JPS6381929A - ドライエッチング終点検出方法 - Google Patents
ドライエッチング終点検出方法Info
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- JPS6381929A JPS6381929A JP22740986A JP22740986A JPS6381929A JP S6381929 A JPS6381929 A JP S6381929A JP 22740986 A JP22740986 A JP 22740986A JP 22740986 A JP22740986 A JP 22740986A JP S6381929 A JPS6381929 A JP S6381929A
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- Drying Of Semiconductors (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】
（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行程において酸
化シリコン膜をエツチングする際に使用される酸化シリ
コン膜のドライエツチング終点検出装置に関する。
化シリコン膜をエツチングする際に使用される酸化シリ
コン膜のドライエツチング終点検出装置に関する。
（従来の技術）
従来の酸化シリコン膜のドライエツチングの終点検出装
置は、いわゆる分光法によるものであって一酸化炭素分
子の発光スペクトル強度の経時変化をモニタリングして
発光スペクトル強度が一定値以上減少した時点を捕らえ
てこれを酸化シリコン膜のドライエツチングの終点とし
て検出するものであった。
置は、いわゆる分光法によるものであって一酸化炭素分
子の発光スペクトル強度の経時変化をモニタリングして
発光スペクトル強度が一定値以上減少した時点を捕らえ
てこれを酸化シリコン膜のドライエツチングの終点とし
て検出するものであった。
しかし、酸化シリコン膜のドライエツチング終点におけ
る一酸化炭素分子の発光スペクトル強度の減少量は微少
であるため、混合ガスの圧力変動などに起因するグロー
放電プラズマの変動によって、一酸化炭素分子の発光ス
ペクトル強度にはドライエツチングの終点におけると同
程度またはそれ以上の変動を生じ、そのためグロー放電
プラズマの変動の時点を酸化シリコン膜のドライエツチ
ングの終点として誤検出してしまう問題があった。
る一酸化炭素分子の発光スペクトル強度の減少量は微少
であるため、混合ガスの圧力変動などに起因するグロー
放電プラズマの変動によって、一酸化炭素分子の発光ス
ペクトル強度にはドライエツチングの終点におけると同
程度またはそれ以上の変動を生じ、そのためグロー放電
プラズマの変動の時点を酸化シリコン膜のドライエツチ
ングの終点として誤検出してしまう問題があった。
（発明の目的）
本発明は、上記の問題を解決し、グロー放電プラズマの
変動に影響されることなく正確に酸化シリコン膜のドラ
イエツチングの終点を検出することのできる、酸化シリ
コン膜のドライエツチング終点検出装置の提供を目的と
する。
変動に影響されることなく正確に酸化シリコン膜のドラ
イエツチングの終点を検出することのできる、酸化シリ
コン膜のドライエツチング終点検出装置の提供を目的と
する。
（問題を解決するための手段）
本発明は、グロー放電プラズマにより発生したイオンや
ラジカルによる酸化シリコン膜のドライエツチング終点
検出装置において、該プラズマ中に生ずる一酸化炭素分
子の発光スペクトル強度と、ヘリウム原子の発光スペク
トル強度との差、または比の値の経時変化をモニタリン
グする手段を具えた酸化シリコン膜のドライエツチング
終点検出装置によって前記目的を達成したものである。
ラジカルによる酸化シリコン膜のドライエツチング終点
検出装置において、該プラズマ中に生ずる一酸化炭素分
子の発光スペクトル強度と、ヘリウム原子の発光スペク
トル強度との差、または比の値の経時変化をモニタリン
グする手段を具えた酸化シリコン膜のドライエツチング
終点検出装置によって前記目的を達成したものである。
（実施例）
本願の発明者は、フッ化炭素系ガスとヘリウムガスとを
含む混合ガスのグロー放電プラズマの発光スペクトルを
詳細に実験検討した結果、波長５６１．０ｎｍ、５１９
．８ｎｍ、４８３．５ｎｍおよび４５１．１ｎｍの一酸
化炭素分子の発光スペクトル強度と、波長７０６．５ｎ
ｍ、６６７゜８ｎｍおよび５Ｂ７．６ｎｒｎのヘリウム
原子の発光スペクトル強度は、グロー放電プラズマの変
動によって同一傾向の変動を示すことを発見した。
含む混合ガスのグロー放電プラズマの発光スペクトルを
詳細に実験検討した結果、波長５６１．０ｎｍ、５１９
．８ｎｍ、４８３．５ｎｍおよび４５１．１ｎｍの一酸
化炭素分子の発光スペクトル強度と、波長７０６．５ｎ
ｍ、６６７゜８ｎｍおよび５Ｂ７．６ｎｒｎのヘリウム
原子の発光スペクトル強度は、グロー放電プラズマの変
動によって同一傾向の変動を示すことを発見した。
例えば、グロー放電プラズマの変動により一酸化炭素分
子の発光スペクトル強度が増加した場合、ヘリウム原子
の発光スペクトル強度も同様に増加する。また、酸化シ
リコン膜のドライエツチング終点において、一酸化炭素
分子の発光スペクトル強度は減少するが、一方、ヘリウ
ム原子の発光スペクトル強度は逆に増加することが分か
った。
子の発光スペクトル強度が増加した場合、ヘリウム原子
の発光スペクトル強度も同様に増加する。また、酸化シ
リコン膜のドライエツチング終点において、一酸化炭素
分子の発光スペクトル強度は減少するが、一方、ヘリウ
ム原子の発光スペクトル強度は逆に増加することが分か
った。
従って、一酸化炭素分子の発光スペクトル強度とヘリウ
ム原子の発光スペクトル強度の差または比の経時変化を
モニタリングしておれば、グロー放電プラズマの変動に
起因する一酸化炭素分子の発光スペクトル強度の変動は
、ヘリウム原子の発光スペクトル強度の変動で打ち消さ
れ、また、酸化シリコン膜のドライエツチング終点にお
ける一酸化炭素分子の発光スペクトル強度の減少量は、
ヘリウム原子の発光スペクトル強度の増加により強張さ
れる。
ム原子の発光スペクトル強度の差または比の経時変化を
モニタリングしておれば、グロー放電プラズマの変動に
起因する一酸化炭素分子の発光スペクトル強度の変動は
、ヘリウム原子の発光スペクトル強度の変動で打ち消さ
れ、また、酸化シリコン膜のドライエツチング終点にお
ける一酸化炭素分子の発光スペクトル強度の減少量は、
ヘリウム原子の発光スペクトル強度の増加により強張さ
れる。
上述の理由で、波長５６１．０ｎｒｎ、５１９゜８ｎｍ
、４８３．５ｎｍまたは４５１．１ｎｍの一酸化炭素分
子の発光スペクトル強度と、波長７０６．５ｎｍ、６６
７．８ｎｍまたは５８７．６ｎｍのヘリウム原子の発光
スペクトル強度とを比較することで、酸化シリコン膜の
ドライエツチング終点検出を正確に行うことが出来る。
、４８３．５ｎｍまたは４５１．１ｎｍの一酸化炭素分
子の発光スペクトル強度と、波長７０６．５ｎｍ、６６
７．８ｎｍまたは５８７．６ｎｍのヘリウム原子の発光
スペクトル強度とを比較することで、酸化シリコン膜の
ドライエツチング終点検出を正確に行うことが出来る。
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。
する。
この実施例で使用した酸化シリコン膜は、周知の熱酸化
法によりシリコンウェハ上に０． ５μｍ形成したもの
であり、その上にフォトレジストパターンを形成した。
法によりシリコンウェハ上に０． ５μｍ形成したもの
であり、その上にフォトレジストパターンを形成した。
フォトレジスト材料には０ＦＰＲ−８００（東京応化■
の商品名）を用いた。
の商品名）を用いた。
この試料を平行平板型のドライエツチング装置内に設置
し、エツチングを行った。その時のエツチング条件は、
エツチングガスがＨｅ ＋ ＣＨＦ ３４０％＋０２１
０％ガス、ガス流量は１０１００５ｅ、エツチング圧力
は２．０Ｔｏｒｒ、高周波電力は６００Ｗ（１３，５６
ＭＨｚ）である。
し、エツチングを行った。その時のエツチング条件は、
エツチングガスがＨｅ ＋ ＣＨＦ ３４０％＋０２１
０％ガス、ガス流量は１０１００５ｅ、エツチング圧力
は２．０Ｔｏｒｒ、高周波電力は６００Ｗ（１３，５６
ＭＨｚ）である。
第１図には上記条件で酸化シリコン膜をエツチングした
ときの発光スペクトル強度の経時変化を、光学バンドパ
スフィルターとフォトダイオードで測定した結果を示し
ている。図中のＡは中心周波数４８３．５ｎｍの光学バ
ンドパスフィルターを用いた一酸化炭素分子の発光スペ
クトル強度の経時変化、Ｂは中心周波数６６７．８ｎｍ
の光学バンドパスフィルターを用いたヘリウム原子の発
光スペクトル強度の経時変化、Ｃは変動量が除去される
ようにＢを増幅してＡから差し引いた値の経時変化を示
す。
ときの発光スペクトル強度の経時変化を、光学バンドパ
スフィルターとフォトダイオードで測定した結果を示し
ている。図中のＡは中心周波数４８３．５ｎｍの光学バ
ンドパスフィルターを用いた一酸化炭素分子の発光スペ
クトル強度の経時変化、Ｂは中心周波数６６７．８ｎｍ
の光学バンドパスフィルターを用いたヘリウム原子の発
光スペクトル強度の経時変化、Ｃは変動量が除去される
ようにＢを増幅してＡから差し引いた値の経時変化を示
す。
図から明らかなように４８３．５ｎｍの一酸化炭素分子
の発光スペクトル強度の経時変化からだけでは、グロー
放電プラズマの変動の影響が大きいため正確なドライエ
ツチングの終点検出が困難であるが、一酸化炭素分子の
発光スペクトル強度Ａからヘリウム原子の発光スペクト
ル強度Ｂを差し引いた値Ｃの経時変化からであればドラ
イエツチングの終点検出が容易である。
の発光スペクトル強度の経時変化からだけでは、グロー
放電プラズマの変動の影響が大きいため正確なドライエ
ツチングの終点検出が困難であるが、一酸化炭素分子の
発光スペクトル強度Ａからヘリウム原子の発光スペクト
ル強度Ｂを差し引いた値Ｃの経時変化からであればドラ
イエツチングの終点検出が容易である。
なお、上記実施例のエツチングガスはＨｅ＋ＣＨＦ３４
０％＋０２１０％ガスであフたが、このＣＨＦ３の代わ
りに、ＣＦ４．Ｃ２Ｆ、、Ｃ３Ｆ、、Ｃ，Ｆ８ガスやこ
れらの混合ガスを用いてもよい。
０％＋０２１０％ガスであフたが、このＣＨＦ３の代わ
りに、ＣＦ４．Ｃ２Ｆ、、Ｃ３Ｆ、、Ｃ，Ｆ８ガスやこ
れらの混合ガスを用いてもよい。
また、酸化シリコン膜は熱酸化法をもちいて形成してい
るが、通常のＣＶＤ法で形成したものでも同様の結果が
得られている。
るが、通常のＣＶＤ法で形成したものでも同様の結果が
得られている。
更にまた、上記実施例では、一酸化炭素分子の発光スペ
クトル強度Ａからヘリウム原子の発光スペクトル強度Ｂ
を差し引いた値Ｃの経時変化をモニタリングしたが、例
えば、グロー放電プラズマの起因する一酸化炭素分子の
発光スペクトル強度の変動量と、グロー放電プラズマの
変動に起因するヘリウム原子の発光スペクトル強度の変
動量とが一致するように、ヘリウム原子の発光スペクト
ル強度Ｂを増幅し、且つまた、一酸化炭素分子の発光ス
ペクトル強度とヘリウム原子の発光スペクトル強度が同
一値を示すようにヘリウム原子の発光スペクトル強度か
ら一定量を差し引いた値を用意してこれと一酸化炭素分
子の発光スペクトル強度とを比較するようにすれば、酸
化シリコン膜のエツチング中にグロー放電プラズマの変
動が起きても、両者の値は常に等しく、エツチングが終
点を通過したときはじめて不等となって、差または比を
モニタリングすることで容易に終点が検出できる。
クトル強度Ａからヘリウム原子の発光スペクトル強度Ｂ
を差し引いた値Ｃの経時変化をモニタリングしたが、例
えば、グロー放電プラズマの起因する一酸化炭素分子の
発光スペクトル強度の変動量と、グロー放電プラズマの
変動に起因するヘリウム原子の発光スペクトル強度の変
動量とが一致するように、ヘリウム原子の発光スペクト
ル強度Ｂを増幅し、且つまた、一酸化炭素分子の発光ス
ペクトル強度とヘリウム原子の発光スペクトル強度が同
一値を示すようにヘリウム原子の発光スペクトル強度か
ら一定量を差し引いた値を用意してこれと一酸化炭素分
子の発光スペクトル強度とを比較するようにすれば、酸
化シリコン膜のエツチング中にグロー放電プラズマの変
動が起きても、両者の値は常に等しく、エツチングが終
点を通過したときはじめて不等となって、差または比を
モニタリングすることで容易に終点が検出できる。
（発明の効果）
本発明は、グロー放電プラズマの変動に影響されること
なく正確に酸化シリコン膜のドライエツチングの終点を
検出することのできる、新規な酸化シリコン膜のドライ
エツチング終点検出装置を提供する効果がある。
なく正確に酸化シリコン膜のドライエツチングの終点を
検出することのできる、新規な酸化シリコン膜のドライ
エツチング終点検出装置を提供する効果がある。
第１図は、本発明の実施例における、一酸化炭素分子と
ヘリウム原子の発光スペクトル強度の経時変化およびそ
の差の値の経時変化の図である。
ヘリウム原子の発光スペクトル強度の経時変化およびそ
の差の値の経時変化の図である。
Claims (4)
- （１）グロー放電プラズマにより発生したイオンやラジ
カルによる酸化シリコン膜のドライエッチング終点検出
装置において、該プラズマ中に生ずる一酸化炭素分子の
発光スペクトル強度と、ヘリウム原子の発光スペクトル
強度との差、または比の値の経時変化をモニタリングす
る手段を具えたことを特徴とする酸化シリコン膜のドラ
イエッチング終点検出装置。 - （２）グロー放電プラズマがフッ化炭素系ガスとヘリウ
ムガスを含む混合ガスのプラズマである特許請求の範囲
第１項記載の酸化シリコン膜のドライエッチング終点検
出装置。 - （３）一酸化炭素分子の発光スペクトル強度が波長５６
１．０ｎｍ、５１９．８ｎｍ、４８３．５ｎｍ、または
４５１．１ｎｍの発光スペクトル強度であり、且つ、ヘ
リウム原子の発光スペクトル強度が波長７０６．５ｎｍ
、６６７．８ｎｍ、または５８７．６ｎｍの発光スペク
トル強度である特許請求の範囲第２項記載の酸化シリコ
ン膜のドライエッチング終点検出装置。 - （４）酸化シリコン膜が、二酸化シリコン膜、リンを含
む酸化シリコン膜、ホウ素を含む酸化シリコン膜、また
はリンおよびホウ素を含む酸化シリコン膜である特許請
求の範囲第１項記載の酸化シリコン膜のドライエッチン
グ終点検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22740986A JPS6381929A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | ドライエッチング終点検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22740986A JPS6381929A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | ドライエッチング終点検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6381929A true JPS6381929A (ja) | 1988-04-12 |
| JPH0546971B2 JPH0546971B2 (ja) | 1993-07-15 |
Family
ID=16860382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22740986A Granted JPS6381929A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | ドライエッチング終点検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6381929A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5261998A (en) * | 1991-09-26 | 1993-11-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for detecting an end point of etching in semiconductor manufacture using the emission spectrum of helium |
| US5308414A (en) * | 1992-12-23 | 1994-05-03 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for optical emission end point detection in plasma etching processes |
| US5322590A (en) * | 1991-03-24 | 1994-06-21 | Tokyo Electron Limited | Plasma-process system with improved end-point detecting scheme |
| JPH06302556A (ja) * | 1993-04-15 | 1994-10-28 | Nec Yamagata Ltd | 反応性イオンエッチングの終点検出器 |
| US5374327A (en) * | 1992-04-28 | 1994-12-20 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing method |
| US5785807A (en) * | 1990-09-26 | 1998-07-28 | Hitachi, Ltd. | Microwave plasma processing method and apparatus |
| US5928532A (en) * | 1996-11-11 | 1999-07-27 | Tokyo Electron Limited | Method of detecting end point of plasma processing and apparatus for the same |
| US6406641B1 (en) | 1997-06-17 | 2002-06-18 | Luxtron Corporation | Liquid etch endpoint detection and process metrology |
| JP2006086325A (ja) * | 2004-09-16 | 2006-03-30 | Tokyo Electron Ltd | クリーニングの終点検出方法 |
-
1986
- 1986-09-26 JP JP22740986A patent/JPS6381929A/ja active Granted
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2006086325A (ja) * | 2004-09-16 | 2006-03-30 | Tokyo Electron Ltd | クリーニングの終点検出方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0546971B2 (ja) | 1993-07-15 |
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