JPS63312986A - エツチング処理装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、エツチング処理装置に関するものであり、
特に、グロー放電プラズマが利用されるドライ・エツチ
ング処理装置において、エツチング処理の進行や終了を
的確にモニタすることのできるエツチング処理装置に関
するものである。

［従来の技術］ 近年の半導体集積回路の超微細化の進展に伴い、関連の
ある材料について高精度かつ超微細に加工することがで
きるように、いわゆるドライ・エツチング処理技術が開
発され、一部の生産現場においては実用化されてきてい
る。

ところで、このドライ・エツチング処理技術を適用する
ときには、プラズマ化させるために還択されたガスの純
度を完全に制御することが困難であること、エツチング
処理が施される材料の表面温度が変動しやすいものであ
ること等の理由のために、エツチング処理の速度にバラ
ツキがあるものである、このことから、一般的には、何
等かの手法により、エツチング処理の進行およびその終
了を検出するためのモニタをすることが必要であるもの
とされている。そして、このようなモニタをするための
手段としては、例えば、プラズマ化されたガスの発光ス
ペクトルの中の成る特定の波長部分における強度をモニ
タするための手段、成る特定の’ａｘ数のイオン検出強
度を対応の質量スペクトルに基づいてモニタするための
手段等が知られている。なお、このことについては、雑
誌「金属表面技術ＪＶｏ１．３０．Ｎｏ、５．１９７９
．ｐ、２６２において、Ａ１、Ａ１基合金、Ｓｉ、Ｓｉ
Ｏ□等についてドライ・エツチング処理を施す際の説明
がなされている。

第２図は、従来のエツチング終点検出機能を有するエツ
チング処理装置を示すブロック図である。

この第２区において、（１）は真空チャンバであって、
成る所定の被加工物に対して適当なエツチング処理が施
されるものである。（２）はエツチング制御部であって
、エツチング処理装置の動作を全体的に制御するための
ものである。（３）はウィンドウ部であって、真空チャ
ンバ（１）の適所に設けられており、当該真空チャンバ
く１）の内部状態をモニタするためのものである。（４
）は光電変換部であって、エツチング処理の進行に対応
するスペクトル光を電気信号に変換するためのものであ
る。

（５）はエツチング終点検出部であって、光電変換部（
４）からの電気信号に基づいてエツチング処理の終点を
検出するためのものである。

次に、上記従来例の動作について説明する。まず、真空
チャンバ（１）内に対象の被加工物が収容され、この被
加工物に対する所要のエツチング処理が開始される。そ
して、このエツチング処理の進行に対応して真空チャン
バ（１）内で生じたスペクトル光は、ウィンドウ部く３
）を通して光電変換部（４）に加えられ、対応の電気信
号に変換されてからエツチング終点検出部（５）に印加
される。そして、エツチング終点検出部（５）からの出
力はエツチング制御部（２）に印加されて、エツチング
処理装置の全体的な制御がなされることになる。

いま、前述されたエツチング処理の過程において、真空
チャンバ（１）内に何等かの生成物が生じて、ウィンド
ウ部（３）に曇りが発生したものとする。この結果とし
て、真空チャンバ（１）内で生じているスペクトル光の
見掛けの強度が変化してしまい、対応して出力される電
気信号も変化して、エツチング終点の検出に誤りが生じ
ることがある。

このようなときには、前記エツチング処理装置の操作者
がウィンドウ部（３）の状態を目視でモニタすることに
より成る程度の対処をすることができるけれども、ウィ
ンドウ部（３）に曇りが生じたことによる終点検出の誤
りを的確に補正することは不可能である。また、前記ウ
ィンドウ部（３）の曇りの状態が甚だしいときには、光
電変換部（４）からの電気信号の検出自体が不可能にな
ってしまうこともある。更に、このような装置に対する
メンテナンスの時期を見出すことが極めて困難であって
、モニタ不能になるような事態に立ち至ることもある。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来のエツチング処理装置は、上記のように構成され、
動作されるものであることから、真空チャンバの内部状
態をモニタするためのウィンドウ部の内面が、当該真空
チャンバ内で発生した生成物のために曇りを生じたとき
には、検出される電気信号のレベルが低下して、エツチ
ング処理のために必要な判断に誤りを生じたり、前記電
気信号の検出自体が不可能になったりするといった事態
が生じることになる。このことから、エツチング処理装
置を動作させている操作員自体の判断でエツチング処理
装置の動作を停止したり、当該エツチング処理装置に対
するメンテナンス作業としてウィンドウ部の曇りの除去
をしたりすることが必要にされて、担当の操作員による
適切な判断が必要とされるけれども、そのためのメンテ
ナンスの時期を的確に見出すことが極めて困難であるこ
と、エツチング処理装置の全体的な実働効率が低下する
こと等のような問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたものであって、ウィンドウ部の曇りの状態をモニタ
すること、および、この曇りの状態のモニタ結果に応じ
てエツチング処理の進行を補正することが可能であり、
また、当該ウィンドウ部に多少の曇りが生じたとしても
、エツチング処理の進行および終了に関するモニタを的
確に行うことが可能であるようにされ、そのメンテナン
スの時期を的確に知ることのできる、ウィンドウ部の曇
り検出機能およびエツチング処理の進行の補正機能を備
えたエツチング終点検出装置を有するエツチング処理装
置を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係るエツチング処理装置は、被加工物に対し
てエツチング処理を施す際に使用されるグロー放電プラ
ズマ内に発生する原子等に基づくスペクトル強度を、真
空チャンバの適所に設けられたウィンドウ部を通してモ
ニタするようにされたものであって、エツチング終点検
出部と、曇りモニタ部と、正常光記憶部と、メンテナン
ス判断部と、基準値記憶部からなるエツチング終点検出
装置が付設されているものである。

［作用］ この発明においては、付設されたエツチング終点検出装
置内の曇りモニタ部は、ウィンドウ部からの実際の信号
と正常光記憶部からの正常時信号とを比較して、この比
較の結果に依存する信号をメンテナンス判断部に加え、
このメンテナンス判断部においては、基準値記憶部から
の基準値を前記曇りモニタ部からの前記出力信号と比較
し、その比較の結果に依存してメンテナンスの要否を告
知するようにされる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は、この発明の一実施例であるエツチング終点検出装
置が付設されたエツチング処理装置を示すブロック図で
ある。この第１図において、（１）は真空チャンバであ
って、成る所定の被加工物に対して適当なエツチング処
理が施されるものである。（２）はエツチング制御部で
あって、エツチング処理装置の動作を全体的に制御する
ためのものである。（３）はウィンドウ部であって、真
空チャンバ（１）の適所に設けられており、当該真空チ
ャンバ（１）の内部状態をモニタするためのものである
。（４）は光電変換部であって、エツチング処理の進行
に対応するスペクトル光を電気信号に変換するためのも
のである。（５）はエツチング終点検出部であって、光
電変換部（４）からの電気信号に基づいてエツチング処
理の終点を検出するためのものである。（６）は正常光
記憶部であって、ウィンドウ部（３）の曇りが成る所定
の許容範囲内にあるときに光電変換部（４）から出され
る電気信号を正常時信号として記憶しておくためのもの
である。（７）は曇りモニタ部であって、光電変換部（
４）からの実際の電気信号と正常光記憶部（６）内の対
応する記憶内容（即ち、正常時信号）とを比較して、そ
の比較の結果に応じた出力を生成させるためのものであ
る。（８）は基準値記憶部であって、ウィンドウ部（３
）の清浄処理のような所定のメンテナンスが必要とされ
る時点を表す曇りの程度を基準値として指示する値を記
憶しておくためのものである。（９）はメンテナンス判
断部であって、曇りモニタ部（７）からの出力と基準値
記憶部（８）からの出力とを比較して、メンテナンス処
理の要否を判断するためのものである。ここに、エツチ
ング終点検出部（５）、正常光記憶部（６）、曇りモニ
タ部（７）、基準値記憶部（８）およびメンテナンス判
断部（９）によってエツチング終点検出装置（１０）が
構成されている。　いま、上記された構成のエツチング
処理装置が所要の動作をしているときにウィンドウ部（
３）に曇りが生じたものとする。

そして、この曇りの程度が、例えば、完全にクリアな状
！（１００％）に比べて４０％も低下して、光電変換部
（４）からエツチング終点検出装置（１０）側に伝えら
れる電気信号のレベルが正常時のレベルの６０％程度に
なったものとする。このときには、曇りモニタ部（７）
からの出力と基準値記憶部（８）からの出力とをメンテ
ナンス判断部（９）において比較し、その比較の結果に
依存してメンテナンスの要否のいかんを指示する信号を
出力させることになる。

［発明の効果〕 以上説明されたように、この発明に係るエッチング処理
装置は、被加工物に対してエツチング処理を施す際に使
用されるグロー放電プラズマ内に発生する原子等に基づ
くスペクトル強度を、真空チャンバの適所に設けられた
ウィンドウ部を通してモニタするようにされたものであ
って、エツチング終点検出部と、曇りモニタ部と、正常
光記憶部と、メンテナンス判断部と、基準値記憶部から
なるエツチング終点検出装置が付設された構成のもので
あり、前記曇りモニタ部は前記ウィンドウ部からの実際
の信号と前記正常光記憶部からの正常時信号とを比較し
て、この比較の結果に依存する信号を前記メンテナンス
判断部に加え、このメンテナンス判断部においては、前
記基準値記憶部からの基準値を前記曇りモニタ部からの
前記出力信号と比較し、その比較の結果に依存してメン
テナンスの要否を告知するようにされていることから、
前記ウィンドウ部に生じる曇りの程度を的確にモニタす
ることができるとともに、メンテナンスを必要とする時
期を的確に検知することが可能になり、エツチング処理
装置の全体的な実働効率が大幅に向上するという効果が
奏せられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例であるエツチング処理装
置を示すブロック図、第２図は、従来例を示すブロック
図である。 （１）は真空チャンバ、（２）はエツチング制御部、（
３）はウィンドウ部、（４）は光電変換部、（５）はエ
ツチング終点検出部、（６）は正常光記憶部、（７）は
曇りモニタ部、（８）は基準値記憶部、（９）はメンテ
ナンス判断部、（１０）はエツチング終点検出装置。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分部１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被加工物に対してエッチング処理を施す際に使用
   されるグロー放電プラズマ内に発生する原子等に基づく
   スペクトル強度を、真空チャンバの適所に設けられたウ
   ィンドウ部を通してモニタするようにされたエッチング
   処理装置であって、エッチング終点検出部と、曇りモニ
   タ部と、正常光記憶部と、メンテナンス判断部と、基準
   値記憶部とからなるエッチング終点検出装置が付設され
   ており、前記曇りモニタ部は前記ウィンドウ部からの実
   際の信号と前記正常光記憶部からの正常時信号とを比較
   して、この比較の結果に依存する信号を前記メンテナン
   ス判断部に加え、このメンテナンス判断部においては、
   前記基準値記憶部からの基準値を前記曇りモニタ部から
   の前記出力信号と比較し、その比較の結果に依存してメ
   ンテナンスの要否を告知するようにされているエッチン
   グ処理装置。