KR100263406B1 - 플라즈마처리의종점검지방법및장치 - Google Patents

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히가시 데쓰로
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이노우에 쥰이치
도쿄 에레쿠토론 야마나시 가부시키가이샤
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    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching

Abstract

본 발명은 피처리물에 대하여 플라즈마를 사용한 처리가 수행될 때, 광검출기 수단에 의하여 플라즈마내의 활성종의 특정 파장대역에 있어서의 방출 스펙트럼을 연속적으로 검지하는 단계와, 방출 스펙트럼의 방출 강도의 합계평균치를 계산하는 단계와, 계산치를 얻기 위하여 합계평균치들 사이의 편차 또는 비율을 계산하는 단계 및, 계산치가 소정의 기준치를 초과하는 점을 처리의 종점으로서 결정하는 단계를 포함하여 구성되는 종점 검지방법을 제공하는 것이다..

Description

플라즈마처리의 종점검지 방법 및 장치
도 1, 도 14, 도 21 내지 도 23은 본 발명에 따른 종점검지장치를 포함하는 플라즈마 처리 시스템의 요부를 각각 설명하기 위한 도면;
도 2는 도 1의 종점 검지장치를 나타내는 블록도;
도 3은 도 1의 종점 검지장치의 작용을 설명하기 위한 그래프;
도 4는 도 1내의 종점 검지장치에 의하여 구현되는 본 발명의 실시예에 따른 종점 검지방법을 나타내는 플로우 챠트;
도 5는 에칭처리의 시점으로부터 종점까지 본 방출 스펙트럼의 광 강도 파형을 나타내는 그래프;
도 6은 다른 종점 검지장치를 나타내는 블록도;
도 7은 X-Y좌표로 나타낸 도 6내의 종점 검지장치에 의하여 산술적으로 계산된 광강도및 그들의 파형을 나타내는 도면;
도 8a 및 도 8b는 도 6에서 나타낸 종점 검지장치의 작용을 설명하기 위한 도면으로서, 도 8a는 두께가 동일한 박막이 에칭되는 경우에 이들 파형의 기울기 및 광강도가 변화하는 것을 나타내는 그래프이며, 도 8b는 도 8a에서 이들 파형의 기울기 및 광강도가 변화하는 것을 나타내는 X-Y좌표를 나타낸다;
도 9는 두께가 상이한 영역을 가지는 박막을 나타내는 단면도;
도 10a 및 도 10b는 도 6의 종점 검지장치의 다른 작용을 설명하기 위한 도면으로서, 도 10a는 두께가 상이한 몇몇 영역을 가지는 박막이 에칭될 때 이들의 파형의 기울기 및 광강도가 변화하는 것을 나타내는 도면이며, 도 10b는 도10a내의 파형의 기울기 및 광강도가 변화하는 것을 나타내는 X-Y 좌표이다;
도 11a 및 도 11b는 도 6의 종점 검지장치의 또 다른 작용을 설명하기 위한 도면으로서, 도 11a는 두께가 동일한 박막이 에칭될 때 이들의 파형의 기울기 및 광강도가 변화하는 것을 나타내는 도면이며, 도 11b 는 도 11a내의 파형의 기울기 및 광강도가 변화하는 것을 나타내는 X-Y좌표이다;
도 12는 본 발명의 종점 검지방법에 의하여 에칭된 적층박막을 나타내는 단면도;
도 13a 내지 도 13c는 도 6의 종점 검지장치의 또다른 작용을 설명하는 도면으로서, 도 13a는 에칭처리의 시간에 광강도가 볼록부와 같이 변화하는 것을 나타내는 그래프이며, 도 13b는 도 13a내의 파형의 기울기 및 광강도가 변화하는 것을 나타내는 그래프이며, 도 13c는 에칭처리의 시간에 광강도가 오목부와 같이 변화하는 것을 나타내는 그래프;
도 15는 200mTorr의 처리압력으로 CHF3를 사용함으로써 실리콘산 화막상에 에칭이 실시될 때 200 내지 310nm의 파장대내에서의 방출스펙트럼의 방출밀도 분포를 나타내는 그래프;
도 16은 200mTorr의 처리압력으로 CHF3를 사용함으로써 실리콘산 화막상에 에칭이 실시될 때 310 내지 420nm의 파장대내에서의 방출스펙트럼의 방출밀도 분포를 나타내는 그래프;
도 17은 10mTorr의 처리압력으로 CHF3를 사용함으로써 실리콘산화막상에 에칭이 실시될 때 200 내지 310nm의 파장대내에서의 방출스펙트럼의 방출밀도 분포를 나타내는 그래프;
도 18는 10mTorr의처리압력으로 CHF3를 사용함으로써 실리콘산화막상에 에칭이 실시될 때 310 내지 420nm의 파장대내에서의 방출스펙트럼의 방출밀도 분포를 나타내는 그래프;
도 19a 내지 도 19c는 본 발명에 따른 종점 검지방법을 사용한 건식 에칭처리에서 실시되는 계산의 예를 설명하기 위한 그래프;
도 20은 10mTorr의 처리압력으로 CHF3를 사용함으로써 실리콘산화막상에 에칭이 실시될 때 430 내지 480nm의 파장대내에서의 방출스펙트럼의 방출밀도 분포를 나타내는 그래프;
도 24 및 도 25는 본 발명에 따른 종점검지장치를 포함하는 플라즈마 처리시스템에 적용할 수 있는 냉각구조를 가지는 루프 안테나를 설명하기 위한 도면;
도 26 및 도 31은 본 발명의 종점검지 방법에서 사용되는 플라즈마처리시스템을 나타내는 개략도;
도 27은 도 26의 플라즈마 처리시스템의 요부의 확대도;
도 28은 도 26의 플라즈마 처리시스템의 투명부재의 사시도;
도 29는 도 26의 플라즈마 처리시스템의 투명부재의 정면도;
도 30은 도 26의 플라즈마 처리시스템의 투명부재의 배면도;
도 32는 도 31의 플라즈마 처리시스템의 주요부의 확대도;
도 33은 도 31의 플라즈마 처리시스템의 투명부재의 사시도;
도 34는 도 31의 플라즈마 처리시스템의 투명부재의 정면도;
도 35는 도 34의 35-35선에 따른 단면도;
도 36 및 도 37은 본 발명의 종점검지방법의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
10 : 플라즈마 처리장치 11 : 처리실
12 : 하부전극 13 : 상부전극
14 : 가스공급관 16 : 배출관
17 : 창 21 : 렌즈
21a : 구동수단 22 : 광검출기
30 : 종점검지장치 31 : 추출기
32, 33 : 연산 유니트 34 : 비교기
35 : 결정 유니트 40 : 제어 유니트
41 : 좌표 변환기 42 : 변환시점 결정 유니트
43 : 변환종점 결정 유니트 44 : 원점 이동기
50 : 기판 51 : 레지스트층
53a : 내지 53c : 홈
60 : 반도체 기판 61 : SiO2층
62 : Si3N4층 63 : 홈
71 : 에칭 시스템 73 : 처리실
74 : 상부전극 75 : 하부전극
76 : 제어기 77 : 게이트 밸브
78 : 로드록실 79 : 가스도입관
80 : 가스배출관 81 : 매칭 콘덴서
82 : RF 전원 83 : 창
84 : 렌즈 85 : 광파이버
91, 92 : 스펙트로스코우프 93, 94 : 광전 변환기
95, 96 : 증폭기 97 : 결정 유니트
101 : 플라즈마 에칭 시스템 102 : 처리실
103 : 루프 안테나 103A : 하부 끝단
104 : 매칭회로 105 : RF 전원
106 : 스테인레스강 베이스 107 : 가스도입관
108 : 배출관 108 : 서셉터
110 : 게이트 밸브 121 : 플라즈마 에칭 시스템
122 : 처리실 122A : 측벽
122B : 구부러진 부분 123 : 매칭 회로
124 : RF 전원 131 : 애싱 시스템
132 : 처리실 133 : 안테나
133A : 하부 끝단 133B : 상부끝단
134 : 매칭회로 135 : RF전원
136 : 서세터 137 : 베이스
139 : 배출관 140 : 가스도입관
150 : 루프 안테나 151, 152 : 구멍
153 : 개방 끝단측 154 : 내열절연관
201 : 처리실 202 : 절연부재
203 : 서셉터 지지대 204 : 냉각실
205 : 냉매 도입관 205 : 냉매 배출관
207 : 서셉터 208 : 정전척
209 : 가스도입관 210 : 유통로
211 : 블록킹 콘덴서 212 : 매칭회로
213 : RF 전원 214 : 도전층
216 : 공급리드선 217 : 고전압 DC 전원
222 : 상부전극 223 : 중공부
224 : 대향면 225 : 방출구멍
226 : 가스도입부 231 : 배출관
232 : 배출수단 241 : 창 유니트
242 : 구멍 243 : 홈부
244 : 장착홈 245 : 0링
246 : 투명부재 247 : 착설부재
251, 252 : 장착홈 253 : 바 카트리지 히터
254, 255 : 실리콘 고무 부재 256 : 열전달 시멘트
257 : 온도 검지기 258 : 온도 제어기
259 : 차열홈 260 : 광검출기
261 : 종점검지 장치 341 : 홈부
342 : 관통구멍 343 : 홈부
344 : 장착홈 345 : 0링
346 : 착설부재 347 : 볼트
350 : 투명부재 351 : 장착부
351a : 끝단면 351b : 끝단벽
352 : 잠금부 353, 354 : 잠금핀
355 : 히터 358 : 구멍
359 : 온도 센서 360 : 온도 제어기
361 : 광검출기 362 : 종점 검지장치
[발명의 상세한 설명]
본 발명은 플라즈마 처리의 종점을 검지하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
플라즈마를 사용하는 에칭장치는 반도체 장치 및 액정표시장치용 기판을 제조하는 공정에 다양하게 결합디어 있다. 이 장치는 상호간에 평행하게 배열된 상부 및 하부전극을 포함하며, 에칭갓를 플라즈마로 만들기 위하여 상부 및 합전극 사이에 방전을 하면서 플라즈마내에 활성종으로 반도체웨이퍼를 에칭하도록 의도하는 것이다. 반도체웨이퍼가 에칭될 때, 에칭처리의 공정이 관찰되고 그의 종점은 웨이퍼를 패턴화하기 위하여 가능한한 원하는 대로 정확하게 검출된다.
종래에, 질량 스펙트로메트리 및 스펙트로스코프식 분석이 에칭공정의 종점을 검지하는데 사용되었다. 이들중 비교적 단순하고도 높은 감도를 가지는 것은 스펙트로스코프식 분석이었다. 스펙트로스코프식 분석이 사용될 때, 특정한 활성종이 래디컬, 이온 및 기타 에칭가스로부터 선택되며, 이 활성종의 방출스펙트럼의 광강도 및 그의 분해되고 반응된 산물이 측정된다. 이 선택된 활성종은 이 경우의 에칭가스의 종류에 따른다 CF4와 같은 불화탄소계열의 에칭가스가 실리콘 산화막을 에칭하기 위하여 사용되는 경우에, 반응된 제품 CO*로부터 방출되는 스펙트럼(219nm, 483.5nm 또는 기타)이 측정된다. CF4와 같은 불화탄소계열의 에칭가스가 실리콘 질화막을 에칭하기 위하여 사용되는 경우에, 반응된 제품 N*로부터 방출되는 스펙트럼(674nm 또는 기타)이 측정된다. 에칭공정의 종점은 특정파장을 가지는 상술한 활성종의 광강도 및 이들 광강도치의 2차 미분치를 나타내는 변화하는 값들을 미리 설정된 문턱치와 비교함으로써 결정된다.
그러나, 종래의 종점검지방법의 경우에 있어서는, 그의 스펙트럼이 측정된 활성종이 공정의 종류 및 에칭될 박막의 종류에 따라서 변화되어야만 한다. 따라서, 사용될 모든 활성종마다 문턱치도 바뀌어야 한다. 또한, 같은 종에 속하는 에칭박막이,라도 두께가 다른 경우에는 그중의 한개의 에칭조건이 다른 것에 대하여는 변화되어야 한다. 이는 변화될 에칭조건에 맞는 문턱치를 변화시켜야할 필요가 있게 한다. 요약하면, 상이한 에칭조건하에서 모든 채택된 에칭조건에 대하여 문턱치가 바뀌어야 한다는 것이다. 이는 문턱치를 설정하는 계산을 복잡하게 한다. 본 발명은 상술한 결점을 해소하기 위한 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은, 모든 처리되어야할 물질및 모든 공정에 대하여 문턱치를 변경할 필요가 없으며, 공정조건의 변화한 경우라도 플라즈마 처리의 종점을 보다 정확하게 검지할 수 있는 종점검지방법 및 그의 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 목적은, 하나의 대상물이 플라즈마로 처리될 때 광검출기 수단에 의하여 특정 파장을 가지는 플라즈마로 활성종의 방출 스펙트럼을 연속적으로 검지하는 단계와;
초기처리단계에서 소정의 시간주기동안 방출 스펙트럼의 광강도로부터 평균치 및 분산치를 계산하는 단계와;
소정의 시간주기의 경과후에 광강도로부터의 평균치에 대한 그들의 편차를 계산하는 단계와;
분산치와 산술적으로 계산된 값을 비교하고, 산술적으로 계산된 값이 소정의 기준치를 초과하는 경우에 플라즈마의 종점을 결정하는 단게를 포함하여 구성되는 플라즈마 공정의 종점을 검지하는 방법에 의하여 달성된다.
또한 본 발며의 목적은, 광강도의 평균치 및 분산치를 계산하며, 상기 광강도는 플라즈마로 처리될 때 야기되며 특정한 파장을 가지는 활성종의 방출스펙트럼을 광검출기수단에 의하여 얻어지는 제1연산수단과; 제1연산수단에 의하여 얻어진 평균치에 대한 상기 광강도의 편차를 계산하기 위한 제2연산수단과; 제1연산수단에 의하여 얻어진 분산치와 제2연산수단에 의하여 얻어진 값을 비교하기 위한 비교기 수단과; 비교기 수단에 의하여 얻어진 값이 플라즈마 처리의 종점을 되는 소정의 기준치를 초과하는 경우의 시간을 결정하는 결정수단을 포함하여 구성되며; 플라즈마 처리의 종점이 방출스펙트럼의 광강도 변화의 근거하에 검출되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 종점검지 장치에 의하여 달성될 수 있다.
본 발명의 부가적인 목적 및 장점은 이하의 본 발명의 기술내용 및, 부분적으로는, 그 기술내용으로부터 명백하며, 본 발명의 실시에 의하여 알 수 있다. 본 발명의 목적 및 장점은 첨부된 특허청구의 범위에서 특별히 지적된 기구 및 조합의 수단에 의하여 실현 및 얻어질 수 있다.
이하의 도면은 명세서의 일부를 구성하며, 본 발며의 현재의 바람직한 실시예를 나타내는 것이며, 이하에서 주어질 상세한 설명의 기술내용과 함께, 본 발명의 원리를 설명하는 것이다.
[실시예]
본 발명에 따르면, 방출 스펙트럼은 감광 수단에 의하여 하나씩 검지되는데, 특정한 파장을 가지는 방출 스펙트럼이 다른 방출 스펙트럼들로 부터 분리되고, 이 방출 스펙트럼의 광강도의 평균치 및 이들의 분산치가 계산되며 플라즈마 처리의 시점으로부터 미리 설정된 시간주기 T1동안 저장된다. 이 소정 시간주기 T1의 경과후, 얻어진 광강도를 나타내는 값에 대한 상술한 평균치의 편차를 계산하고 분산치와 비교된다. 그렇게 하여 얻어진 값이 기준치를 초과하면, 플라즈마 처리가 종료된다. 요약하면, 이 시간은 플라즈마 공정의 종점을 말한다. 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
[실시예 2]
도 1은 본 발명에 따른 종점 검지장치가 마련된 플라즈마 처리장치를 나타낸다. 이 플라즈마 처리장치(10)는 알루미늄과 같은 도전성 재료로 만들어진 처리실(11)과, 반도체웨이퍼 W와 같은 피처리체가 얹어 놓이는 서셉터로서 기능하며 처리실(11)내에 배열되는 하부전극(12)과, 하부전극(11)위에 배열되며 이들 사이에 간격을 둔 상부전극(13)을 포함하여 구성된다.
가스 공급관(14)은 처리실(11)내로 CF4와 같은 불화탄소계의 에칭가스를 도입하기 위하여 처리실(11)의 꼭대기부에 접속된다. 배기관(15)은 마찬가지로 그들 통하여 처리실(11)의 밖으로 발생된 배기가스를 배출하기 위하여 처리실(11)의 측부에 접속된다. 하부전극은 전기적으로 접지되어 있으며 따라서 접지전위로 유지하도록 한다. 상부전극(13)은 고주파 전원(16)에 접속된다. 고주파 전압이 상부 및 하부전극(13)과 (12)의 사이에 방전되도록 전원(16)으로부터 상부전극(13)으로 인가된다. 따라서 처리실(11)내의 에칭가스는 래디칼 및 이온과 같은 활성종을 포함하는 플라즈마P를 발생하도록 활성화된다.
석영유리와 같은 투명재료로 만들어진 창(17)이 배기파이프 접속측과 반대쪽에 있는 처리실(11)의 측벽에 부착된다. 플라즈마 P의 방출로 스펙트럼은 창(17)을 통과하고 에칭처리를 점검하기 위하여 분석된다. 렌즈(21)는 그렇게 통과한 방출 스펙트럼을 수집하기 위하여 창(17)의 뒤쪽 외부에 마련된다. 광검출기(22)는 그와 같이 수집된 방출 스펙트럼을 검지 및 광전적으로 변화하기 위하여 렌즈(21)의 뒤쪽에 배치된다. 광검출기(22)는 예를들면 간섭필터 또는 스펙트로스코우프 및 포토다이오드 또는 포토멀티플라이어로 구성된다. 특정 파장을 가지는 방출 스펙트럼은 간섭필터 도는 스펙트로스코우프에 의하여 방출 스펙트럼으로부터 분리되고 그의 광강도를 나타내는 신호로 광전적으로 변환된다. 광검출기(22)로부터 인가된 이 신호에 응답하여, 후술하는 종점검지장치(30)는 에칭처리의 종점을 검지하고 제어유니트(40)로 제어신호를 보낸다. 그와 같이 인가된 제어신호에 응답하여, 제어유니트(40)는 에칭처리의 종점까지 플라즈마 처리장치(10)를 제어한다.
렌즈(21)는 렌즈구동수단(21a)에 의하여 이동할 수 있다. 반도체기판상의 박막이 에칭되는 경우에 특정파장을 가지는 방출스펙트럼이 검지될 때, 박막의 꼭대기면에 의하여 반사된 광은 박막의 바닥면(또는 반도체기판에 대한 박막의 경계면)에 의하여 반사된 광과 간섭하게 된다. 이는, 방출스펙트럼의 광 강도를 정확하게 검지하는 것이 불가능하게 한다. 그러나, 이것은, 렌즈(21)의 초점이 이동될 수 있을 때 렌즈구동수단(21a)에 의하여 원하는 대로 방지될 수 있다. 박막의 두께는 에칭처리가 진행함에 따라 변화한다. 따라서 렌즈(21)는 박막두께가 감소함에 따라서 그의 초점을 변화하도록 이동하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 종점 검지장치(30)를 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 도 2에서 나타낸 바와 같이, 이 장치는 광강도 I 및 광검출기(22)로부터 인가된 광강도 I의 파형이나 신호로부터 파형의 선형 미분치(또는 기울기)와 같은 요소를 추출하기 위한 추출기(31)와, 추출기(31)에 의하여 하나씩 추출된 광강도 I(도 3 참조)로부터 평균치 m 및 분산치 σ2를 계산하기 위한 연산유니트(32)와, 추출기(31)로부터인가된 광강도 I에 대한 연산유니트(32)로부터 인가된 평균치 m의 차이를 계산하기 위한 다른 연산유니트(33)와, 연산유니트(33)로부터 인가된 차이값과 연산유니트(32)로부터 인가된 분산치를 비교하기 위한 비교기(34) 및, 비교기(34)로부터 인가된 비교치의 절대값이 소정의 기준치를 초과하였을 때 에칭처리의 종점을 판단하기 위한 판단수단(35)을 포함하여 구성된다. 이 판단유니트(35)에 의하여 이루어진 판단은 고주파 전원(16) 및 기타의 것을 제어하며, 그와 같이 인가된 신호에 응답하여, 에칭처리를 제어하게 된다.
이제 본 발명에 따른 종점 검지장치에 의하여 에칭공정의 종점이 어떻게 검지되는 지를 기술한다. 소정시간주기 T1에 대한 플라즈마 P의 광강도 I를 나타내는 평균치 m 및 분산치 σ2는 연산수단(32)에 의하여 초기 에칭단계에서 계산된다. 사용되는 에칭가스의 양 및 전기노이즈에 의하여 발생된 광강도 I의 불규칙성은 이들 값으로부터 통계적으로채택 또는 점검된다. 소정시간주기 T1의 경과후, 시간에 따라서 변화하는 광강도 I에 대한 평균치의 차이는 연산수단(33)에 의하여 계산된다. 차이값은 비교기(34)에 의하여 분산치 σ2와 비교된다. 그와 같이 하여 얻어진 절대값이 기준치를 초과하면, 판단유니트(35)는 에칭공정이 끝난 것을 판단한다.
초기에칭단계에서의 소정의 시간주기 T1는 에칭공저의 시작부터 끝까지 임의로 설정된 특정한 시간이며, 에칭조건의 제어하에 있지 않으며 에칭공정의 다양한 종류에 공통적이다. 이러한 방식으로, 소정시간주기 T1동안 변화하는 광강도 I의 파장으로부터 평균치 m 및 분산치 σ2가 얻어졌을 때 에칭공정이 진행됨에 따라 변화하는 광강도 I의 상한치 및 하한치는 초기에에칭단계에서 점검 또는 인지된다. 광강도 I와 평균치 m 사이에서 얻어진 차이값이 소정시간주기 T1의 경과후에 분산치 σ2와 직접비교되었을 때, 분산치 σ2의 표준편차 σ가 사용되고 비교치가 이 편차 또는 기준치를 초과하였을 때는 에칭공정이 끝난 것으로 판단한다. 단적으로, 각 에칭공저에ㅐ서 계산된 평균치 m 및 분산치 σ2는 에칭공정이 판단유니트(35)에 의하여 판단되는 종점의 기준치 또는 문턱치로서 사용될 수 있다.
도 4의 플로우 챠트를 참조하면, 종점 검지장치(30)가 작용하는 것이 기술된다. 실리콘 박막이 형성되는 반도체 웨이퍼 W가 예를 들면 0.1mTorr 내지 수 Torr로 감압된 처리실(11)내의 하부전극(12)상에 얹어놓인다.
고주파전압이 고주파전원(16)으로부터 상부전극(13)으로 인가되고 상부전극(13) 및 하부전극(12)의 사이로 방전된다. 주성분이 예를 들면 CF4인 에칭가스는 가스공급관(14)를 통하여 처리실(11)내로 공급되며 활성종을 발생하기 위하여 플라즈마를 만든다. 반도체웨이퍼 W 상의 실리콘산화막이 이들 활성종에 의하여 에칭되면, SiF4및 CO*(감시종)이 생성된다. CO*와 같은 활성종이 그들의 기저상태로 복귀할 때 이들 발생된 방출 스펙트럼은 처리실(11)의 창(17)을 통하여 지나가고 렌즈(21)를 통하여 광검출기(22)로 간다. 광검출기(22)는 검지된 다수의 방출 스펙트럼으로부터 CO*(483.5nm)의 방출스펙트럼을 분리하고, 이를 광강도 I를 나타내는 전기신호로 광전식으로 변환하고, 데이타 신호로서 종점검지장치(30)로 보낸다.
종점검지장치(30)에 의하여 데이타 신호가 받아들여졌을 때, 도 4에서 나타낸 바와 같이 종점검지장치(30)의 내부에서 다음의 공정들이 수행된다. 데이타 신호는 입력 데이타로서 종점검지장치(30)의 추출기(31)에 의하여 받아들여진다(S1). 추출기(31)는 받아들인 것으로부터 광강도 I를 나타내는 이들 입력 데이타를 추출하고(S2) 추출기(31)에 의하여 수납된 이들 입력 데이타가 소정의 초기 시간주기 T1의 내에 있는지의 여부를 확인한다(S3). 그 대답이 "예"이면, 추출기는 입력데이타를 하나씩 연산유니트(32)로 보내고, 여기서는 수납된 입력 데이타를 저장만 한다(S4). 그리고는 공정은(S1)으로 복귀하고 상술한 공정이 반복되어 연산 유니트(32)내에 더욱 더 많은 입력데이타를 저장된다. (S3)에서으 대답이 "아니오"이면, 단계는(S5)으로 가고, 소정의 초기시간주기 T1가 경과했는 지의 여부를 확인한다. 소정시간주기 T1이 막 경과되었음이 확인되면, 광강도 I의 평균치 m 및 분산치 σ2가 저장된 입력데이타의 근거하에 즉시 연산유니트(32)에ㅐ 의하여 계산된다. 공정은(S1)으로 복귀한다.
소정시간주기 T1가 경과된 것이 확인된 때에는, 평균치 m 및 분산치 σ2를 나타내는 신호가 연산유니트(32)로부터 연산유니트(33) 및 비교기(34)로 보내진다. 연산유니트(33)는 평균치 m를 저장하고 그 저장된 평균치 m에 대한 추출기(31)로부터 하나씩 수납된 입력데이타의 차이를 계산한다(S7). 따라서 차이치를 나타내는 신호가 연산유니트(33)로부터 비교기(34)로 하나씩 보내진다. 비교기(34)는 이미 저장된 분산치 σ2(또는 보다 정확한 표준편차)와 차이치를 비교하고 그와 같이 하여 얻어진 결과를 판단유니트(35)로 보낸다. 이들 각 결과의 각각에 응답하여, 판단유니트(35)는 차이의절대치가 기준치를 초과하는 지의 여부를 판단하고(S9), 공정(S1)으로 되돌아가며, 이 판단은 반복된다. (S9)에서 기준치를 초과하는 것으로 판단되면, 에칭공정이 그의 종점에 온 것으로 간주되고, 에칭공정을 끝내기 위하여 제어신호가 판단유니트(35)로부터 제어유니트(40)로 보내진다.
본 발명의 상기한 실시예에 따르면, 연산유니트(32)는 광강도 I에 관한 데이타 신호를 추출기(31)로부터 하나씩 수납하고, 에칭공정의 T1동안 그의 내부에 저장한다. 그와 같이 저장된 이들 데이타 신호에 근거하여, 광강도 데이타의 평균치 m와 분산치 σ2를 계산한다. 소정의 초기시간주기 T1가 경과한 후에, 연산유니트(33), 비교기(34) 및 판단유니트(35)는 추출기(31) 및 연산유니트(32)로부터 하나씩 데이타 신호, 또는 광강도 I, 그들의 평균치 m 및 분산치 σ2의 근거하에 에칭공정의 중점을 판단하도록 상호간에 협조한다. 공급된 에칭가스의 양과 같은 에칭조건이 앞의 것과 다소 다르게 만들어 지고 도 3에서 나타낸 바와 같이 광강도 I의 파형이 전기적 노이즈에 의하여 불안정하게 만들어져도, 에칭공정시의 상한치 및 하한치 사이의 광강도 I의 변화는 광탐지기(22)로부터 공급된 전기신호의 덕택으로 에칭공정의 종점으로 부터 명백하게 구분될 수 있다. 이는, 에칭공정을 원하는 대로 달성하기 위하여 에칭공정이 종점이 명확하게 검지될 수 있도록 한다.
상술한 실시예의 경우에 있어서, 플라즈마P의 활성자가 그들의 그라운드 상태로 돌아온 때에 야기된 스펙트럼의 광강도 I는 통계적으로 진행되고 에칭공정의 종점이 그와 같이 통계적으로 진행된 광강도 I의 근거하에 검지된다. 경과시간과 함께 광강도를 측정하면서 그려질 수 있는 곡선의 1차 또는 2차 미분치는 에칭공정의 종점을 검지하기 위하여 통계적으로 처리될 수 있다. 또한, 본 발명의 방법 및 장치는 에칭공정의 종점을 검지하기 위한 목적에 한정되는 것은 아니며, 플라즈마 처리가 진행됨에 따라 방출스펙트럼이 변화하는 애칭장치와 같은 경우에도 적용될 수 있다.
[실시예 2]
종래의 방법에 있어서, 에칭공정의 종점은 검지요소를 이용하여 검지되었다. 사용된 검지요소는 약간 변경될 때도 있다. 따라서, 그의 변화는 전기적 노이즈 또는 에칭조건의 변화에 의하여 그의 강요된 변화에 의하여 벗어나게 된다. 단적으로 말해서, 그의 진정한 변화는 그의 강요된 변화로부터 구별되지 않으며, 따라서 에칭공정의 종점을 검지하는 것을 불가능하게 한다.
또한, 에칭공정시에, 광강도 I와 같은 검지요소는 앞에 설정된 문턱치와 비교된다. 에칭공정의 종점이 적용되는 모든 에칭공정에서 변화하는 경우에, 광강도의 파형은 다수의 단계를 그리면서 변화하고, 반도체 기판상에 형성된 상이한 박막의 다양한 충돌 때문에 볼록형상 및 오목형상을 가지게 되며, 따라서, 종점판단은, 매 단계마다 반복되어야 하며 이는 에칭공정의 종점을 정확하게 검지하는 것을 불가능하게 한다. 예를 들면, 광강도 I가 에칭요소로서 선택되었을 때, 도 5에서 에칭공정의 종점후의 제2의 파형 I2및 에칭공정상의 제1파형 I1으로 나타낸 바와 같이, 압력 및 전력, 사용된 가스의 종류, 에칭가스의 유량과 같은 에칭조건에 있어서의 변화에 의하여 불안정해진다. 에칭공정의 종점을 나타내는 제3의 변화파형 I3의 문턱치가 제3파형의 시점 또는 종점에 인접하여 설정되었을 때, 제1 또는 제2파형 I1또는 I2으로 부터 구별될 수 없다. 에칭조건에 따라서, 안정된 종점 판단이 만들어질 수 없다.
본 발명에 따르면, 종점검지방법 및 그를 위한 장치가 마련될 수 있으며, 상기 방법 및 장치는 광강도에 있어서의 어떠한 변화를 2차적으로 검지하면서 전기적 노이즈의 영향을 받지 않고 에칭공정의 종점을 정확하게 검지할 수 있으며, 또한 반도체기판상에서 박막층이 두께에 있어서 상호간에 상이할 때 각 박막층에 가해지는 각 에칭처리의 종점을 연속적으로 또한 정확하게 검지할 수 있다.
본 발명에 따른 다른 종점 검지장치(30)는 도 6 내지 도 13를 참조하여 기술된다. 도 6에서 나타낸 바와 같이, 이 장치는 광검출기(22)로부터 인가된 입력신호를 사용하여 도 7에서 나타낸 바와 같이 광강도 I 및 그의 파형의 1차미분치(또는 기울기)를 X-Y 좌표축에서 그리기 위한 좌표축 변환기(41)와, 그렇게 그려진 점의 X-Y축의 원점 0으로부터의 거리 1를 소정의 문턱치 1S과 비교하고 그 기 1가 문턱치 1S를 초과하는 점을 광강도 I의 변화-시점 S 및 에칭공정의 종점으로서 간주하는 변화-시작 판단 유니트(42)와, 변화-시점 S후의 기울기가 X축에 근접하는 1차 미분치에서의 점 또는 도 8b에서 나타낸 바와 같이 X좌표치(또는 광강도)가 변화하지 않고 다만 Y좌표가 원점 0에 가까워지는 점을 광강도 I로 변화-종점 E(끝단촉발점)(도 8a 참조) 및 또한 에칭공정의 종점으로서 간주하는 변화-종점 판단 유니트(43) 및, 도 10a 및 도 10b에서 나타낸 바와 같이 변화-종점 판단 유니트(43)에 의하여 판단된 종점을 X-Y좌표축상의 새로운 원점 01이 되도록 설정하고 원점 0을 새로운 원점 01으로 이동하기 위한 원점 이동기(44)를 포함하여 구성된다. 문턱치 1S는 이하의 식(I)에 의하여 결정된다:
여기에서 Sx는 X(광강도)의 분산치이며, Sy는 Y의 분산치, A는 임의의 상수이다.
좌표변환기(41)는 광검지기(22)로부터 인가된 입력신호에 응답하여 광강도및 X-Y 좌표내에서의 기울기를 추적하기 위하여 광강도 I의 값및 기울기를 X 및 Y좌표치로 변환하도록 의도한 것이다. 이는 또한 소정의 초기시간주기에 대한 광강도의 초기치 및 기울기 또는 그들의 초기 평균치를 X-Y 좌표의 원점으로서 설정하도록 의도한 것이다. 소정의 초기 기산주기는 에칭공정의 지점으로부터 종점까지의 임의로 설정된 특정시간이다. 이는 에칭조건의다양한 종류에 의존하는 시간이 아니며 다양한 에칭공정에 공통적인 것이다. 변화-시점 판단유니트(42)는 좌표변환기(41)로부터 인가된 신호를 수납하고 X-Y 좌표내에서 그와 같이 그려진 점을 인식하기 위한 것이다. 상술한 바와 같이 에칭공정의 종점을 결정하며, 플라즈마 처리장치(10)를 제어하기 위하여 제어유니트(40)로 그 판단결과를 보낸다. 변화-종점 판단유니트(43)는 좌표변환기(41)로부터 인가된 신호를 수납하고, 그와 같이 그려진 점의 기울기(또는 Y좌표치)와 문턱치(또는 Y좌표축에서의 원점 0에 가능한한 가까운 값)를 포함하면서 변화-종점 E을 인식하기 위한 것이다. 이 장치는 상술한 바와 같이 에칭공정의 종점을 판단하고 이 판단결과를 원점이동기(44)로 보낸다. 마스크로서 레지스트(51)의 층을 사용하여 도 9에서 나타낸 바와 같이 박막층(51)내에서 상이한 깊이를 가지는 홈(53a) 내지 (53c)을 형성하기 위하여 기판(50)의 불균일한 표면상에 형성된 박막층(51)이 에칭될 때, 광강도의 파형은 각 홈의 에칭이 종료할 때마다 도10a, 13a 및 13c에서 나타낸 바와 같이 계단형상의 감소곡선 또는 볼록 또는 오목곡선을 그리면서 변화한다. 원점 이동기(44)는 이러한 경우에 변화-종점 판단유니트(43)로부터 인가된 신호를 수납하고 광강도의 파형이 그의 곡선을 변화할 때마다 새로운 원점 01으로 원점 0을 이동한다. 반도체기판(60)상에 상호간의 위에ㅐ 형성된 SiO2및 Si3N4박막(61) 및 (62)은 도 12내에서 나타낸 바와 같이 그의 내부에 홈(63)을 형성하도록 CH3+CF4+Ar+O2와 같은 에칭가스로 에칭되며, 광강도 I의 파형은 도 13a에서 나타낸 바와 같은 볼록곡선을 그리며 변화된다.
이하, 종점 검지방법이 종점검지 장치에 의하여 수행되는 것을 기술한다. 플라즈마 P로 반도체웨이퍼 W가 에칭될 때 야기되는 방출 스펙트럼은 광검출기(22)에 의하여 하나하나 검지된다. 특정 파장을 가지는 이들 방출 스펙트럼중의 하나가 선택되고 그의 광가도의 변화는 또한 본실시예에서 에칭공정의 종점을 검지하는데 사용된다. 광강도 I 및 그들의 파형의 1차 미분치는 도 7에서 나타낸 바와 같이 좌표 변환기(41)에 의하여 X-Y 좌표내에 그려지며ㅣ, X-Y 좌표축에 그려진 값이 X-Y의 원점 0으로부터 현저하게 분리되기 시작하는 값이 에칭 공정의 종점으로서 판단된다.
보다 상세하게는, X-Y 좌표의 원점 0은 광강도I(또는 좌표치) 및 초기 에칭단계에서의 소정 시간주기동안의 그들의 평균치를 사용하여 판단된다. 원점 0으로부터 그려진 점까지의 거리 1이 소정의 문턱치 1s(도 8b)이 크게 되는 위치는 그려진 점이 원점 0으로부터 갑자기 분리되기 시작하는 위치로서 사용될 수 있다. 이 위치는 광강도 I의 변화-시점 S 및 또한 변화-시점 판단 유니트(42)에 의한 에칭공정의 종점으로서 결정된다. 따라서, 에칭공정의 시에, 광강도 I는 도 13a 및 도 13b에서 나타낸 바와 같이 확실하지는 않으며 불안정하게 위아래로 굽어져 있다. X및 Y좌표치로부터 명백한 바와 같이, X-Y 좌표에 그려진 점 또는 값들은 도 8b에서 나타낸 바와 같이 원점 0둘레에서 와류형상으로 굽어진 문턱치 1s의 범위내에서 변화한다. 그러나, 에칭공정의 종점 바로 전에, 광강도 I는 도 8a에서 나타낸 바와 같은 곡선을 그리면서 급격히 감소한다. X좌표치(광강도를 나타내는)가 급격히 감소할 때, X-Y 좌표내에서 그려진 값은 도 8b에서 나타낸 바와 같이 문턱치 1s로부터 시작된다. 이 위치는 변화-시점 판단유니트(42)에 의하여 에칭공정의 종점 또는 변화-시작점 S으로 검지 및 판단된다. 변화-시점 S을 누르던 점들은 도 8a에서 나타낸 바와 같이 Y 및 X 좌표치의 음의 영역내에서 변화-종점을 향하여 아래쪽으로 하향곡선을 추종하게 된다. 분산치 σ2의 적분치는 문턱치 1s로서 바람직하게 사용된다.
에칭공정의 종점이 변화-종점 E에서 검지될 때, X축으로부터 아래쪽으로 굽어진 그려진 값이 그에 가까워지거나 또는 Y=0으로 되어야 하는 점이 검지되고 변화-종점 판단유니트(43)에 의하여 에칭공정의 종점 또는 변화-종점 E으로 판단된다. 변화-종점 E은 그려진 값이 경사의 분산치보다 작은 점일 수 있다. 에칭공정의 종점 또는 변화-종점 E 뒤에, 광강도 I는 비록 위아래로 굽어지긴 했으나, 하부레벨에서 안정된다. 따라서, 그려진 값 또는 점은 좌표값(IE, O)의 주위에 와류형상 곡선을 그린다.
본 발명의 상술한 실시예에 따르면, 에칭공정시에 플라즈마 P로부터 야기된 이들 스펙트럼으로부터 특정 파장을 가지는 스펙트럼이 분리되고 이 스펙트럼의 광강도 및 그의 파형의 기울기는 X-Y 좌표내에서 그려진다. 단적으로 말해서, 에칭의 종점은 광강도 I내에서의 2차변화 및 기울기를 사용하여 검지된다. 광강도 I내의 어떠한 변화도 광강도 및 에칭공정의 시에서의 그의 파형의 기울기로부터 2차적으로 검지될 수 있으며 에칭공정의 종점이 어떠한 전기적 노이즈의 영향이 없이 정확하게 검지될 수 있다. 따라서 광강도 내의 어떠한 변화도 광강도 I로부터 2차적으로 검지될 수 있으며 에칭공정시의 파형의 기울기 및 에칭공정에서의 종점이 전기적 노이즈의 어떠한 영향도 없이 정확하게 검지될 수 있다.
에칭가스의 플라즈마 P의 특정한 파형이 보였을 때, 가스는 에칭공저에서 소비되므로 광강도 I는 낮은 레벨에서 안정하게 된다. 그러나, 에칭공정의 종점후에는 가스가 소비되지 않는다. 따라서, 광강도 I는 도11a 및 도11b에서 나타낸 바와 같이 갑자기 상승 및 변화한다. 그러나, 이 경우에는, 에칭공정의 종점은 유사하게 검지될 수 있다.
도 9에서 나타낸 바와 같이, 두께가 상이한 박막(1)이 동일한 방식으로 에칭되었을 때, 도 10a에서 나타낸 바와 같이, 다른 영역의 두께와 상이한 박막(51)의 영역에 대하여 각 에칭시간마다 계단과 같이 광강도가 감소되는데, 에칭공정의 종점이 박막(51)의 가장 얇은 영역으로부터 가장 두꺼운 영역으로 연속적으로 감소되기 때문이다. 다른 것의 두께와 상이한 두께를 가진 다양한 종류의 박막이 동일한 방식으로 에칭된 경우에 나타난다. 가장 얇은 박막으로부터 두꺼운 박막으로 연속적으로 에칭공정의 종점이 감소될 때마다, 광강도 I는 계단과 같은 방식으로 감소된다. 다양한 종류의 박막이 동일한 두께를 가지지만 그들의 에칭되어야 할 영역은 상호간에 상이한 경우에, 에칭은 가장 작은 영역으로부터 가장 큰 영역으로 종료된다. 따라서, 에칭공정의 종점이 각 박막내에서 감소할 때마다 도 10a에서 나타낸 바와 같이 광강도 I도 계단형상으로 감소한다. 상이한 에칭률을 가지는 다양한 종류의 박막이 동일한 방식으로 에칭되는 경우에, 동일한 일이 일어난다. 요약하면, 광강도 I는 에칭이 연속적으로 끝날 때마다 에칭률이 가장 큰 영역에서 가장 작은 영역으로 감소된다.
상술한 경우에 제1에칭이 종료하였을 때, 상술한 바와 같이 변화-종점 판단 유니트(43)에 의하여 에칭의 종점이 검지되고, 검지신호는 변화-종점유니트(43)로부터 원점 이동기(44)로 보내진다. 이와 같은 인가된 검지신호에 응답하여, 광강도 I의 초기평균치 및 소정의 초기 시간주기에 대한 그들의 파형을 사용함으로써 X-Y 좌표내에 새로운 원점 01을 설정하고, 제1원점을 새로운 원점 01으로 이동한다. 이 제1에칭의 종점은 상술한 바와 같이 변화-종점 E으로부터 결정되고, 동일한 공정이 원점을 새로운 원점으로 연속적으로 이동하도록 반복된다. 모든 에칭이 종료하였을 때, 원점 이동기(44)는 에칭공정응ㄹ 종료하도록 제어유니트(40)로 종료점 신호를 보낸다.
광강도 I의 파형이 도 13a에서 나타낸 바와 같이 볼록하거나 또는 도 13c에서 나타낸 바와 같이 오목한 경우라도, 원점이동기(44)는 도 13b에서 나타낸 바와 같이 변화-종점 결정유니트(43)로부터의 신호를 수납하여 파형의 매단계마다 원점 0을 새로운 원점 01으로 이동한다. 그때 그려진 점들은 이 경우에 Y축을 따라서 위아래로 대칭인 곡선을 그린다.
에칭되는 박막들의 두께가 상이한 영역을 가지는 경우라도, 변화-종점 결정유니트(43) 및 원점이동기(44)는 박막의 모든 영역의 에칭공정의 종점을 연속적으로 또한 정확하게 검지하도록 공조할 수 있다. 본 실시예의 경우에는 신호가 변화-종점 결저유니트(43)로부터 원점 이동기(44)로 보내어졌으나, 변화-시점 결정유니트(42)로부터 원점 이동기(44)로 보내질 수도 있다.
본 발명은 에칭공정에 적용하는 것이었으나, 본 방법 및 장치는 플라즈마 처리가 진행됨에 따라 방출 스펙트럼이 변화하는 경우에도 적용될 수 있다.
[실시예 3]
종래의 플라즈마 처리 종점 검지방법에 있어서는, 하나의 특정한 파장에서의 피크 밀도(피크 고도)가 하나의 선택된 활성종의 방출스펙트럼의 방출강도를 검지하는 중에 탐지되었다. 따라서, 만약 방출강도가 낮으면, S/N(신호대 잡음)비가 검출감도를 낮추도록 감소되었다. 이는, 플라즈마 처리의 종점을 정확히 결정하는 것을 불가능하게 하였다.
특히, 극초집적도에 대한 최근의 요구는 장치의 더 나아간 소형화를 필요로 한다. 따라서, 에칭과 같은 플라즈마 처리에 처해지는 영역의 크기는 극도로 소형으로 되고 있다. 이러한 경우에, 에칭에 의하여 발생된 활성종의 양은 매우 적으며, 따라서 정확히 측정하는 것이 어렵다. 일반적으로, 플라즈마 반응에 의하여 형성된 방출 스펙트럼의 방출강도는, 예를 들면 전원공급출력의 미소한 변동, 매스플로우 콘트롤러의 영향, 처리과정중의 변화 및 플라즈마에 의하여 야기된 기판온도의 증가 등에 의하여 어떤 때에ㅜ 변동하게 된다. 따라서, S/N비가 더욱 감소하여, 활성종의 방출스펙트럼의 방출강도에 있어서의 변화를 정확하게 측정하는 것이 어렵게 된다.
따라서, 본 실시예에 있어서는, 플라즈마 처리시의 방출 스펙트럼의 낮은 방출강도에 기인하여 검지 감도가 하락하는 경우라도 높은 S/N비로 플라즈마 처리의 종점을 정확하게 검지할 수 있는 방법이 제공된다. 보다 상세하게는, 본 실시예는 플라즈마를 사용하는 처리가 피처리체에 대하여 수행될때, 광탐지수단을 사용하여 플라즈마 내의 특정파장대역내의 활성종의 방출스펙트럼을 연속적으로 검지하는 단계와, 소정의 초기주기가 경과한 때 계산된 값을 얻기 위하여 방출 강도 및 합계평균치 사이의 차이 또는 비율을 계산하는 단계 및, 처리의 종점으로서의 소정의 기준치를 계산치가 초과하는 점을 결정하는 단계를 포함하여 구성되는 종점 검지방법을 제공한다.
활성종의 방출 스펙트럼은 특정하게 고정된 폭을 가지는 파장대역을 넘어서 검지되므로, 각 개별 파장에서의 광량이 적더라도 전체적으로는 큰 광량에 대하여 검지가 행해질 수 있다. 이러한 이유에서, 방출스펙트럼의 방출간도가 낮거나, 또는 광검출기의 감도가 낮은 경우라도, 플라즈마 처리의 종점은 높은 S/N비 및 높은 정확도로 검지될 수 있다.
부가적으로, 본 실시예에 있어서는, 특정 파장대역내의 적어도 한 개의 활성종의 방출 스펙트럼의 방출 강도의 합계 평균치 및 적어도 한개의 활성종의 방출강도의 피이크치를 검지하고, 방출강도의 피이크치 밋 합계평균치 사이의 차이 또는 비를 계산함으로써 플라즈마 공정의 종점을 검지하는 것이 가능하다. 이 방법에 있어서는, 검지되기 쉬운, 즉 방출강도의 피이크치가 높은 활성종이 감시되는 반면, 낮은 방출강도 때문에 검지되기는 어렵지만 플라즈마 처리종점 검지에 중요한 활성종의 방출 스펙트럼이 특정하게 고정된 폭의 파장대역에서 감시된다. 따라서, 플라즈마 처리조건에 따라서 감시되는 대상물을 적절히 선택함으로써 S/N비가 증가된다. 따라서, 플라즈마 처리에 대한 종점탐지가 높은 정확도로 수행될 수 있다.
본 실시예에서는, 활성종의 방출 강도의 피이크치 또는 활성종의 특정 파장대역은 다른 활성종의 방출강도의 피이크치에 대하여 강하게 나타나는 대역으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 따라서, 감시될 활성종의 방출강도의 피이크치 또는 파장대역은 다른 활성종의 방출강도의 피이크치에 대하여 강하게 나타나는 범위, 즉 다른 활성종의 방출의 영향이 무시될 수 있는 범위내의 방출 스펙트럼범위로부터 선택된다. 이는, 낮은 감도의 광검출기라도 용이하게 검지를 수행할 수 있도록 한다. 부가적으로, S/N비가 더욱 증가될 수 있다.
방출강도의 피이크치 또는 방출강도의 합계평균치가 검지되어야 하는 활성종으로서는, 처리가스의 활성종을 선택하고, 방출강도의 피이크치 또는 방출강도의 합계평균치가 검지되어야 하는 다른 활성종으로서는 플라즈마 처리의 반응물이 선택되는 것이 바람직하다. SiO2막을 에칭하는 경우에, 예를 들면 CF3와 같은 CF 베이스와 같은 처리가스 활성종은 플라즈마 처리후에는 종료되었을 때는 더이상 사용되지 않으며, 가스의 양이 비교적 증가된다. 따라서, 방출 스펙트럼의 방출강도도 증가된다. 한편, 반응물, 예를 들면 CO는 플라즈마 처리가 종료된 때는 더이상 생성되지 않으며, 따라서 반응물은 비교적 감소된다. 따라서, 방출 스펙트럼의 방출강도도 감소된다. 이러한 방식으로, 플라즈마처리의 종점은 플라즈마 처리의 종점에서 상이한 변화를 나타내는 적어도 2개의 활성종의근거하에 검지되며, 이는 높은 정확도에서의 결정을 용이하게 한다.
또한, 본 실시예의 종점검지방법에 있어서는, 감시될 활성종의 파장대역 또는 방출강도의 피이크치가 실리콘(Si)의 방출강도의 피이크치를 제외한 대역으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 감시될 활성종의 255 내지 287nm의 파장대역의 파장 또는 배출강도의 피이크치는 288nm의 파장 또는 243 내지 252nm의 파장대역의, 실리콘산화막의 기층재료로서 실리콘의 방출강도의 피이크치가 나타나는 대역을 제외한 범위에서 선택된다. 이는 실리콘의 방출 스펙트럼에서 야기되는 노이즈를 무시하는 것이 가능하게 하며, 결과적으로 플라즈마 처리의 종점이 높은 S/N비로 검지될 수 있다.
또한, 감시될 활성종의 방출강도의 피이크치로서 일산화탄소(CO)의 방출강도의 피이크치를 선택하는 것이 바람직하다. 이는, 특히 CF를 베이스로 한 처리가스를 사용함으로써 실리콘산화막을 에칭하는데에 바람직하다. CF를 베이스로 하는 가스 및 실리콘 산화막의 반응물로서의 일산화탄소(CO)의 양은 에칭이 종료한 때에 급격히 감소된다. 일산화탄소(CO)의 양이 급격히 감소될 때, 그의 방출강도 역시 급격히 감소되며, 이 결과는 종점의 검지를 용이하게 한다.
도 14는 본 발명의 종점검지방법이 적용된 플라즈마 에칭시스템(71)을 나타내는 개략도이다. 이 에칭 시스템(71)은 소망하는 감압분위기로 조정가능한 기밀하게 구성된 처리실(73)과, 이 처리실(71)내에 배치된 한쌍의 대향하는 상부 및 하부 전극(74) 및 (75)과, 처리실(73)내의방출 스펙트럼을 감시하는 제어기(76)를 포함하여 구성된다. 피처리물, 예를 들면, 반도체 웨이퍼(72)는 정전척과 같은 고정수단에 의하여 하부전극(75)상에 고정된다. 웨이퍼상에 형성된 실리콘산화막은 처리가스로 선택적으로 에칭할 수 있다.
처리실(73)은 게이트 밸브(77), 필요한 경우에는 로드록실(78)을 통하여 카세트실(도시않됨)이 결합된다. 처리시에, 피처리물(72)은 밸브(77)를 개방함으로써 반송기구(도시않됨)에 의하여 처리실(73)의 안팎으로 반송될 수 있다. 처리실(73)은 또한 가스 도입관(79) 및 배출관(80)에도접속된다. 가스도입관(79)은 예를 들면 CF3가스와 같은 CF를 베이스로 하는 가스인 에칭가스와, 필요하다면, 아르곤가스 및 헬륨가스와 같은 불활성가스를 공급하기 위한 것이다. 배출관(80)은 예를 들면 잉여가스 또는 반응생성가스를 배출하기 위한 것이다. 이 관(79) 및 (80)에 의하여, 처리실은 예를 들면 200mTorr의 소정의 감압분위기에 고정된다.
상부및 하부전극(74) 및 (75)은 평행 평판전극을 구성한다. 즉, 상부전극(74)은 접지되고, 하부전극(75)은 매칭 콘덴서(81)를 통하여 RF전원(82)에 접속된다. 이러한 구성으로, RF 전압이 2개의 전극사이에 공급될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 피처리물(72)은 예를 들면 정전척을 사용하여 하부전극(75)상에 고정된다.
석영등에 의하여 구성된 창(83)은 상부및 하부전극(74) 및 (75)사이에서 발생된 플라즈마를 밖으로 방출하도록 전송하기 위하여 처리실(73)의 측벽에 형성된다. 이 창(83)의 옆에는, 창(83)을 통하여 전달된 광을 집속하기 위한 렌즈(84)이 배치된다. 렌즈(84)에 의하여 집속된 광은 광 파이버(85)를 통하여 2개의 광요소로 분할되고 제어기(76)에 공급된다. 창(83), 렌즈(84) 및 광파이버(85)는 광검출 수단을 구성한다. 이러한 광검출 수단을 사용함으로써, 200nm에 가까운 단파의 방출까지 검지하는 것이 가능하다.
제어기(76)는 스펙트로스토프(91) 및 (92)와, 광전변환기(93) 및 (94)와, 증폭기(95) 및 (96) 및 결정 유니트(97)를 포함하여 구성된다. 스펙트로스코프(91) 및 (92)는 전달된 광성분의 소정 범위내에서 스펙트럼을 얻는다. 광전 변환기(93) 및 (94)는 각각 스펙트로스코프(91) 및 (92)에 의하여 얻어진 특성 파장에서의 광성분을 전기신호로 변환한다. 증폭기(95) 및 (96)는 광전변환기(93) 및 (94)로부터의 전기신호를 각각 증폭한다. 결정 유니트(97)는 특정 파장에서의 광요소에 해당하는 전기신호에 대한 소정의 계산을 수행하고 계산결과로부터 에칭의 종점을 결정한다.
만약 CF3와 같은 CF를 베이스로 하는 기체가 에칭가스로서 사용되면, 240 내지 350nm의 파장대역, 바람직하게는 240내지 280nm 대역, 보다 바람직하게는 255 내지 287nm의 파장대역을 가지는 광을 한쌍의 스펙트로스코프(91) 및 광전 변환기(93)에 의하여 감시하는 것이 가능하다. 이들 파장대력으로부터 감시될 광의 범위를 선택함으로써, 243 내지 252nm에서의 방출강도의 피이크치를 가지는 실리콘의 방출스펙트럼과 원하는 처리가스의 방출 스펙트럼의 혼동을 피할 수가 있다.
상술한 바와 같은 본 실시예의 종점검방법에 있어서는, 특정 폭을 가지는 파장대역내의 광이 감시되고, 플라즈마 처리의 종점은 이러한 파장대역내의 광의 합계평균치를 계산함으로써 검지된다. 이는, 종래의 방법에서 사용되지 못했던 비교적 낮은 분해능을 가지는 저렴한 간섭 필터의 사용을 허용한다. 특히, 전송 중심파장이 240 내지 280nm, 바람직하게는 255 내지 287nm의 거의 중심에 설정함으로써 그의 반폭이 10내지 20nm인 간섭필터를 사용함으로써 저렴한 실리콘 포토다이오드로써 광전변환이 수행될 수 있다.
한편, 반응생성가스, 즉 일산화탄소의 반응물이 생성될 것이 기대된다면, 다른 스펙트로스코프(92) 및 광전 변환기(94)는 210 및 236nm사이의 범위를 가지는 파장대역내의 광요소를 감시화며, 플라즈마 처리의 종점은 이들 광요소의 합계평균치를 계산함으로써 결정된다. 이 경우에, 219.0nm, 230.9nm, 211.2nm, 232.5nm 및 224 내지 229nm와 같은 상술한 파장대역범위로부터 특정 파장을 감시하는 것이 가능하다. 플라즈마 공정의 종점은 그 파장에서의 방출강도의 값을 근거하여 직접적으로 결정될 수 있다.
도 15 및 도 16은, 800W의 RF 전력, 200mTorr의 처리압력, 50sccm 유량의 CF3가스의 조건하에서 CF3기체를 사용함으로써 실리콘 산화막상에 플라즈마에칭이 실시될 때의 200 내지 400nm의 파장대역내의 방출 스펙트럼을 나타낸다. 도 15 및 도 16의 각 도면에 있어서, 굵은 선은 어떠한 실리콘 산화막도 형성되지 않은 웨이퍼를 나타내며, 가는 선은 전체표면상에ㅐ서 실리콘 산화막이 형성된 웨이퍼를 나타낸다.
도 15 및 도 16에서 나타낸 바와 같이, 240 내지 350nm, 바람직하게는 240 내지 280nm, 보다 바람직하게는 255 내지 287nm의 파장대역을 가지는 광을 선택함으로써, 특정폭을 가지는 파장대역을 감시함으로써, 각 파장의 피이크치의 광강ㄷ가 낮은 경우라도 높은 정밀도의 감시가 가능하다. 특히, 상술한 범위내의 파장대역을 선택함으로써, 처리가스의 방출 스펙트럼에 있어서의 변화가 243 내지 252nm 및 288nm에서 광강도의 피이크치를 가지는 실리콘의 방출 스펙트럼에 있어서의 변화에 의하여 영향을 받지 않고서 처리가스의 방출 스펙트럼내의 변화가 감시될 수 있다.
도 17 및 도 18은 800W의 RF 전력, 10mTorr의 처리압력, 50sccm 유량의 조건하에서 CF3기체를 사용함으로써 실리콘 산화막상에 플라즈마 에칭이 실시될 때의 200 내지 400nm의 파장대역내의 방출 스펙트럼을 나타낸다. 도 17 및 도 18의 각 도면에 있어서, 도 15 및 도 16와 마찬가지로, 굵은 선은 어떠한 실리콘 산화막도 형성되지 않은 웨이퍼를 나타내며, 가는 선은 전체표면상에 실리콘 산화막이 형성된 웨이퍼를 나타낸다.
도 15 및 도 16에서 나타낸 200mTorr의 처리압력에서의 에칭처리를 도 17 및 도 18에서 나타낸 10mTorr의 처리압력에서의 에칭처리와 비교함으로써 잘 알 수 있는 바와 같이, 최근에 주목을 끌고 있는 저압 처리에서의 CF3가스의 방출 스펙트럼의 방출 강도가 낮다. 만약 이 예에서 방출강도가 낮다면, 해당하는 방출 스펙트럼을 검지하기 위하여 낮은 감도의 광검출기를 사용하기는 어렵다. 따라서, 각 방출스펙트럼의 피이크 파장의 방출 강도가 낮은 경우라도, 어느 정도의 방출강도는 전체적으로 얻어질 수 있다. 이러한 이유로부터, 이들 방출강도의 합계평균치를 계산함으로써 높은 정밀도의 측정을 수행할 수 있다. 이는 플라즈마 처리의 종점의 정확한 결정을 용이하게 한다.
본 실시예에 근거한 플라즈마 에칭방법을 이하에서 기술한다. 먼저, 피처리물(72), 예를 들면 반도체웨이퍼는 반송기구(도시않됨)에 의하여 로드록실(78)로부터 반송되고 처리실(73)내에서 하부전극(75)상에 놓인다. 소정의 패턴을 가지는 마스크가 통상의 포토리소그래피 공정에 의하여 이 반도체웨이퍼의 실리콘 산화막상에 형성되어 있다. 계속하여, 게이트 밸브(77)가 닫히고, 처리실(73)은 소정의 진공도, 예를 들면 200mTorr로 배기관(80)을 통하여 배기된다. 그후, CF를 베이스로 하는 기체, 예를 들면 CF3가스가 소정의 가스압을 유지하도록 가스도입관(79)으로부터 소정의 유량으로 도입된다. 부가적으로, 소정의 주파수, 예를 들면 13.56MHz의 RF 전원 및 소정의 전력, 예를 들면 수백와트의 전력이 상부전극 및 하부전극(74) 및 (75)의 사이에 인가된다. 계속하여, 플라즈마가 생성되고, 피처리물(72)의 표면상에 실리콘 상화막이 이 플라즈마에 의하여 에칭된다.
처리실(73)내로 공급된 CF를 베이스로 하는 가스, 예를 들면 CF3가스가 CF2와 같은 다양한 활성종을 생성하도록 플라즈마내에서 분리된다. 이들 활성종들은 에칭이 진행되도록 실리콘산화막과 반응한다. 이러한 에칭에 의하여, 반응생성물, 예를 들면 SiFX, 일산화탄소, 및 CO+이온등이 형성된다. 일산화탄소 및 CO+이온, 이들의 반응생성물, 및 에칭가스로서의 CF3가스는 그들의 해당하는 특정 방출 스펙트럼과 함께 광을 방출한다. 따라서, 이들 물질에 의하여 방출된 광성분이 검출된다. 이러한 방식으로 방출된 광성분들은 렌즈(84)에 의하여 처리실(73)의 석영창(83)을 통하여 집속되며 광파이버(85)를 통하여 제어기(76)로 안내된다. 제어기(76)로 안내된 광성분은 스펙트로스코우프(91) 및 (92)에 의하여 처리되고 스펙트럼으로서 표시된다. 이들 스펙트럼들은 특정한 파장대역내에 담겨진 방출스펙트럼 또는 특정 파장에서의 방출 스펙트럼으로서 광전변환기(93) 및 (94)로 전달된다.
이러한 방식으로 얻어진 방출 스펙트럼은 처리가스 및 반응생성물의 방출 스펙트럼의 합성의 결과이다. 따라서, 특정 파장대역내에서 또는 특정 파장에서, 검출될 활성종의방출강도는 어떤 경우에는 다른 활성종의 방출강도보다 상당히 높다. 이러한 경우에, 만약 예를 들어 아르곤 가스가 플라즈마 안정기체로서 사용된다면, 일산화탄소 또는 CO+이온의 방출 스펙트럼이 350 내지 860nm의 파장대역내의 아르곤가스의 방출스펙트럼을 거의 덮게된다. 그러나, 210 내지 236nm의 파장대역내에서는, 그러한 파장대역내의 아르곤가스의 방출스펙트럼이 없기 때문에, 일산화탄소 또는 CO+만의 방출 스펙트럼이 검지될 수 있다. 따라서, 이러한 방식으로 파장대역을 선택하고 그의 변화를 검지하기 위하여 선택된 파장대역내의 방출 스펙트럼의 합계평균치를 계산함으로써, 처리실내의 일산화탄소의 양의 변화를 검지하는 것이 가능하다.
부가적으로, 일산화탄소 또는 CO+이온은 특별히 219.0nm, 230.9nm, 211.2nm, 232.5nm 및 224 내지 229nm의 파장에서 내재적인 방출 스펙트럼을 가진다. 따라서, 플라즈마 처리의 종점은 이들 파장의 방출강도중의 피이크치의 근거하에 직접적으로 결정될 수 있다.
상기 내용을 고러하여, 실리콘의 방출 스펙트럼으로부터 야기되는 노이즈를 제거하고 CF3의 해제에 의하여 얻어진 CF2래디컬의 방출 스펙트럼을 검지하기 위하여, 스펙트로스코프(91)는 예를 들면 240 내지 350nm, 바람직하게는 240 내지 280nm, 보다 바람직하게는 244 내지 287nm의 파장대역내에서 검지를 수행하도록 설계된다. 또한, 스펙트로스코프(92)는 210 내지 236nm 또는 219.0nm의 파장에서의 방출강도의 피이크치를 검지하도록 설계된다.
이들 스펙트로스코프(91) 및 (92)로부터 전송된 광요소는 제어기(76)에 의하여 이들의 각 파장 스펙트럼에 해당하는 전기신호로 변환된다. 이 경우에, 특정 파장대역의 방출 스펙트럼의 합계평균치가 계산되고, 특정 파장에서 방출강도의 피이크치를 가지는 방출 스펙트럼의 피이크치가 직접 사용된다. 결정 유니트(97)는 이들 값을 사용함으로써 소정의 계산을 행하고 계산된 값의 근거하에 에칭의 종점을 결정한다.
에칭의 종점의 결정은 간단하게는 다음과 같이 실시된다. 즉, 연산유니트는 특정 파장대역내의 목적하는 활성종의 방출스펙트럼의 방출강도의 합계평균치 또는 특정 파장에서의 이들 방출 스펙트럼의 방출강도의 피이크치를 나타내는 변화곡선의 기울기가 상호 일치하는 방식으로 계산을 행하고, 그에 의하여 게수를 얻는다. 계속하여, 연산 유니트는 이들 계수를 사용하여 그후에 얻어진 방출 강도에 대한 소정의 계산을 수행하고 방출강도의 비를 계산한다. 에칭의 종점은 그 비의 값이 소정의 기준치를 초과한 때에 결정된다.
보다 상세하게는, 스펙트로스코프(91) 및 (92)에 의하여 얻어진 강의방출강도(또는 이 방출강도의 합계평균치)는 에칭이 진행됨에 따라 도19a 내지 도 19c에서 나타낸 바와 같은 변화곡선을 그리면서 변화한다. 도19a는 활성종에 관한 방출강도(또는 합계 평균치)내에서의 변화(광전변환기(93)으로부터의 출력(CH0)에 해당됨)와, 처리된 가스에 관한 방출강도의 변화(또는 합계 평균치)내에서의 변화(광전변환기(94)로부터의 출력(CHi)에 해당됨)를 나타낸다.
결정 유니트(97)는 다음의 계산을 행한다.
(1) 그러한 변화곡선의 지정된 간격내에서의 평균(AVEO) 및 (AVE1)이 계산된다.
(2) 측정된 값(Ch0) 및 (Ch1) 사이의 차이의 절대치 N와, 지정된 간격내에서의 평균치(AVE0) 및 (AVE1)가 각각 지정된 간격 평균 A0및 A1을 얻기 위하여 계산된다(영역 계산).
(3) 지정된 간격평균 A1에 대한 A0의 비율 R이 계산된다. 지정된 간격 평균 A0및 A1및 비율 R은 상기한 지정된 간격에 대하여 계산된다.
(4) Ch'0(도 19b의 곡선 e)를 얻기 위하여 광전 변환기(93)의 출력(Ch0)으로부터 평균치(AVE0)를 감한다.
(5) Ch"0(도 19b의 곡선 f)를 얻기 위하여 비율 R로 Ch'0가 나눠진다. 계속하여, Ch0를 나타내는 곡선의 기울기 및 Ch1을 나타내는 곡선의 기울기를 상호 일치시키다.
(6) Ch1내지 Ch"0의 평균치 Ave1을 더함으로써 Ch'"0이 계산된다.
(7) 출력(Ch1)에 대한 계산치(Ch'"0)의 비(r)이 계산된다. 만약 비 r의 값이 사전에 설정된 소정 기준치(문턱치)를 초과하여 변화되면, 이 점은 에칭의 종점으로서 결정된다.
상술한 계산에 있어서, 출력(Ch0)은 계수를 사용하여 변환된다. 대신에, 계수에 의하여 출력(Ch1)을 변환하는 것도 가능하다. 결정유니트(97)에 의하여 수행된 계산은 상술한 방법에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 2개의 출력의 변화곡선의 재강의 곡선을 얻어서, 이들 대강의 곡선을 상호 일치시킨 곡선을 만듬으로써 비율을 계산할 수도 있다.
결정 유니트(97)의 이러한 결정의 근거하에, 에칭 공정은 작업자로부터의 명령에 의하여 또는 자동적으로 종료된다. 피처리물이 과도한 에칭을 필요로 하는 경우에는, 그러한 목적을 위한 프로그램이 결정 유니트(97)내에 미리 저장된다. 이 경우에, 에칭은 에칭의 종점후에 오버에칭시간이 경과된 후에 끝날 수 있다.
본 실시예는 반응생성물로서 일산화탄소의 방출 스펙트럼의 검지를 예로 들어 기술되었으나, 본 실시예는 이 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 20에서와 같은 SiF래디컬의 방출 스펙트럼이 플라즈마 에칭공정에 대한 종점검지에도 사용될 수 있다. 이 경우에, 감시될 파장대역은 430 내지 450nm로 설정될 수 있다. 선택적으로, 결정에 있어서 436.8nm, 4389.8nm, 440.05nm 및 443.0nm의 특정 파장에서 SiF래디컬의 방출강도의 피이크치를 사용하는 것도 가능하다.
부가적으로, 본 실시예는 예를 들면 실리콘 산화막에 대하여 수행된 에칭을 들어 기술되었다. 그러나, 본 실시예는 그러한 에칭에만 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 폴리실리콘막 또는 알루미늄합금막에 관한 에칭에도 적용될 수 있다. 또한, 에칭될 박막의 하층막은 단결정 실리콘이외의 물질,, 예를 들면 폴리실리콘으로 구성될 수 있다.
또한, 본 실시예는 피처리물이 케소우드측에 놓여지는 캐소우드 결합형이나 피처리물이 애노우드측에 놓여지는 애노우드 결합형의 어느 쪽의 에칭시스템에도 적용될 수 있다. 본 실시예는 또한, 부가적으로마련된 열이온원을 사용함으로써 방출영역내에서 반응가스 플라즈마가 생성되고 이 반응가스 플라즈마가 에칭영역으로 도입되는 에칭공정에도 적용가능하다. 본 실시예는 또한 유도결합형 에칭공정에도 적용가능하다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 기초한 종점검지방법에 있어서, 감시될 활성종의 방출스펙트럼은 그 활성종의 반출강도의 피이크치를 아니라 특별히 고정된 폭을 가지는 방출 스펙트럼의 영역 및 다른 활성종의 방출영역의 피이크치와 중복되지 않는 활성종의 방출여역의 피이크치, 즉, 다른 활성종의 방출의 영향이 무시될 수 있는 방출영역범위에 걸쳐서 감시된다. 따라서, 각 개별적인 파장에서의 광의 양이 적은 경우일지라도 전체적으로 많은 광량으로 검지가 수행될 수 있다. 이는, 낮은 감도의 광검출기가 사용되는 경우라 할지라도 높은 정확도 및 높은 S/N비로 플라즈마처리 종점검지를 수행하는 것이 가능하다.
[실시예 4]
반도체장치의 집적도로서 크게 요구되어왔던 서브미크론및 서브 하프미크론급의 초미세공정을 수행하는 것은 평행평판형 전극을 가지는 플라즈마 처리시스템에 있어서는 어려운 일이었다. 이러한 방식의 플라즈마 처리시스템에 의하여 그러한 초미세처리를 행하기 위하여는, 낮은 기압하에서 높은 정확도로 높은 밀도의 플라즈마를 제어하는 것이 중요하다. 다라서, 이러한 플라즈마는 큰 직경의 반도체웨이퍼를 처리하기 위하여 넓은 범위에서 일정하게 되어야만 한다. 또한, 상기한 종류의 플라즈마 처리시스템에 있어서, 전극 그 자체는 플라즈마의 생성에 있어서 중금속 오염원으로서 기능한다. 이는 초미세 공정이 요구되는 때에 특히 심각한 문제로 된다.
이러한 기술적 요구를 만족시키기 위하여, 다양한 시도가 새로운 플라즈마원을 설정하기 위하여 이루어져왔다. 그러나, 현재까지, 구조적으로 단순하면서 고수준의 기술적 요구를 만족시킬 수 있는 기술은 개발되지 않았다.
본 실시예에서는, 구조적으로 단순하고, 낮은 기압하에서 넓은 영역내의 균일한 고농도 플라즈마를 형성하며, 높은 정확도로 플라즈마를 제어할 수 있으며, 전극물질로부터 야기되는 중금속오염을 피할 수 있으며, 또한 상술한 실시예 1 내지 3에서 기술된 종점검지방법을 달성할 수 이는 플라즈마 처리시스템이 제공된다. 보다 상세하게는, 본 실시예의 플라즈마 처리시스템은 피처리물의 피처리면위로 처리실의 외부벽의 일부를 감아서 둘러싸고 그의 한 끝단은 개방된 끝단으로서 형성되고, 그의 다른 끝단은 RF 전원에 접속되는 안테나 수단과, 도전성재료로 구성되고 피처리물의 피처리면의 근처에 마련되는 접지수단을 포함하여 구성되며, 안테나 수단에 의하여 둘러싸이는 처리실의적어도 일부가 전자파를 전달하는 절연재료로 만들어지는 플라즈마 처리시스템이 제공된다. 상기 구성에 있어서, 처리가스는 안테나 수단을 통하여 RF 전원으로부터의 전자파 에너지를 인가함으로써 활성화되며, 그에 의하여 고밀도의 플라즈마를 발생한다. 이는, 접지수단의 근방에 놓인 피처리물의 피처리면상에 에칭과 같은 플라즈마 처리를 수행할 수 있도록 한다. 본 실시예는 종래의 ECR 시스템에서 사용되었던 것과 같은 큰 자기장을 형성하기 위한 전자석과 같은 대형의 구성부나 마이크로파를 전달하기 위한 도파장치의 사용이 불필요하다.
도 21은 본 발명에 따른 종점검지방법을 수행하기 위한 플라즈마 에칭시스템의 예를 나타낸다. 이 플라즈마 에칭시스템(101)은 대략 원통형인 처리실(102) 및 그 처리실(102)의 외부벽을 감아서 둘러싸는 루프 안테나(103)를 포함한다. 처리실(102)은 전자파를 전달하는 석영, 유리 또는 실리콘 카바이드와 같은 절연재료로 구성된다. 루프 안테나(103)의 하부끝단(103A)은 개방된 끝단을 형성하며, 그의 상부끝단(103B)은 매칭회로(104)를 경유하여 RF 전원(105)에 접속된다.
가스원(도시않됨)으로부터 소정의 처리가스 예를 들면 CF3가스를 공급하기 위한 가스도입관(107)는 처리실(102)의 상부벽의 중앙에 접속된다. 예를 들면 진공펌프(도시않됨)와 같은 배기수단을 사용함으로써 처리실(102)을 배기하기 위한 배기관(108)은 베이스(106)를 경유하여 처리실(102)의 하부에 접속된다. 예를 들면 반도체웨이퍼 W인 피처리물을 놓기위한 서셉터(109)는 처리실(102)에 중앙에 배열된다. 이 서셉터(109)는 승강기구(도시않됨)에 의하여 베이스(106)와 처리실(102)의 사이에서 수직으로 이동가능하도록 설계된다. 로드록실(도시않됨)이 처리실(102)과 연이어 통하도록하는 게이트 밸브(110)는 베이스(106)의 측벽에 마련된다. 서셉터(109)는 스테인레스강과 같은 도전성 재료로 만들어지며, 적절한 배선수단에 의하여 접지되어 있다.
상기 구성의 플라즈마 에칭장치에 있어서, 먼저 게이트 밸브(110)가 개방되고, 예를 들면 반도체웨이퍼 W인 피처리물이 인접한 로드록실로 부터 반송아암(도시않됨)에 의하여 미리 예를 들면 수심 mTorr의 감압분위기로 진공배기된 처리실(102)내로 반송된다. 반도체웨이퍼 W는 정전척과 같은 적절한 고정수단에 의하여 서셉터(109)상에 고정된다. 계속하여 서셉터(109)는 요망되는 처리여역으로 상승되고 그 곳에 놓여진다. 그 후에, 소정의 처리가스, 예를 들면 CF3가스가 가스도입관(107)으로부터 처리실(102)내로 도입되고, RF 전압, 예를 들면 13.56MHz의 전압이 RF 전원(105)으로부터 루프 안테나(103)로 인가된다. 루프안테나(103)는 처리실(102)내로 전자파 에너지를 방사한다. 계속하여, 처리가스는 이 전자파 에너지에 의하여 플라즈마로 분해된다. 결과적인 플라즈마는 접지된 서셉터(109)상에 놓여진 피처리물의 피처리면상에 플라즈마류로서 방사된다. 따라서, 예를 들면 에칭처리와 같은 플라즈마 처리가 피처리면상에 형성된 실리콘 산화막상에서 수행된다. 플라즈마 처리가 완결된 때, 처리실(102)내에 잔류가스가 배기관(108)을 통하여 배기된다. 그 후, 서셉터(109)가 아래쪽으로 이동하고, 게이트 밸브(110)가 개방되며, 처리된 피처리물이 반송아암(도시않됨)에 의하여 처리실(102)로부터 밖으로 반송된다.
상술한 바와 같이, 본 실시예는 ECR 시스템내에서 사용된 바와 같은 대형 자장을 형성하기 위한 전자석과 같은 대형의 부품이나 또는 마이크로파를 안내하기 위한 도파장치를 사용하지 않고서 저압분위기에서 처리실(102)내의 넓은 영역에 균일한 고밀도 플라즈마를 발생하는 것이 가능하다. 부가적으로, 플라즈마는 어떠한 전극을 사용하지 않고서도 발생되므로, 전극재료에 의하여 야기되는 중금속 오염을 방지하는 것이 가능하다.
도 22는 본 발명에 따른 종점검지방법을 수행하기 위한 플라즈마 에칭시스템의 다른 예를 나타낸다. 도 22의 이러한 플라즈마 에칭시스템의 기본 구성은 도 21에서 나타낸 것과 거의 동일하므로, 도 21에서 도 22에서와 동일한 기능을 가지는 부분을 나타내는 부호가 사용되었으며, 그에 대한 설명은 생략한다.
도 22에서 나타낸 바와 같이, 플라즈마 에칭 시스템(121)의 처리실(122)은 중앙을 향하여 구부러진 상부벽을 가지며, 전자파를 전달할 수 있는 석영과 같은 절연재료로 구성되는 대략 원통형의 측벽(122A)을 가진다. 가스도입관(107)은 처리실(122)의 구부러진 부분(122B)의 중앙에 접속된다. 루프 안테나(103)는 원통형의 측벽(122A)을 감아서 둘러싼다. 서셉터(109)는 접지되어 있으며 스테인레스강과 같은 도전성재료로 만들어진 베이스(106)를 통하여 연장된다. 서셉터(109)는 매칭회로(123)를 통하여 RF 전원(124)에 접속되며, 공정을 수행하는 바이어스 전위가 공급된다.
이러한 구성에 있어서, RF 전원(105)은 루프 안테나(103)에 RF 전력을 공급한다. 따라서, 처리실(102)내에서 형성되고 넓은 영역에서 균일한 고밀도 플라즈마가 서셉터(109)에 인가된 바이어스 전위에 의하여 높은 정밀도로 제어될 수 있다. 이는, 매우 높은 정밀도로 에칭처리를 할 수 있도록 한다.
도 23은 본 실시예에 근거한 플라즈마 에싱 시스템(131)을 나타내는 개략도이다. 이 애싱 시스템(131)은 전자파를 전달하는 석영 또는 실리콘 카바이드와 같은 절연성 재료로 만들어진 돔형상의 처리실(132)을 포함한다. 가스도입관(140)은 처리실(132)의 도움의 상부벽에 접속된다. 가스도입관(140)은 가스원(도시않됨)으로부터, 예를 들면 산소와 프레온을 베이스로하는 가스의 혼합물인 소정의 처리가스를 공급할 수 있다. 예를 들면 등으로 구성되는 루프안테나(133)는 처리실(132)의 외부벽상에 나선형으로 감긴다. 안테나(133)의 하부끝단(133A)은 개방끝단을 형성하며, 그의 상부끝단(133B)은 매칭회로(134)를 경유하여 RF 전원(135)에 접속된다. 부가적으로, 그의 상부에 예를 들면 반도체웨이퍼 W인 피처리물을 놓을 수 있는 서셉터(136)가 처리실(132)의 중앙에 배치된다. 이 서셉터(136)는 스테인레스강과 같은 도전성재료로 만들어지며, 적절한 배선수단에 의하여 접지되어 있다. 서셉터(136)는 승강수단(도시않됨)에 의하여 수직으로 이동할 수 있으며, 피처리물은 원하는 위치로 놓여질 수 있다.
상술한 구성의 처리실(132)은 예를 들면 스테인레스강으로구성되는 베이스(137)상에 놓인다. 로드록실(도시않됨)이 처리실(132)과 연이어 통하도록 하는 게이트 밸브(138)가 베이스(137)의 측벽상에 마련된다. 또한, 처리실(132)은 베이스(137)에 접속된 배기관(139)을 통하여 소정의 감압분위기로 배기될 수 있다.
상술한 구성을 가지느 플라즈마 에싱시스템에 있어서, 처리실(132)은 우선 예를 들면 수십 mTorr의 소정의 감압분위기로 배기관(139)을 통하여 배기된다. 피처리물은 게이트 밸브(138)를 통하여 인접한 로드록실로부터 처리실(132)로 반송된다. 반송된 피처리물은 베이스(137)내에서 서셉터(136)상에 고정되고 서셉터(136)를 상승시킴으로써 처리실(132)내의 소정의 처리영역까지 이동한다. 계속하여, 예를 들면 산소와 프레온을 베이스로 하는 가스의 가스 혼합물이 가스도입관(140)으로부터 처리실(132)내로 공급되고, 예를 들면 13.56MHz의 RF 전력이 RF전원(135)으로부터 루프 안테나(133)로 인가된다. 계속하여, 전자파 에너지가 처리실(132)로 공급되고, 처리가스가 이 전자파 에너지에 의하여 활성화되며, 플라즈마를 생성하게 된다. 이 플라즈마에 의하여, 피처리물의 피처리체상에 형성된 포토레지스트가 애싱된다. 플라즈마 처리가 종료하면, 잔여가스가 배출되고, 서셉터(136)가 베이스(137)로 하강한다. 그 후에, 게이트 밸브(138)가 개방되고, 피처리물이 반송아암(도시않됨)에 의하여 반송된다.
상술한 구성에 있어서는, 플라즈마 처리유니트에 부가하여 어떠한 플라즈마발생기도 마련되지 않는다. 즉, 전자파를 전달하는 절연물로 만들어진 처리실의 외부벽상에 루프안테나가 나선형으로 감기고, RF 전력이 이 루프안테나에 인가된다. 따라서, 처리실내에서 넓은 영역에 균일한 고밀도 플라즈마를 발생하는 것이 용이하게 가능하다. 이는, 시스템의 구성을 단순하고 작게할 수 있다.
이 실시예에 있어서, 루프안테나의 구성을 도 24 및 도 25에 나타낸 구성의 것을 사용하는 것이 가능하다. 루프안테나에 RF 전압을 인가흔 ㄴ부분이 도 24 및 도 25에서는 생략된 점에 유의한다.
도 21 내지 도 23에서 나타낸 플라즈마 처리시스템의 어떠한 것이 작동될 때, 예를 들면 13.56MHz의 RF 전력이 인가된다. 따라서, 동으로 만들어진 루프안테나의 열이 처리실 또는 안테나 자체에 손상을 줄 수 있다. 이러한 문제를 피하기 위하여, 루프 안테나를 냉각하는 구조를 이용할 필요가 있다. 보다 상세하게는, 도 24에서 나타낸 바와 같이, 내열성 절연관(141)이 속이 빈 루프 안테나(140)의 내에 삽입된다.
냉각수가 이 관(141)을 통하여 RF 전력인가측(142)으로부터 개방된 끝단측(143)으로 흘러들어가며, 그에 의하여 루프 안테나의 과열을 방지한다. 선택적으로는, 도 25에서 나타낸 바와 같이, 폐쇄회로를 구성하기 위한 루프 안테나(150)의 개방끝단측(153)상에서 상호간에 연이어 통하는 2개의 구멍(151) 및 (152)이 안테나(150)상에 형성되며, 내열 절연관(154)이 이들 구멍에 삽입된다. 냉각수는 안테나(150)의 RF 전압인가측(155)상의 한쪽 구멍(151)으로부터 공급함으로써 안테나(150)를 통하여 순환하고 다른 구멍(152)으로 나오게 된다. 이러한 방식으로, 루프안테나(140) 또는 (150)의 과열을 방지할 수 있으며, 시스템의 안정적인 작동을 보장한다.
비록 본 실시예에서는 플라즈마 에칭시스템 및 플라즈마 애싱 시스템이 기술되었으나, 실시예는 이들 시스템에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 본 실시예는 스퍼터링 시스템, 이온 분사 시스템, 및 플라즈마 CVD 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 다양한 병형이 당업자에 의하여 용이하게 만들어질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 실시예 1 내지 3의 종점검지방법은 넓은 영역에서의 균일한 고밀도 플라즈마의 발생을 허락할 뿐 아니라 플라즈마 처리의 종점의 정확한 결정도 가능하게 한다.
[실시예 5]
플라즈마 처리 시스템의 종점검지를 수행함에 있어서, 플라즈마의 방출 스펙트럼은 처리실내에 형성된 투명부재인 창을 통하여 감사된다. 플라즈마 처리가 수차례 실시되었을 때, 플라즈마 처리의 반응물이 창에 부착하고, 이는 광검출기로의 광입력을 감소시킨다. 이는 종점검지의 낮은 정확도라는 결과를 초래한다. 이러한 이유로, 창은 적절한 간격으로 청소되어야 한다. 한편, 플라즈마 처리시스템에 있어서는, 소정의 감압된 분위기내에서 처리를 수행할 필요가 있다. 이는, 처리실이고도로 밀폐적이어야 함을 요구한다. 따라서, 창은 0링과 같은 밀폐부재를 통하여 처리실의 측벽등에 장착된다.
가열수단을 창에 제공함으로써 창에 반응생성물이 부착하는 것을 억제하는 종래의 기술이 있다. 그러나, 이러한 기술에 있어서, 밀폐부재는 가열수단에 의하여 열적으로 손상될 수 있다. 만약 밀폐부재가 열적으로 변형되면, 처리실의 기밀성이 떨어지고, 소정의 플라즈마 처리를 불가능하게 하여 낮은 수율을 초래할 수 있다. 또한, 만약 가열수단이 단순히 창에 마련된 히터라면 가열효율이 낮다.
따라서, 본 실시예는 밀폐부재를 손상시키지 않고서도 효과적으로 반응생성물을 제거함으로써 플라즈마 처리의 종점을 정확하게 검지할 수 있는 종점검지방법을 제공한다. 보다 상세하게는, 밀폐부재를 통하여 처리실의 측벽에 마련되며 처리실내에서 발생된 플라즈마 방출을 처리실의 외부로 전달하는 투명부재와, 투명부재를 통하여 전달된 플라즈마 방출을 수납하기 위한 광수납 유니트로 구성되며, 밀폐부재와 가열 유니트의 사이에 처리실의 안쪽으로부터 투명부재의 일부에 홈이 형성되는 플라즈마 처리 시스템을 사용함으로써 수행되는 종점검지방법이 마련된다. 이 방법에 있어서, 가열 유니트로부터의 열의 전달은 홈에 의하여 차단되며, 이는 투명부재를 형성하는 석영유리와 같은 재료에 열을 용이하게 전달되는 것을 방지한다. 계속하여, 가열유니트로부터 밀폐부재로 전달되는 열량이 대폭 감소된다. 부가적으로, 열전달이 홈에 의하여 방지되므로, 둘러싸는 부분으로 방사되는 열량이 감소된다. 이는 투명부재를 효과적으로 가열하는 것이 가능하게 한다.
본 실시예에 있어서는, 투명부재의 바깥으로부터 형성된 홈의 내에 가열유니트가 마련되고, 높은 열전도율의 필러(FILLER)가 홈의 내벽과 가열유니트의 사이에 마련되는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하여, 투명부재는 높은 효율로 가열된다.
도 26는 본 실시예의 종점검지 방법에서 사용하기 위한 플라즈마 에칭 시스템의 일 예를 설명하기 위한 도면이다. 공기밀폐적으로폐쇄적인 처리실(201)은 예를 들면 그의 표면이 전기도금된 알루미늄으로 구성된 대략 원통형의 부재이다. 처리실(201)의 하부에는, 서셉터 지지대(203)가 예를 들면 세라믹으로 구성된 절연부재(202)를 통하여 마련된다. 냉각쟈켓과 같은 냉각실(204)이 서셉터 지지대(203)의 안쪽에 형성된다. 냉매순환기구가 냉각실(204)내에 마련된다. 이 냉매순환기구에 있어서는, 냉매가 처리실(201)의 바닥에 형성된 냉매도입관(205)로부터 공급되고 냉매배출관(206)으로부터 배출된다.
그의 표면이 전기도금된 알루미늄으로 형성된 서셉터(207)가 서셉터 지지대(203)의 상부면상에 마련된다. 서셉터(207)는 하부전극을 구성한다. 피처리물로서의 웨이퍼 W가 놓여지는 정전척(208)이 서셉터(207)상에 마련된다. 서셉터(207)의 내부에는, 가스도입관(209)과 연이어 통하는 가스유통로(210)가 형성된다. 예를 들면 He가스를 별도로 마련된 가스공급 유니트(도시않됨)으로부터 가스도입관(209)에 공급함으로써, 이 He 가스는 가스유통로(210)로 공급될 수 있다. 이 경우에, 냉매에 의하여 소정의 온도로 설정된 서셉터 지지대(203)로부터의 냉기가 He 가스로 전달된다. 이러한 방식으로 냉각된 He 가스에 의하여, 정전척(208)에 의하여 놓여지고 고정된 반도체웨이퍼 W가 소정의 온도로 냉각된다 서셉터(207)는 처리실(201)의 외부에서, 블록킹 콘덴서(211) 및 매칭회로(212)를 통하여 RF 전원(213)에 접속된다. 이 RF 전원(213)은 예를 들면 13.56MHz의 RF 전력을 서셉터로 인가한다. 정전척(208)은 폴리이드미막과 같은 절연체가 예를 들면 전기분해 동박으로 구성된 도전층(214)의 상부및 하부면에 고착된 구성을 가진다. 이 도전층(214)은, 공급 리이드선(216)을 통하여 처리실(201)의 외부의 고압 DC 전원(217)에 접속된다. 고압 DC 전원(217)이 DC 전압을 도전층(214)에 인가할 때, 웨이퍼 W는 쿨롱의 힘에 의하여 정전척(208)에 의하여 흡착 및 유지된다.
처리실(201)의 상부에는, 접지선(221)을 통하여 접지된 상부전극(222)이 마련된다. 이 상부전극(222)은 중공부(223) 및 서셉터(207)와 대향하는 대향면(224)을 가진다. 대향면(224)은 아모포스 카본과 같은 재료로 만들어진다. 중공부(223)와 연이어 통하는 다수개의 배출구(225)가 대향면(224)에 형성된다. 중공부(223)와 연이어 통하는 가스도입부(226)가 상부전극(222)의 상부에 마련된다. 따라서, 처리가스가 별도로 마련된 처리가스 공급유니트(도시않됨)로부터 가스도입부(226)로 공급될 때, 이 처리가스는 서셉터(207)를 향하여 배출구(225)로부터 균일하게 배출된다.
처리가스(201)의 배출 시스템은 다음과 같다. 배출파이프(231)는 처리실(201)의 바닥의 근방에 마련되며 진공펌프와 같은 배출수단(232)에 접속된다. 이 배출수단(232)의 작용에 의하여, 처리실(201)이 배기되고 예를 들면 0.5Torr의 소정의 감압된 분위기로 유지된다.
도 27에서 나타낸 바와 같은 창 유니트(241)가 처리실(201)의 측벽(201a)에 형성된다. 이 창 유니트(241)는 다음의 구성을 가진다. 즉, 구멍(242)은 측벽(201a)을 통하여 연장하도록 형성된다. 부가적으로, 구멍(242)보다 큰 홈부(243)가 구멍(242)의 외부에 형성된다. 장착홈(244)은 이 홈부(243)의 내에 처리실(201)의 측벽에 형성되어 구멍(242)을 둘러싸게 된다. 0링(245)이 이 장착홈(244)에 장착되며, 투명부재(246)가 0링(245)의 외부로부터 홈부(243)내에 장착된다. 또한, 적절한 착설부재(247)가 투명부재(246)의 외부로부터 측벽(201a)에 대하여 밀어지도록 고정되며, 이에 의하여 투명부재(246)를 측벽(201a)에 고정하게 된다.
투명부재(246)는 석영유리와 같은 재료로 구성되며, 전체적으로는 사각형의 평행한 관의 형상을 가진다. 투명부재(246)는 홈부(243)보다 약간 작다. 따라서, 투명부재(246)가 가열에 의하여 팽창하더라도, 이 팽창은 감수될 수 있으며, 결과적으로 파손이 방지된다. 2개의 상부 및 하부장착홈(251) 및 (252)이 투명부재(246)의 외부면에 형성된다. 가열유니트로서 바 카트리지 히터(253)가 각 장착홈(251) 및 (252)내에 착설된다.
이 착설은 이하에서와 같다. 즉, 도 28에서 나타낸 바와 같이, 카트리지 히터(253)는 그 카트리지 히터(253)의 양 끝단에 부착된 실리콘 고무부재(254) 및 (255)로써 장착홈(251, 252)내에 놓여진다. 계속하여, 도 27에서와 같이, 열전달 시멘트(256)가 장착홈(251, 252)의 내부벽과 카트리지 히터(253)의 사이에 채워지고, 이에 의하여 그들 사이의 틈새를 채우고 히터를 고정하게 된다. 이 열전달 시멘트(256)는 약 400℃의 열저항성을 가지며, 매우 높은 열전도성을 가지는 재료로 구성된다.
투명부재(246)는 열전쌍등에 의하여 구성된 온도검출기(257)를 더욱 포함한다. 온도검출기(257)로부터의 검출 신호는 도 26에서 나타낸 온도제어기(258)로 공급된다. 온도제어기(258)는 이 검출신호에 근거하여 카트리지 히터(253)를 제어한다. 계속하여, 투명부재(246)는 예를 들면 +100℃와 +300℃사이의 임의의 온도로 설정 및 유지된다.
도 27, 도 29 및 도 30에서 나타낸 바와 같이, 열전달을 차단하는 차열홈(259)이 처리실(201)측에투명부재(256)의 표면상에 형성된다. 도 30에서 나타낸 바와 같이, 이 차열홈(259)은 0링(245)과 접촉된 부분 A(도 30에서 사선 부분)과 2개의 카트리지 히터(253)의 사이에 형성되어 카트리지 히터(253)를 둘러싸도록 된다. 이러한 구성의 창 유니트(241)의외부에는, 도 26에서의 종점 검지장치(261)가 배치된다. 종점검지장치(261)는 투명부재(246)를 통하여 처리실(201)내의 상부전극(222)과 서셉터(207)사이에서 발생된 플라즈마 방출을 검지하기 위한 광검출기(260)를 포함하여 구성된다.
상술한 구성을 가지는 플라즈마 에칭시스템에 있어서, 처리실(201)의 측벽에 마련된 게이트밸브(도시않됨)가 제일 먼저 개방되고, 웨이퍼 W가 반성아암과 같은 반송유니트(도시않됨)에 의하여 처리실(201)내로 반송된다. 웨이퍼 W는 정전척(208)상의 소정의 위치에 놓여지고, 처리유니트는 처리실(201)의 외부로 이동한다.
그 후에, 웨이퍼 W는 고전압 DC 전원(217)로부터의 DC 전압의 인가에 의하여 정전척(208)에 흡착 및 유지된다.
계속하여, CF4가스와 같은 처리가스가 처리가스 공급유니트로부터 가스도입부(226)로 공급되고 상부전극(222)의 배출구멍(225)으로부터 웨이퍼 W를 향하여 배출된다.
동시에, 배출수단(232)은 예를 들면 0.5Torr에서 처리실(201)의 내부압력을 유지하도록 작용한다. 그리고 RF 전원(213)은 예를 들면 13.56MHz의 주파수와 1kw의 전력인 RF 전원을 서셉터(207)에 인가한다. 결과적으로, 플라즈마는 웨이퍼 W상에 소정의 에칭공정을 수행하기 위하여 상부전극(222) 및 서셉터(207)의 사이에 발생된다. 이 플라즈마의 방출은 창 유니트(241)의 투명부재(246)을 통하여 종점검지장치(261)의광검출기(260)에 의하여 검지되며, 그에 의하여 플라즈마 에칭처리의 종점이 결정된다. 정상상태에서의 방출강도가 100이라고 가정할 때, 예를 들면, 방출강도가 60으로 떨어지는 점이 플라즈마 에칭의 종점으로서 결정된다. 이 경우에, 반응생성물의 부착을 방지하기 위하여 처리실(201)측의 투명부재(246)의 표면이 예를 들면 200℃로 카트리지 히터(253)에 의하여 가열된다. 이 가열의 전도는 0링(245)과 각 카트리지 히터(253)사이에 형성된 차열홈(259)에 의하여 차단된다. 따라서, 열은 처리실(201)의 측벽(201a)과 투명부재(246)사이의 밀폐성을 보장하는 0링(245)에 용이하게 전도되지 않는다. 따라서, 0링(245)에 전ㄷ되는 열량은 0링(245)의 온도에 있어서의 큰 증가를 방지하도록 크게 감소되며 어떠한 열의 결함도 없다. 결과적으로, 처리실(201)의 측벽(201a)과 투명ㅂ재(246)사이의 기밀상태도 잘 유지된다.
부가적으로, 열의 방사는 열전도가 차열홈(259)에 의하여 차단되므로 억제된다. 따라서, 카트리지 히터(253)에 의하여 가열되어야 하는 영역은 제일 먼저는 차열홈(259)에 의하여 둘러싸인 영역이며, 이 영역은 효과적으로 가열된다. 더우기, 높은 열전도율의 열반송 시멘트(256)가 투명부재(246)의 장착홈(251, 252)의 내부벽과 각 카트리지 히터(253)의 사이에 채워진다. 결과적으로, 카트리지 히터(253)에 의하여 직접적으로 발생되는 열이 투명부재(246)에 효과적으로 전달된다. 이는 가열될 영역에 관하여 카트리지 히터(253)의 가열효율을 증진한다. 또한, 실리콘고무 부재(254) 및 (255) 및 열전달 시멘트(256)의 조합은 어떠한 느슨해짐이 없이 장착홈(251)내에서 각 카트리지 히터(253)를 안정적으로 장착하는 것이 가능하도록 한다. 부가적으로, 실리콘 고무부재(254) 및 (255)는 그 자체의 가열에 의하여 카트리지 히터(253)의 팽차을 허용한다. 따라서, 투명부재(246)는 카트리지 히터(253)의 팽창에 따른 장착홈(251) 및 (252)의 안쪽 벽상에 과도한 압력이 가해져도 충격에 대하여 보호될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 실시예에 있어서는, 투명부재(246)는 단순한 구성을 가지며, 이는 처리실(201)의 측벽(201a)과 투명부재(246)사이의 밀폐를 보장하는 0링(245)에 대한 열의 영향을 방지한다. 이는 또한 카트리지 히터(253)의 가열효율을 크게 개선하는 것이 가능하게 한다. 결과적으로, 투명부재를 효과적으로 가열하는 것이 가능하며 창에 대한 반응생성물의 고정을 억제한다.
비록 본 실시예는 플라즈마 에칭 시스템을 예로 들어 기술되었으나, 본 실시예는 이 시스템에 한정되는 것은 아니다. 예를 들며, 본 실시예는 애싱 시스템 및 CVD 시스템과 같은 다른 플라즈마 처리시스템에 적용할 수 있다.
[실시예 6]
투명부재로서의 창은 이하의 방식으로 처리실의 측벽에 고정된다. 즉, 처리실의 측벽내에 형성된 관통구멍의 크기보다 큰 크기의 판형상 투명부재가 적절한 장착부재에 의하여 외부로부터(분위기로부터) 관통구멍의 주변부에 대하여 늘리어진다. 따라서, 투명부재는 처리실의 측벽내로 침투한다; 다시 말해서, 홈부는 처리실의 내부벽내에 형성된다. 홈부가 이 경우에서와 같이 처리실의 내부벽내에 형성될 때, ㅊ리실내에서 발생한 플라즈마의 상태는 불균일하게 되는 경향이 있다. 이는 홈부의 구석부에서의 비정상적인 방출을 일으킬 수 있으며, 소정의 플라즈마 처리를 불가능하게 한다.
한편, 플라즈마의 방출을 검지하거나 또는 플라즈마의 상태를 관찰하기 위하여, 투명부재는 처리실내의 테이블상에 놓여진 피처리물이 보여질 수 있을 것이 가정되어야 한다. 부가적으로, 플라즈마 처리에 대한 종점검지의 정확도를 증가하기 위하여는, 전달된 광의 반발등을 고려함으로써, 투명부재를 통하여 전달된 플라즈마의 광축이 투명부재의 표면에 직각으로 장착되어야 한다. 그러나, 판형상의 투명부재가 사용되는 한, 관통구멍의 위치 및 투명부재는 처리실의 측벽의 거의 중앙에 한정될 필요가 있다. 이는 밸브와 같은 부재 또는 기타 부품이나 종점 검지장치의 광검출기의 배열을 제한한다.
따라서, 본 실시예는, 처리실내의 플라즈마의 상태에 해를 주는 일이 없이 플라즈마 처리가 안정적으로 수행될 수 있으며, 플라즈마 처리의 종점이 정확하게 검지될 수 있는 방법을 제공한다. 보다 상세하게는, 본 실시예는, 처리실의 외부로부터 처리실의 내부벽으로 형성된 관통구멍이 마련되고 처리실내에서 발생된 플라즈마 방출을 처리실의 외부로 전달하는 투명부재와, 투명부재를 통하여 전달된 플라즈마 방출을 수납하기 위한 광수납 유니트를 포함하여 구성되며, 투명부재는 관통구멍내에 끼워질 수 있는 형상을 가지며, 처리실측의 투명부재의 주된 면은 측벽의 내부표면과 동일한 높이인 것을 특징으로 한다.
본 실시예에 있어서, 처리실의 내부에서 외부로 플라즈마의 방출을 위한 투명부재의 처리실측의 주된 표면은 처리실의 측벽의 내부면과 동일한 면이 되도록 형성된다. 따라서, 처리실의 내부벽에는 어떠한 홈부도 형성되지 않는다. 이는, 처리실내에서 발생된 플라즈마의 상태에 영향을 주지 않고서 플라즈마 처리의 종점을 검지할 수 있도록 한다. 부가적으로, 처리실측의 투명부재의 주된 표면이 처리실의 측벽의 내부면과 동일한 높이이므로, 처리실의 내부벽이 곡선이더라도, 처리실의 내부벽의 전체 표면의 어떤 위치에서도 플라즈마 방출의 광축을 투명부재에 수직하게 하는 것이 가능하게끔 투명부재를 마련하는 것이 가능하다. 따라서, 투명부재가 처리실의 측벽의 임의의 위치에 마련될 수 있다. 이는 따라서, 투명부재로부터의 플라즈마 방출을 검지하는 광탐지기의 위치의 설치 자유도를 증가시키며, 플라즈마 처리 시스템에 필요한 플라즈마 상태 감시유니트 또는 기타 구성부의 배열에 있어서의 자유도를 증가시킨다.
도 31는 본 실시예의 종점 검지방법에 사용되는 플라즈마 에칭시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 26에서와 동일한 참조부호는 도 31에서와 동일한 부분을 나타내며, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도32에서 나타낸 바와 같은 창 유니트(341)는 처리실(201)의 측벽(201a)내에 마련된다. 이러한 구성을 이하에서 상세히 설명한다. 그의 개구가 대략 연장된 타원형을 한 관통구멍(342)이 측벽(201a)내에 형성된다. 관통구멍(342)보다 큰 홈부(343)가 관통구멍(342)의 외부에 형성된다. 장착홈(344)이 이 홈부(343)내에서 처리실(201)의 측벽면의 일부에 형성되어 관통구멍(342)을 둘러싸게 된다. 0링(345)은 장착홈(344)내에 끼워진다. 투명부재(350)의 장착부(351)는 관통구멍(342)내에 끼워지고, 장착부(351)의 잠금부(352)가 홈부(343)내에 잠그어진다. 적절한 착설부재(346)가 볼트(347)에 의하여 잠금부(352)의 외부로부터 측벽(201a)에 대하여 눌려지도록 고정된다.
투명부재는 도 33, 34 및 도 35에서 나타낸 형상을 가진다. 투명부재(350)의 전체적인 외부형상은 잠금부(352)로부터 수직으로 연장된 장착부(351) 및 잠금부(352)에 의하여 형성된다. 투명부재(350)의 재료는, 예를 들면 석영유리이다. 도 35에서와 같이, 처리실(201)측의 장착부(351)의 끝단면(351a)이 측벽(201a)의 안쪽 둘레면(201b)의 곡률과 동일한 곡률을 가진 곡면으로 성형된다. 따라서, 이 장착부(351)가 관통구멍(342)내에 장착될 때, 측벽(201a)의 안쪽 둘레면(201b) 및 끝단면(351a)이 상호간에 일치하게 된다.
임의의 수, 예를 들면 4개의 잠금핀(353) 및 동일한 수의 잠금핀(354)이 각각 잠금부(351)의 상부 및 하부 내부면상에 상호 대향하여 형성된다. 이들 잠금핀(353) 또는 (354)들은 장착부(351)의 끝단벽(351b)을 따라 이들 사이에서 소정의 간격을 두고 배열된다. 테이프 형상의 히이터(355)들이 끝단벽(351b)과 잠금핀(353) 및 끝단벽(351b)과 잠금핀(354) 사이의 위치에서 끝단벽(351b)의 내부면에 고정된다. 예를 들면 얇은 스테인레스판으로 구성되는 덮개판(357) 및 실리콘 고무(356)가 각 히터(355) 및 잠금핀(353) 또는 (354)의 사이에 눌려 있다. 각 히터(355)는 이러한 방식으로 투명부재(350)의 내에 마련되므로, 어떠한 위치의 어긋남도 일어나지 않는다.
부가적으로, 도 34에서와 같이, 비관통 구멍(358)이 장착부(351)의 끝단벽(351b)내에 형성되며, 온도센서(359)가 이 구멍(358)내에 장착된다. 이 온도센서(359)로부터의 검지신호가 온도제어기(360)로 공급된다. 이 온도 제어기(360)는 이 검지신호의 근거하에 히터(355)를 제어한다. 또한, 투명부재(350)의 장착부(351)의 끝단벽(351b)은 예를 들면 +100℃ 및 +300℃사이의 주어진 온도로 설정 및 유지된다.
도 31 및 도 36에서 나타낸 바와 같이, 종점검지 장치(362)는 상술한 구성과 함께 투명부재(350)를 포함하는 창 유니트(341)의 외부에 배열된다. 이 종점검지장치(362)는 투명부재(350)의 장착부(351)의 끝단벽(351b)을 통하여 서셉터(207)와 상부전극(222) 사이의 공간에 있는 처리실(201)내의 처리공간 S에서 발생한 플라즈마 방출을 검지하기 위한 광검출기(361)를 포함한다. 본 실시예에 있어서, 도 36에서 나타낸 바와 같이, 종점검지장치(362)는 광검출기(361)의 광수납축이 처리공간 S의 정확하게 중앙에 위치하도록, 즉 웨이퍼 W의 중앙과 창유니트(341)의 중앙을 연결하는 선이 광검출기(361)의 광수납축과 일치하도록 구성된다.
상술한 구성의 플라즈마 에칭시스템에 있어서, 플라즈마 처리용 종점검지 및 웨이퍼 W용 플라즈마 에칭처리는 실시예 5에서 기술된 것과 동일한 절차를 따른다. 본 실시예에 있어서, 플라즈마 방출을 전송하기 위한 투명부재(350)는 장착부(351)의 끝단면(351a)이 상술한 바와 같이 측벽(201a)의 내면(201b)과 동일한 높이로 되도록 형성된다. 따라서, 플라즈마 에칭처리를 수행하기 위하여 발생된 플라즈마의 상태에 영향을 미치지 않고서 웨이퍼 W에 대한 소정의 플라즈마 에칭처리르 수행하는 것이 가능하다.
도 36에서 나타낸 바와 같이, 투명부재(35)는 처리실(201)의 측벽(201a)의 중앙에 형성되지 않는다. 그러나, 플라즈마 광축이 투명부재(350)의 장착부(351)의 끝단벽(351b)을 통하여 직각으로 통과하므로, 투명부재(350)는 플라즈마 방출의 회절등의 일이 발생하지는 않는다. 이러한 이유로, 플라즈마 방출이 정확하게 검지될 수 있으며, 플라즈마 처리에 대한 종점검지가 높은 정확도로 수행될 수 있다. 이는 투명부재(350) 및 종점 검지장치(362)의 위치에 있어서의 자유도를 증진시키는 것이며, 각 구성부의 배치 또는 플라즈마 처리 시스템의 설계를 용이하게 한다.
한편, 플라즈마 에칭처리동안에, 투명부재(350)의 장착부(351)의 끝단면(351a)에 대한 반응생성물의 부착을 방지하기 위하여 끝단벽(351b)은 예를 들면 200℃로 히터(355)에 의해 가열된다. 이 가열은 또한 투명부재(350)의 잠금부(352)와 처리실(201)의 측벽(201a)사이에 마련된 0링(345)으로도 전도된다. 그러나, 끝단벽(351b)을 가열하는 히터(355)는 잠금부(352)로부터 돌출한 장착부(351)의 끝단에 위치된다. 따라서, 0링(345)과 접촉한 히터(355)로부터 잠금부(352)까지의 거리는 돌출부를 형성하는 장착부(351)의 측벽(351c) 및 (351d)에 의하여 크게 설정된다. 투명부재(350)의 재료로서의 석영유리는 낮은 열전도도를 가지므로, 이들 측벽(351c) 및 (351d)은 0링(345)으로의 열의 전달을 크게 억제하는 차열벽으로서 기능한다. 예를 들어, 끝단벽(351b)자체의 온도가 200℃라 하더라도, 잠금부(352)의 온도는 약 100℃로 감소될 수 있다. 이러한 이유로, 0링(345)의 온도는 크게 증가되지는 않으며, 어떠한 열변형도 일어나지 않는다. 도한, 0링(345)은 내구성이 증대될 수 있다. 따라서, 히터(355)가 투명부재(350)를 가열하더라도, 투명부재의 측벽(201a)의 기밀성이 저하되지 않는다. 즉, 처리실(201)내의 기밀성의 양호하게 유지된다. 이는, 소정의 플라즈마 에칭처리를 수행하는 것이 가능하게 한다.
본 실시예에 있어서, 투명부재(350)의 장착부(351)는 잠금부(352)로부터 수직으로 돌출한다. 그러나, 도 37에서 나타낸 바와 같이, 잠금부(371)로부터 소정의 각도로 장착부(372)가 돌출하고, 끝단벽(375a)가 처리공간 S의 대략 중앙부와 대면하는 투명부재(373)를 사용하는 것도 가능하다. 이 경우에, 투명부재(373)는 측벽(201a)의 끝단에 보다 근접하여 장착될 수 있다. 부가적으로, 플라즈마 처리의 종점검지의 정확도가 본 실시예의 투명부재(350)의 경우와 달라지지 않는다. 또한, 이러한 구성의 투명부재(373)의 사용은 전체적인 플라즈마 시스템 및 각 구성부의 배치의 설계를 용이하게 한다. 또한, 본 발명은 본 실시예의 플라즈마 시스템에도 적응된다. 그러나, 본 발명은 애싱시스템 및 CVD 시스템과 같은 기타의 플라즈마 처리시스템에도 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예의 종점검지 방법에 있어서는 플라즈마 처리의 종점이 처리실내에서 발생되는 플라즈마의 상태에 의하여 영향을 받지 않고 정확하게 검지될 수 있으며, 따라서 수율을 개선하게 된다. 부가적으로, 투명부재의 장착위치에 있어서의 자유도가 증가되고, 플라즈마 처리시스템의 설계에 있어서의 자유도가 또한 증가된다.
부가적인 장점 및 변경은 당업자에게 있어 명백하다. 따라서, 본 발명은 그의넓은 실시형태에 있어서, 이상에서 기술된 실시예에서와 같은 특정한 부분, 기술, 대표적인 장치에 한정되는 것이 아니다. 따라서, 다양한 첨부된 특허청구의 범위및 그의 등가물에 의하여 정의되는 바와 같은 일반적인 발명개념의 범위및 요지로부터 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변경이 만들어질 수 있다.

Claims (14)

  1. 피처리물에 대하여 플라즈마를 사용한 처리가 수행될 때, 광검출기 수단에 의하여 플라즈마내의 2개의 활성종의 2개의 특정 파장대역에 있어서의 방출 스펙트럼을 연속적으로 검지하는 단계와;
    한 시간주기 동안의 방출 스펙트럼의 방출강도의 합계평균치를 계산하는 단계와;
    각각 상기 평균치 및 시간사이의 관계를 나타내며, 상호간에 경사가 동일한 2개의 그래프를 만드는 단계와,
    계수를 얻기 위하여 2개의 그래프사이의 편차 또는 비율을 계산하는 단계와;
    게수 및 새로 얻어진 방출강도를 사용하여 계산치를 얻는 단계; 및
    계산치가 소정의 기준치를 초과하는 점을 처리의 종점으로서 결정하는 단계를 포함하여 구성되는 종점 검지방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 활성종의 특정 파장대역은 상기 활성종의 방출강도가다른 활성종의 방출강도의 피이크치보다 강하게 나타나는 영역으로 설정되는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 활성종은 플라즈마 처리에 의하여 형성된 반응생성물 및 처리가스의 성분으로 구성되는 군으로부터 선택되는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기활성종의 특정 파장대역은 실리콘의 방출강도의 피이크치를 포함하지 않는 영역으로 설정되는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 플라즈마를 사용하는 처리가 에칭인 방법.
  6. 피처리물에 대하여 플라즈마를 사용한 처리가 수행될 때, 광검출기 수단에 의하여 플라즈마내의적어도 한개의 제1활성종의 활성종의 특정 파장대역에 있어서의 방출 스펙트럼과 적어도 한개의 제2활성종의 방출강도의 피이크치를 연속적으로 검지하는 단계와;
    한 시간주기 동안의 방출 스펙트럼의 방출강도의 합계평균치를 계산하는 단계와;
    각각 상기 평균치 및 시간사이의 관계와 상기 피이크치 및 시간사이의 관계를 나타내며, 상호간에 경사가 동일한 2개의 그래프를 만드는 단계와,
    계수를 얻기 위하여 피이크치와 방출강도사이의 편차 또는 비율을 계산하는 단계와;
    게수 및 새로 얻어진 방출강도를 사용하여 계산치를 얻는 단계; 및
    계산치가 소정의 기준치를 초과하는 점을 처리의 종점으로서 결정하는 단계를 포함하여 구성되는 종점 검지방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1활성종의 특정 파장대역 또는 상기 제2활성종의 방출강도의 피이크치는 상기 제1 도는 제2활성종의 방출강도가 다른 활성종의 방출강도들의 피이크치들보다 강하게 나타나는 영역에 설정되는 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제1 또는 제2활성종은 플라즈마 처리에 의하여 형성되는 반응생성물 및 처리가스의 성분으로부터 구성되는 군으로 부터 선택되는 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 제1활성종의 특정 파장대역 및 상기 제2활성종의 방출강도의 피이크치는 실리콘의 방출강도의 피이크치를 포함하지 않는 영역에 설정되는 방법.
  10. 제6항에 있어서, 일산화탄소의 방출강도의 피이크치가 상기 제2활성종의 피이크치로서 사용되는 방법.
  11. 제6항에 있어서, 플라즈마를 사용하는 처리가 에칭인 방법.
  12. 플라즈마를 사용한 처리가 피처리물에 대하여 수행될 때의 2개의 특정 파장대역에서 발생한 방출 스펙트럼을 광검출수단을 사용하여 검지함으로서 얻어지는 방출스펙트럼의 방출강도의 합계 평균치를 계산하기 위한 합계평균치 계산수단과;
    계산치를 얻기 위하여 합계평균치들 사이의 편차 또는 비를 계산하기 위한 계산수단과;
    각각 상기 평균치 및 시간사이의 관계를 나타내며, 상호간에 경사가 동일한 2개의 그래프를 만드는 수단; 및
    계산치가 소정의 기준치를 초과하는 점을 종점으로 결정하기 위한 결정수단을 포함하여 구성되는 종점 검지장치.
  13. 처리실내에 배치되며, 이들 중의 한개에 피처리물이 놓여지며, 그들 사이에 고주파전원을 인가함으로써 처리가스를 플라즈마로 변화하는 한쌍의 전극과;
    상기 처리실내의 플라즈마로부터 플라즈마로부터 방출된 광을 집속하기 위한 광집속수단과;
    상기광집속수단에 의하여 집속된 광으로부터의 방출 스펙트럼을 검지하기 위한 광검출 수단과;
    상기 광검출수단으로부터의 정보의 근거하에 각 방출스펙트럼에 대한 방출강도의 합계평균치를 계산하기 위한 합계평균치 계산수단과;
    계산치를 얻기 위하여 합계평균치들 사이의 편차 또는 비를 계산하기 위한 수단과;
    각각 상기 평균치 및 시간사이의 관계를 나타내며, 상호간에 경사가 동일한 2개의 그래프를 만드는 수단; 및
    계산치가 소정의 기준치를 초과하는 점을 처리의 종점으로서 결정하는 결정수단을 포함하여 구성되는 플라즈마 처리시스템.
  14. 제13항에 있어서, 플라즈마를 사용하는 처리가 에칭인 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100704108B1 (ko) * 1999-11-05 2007-04-05 액셀리스 테크놀로지스, 인크. 무산소 플라즈마 공정에서의 종점 검출 방법
KR101570657B1 (ko) * 2010-04-30 2015-11-23 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 공유 진공 펌프를 구비한 트윈 챔버 프로세싱 시스템
KR20210157394A (ko) * 2020-06-16 2021-12-28 주식회사 히타치하이테크 플라스마 처리 장치 및 플라스마 처리 방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10522429B2 (en) 2015-11-30 2019-12-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method of manufacturing semiconductor device
KR20200058181A (ko) 2018-11-19 2020-05-27 정지우 립스틱 용기
KR20220167049A (ko) * 2021-06-11 2022-12-20 삼성전자주식회사 플라즈마 생성부를 포함하는 전자 장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100704108B1 (ko) * 1999-11-05 2007-04-05 액셀리스 테크놀로지스, 인크. 무산소 플라즈마 공정에서의 종점 검출 방법
KR101570657B1 (ko) * 2010-04-30 2015-11-23 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 공유 진공 펌프를 구비한 트윈 챔버 프로세싱 시스템
KR20210157394A (ko) * 2020-06-16 2021-12-28 주식회사 히타치하이테크 플라스마 처리 장치 및 플라스마 처리 방법
US11875978B2 (en) 2020-06-16 2024-01-16 Hitachi High-Tech Corporation Plasma processing apparatus and plasma processing method
KR102629845B1 (ko) * 2020-06-16 2024-01-29 주식회사 히타치하이테크 플라스마 처리 장치 및 플라스마 처리 방법

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