JPS61152017A - エツチングモニタ装置 - Google Patents
エツチングモニタ装置Info
- Publication number
- JPS61152017A JPS61152017A JP27302384A JP27302384A JPS61152017A JP S61152017 A JPS61152017 A JP S61152017A JP 27302384 A JP27302384 A JP 27302384A JP 27302384 A JP27302384 A JP 27302384A JP S61152017 A JPS61152017 A JP S61152017A
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- Japan
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- etching
- etched
- light
- wavelength
- interference
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、ドライエツチングにおりて、工。
チング竜又は残膜厚を高精度に検知できるようにしたエ
ツチングモニタ装置に関する。
ツチングモニタ装置に関する。
半導体の高密度化に伴い、多段エツチングが必要となり
、そのため、工、チングの途中でエツチング量及び残膜
厚を正確に検知する必要が生じてきた。
、そのため、工、チングの途中でエツチング量及び残膜
厚を正確に検知する必要が生じてきた。
このような理由で、上記エツチング量及び残膜厚が高精
度に検知できる装置の開発が急がれている。
度に検知できる装置の開発が急がれている。
従来のエツチングモニタ装置として、５ｏｌｉｄＳｔａ
ｔｅ Ｔａｃｋ’ ８１７月号頁６４（日本版）、特開
昭５０−８０７５５号及び特開昭５３−１１２６７０号
がある。
ｔｅ Ｔａｃｋ’ ８１７月号頁６４（日本版）、特開
昭５０−８０７５５号及び特開昭５３−１１２６７０号
がある。
これらに示されているエツチングモニタ装置は、いずれ
も単一波長のレーザ光が用いられている。
も単一波長のレーザ光が用いられている。
即ち、単一波長のレーザ光を被エツチング材に照射し、
被エツチング材の表面と、被エツチング材と下地材との
間の境界面との反射光が干渉して得られる干渉強度の経
時変化を記録し、その干渉波形の周期から、エツチング
量又は。
被エツチング材の表面と、被エツチング材と下地材との
間の境界面との反射光が干渉して得られる干渉強度の経
時変化を記録し、その干渉波形の周期から、エツチング
量又は。
残膜厚量を求めていた。
例えば％Ｅｇ−Ｎ−レーザ（波長λ＝ ６３５ｎｍ ）
をＰｏ１ｙ−５ｉの膜（屈折嘉ａ ＝ ３．８ ）に垂
直に照射したときの干渉波形の周期Δｔは次式で求めら
れる。
をＰｏ１ｙ−５ｉの膜（屈折嘉ａ ＝ ３．８ ）に垂
直に照射したときの干渉波形の周期Δｔは次式で求めら
れる。
λ
Δｔ＝−＝８３ル攪
２ル
ここで例えば、 Ｐｅｒｌｙ−５ｉ膜のエツチング量を
３２０１としたいときは、干渉波形の周期を空８３界罵 ＝３．８個分をカウントするという具合にして所望のエ
ツチング量を行うようにしていた。
３２０１としたいときは、干渉波形の周期を空８３界罵 ＝３．８個分をカウントするという具合にして所望のエ
ツチング量を行うようにしていた。
然しなから、この方法では、干渉波形の周期を小数値で
カウントする場合があるので誤差が大きく、その精度は
、エツチング量又は残膜厚とも約±２い萬以内にするの
が限度であった。
カウントする場合があるので誤差が大きく、その精度は
、エツチング量又は残膜厚とも約±２い萬以内にするの
が限度であった。
又、干渉波形の周期よりも薄い膜のエツチングでは、エ
ツチングの途中において、どこまでエツチングが進んだ
か、或は、あとどの位の残膜厚があるのかが不明確であ
り、上記精度上の問題も合せて、多段エツチングができ
ないという技術的な問題があった。
ツチングの途中において、どこまでエツチングが進んだ
か、或は、あとどの位の残膜厚があるのかが不明確であ
り、上記精度上の問題も合せて、多段エツチングができ
ないという技術的な問題があった。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、工噌
チングの途中において、被エツチング膜のエツチング量
又は、残膜厚を高精度に検知できるようにしたエツチン
グモニタ装置を提供せんとするものである。
チングの途中において、被エツチング膜のエツチング量
又は、残膜厚を高精度に検知できるようにしたエツチン
グモニタ装置を提供せんとするものである。
即ち、本発明は、従来のように単一波長のレーザ光を用
いるのではなく、波長設定制御部を設けることによって
、複数の波長の光を照射し、各党の干渉波形の周期を観
測することにより、より細分化された検知を可能にし、
又は、被エツチング材の性質に合せて、干渉波形の周期
のカウント数が整数になるように、波長設定制御部にて
その波長を設定し精度を上けるようにしたものであって
、被エツチング材に照射するための光源と、この光源に
接続され、光の波長を制御するだめの波長設定制御部と
、この波長設定制御部によって設定された波長の光を被
エツチング材に照射し、その反射光を検出部に取シ出す
ための光学系と、上記取〕出された反射光の干渉強度の
経時変化を観測するための記録計とを備えたことを特徴
とする。
いるのではなく、波長設定制御部を設けることによって
、複数の波長の光を照射し、各党の干渉波形の周期を観
測することにより、より細分化された検知を可能にし、
又は、被エツチング材の性質に合せて、干渉波形の周期
のカウント数が整数になるように、波長設定制御部にて
その波長を設定し精度を上けるようにしたものであって
、被エツチング材に照射するための光源と、この光源に
接続され、光の波長を制御するだめの波長設定制御部と
、この波長設定制御部によって設定された波長の光を被
エツチング材に照射し、その反射光を検出部に取シ出す
ための光学系と、上記取〕出された反射光の干渉強度の
経時変化を観測するための記録計とを備えたことを特徴
とする。
以下本発明の一実施例について詳細に説明する。第１図
において、８は光源である。この光源８には、波長設定
制御部１ｏが接続され、光源８から発せられる光の波長
を設定する。７は全反射ミラー、６はハーフミラ−であ
〕、波長設定制御部１０にて設定された波長の光をウェ
ハ５に照射するための光学系を構成する。９は１反射光
を検出するための検出器、１１は、検出器９にて検出さ
れた反射光を記録するための記録計である。
において、８は光源である。この光源８には、波長設定
制御部１ｏが接続され、光源８から発せられる光の波長
を設定する。７は全反射ミラー、６はハーフミラ−であ
〕、波長設定制御部１０にて設定された波長の光をウェ
ハ５に照射するための光学系を構成する。９は１反射光
を検出するための検出器、１１は、検出器９にて検出さ
れた反射光を記録するための記録計である。
なお図中１は処理室、２は下部電極、３は上部電極、４
は、窓ガラスである。
は、窓ガラスである。
以上のように構成した本実施例の作用について次に説明
する。第１図において、ガス供給系（図示省略）からエ
ツチングガスを供給し、排気装置（図示省略）によって
排気しながら処理室１内を一定圧力に保ちながら、高層
ｔ１１を源より高周波電力を下部電極２と、上部電極３
との間に臼加してグロー放電を発生させることによシ、
プラズマ中のイオン・ラジカルによってウェハ５の表面
のエツチングが進行する。
する。第１図において、ガス供給系（図示省略）からエ
ツチングガスを供給し、排気装置（図示省略）によって
排気しながら処理室１内を一定圧力に保ちながら、高層
ｔ１１を源より高周波電力を下部電極２と、上部電極３
との間に臼加してグロー放電を発生させることによシ、
プラズマ中のイオン・ラジカルによってウェハ５の表面
のエツチングが進行する。
このエツチング中に、光源８からの単色光を全反射ミラ
ー７、ハーフミラ−６及び窓ガラス４を通してウェハ５
に照射し、その反射光を窓ガラス４及びハーフミラ−６
を通して逆の経路で検出器９に導き、その経時変化を記
録計１１に記録すると、ウェハ表面の被工９チング材の
面と、被エツチング材と下地材との間の境界面からの反
射光が干渉する。
ー７、ハーフミラ−６及び窓ガラス４を通してウェハ５
に照射し、その反射光を窓ガラス４及びハーフミラ−６
を通して逆の経路で検出器９に導き、その経時変化を記
録計１１に記録すると、ウェハ表面の被工９チング材の
面と、被エツチング材と下地材との間の境界面からの反
射光が干渉する。
上記の光源８からの単色光の波長は、波長設定制御部１
００指令により設定制御され、異る波長の光を時分割で
ウェハ５の表面に照射される。
００指令により設定制御され、異る波長の光を時分割で
ウェハ５の表面に照射される。
例えば、光源８がＡｒレーザの場合は、波長が４８８３
７１１と５１５ａｍの二つの波長の光がウェハ５上に交
互に照射されることになるし、又Ｋｒレーザであれば、
異る６波長の光が交互に、又白色光源とモノクロメータ
の組合せの場合は、２００ｒ＆ｍ〜ａｏｏａｓ位の範囲
をスキャンさせて照射することも可能である。
７１１と５１５ａｍの二つの波長の光がウェハ５上に交
互に照射されることになるし、又Ｋｒレーザであれば、
異る６波長の光が交互に、又白色光源とモノクロメータ
の組合せの場合は、２００ｒ＆ｍ〜ａｏｏａｓ位の範囲
をスキャンさせて照射することも可能である。
第２図は、異る波長λ１．λ２．λ１をもつ光の干渉張
度の経時変化を記録したものである。
度の経時変化を記録したものである。
この例の場合の干渉周期ΔＬは１次のようにして求めら
れる。Δｔ１＝−９Δ４＝−ム 、Δ４＝−八λ
λ ハ ２ル 上記Δｔｌ ＋Δ４．Δｔ、はそれぞれ異った干渉周期
となり、このことは、第２図において、例えば波長λ、
の干渉周期の山と山の間に波長λ２．λ１の光の干渉周
期が重合され、波長λ１の山と山の間がよりきめ細かに
検知されることになる。
れる。Δｔ１＝−９Δ４＝−ム 、Δ４＝−八λ
λ ハ ２ル 上記Δｔｌ ＋Δ４．Δｔ、はそれぞれ異った干渉周期
となり、このことは、第２図において、例えば波長λ、
の干渉周期の山と山の間に波長λ２．λ１の光の干渉周
期が重合され、波長λ１の山と山の間がよりきめ細かに
検知されることになる。
従って、異なった波長をもつ光を照射することにより、
更にその検知精度が向上する。
更にその検知精度が向上する。
又別の手段として、被エツチング材の屈折嘉ルがわかっ
ていて、Ｐｏ１ｙ−５ｉゲート等のエツチング材のエツ
チング量りが予め決められている場合は、波長設定制御
部１０によってカウント数が整数になるように波長λを
固定する。
ていて、Ｐｏ１ｙ−５ｉゲート等のエツチング材のエツ
チング量りが予め決められている場合は、波長設定制御
部１０によってカウント数が整数になるように波長λを
固定する。
Ｌ ’１ｎＬ
Ａｔ＝Ａ ”ｎＬ（整数）
このように、波長設定制御部１０によって、波長λを予
め設定し固定しておくことによって。
め設定し固定しておくことによって。
干渉光強度の経時変化のピーク点をエツチングの開始か
らカウントし、ｍ個（整数〕目にきたときを検知して、
エツチングｉｌＬを正確に制御する。
らカウントし、ｍ個（整数〕目にきたときを検知して、
エツチングｉｌＬを正確に制御する。
又、被エツチング材のエツチング前の膜厚が正確にわか
っていれば、所定の残膜厚でエツチングを中止するよう
制御することも可能である。
っていれば、所定の残膜厚でエツチングを中止するよう
制御することも可能である。
以上詳述した通９、本発明によるエツチングモニタ装置
によれば、光源に波長設定制御部を接続して、光源より
発する光の波長を複数に設定して、波長の異る複数の光
を被エツチング材に照射し、複数の干渉波形の周期を観
測するようにしたので、エツチング量及び残膜厚さをよ
りきめ細かに求めることができその検知精度を大巾に向
上することができた。
によれば、光源に波長設定制御部を接続して、光源より
発する光の波長を複数に設定して、波長の異る複数の光
を被エツチング材に照射し、複数の干渉波形の周期を観
測するようにしたので、エツチング量及び残膜厚さをよ
りきめ細かに求めることができその検知精度を大巾に向
上することができた。
又、波長設定制御部によって、被エツチング材の屈折率
、エツチング量に合せて波長を固定し、カウント数を整
数にすることにより、所望のエツチング量を正確に行な
うことができるようになった。
、エツチング量に合せて波長を固定し、カウント数を整
数にすることにより、所望のエツチング量を正確に行な
うことができるようになった。
又、このように波長を固定化することによって、エツチ
ング前の膜厚を正確にわかりている場合は、所定の残膜
厚で工９チングを中止するよう制御することも可能にな
った。
ング前の膜厚を正確にわかりている場合は、所定の残膜
厚で工９チングを中止するよう制御することも可能にな
った。
このように、エツチング量及び残膜厚の高精度な検知と
、その制御が可能になったことにより、多段エツチング
が可能とな夛、半導体の高密度化への対応が達成される
など産業上乗す効果は顕著である。
、その制御が可能になったことにより、多段エツチング
が可能とな夛、半導体の高密度化への対応が達成される
など産業上乗す効果は顕著である。
第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は、
波長が異る複数の光の干渉張度の経時変化を示す線図で
ある。
波長が異る複数の光の干渉張度の経時変化を示す線図で
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被エッチング材に複数の波長の光を照射する光源と
、該被エッチング材からの干渉光を検出する光学系と、
前記被エッチング材の膜厚変化に伴う干渉光強度の経時
変化を観測する記録計と、前記被エッチング材の性質と
エツチング量で定まる前記干渉光強度の極値が自然数又
は自然数に最近接となるよう前記複数の波長の光を選択
する制御部とを有するエッチングモニタ装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載のエッチングモニタ装置
において、前記被エッチング材の性質は該被エッチング
材の屈折率であるエッチングモニタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27302384A JPS61152017A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | エツチングモニタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27302384A JPS61152017A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | エツチングモニタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61152017A true JPS61152017A (ja) | 1986-07-10 |
Family
ID=17522082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27302384A Pending JPS61152017A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | エツチングモニタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61152017A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6323324A (ja) * | 1986-07-16 | 1988-01-30 | Sharp Corp | ドライエツチング装置 |
| JP2001210625A (ja) * | 2000-01-28 | 2001-08-03 | Tokyo Electron Ltd | エッチング深さの検出方法 |
| US6541388B1 (en) * | 1999-09-14 | 2003-04-01 | Tokyo Electron Limited | Plasma etching termination detecting method |
| JP2009156876A (ja) * | 2009-04-06 | 2009-07-16 | Tokyo Electron Ltd | エッチング深さの検出方法並びにエッチングモニター装置及びエッチング装置 |
| JP2010034582A (ja) * | 2009-11-04 | 2010-02-12 | Tokyo Electron Ltd | エッチング深さの検出方法並びにエッチングモニター装置及びエッチング装置 |
| JP2010535425A (ja) * | 2007-08-01 | 2010-11-18 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 基板上の薄膜を識別するための方法及び装置 |
| JP2021044539A (ja) * | 2019-09-09 | 2021-03-18 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | プラズマ処理装置 |
-
1984
- 1984-12-26 JP JP27302384A patent/JPS61152017A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6323324A (ja) * | 1986-07-16 | 1988-01-30 | Sharp Corp | ドライエツチング装置 |
| JPH0518454B2 (ja) * | 1986-07-16 | 1993-03-12 | Sharp Kk | |
| US6541388B1 (en) * | 1999-09-14 | 2003-04-01 | Tokyo Electron Limited | Plasma etching termination detecting method |
| JP2001210625A (ja) * | 2000-01-28 | 2001-08-03 | Tokyo Electron Ltd | エッチング深さの検出方法 |
| JP2010535425A (ja) * | 2007-08-01 | 2010-11-18 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 基板上の薄膜を識別するための方法及び装置 |
| JP2009156876A (ja) * | 2009-04-06 | 2009-07-16 | Tokyo Electron Ltd | エッチング深さの検出方法並びにエッチングモニター装置及びエッチング装置 |
| JP2010034582A (ja) * | 2009-11-04 | 2010-02-12 | Tokyo Electron Ltd | エッチング深さの検出方法並びにエッチングモニター装置及びエッチング装置 |
| JP2021044539A (ja) * | 2019-09-09 | 2021-03-18 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | プラズマ処理装置 |
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