KR20000045276A - Method for detecting etch termination point - Google Patents

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KR20000045276A
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Abstract

PURPOSE: A method for detecting an etch termination point is provided to detect an etch termination point exactly in a short time when a hard mask of a thin thickness is etched. CONSTITUTION: A method for detecting an etch termination point comprises the steps of irradiating light into an upper film, filtering photo signals emitted from an etch residual product and a lower film by use of filters(10,11), converting the filtered photo signals into electric signals by use of converters(20,21), and calculating a difference between the electric signals by use of a comparator(30) to detect a point of time, in which the difference is steeply lowered, as an etch termination point.

Description

반도체 소자의 식각 종말점 검출 방법.Etch end point detection method of a semiconductor device.

본 발명은 반도체 소자의 식각 종말점 검출 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 금속 배선 상부에 증착된 반사 방지막과 하드 마스크(hard mask)간의 계면까지 식각하기 위한 종말점을 검출하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for detecting an etching end point of a semiconductor device, and more particularly, to a method for detecting an end point for etching to an interface between an antireflection film and a hard mask deposited on a metal wiring.

일반적으로 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법은 다음과 같다. 절연막상에 티타늄/티타늄질화막과 같은 확산 방지막을 증착하고, 확산 방지막상에 알루미늄과 같은 금속 배선막을 증착한다. 이어서, 후속 공정인 노광 공정에서 금속 배선막에서 빛이 난반사되는 것을 방지하기 위한 티타늄/티타늄질화막과 같은 반사 방지막을 금속 배선막 상부에 증착한다.In general, the metal wiring formation method of a semiconductor device is as follows. A diffusion barrier film such as a titanium / titanium nitride film is deposited on the insulating film, and a metal wiring film such as aluminum is deposited on the diffusion barrier film. Subsequently, an antireflection film, such as a titanium / titanium nitride film, is deposited on the metal wiring film to prevent diffuse reflection of light in the metal wiring film in a subsequent exposure process.

이러한 방법에 의해 형성된 금속 배선막은 포토레지스트를 이용한 리소그래피 방법에 의해서 패터닝된다. 리소그래피 방법은 마스크에 빛을 조사하여 반사 방지막상에 도포되어 있는 포토레지스트를 원하는 패턴으로 형성하는 노광 공정을 포함한다. 즉, 노광 공정에서 빛이 금속 배선막에서 반사되어 포토레지스트에 노치를 형성시키므로써, 패턴 크기의 균일도를 저하시킬 우려가 있기 때문에, 전술된 바와 같이 반사 방지막을 금속 배선막상에 증착하게 된다.The metal wiring film formed by this method is patterned by the lithography method using a photoresist. The lithographic method includes an exposure step of irradiating light with a mask to form a photoresist applied on an antireflection film in a desired pattern. That is, since the light is reflected from the metal wiring film in the exposure step to form a notch in the photoresist, the uniformity of the pattern size may be lowered. Thus, the antireflection film is deposited on the metal wiring film as described above.

그런데, 패턴의 크기가 점점 줄어드므로써, 반사 방지막으로 빛의 난반사를 억제시키는데는 한계가 도달하였다. 그래서, 최근에는 반사 방지막상에 절연막을 증착하여, 빛의 난반사를 방지하였다.However, as the size of the pattern gradually decreased, the limit for suppressing diffuse reflection of light with the anti-reflection film was reached. Therefore, in recent years, an insulating film is deposited on the antireflection film to prevent diffuse reflection of light.

한편, 포토레지스트를 노광 공정을 통해 패터닝하고, 이어서 패터닝된 포토레지스트를 식각 마스크로 하여 금속 배선막을 식각하여, 원하는 패턴으로 형성하게 된다.On the other hand, the photoresist is patterned through an exposure process, and then the metal wiring film is etched using the patterned photoresist as an etch mask to form a desired pattern.

따라서, 이러한 식각 공정시, 절연막을 하드 마스크로 형성하기 위해서 또한 반사 방지막과 금속 배선막 및 확산 방지막을 식각해서 원하는 패턴으로 형성하기 위해서 2번의 식각 공정을 실시해야 하는데, 절연막과 금속 재질인 반사 방지막의 물성이 다르기 때문에, 서로 다른 식각 가스를 사용해야 한다. 즉, 하드 마스크 형성을 위한 식각시에는, F 계열의 CHF3와 같은 식각 가스를 사용하고, 반사 방지막 식각시에는, Cl 계열의 BCl3/Cl2와 같은 식각 가스를 사용해서, 2번의 식각 공정을 실시해야만 한다.Therefore, in this etching process, two etching processes are required to form an insulating film as a hard mask and to etch the antireflection film, the metal wiring film, and the diffusion prevention film into a desired pattern. Because of their different properties, different etching gases should be used. That is, in etching for forming a hard mask, an etching gas such as CHF 3 of F series is used, and an etching gas such as BCl 3 / Cl 2 of Cl series is used to etch the antireflection film, thereby performing two etching processes. Must be done.

이때, 하드 마스크와 반사 방지막의 계면에서 식각 제어가 정확하게 이루어져야 한다. 그 이유는, F 계열의 식각 가스는 반사 방지막과 반응하여 화합물을 발생시키고, 이 화합물은 부식 성장의 근원으로 작용하기 때문이다. 또한, 반사 방지막에 대한 식각 속도보다 하드 마스크에 대한 식각 속도가 빠르기 때문에, 도 1과 같이, 식각후 금속 배선이 위에서 아래로 폭이 늘어나는 슬로우프(slope) 형상을 이루게 됨과 아울러 식각 전압도 증가된다. 금속 배선이 슬로우프 형상을 갖고 식각 전압이 증가되면, 다층 금속 배선간의 전류 흐름에 대한 시간 차이를 발생시키기 때문에, 소자의 작동을 불안정하게 하고 또한 금속 배선 형성 후 층간 절연막을 증착하는데 어려움이 유발된다.At this time, the etching control should be precisely performed at the interface between the hard mask and the anti-reflection film. This is because the F series etching gas reacts with the antireflection film to generate a compound, which acts as a source of corrosion growth. In addition, since the etching speed with respect to the hard mask is faster than the etching rate with respect to the anti-reflection film, as shown in FIG. 1, the metal wiring after the etching is formed in a slope shape in which the width increases from the top to the bottom, and the etching voltage is also increased. . If the metal wiring has a slow shape and the etching voltage is increased, it causes a time difference in the current flow between the multi-layered metal wirings, which makes the operation of the device unstable and also causes difficulty in depositing the interlayer insulating film after the metal wiring is formed. .

따라서, 하드 마스크 형성을 위한 식각시, 반사 방지막이 노출되는 시점에서 정확하게 식각 동작이 정지되어야 하고, 이를 위해 식각 종말점을 정확하게 검출해야 한다.Therefore, during etching for forming the hard mask, the etching operation must be stopped exactly at the time when the anti-reflection film is exposed, and the etching end point must be accurately detected for this purpose.

종래에는, 하드 마스크 형성을 위한 식각 공정시 발생되는 부산물에서 발생되는 광방출 신호(optical emission signal)의 추이를 추적하여 식각 종말점을 결정하였다.Conventionally, the etching end point was determined by tracking the trend of the optical emission signal generated from the by-product generated during the etching process for forming the hard mask.

그러나, 상기된 종래의 식각 종말점 검출 방법은 다음과 같은 문제점을 안고 있다.However, the conventional etching endpoint detection method has the following problems.

우선, 식각 공정 초기에는 플라즈마가 발생되어 안정화되는 시간이 필수적으로 필요한데, 안정적인 광방출 신호를 얻기 위해서는 20초 이상의 시간이 필요하다. 그러나, 절연막의 두께는 1,500Å 정도로 매우 얇고, F 계열의 식각 가스로 절연막을 식각하는 속도는 3,500Å/min이므로, 25초 정도면 절연막이 완전히 식각된다. 따라서, 플라즈마를 안정화시키는데 소요되는 시간인 20초를 제외하면, 나머지 5초 동안에 광방출 신호의 추이를 추적해서 식각 종말점을 검출해야 하는데, 시간이 너무 짧아서 정확하지 못하다.First, in the initial stage of the etching process, a plasma is generated and stabilized, but a time required for obtaining a stable light emission signal is 20 seconds or more. However, since the thickness of the insulating film is very thin, about 1,500 kPa, and the speed of etching the insulating film with the F-type etching gas is 3,500 kW / min, the insulating film is completely etched in about 25 seconds. Therefore, except for 20 seconds, which is a time required to stabilize the plasma, it is necessary to track the trend of the light emission signal for the remaining 5 seconds to detect the etch endpoint, but the time is too short to be accurate.

또한, 하드 마스크를 형성하기 위해 사용되는 CHF3가스의 CF2와 CH가 방출하는 파장 대역과 식각 부산물인 SiO, SiF, SiF3, SiF2가 방출하는 파장 대역이 거의 일치하고, CHF3계열의 가스가 방출하는 신호 강도가 식각 부산물보다 매우 크기 때문에, 순수한 식각 부산물의 광방출 신호의 추이만을 추적하기가 매우 곤란하다.In addition, the wavelength band of CF 2 and CH is the emission wavelength band and the etch by-product of SiO, SiF, SiF 3, SiF 2 is released to the CHF 3 gas is almost the same that is used to form a hard mask, and a CHF 3 series Since the signal intensity emitted by the gas is much greater than the etch byproducts, it is very difficult to track only the trend of the light emission signal of the pure etch byproducts.

즉, 횡축이 파장(Å)이고 종축이 광 강도인 도 2에 도시된 그래프에 나타난 것처럼, CHF3계열의 가스가 방출하는 신호 대역이 2,500 내지 4,000Å 정도 범위에서 거의 일치하고, 특히 CHF3계열의 가스가 방출하는 광 강도인 선 ①이 식각 부산물이 방출하는 광 강도인 선 ②보다 매우 크다는 것을 보여주고 있다.That is, as shown in the graph shown in FIG. 2, where the horizontal axis is wavelength and the vertical axis is light intensity, the signal band emitted by the CHF 3 series gas almost coincides in the range of about 2,500 to 4,000 kHz, especially the CHF 3 series. It is shown that the line ①, the light intensity emitted by the gas, is much larger than the line ②, the light intensity emitted by the etching by-product.

그리고, 절연막이 식각되는 시간을 고려해서 식각 종말점을 시간으로 제어할 수도 있는데, 이 경우에는 식각 장비의 식각 속도 편차가 ±10% 정도가 되고 아울러 절연막이 식각되는 두께도 ±10% 정도의 편차를 나타내기 때문에, 반사 방지막 표면의 절연막이 부분 식각되거나 반대로 과도 식각되어 반사 방지막도 식각되는 사태가 발생된다.In addition, the etching end point may be controlled by time in consideration of the time that the insulating layer is etched. In this case, the etching speed deviation of the etching equipment is about ± 10%, and the thickness of the insulating layer is also about ± 10%. Since the insulating film on the surface of the anti-reflection film is partially etched or over-etched, the anti-reflection film is also etched.

절연막이 과도 식각되어 반사 방지막도 식각되면, 상기된 문제점, 즉 금속 배선이 슬로우프 형상으로 형성되고 식각 전압이 높아진다는 문제점이 발생된다. 반대로, 절연막이 부분 식각되면, 반사 방지막과 금속 배선막을 Cl 계열의 BCl3/Cl2와 같은 식각 가스로 식각할 때, 반사 방지막 표면에 잔류된 절연막도 식각하여야 하므로, 식각 시간이 길어질 뿐만 아니라, 포토레지스트의 식각 마진이 부족해지게 되어 금속 배선을 원하는 패턴대로 형성할 수가 없게 된다.When the insulating film is excessively etched and the anti-reflection film is also etched, the above-described problem, that is, the metal wiring is formed in a slow shape and the etching voltage becomes high. On the contrary, when the insulating film is partially etched, when the anti-reflection film and the metal wiring film are etched with an etching gas such as Cl-based BCl 3 / Cl 2 , the insulating film remaining on the surface of the anti-reflection film must also be etched, thereby increasing the etching time. The etching margin of the photoresist becomes insufficient, so that the metal wiring cannot be formed in a desired pattern.

따라서, 본 발명은 종래의 식각 종말점 검출 방법이 안고 있는 제반 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 절연막인 하드 마스크와 금속인 반사 방지막에서 방출되는 광 강도가 크게 다르다는 원리를 이용해서, 얇은 두께의 하드 마스크가 식각되는 짧은 시간내에 식각 동작을 정지시키는 시점을 정확하게 검출할 수 있는 반도체 소자의 식각 종말점 검출 방법을 제공하는데 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve all the problems of the conventional etching end point detection method, using a principle that the light intensity emitted from the hard mask, which is an insulating film, and the anti-reflective film, which is a metal, is significantly different. An object of the present invention is to provide an etching endpoint detection method of a semiconductor device capable of accurately detecting a time point at which an etching operation is stopped within a short time during which a mask is etched.

도 1은 절연막이 과도 식각되어 금속 배선막이 슬로우프 형상으로 형성된 상태를 나타낸 도면1 is a view illustrating a state in which an insulating film is excessively etched to form a metal wiring film in a slow shape.

도 2는 식각 공정시 파장에 따라 광 강도가 변하는 추이를 나타낸 그래프2 is a graph showing the change in the light intensity according to the wavelength during the etching process

도 3은 본 발명에 따른 식각 종말점 검출 방법에 사용되는 보조 장비들의 구성을 나타낸 도면3 is a view showing the configuration of the auxiliary equipment used in the etching endpoint detection method according to the invention

도 4는 본 발명의 검출 방법을 설명하기 위해 식각 부산물과 반사 방지막에서 방출하는 광 강도의 추이를 나타낸 그래프Figure 4 is a graph showing the transition of the light intensity emitted from the etching by-products and the anti-reflection film to explain the detection method of the present invention

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawing-

10,11 ; 광 필터 20,21 ; 신호 변환기10,11; Optical filters 20,21; Signal converter

30 ; 신호 감산기30; Signal subtractor

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 식각 종말점 검출 방법은 다음과 같다.In order to achieve the above object, the etching endpoint detection method according to the present invention is as follows.

반사 방지막상에 증착된 절연막인 하드 마스크를 식각하면서, 하드 마스크의 식각 부산물에서 방출하는 광 신호와, 반사 방지막에서 방출하는 광 신호 각각을 필터링한다. 필터링된 각 광 신호를 전기 신호로 전환하고, 각 전기 신호를 감산한다. 감산된 수치가 초기보다 급격히 줄면, 그 시점을 식각 종말점으로 검출한다. 즉, 하드 마스크의 식각이 거의 완료되면, 식각 부산물도 줄어들게 되므로 광 신호가 줄어들게 된다. 반면에, 하드 마스크가 식각되어 반사 방지막이 노출되면, 반사 방지막에서 방출하는 광 신호는 반대로 증가된다. 따라서, 이 시점에서 식각 부산물의 광 강도에서 반사 방지막의 광 강도를 감산하면, 그 감산치가 초기보다 급격히 줄어들게 되므로, 이 시점을 식각 종말점으로 검출한다.While etching the hard mask, which is an insulating film deposited on the antireflection film, the optical signal emitted from the etching by-product of the hard mask and the optical signal emitted from the antireflection film are respectively filtered. Each filtered optical signal is converted into an electrical signal and each electrical signal is subtracted. If the subtracted value decreases more rapidly than the initial time, the time point is detected as an etch end point. That is, when the hard mask is almost completely etched, the by-products of the hard mask are also reduced, thereby reducing the optical signal. On the other hand, when the hard mask is etched to expose the anti-reflection film, the light signal emitted from the anti-reflection film is increased inversely. Therefore, if the light intensity of the anti-reflection film is subtracted from the light intensity of the etch by-product at this point in time, the subtraction value decreases more rapidly than the initial stage, and thus this point is detected as the etch end point.

상기된 본 발명의 구성에 의하면, 하드 마스크 식각시에 발생된 식각 부산물과 반사 방지막에서 방출하는 각각의 광 강도 차이를 비교하여 식각 종말점을 검출하게 되므로써, 식각 종말점을 정확하게 검출할 수가 있게 된다.According to the above-described configuration of the present invention, the etching end point is detected by comparing the difference in the light intensity emitted from the etching by-product generated during the hard mask etching with the anti-reflective film, thereby accurately detecting the etching end point.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 설명한다.Best Mode for Carrying Out the Invention Preferred embodiments of the present invention will now be described based on the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 식각 종말점 검출 방법에 사용되는 보조 장비들의 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 검출 방법을 설명하기 위해 식각 부산물과 반사 방지막에서 방출하는 광 강도의 추이를 나타낸 그래프이다.3 is a view showing the configuration of the auxiliary equipment used in the etching endpoint detection method according to the present invention, Figure 4 is a graph showing the transition of the light intensity emitted from the etching by-products and the anti-reflection film to explain the detection method of the present invention to be.

먼저, 반도체 소자의 금속 배선은 절연막상에 확산 방지막과 금속 배선막과 반사 방지막 및 절연막이 순차적으로 증착된 구조이다. 최상부에 증착된 절연막은 1,500Å 정도로 매우 얇고, 노광 공정을 통한 패터닝된 포토레지스트를 식각 마스크로 하여 식각되므로써, 하드 마스크로 제조된다. 이어서, 하드 마스크를 이용해서 반사 방지막과 금속 배선막 및 확산 방지막을 식각하므로써, 금속 배선막을 원하는 패턴으로 형성하게 된다. 이때, 하드 마스크 형성을 위한 절연막 식각시에 사용되는 가스는 F 계열의 CHF3이고, 나머지 금속막들을 식각하는데 사용되는 Cl 계열의 BCl3/Cl2이다. 따라서, 전술된 바와 같이, 절연막 식각 공정을 반사 방지막과 절연막 계면 시점에서 정확히 중지하도록, 식각 종말점을 검출해야 한다.First, a metal wiring of a semiconductor device has a structure in which a diffusion barrier film, a metal wiring film, an antireflection film, and an insulating film are sequentially deposited on an insulating film. The insulating film deposited on the top is very thin, such as 1,500 Å, and is etched using the patterned photoresist through the exposure process as an etch mask, thereby producing a hard mask. Subsequently, the anti-reflection film, the metal wiring film, and the diffusion barrier film are etched using a hard mask to form the metal wiring film in a desired pattern. At this time, the gas used for etching the insulating film for forming the hard mask is CHF 3 of the F-based, Cl-based BCl 3 / Cl 2 used to etch the remaining metal films. Therefore, as described above, the etching end point must be detected so that the insulating film etching process is accurately stopped at the anti-reflection film and the insulating film interface.

본 발명에서는 하드 마스크 형성을 위한 절연막 식각시에, 광을 절연막으로 조사하여, 식각 부산물에서 방출하는 광 강도와, 반사 방지막에서 방출하는 광 강도를 이용해서 식각 종말점을 검출한다.In the present invention, during the etching of the insulating film for forming the hard mask, light is irradiated with the insulating film to detect the etching end point using the light intensity emitted from the etching by-product and the light intensity emitted from the antireflection film.

상기와 같이 광을 절연막으로 조사했을 때, 식각 부산물에서 방출하는 광 강도와 반사 방지막에서 방출하는 광 강도의 시간에 따라 추이가 도 4의 그래프에 도시되어 있다. 도 4에 도시된 그래프에서 횡축은 식각 시간(초)이고, 종축은 광 강도이며, 선 ①은 식각 부산물인 2539Å 파장의 SiF의 광 강도이고, 선 ②는 반사 방지막인 4533Å 파장의 티타늄의 광 강도이다.When the light is irradiated with the insulating film as described above, the trend of the light intensity emitted from the etching by-product and the light intensity emitted from the anti-reflection film is shown in the graph of FIG. 4. In the graph shown in FIG. 4, the horizontal axis is etching time (seconds), the vertical axis is light intensity, line ① is the light intensity of SiF of 2539 Å wavelength which is an etch byproduct, and line ② is the light intensity of 4533 Å wavelength titanium which is an antireflection film. to be.

절연막은 CHF3를 이용한 식각 공정에서 20초 내지 25초 정도면 완전히 식각된다. 따라서, 절연막을 식각하는 초기부터 18초까지는 SiF에서 방출하는 광 강도는 360 정도로 거의 변함이 없고, 또한 티타늄에서 방출하는 광 강도도 절연막이 남아 있어서 노출된 상태가 아니기 때문에 30 정도로 변함이 없다. 그러나, 식각후 20초 정도가 되면, 절연막은 식각되어 매우 얇은 두께만이 남으므로, SiF에서 방출하는 광 강도는 점차 줄어들게 되고, 반면에 티타늄에서 방출하는 광 강도는 늘어나게 된다.The insulating film is completely etched in about 20 to 25 seconds in the etching process using CHF 3 . Therefore, the light intensity emitted from the SiF is almost unchanged to about 360 from the beginning to 18 seconds of etching the insulating film, and the light intensity emitted from titanium does not change to about 30 because the insulating film remains and is not exposed. However, after about 20 seconds after etching, since the insulating film is etched to leave only a very thin thickness, the light intensity emitted from SiF is gradually reduced, while the light intensity emitted from titanium is increased.

여기서, 종래에는 SiF에서 방출하는 광 강도만으로 식각 종말점을 검출하였다. 즉, 도 4의 그래프를 기준으로 22초 시점에서 SiF에서 방출하는 광 강도가 줄어들게 되므로, 이 시점을 식각 종말점으로 검출하는 원리이다. 그러나, 도 4의 그래프에서 선 ①과 같이, 22초 시점에서 SiF에서 방출하는 광 강도가 어느 정도는 줄어들지만 급격히 줄어드는 것은 아니고, 완만한 경사를 그리면서 줄어들게 된다. 그러므로, 단순히 SiF에서 방출하는 광 강도만으로 식각 종말점을 검출하기에는 명백히 부정확하다.Here, conventionally, the etching end point was detected only by the light intensity emitted from SiF. That is, since the light intensity emitted from the SiF is reduced at the time point of 22 seconds based on the graph of FIG. 4, this is the principle of detecting this time point as an etching end point. However, as shown by the line ① in the graph of FIG. 4, the light intensity emitted from the SiF at a point of 22 seconds decreases to some extent, but not rapidly, but decreases while drawing a gentle slope. Therefore, it is clearly inaccurate to detect the etch endpoint simply by the light intensity emitted by the SiF.

본 발명에서는 SiF와 티타늄에서 방출하는 각각의 광 강도를 동시에 이용한다. 즉, 식각 초기부터 18초까지는 각각의 광 강도 차이가 300 정도로 변함이 없다가, 22초가 되면 전술된 바와 같이 SiF에서 방출하는 광 강도는 감소하고 티타늄에서 방출하는 광 강도는 증가하므로, 광 강도 차이가 급격히 줄어들게 된다. 광 강도 300을 100% 정도로 하면, 22초 시점에서는 그래프의 선 ③과 같이 광 강도 차이가 80% 정도로 급격히 줄어들게 된다. 따라서, 이 시점을 식각 종말점으로 정확하게 검출할 수가 있게 된다.In the present invention, the respective light intensities emitted from SiF and titanium are used simultaneously. That is, from the initial etching to the 18 seconds, the difference in the light intensity does not change to about 300, but at 22 seconds, as described above, the light intensity emitted from SiF decreases and the light intensity emitted from titanium increases, so that the light intensity difference Is drastically reduced. If the light intensity 300 is about 100%, the difference in light intensity rapidly decreases to about 80% as shown by the line ③ of the graph at 22 seconds. Therefore, this time point can be detected accurately as an etching end point.

이를 위해, 도 3에 도시된 장비들이 사용된다. 여러 가지 식각 부산물들과 반사 방지막에서 방출한 광 신호는 2개의 광필터(10,11)를 거치면서, 원하는 광 신호만이 필터링된다. 즉, SiF에서 방출하는 광 신호와 티타늄에서 방출하는 광 신호만이 각 광필터(10,11)를 통과하게 된다. 필터링된 2개의 광 신호는 신호 변환기(20,21)에 의해 광 신호의 강도에 비례하는 전기 신호로 전환된다. 신호 감산기(30)는 SiF에서 방출한 전기 신호에서 티타늄에서 방출한 전기 신호를 감산하게 되므로써, 어느 시점부터 감산된 수치가 급격히 낮아지게 되면, 그 시점을 식각 종말점으로 검출하게 된다.For this purpose, the equipment shown in FIG. 3 is used. Various etching by-products and the light signal emitted from the anti-reflection film pass through two optical filters 10 and 11, and only the desired optical signal is filtered. That is, only the light signal emitted from SiF and the light signal emitted from titanium pass through each of the optical filters 10 and 11. The two filtered optical signals are converted by the signal converters 20 and 21 into electrical signals proportional to the intensity of the optical signals. Since the signal subtractor 30 subtracts the electrical signal emitted from titanium from the electrical signal emitted from SiF, when the subtracted value is suddenly lowered from a certain point, the point is detected as an etch end point.

한편, 본 실시예에서는 절연막과 반사 방지막의 계면에서 식각 종말점을 검출하기 위한 것을 예로 들어 설명하였으나, 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 즉, 서로 다른 식각 가스에 의해 식각되는 물성이 다른 2층의 막에 본 발명에 따른 식각 종말점 검출 방법이 적용될 수가 있다.Meanwhile, the present embodiment has been described using an example for detecting the etching end point at the interface between the insulating film and the anti-reflection film, but is not necessarily limited thereto. That is, the etching endpoint detection method according to the present invention may be applied to two layers of films having different physical properties etched by different etching gases.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 식각 부산물과 반사 방지막에서 방출하는 광 강도 차이로 식각 종말점을 검출하게 되므로써, 식각 종말점을 정확한 시점에서 검출할 수가 있게 된다.As described above, according to the present invention, since the etching end point is detected by the difference in light intensity emitted from the etching by-product and the anti-reflection film, the etching end point can be detected at an accurate time point.

따라서, 절연막이 부분 식각되어 반사 방지막 표면에 남게 되거나 반대로 반사 방지막이 과도 식각되는 것이 방지된다. 결과적으로, 금속 배선의 프로파일이 슬로우프 형상으로 형성되지 않게 되고 식각 전압의 증가도 방지되며, 또한 이후의 층간 절연막을 증착하기에도 용이하다.Thus, the insulating film is partially etched to remain on the surface of the anti-reflection film, or conversely, the anti-reflection film is prevented from over-etching. As a result, the profile of the metal wiring is not formed in the shape of a rope, the increase in the etching voltage is also prevented, and subsequent deposition of the interlayer insulating film is also easy.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention is not limited to the above-described claims, and the present invention is not limited to the scope of the present invention. Anyone with knowledge will be able to make various changes.

Claims (2)

서로 다른 식각 가스에 의해 식각되는 물성이 다른 2층의 막중, 상부에 배치된 막을 상하막의 계면까지 식각하기 위한 식각 종말점 검출 방법에 있어서,In the etching end point detection method for etching the film disposed on the upper layer of the two layers of the film having different physical properties etched by different etching gas to the interface of the upper and lower layers, 상기 상부막으로 광을 조사하는 단계;Irradiating light onto the upper layer; 상기 식각되는 상부막에서 반사된 광 방출 신호 중, 식각 공정중에 발생하는 식각 부산물들과 하부막에서 방출하는 광 신호만을 필터링하는 단계;Filtering only the etch by-products generated during the etching process and the light signal emitted from the lower layer among the light emission signals reflected from the etched upper layer; 상기 필터링된 2개의 광 신호를 전기 신호로 전환하는 단계; 및Converting the two filtered optical signals into electrical signals; And 상기 각 전기 신호간의 차이값을 연산하여, 상기 차이값이 급격히 낮아지는 시점을 식각 종말점으로 검출하는 단계를 포함하고,Calculating a difference value between the electrical signals to detect a time point at which the difference value rapidly decreases as an etching end point; 상기 차이값이 급격히 낮아지는 시점은, 상기 상부막이 식각되어 노출된 상기 하부막에서 방출하는 광 강도가 급격히 상승하고, 반대로 발생하는 양이 적어진 식각 부산물에서 방출하는 광 강도가 급격히 감소하는 시점인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 식각 종말점 검출 방법.The time point at which the difference is sharply lowered is a time point at which the light intensity emitted from the lower layer exposed by etching the upper layer is rapidly increased, and the light intensity emitted from the etching by-products having a smaller amount generated is sharply decreased. An etching endpoint detection method of a semiconductor device, characterized in that. 제 1 항에 있어서, 상기 하부막은 금속 배선막으로부터 빛의 난반사를 방지하는 반사 방지막이고, 상기 상부막은 상기된 식각 공정에 의해 하드 마스크로 제조되는 절연막인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 식각 종말점 검출 방법.The method of claim 1, wherein the lower layer is an antireflection layer that prevents diffuse reflection of light from a metal wiring layer, and the upper layer is an insulating layer manufactured by a hard mask by the etching process described above. .
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