KR100217816B1 - Measuring method and its apparatus of end point of dry etching - Google Patents

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KR100217816B1
KR100217816B1 KR1019960022393A KR19960022393A KR100217816B1 KR 100217816 B1 KR100217816 B1 KR 100217816B1 KR 1019960022393 A KR1019960022393 A KR 1019960022393A KR 19960022393 A KR19960022393 A KR 19960022393A KR 100217816 B1 KR100217816 B1 KR 100217816B1
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Abstract

본 발명은 건식식각 종료시점 측정방법 및 그 장치에 관한 것으로, 대상물질의 식각이 진행됨에 따라 전기적 신호가 변동되는 특성을 보유한 측정소자의 전기적 변환간을 측정하는 전기적 변동치 측정과정과; 상기 전기적 변동치를 마이크로 프로세서에 해독 가능한 데이터로 입력함과 아울러 식각하고자 하는 대상물질의 설계 면적, 두께, 밀도 및 식각비율에 관한 데이터를 마이크로 프로세서에 제공하여 식각 종료시점을 결정하는 식각 종료시점 결정과정과, 상기 마이크로 프로세서에 의해 대상물질의 식각 상태를 표시부에 표시하고 식각동작을 제어하는 표시 및 제어과정을 포함하여 구성되는 건식식각 종료시점 측정방법 및 이 방법을 실시하기 위한 장치를 제공한다.The present invention relates to a dry etching end time measurement method and apparatus, and more particularly, to an electrical change value measurement method for measuring an electrical transition of a measurement element having characteristics of fluctuating electrical signals as etching of a target material progresses; An etch end time determination step of inputting the electrical change value as data that can be read by the microprocessor and providing the microprocessor with data on the design area, thickness, density, and etch rate of the target material to be etched, And a display and control process of displaying the etching state of the target material on the display unit and controlling the etching operation by the microprocessor, and a device for implementing the method.

이러한 본 발명은 식각 공정을 매우 간편하게 행할 수 있고, 대상물질의 식각 두께를 설계된 수치와 정확하게 일치시킬 수 있으므로 생산능률이 향상되고, 제품의 생산수율을 증대시킬 수 있는 효과가 있으며, 불량율을 감소시키는 효과가 있다.Since the etching process can be performed very easily and the etching thickness of the target material can be exactly matched with the designed numerical value, the present invention can improve the production efficiency and increase the production yield of the product, It is effective.

Description

건식식각 종료시점 측정방법 및 그 장치Dry etching end point measurement method and apparatus

제1도는 종래 건식 식각장치의 구성을 보인 도면.FIG. 1 is a view showing a configuration of a conventional dry etching apparatus. FIG.

제2도는 본 발명 건식식각 종료시점 측정장치의 구성을 보인 도면.FIG. 2 is a view showing a configuration of a dry etching end time measurement apparatus according to the present invention; FIG.

제3도는 본 발명 건식식각 종료시점 측정장치의 블록도.FIG. 3 is a block diagram of the dry etching end time measurement apparatus of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

1 : 챔버 2 : 전극1: chamber 2: electrode

5 : 기재 설치대 6 : 전극5: substrate mounting table 6: electrode

12 : 배출구 13 : 기재12: outlet 13: substrate

20 : 수정발진자 30 : 주파수 측정부20: crystal oscillator 30: frequency measuring unit

40 : 전압 측정부 50 : 아날로그/디지탈 변환부40: voltage measurement unit 50: analog / digital conversion unit

60 : 마이크로 프로세서60: Microprocessor

70 : 표시부 80 : 시스템 제어부70: Display unit 80:

본 발명은 건식식각 종료시점 측정방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 수정발진자를 이용하여 리스퍼터링된 량으로 식각 종료시점을 정확하게 제어할 수 있도륵 한 건식식각 종료시점 측정방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a dry etching end time measurement method and apparatus, and more particularly, to a dry etching end time measurement method and apparatus for precisely controlling an etching end point in a reporter amount using a crystal oscillator .

일반적으로 건식 식각공정을 행함에 있어서는 플라즈마의 상태가 온도, 습도 등이 매일 조건에 따라 변동되며, 이러한 플라즈마의 상태는 건식 식각장치의 식각비율 차이로 나타나게 된다.Generally, in the dry etching process, the state of the plasma varies depending on the conditions such as the temperature and the humidity, and the state of the plasma is represented by the etching rate difference of the dry etching apparatus.

종래의 건식 식각장치는 정확한 식각 종료시점을 결정하기 위하여 사전에 수 많은 실험이 선행되어야 하므로 매우 번거릅고 까다로운 문제점이 있으며, 더욱이 순간적인 임의 변화에 의해 정확한 식각 종료시점을 알기 어려운 것이어서 생산성이 저하되고, 과식각(over etching)에 의해 블량율이 증가되는 등의 결함이 발생되는 것이었다.The conventional dry etching apparatus has a problem that it is very complicated and troublesome because a lot of experiments have to be performed beforehand in order to determine the exact end point of the etching. Further, since it is difficult to know the exact end point of etching by instantaneous random change, , And the overburden ratio is increased due to the over-etching.

제1도는 종래 건식 식각장치의 구성을 보인 것으로, 이에 도시한 바와같이, 챔버(1)의2 2 내측 상부에 전극(2)이 설치되고, 전극(2)에 튜닝 네트워크부(3)가 연결되며, 튜닝 네트워크부(3)에 고주파 인가장치(4)가 연결되어 있다.1 shows a structure of a conventional dry etching apparatus. As shown in the figure, an electrode 2 is provided in an upper part inside the chamber 2, a tuning network part 3 is connected to the electrode 2, And the high frequency applying device 4 is connected to the tuning network 3.

상기 챔버(1)의 내측 하부에는 기재 설치대(5)와 전극(6)이 설치되고, 기재 설치대(5)에 튜닝 네트워크부(7)가 연결되며, 튜닝 네트워크부(7)에 고주파 인가장치(8)가 연결되어 있다.A base mounting base 5 and an electrode 6 are provided on the inner lower side of the chamber 1 and a tuning network portion 7 is connected to the base mounting base 5. A high frequency applying device 8) are connected.

상기 챔버(1)의 일측부에는 반응가스 공급장치(9)가 결합되어 있다.A reaction gas supply device 9 is coupled to one side of the chamber 1.

또한, 상기 반응가스 공급장치(9)에는 반응가스 공급율을 조절하기 위한 가스 유량계(10)가 결합되고, 챔버(1)의 일측에는 압력계(11)가 결합되어 있다.A gas flow meter 10 for controlling the reaction gas supply rate is coupled to the reaction gas supply device 9 and a pressure gauge 11 is coupled to one side of the chamber 1.

도면에서 12는 배출구를 보인 것이고, 14는 식각작업이 진행됨에 따라 챔버(1)의 내부에 적층되는 폴리머층을 보인 것이다.In FIG. 1, reference numeral 12 denotes a discharge port, and reference numeral 14 denotes a polymer layer which is laminated inside the chamber 1 as the etching operation proceeds.

잘 알려진 바와같이, 도시한 바와같은 종래의 건식 식각장치는 식각하고자 하는 기재(13)를 결합하고 내부에 소정 진공도가 유지되도륵 배출구(12)를 통하여 내부 공기를 배출시킨후, 반응가스 공급장치(9)에서 반응가스를 공급하고 상, 하부 고주파 인가장치(4),(8)에 의해 상, 하부 전극(2),(6)에 고주파를 인가시키면 챔버(1) 내부에 플라즈마가 형성되면서 기재(13)의 식각이 행하여 진다.As is well known, in the conventional dry etching apparatus shown in FIG. 1, a base material 13 to be etched is coupled, inner air is exhausted through a discharge port 12 even if a predetermined degree of vacuum is maintained therein, When a high frequency is applied to the upper and lower electrodes 2 and 6 by supplying the reaction gas in the chamber 9 and the upper and lower high frequency applying devices 4 and 8 to form plasma in the chamber 1 The substrate 13 is etched.

그러나, 종래의 건식 식각장치는 작업전에 많은 실험을 한후 적정 작업조건을 설정하고 식각 작업을 진행시켜도 온도, 습도등의 조건이 매일 달라짐에 따라 플라즈마 상태가 변하게 되며, 플라즈마 상태의 변화에 의해 식각비율이 변화하므로 정확한 식각 종료시점을 판단하기 매우 어려우며, 이에따라 과식각(over etching)이 발생하고 하부층이 얇은 경우에는 과식각에 의해 하부층의 쇼트(short)가 발생하게 되는 결함이 있었다.However, according to the conventional dry etching apparatus, even if the optimum working conditions are set after performing many experiments before the operation and the etching operation is advanced, the plasma state changes as the temperature, humidity, and other conditions change from day to day. It is very difficult to judge the exact end point of the etching. As a result, when the over etching occurs and the lower layer is thin, there is a defect that the bottom layer short occurs due to the overexposure angle.

뿐만아니라, 종래에는 정확한 식각 종료시점을 결정하기 어려우므로 식각작업이 까다롭게 되는 문제점이 있으며, 결국 수율(yield rate)이 저하되는 결함이 있는 것이었다.In addition, since it is difficult to determine the exact end point of etching in the past, there is a problem that the etching operation becomes complicated and the yield rate is lowered.

본 발명은 상기한 바와같은 종래의 결함을 해소하기 위하여 창안한 것으로 대상물질의 식각이 진행됨에 따라 전기적 신호가 변동되는 특성을 보유한 측정소자의 전기적 신호 변동치에 의해 식각 종료시점을 정확하게 제어함으로써 작업성을 향상시키고 생산수율을 증가할 수 있게 되는 건식 식각 종료시점 측정방법 및 그 장치를 제공하고자 함에 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional defects, and it is an object of the present invention to accurately control the etching end point by the electrical signal fluctuation value of the measuring element having the property of fluctuating the electrical signal as the etching of the object material progresses, And to provide a dry etching end point measurement method and apparatus therefor which can increase the yield of production.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 대상물질의 식각이 진행됨에 따라 전기적 신호가 변동되는 특성을 보유한 측정소자의 전기적 변환값을 측정하는 전기적 변동치 측정과정과, 상기 전기적 변동치를 마이크로 프로세서에 해독 가능한 데이터로 입력함과 아울러 식각하고자 하는 대상물질의 설계 면적, 두께, 밀도 및 식각비율에 관한 데이터를 마이크로 프로세서에 제공하여 식각 종료시점을 결정하는 식각 종료시점 결정과정과, 상기 마이크로 프로세서에 의해 대상물질의 식각 상태를 표시부에 표시하고 식각동작을 제어하는 표시 및 제어과정으로 이루어지는 건식식각 종료시점 측정방법를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of measuring an electrical characteristic of a measuring device, the method comprising: measuring an electrical conversion value of a measuring device having characteristics of fluctuating electrical signals as an object is etched; Determining an etching end time point by providing the microprocessor with data on the design area, thickness, density, and etch rate of a target material to be etched; determining an etching end time point by the microprocessor; And a display and control process of displaying the etching state on the display unit and controlling the etching operation.

상기 전기적 변동치 측정소자에는 수정발진자가 사용될 수 있으며, 이 경우에는 수정발진자의 주파수를 측정하는 주파수 측정과정과, 상기 주파수 변화에 따른 전압 변화를 측정하는 전압 측정과정과, 상기 전압변동에 따른 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환과정과, 상기 디지탈 신호를 마이크로 프로세서에 제공하여 식각 종료시점을 결정하는 식각 종료시점 결정과정을 포함하여 구성된다.In this case, the electrical fluctuation measuring element may be a quartz crystal oscillator. In this case, a frequency measuring step of measuring the frequency of the quartz oscillator, a voltage measuring step of measuring a voltage change in accordance with the frequency variation, An analog / digital conversion step of converting the digital signal into a digital signal, and an etching end time determination step of determining the etching end point by providing the digital signal to the microprocessor.

상기 식각 종료시점 결정과정은 수정발진자의 공진주파수 ∇f를 측정하여 다음식에 의하여 마이크로 프로세서에 의해서 결정된다.The etch end time determination process is determined by the microprocessor by measuring the resonant frequency ∇f of the quartz crystal resonator.

상기 식에서 K; 수정발진자 결정의 절단방향에 대한 상수, Kl; 전체 식각퇸 량(Mt)에 대한 리스퍼터링된 량(Mrs)의 비, K2; 챔버 내에 남아 리스퍼터링된 량 중 수정발진자 상에 리스퍼터링된 량의 비, 5K3; 포토레지스트의 식각비율에 대한 대상물질의 식각비율, Ap; 포토레지스트가 차지하는 면적, Am; 대상물질이 차지하는 면적, Dp; 포토레지스트의 밀도, Dm; 대상물질의 밀도를 나타낸다.Wherein K; A constant for the cutting direction of the crystal oscillator crystal, K l ; The ratio of the re-sputtering on the entire amount of etching toen (Mt) amount (Mrs), K 2; The ratio of the amount repressed on the crystal oscillator in the amount of residual sputtered in the chamber, 5K 3 ; The etching rate of the target material with respect to the etching rate of the photoresist, Ap; The area occupied by the photoresist, Am; The area occupied by the target substance, Dp; Density of photoresist, Dm; Represents the density of the substance of interest.

또한, 본 발명은 수정발진자의 주파수를 측정하는 주파수 측정수단과, 상기 주파수 변화에 따른 전압 변화를 측정하는 전압 측정수단과, 상기 전압 변동에 따른 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환수단을 포함하여 구성되는 건식식각 종료시점 측정장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a frequency synthesizer including frequency measurement means for measuring a frequency of a crystal oscillator, voltage measurement means for measuring a voltage change according to the frequency change, analog / digital conversion means for converting an analog signal according to the voltage change into a digital signal And a dry etching end point measuring device.

상기 수정발진자는 기재에 바이어스를 인가하는 기재 설치대 및 전극의 영역과 펌핑력이 직접 작응하는 배출구 영역의 사이 중간부 영역에 설치되며 이에 의해 측정치의 정확도를 높일 수 있게 된다.The crystal oscillator is installed in a middle region between a substrate mounting base for applying a bias to the substrate and an area of the electrode and an outlet area to which the pumping force directly responds, thereby increasing the accuracy of the measured value.

상기한 본 발명은 반도체 웨이퍼 등을 식각하는 경우 대상물질을 매우 정확하게 식각할 수 있는 이점을 제공하게 된다.The present invention provides an advantage that a target material can be etched very accurately when a semiconductor wafer or the like is etched.

이하, 이와같은 본 발명을 첨부한 도면에 의해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

제2도는 본 발명 장치의 구성을 보인 도면으로서, 이에 도시한 바와같이, 챔버(1)의 내측 상부에 전극(2)이 설치되고, 전극(2)에 튜닝 네트워크부(3)가 연결되며, 튜닝 네트워크부(3)에 고주파 인가장치(4)가 연결되어 있다.FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the present invention apparatus. As shown in FIG. 2, an electrode 2 is provided inside the chamber 1, a tuning network 3 is connected to the electrode 2, A high-frequency applying device 4 is connected to the tuning network 3.

상기 첨버(1)의 내측 하부에는 기재 설치대(5)와 전극(6)이 설치되고, 기재 설치대(5)에 튜닝 네트워크부(7)가 연결되며, 튜닝 네트워크부(7)에 고주파 인가장치(8)가 연결되어 있다.A base mounting base 5 and an electrode 6 are provided on the inner lower side of the attachment 1 and a tuning network portion 7 is connected to the base mounting base 5. A high frequency applying device 8) are connected.

상기 챔버(1)의 일측부에는 반응가스 공급장치(9)가 결합되어 있다.A reaction gas supply device 9 is coupled to one side of the chamber 1.

이러한 건식 식각장치의 첨버(1) 일측부에는 본 발명에 의해 수정발진자(20)가 결합되어 있다.A crystal oscillator 20 according to the present invention is coupled to one side of the tip 1 of the dry etching apparatus.

상기 수정발진자(20)는 기재(13)에 바이어스를 인가하는 기재 설치대(5) 및 전극(6)의 영역과 펌핑력 직접 작용하는 배출구(12) 영역의 사이 중간부 영역에 설치된다.The crystal oscillator 20 is installed in the intermediate region between the substrate mounting base 5 for applying a bias to the substrate 13 and the region of the electrode 6 and the region of the outlet 12 directly acting on the pumping force.

제3도는 본 발명 건식식각 종료시점 측정장치의 블록도를 보인 것으로 이에 도시한 바와같이, 수정발진자(20)의 공진주파수를 측정하는 주파수 측정부(30)와, 상기 주파수 변화에 따른 전압 변화를 측정하는 전압측정부(40)와, 상기 전압 변동에 따른 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환부(50)와, 대상물질의 식각 상태를 표시하는 표시부(70)와, 상기 디지탈 신호를 입력받음과 아울러 식각에 요구되는 데이터등을 입력받아 상기 표시부(70) 및 식각장치 시스템 제어부(80)를 제어하는 마이크로 프로세서(60)로 구성되어 있다.3 is a block diagram of an apparatus for measuring the end point of dry etching according to the present invention. As shown in FIG. 3, a frequency measuring unit 30 for measuring a resonant frequency of a crystal oscillator 20, An analog / digital conversion unit 50 for converting an analog signal according to the voltage variation into a digital signal, a display unit 70 for displaying an etching state of an object material, And a microprocessor 60 for receiving data required for etching and controlling the display unit 70 and the etching apparatus system control unit 80.

이와 같이된 본 발명에 의한 식각 제어작용은 다음과 같다.The etching control operation according to the present invention is as follows.

(1) 수정발진자의 질량 측정이론 수정발진자(20)의 동작 주파수는 결정의 기계적 성질에 따르기 때문에 이러한 성질이 변하면 그 주파수도 변하며, 특히 진동하는 결정의 어느 한 면에 물질이 더하여지면 주파수는 감소하는 경향이 있다.(1) Theory of mass measurement of crystal oscillator The operating frequency of the oscillator (20) depends on the mechanical properties of crystals. Therefore, if this property changes, the frequency also changes. .

이러한 수정발진자(20)에 관한 주파수와 질량 사이의 일차 근사식은 다음과 같다.The first approximation formula between the frequency and the mass of the crystal oscillator 20 is as follows.

식에서 f; 공진주파수, M; 결정과 박막의 합 질량, K; 사용된 결정의 절단방향에 대한 상수를 각각 나타낸 것으로서, 상기 K는 시스템을 일정하게 유지하면 상수값을 취하게 된다.In the equation f; Resonant frequency, M; The total mass of the crystal and the thin film, K; The constants for the cutting direction of the crystals used, respectively, and K is a constant value when the system is kept constant.

상기 식(1)에서 파형의 주기 P는 기본 주파수의 역수이므로 다음식과 같다.In the above equation (1), the period P of the waveform is the inverse of the fundamental frequency, and is expressed by the following equation.

(2) 건식 식각공정에서의 적용 이론(2) Application theory in dry etching process

건식 식각공정은 포토리소그라피(Photolithography)에 의해 패턴닝된 후 시행되며, 식각되는 웨이퍼의 표면은 포토레지스트와 식각될 대상물질로 구성된다.The dry etching process is performed after patterning by photolithography, and the surface of the wafer to be etched is composed of the photoresist and the material to be etched.

이때 포토레지스트가 차지하는 면적을 Ap, 대상물질이 차지하는 면적을 Am이라 하고, 소정시간(T) 식각후 식각될 포토레지스트의 두께를 tp, 대상물질의 두께를 tm이라 하면, 소정시간(T) 식각후 포토레지스트의 식각된 포토레지으트 량은 다음식 (3)과 같고 식각된 대상물질의 량은 다음식 (4)와 같다.Assuming that the area occupied by the photoresist is Am and the area occupied by the target material is Am and the thickness of the photoresist to be etched after etching for a predetermined time Tp is tp and the thickness of the target material is tm, The amount of etched photoresist after photoresist is the same as in (3) and the amount of material to be etched is the same as in (4).

따라서, 총 식각된 량은 다음식 (5)가 되고, 이것을 질량으로 환산하면 다음식 (6)이 된다.Therefore, the total etched amount becomes the following equation (5), which is converted to mass (6).

여기서, Dp는 포토레지스트의 밀도, Dm은 대상물질의 밀도이다.Where Dp is the density of the photoresist, and Dm is the density of the target material.

그리고 이렇게 식각된 포토레지스트와 대상물질의 일부는 펌프의 펌핑력에 의해 배출구(12)를 통해서 배출되고, 일부는 챔버(1) 내부에 리스퍼터링(resputtering)되어 잔류하게 된다.Then, the etched photoresist and a part of the object material are discharged through the discharge port 12 by the pumping force of the pump, and a part of the photoresist and the object material are resputtered and remain in the chamber 1.

이때 전체 식각된 량(Mt)에 대한 리스퍼터링된 량(Mrs)의 비를 K1이라 하면, K1은 시스템 마다 차이를 나타내나 하나의 시스템에서의 반복적인 작업에서는 다음식 (7)과 같이 거의 일정한 값을 나타낸다.In this case, if the ratio of the reputtered amount (Mrs) to the total etched amount (Mt) is K 1 , then K 1 differs from one system to another. In a repetitive operation in one system, It shows almost constant value.

따라서 챔버(1) 전체면에 대해 리스퍼터링된 량은 다음식 (8)과 같다.Therefore, the amount repressed with respect to the entire surface of the chamber 1 is equal to the following expression (8).

한편, 챔버(1) 내에 남아 리스퍼터링된 량 중 수정발진자(20) 상에 리스퍼터링된 량의 비를 K2라 하면, K2는 기재(13)에서 수정발진자(20)까지의 거리에 따라 다른 값을 나타내며, 거리를 일정하게 유지하면, 즉 수정발진자(20)의 위치를 고정시키면 K2는 일정한 상수 값을 나타낸다.On the other hand, if the ratio of re-sputtering amount in the chamber 1 remains crystal oscillator (20) Li of the sputtering amount in the LA K 2, K 2 are in accordance with the distance from the crystal oscillator 20 in the substrate 13, If the distance is kept constant, that is, the position of the crystal oscillator 20 is fixed, K 2 shows a constant value.

따라서 수정발진자(20) 상에 리스퍼터링된 량은 다음식 (9)과 같이 된다.Therefore, the amount repressed on the crystal oscillator 20 becomes as shown in the following equation (9).

이것은 상기 식 (2)의 ∇M에 해당하는 질량이다. 그러므로 이것을 상기 식 (2)에 대입하면 다음식(10)과 같이된다.This is the mass corresponding to ∇M in equation (2) above. Therefore, substituting this into Eq. (2) results in Eq. (10).

그리고 포토레지스트의 식각비율 Ep=tp/T, 대상물질의 식각비율 Em=tm/T라 하고, 식각 선택도 S=Em/Ep라 하면 다음식 (11)이 성립한다.The etching rate Ep = tp / T of the photoresist, the etching rate Em = tm / T of the target material, and the etching selectivity S = Em / Ep satisfy the following equation (11).

상기 식 (10)을 식 (9)에 대입하면 다음식 (12)가 된다.Substituting equation (10) into equation (9) results in equation (12).

여기서 K, Kl, K2, K3는 일정한 상수이고 Dp, Dm은 알려져 있는 물질의 특성이며 Ap, Am은 측정 가능한 면적으로 tm 앞의 모든 항은 일정한 비레 상수의 값을 취하게 된다. 다시말하면, 0 앞의 모든 항은 식각중 변수가 되는 항이 없다.Wherein K, K l, K 2, K 3 are constant and the constant Dp, Dm is a characteristic of known materials Ap, Am is wherein any of the preceding tm measurable area takes a value of a certain constant inversely related. In other words, all the terms before 0 have no terms that are variable during etching.

따라서 수정발진자(20)에 관하여 ∇P=1/∇f를 측정하면 다음식 (13)에 의해 대상물질의 식각 두께(tm)의 측정이 가능하게 된다.Therefore, if ∇P = 1 / ∇f is measured with respect to the crystal oscillator 20, the etching thickness tm of the target material can be measured by the following equation (13).

(3) 실제 적용방법(3) Actual application method

① 실제 작업전에 기초실험을 2 - 3회 실시하여 한 시스템에서의 상수인의 항을 결정하고, 사용할 포토레지스트의 식각비율과 대상 물질의 식각비율을 측정하여 K3를 계산한다.① Perform basic experiments 2-3 times before actual work. , And the etching rate of the photoresist to be used and the etching rate of the target material are measured to calculate K 3 .

② 설계도면상에서 포토레지스트가 차지하는 면적과 대상물질이 차지하는 면적을 계산하 Ap, Am을 구한다.(2) Calculate Ap and Am by calculating the area occupied by the photoresist and the area occupied by the target material on the design drawing.

③ 수정발진자(20)에 의해 ∇f를 측정한다.③ Measure ∇f by the crystal oscillator (20).

④ 알려져 있는 포토례지스트와 대상물질 각각의 밀도 Dp, Dm, 또한 상기 각 인자를 상기 식 (12)에 대입하여 대상물질의 식각 두께(tm)를 결정한다.④ Determine the etch thickness (tm) of the target material by substituting the known densities Dp and Dm of each photoresist and the target material and the respective factors into the above equation (12).

⑤ 그리고 한 시스템에서 한번 측정된와, Dp, Dm은 항상 일정하므로 다른 대상물질 식각시에는 설계도면에 의하여 Ap, Am를 결정한후 사전 실험에 의해 K3만 구하면 대상물질의 식각 두께를 쉽게 결정하여 대상물질의 식각 종료시점을 정확하게 관리할 수 있다.⑤ And once measured in one system And, Dp, Dm is always constant because the different target materials etching when there by design drawing Ap, after determining the Am ask K 3 only by the pilot method easily determines the etching thickness of the target material accurately etch the end of the substance Can be managed.

이상에서 설명한 바와같은 본 발명은 2 - 3회 정도의 기초 실험에 의해 정확한 식각 두께를 결정할 수 있으므로 식각에 따르는 기초 실험을 줄일 수 있는 이점이 있다.The present invention as described above has an advantage that it is possible to reduce the basic experiment according to the etching since the accurate etching thickness can be determined by the basic experiment about 2-3 times.

또, 정확한 식각 두께의 측정이 가능하므로 식각 종료시점을 쉽게 결정할 수 있는 이점이 있다.In addition, since it is possible to accurately measure the etching thickness, there is an advantage that the etching end point can be easily determined.

또한, 대상물질의 식각 두께를 측정하는 인자가 상수항으로 이 수치는 선형 데이터로 정의되므로 전원의 변화, 가스 유동율의 변화에 대해서도 식각 공정을 즉시 정확하게 진행시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, since the factor for measuring the etching thickness of a target material is a constant term, the numerical value is defined as linear data, so that there is an advantage that the etching process can be promptly performed even for the change of the power source and the gas flow rate.

뿐만아니라, 하나의 대상물질의 상수항만 정의되면 동일 물질에 대해서는 식각 공정을 시초 실험없이 진행시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, if only one constant of the target substance is defined, there is an advantage that the etching process for the same material can be carried out without an initial experiment.

결국 본 발명은 식각 공정을 매우 간편하게 행할 수 있고, 대상물질의 식각 두께를 설계된 수치와 정확하게 일치시킬 수 있으므로 생산능률이 향상되고, 제품의 생산수율을 증대시킬 수 있는 효과가 있으며, 불량율을 감소시키는 효과가 있다.As a result, the present invention can perform the etching process very easily, and the etching thickness of the target material can be exactly matched with the designed numerical value, so that the production efficiency is improved and the production yield of the product is increased, It is effective.

Claims (7)

대상물질의 식각이 진행됨에 따라 전기적 신호가 변동되는 특성을 보유한 측정소자의 전기적 변환값을 측정하는 전기적 변동치 측정과정과, 상기 전기적 변동치를 마이크로 프로세서에 해독 가능한 데이터로 입력함과 아울러 식각하고자 하는 대상물질의 설계 면적, 두께, 밀도 및 식각비율에 관한 데이터를 마이크로 프로세서에 제공하여 식각 종료시점을 결정하는 식각 종료시점 결정과정과; 상기 마이크로 프로세서에 의해 대상물질의 식각 상태를 표시부에 표시하고 식각동작을 제어하는 표시 및 제어과정을 포함하여 구성원 것을 특징으로 하는 건식식각 종료시점 측정방법.A step of measuring an electrical conversion value of a measuring device having a characteristic that an electric signal varies as the etching of a target material proceeds; a step of inputting the electrical variation value as data decodable in a microprocessor, An etching end point determination step of providing data on the design area, thickness, density, and etching rate of the material to the microprocessor to determine an etching end point; And displaying and controlling the etching operation of the target material on the display unit by the microprocessor. 제1항에 있어서, 챔버의 일측부에 설치한 수정발진자의 주파수를 측정하는 주파수 측정과정과; 상기 주파수 변화에 따른 전압 변화를 측정하는 전압 측정과정과; 상기 전압 변동에 따른 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환과정과; 상기 디지탈 신호를 마이크로 프로세서에 제공하여 식각 종료시점을 결정하는 식각 종료시점 결정과정을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 건식식각 종료시점 측정방법.The method of claim 1, further comprising: measuring a frequency of the crystal oscillator installed at one side of the chamber; A voltage measuring step of measuring a voltage change according to the frequency change; An analog / digital conversion step of converting an analog signal according to the voltage variation into a digital signal; And determining an etch end time point by providing the digital signal to the microprocessor to determine an etch end point. 제2항에 있어서, 상기 마이크로 프로세서에 의한 식각 종료시점 결정과정은 상기 주파수 측정과정에서 수정발진자의 공진주파수 ∇f를 측정하여 다음식3. The method of claim 2, wherein the step of determining the etch end time by the microprocessor comprises the step of measuring the resonant frequency of the quartz crystal in the frequency measurement step, 에 의해 연산하는 것임을 특징으로 하는 건식식각 종료시점 측정방법. (단, 상기 식에서 K; 수정발진자 결정의 절단방향에 대한 상수, Kl: 전체 식각된 량(Mt)에 대한 리스퍼터링된 량(Mrs)의 비, K2; 챔버내에 남아 리스퍼터링된 량 중 수정발진자 상에 리스퍼터링된 량의 비, K3; 포토레지스트의 식각비율에 대한 대상물질의 식각비율, Ap; 포토레지스트가 차지하는 면적, Am; 대상물질이 차지하는 면적, Dp; 포토레지스트의 밀도, Dm; 대상물질의 밀도이다.)The dry etch end time measurement method comprising: Wherein K is a constant for the cutting direction of the crystal oscillator crystal, K 1 is a ratio of the reputtered amount (Mrs) to the total etched amount (Mt), K 2 is a ratio the density of the photoresist; ratio of the in-phase crystal oscillator Li sputtering amount, K 3; etch rate of the target material to the etch rate of the photoresist, Ap; area of photoresist which accounts, Am; area of the substance occupies, Dp Dm is the density of the target substance. 챔버의 일측부에 설치되고 대상물질의 식각이 진행됨에 따라 전기적 신호가 변동되는 특성을 보유한 측정소자와; 상기 측정소자의 전기적 변환값을 측정하는 전기적 변동치 측정수단과; 상기 전기적 변동치를 마이크로 프로세서에 해독 가능한 데이터로 변환하는 데이터 변환수단과; 상기 대상물질의 식각 상태를 표시하는 표시수단과; 상기 데이터 변환수단에서 입력되는 데이터와, 대상물질의 설계 면적, 두께, 밀도 및 식각비율에 관한 데이터를 입력받아 식각 종료시점을 결정하고 식각 동작을 제어하는 마이크로 프로세서를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 건식식각 종료시점 측정장치.A measurement element provided at one side of the chamber and having a characteristic that the electric signal varies as the etching of the target material proceeds; An electrical change value measuring means for measuring an electrical conversion value of the measuring element; Data conversion means for converting the electrical change value into data that can be read by the microprocessor; Display means for displaying an etching state of the target material; And a microprocessor for receiving the data inputted by the data converting means and the data on the design area, thickness, density and etch rate of the target material, determining the etching end point, and controlling the etching operation. Apparatus for measuring end point of etching. 제4항에 있어서, 상기 전기적 변동치 측정수단이 챔버의 일측부에 설치되는 수정발진자인 것을 특징으로 하는 건식식각 종료시점 측정장치.The dry etching end time measurement apparatus according to claim 4, wherein the electrical fluctuation value measuring means is a crystal oscillator installed on one side of the chamber. 제5항에 있어서, 상기 수정발진자의 주파수를 측정하는 주파수 측정수단과; 상기 주파수 변화에 따른 전압 변화를 측정하는 전압 측정수단과; 상기 전압 변동에 따른 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 건식식각 종료시점 측정장치.The frequency synthesizer according to claim 5, further comprising: frequency measuring means for measuring a frequency of the crystal oscillator; Voltage measuring means for measuring a voltage change according to the frequency change; And an analog / digital conversion means for converting an analog signal according to the voltage variation into a digital signal. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 수정발진자는 기재에 바이어스를 인가하는 기재 설치대 및 전극의 영역과 펌핑력이 직접 작용하는 배출구 영역의 사이 중간부 영역에 설치되는 것임을 특징으로 하는 건식식각 종료시점 측정장치.The dry etching method according to claim 5 or 6, wherein the crystal oscillator is installed in a middle region between a substrate mounting base for applying a bias to the substrate and an area of the electrode and a discharge area to which the pumping force directly acts. Point measuring device.
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