JPS628525A - 表面処理装置 - Google Patents
表面処理装置Info
- Publication number
- JPS628525A JPS628525A JP14661985A JP14661985A JPS628525A JP S628525 A JPS628525 A JP S628525A JP 14661985 A JP14661985 A JP 14661985A JP 14661985 A JP14661985 A JP 14661985A JP S628525 A JPS628525 A JP S628525A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- surface treatment
- ion beam
- sample
- sample surface
- 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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- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (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】
［発明の属する分野１
本発明は、イオンビームエツチング装置やマグネトロン
エツチング装置等の乾式エツチング装置、あるいはイオ
ンビーム蒸着装置等のように試料の表面を処理する装置
に関する。
エツチング装置等の乾式エツチング装置、あるいはイオ
ンビーム蒸着装置等のように試料の表面を処理する装置
に関する。
［従来技術］
ＬＳＩ等の半導体デバイスのりソグラフィ技術の超微細
加工化に伴い、ウェハ等の試料の表面処理がますます重
要になってきている。例えば、エツチング工程のドライ
プロセスにおいては、そのエツチング量（深さ）の制御
が非常に重要である。
加工化に伴い、ウェハ等の試料の表面処理がますます重
要になってきている。例えば、エツチング工程のドライ
プロセスにおいては、そのエツチング量（深さ）の制御
が非常に重要である。
特に、シリコン単結晶ウェハ上に形成された多結晶シリ
コン層をエツチングする際、下地の単結晶シリコン層を
傷つけないためには均一なエツチングを行なう必要があ
る。
コン層をエツチングする際、下地の単結晶シリコン層を
傷つけないためには均一なエツチングを行なう必要があ
る。
第２図は、従来のイオンビームエツチング装置の構成を
示す。同図において、１はイオン化させるガスの導入口
、２は熱フィラメント、３はアノード、４はマグネット
、５はイオン引き出し電極、６はフィラメント、７は被
エツチング部材例えばウェハ等の試料である。試料７の
エツチングの際は、まず、熱フィラメント２とアノード
３との間に電子流を流す。その電子は導入口１から予め
導入しであるガスの分子と衝突し、その結果、ガスはイ
オンに分離しプラズマ状態となる。発生したイオンは引
き出し電極５により加速され、このイオンビームが試料
７へ・と照射されエツチングが行なわれる。このとき、
イオンビームの密度は、一般に均一ではなく、例えば中
心部から周辺部へ向かって低減するというように、むら
がある。
示す。同図において、１はイオン化させるガスの導入口
、２は熱フィラメント、３はアノード、４はマグネット
、５はイオン引き出し電極、６はフィラメント、７は被
エツチング部材例えばウェハ等の試料である。試料７の
エツチングの際は、まず、熱フィラメント２とアノード
３との間に電子流を流す。その電子は導入口１から予め
導入しであるガスの分子と衝突し、その結果、ガスはイ
オンに分離しプラズマ状態となる。発生したイオンは引
き出し電極５により加速され、このイオンビームが試料
７へ・と照射されエツチングが行なわれる。このとき、
イオンビームの密度は、一般に均一ではなく、例えば中
心部から周辺部へ向かって低減するというように、むら
がある。
ところで、従来の装置においては、上述したエツチング
の際、１つのモニタで試料７のエツチング量をモニタリ
ングしていた。すなわち、試料の一部のみをモニタリン
グし、その結果を試料全体のエツチング量としていた。
の際、１つのモニタで試料７のエツチング量をモニタリ
ングしていた。すなわち、試料の一部のみをモニタリン
グし、その結果を試料全体のエツチング量としていた。
このため、イオンビームに対する試料の位置およびモニ
タリングの対象とする位置により試料内の各部ごとまた
は試料もしくはバッチ間でのエツチング量の差が大きく
、精度良い加工ができないという欠点があった。
タリングの対象とする位置により試料内の各部ごとまた
は試料もしくはバッチ間でのエツチング量の差が大きく
、精度良い加工ができないという欠点があった。
［発明の目的］
本発明は、上述従来形の問題点に鑑み、試料のエツチン
グ等の表面処理、特に大口径の試料の表面処理において
、試料内の各位置における表面処理量を所望の処理量に
精度良く制御することができる表面処理装置を提供する
ことを目的とする。
グ等の表面処理、特に大口径の試料の表面処理において
、試料内の各位置における表面処理量を所望の処理量に
精度良く制御することができる表面処理装置を提供する
ことを目的とする。
［発明の概要］
上記目的を達成するため本発明では、試料の表面上の各
部分における表面処理の進行状況を数箇所独立に監視す
るモニタを備え、表面処理を行なうために照射するビー
ムの量を、このモニタの出力情報に基づいて制御してい
る。従って、大口径の試料に対しても均一または所望の
量だけ正確に表面処理することが可能である。
部分における表面処理の進行状況を数箇所独立に監視す
るモニタを備え、表面処理を行なうために照射するビー
ムの量を、このモニタの出力情報に基づいて制御してい
る。従って、大口径の試料に対しても均一または所望の
量だけ正確に表面処理することが可能である。
［実施例の説明］
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図は、本発明の一実施例に係るイオンビームエツチ
ング装置の描成図である。なお、第２図の従来例と共通
または対応する部分については同一の符号で示す。第１
図において、１１はローパスフィルタ、１２は微分演算
回路、１３は電圧比較回路、１４はイオン引き出し電極
の各電極片にそれぞれ異なる電位を与えるための電源で
ある。また、１５は分光フィルタ、１６は光ファイバ、
１７はフォトトランジスタである。５は従来例と同様の
イオン引き出し電極であるが、本実施例においてはイオ
ンビームの中心軸を中心とした同心円状に分割されてい
る。すなわち、これらの分割された各電極片の電位を個
別に可変して、各電極片を通過する照射イオンビームの
量を制御している。
ング装置の描成図である。なお、第２図の従来例と共通
または対応する部分については同一の符号で示す。第１
図において、１１はローパスフィルタ、１２は微分演算
回路、１３は電圧比較回路、１４はイオン引き出し電極
の各電極片にそれぞれ異なる電位を与えるための電源で
ある。また、１５は分光フィルタ、１６は光ファイバ、
１７はフォトトランジスタである。５は従来例と同様の
イオン引き出し電極であるが、本実施例においてはイオ
ンビームの中心軸を中心とした同心円状に分割されてい
る。すなわち、これらの分割された各電極片の電位を個
別に可変して、各電極片を通過する照射イオンビームの
量を制御している。
本実施例においては、ウェハ７を回転させエツチングレ
ートのばらつきが、同心円状になるようにしている。そ
こでウェハ７の表面（被エツチング面）をドーナツ型に
区切り、各部分のエツチングの進行の状態を別々に分光
分析によりモニタする。このモニタリングは、まずモニ
タ箇所の光を分光フィルタ５に通し、光ファイバ６でフ
ォトトランジスタ７まで運ぶ。このフォトトランジスタ
７では分光フィルタ５で分光された光を電流に変換する
。ウェハ７上の各位置に対応するこれらの電流値をロー
パスフィルタ１１および微分演算回路１２を通して電圧
比較回路１３で相互に比較する。その結果は電源１４ま
でフィードバックされ、ドーナツ型に分けられたイオン
引き出し電極の各電極片５には、このフィードバックに
より制御された電位が与えられる。これにより、イオン
ビームの量が制御され、ウェハ７上の各被エツチング部
分には均一または所望のエツチングレートを保つように
イオンビームが照射される。
ートのばらつきが、同心円状になるようにしている。そ
こでウェハ７の表面（被エツチング面）をドーナツ型に
区切り、各部分のエツチングの進行の状態を別々に分光
分析によりモニタする。このモニタリングは、まずモニ
タ箇所の光を分光フィルタ５に通し、光ファイバ６でフ
ォトトランジスタ７まで運ぶ。このフォトトランジスタ
７では分光フィルタ５で分光された光を電流に変換する
。ウェハ７上の各位置に対応するこれらの電流値をロー
パスフィルタ１１および微分演算回路１２を通して電圧
比較回路１３で相互に比較する。その結果は電源１４ま
でフィードバックされ、ドーナツ型に分けられたイオン
引き出し電極の各電極片５には、このフィードバックに
より制御された電位が与えられる。これにより、イオン
ビームの量が制御され、ウェハ７上の各被エツチング部
分には均一または所望のエツチングレートを保つように
イオンビームが照射される。
［発明の適用例１
なお、本発明は上記実施例に限ることなく適宜変形して
実施することができる。例えば、上述の実施例ではイオ
ンビームエツチング装置における試料各部のエツチング
レートを任意に制御可能にすることを目的とした場合に
ついて説明したが、モニタに干渉を利用した膜厚計を用
いれば、本装置をイオンビーム蒸着装置として用いると
きにも、成膜の均一な膜を得るため効果がある。
実施することができる。例えば、上述の実施例ではイオ
ンビームエツチング装置における試料各部のエツチング
レートを任意に制御可能にすることを目的とした場合に
ついて説明したが、モニタに干渉を利用した膜厚計を用
いれば、本装置をイオンビーム蒸着装置として用いると
きにも、成膜の均一な膜を得るため効果がある。
また、本発明は、マグネトロンエツチング装置において
も同様に適用することができる。マグネトロンエツチン
グ装置では、ウェハ表面上でイオンを渦巻き状に運動さ
せ（サイクロトロン運動）エツチングを行なう。ここで
、例えばウェハの下部に磁場を与えそれを可変すれば、
イオンの運動を制御できエツチング量を制御できる。従
って、被エツチング面を区切り、その各部分をモニタし
てエツチングの状態をマグネトロンの動作にフィードバ
ックすることができる。これにより、ウェハ全体を均一
または所望のレートでエツチングすることができる。
も同様に適用することができる。マグネトロンエツチン
グ装置では、ウェハ表面上でイオンを渦巻き状に運動さ
せ（サイクロトロン運動）エツチングを行なう。ここで
、例えばウェハの下部に磁場を与えそれを可変すれば、
イオンの運動を制御できエツチング量を制御できる。従
って、被エツチング面を区切り、その各部分をモニタし
てエツチングの状態をマグネトロンの動作にフィードバ
ックすることができる。これにより、ウェハ全体を均一
または所望のレートでエツチングすることができる。
さらに、被処理面をモニタする手段としては、ある程度
狭い範囲で試料表面をモニタできる手段であれば、上述
の分光分析法や干渉を応用したちの以外のものも使用す
ることができる。
狭い範囲で試料表面をモニタできる手段であれば、上述
の分光分析法や干渉を応用したちの以外のものも使用す
ることができる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、試料の表面上の
各部分における表面処理の進行状況を数箇所独立に監視
するモニタを備え、表面処理を行なうために照射するビ
ームの量をこのモニタの出力情報に基づいて制御してい
るので、試料内の各位置における表面処理量を所望の処
理量に精度良く制御して表面処理をすることができる。
各部分における表面処理の進行状況を数箇所独立に監視
するモニタを備え、表面処理を行なうために照射するビ
ームの量をこのモニタの出力情報に基づいて制御してい
るので、試料内の各位置における表面処理量を所望の処
理量に精度良く制御して表面処理をすることができる。
すなわち、試料表面全体にわたって均一な表面処理を精
度良く行なったり、また、所望の深さに表面処理するこ
とも可能である。
度良く行なったり、また、所望の深さに表面処理するこ
とも可能である。
第１図は、本発明の一実施例に係るイオンビームエツチ
ング装置の構成図、 第２図は、従来例のイオンビームエツチング装置の構成
図である。 ５：イオン引き出し電極、７：試料、 １１：ローパスフィルタ、１２：微分演算回路、１３：
電圧比較回路、１４：電源、１５：分光フィルタ、１６
：光ファイバ、１７：フォトトランジスタ。
ング装置の構成図、 第２図は、従来例のイオンビームエツチング装置の構成
図である。 ５：イオン引き出し電極、７：試料、 １１：ローパスフィルタ、１２：微分演算回路、１３：
電圧比較回路、１４：電源、１５：分光フィルタ、１６
：光ファイバ、１７：フォトトランジスタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、試料表面にその量を独立に制御可能な複数のビーム
を照射して上記試料表面を処理する装置であって、 各ビームにより処理されている箇所を独立にモニタし、
この情報に基づいて上記ビーム量を制御することを特徴
とする表面処理装置。 ２、前記表面処理装置が、前記試料表面をエッチングす
るイオンビームエッチング装置である特許請求の範囲第
１項記載の装置。 ３、前記ビーム量制御手段が、互いに絶縁された複数の
電極片により構成されたイオン引き出し電極の各電極片
ごとの電位を前記モニタ出力に応じて独立に制御し、引
き出したイオンビームの分布を変えて試料に照射するも
のである特許請求の範囲第２項記載の装置。 ４、前記イオン引き出し電極は、照射イオンビームの中
心軸を中心とした１つまたは２つ以上の同心円状に分割
したものである特許請求の範囲第３項記載の装置。 ５、前記表面処理装置が、前記試料表面をエッチングす
るマグネトロンエッチング装置である特許請求の範囲第
１項記載の装置。 ６、前記表面処理装置が、前記試料表面に蒸着膜を形成
するイオンビーム蒸着装置である特許請求の範囲第１項
記載の装置。 ７、前記モニタ手段が、前記試料表面の各箇所からの光
をそれぞれ分光分析するものである特許請求の範囲第２
〜６項のいずれか１つに記載の装置。 ８、前記モニタ手段が、照射イオンビームの中心軸を中
心とした１つまたは２つ以上の同心円状に分割した部分
内の各箇所を観察するものである特許請求の範囲第２〜
６項のいずれか１つに記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14661985A JPS628525A (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | 表面処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14661985A JPS628525A (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | 表面処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS628525A true JPS628525A (ja) | 1987-01-16 |
Family
ID=15411829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14661985A Pending JPS628525A (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | 表面処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS628525A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5308447A (en) * | 1992-06-09 | 1994-05-03 | Luxtron Corporation | Endpoint and uniformity determinations in material layer processing through monitoring multiple surface regions across the layer |
| US6493078B1 (en) | 2001-09-19 | 2002-12-10 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus to improve coating quality |
-
1985
- 1985-07-05 JP JP14661985A patent/JPS628525A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5308447A (en) * | 1992-06-09 | 1994-05-03 | Luxtron Corporation | Endpoint and uniformity determinations in material layer processing through monitoring multiple surface regions across the layer |
| US6493078B1 (en) | 2001-09-19 | 2002-12-10 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus to improve coating quality |
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