はぜ１次回折光の記録された強度に
おける任意の二つの隣接する極小値又は任意の二つの隣
接する極太仏間の時間間隙を測定し、この時間間隙でλ
／２を割ることにより決る。もしエツチング速度がエツ
チンクプロセス中変化するならば、これは記録された強
度一時間曲線上で、容易に観測される。なせならば、隣
接する極小又は極大間の時間間隙も、変化するからであ
る。エッチ深さは、記録された強度一時間曲線中の周期
数を数え、その数をλ／２培することにより決る。

デバイスの製作中基板に転写される典型的なパターンの
場合、パターンは一般に幅及び間隙が約１／２１ｔｍよ
り大きく約５０μｍより小さい線のアレイを含み、（約
３５００オンクストロームないし約８０００オンクスト
ロームの範囲の波長を有する）可視光が、エツチンク中
反射回折パターンを形成するために、基板を照射するの
に有用である。線幅及び間隙が約１／２より小さく、約
５０μｍより大きな典型的なパターンの場合、与えられ
たパターンに対する適当な波長を決定するために、モニ
ター用試別が用いられる。

不透明基板中にパターンがエッチされる速度を測定する
だめの本発明の方法は、一般にすべてのエツチング技術
に適用でき、プラズマ及び湿式化学エツチング、反応性
スｔ　ｆツタエツチンク（反応性イオンエツチングとも
よばれる）及びイオンミリンクが含まれるがそれらに限
られない。加えて、本発明の方法はまだ、エツチング用
マスクを用いることなく、基板に直接パターンを描くだ
めに、方向性のエネルギービーム又は方向性の荷電粒子
ビームを用いる技術に対しても、適用できる１、ここで
、光ビームは所望の回折パターンを・生成するために、
露出された基板表面−」−を直接照射する。

本発明はまた、本発明のエツチング速度モニター技術を
、デバイス製作に適用することにある。すなわち、本発
明に従うと、電子又は磁気バフルデバイスのようなデバ
イスは、当業者には周知の一連の工程により製作され、
その中には１ないし複数のデバイスパターンを、不透明
基板層中にエツチングする工程が含まれる３、シかし、
通常の製作技術とは異シ、本発明の方法は上で述べたエ
ツチング速度モニター技術で、不透明基板層のエツチン
グ速度又はエッチ深さをモニターする工程を含む。

一度所望のパターンが不透明基板層中の所望の深さにエ
ッチされてし捷うと、エッチ深さは本発明のモニター技
術に従い決められ、デバイスは一連の通常の工程により
完成される。

一般に、本発明に従いエツチング速度とエッチ深さを測
定する適当な装置は、エッチされる基板を照射する光源
を含む。加えて、照射により生じる回折パターン中の回
折次数（好ましくはゼロ次回折）の−っの強度を検出及
び記録するだめに、光検出器及び記録計が必要である。

本発明の方法に従いエラチン・り速度を測定するだめの
装置の好ましい実施例が、第３図に概略的に示されてい
る。この装置は、たとえばプラズマ又は湿式化学反応容
器のような装置２０内でエツチングされる基板１ｏ中へ
パターンがエッチされる速度を測るもので、可干渉性で
狭い周波数範囲をもつ直線偏光（偏光面が第３図の面に
垂直である必要がある）の光の源３０を含む。光源３ｏ
はたとえば約６３２８オンブストロームの波昆の直線偏
光Ｈｅ−Ｎｅレーサー放出光である。光源３゜により放
出される直線偏光の光は、偏光ビームスプリッタ４０に
向けられ、スプリッタは（第３図に示されるように）入
射光を左へ、反応容器２０の光学窓２５の方へ反射する
。

（エツチングされている基板１ｏは、光学窓２５の裏に
配置されている。）ビームスプリッタ４０はもし偏光面
が第３図の面に垂直ならば、直線偏光の入射光を反射し
、もし偏光面が第３図の面に平行ならば、直線偏光の光
を透過させる。光源３ｏ及びビームスプリッタ４０は、
基板１０に対し適当な方向に配−置され、それによりビ
ームスプリッタにより（第３図でわかるように）左に反
射された光を、エツチングされている基板表面に垂直入
射させる。

ビームスプリッタ４０により左に反射された光は、基板
１０に入射する前に、最初に四分の一彼庚遅延板５０を
通り、それは直線偏光の入射光を、円偏光に変換する。

円偏光の光は光ビームエキスパンタロ０及び光学窓２５
を通って、基板１０に垂直入射する。ビームエキスパン
ダ６０は装置に本質的でないが、入射光ビームの大きさ
を広げる働きをし、従って基板１０に対する光ビームの
精密な位置合わせの必要がなくなる。

（入射光が垂直に基板に入射するだめ）基板１０から直
角に反射する円偏光のゼロ次回折九は、ビームエキスパ
ンダ６０を通す、四分の一波長板５０に達する。四分の
一波良板５０は反射されだ円偏光を直線偏光に変換し、
直線偏光の偏光面が第３図の面に平行になるようにする
。従って、四分の一波長板５０を出た直線偏光の光は、
ビームスプリッタ４０により、（第３図に示されるよう
に）右へ伝えられる３、その理由は、偏光面が第３図の
面に平行だからである。この伝達された光（ゼロ次回折
光）は、通常のフォトセルフｏに入射する。フォトセル
フｏの出力は、電圧信号でその振幅は入射光の強度に比
例する。フォトセルの出力は通常の記録計’８０により
、時間の関数として記録される。

第１例 本発明の方法及び第３図に示される本発明の装置は、集
積回路パターンがアルミニウム・エッチマスクを通して
、シリコン基板中にプラズマエッチされる速度を測定す
るのに用いられた。モニター用試料はパターン形成され
たアルミニウムの層で、被覆された７、　６　ｃｍ（３
インチ）シリコンウェハであった。アルミニウムは通常
のｅ−ビーム蒸着により、シリコンウェハ上に堆積され
、次に通常のフォトリングラフィ及び湿式化学エツチン
グ速度で、パターン形成された。アルミニウム中に描か
れたパターンは、４にスタティック・ランダム・アクセ
スメモリ・チップの製作に用いられるベル・テレフォン
研究所のパターンであった。このパターンは長円形のア
レイを含み、それぞれが幅約３ミクロンで、長さは約６
−９ミクロンであった。モニター用試料がプラズマ反応
容器内に置かれる前に、アルミニウム層を貫いて延びる
窓の深さ、すなわちアルミニウム層の厚さは、アルファ
ステップ・プロファイヤで測定され、約８０００オング
ストロームであることがわかった。

次に、モニター用試料は平行平板プラズマエツチング器
の接地された電極上に置かね、ＣＦ３α雰囲気中で１０
分間ププラズマツチされた。エツチング器は光学窓を含
み、それを通Ｌ７てエツチング中光ビームをモニター用
試料に照射させることができだ。プラズマエツチング機
の平行平板電極は、直径がそれぞれ６１　ｃｍ（２４イ
ンチ）で、約２．５ｃｍ（１インチ）離れていた。プラ
ズマエツチング・プロセス中、′］、５キロワットのパ
ワーを供給するために、１３．５６ＭＨ２Ｉ７）ｒ　ｆ
信号がパワー電極に印加され、一方約１００　＋＋ｆｆ
ｌ／ｍｉｎでｃＦ３αガスがプラズマ反応容器中に流さ
れた。反応容器内の圧力は、０．４　ｔｏｒｒに保たれ
た。

集積回路パターンがシリコンウェハ中ニエッチされる速
度は、上で述べた本発明の方法を用い、第３図に示され
た装置でモニターされた。光源３０はＨｅ−Ｎｅレーザ
ーで、それは６３２８オンクストロームの波長と直径約
１ｍｍのスポットサイスをもつレーザーと−ムを発生し
た。フォトセルフ０は光信号に応答して、電圧を発生す
る本質的にシリコン・フォトダイオードであった。記録
計８０は通常のストリップチャート記録計であった。記
録計の出力のコピーが、第４図に示されている。

プラズマエツチング・プロセスが完了すると、試料はプ
ラズマエツチング器からとり出され、アルミニウム・エ
ッチマスクを貫き、シリコンウェハ中に延びる窓の全体
の深さを測定するために、アルファ・ステッププロファ
イラが用いられた。この深さは１８２５μｍと測定きれ
た。エッチされるシリコンウェハを被覆するアルミニウ
ム層は、塩１俊で除去され、シリコンウェハ中にエッチ
された窓の深さは、アルファステップ・プロファイラで
測定され、１０２５μｍであった。これらの測定結果の
差は、エツチングプロセスが完了した時点でのアルミニ
ウムの厚さに違いなく、Ｏ，Ｆ３ｉｔｍＣ又は８０００
オングストローム）であった。これから、アルミニウム
（ｄプラズマエツチング・プロセス中エッチ寧れなかっ
たと結論される。

シリコンウェハ中にエッチされた窓の深さは、第４図に
示された周期の数から、泪算された。周期数は３．１３
である。各周期はλ／２二０．６３２８μｍ／２　＝　
０．３１６４μｍのエッチ深さの増加に対応するから、
シリコンウェハ中にエッチされた窓の深さは、第４図か
ら決られるように、３．１３Ｘ０．３１６４μｙｎ＝０
．９９μｍに等しかった。従って、参照用としてアルフ
ァステップ・プロファイラで測定した結果（１，０２５
μｍ）を用いると、本発明の方法に付随したエッチ深さ
の誤差は、この場合４パーセントより小さかった。

第２例 二酸化シリコン・エッチマスクを通して、シリコン基板
中にパターンが反応性スパッタエッチされる速度を測定
するだめに、第１例で述べた方法及び装置を用いた。モ
ニター試料は、パターン形成された二酸化シリコンの層
で被覆された７、　６　ｃｍ　（３インチ）のシリコン
ウェハであった。二酸化シリコン・エッチマスクは、シ
リコンウェハを熱的に酸化し、次に生じた二酸化シリコ
ンの層を通常のフォトリソグラフィ及び湿式化学エツチ
ング器術を用いて、パターン形成することにより形成し
た。二酸化シリコン中に描かれたパターンは、ベル研究
所株式会社の論理集積回路試１険チップの製作に用いる
ものであった。このチップは９飼の異なる論理回路とと
もに、線幅／間隙が４７１ｍ／２μｍから４μｍ／１μ
ｍ及び３μｍ／２ｔｔｍ　の範囲の、長さ３センチメー
トルのミアンダ線のアレイを含む。

シリコンウェハを反応性スパッタエッチするだめに用い
られる機械は、高さ６１ｃｍ（２４インチ）、直径４６
．、（１８インチ）のステンレス・スチール、ヘルシャ
ー型反応容器ヲ含んだ。反応容器内の中心に合わせて、
高さが３５．６　ｃｍ、　（１４インチ）で断面が六角
形の円筒状′電極が配置された。それに対して、六角形
電極の平行な側面は、約１５　ｃｍ　（６インチ）離れ
ていた。

モニター用試料が反応容器内に置かれる前に、二酸化シ
リコン層の厚さが、ナノスペック・スペクトラル・フォ
トメータで測定され、４１５０オングストローム（０，
４１５０μｍ　）であった。

モニター用試料は六角型′電極の側面上にマウントされ
、α２雰囲気内で３２分間、反応性スパッタエッチされ
た。エツチングプロセス中、反応容器の側壁は接地され
、六角型電極には１３．５６ＭＨ２のｒｆ倍信号印加さ
れ、１７　ｍＪ／ｍｉｎでα２が反応容器中に流され、
反応容器内の圧力は１０ミリトールに保たれた。

反応容器の壁と六角形電極間のｄ、　ｃ、バイアス電圧
は、３００ボルトで、パワー密度は、１５ワツト／ｄで
あった。エツチングプロセス中、■（ｅ−Ｎｅレーザー
が反応容器の光学窓を１ｌｆｉ　ｌ、て、モニター用試
料に垂直入射するように照射され、ゼロ次回折尤の強度
が検知され、第１例で述べた装置で記録された。記録さ
れた電圧信号のコピーが第５図に示されている。

エッチされた後、試料は反応性スパッタエツチング器か
ら取出され、二酸化シリコン層の厚さがナノスペック・
スペクトラル・フォトメータで再び測定され、１１２５
オンクストロームであった。従って、３０２５オングス
トロームの厚さの二酸化シリコン層が、反応性スパッタ
・エツチングプロセス中除去された。次に、エッチされ
たシリコンウェハを被覆する残った二酸化シリコンが、
緩衝Ｆｒ　Ｆで化学的にエッチされ、シリコンウェハ中
にエッチされた窓の深さは、アルファステップ・プロフ
ァイラで１．２７１１ｍと測定された。

第５図から明らかなように、記録された電圧信号の振幅
は、エツチング時間とともに変化する。これらの振幅変
化は、シリコンのエツチングと二酸化シリコンのエツチ
ングから生じた干渉信号の重畳により起ったうなりに対
応する。

シリコンウェハ中にエッチされた窓のｉ朶さは、第５図
に示される記録された信号中の周期数を数えることによ
り、計算された。周期数は４２６である。各周期はλ／
２＝０．３１６４１ｔｍのエッチ深さの増加に対応する
から、従って第５図から決められるように、エッチ深さ
は４．２６ｘ０．３１６４μ？Ｗ＝１．３５／Ｌ７７（
に等しい。従って、参照用と１７でアル’７７・ステッ
プ測定した結果（］、、　２７μｍ）を用いると、本発
明の方法に付随したエッチ深さの誤差は、約６パーセン
トであった。

【図面の簡単な説明】

第１及び２図はエツチング・プロセスのモニターに使用
しうる技術を示す図、 第３ないし５図は、本発明の実施例を示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕 基板・・１０ 出願人　　　ウェスターン　エレクトリックカムパニー
、インコーポレーテツド 時間（分） −１８３−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　基板中にパターンをエツチングする工程及び 該基板の領域に光を照射し、該領域から反射きれた光の
   一部を検知することにより、該基板の該エツチングをモ
   ニターする工程から成るデバイス製作方法において、 該パターンの一部がその中にエッチされる該基板の領域
   を照射すること、 該検知工程が該領域から反射されたある回１斤次数の光
   の強度を検知する工程を含むこと、 該強度の周期数を検知することに基き、該エツチングを
   終了させることを特徴とするデバイス製作方法。 ２　前記第１項に記載された方法において、該基板はパ
   ターン形成されたエツチングマスクを含むことを特徴と
   するデバイス製作方法。 ３　前記第１項に記載された方法において、該回折次数
   はゼロ次であることを特徴とするデバイス製作方法。 ４　前記第１項に記載された方法において、該エツチン
   グはプラズマ・エツチングにより生じることを特徴とす
   るデバイス製作方法。 ５　前６己第１項に記載された方法において、該エツチ
   ングは反応性イオン・エツチングにより生じることを特
   徴とするデバイス製作方法。 ６　前記第１項に記載された方法において、該エツチン
   グはイオン・ミリングにより生じることを特徴とするデ
   バイス製作方法。 ７　前記第１項に記載された方法において、該エツチン
   グは湿式化学エツチングにより生じることを特徴とする
   デバイス製作方法。 ８　前記第１項に記載された方法において、該エツチン
   グは方向性エネルキービームにより生じることを特徴と
   するデバイス製作方法。 ９　前記第１項に記載された方法において、該エツチン
   グは方向性荷電粒子ビームにより生じることを特徴とす
   るデバイス製作方法。 １０　　基板の領域を照射する第１の手段及び該領域か
   ら反射された光の一部を検知する第２の手段から成り、 該基板中にデバイスパターンがエッチされるプロセス中
   、基板のエツチング速度を測定する装置において、 該第１の手段は該パターンの一部がエッチされる該基板
   の領域上に光を向けるのに適し、 該第２の手段は該領域から反射されたある回折次数の光
   の強度を検知する手段を含み、 該エツチング速度は、該強度の時間変化の周期に逆比例
   することヶ特徴とする基板のエツチング速度を測定する
   装置。