JPS6190433A - エツチング・モニタ方法 - Google Patents
エツチング・モニタ方法Info
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- JPS6190433A JPS6190433A JP21142784A JP21142784A JPS6190433A JP S6190433 A JPS6190433 A JP S6190433A JP 21142784 A JP21142784 A JP 21142784A JP 21142784 A JP21142784 A JP 21142784A JP S6190433 A JPS6190433 A JP S6190433A
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- 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 potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table 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、被エツチング物の表面に形成されたパターン
を直接モニタすることにより、エツチングをインプロセ
スで自動制御するエツチングのモニタ方法に関する。こ
のエッチング・モニタ方法は、エツチング途中の自動制
御や終点検出利用することができる。
を直接モニタすることにより、エツチングをインプロセ
スで自動制御するエツチングのモニタ方法に関する。こ
のエッチング・モニタ方法は、エツチング途中の自動制
御や終点検出利用することができる。
近年のVLSI化の傾向は、高精度なエツチング技術を
要求している。処理システムも、バッチ処理から枚葉処
理へ移行してきた。この場合処理能力(スループット)
の向上は、エツチンググレードの改善とウェハの大口径
化で対処するが、一方エッチングの高速化は、エツチン
グの選択性、寸法制御性、均一性に大きく影響する。そ
こで、エツチングの終点を正確に精度よく検出し、エッ
チングの未終了や、オーバーエツチングを防止すること
が重要である。
要求している。処理システムも、バッチ処理から枚葉処
理へ移行してきた。この場合処理能力(スループット)
の向上は、エツチンググレードの改善とウェハの大口径
化で対処するが、一方エッチングの高速化は、エツチン
グの選択性、寸法制御性、均一性に大きく影響する。そ
こで、エツチングの終点を正確に精度よく検出し、エッ
チングの未終了や、オーバーエツチングを防止すること
が重要である。
従来、プラズマを用いたドライエツチングの終点検出は
、エツチング過程で放出される生成物を発光分光分析法
で判定し、それにより終点を見出すという方法が最も広
く使用されている。しかしこの方法は間接的な観測であ
るため、エツチング処理室の圧力変動、高周波電源の出
力変動、エツチング・ガスの流れ等に起因するプラズマ
発光の強度変化の影響を受け、よって高精度なエツチン
グ終点検出は困難である。
、エツチング過程で放出される生成物を発光分光分析法
で判定し、それにより終点を見出すという方法が最も広
く使用されている。しかしこの方法は間接的な観測であ
るため、エツチング処理室の圧力変動、高周波電源の出
力変動、エツチング・ガスの流れ等に起因するプラズマ
発光の強度変化の影響を受け、よって高精度なエツチン
グ終点検出は困難である。
また、この他にレーザー干渉法によるエッチング・モニ
タが一部使用されているが、この方法は選択比の低いエ
ツチングにおいてはレジスト表面の凹凸による干渉が終
点精度を悪くする。なお、エツチングの高速化は選択比
を低くする傾向にある。
タが一部使用されているが、この方法は選択比の低いエ
ツチングにおいてはレジスト表面の凹凸による干渉が終
点精度を悪くする。なお、エツチングの高速化は選択比
を低くする傾向にある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を取り除き
、ドライエツチングにおけるエツチング終点を、精度よ
く検出するエッチング・モニタ方法を提供することにあ
る。
、ドライエツチングにおけるエツチング終点を、精度よ
く検出するエッチング・モニタ方法を提供することにあ
る。
本発明のエッチング・モニタ方法は、エツチング処理中
のウェハ表面を直接!測し、コン1−ラストの変化量か
ら、エツチングの終点を検出するものである。視覚セン
サはCCD (Charge CoupledDevi
ceを略す。本明細書中において同じ)にシリンドリカ
ル・レンズを組み合わせたものを用い視覚認識エリア内
の反射光を一次元処理する。
のウェハ表面を直接!測し、コン1−ラストの変化量か
ら、エツチングの終点を検出するものである。視覚セン
サはCCD (Charge CoupledDevi
ceを略す。本明細書中において同じ)にシリンドリカ
ル・レンズを組み合わせたものを用い視覚認識エリア内
の反射光を一次元処理する。
この方法は、ウェハの位置ずれ、特に回転方向の傾き(
CCDの検出軸に対する傾き)が大きく影響するが、あ
る範囲内、例えば±5°deg以内(はぼ±2mm範囲
)なら、ウェハの位置修正をせずに、データをソフト的
に修正処理することができる。実用上±5’deg以内
のウェハ位置決めは容易である。
CCDの検出軸に対する傾き)が大きく影響するが、あ
る範囲内、例えば±5°deg以内(はぼ±2mm範囲
)なら、ウェハの位置修正をせずに、データをソフト的
に修正処理することができる。実用上±5’deg以内
のウェハ位置決めは容易である。
ここで、視覚センサとして比較するものにTVカメラが
あるが、CCV)を選んだのは、感度・解像度の点でも
良好だからである。これについて簡単に記す。エツチン
グ処理室内は、対向する2枚の電極があり、その一方に
観測窓を設けるが、この観測窓によってプラズマ分布に
歪みが生じ、エツチングの均一性に大きく影響する。こ
のため、一般に観測窓にステンレス製金網を設けてプラ
ズマ分布の平滑化を図っているため、TVカメラを用い
ると、この金網がTVカメラの画像情報、つまり画質を
悪くする。よってCCDとシリンドリカル・レンズの組
合せの方が、TVカメラより優れているのであり、この
ことは実験でも確認されている。しかし、この場合には
、エツチング処理室内では、照明に影響を受けるため、
ウェハの精密な位置決めが困難であることがネックにな
っていた。これが最も大きな課題となっていたわけであ
るが1本発明はこの問題も解決したものである。
あるが、CCV)を選んだのは、感度・解像度の点でも
良好だからである。これについて簡単に記す。エツチン
グ処理室内は、対向する2枚の電極があり、その一方に
観測窓を設けるが、この観測窓によってプラズマ分布に
歪みが生じ、エツチングの均一性に大きく影響する。こ
のため、一般に観測窓にステンレス製金網を設けてプラ
ズマ分布の平滑化を図っているため、TVカメラを用い
ると、この金網がTVカメラの画像情報、つまり画質を
悪くする。よってCCDとシリンドリカル・レンズの組
合せの方が、TVカメラより優れているのであり、この
ことは実験でも確認されている。しかし、この場合には
、エツチング処理室内では、照明に影響を受けるため、
ウェハの精密な位置決めが困難であることがネックにな
っていた。これが最も大きな課題となっていたわけであ
るが1本発明はこの問題も解決したものである。
すなわち、本発明のエッチング・モニタ方法は、パター
ンを形成すべき被エツチング物の表面のエツチングの進
行過程を、CCDとシリンドリカル・レンズを組合せて
直接監視し、被エツチング物の位置ずれによる観測情報
の歪みを、エツチング開始時の観測情報の中の複数個の
特徴点例えば、ストライプラインより、最大値のものに
よって、その他の特徴点を最大値と等しくなるように修
正し、これらに対応した補正系数を設定して、観測デー
タを得るように制御・処理することを特徴とする。
ンを形成すべき被エツチング物の表面のエツチングの進
行過程を、CCDとシリンドリカル・レンズを組合せて
直接監視し、被エツチング物の位置ずれによる観測情報
の歪みを、エツチング開始時の観測情報の中の複数個の
特徴点例えば、ストライプラインより、最大値のものに
よって、その他の特徴点を最大値と等しくなるように修
正し、これらに対応した補正系数を設定して、観測デー
タを得るように制御・処理することを特徴とする。
以下、本発明の一実施例を説明する。この例は本発明A
Qエツチングを対象に具体化した場合についての実施例
である。第1図ないし第2図に従って説明する。
Qエツチングを対象に具体化した場合についての実施例
である。第1図ないし第2図に従って説明する。
第1図は本発明に係るエッチング・モニタ方法を適用し
たエツチング装置の実施例の構成図、第2図はエツチン
グ前後のウェハ表面のコントラストの状態を示す平面図
、第3図ないし第5図は、エツチング前のウェハ表面を
シリンドリカル・レンズを介して、CCDで観測した場
合゛の一次元情報を示し、認識エリア内のウェハのずれ
と、CCD出力信号の関係を示すものである。第6図及
び第7図は、CCD出力信号の補正方法の説明図、第8
図は補正後のCCD情報で、(a)はエッチング前、(
b)はエツチング後を示す。第9図はエッチング・モニ
タの経時変化特性図で理想形を示す。
たエツチング装置の実施例の構成図、第2図はエツチン
グ前後のウェハ表面のコントラストの状態を示す平面図
、第3図ないし第5図は、エツチング前のウェハ表面を
シリンドリカル・レンズを介して、CCDで観測した場
合゛の一次元情報を示し、認識エリア内のウェハのずれ
と、CCD出力信号の関係を示すものである。第6図及
び第7図は、CCD出力信号の補正方法の説明図、第8
図は補正後のCCD情報で、(a)はエッチング前、(
b)はエツチング後を示す。第9図はエッチング・モニ
タの経時変化特性図で理想形を示す。
第10図は従来の発光分光分析法によるエッチング・モ
ニタの経時変化特性、第11図は本発明のCCDによる
エッチング・モニタの経時変化特性図、第12図は終点
判定アルゴリズムの概要説明図である。
ニタの経時変化特性、第11図は本発明のCCDによる
エッチング・モニタの経時変化特性図、第12図は終点
判定アルゴリズムの概要説明図である。
第1図において、エツチング処理室1の中には、対向す
る上部電極2と下部電極3があり、上部電極2はアース
電位、下部電極3には高周波電源5が接続されている。
る上部電極2と下部電極3があり、上部電極2はアース
電位、下部電極3には高周波電源5が接続されている。
被エツチング物であるウェハ16は、下部電極3上の中
央に装着され、エツチング処理室1の上方より透明ガラ
ス窓4を通し、CCD12で観測しうる構造となってい
る。なお、CCD12の前面には、シリンドリカル・レ
ンズ11と干渉フィルタ10を配し、モニタ用照明は光
源9゜レンズ8.ハーフミラ−7からなる照明光を対物
レンズ6を通してウェハ16に与えるようにして行なわ
れる。また、CCD12の出力はドライバ13を経て、
データ処理装置14に取込まれ、エツチング終点判定制
御装置15でエツチング過程及び終点を判定し、高周波
電源5の投入・切断の制御を行なう。
央に装着され、エツチング処理室1の上方より透明ガラ
ス窓4を通し、CCD12で観測しうる構造となってい
る。なお、CCD12の前面には、シリンドリカル・レ
ンズ11と干渉フィルタ10を配し、モニタ用照明は光
源9゜レンズ8.ハーフミラ−7からなる照明光を対物
レンズ6を通してウェハ16に与えるようにして行なわ
れる。また、CCD12の出力はドライバ13を経て、
データ処理装置14に取込まれ、エツチング終点判定制
御装置15でエツチング過程及び終点を判定し、高周波
電源5の投入・切断の制御を行なう。
エツチングのプロセスは、エツチング処理室1に対して
、ガス供給装置(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)でエツチング処理室1内を
排気しながら、一定圧力(0,5〜50Pa)に保ち、
高周波電源5から高周波電力を下部電力を下部電極3に
印加し、これと上部電極2との間にグロー放電を発生さ
せ、プラズマ中のイオン・ラジカルによってウェハ16
の表面をエツチング後 第2図はAQエツチング時のウェハ16の表面を観測し
、コントラストの変化を模擬的に表現したもので、同図
(a)はエツチング前、同図(b)はエツチング後を示
す。ここで18は集積−回路部、19はストライプ・ラ
インを示すが、エツチング前後でのコントラストの変化
は、エツチング面積が最大のストライプ・ライン19で
顕著に現れる。このときの照明方法は1種々実験の結果
、垂直落射照明が最も適していることが判明している。
、ガス供給装置(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)でエツチング処理室1内を
排気しながら、一定圧力(0,5〜50Pa)に保ち、
高周波電源5から高周波電力を下部電力を下部電極3に
印加し、これと上部電極2との間にグロー放電を発生さ
せ、プラズマ中のイオン・ラジカルによってウェハ16
の表面をエツチング後 第2図はAQエツチング時のウェハ16の表面を観測し
、コントラストの変化を模擬的に表現したもので、同図
(a)はエツチング前、同図(b)はエツチング後を示
す。ここで18は集積−回路部、19はストライプ・ラ
インを示すが、エツチング前後でのコントラストの変化
は、エツチング面積が最大のストライプ・ライン19で
顕著に現れる。このときの照明方法は1種々実験の結果
、垂直落射照明が最も適していることが判明している。
なお、この実施例はウェハ16の中央の一部を観測する
もので、第2図は多少拡大して表現しである。
もので、第2図は多少拡大して表現しである。
直接視覚認識するエッチング・モニタの大きな問題は、
上部電極2の観測窓4′により、プラズマ分布に歪みが
生じ、これがエツチングの均一性に影響することで1本
実施例においては、観測窓4′下部にステンレス製金網
を設置(図示省略)することにより、プラズマ分布の平
滑化を図り、均一性を高めた。但し、観測窓4′は必要
最小限に押えなければならない。
上部電極2の観測窓4′により、プラズマ分布に歪みが
生じ、これがエツチングの均一性に影響することで1本
実施例においては、観測窓4′下部にステンレス製金網
を設置(図示省略)することにより、プラズマ分布の平
滑化を図り、均一性を高めた。但し、観測窓4′は必要
最小限に押えなければならない。
ここで、金網の影響を避ける視覚認識法として、CCD
12とシリンドリカル・レンズ11の組合せが、TVカ
メラより優れていることは実験で確認済みである。
12とシリンドリカル・レンズ11の組合せが、TVカ
メラより優れていることは実験で確認済みである。
さらにもう一つの大きな問題は、エツチング処理室1内
ではウェハ16の精密な位置決めができないことである
。一般にウェハ16の位置決めは、ロードロック方式の
ウェハ供給室(図示省略)内で、ウェハ16のオリエン
テーション・フラット17を基準に位置決めし、エツチ
ング処理室1へ搬送されるが、多少の位置ずれは避けら
れない。この位置ずれ、特に回転方向の傾き(CCD1
2の検出軸に対する傾き)は、CCD12の観測に大き
く影響する。
ではウェハ16の精密な位置決めができないことである
。一般にウェハ16の位置決めは、ロードロック方式の
ウェハ供給室(図示省略)内で、ウェハ16のオリエン
テーション・フラット17を基準に位置決めし、エツチ
ング処理室1へ搬送されるが、多少の位置ずれは避けら
れない。この位置ずれ、特に回転方向の傾き(CCD1
2の検出軸に対する傾き)は、CCD12の観測に大き
く影響する。
そこで、ウェハ16の位置ずれと、ドライバ13を介し
たCCD12の出力信号の関係を実験検討した結果、第
3図ないし第5図に示すごとく一つの傾向を掴まえた。
たCCD12の出力信号の関係を実験検討した結果、第
3図ないし第5図に示すごとく一つの傾向を掴まえた。
第3図ないし第5図において、各々(a)は鏡開エリア
20内のウェハ16表面の観測図、(b)は各々(a)
に対応したCCDの出力信号である。第3図はウェハ1
6が正常に位置決めされた場合で、縦横にストライプラ
イン19が存在するが、これを特徴点として、縦方向の
ストライプライン19を観測する角度に、CCD12と
シリンドリカル・レンズ11を配備すると、同図(b)
の信号が得られ、各々特徴点はP工、P2として現れる
。このとき、光学系倍率は検出分解能を高くとるため、
観測エリア2〇一杯に設定する。
20内のウェハ16表面の観測図、(b)は各々(a)
に対応したCCDの出力信号である。第3図はウェハ1
6が正常に位置決めされた場合で、縦横にストライプラ
イン19が存在するが、これを特徴点として、縦方向の
ストライプライン19を観測する角度に、CCD12と
シリンドリカル・レンズ11を配備すると、同図(b)
の信号が得られ、各々特徴点はP工、P2として現れる
。このとき、光学系倍率は検出分解能を高くとるため、
観測エリア2〇一杯に設定する。
ここで、ウェア16をずらすと第4図及び第5図に示す
ごとく、CCD12の出力信号に歪みを生ずるが、実用
上可能な範囲1例えば、ウェハ16のCCD12に対す
る傾き角が±5°deg以内、及び位置ずれ±2on+
以内では、CCD、12の出力信号のP工あるいはP2
のいずれか一方は、第3図に示した正常時のレベルに達
していることが分かった。
ごとく、CCD12の出力信号に歪みを生ずるが、実用
上可能な範囲1例えば、ウェハ16のCCD12に対す
る傾き角が±5°deg以内、及び位置ずれ±2on+
以内では、CCD、12の出力信号のP工あるいはP2
のいずれか一方は、第3図に示した正常時のレベルに達
していることが分かった。
しかし、厳密に見るならば、エツチングの進行は均一で
はなく、チェック・ポイントは複数箇所あることが望ま
しい。そこで、ウェハ16の位置ずれ、あるいは照明む
らによるCCD12の出力信号の歪みを補正し、複数デ
ータでさらにモニタリングの高精度化を図る。この補正
について第6図及び第7図で説明する。
はなく、チェック・ポイントは複数箇所あることが望ま
しい。そこで、ウェハ16の位置ずれ、あるいは照明む
らによるCCD12の出力信号の歪みを補正し、複数デ
ータでさらにモニタリングの高精度化を図る。この補正
について第6図及び第7図で説明する。
最初に諸々の条件をクリアするため、閾値Vcを設定し
1w1測信号の有効性をチェックする。閾値Vcは対象
とする被エツチング物の材料により異なりまたエツチン
グ条件によって異なるため、実験的に求めた値とする。
1w1測信号の有効性をチェックする。閾値Vcは対象
とする被エツチング物の材料により異なりまたエツチン
グ条件によって異なるため、実験的に求めた値とする。
次に観測信号よりピーク点P、、P2を抽出し、Pz
> V cまたはP 2> V cを確認して、条件を
満たしている方を基準に補正を行なう。ここで求める補
正系数は、エツチング開始時に設定し不変とする。補正
データは、第6図及び第7図より、次式で求める。
> V cまたはP 2> V cを確認して、条件を
満たしている方を基準に補正を行なう。ここで求める補
正系数は、エツチング開始時に設定し不変とする。補正
データは、第6図及び第7図より、次式で求める。
P工〉P2のとき
P、=kP2
に=A/B
P、’=A−P2/B・・・・・・・・・・・・(1)
Pl〈P2のとき ・ kP1=P2 に=A/B Pユ’=A −P、/B・・・・・・・・・・・・(2
)k:補正係数 p、’、P1′:補正後のデータ (1)式または(2)式で求めた補正後の観測情報を示
すと第8図の如くになる。同図(a)はエツチング処理
前、同図(b)はエツチング処理後で、エツチングによ
るコントラストの変化をVs4Veで表す。
Pl〈P2のとき ・ kP1=P2 に=A/B Pユ’=A −P、/B・・・・・・・・・・・・(2
)k:補正係数 p、’、P1′:補正後のデータ (1)式または(2)式で求めた補正後の観測情報を示
すと第8図の如くになる。同図(a)はエツチング処理
前、同図(b)はエツチング処理後で、エツチングによ
るコントラストの変化をVs4Veで表す。
その経時変化の理想形を示したものが第9図である。こ
れに対して、実施例は第11図に示す如きであり、これ
は、理想形に類似する。この図はAflエツチングを対
象にしているので、エツチング開始時からEb点までは
、AQエツチング中のAQ材の反射光を検出している時
間帯で、コントラストはほとんど変らない。次にEb点
からEe点までは。
れに対して、実施例は第11図に示す如きであり、これ
は、理想形に類似する。この図はAflエツチングを対
象にしているので、エツチング開始時からEb点までは
、AQエツチング中のAQ材の反射光を検出している時
間帯で、コントラストはほとんど変らない。次にEb点
からEe点までは。
AQエツチングが進行して下地材のSin、が露比して
くる過程で、 Ee点がエツチング終点である。この間
にコントラストはVsからVeに変化し、VeがSiO
2と5in2下の反射光を表す。
くる過程で、 Ee点がエツチング終点である。この間
にコントラストはVsからVeに変化し、VeがSiO
2と5in2下の反射光を表す。
第1θ図は参考までに発光分光分析法によるエッチング
・モニタ例を示すが、本発明による実施例の第11図と
比較し、エツチング終点Eeの検出精度差が現れている
。
・モニタ例を示すが、本発明による実施例の第11図と
比較し、エツチング終点Eeの検出精度差が現れている
。
以上がエッチング・モニタの説明であるが、続いてエツ
チングの終点判定アルゴリズムについて説明する。
チングの終点判定アルゴリズムについて説明する。
本発明の主眼の一つは、高精度の終点検出を可能ならし
めることにあり、高速エツチングの経時変化に対応しう
るサンプリング・サイクル、つまりデータ処理及び終点
判定アルゴリズムのHη略化が重要である。
めることにあり、高速エツチングの経時変化に対応しう
るサンプリング・サイクル、つまりデータ処理及び終点
判定アルゴリズムのHη略化が重要である。
このデータ処理は、コントラストの変化量が最も顕著な
ストライプ・ラインの波高値を記録することによって行
なう、第12図において、予め閾値を設定しておき(1
)、タイマ・スタートして(2)観測データ取り込みに
入る(3)、これはエツチング処理室にウェハが供給さ
れて、エツチングが開始された時点の取り込みで最初に
観測データの有効性を閾値Vcで確認する(4)。異常
の場合は異常処理に行<(12)、それでなければ、次
に抽出されたピーク点の中より一番大きなピーク値を基
準にして、他のピーク値が基準値と同じレベルになるよ
うな補正系数を求める(5)。ここから経時変化の追跡
が始まり、サンプリング・データは先に求めた補正系数
に基づいて修正され、逐次前データと比較して、その変
化量からエツチング終了直前Eb。
ストライプ・ラインの波高値を記録することによって行
なう、第12図において、予め閾値を設定しておき(1
)、タイマ・スタートして(2)観測データ取り込みに
入る(3)、これはエツチング処理室にウェハが供給さ
れて、エツチングが開始された時点の取り込みで最初に
観測データの有効性を閾値Vcで確認する(4)。異常
の場合は異常処理に行<(12)、それでなければ、次
に抽出されたピーク点の中より一番大きなピーク値を基
準にして、他のピーク値が基準値と同じレベルになるよ
うな補正系数を求める(5)。ここから経時変化の追跡
が始まり、サンプリング・データは先に求めた補正系数
に基づいて修正され、逐次前データと比較して、その変
化量からエツチング終了直前Eb。
及びエツチング終点Eeを算出する(6〜9)。
サンプリング・サイクルΔtの変化量をΔyとすると、
Ebは1Δy/Δt1≧a、Eeは1Δy/Δt1≦β
で求めるが、α及びβは実験的に求めたデータに基づい
て、エツチング条件に対応した定数をテープル化してお
く。Δを間隔でダイナミックに取り込まれる観測データ
は、第12図の処理の6〜9を繰返し、Eaの点の検出
で高周波電源を遮断して、エツチングを終了させる。
Ebは1Δy/Δt1≧a、Eeは1Δy/Δt1≦β
で求めるが、α及びβは実験的に求めたデータに基づい
て、エツチング条件に対応した定数をテープル化してお
く。Δを間隔でダイナミックに取り込まれる観測データ
は、第12図の処理の6〜9を繰返し、Eaの点の検出
で高周波電源を遮断して、エツチングを終了させる。
なお、以上の制御、処理は、第1図におけるエツチング
終点判定制御装置15が、第12図のアルゴリズムに従
って行なうものである。
終点判定制御装置15が、第12図のアルゴリズムに従
って行なうものである。
また、図中のタイマは、この間のエツチング時間を計測
することにより、その後のオーバー・エツチング時間を
、エツチング条件に対応させて設定するのに有効なデー
タとなるようにするものである。
することにより、その後のオーバー・エツチング時間を
、エツチング条件に対応させて設定するのに有効なデー
タとなるようにするものである。
以上述べたごとく、ウェハ表面のコントラストの測定は
、ウェハの位置ずれ、照明むら、金網などの影響を強く
受けるが、本実施例では、これらの影響を大きく低減し
、定量的なデータ処理を可能にしている。
、ウェハの位置ずれ、照明むら、金網などの影響を強く
受けるが、本実施例では、これらの影響を大きく低減し
、定量的なデータ処理を可能にしている。
ここに、視覚認識による直接法は、従来の間接法に比べ
、約1/10のサイクル・タイムでエツチングの終点判
定を可能にしている。本実施例は、この有意差を明確に
し、同時に視覚センサとして、CCDとシリンドリカル
・レンズの組合せの効果を実証した。
、約1/10のサイクル・タイムでエツチングの終点判
定を可能にしている。本実施例は、この有意差を明確に
し、同時に視覚センサとして、CCDとシリンドリカル
・レンズの組合せの効果を実証した。
特に、許容オーバー・エツチング量が±10%以下の仕
様のLSIの歩留向上に対して、その効果は著しい。
様のLSIの歩留向上に対して、その効果は著しい。
以上、詳細に説明したように1本発明によれば、ドライ
エツチングにおける途中過程を監視し、そのエツチング
完了を精度よく検出することができるので、LSI用の
ウェハの製造の精度向上、歩留向上、効率向上に顕著な
効果が得られる。
エツチングにおける途中過程を監視し、そのエツチング
完了を精度よく検出することができるので、LSI用の
ウェハの製造の精度向上、歩留向上、効率向上に顕著な
効果が得られる。
上記説明した実施例で確認されたエツチング終了直前の
検出情報が、さらに微細パターンのエツチングや、光学
的に反射率の低いエツチング材のモニタに今後きわめて
有効であることは明らかである。
検出情報が、さらに微細パターンのエツチングや、光学
的に反射率の低いエツチング材のモニタに今後きわめて
有効であることは明らかである。
第1図は、本発明に係るエッチング・モニタ方法を適用
したエツチング装置の一実施例の構成図。 第2図は、エツチング前後のウェハ表面のコントラスト
の状態を示す平面図、第3図は、シリンドリカル・レン
ズを介してCCDでI!測したウェハ表面図と、CCD
の出力信号を示す図、第4図及び第5図は、第3図と同
じ観測条件でウェハの位置をずらした場合のa開園、第
6図及び第7図は、CCDの出力信号の補正法の説明図
、第8図は、補正系数に基づいて修正したCCDの出力
信号を示す図、第9vAは、ウェハ表面のコントラスト
の経時変化を現す特性図で理想形のもの、第1θ図は。 従来の発光分光分析法によるエッチング・モニタの経時
変化特性図、第11図は本発明の実施例で、CCDとシ
リンドリカル・レンズを組合せたエッチング・モニタの
経時変化特性図、第12図は、終点判定アルゴリズムの
概要説明図である。 l・・・エツチング処理室、2・・・上部電極、3・・
・下部電極、4,4′・・・観8I!I窓、5・・・高
周波電源、6・・・対物レンズ、7,8.9・・・照明
系、10・・・干渉フィルタ、11・・・シリンドリカ
ル・レンズ、12・・・CCD、13・・・CCDドラ
イバ、14・・・データ処理装置、15・・・エツチン
グ終点判定制御装置、16・・・ウェハ。 17・・・オリエンテーション・フラット、1g・・・
集積回路部、19・・・ストライプ・ライン、20・・
・観測エリア。 代理人弁理士 秋 本 正 実 第1図 第2図 第2図 (b) P1p2 P 1> Vc ORPz > 1/’Cρ1〉Pz pl = RR2 R=八へ Pz =AP2/3 第7rXJ RPz ρ1〉染○RPz)’F( R<Pz RR= Pz R=怜 P1″=APV/B 第8図 第9図 第10図
したエツチング装置の一実施例の構成図。 第2図は、エツチング前後のウェハ表面のコントラスト
の状態を示す平面図、第3図は、シリンドリカル・レン
ズを介してCCDでI!測したウェハ表面図と、CCD
の出力信号を示す図、第4図及び第5図は、第3図と同
じ観測条件でウェハの位置をずらした場合のa開園、第
6図及び第7図は、CCDの出力信号の補正法の説明図
、第8図は、補正系数に基づいて修正したCCDの出力
信号を示す図、第9vAは、ウェハ表面のコントラスト
の経時変化を現す特性図で理想形のもの、第1θ図は。 従来の発光分光分析法によるエッチング・モニタの経時
変化特性図、第11図は本発明の実施例で、CCDとシ
リンドリカル・レンズを組合せたエッチング・モニタの
経時変化特性図、第12図は、終点判定アルゴリズムの
概要説明図である。 l・・・エツチング処理室、2・・・上部電極、3・・
・下部電極、4,4′・・・観8I!I窓、5・・・高
周波電源、6・・・対物レンズ、7,8.9・・・照明
系、10・・・干渉フィルタ、11・・・シリンドリカ
ル・レンズ、12・・・CCD、13・・・CCDドラ
イバ、14・・・データ処理装置、15・・・エツチン
グ終点判定制御装置、16・・・ウェハ。 17・・・オリエンテーション・フラット、1g・・・
集積回路部、19・・・ストライプ・ライン、20・・
・観測エリア。 代理人弁理士 秋 本 正 実 第1図 第2図 第2図 (b) P1p2 P 1> Vc ORPz > 1/’Cρ1〉Pz pl = RR2 R=八へ Pz =AP2/3 第7rXJ RPz ρ1〉染○RPz)’F( R<Pz RR= Pz R=怜 P1″=APV/B 第8図 第9図 第10図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、パターンを形成すべき被エッチング物の表面のエッ
チングの進行過程を、CCDとシリンドリカル・レンズ
を組合わせて直接監視し、被エッチング物の位置ずれに
よる観測情報の歪みを、エッチング開始時の観測情報の
中の複数個の特徴点より、最大値のものによって、その
他の特徴点を最大値と等しくなるように修正し、これら
に対応した補正係数を設定して、観測データを得るよう
に制御・処理することを特徴とするエッチング・モニタ
方法。 2、特許請求の範囲第1項記載のエッチング・モニタ方
法において、特徴点としてストライプラインを用いるよ
うにしたエッチング・モニタ方法。 3、特許請求の範囲第1項記載のエッチング・モニタ方
法において、修正情報から複数個の特徴点のデータを一
定のサンプリング・サイクルで抽出し、その処理データ
を逐次前置データと比較することにより、経時変化する
観測データを解析し、エッチングの変化点を検出するよ
うにしたエッチング・モニタ方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21142784A JPS6190433A (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | エツチング・モニタ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21142784A JPS6190433A (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | エツチング・モニタ方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6190433A true JPS6190433A (ja) | 1986-05-08 |
Family
ID=16605768
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21142784A Pending JPS6190433A (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | エツチング・モニタ方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6190433A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2019035314A1 (ja) * | 2017-08-14 | 2020-03-26 | 株式会社Kokusai Electric | プラズマ異常判定方法、半導体装置の製造方法及び基板処理装置 |
-
1984
- 1984-10-11 JP JP21142784A patent/JPS6190433A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2019035314A1 (ja) * | 2017-08-14 | 2020-03-26 | 株式会社Kokusai Electric | プラズマ異常判定方法、半導体装置の製造方法及び基板処理装置 |
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