JPS635532A - Plasma cleaning process - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、半導体装置等の電子部品製造に使用されるド
ライエツチングにおいて、真空チャンバー内の堆積物を
ガスプラズマを用いて除去する際【終点検出を行なうプ
ラズマクリーニング方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention is useful for dry etching used in the manufacture of electronic components such as semiconductor devices, when deposits in a vacuum chamber are removed using gas plasma. The present invention relates to a plasma cleaning method.
従来の技術
従来のドライエツチング装置では、真空チャンバー内の
堆積物の除去やダスト減少を図るために、02ガスプラ
ズマクリーニングが行なわれているが、そのりIJ−ニ
ングの終了時点(終点)は任意の時間設定で行なってい
る。Conventional technology In conventional dry etching equipment, 02 gas plasma cleaning is performed in order to remove deposits and reduce dust in the vacuum chamber. This is done using the time settings.
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような時間設定では、真空チャンバ
ー内の堆積物除去が終了したかどうか不明であり、エツ
チングの再現性が問題となる。さらに時間設定の場合、
時間を長く設定したシ、堆積物により再現性が著しく低
下する条件では、02ガスプラズマクリーニングの頻度
が高いために生産性が悪くなる問題点を有していた。Problems to be Solved by the Invention However, with the above-mentioned time setting, it is unclear whether the removal of deposits in the vacuum chamber has been completed, and the reproducibility of etching becomes a problem. Furthermore, for time settings,
Under conditions where the reproducibility is significantly reduced due to deposits when the time is set for a long time, there is a problem in that productivity deteriorates due to the high frequency of 02 gas plasma cleaning.
問題点を解決するための手段
本発明の第1の発明は、フロン系ガスを使用するドライ
エツチングにおいて、真空チャンバー内の堆積物除去を
ガスプラズマでクリーニングする際に、発光スペクトル
強度の変化で終点検出を行なうものである。Means for Solving the Problems The first aspect of the present invention is that in dry etching using a fluorocarbon gas, when cleaning deposits in a vacuum chamber with gas plasma, the end point is determined by a change in the intensity of the emission spectrum. It performs detection.
また、本発明の第2の発明は、シリコン酸化膜のドライ
エツチングの終点検出に使用されるc。Further, a second aspect of the present invention is c that is used for detecting the end point of dry etching of a silicon oxide film.
発光スペクトル強度を用い、エツチングの終点検出を行
なうと共に、それと同一波長のCO発光スペクトル強度
をモニターすることによってo2ガスプラズマクリーニ
ングの終点検出を行なうものである。The end point of etching is detected using the emission spectrum intensity, and the end point of O2 gas plasma cleaning is also detected by monitoring the CO emission spectrum intensity of the same wavelength.
作 用
本発明の第1の発明は、プラズマによるりIJ −ニン
グの際、真空チャンバー内の堆積物とガスプラズマとの
反応生成物、あるいは反応によって消費する物質による
発光スペクトル強度が、りIJ −ニングの終点で変化
することから終点を検出する。Function The first aspect of the present invention is that during plasma IJ-ning, the emission spectrum intensity due to reaction products between deposits in the vacuum chamber and gas plasma, or substances consumed by the reaction, is reduced by IJ-ning. The end point is detected from the change at the end point of the process.
また本発明の第2の発明では、上記第1の発明の発光ス
ペクトルとして、シリコン酸化膜のエツチングの終点検
出に用いるものと同一波長のCO発光スペクトルを用い
、o22ガスプラズマクリーニングにCO発光スペクト
ルのスペクトル強度が弱くなることを利用して同一波長
で終点を検出するものである。Further, in the second aspect of the present invention, a CO emission spectrum having the same wavelength as that used for detecting the end point of etching of a silicon oxide film is used as the emission spectrum of the first invention, and the CO emission spectrum is used for O22 gas plasma cleaning. The end point is detected at the same wavelength by utilizing the fact that the spectral intensity becomes weaker.
実施例
以下本発明の第1の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。EXAMPLE A first example of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は、本発明の第1の実施例における、02クリー
ニング用のエンドモニターを備えたドライエツチング装
置である。同図において、1は上部電極、2は被エツチ
ング物としてのシリコンウェハー、3は下部電極、4,
7は石英ガラスである。FIG. 1 shows a dry etching apparatus equipped with an end monitor for 02 cleaning in a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an upper electrode, 2 is a silicon wafer as an object to be etched, 3 is a lower electrode, 4,
7 is quartz glass.
終点検出装置は干渉フィルターを備えたホトダイオード
6.8と増幅及び制御を行なう回路からなる終点検出装
置6,9からなっている。また、10は排気手段を備え
た真空チャンバーである。The end point detection device consists of a photodiode 6.8 equipped with an interference filter and end point detection devices 6, 9 each comprising an amplification and control circuit. Further, 10 is a vacuum chamber equipped with exhaust means.
ドライエツチングは、シリコンウニノー−2上に形成し
たシリコン酸化膜(以下Si○2と記す。)をCHF3
とC2F6混合ガスで60枚エツチングした。In the dry etching process, a silicon oxide film (hereinafter referred to as Si○2) formed on silicon Uni-No-2 is etched with CHF3.
60 sheets were etched using a mixed gas of C2F6 and C2F6.
次Ko2ガスプラズマクリーニングを行なった。Next, Ko2 gas plasma cleaning was performed.
02ガスプラズマクリーニング中の波長7了7,2nm
の○原子の発光スペクトル強度の変化を第2図に示した
。図中の曲線aは、0原子の発光スペクトル強度変化を
表わし、■はクリーニング開始点、■は終点である。前
記終点検出装置を使用して、02ガスプラズマクリーニ
ングの終点検出を行ないチャンバー内を確認した結果、
黄褐色の堆積物は除去されていることを確認した。02 Wavelength during gas plasma cleaning: 7.2 nm
Figure 2 shows the change in the intensity of the emission spectrum of the ○ atom. Curve a in the figure represents the change in emission spectrum intensity of 0 atoms, ■ is the starting point of cleaning, and ■ is the ending point. As a result of detecting the end point of 02 gas plasma cleaning using the end point detection device and checking the inside of the chamber,
It was confirmed that the yellow-brown deposits had been removed.
またCOによるQ2ガスプラズマクリーニングの終点検
出について、0原子と同様シリコンウェノ\−上に形成
したSt○2をCHF3とC2F6混合ガスで60枚エ
ツチングした後、波長483.5nm のCO発光スペ
クトル強度の変化を第2図に示した。In addition, regarding the end point detection of Q2 gas plasma cleaning using CO, after etching 60 sheets of St○2 formed on silicon wafer with a mixed gas of CHF3 and C2F6, the CO emission spectrum intensity at a wavelength of 483.5 nm was obtained. Figure 2 shows the changes in .
図中の曲線すは、CO発光スペクトルの変化を表わし、
■は、クリーニング開始点、■は終点である。前記終点
検出装置を使用して一02ガスプラズマクリーニングの
終点検出を行ないチャンバー内を確認した結果、0原子
を用いた終点検出と同様黄褐色の堆積物は除去されてい
ることを確認した。The curves in the figure represent changes in the CO emission spectrum,
■ indicates the cleaning start point, and ■ indicates the end point. As a result of detecting the end point of 102 gas plasma cleaning using the end point detection device and checking the inside of the chamber, it was confirmed that the yellow-brown deposits were removed as in the end point detection using 0 atoms.
以上、S 102のエツチング後の02ガスプラズマク
リーニングについてのみ記したが、Si3N4゜Slの
エツチング後の02ガスプラズマクリーニングにも適用
できる。o2ガスプラズマクリーニングの終点検出は、
0原子の波長777.2nmを使用したが、他に波長7
94.8nm も使用できる。Although only the 02 gas plasma cleaning after S102 etching has been described above, the present invention can also be applied to 02 gas plasma cleaning after etching Si3N4°Sl. Detection of the end point of O2 gas plasma cleaning is as follows:
We used the wavelength 777.2 nm of 0 atoms, but there are other wavelengths of 777.2 nm.
94.8 nm can also be used.
またGoについては、波長483,6nm を使用し
たが、他に波長451.1nm 、 619.8nm、
661 、○圓。For Go, a wavelength of 483.6 nm was used, but other wavelengths of 451.1 nm, 619.8 nm,
661,○en.
60B、Onm、662.Onmでも使用できる。60B, Onm, 662. Can also be used with Onm.
次に本発明の第2の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第3図は、本発明の第2の実施例ておける02クリーニ
ング用のエンドモニターを備えたドライエツチング装置
である。同図において、4aは石英ガラスであり、終点
検出装置は干渉フィルターを備えたホトダイオード6a
と増幅及び制御を行なう回路6aからなっている。FIG. 3 shows a dry etching apparatus equipped with an end monitor for 02 cleaning in a second embodiment of the present invention. In the figure, 4a is quartz glass, and the end point detection device is a photodiode 6a equipped with an interference filter.
and a circuit 6a for amplification and control.
シリコンウェハー上のシリコン酸化膜のエツチングを1
枚行なうごとに02ガスプラズマクリーニングを行なっ
た。シリコン酸化膜のエツチングはCHF3と02混合
ガスで0,3Torr、 3COWで行ない、0 ガス
プラズマクリーニングは、02ガスで0.6Torr、
2COWで行なった。Etching of silicon oxide film on silicon wafer 1
02 gas plasma cleaning was performed after each sheet. Etching of the silicon oxide film was performed using CHF3 and 02 mixed gas at 0.3 Torr and 3 COW, and 0 gas plasma cleaning was performed using 02 gas at 0.6 Torr and 3 COW.
It was held at 2 COW.
前記終点検出装置でシリコン酸化膜のエツチング及び0
2ガスプラズマクリーニングの終点を波長483.5a
m のCOの発光スペクトル強度から検出した。第4図
に波長483,6am のC○発光スペクトル強度変化
を示す。The end point detection device etches the silicon oxide film and
2 gas plasma cleaning end point at wavelength 483.5a
It was detected from the emission spectrum intensity of CO at m. Figure 4 shows the change in C○ emission spectrum intensity at a wavelength of 483.6 am.
曲線a、b、cは、酸化膜のエツチング中、d。Curves a, b, and c are d during etching of the oxide film.
eは、o2ガスプラズマクリーニング中の波長483n
mのCO発発光スペクトシル強度変化ある。e is the wavelength 483n during O2 gas plasma cleaning
There is a change in the CO emission spectrosil intensity of m.
50枚エツチングを行なったが、再現性良く終点検出が
でき、同時にエツチングレートの再現性もよく、さらに
、均一性のすぐれたドライエツチングを行うことができ
た。Etching was performed on 50 sheets, and it was possible to detect the end point with good reproducibility, and at the same time, the reproducibility of the etching rate was also good, and dry etching with excellent uniformity could be performed.
発明の効果
以上述べように、本発明の第1の発明は、ガスプラズマ
によるクリーニングの際、終点検出に発光スペクトル強
度変化を導入することによりクリーニングの時間の短縮
ができるとともに、堆積物除去完了の確認をした上でエ
ツチングすることからエツチングの再現性が良くなると
いう特有の効果を有する。Effects of the Invention As described above, the first invention of the present invention is capable of shortening the cleaning time by introducing changes in emission spectrum intensity to detect the end point during cleaning using gas plasma, and also makes it possible to reduce the time required to complete the removal of deposits. Since etching is performed after checking, it has the unique effect of improving the reproducibility of etching.
また、本発明の第2の発明によれば、シリコン酸化膜の
終点検出に使用するCO発光スペクトルと同一の波夛を
02プラズマクリーニングの際の終点検出に使用するた
め、比較的安価で簡略な終点検出装置によシフリーニン
グの時間短縮とエツチングの再現性を良くすることがで
きる。Furthermore, according to the second aspect of the present invention, the same waveform as the CO emission spectrum used for detecting the end point of the silicon oxide film is used for detecting the end point during 02 plasma cleaning. The end point detection device can shorten the cleaning time and improve etching reproducibility.
第1図は本発明の第1の実施例に用いるドライエツチン
グ装置の概略図、第2図は02ガスプラズマクリーニン
グにおけるCO発光スペクトル強度の経時変化を示す図
、第3図は本発明の第2の実施例に用いるドライエツチ
ング装置の概略図、第4図は本発明の第2の実施例にお
けるCO発光スペクトル強度の経時変化を示す図である
。
4.4a、7・・・・・・石英ガラス、5,5a、8・
・・・・・ホトダイオード、8.6a 、9・・・・・
・終点検出装置、10・・・・・・真空チャンバー。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名引ブ
ー石にカ°ラス
第 2 図
g!r開(t)FIG. 1 is a schematic diagram of the dry etching apparatus used in the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the change in CO emission spectrum intensity over time during 02 gas plasma cleaning, and FIG. FIG. 4 is a schematic diagram of the dry etching apparatus used in the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing changes over time in the intensity of the CO emission spectrum in the second embodiment of the present invention. 4.4a, 7... quartz glass, 5,5a, 8.
...Photodiode, 8.6a, 9...
- End point detection device, 10... vacuum chamber. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and one other person. r open (t)
Claims (5)
て、真空チャンバー内の堆積物を除去するプラズマクリ
ーニングの終点検出を、発光スペクトル強度変化をモニ
ターすることによって行なうことを特徴とするプラズマ
クリーニング方法。(1) A plasma cleaning method characterized in that, in dry etching using a fluorocarbon-based gas, the end point of plasma cleaning for removing deposits in a vacuum chamber is detected by monitoring changes in emission spectrum intensity.
ーニングである特許請求の範囲第1項記載のプラズマク
リーニング方法。(2) The plasma cleaning method according to claim 1, wherein the plasma cleaning is O_2 gas plasma cleaning.
許請求の範囲第1項は第2項記載のプラズマクリーニン
グ方法。(3) Claim 1 is the plasma cleaning method according to Claim 2, wherein the emission spectrum is an O atom emission spectrum.
請求の範囲第1項または第2項記載のプラズマクリーニ
ング方法。(4) The plasma cleaning method according to claim 1 or 2, wherein the emission spectrum is a CO emission spectrum.
て、シリコン酸化膜のドライエッチング終点検出をCO
発光スペクトル強度変化をモニターすることによって行
なうと共に真空チャンバー内の堆積物を除去するO_2
ガスプラズマクリーニングの終点検出を、上記シリコン
酸化膜のドライエッチング終点検出と同一のCO発光ス
ペクトル強度変化をモニターすることによって行なうこ
とを特徴とするプラズマスクリーニング方法。(5) In dry etching using fluorocarbon gas, CO
O_2 performed by monitoring emission spectrum intensity changes and removing deposits in the vacuum chamber
A plasma screening method characterized in that the end point of gas plasma cleaning is detected by monitoring the same change in CO emission spectrum intensity as the end point of the dry etching of the silicon oxide film.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14872386A JPS635532A (en) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | Plasma cleaning process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP14872386A JPS635532A (en) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | Plasma cleaning process |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPS635532A true JPS635532A (en) | 1988-01-11 |
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ID=15459164
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP14872386A Pending JPS635532A (en) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | Plasma cleaning process |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS635532A (en) |
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