JPS6240702B2 - - Google Patents

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JPS6240702B2
JPS6240702B2 JP13230083A JP13230083A JPS6240702B2 JP S6240702 B2 JPS6240702 B2 JP S6240702B2 JP 13230083 A JP13230083 A JP 13230083A JP 13230083 A JP13230083 A JP 13230083A JP S6240702 B2 JPS6240702 B2 JP S6240702B2
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JP
Japan
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amount
light
surface treatment
detection signal
photomask
Prior art date
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Application number
JP13230083A
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Japanese (ja)
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JPS6023858A (en
Inventor
Masakazu Saida
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6023858A publication Critical patent/JPS6023858A/en
Publication of JPS6240702B2 publication Critical patent/JPS6240702B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、フオトマスクの製造工程における
エツチング処理などによる基板の表面処理時の処
理状態を検知し、その処理の終点を正確に検出す
る方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for detecting the processing state during surface processing of a substrate by etching or the like in a photomask manufacturing process and accurately detecting the end point of the processing.

半導体の製造に使用されるフオトマスクは、通
常、金属に表面に蒸着したガラスなどの基板にフ
オトレジストを塗布し、この基板上にフオトレジ
スト膜を形成する工程、このフオトレジスト膜に
所定のマスクパターンを焼付け、しかる後所定の
現像液で現像することによりフオトレジスト膜を
パターン化する工程、現像処理により露出した金
属薄膜をエツチングする工程などを経て製造され
るが、前記工程の中でも、とくにエツチング工程
においては、高精度の処理が要求されるところか
ら、その処理の終点の正確が制御が必要となる。
Photomasks used in the manufacture of semiconductors are usually made by applying a photoresist to a substrate such as glass that is vapor-deposited on the surface of a metal, and forming a photoresist film on this substrate. It is manufactured through a process of patterning the photoresist film by baking and then developing it with a prescribed developer, and a process of etching the metal thin film exposed by the development process. Among the above processes, especially the etching process Because highly accurate processing is required, it is necessary to accurately control the end point of the processing.

そのため、従来からこのエツチング処理の終点
を高精度に検出するための方法が種々提案されて
いる。
Therefore, various methods have been proposed for detecting the end point of this etching process with high accuracy.

たとえば、特開昭56−158872号は、フオトマス
ク面上の有効域外にエツチングの進行度合を検出
するための光透過率測定用区域を設け、この区域
における光透過率を測定し、その測定結果に基づ
いてエツチング処理の終点を検出するもので、エ
ツチング処理間に光透過率の測定をくりかえし、
測定ごとに透過光量の前後2回のサンプル値の差
分をとり、それを連続した10点位で平均化し、そ
の平均値がゼロに近づくのを検知してエツチング
処理の終点を求める方法が採られている。
For example, JP-A-56-158872 discloses that a light transmittance measurement area is provided outside the effective area on the photomask surface to detect the degree of progress of etching, and the light transmittance in this area is measured. The end point of the etching process is detected based on the
For each measurement, the difference between the two sample values before and after the amount of transmitted light is taken, the difference is averaged at about 10 consecutive points, and the end point of the etching process is determined by detecting when the average value approaches zero. ing.

ところで、エツチング処理がされる前のフオト
マスク1は、第1図の拡大部分断面図にみられる
ように、ガラス基板1′、きわめて薄い金属酸化
膜2、蒸着金属膜3、前記同様の金属酸化膜
2′、現像処理により不要部分が除去されたレジ
スト膜部分4からなつており、エツチング処理の
間に測定されるフオトマスクの透過光量は、蒸着
される金属の種類、エツチング液に対し難溶性の
金属酸化膜の有無、ガラスの材質・厚さなどに影
響されるため、エツチング処理の経過時間tにし
たがつて第2図の各線図イ〜ニに示すように様々
に変化する。したがつて前記特開昭56−158872号
に開示されたような方法では、エツチングの進行
度合が一時停滞する線図ハのような場合には、こ
の一時停滞到達時点をもつてエツチング処理の終
点とみなす惧れがあり、エツチング処理の正確な
終点が検出できない難点があつた。
By the way, as seen in the enlarged partial cross-sectional view of FIG. 1, the photomask 1 before etching treatment includes a glass substrate 1', an extremely thin metal oxide film 2, a vapor-deposited metal film 3, and the same metal oxide film as described above. 2', consists of a resist film part 4 from which unnecessary parts have been removed by development processing, and the amount of transmitted light of the photomask measured during etching processing depends on the type of metal deposited and the metal that is poorly soluble in the etching solution. Since it is influenced by the presence or absence of an oxide film, the material and thickness of the glass, etc., it changes variously as shown in the diagrams A to D in FIG. 2, depending on the elapsed time t of the etching process. Therefore, in the method disclosed in JP-A No. 56-158872, when the progress of etching temporarily stagnates as shown in diagram C, the end point of the etching process is reached at the time when the stagnation is reached. Therefore, there was a problem that the exact end point of the etching process could not be detected.

一方、エツチング処理されるフオトマスク1
は、スピンナーヘツド部の真空チヤツクにより吸
着保持されるのが一般的であるが、この方式によ
る場合、フオトマスクにひずみが生じて、その平
面度を狂わせたり、低速回転時にエツチング液が
フオトマスクの裏面にまねりこみ、それを汚渉し
たり、さらにはフオトマスクの裏面にまねり込ん
だエツチング液がスピンナーヘツド部の真空チヤ
ツク内部に侵入したりするなどのおそれがあるこ
とから、このような不都合を伴わない第3図、第
4図に示す方式のもの、すなわちガラス基板1′
を四隅で固定保持する固定保持アーム式のスピン
ナーヘツドが用いられている。この簡易形スピン
ナーヘツドは、回転軸Sのヘツド部からたとえば
放射状に4本のアーム5が等角度間隔に配設さ
れ、それぞれのアーム5の先端部分の固定部6に
は、一対の位置決めピン7,7および支持ピン8
が設けられ、基板1′の各隅部を各支持ピン8上
に載置するとともに、位置決めピン7,7により
挾着して固定保持し、基板1′を水平面内で回転
させることができるように構成されている。
On the other hand, photomask 1 to be etched
Generally, the photomask is held by suction by a vacuum chuck in the spinner head, but with this method, the photomask may become distorted and lose its flatness, or the etching solution may get onto the back side of the photomask during low-speed rotation. Such inconveniences arise because there is a risk that the etching solution that has been mixed onto the back side of the photomask may get into the vacuum chuck of the spinner head. The method shown in FIGS. 3 and 4, that is, the glass substrate 1'
A fixed holding arm type spinner head is used that holds the spinner head fixedly at the four corners. This simple spinner head has, for example, four arms 5 arranged radially at equal angular intervals from the head part of the rotating shaft S, and a pair of positioning pins 7 are attached to a fixed part 6 at the tip of each arm 5. , 7 and support pin 8
are provided so that each corner of the substrate 1' is placed on each support pin 8, and is clamped and fixedly held by the positioning pins 7, 7, so that the substrate 1' can be rotated in a horizontal plane. It is composed of

したがつてフオトマスク1をこの簡易形スピン
ナーヘツドに保持させてエツチング処理を行う場
合には、たとえば第3図、第4図に示すように、
「コ」の字形状の取付けアーム9の先端部にそれ
ぞれ固定された投光用光フアイバ12からの光束
を、フオトマスク1を介して受光用光フアイバ1
1で受光してその透過光量を検出するようにして
いるため、1/4回転ごとにアーム5が透過光量を検 出するための光束を遮断する。そのため、前記し
たような平均化処理では、エツチング処理の終点
の正確な検出はさらに困難になるという不都合が
あつた。
Therefore, when performing an etching process while holding the photomask 1 in this simple spinner head, for example, as shown in FIGS. 3 and 4,
The light beams from the light emitting optical fibers 12 fixed to the tips of the U-shaped mounting arms 9 are transmitted to the light receiving optical fibers 1 through the photomask 1.
Since the arm 5 receives light and detects the amount of transmitted light, the arm 5 blocks the light beam for detecting the amount of transmitted light every 1/4 rotation. Therefore, the averaging process described above has the disadvantage that it becomes more difficult to accurately detect the end point of the etching process.

この発明は、前記した従来方法における不都合
を解消するためになされたもので、簡易形スピン
ナーヘツドを用いた場合およびエツチング処理の
進行中に先に第2図で説明したような一時的な停
滞、すなわち透過率の変化率が一時的にゼロにな
るような場合でも、さらにはいかなる透過特性を
有するフオトマスクを処理する場合においても、
エツチング処理などの表面処理の終点を正確に検
出することができる方法を提供することを目的と
する。
This invention was made to solve the above-mentioned disadvantages of the conventional method, and when a simple spinner head is used and during the progress of the etching process, there is a temporary stagnation as previously explained in FIG. In other words, even when the rate of change in transmittance temporarily becomes zero, and even when processing photomasks with any transmission characteristics,
It is an object of the present invention to provide a method that can accurately detect the end point of surface treatment such as etching treatment.

以下、この発明にかかる実施例について、図面
を参照しながら詳細に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第5図は、本発明にかかる方法を実施する装置
例の概略構成を示すもので、被処理物すなわちフ
オトマスク1は、第4図に示したと同様に、その
四隅が支持ピン8に載置され、各隅部が一対の位
置決めピン7,7にて固定されて水平面内で回転
せしめられるようになつている。光量検出部は、
フオトマスク1の上方に近接して設けられた透過
光受光用光フアイバー11、フオトマスク1の下
方に近接して設けられた照射光投光用光フアイバ
ー12、反射光受光用光フアイバー13ならびに
光フアイバー11,13の受光端部、光フアイバ
ー12の投光端部をそれぞれ保持するためのホル
ダー(図示せず)、さらに受光用光フアイバー1
1,13のそれぞれもう一方の端部が接続される
光電変換素子14,15および投光用光フアイバ
ー12のもう一方の端部が接続される発光ダイオ
ードなどの発光素子16とから構成されている。
FIG. 5 shows a schematic configuration of an example of an apparatus for implementing the method according to the present invention, in which an object to be processed, that is, a photomask 1, is placed at its four corners on support pins 8, as shown in FIG. , each corner is fixed by a pair of positioning pins 7, 7 so that it can be rotated in a horizontal plane. The light amount detection section is
An optical fiber 11 for receiving transmitted light provided close to the top of the photomask 1, an optical fiber 12 for projecting irradiated light provided close to the bottom of the photomask 1, an optical fiber 13 for receiving reflected light, and an optical fiber 11 , 13 and a holder (not shown) for holding the light emitting end of the optical fiber 12, and further the light receiving optical fiber 1.
1 and 13, respectively, and a light emitting element 16, such as a light emitting diode, to which the other end of the light projecting optical fiber 12 is connected. .

透過光受光用光フアイバー11と照射光投光用
光フアイバー12とは、それぞれの端部が基板
1′面の法線に対して、図面上右側、左側に同じ
角度θをなし、ほぼ同軸線上に配置されている。
そして受光用光フアイバー11の端部は処理液の
噴射方向および基板1′への処理液の噴射衝突位
置から外して前記ホルダーに保持されている。反
射光受光用光フアイバー13は、その端部が前記
した投光用光フアイバー12の端部とは前記法線
に対して対称となるべく前記ホルダーに保持され
ている。
The optical fiber 11 for receiving transmitted light and the optical fiber 12 for projecting irradiated light have their respective ends forming the same angle θ to the right and left sides of the drawing with respect to the normal to the surface of the substrate 1', and are substantially coaxial. It is located in
The end of the light-receiving optical fiber 11 is held in the holder so as to be out of the direction of injection of the processing liquid and the position of injection collision of the processing liquid onto the substrate 1'. The optical fiber 13 for receiving reflected light is held in the holder so that its end portion is symmetrical to the end portion of the optical fiber 12 for projecting light with respect to the normal line.

そして受光用光フアイバー11,13を介して
受光した光を、その光量に比例した電気信号にそ
れぞれ変換する光電変換素子14,15は、いず
れも受光量が増すとそれに比例して出力電圧が増
大するように構成されている。透過光用光電変換
素子14からの出力電圧は、増幅器17で増幅さ
れ、この増幅された検出信号V1がA/D変換器
18をへて中央演算処理装置(以下CPUと略記
する)22へ入力されるとともに、比較器19の
一方の端子にも入力される。比較器19の他方の
端子には、D/A変換器20を介したCPU22
からの出力がD/A変換器20を介してしきい値
2i(i=1,2,3…)として入力され、前記
検出信号V1がこのしきい値V2iを越えた時比較器
19は判別信号Epを出力するようにされてい
る。そしてこの判別信号Epは、ラツチ回路21
に所定時間保持された後、END信号としてCPU
22に入力され、このEND信号が所定回数入力
されるとCPU22は新たなしきい値V2iを比較器
19に設定し、前記比較動作を繰返すことによ
り、最終的に、所定時間内に検出信号V1がしき
い値を越えなくなる時点を検知するようになつて
いる。
The photoelectric conversion elements 14 and 15, which respectively convert the light received through the light-receiving optical fibers 11 and 13 into electrical signals proportional to the amount of light, increase their output voltage in proportion to the amount of received light. is configured to do so. The output voltage from the photoelectric conversion element 14 for transmitted light is amplified by an amplifier 17, and this amplified detection signal V1 is sent to a central processing unit (hereinafter abbreviated as CPU) 22 via an A/D converter 18. It is also input to one terminal of the comparator 19. The other terminal of the comparator 19 is connected to the CPU 22 via the D/A converter 20.
The output from the comparator is inputted as a threshold value V 2i (i=1, 2, 3...) via the D/A converter 20, and when the detection signal V 1 exceeds this threshold value V 2i 19 outputs a discrimination signal E p . This discrimination signal E p is transmitted to the latch circuit 21
is held for a predetermined time, the CPU sends it as an END signal.
22, and when this END signal is input a predetermined number of times, the CPU 22 sets a new threshold value V 2i in the comparator 19, and by repeating the comparison operation, finally the detection signal V 2i is input within a predetermined time. 1 no longer exceeds the threshold.

この投光用光フアイバー12からの照射光は、
前記したとおりアーム5によつてスピンナーヘツ
ド部の1/4回転ごと、すなわち一定時間ごとに遮断 されることから、第6図に示すように透過光量に
対応する検出信号V1は比較的大きな矩形パルス
状に変動する。そしてフオトマスク1に対するエ
ツチング処理が時間tの経過に伴い進むにつれて
透過光量は漸増し、それに対応してクロツクパル
ス状の検出信号V1は第6図に示すようにその信
号レベルを変化する。なお第6図においてV0
は、アーム5によつて投光用光フアイバー12か
らの照射光が遮断されたときの検出信号値であ
り、V′1はエツチング処理前のフオトマスク1の
固有透過光量に対応する検出信号値である。ま
た、このクロツクパルス状の検出信号V1は、そ
のパルス間隔が一定でないが、それは第7図から
も明らかな如く、フオトマスク1のパターン、す
なわちフオトレジストが残されている部分4と、
それが除去された部分とに対応した間隔で出力さ
れるからである。
The irradiation light from this light projection optical fiber 12 is
As described above, since the arm 5 interrupts the rotation of the spinner head every 1/4 rotation, that is, every fixed period of time, the detection signal V 1 corresponding to the amount of transmitted light has a relatively large rectangular shape as shown in FIG. Fluctuations in a pulse-like manner. As the etching process for the photomask 1 progresses over time t, the amount of transmitted light gradually increases, and correspondingly, the clock pulse-shaped detection signal V1 changes its signal level as shown in FIG. In addition, in Figure 6, V 0
is the detection signal value when the irradiation light from the light projecting optical fiber 12 is blocked by the arm 5, and V′ 1 is the detection signal value corresponding to the specific amount of transmitted light of the photomask 1 before etching processing. be. Furthermore, although the pulse interval of this clock pulse-like detection signal V 1 is not constant, as is clear from FIG.
This is because it is output at intervals corresponding to the removed portion.

第8図は、このクロツクパルス状の検出信号
V1の、エツチング処理開始時からの時間tの経
過に伴なう信号レベルの変化をさらに詳細に示す
もので、同図においては、第6図に示した矩形パ
ルス状の信号を省略するとともに、それらのパル
ス間隔を一定にして示されている。ここでは、ラ
ツチ回路21から出力されるEND信号がCPU2
2に3個入力されるたびに、CPU22が偏差値
Eをこれまでのしきい値に加算して新たなしきい
値を演算し、このしきい値を比較器19に繰返し
設定してエツチング処理の終点を検出する場合に
おいて、検出信号V1が、10回目に設定されたし
きい値を、所定の時間TEが経過しても越えなく
なつたことがわかる。
Figure 8 shows this clock pulse-like detection signal.
This figure shows in more detail the change in the signal level of V 1 as time t passes from the start of the etching process, and the rectangular pulse-like signal shown in FIG. , are shown with their pulse intervals constant. Here, the END signal output from the latch circuit 21 is
Every time three values are input to 2, the CPU 22 adds the deviation value E to the previous threshold value to calculate a new threshold value, and repeatedly sets this threshold value to the comparator 19 to perform the etching process. In the case of detecting the end point, it can be seen that the detection signal V 1 no longer exceeds the threshold set for the 10th time even after the predetermined time T E has elapsed.

一方、反射光用光電変換素子14の出力電圧に
対しても前記同様に増幅器23、A/D変換器2
4、比較器25、D/A変換器26、ラツチ回路
27がそれぞれ設けられており、この場合の検出
信号νも前記検出信号V1とほぼ同様様な処理
がなされるようになつている。
On the other hand, similarly to the output voltage of the photoelectric conversion element 14 for reflected light, the amplifier 23 and the A/D converter 2
4. A comparator 25, a D/A converter 26, and a latch circuit 27 are provided, and the detection signal ν 1 in this case is processed almost in the same way as the detection signal V 1 . .

第9図は、第8図と同様、第6図の矩形パルス
状の信号を省略するとともに、それらのパルス間
隔を一定にして、反射光量に対するクロツクパル
ス状の検出信号νの信号レベルの変化を示すも
ので、この検出信号νは、例えば第7図の金属
薄膜3下面の金属酸化膜2がエツチング処理によ
つて除去され始めるまでは、この金属酸化膜2固
有の反射光量に相当する検出信号値ν′にほぼ
等しく、金属酸化膜2が除去された時点で急激に
減少し、最終的に基板1′の上面における反射光
量に相当するほぼ一定の検出信号値になり、この
時点でエツチング処理が終了したことがわかる。
Similar to FIG. 8, FIG. 9 omits the rectangular pulse-like signals in FIG. 6, and makes the pulse intervals constant, and shows changes in the signal level of the clock pulse-like detection signal ν1 with respect to the amount of reflected light. This detection signal ν 1 corresponds to the amount of reflected light specific to the metal oxide film 2, for example, until the metal oxide film 2 on the lower surface of the metal thin film 3 in FIG. 7 starts to be removed by etching. The signal value ν' is approximately equal to 1 , rapidly decreases when the metal oxide film 2 is removed, and finally reaches an almost constant detection signal value corresponding to the amount of reflected light on the upper surface of the substrate 1'. It can be seen that the etching process has been completed.

つぎに第5図において1点鎖線で囲んだマイク
ロコンピユータシステム30を用い、この発明に
かかる方法を実施する場合の具体的な手順を第1
0図、第11図に示したフローチヤートにもとづ
いて説明する。
Next, using the microcomputer system 30 surrounded by a dashed line in FIG.
This will be explained based on the flowcharts shown in FIGS. 0 and 11.

まず初めに、あらかじめ実験などによつて求め
られた、偏差値Eおよびe(これらは表面処理状
態の進行度合を検知するための目安となる値で、
それぞれ透過光量および反射光量に対応してい
る。)ならびに検出時間TEを図示しない入力装置
によりCPU22の内部メモリに設定する<ステ
ツプおよび> つぎに処理前のフオトマスク1の固有の透過光
量、固有の反射光量をそれぞれ測定し、対応する
各検出値V1,ν′をCPU22の内部メモリに設
定する。<ステツプ> この場合の固有の透過光量および固有の反射光
量は前記した第7図に示す投光用光フアイバ12
からの照射光量Iに対する透過光量ITおよび反
射光量IRであり同図中のILは金属薄膜3におけ
る吸収ならびに乱反射光量をあらわしている。そ
してPは検出箇所を示している。
First of all, the deviation values E and e (these are values that serve as a guideline for detecting the degree of progress of the surface treatment state) are determined in advance through experiments.
Each corresponds to the amount of transmitted light and the amount of reflected light. ) and the detection time T E are set in the internal memory of the CPU 22 using an input device (not shown). Next, the unique transmitted light amount and unique reflected light amount of the photomask 1 before processing are measured, and each corresponding detected value is set. V 1 and ν' 1 are set in the internal memory of the CPU 22. <Step> In this case, the unique amount of transmitted light and the unique amount of reflected light are calculated using the light emitting optical fiber 12 shown in FIG.
The amount of transmitted light I T and the amount of reflected light I R with respect to the amount of irradiated light I from the metal thin film 3, and I L in the figure represents the amount of absorbed and diffusely reflected light in the metal thin film 3. And P indicates a detection location.

ついでCPU22は、その内部メモリに設定さ
れている偏差値E,eと、前記検出信号値V′1
ν′とからしきい値V21=V′1+E、ν21=ν′
−eをそれぞれ演算し、しきい値V21はD/A変
換器20を介して比較器19に、しきい値ν21
D/A変換器26を介して比較器25に入力され
る。<ステツプ> つぎに図示されていないが、噴射ノズルからエ
ツチング液をフオトマスク1に噴射し、同時にフ
オトマスク1をスピンナーヘツド部とともに一定
速度にて回転させてエツチング処理を開始する。
<ステツプ> つぎにCPU22は、ラツチ回路21,27に
ラツチされ、所定時間経過後出力されるEND信
号を計数するための初期値としてたとえば“3”
を制御プログラムにもとづいて内蔵レジスタに設
定する。<ステツプ> しかる後しきい値V21=V′1+Eを、透過光量に
対応する出力値V1が越えたとき、比較器19か
らの判別信号に応じてラツチ回路21から出力さ
れるEND信号の有無を繰返しチエツクする。<ス
テツプ> END信号が1つ入力されると、つぎのステツ
プで、CPU22内のレジスタにさきに設定さ
れた初期値“3”から“1”だけ減じ、つづいて
ラツチ回路21は、CPU22からの指令により
前記END信号をリセツトする。<ステツプ> つぎに初期値“3”が設定された前記レジスタ
の内容が“0”になつたか否かをチエツクし<ス
テツプ>、“0”でなければ再びステツプに
戻つてEND信号の有無をチエツクする。
Next, the CPU 22 reads the deviation values E, e set in its internal memory and the detected signal values V' 1 ,
ν′ 1 and the threshold value V 21 =V′ 1 +E, ν 21 =ν′ 1
-e are respectively calculated, and the threshold value V 21 is input to the comparator 19 via the D/A converter 20, and the threshold value ν 21 is input to the comparator 25 via the D/A converter 26. <Step> Next, although not shown, an etching liquid is injected onto the photomask 1 from an injection nozzle, and at the same time, the photomask 1 is rotated at a constant speed together with the spinner head to start the etching process.
<Step> Next, the CPU 22 sets, for example, "3" as an initial value for counting the END signal that is latched by the latch circuits 21 and 27 and output after a predetermined time has elapsed.
is set in the built-in register based on the control program. <Step> After that, when the output value V 1 corresponding to the amount of transmitted light exceeds the threshold value V 21 =V' 1 +E, the END signal is output from the latch circuit 21 in response to the determination signal from the comparator 19. Check repeatedly for the presence of . <Step> When one END signal is input, in the next step, "1" is subtracted from the initial value "3" set in the register in the CPU 22, and then the latch circuit 21 receives the input from the CPU 22. The END signal is reset by the command. <Step> Next, check whether the contents of the register to which the initial value "3" was set has become "0". <Step> If not, return to step again and check for the presence or absence of the END signal. Check.

このようにして透過光量に対応する検出信号
V1が設定されたしきい値V21=V′1+Eを3回越え
たときステツプにてYESとなり、ステツプ
(第11図)に移行し、CPU22は新たなしきい
値V22=V21+EをD/A変換器20を介して比較
器19に設定する。しかる後、END信号を計数
するための初期値としてたとえば“3”がCPU
22のレジスタに設定され<ステツプ>、つづ
いてタイマーが作動せしめられる。<ステツプ
> これは、以後のフオトマスク1の透過光量に対
応する検出信号V1の変化を、第8図に示すよう
にTEという検出時間に限つて処理状態を検知し
てゆくためである。
In this way, the detection signal corresponding to the amount of transmitted light is
When V 1 exceeds the set threshold value V 21 =V' 1 +E three times, the result is YES in step 11, and the process moves to step (FIG. 11), where the CPU 22 sets the new threshold value V 22 =V 21 +E. is set in the comparator 19 via the D/A converter 20. After that, for example, "3" is set as the initial value for counting the END signal by the CPU.
22 register is set <step>, and then the timer is activated. <Step> This is because the processing state is detected by the change in the detection signal V1 corresponding to the amount of light transmitted through the photomask 1 from now on only during the detection time T E as shown in FIG.

つぎにCPU22は、ラツチ回路21における
END信号の有無をチエツクし<ステツプ>、
END信号が出力されておれば、ステツプから
ステツプにおいて前記ステツプからまでの
処理と同様な処理が実行される。そしてステツプ
におけるチエツクの結果、レジスタに設定され
た内容が‘0”になつた場合には、前記タイマー
をリセツトして、再びステツプに戻る。そして
このときには新たなしきい値としてV23=V22+E
がCPU22で演算され、このしきい値がD/A
変換器20を介して比較器19に入力される。
Next, the CPU 22 controls the latch circuit 21.
Check the presence or absence of the END signal <Step>,
If the END signal is output, the same processing as that from the previous step is executed from step to step. As a result of the check in the step, if the contents set in the register become '0', the timer is reset and the process returns to the step again.At this time, a new threshold value is set as V 23 =V 22 +E.
is calculated by the CPU 22, and this threshold value is calculated by the D/A
It is input to the comparator 19 via the converter 20.

また、ステツプにおけるチエツクの結果
END信号がラツチ回路21にラツチされていな
ければ、つぎのステツプでタイムオーバである
か否かがチエツクされ、タイムオーバーでなけれ
ば再びステツプに戻つてEND信号の有無をチ
エツクする。
Also, the check results in the step
If the END signal is not latched in the latch circuit 21, it is checked in the next step whether or not a time has elapsed, and if the time has not exceeded, the process returns to the step again to check the presence or absence of the END signal.

このようにしてフオトマスク1に対する透過光
量がほとんど変化しなくなるまで、換言すればラ
ツチ回路21にラツチされるEND信号が出力さ
れなくなるまでしきい値を順次偏差値Eづつ更新
しながら前記ステツプからまでの各処理を繰
り返し実行する。そして第8図に示すようにたと
えば第10番目のしきい値が設定された時点で、検
出信号V1が前記した10番目のしきい値を、あら
かじめ設定した時間TE内にこえることがなくな
り、そこでステツプからステツプ,へ移
る。
In this way, the threshold value is sequentially updated by the deviation value E until the amount of light transmitted through the photomask 1 hardly changes, in other words, until the END signal latched to the latch circuit 21 is no longer output, the threshold value is sequentially updated by the deviation value E. Repeat each process. As shown in FIG. 8, for example, when the 10th threshold value is set, the detection signal V 1 will not exceed the 10th threshold value within the preset time T E. , so we move from step to step.

一方、反射光量に対応する検出信号νは、エ
ツチング処理の時間経過に伴つて第9図に示すよ
うに変化することから、フオトマスク1の個有反
射光量に対応する検出信号値ν′に対して一定
幅の偏差eをもつしきい値ν21=ν′−eを設
け、反射光量に対する検出信号νがこのしきい
値ν21を下回つたとき、第5図の比較回路25か
らの判別信号に応じてラツチ回路27に#E・
TR信号がラツチされ、この#E・TR信号が
CPU22に入力されてはじめてステツプは
YESに変ることとなる。したがつてこの時点を
もつてエンドポイント(処理の終点)とし<ステ
ツプ>、つぎのステツプ〓でエツチング処理を
停止させる。この場合、透過光量の場合と同様、
#E・TR信号をCPU22で所定回数カウントす
ることによりエンドポイントとすることができ、
さらに検出誤差が少なくなる利点がある。
On the other hand , since the detection signal ν 1 corresponding to the amount of reflected light changes as shown in FIG. A threshold value ν 21 =ν′ 1 −e with a constant deviation e is set for the threshold value ν 21 =ν′ 1 −e, and when the detection signal ν 1 for the amount of reflected light falls below this threshold value ν 21 , the comparison circuit 25 #E to the latch circuit 27 in response to the discrimination signal from
The TR signal is latched, and this #E・TR signal
The step is executed only after it is input to the CPU 22.
This will change to YES. Therefore, this point is set as the end point (the end point of the process), and the etching process is stopped at the next step. In this case, as in the case of the amount of transmitted light,
It can be used as an end point by counting the #E/TR signal a predetermined number of times with the CPU 22,
Furthermore, there is an advantage that detection errors are reduced.

また、前記した実施例では、しきい値を演算す
るための偏差値Eを一定として説明したが、かか
る偏差値Eは必らずしも一定である必要はなく、
たとえばしきい値の設定を繰返すたびに順次偏差
値Eを小さくしてしきい値を設定するようにして
もよい。
Furthermore, in the above-mentioned embodiments, the deviation value E for calculating the threshold value was explained as being constant; however, the deviation value E does not necessarily have to be constant;
For example, the threshold value may be set by sequentially decreasing the deviation value E each time the threshold value setting is repeated.

さらに、前記した実施例では、フオトマスクの
金属薄膜のエツチングにかかる表面処理について
説明したが、この発明の方法はたとえばフオトマ
スクの現像処理における終点の検出にも適用する
ことができる。
Further, in the above-mentioned embodiments, the surface treatment involved in etching a metal thin film of a photomask has been described, but the method of the present invention can also be applied, for example, to detecting the end point in the development process of a photomask.

以上説明したように、この発明は、被処理板状
体の透過光量に対応する検出信号レベルが処理工
程において所定時間内に所定のしきい値を越えた
か否かを検知し、処理の進行に伴つて順次新たな
しきい値を設定して、変化する前記検出信号レベ
ルとの比比較を繰返えし、前記検出信号レベルが
所定時間内に新たに設定されたしきい値を越え
ず、かつ被処理板状体の反射光量に対応する検出
信号レベルが所定時間内に所定のしきい値を越え
た時点をもつて表面処理の終点としているため、
表面処理の過程において前記したような一時的な
表面処理の停滞が生じ、透過率の変化率がゼロに
なることがあつてもこの時点を表面処理の終点と
みなす誤動作を完全に防止することができ、表面
処理の終点をきわめて正確に検出することができ
る。また、被処理板状体の透過光量特性の如何に
拘らず、さらには、被処理板状体の保持手段とし
て簡易形スピンナーヘツドを用い、回転するヘツ
ド部のアームが間欠的に照射光ビームを遮断する
ような場合においても表面処理の終点を正確に検
出することができる。
As explained above, the present invention detects whether the detection signal level corresponding to the amount of transmitted light of a plate-like object to be processed exceeds a predetermined threshold within a predetermined time in a processing step, and controls the progress of the processing. Accordingly, new threshold values are sequentially set, and the ratio comparison with the changing detection signal level is repeated, and the detection signal level does not exceed the newly set threshold within a predetermined time, and The end point of the surface treatment is defined as the point in time when the detection signal level corresponding to the amount of reflected light from the plate-shaped object to be treated exceeds a predetermined threshold within a predetermined time.
Even if a temporary stagnation of the surface treatment as described above occurs during the surface treatment process and the rate of change in transmittance becomes zero, it is possible to completely prevent the erroneous operation of regarding this point as the end point of the surface treatment. The end point of surface treatment can be detected very accurately. In addition, regardless of the transmitted light amount characteristics of the plate-like object to be processed, it is possible to use a simple spinner head as a holding means for the plate-like object to be processed, and the rotating arm of the head intermittently emits the irradiation light beam. Even in the case of interruption, the end point of surface treatment can be accurately detected.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はたとえばフオトマスクのエツチング処
理前の状態を示す拡大部分断面図、第2図は、各
種の被処理板状体に対する透過光量の、処理時間
tの経過に伴う変化特性を表わした特性曲線図、
第3図は、簡易形スピンナーヘツド部の平面図、
第4図はそのIV―IV断面を矢印方向にみた側断
面図、第5図は、この発明にかかる方法の実施に
使用する装置例の要部の構成を示す説明図、第6
図は第5図にした装置の光電変換素子が透過光量
により出力する検出信号を増幅した波形特性線
図、第7図はフオトマスクに照射される照射光の
金属薄膜面における透過ならびに反射などの状態
を示す断面図、第8図はフオトマスクのエツチン
グ処理開始時よりその終了時までの時間経過に伴
う透過光量の変化に対応する検出信号値の変化状
態を示す線図、第9図は同じく反射光量の変化に
対応する検出信号値の変化状態を示す線図、第1
0図、第11図は、この発明の一実施例を示した
フローチヤートである。 1……フオトマスク、14,15……光電変換
素子V2i(i=1,2,…)…しきい値(透過光
量の検出値に対する)ν2i(i=1,2,…)…
しきい値(反射光量の検出値に対する)、TE…所
定時間、E……偏差(透過光量の検出値に対す
る)、e……偏差(反射光量の検出値に対する)。
FIG. 1 is an enlarged partial cross-sectional view showing, for example, the state of a photomask before etching processing, and FIG. 2 is a characteristic curve showing the change characteristics of the amount of transmitted light for various plate-shaped objects to be processed as the processing time t elapses. figure,
Figure 3 is a plan view of a simple spinner head;
FIG. 4 is a side sectional view of the IV-IV cross section taken in the direction of the arrow, FIG.
The figure is a waveform characteristic diagram of the amplified detection signal output by the photoelectric conversion element of the device shown in Figure 5 depending on the amount of transmitted light, and Figure 7 is the state of transmission and reflection on the metal thin film surface of the irradiation light irradiated to the photomask. 8 is a line diagram showing changes in the detection signal value corresponding to changes in the amount of transmitted light over time from the start of photomask etching processing to the end, and FIG. 9 is a diagram showing the amount of reflected light. A diagram showing a state of change in the detection signal value corresponding to a change in the first
0 and 11 are flowcharts showing one embodiment of the present invention. 1... Photomask, 14, 15... Photoelectric conversion element V 2i (i=1, 2,...)... Threshold (with respect to the detected value of transmitted light amount) ν 2i (i=1, 2,...)...
Threshold value (with respect to the detected value of the amount of reflected light), T E ...predetermined time, E... Deviation (with respect to the detected value of the amount of transmitted light), e... Deviation (with respect to the detected value of the amount of reflected light).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 表面処理される被処理板状体の所要部に光束
を照射し、この照射光束に対応する被処理板状体
の透過光量及び反射光量を検知することによりこ
の表面処理の終点を検出するようにした表面処理
方法において、前記透過光量の検出信号レベル
が、所定時間内に所定のしきい値を越える間は新
たなしきい値を繰返し設定し、この透過光量の検
出信号レベルが所定時間内に所定のしきい値を越
えなくなり、かつ前記反射光量の検出信号レベル
が所定のしきい値を下回つたときにこの表面処理
の終点となすようにしたことを特徴とする、表面
処理方法。 2 被処理板状体に対する表面処理がエツチング
処理である、特許請求の範囲第1項記載の表面処
理方法。 3 被処理板状体に対する表面処理が現像処理で
ある、特許請求の範囲第1項記載の表面処理方
法。
[Scope of Claims] 1. The surface treatment is carried out by irradiating a light beam onto a predetermined part of the plate-like object to be surface-treated and detecting the amount of transmitted light and reflected light of the plate-like object to be treated corresponding to the irradiated light beam. In the surface treatment method, a new threshold value is repeatedly set while the detection signal level of the amount of transmitted light exceeds a predetermined threshold within a predetermined time, and the detection signal level of the amount of transmitted light is The surface treatment is terminated when the level does not exceed a predetermined threshold within a predetermined time and the detection signal level of the amount of reflected light falls below the predetermined threshold. , surface treatment method. 2. The surface treatment method according to claim 1, wherein the surface treatment of the plate-shaped object to be treated is an etching treatment. 3. The surface treatment method according to claim 1, wherein the surface treatment of the plate-like object to be treated is a development treatment.
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