KR920000675B1 - Flasma treatment ending point decision method ant its device - Google Patents

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KR920000675B1
KR920000675B1 KR1019870000045A KR870000045A KR920000675B1 KR 920000675 B1 KR920000675 B1 KR 920000675B1 KR 1019870000045 A KR1019870000045 A KR 1019870000045A KR 870000045 A KR870000045 A KR 870000045A KR 920000675 B1 KR920000675 B1 KR 920000675B1
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쇼오지 이꾸하라
게이지 다다
요시나오 가와사끼
가쓰요시 구도오
미노루 소라오까
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가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼
미다 가쓰시게
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Abstract

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Description

플라즈마처리종점 판정 방법 및 장치Plasma treatment endpoint determination method and apparatus

제1도는 본 발명에 의한 플라즈마 처리종점 판정장치의 한 실시예를 나타낸 블럭도.1 is a block diagram showing an embodiment of a plasma processing end point determination apparatus according to the present invention.

제2도는 본 발명에 의한 플라즈마 처리종점 판정방법을 설명하는 플라즈마 광량과 반응시간과의 관계선도.2 is a relationship diagram between the amount of plasma light and the reaction time for explaining the plasma treatment end point determination method according to the present invention.

제3도는 상기 플라즈마 광량에 대한 반응 시간함수의 1차 미분치와 반응시간과의 관계선도.3 is a relation diagram of the first derivative of the reaction time function with respect to the plasma light quantity and the reaction time.

제4도는 상기 플라즈마 광량에 대한 반응 시간함수의 2차 미분치와 반응시간과의 관계선도이다.4 is a relation diagram of the second derivative of the reaction time function with respect to the plasma light amount and the reaction time.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10 : 분광기 20 : 타이머10: spectroscope 20: timer

30 : 컴퓨터 40 : 처리실30 computer 40 processing chamber

41 : 대향전극 42 : 시료전극41: counter electrode 42: sample electrode

43 : 방전공간 44, 45 : 전극측43: discharge space 44, 45: electrode side

46, 47 : 노즐 48 : 투시층46, 47: nozzle 48: transparent layer

50 : 고주파 전원 60 : 광전 변환기50: high frequency power supply 60: photoelectric converter

70 : A/D 변환기 80 : 증폭기70: A / D converter 80: amplifier

90 : 디지틀 필터 100 : 수정 발진기90: digital filter 100: crystal oscillator

110 : 시이퀀서 120 : 시료110: sequencer 120: sample

본 발명은 플라즈마 처리종점 판정방법 및 장치에 관한 것이며, 특히 반도체소자 기판등의 시료의 플라즈마 처리반응시에 발생하는 플라즈마 광중에서 특정파장의 플라즈마 광을 선택하고, 이 선택된 플라즈마 광의 광량을 플라즈마 처리반응시간에 대한 변화에 의하여 시료의 플라즈마 처리반응의 종점을 판정하는데 적합한 플라즈마 처리종점 판정방법 및 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a plasma processing endpoint determination method and apparatus, and in particular, selects plasma light having a specific wavelength from among plasma light generated during a plasma processing reaction of a sample such as a semiconductor device substrate, and converts the light amount of the selected plasma light into a plasma processing reaction. The present invention relates to a plasma treatment endpoint determination method and apparatus suitable for determining the endpoint of a plasma treatment reaction of a sample by a change over time.

반도체소자 기판등의 시료의 플라즈마 처리반응의 종점을, 반응시에 발생하는 플라즈마 광중에서 특정파장의 플라즈마 광을 선택하여 이 선택된 플라즈마의 광의 광량의 플라즈마 처리반응시간에 대한 변화에 의하여 판정하는 기술로서의 예를들어 일본국 공개특허 소56-115536호 공보와 일본국 공개특허 소59-94423호 공보에 게재된 것들이 알려져 있다.As a technique for determining the end point of the plasma processing reaction of a sample such as a semiconductor device substrate by selecting plasma light having a specific wavelength from the plasma light generated at the time of reaction, and changing the plasma processing reaction time of the amount of light of the selected plasma. For example, those disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 56-115536 and Japanese Patent Laid-Open No. 59-94423 are known.

반도체소자 기판등의 시료의 플라즈마 처리반응시에 발생하는 플라즈마 광중에서 반응생성물에 대응하는 발광은 플라즈마 처리반응의 개시와 더불어 급증하여 단시간후에 정상상태에 달하고, 플라즈마 처리반응의 종료와 함께 급감하여 정상상태가 된다. 일본국 공개특허 소59-94423호 공보에 기재된 기술에서는 반응생성물에 대응하는 발광의 광량 즉 플라즈마 광량이 플라즈마 처리반응의 종료와 함께 급감하여 정상상태가 된 시점, 즉 플라즈마 광량에 대한 플라즈마 처리시간 함수의 2차 미분치가 사전에 설정된 소정의 레벨에 도달한 시점에서 플라즈마 처리반응의 종점이 판정된다.In the plasma light generated during the plasma treatment reaction of a sample such as a semiconductor device substrate, the light emission corresponding to the reaction product rapidly increases with the onset of the plasma treatment reaction and reaches a steady state after a short time, and rapidly decreases with the end of the plasma treatment reaction. It becomes a state. In the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 59-94423, the amount of light emission corresponding to the reaction product, that is, the plasma light amount suddenly decreases with the end of the plasma processing reaction and becomes steady state, that is, the plasma processing time function with respect to the plasma light amount. The end point of the plasma treatment reaction is determined when the second derivative of? Reaches a predetermined predetermined level.

또 일본국 공개특허 소56-115536호 공보에 기재된 기술에서는 상기 플라즈마 광량에 대한 플라즈마 처리반응시간 함수의 1차 미분치가 사전에 설정된 소정의 레벨에 도달한 시점에서 플라즈마 처리반응의 종점이 판정된다.Further, in the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 56-115536, the end point of the plasma processing reaction is determined when the first derivative of the plasma processing reaction time function with respect to the plasma light amount reaches a predetermined level.

상기와 같은 종래 기술에서는 컴퓨터의 계산에 의한 1차 미분 치가 실제의 1차 미분, 2차 미분치에 대하여 다음과 같은 이유에 의하여 지연시간을 갖는다.In the prior art as described above, the first derivative value calculated by a computer has a delay time for the actual first derivative and the second derivative value for the following reasons.

(1) 데이터의 샘플링은 일정간격으로 행하여지고 따라서 데이터의 샘플링 속도를 무한하게 빠르게는 할 수 없다.(1) Sampling of data is performed at regular intervals, and therefore the sampling rate of data cannot be infinitely faster.

(2) 노이즈에 의한 오판정 방지를 위하여 전기회로중에 필터가 설치된다. 또 수치처리상에서도 평균등의 처리가 행하여져 이 필터효과에 의하여 지연시간이 발생한다(2) A filter is installed in the electrical circuit to prevent false judgment by noise. Also, in the numerical processing, processing such as average is performed, and a delay time is generated by this filter effect.

(3) 미분의 계산 자체가 과거의 데이터와 현재의 데이터의 차이분을 계산함으로써 행해지기 때문에, 항상 과거의 미분치 밖에 알수 없다.(3) The calculation of the derivative itself is performed by calculating the difference between the past data and the present data, so that only the past derivative is always known.

또 플라즈마 처리반응의 종점의 오판정을 피하기 위하여 플라즈마 반응처리의 개시와 함께 플라즈마 광량이 급증하는 부분은 무시된다. 이 때문에 플라즈마 처리반응의 개시시점으로부터 플라즈마 처리반응의 종점판정을 실행하지 않는 시간(종점판정 지연(lag)타임이라 칭함)이 설정된다. 즉 플라즈마 처리반응의 종점의 판정은 플라즈마 처리반응의 개시시점으로부터 종점판정 지연타임 경과후에 실행된다.In addition, in order to avoid the misjudgement of the end point of the plasma treatment reaction, the portion where the plasma light amount increases rapidly with the start of the plasma reaction treatment is ignored. For this reason, the time at which the end point determination of the plasma process reaction is not executed (called the end point lag time) is set from the start of the plasma process reaction. That is, the determination of the end point of the plasma treatment reaction is performed after the end point determination delay time elapses from the start of the plasma treatment reaction.

반도체소자 기판등의 시료가 예를들어 SiO2나 Al과 같은 것에서는 플라즈마 처리반응시간이 비교적 길기 때문에, 상기와 같은 종래 기술을 사용하여 플라즈마 처리반응의 종점판정을 행할 수 있으나 예를들어 Poly-Si와 같이 플라즈마 처리반응시간이 짧은(예를들어 Poly-Si의 플라즈마 에칭시간은 SiO2나 Al의 플라즈마 에칭시간 약 1/10로 짧다) 것에 있어서는 종점판정 지연타임 경과후의 정상상태에 있는 시간이 짧으므로 이와 같은 경우 플라즈마 처리반응의 종점판정에 오판정이 발생하여 플라즈마 처리반응의 종점을 정확하게 판정할 수 없다는 문제가 있다.Since the plasma treatment reaction time is relatively long in a sample such as a semiconductor device substrate such as SiO 2 or Al, the end point of the plasma treatment reaction can be determined using the conventional technique as described above. In the case of a short plasma treatment reaction time such as Si (for example, the plasma etching time of Poly-Si is about 1/10 of the plasma etching time of SiO 2 or Al), the time in the steady state after the end point delay time has elapsed. In this case, there is a problem in that, in such a case, an incorrect judgment occurs in the determination of the end point of the plasma treatment reaction, so that the end point of the plasma treatment reaction cannot be accurately determined.

본 발명의 목적은 플라즈마 처리반응 시간이 짧은 경우에도 플라즈마 처리반응의 종점판정에 있어서의 오판정을 방지하여 플라즈마 처리반응의 종점을 정확하게 판정할 수 있는 플라즈마 처리종점 판정방법 및 장치를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a plasma processing end point determination method and apparatus which can accurately determine the end point of a plasma processing reaction by preventing misjudgment in the end point determination of the plasma processing reaction even when the plasma processing reaction time is short.

본 발명은 시료의 플라즈마 처리반응시에 발생하는 플라즈마 광중에서 특정파장의 플라즈마 광을 선택하는 수단과, 종점판정 지연타임을 설정하는 수단과, 상기 종점판정 지연타임이 경과한 시점에서 이 종점판정 지연타임 이전의 플라즈마 광량을 이 종점판정 지연타임 시점의 플라즈마 광의 실광량을 기점으로 하여 어느 한 경사를 갖는 연장직선상에 있었던 것으로 가정하는 수단과, 이 가정된 플라즈마 광량과 상기 종점판정 지연타임 경과 이후의 플라즈마 광의 실광량에 의하여 상기 시료의 플라즈마 처리반응의 종점을 판정하는 수단을 구비한 장치를 사용하여, 시료의 플라즈마 처리반응시에 발생하는 플라즈마 광중에서 특정파장의 플라즈마 광을 선택하여 종점판정 지연타임을 설정하고, 이 종점판정 지연타임이 경과한 시점에서 이 종점판정 지연타임 이전의 플라즈마 광량을 상기 종점판정 지연타임 시점의 플라즈마 광의 실광량을 상기 종점판정 지연타임 경과 이후의 플라즈마 광의 실광량으로부터 상기 시료의 플라즈마 처리반응의 종점을 판정함으로써 플라즈마 처리반응시간이 짧은 경우에도, 플라즈마 처리반응의 종점판정에 있어서의 오판정을 방지하여 플라즈마 처리반응의 종점을 정확하게 판정하고자 하는 것이다.The present invention provides a means for selecting plasma light having a specific wavelength from among plasma light generated during a plasma treatment reaction of a sample, a means for setting an end point delay time, and a delay of the end point determination when the end point delay time elapses. Means for assuming that the amount of plasma light prior to the time was on an extended straight line with any inclination starting from the actual amount of light of the plasma light at the time of the end point determination delay time, and after this assumed amount of plasma light and the end point delay time Determination of end point determination by selecting plasma light having a specific wavelength from among the plasma light generated during the plasma processing reaction of the sample using a device having means for determining the end point of the plasma processing reaction of the sample based on the amount of actual light of the plasma light. Set the time, and this endpoint is determined when this endpoint determination delay time has elapsed. When the plasma treatment reaction time is short by determining the end point of the plasma treatment reaction of the sample from the amount of plasma light before the delay time is determined by the actual amount of plasma light at the end point determination delay time from the amount of plasma light after the endpoint determination delay time has elapsed. In addition, it is intended to accurately determine the end point of the plasma treatment reaction by preventing the misjudgment in the end point determination of the plasma treatment reaction.

본 발명의 한 실시예를 제1도 내지 제4도에 의거하여 설명한다. 제1도에서 플라즈마 처리 판정장치는, 시료의 플라즈마 처리반응시에 발생하는 플라즈마 광중에서 특정파장을 갖는 플라즈마 광을 선택하는 수단, 예를들어 분광기(10)와 종점판정 지연타임을 설정하는 수단, 예를들어 타이머(20)와 컴퓨터(30)을 구비한다. 이 경우 컴퓨터(30)는 종점판정 지연타임이 경과한 시점에서 그 시점에서의 선택된 플라즈마 광의 광량 및 이 광량의 시간적 변화량을 기초로 하여 상기 시점 이전의 플라즈마 광량을 가정하는 기능 및 가정된 플라즈마 광량과 그 이후의 플라즈마 광의 실광량에 의하여 시료의 플라즈마 처리반응의 종점을 판정하는 기능을 가진다.An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. In Fig. 1, the apparatus for determining plasma processing includes means for selecting plasma light having a specific wavelength from plasma light generated during a plasma processing reaction of a sample, for example, means for setting a spectrometer 10 and an end point determination delay time; For example, a timer 20 and a computer 30 are provided. In this case, the computer 30 has a function of assuming the amount of plasma light before the point of time based on the amount of light of the selected plasma light at that time and the amount of temporal change in the amount of light at the time when the endpoint determination delay time has elapsed, and It has a function of determining the end point of the plasma treatment reaction of the sample by the amount of actual light of the plasma light thereafter.

제1도에서 예를 들어, 플라즈마 에칭장치의 처리실(40)에는 대향전극(41)과 시료전극(42)이 소정의 방전공간(43)을 가지고 대향하여 내설된다. 즉, 대향전극(41)은 하단부를 처리실(40)내에 돌출시켜 처리실(40)의 상부벽에 설치된 전극측(44)의 하단에 대략 수평으로 설치된다. 또 시료전극(42)은 상단부를 처리실(40)내로 돌출시켜 처리실(40)의 저벽에 설치된 전극축(45)의 상단에 시료재치면을 상면으로 하여 대략 수평으로 설치된다. 처리실(40)의 상부벽에는 반응가스 도입용의 노즐(46)이 설치되고, 노즐(46)에는 반응가스 도입계(도시생략)가 연결된다. 처리실(40)의 저벽에는 배기용 노즐(47)이 설치된다. 노즐(47)에는 진공배기장치(도시생략)가 연결된다. 전극측(44)은 접지되고 전극축(45)은 전원인 고주파 전원(50)에 접속되며, 고주파전원(50)은 접지된다. 제1도에서 처리실(40)의 방전공간(43)에 대응하는 측벽에는 투시창(48)이 설치된다. 분광기(10)는 투시창(48)에 대응하여 처리실(40) 밖으로 설치된다. 분광기(10)에는 선택된 플라즈마 광의 광량을 아날로그 전기신호로 변환하는 수단 예를 들어, 광전변환기(60)가 접속된다. 광전변환기(60)에는, 이 경우 아날로그 전기신호를 디지틀 데이터치로 변환하는 수단 예를들어, A/D 변환기(70)가 증폭기(80)로 거쳐 접속된다.In FIG. 1, for example, in the processing chamber 40 of the plasma etching apparatus, the counter electrode 41 and the sample electrode 42 are disposed to face each other with a predetermined discharge space 43. That is, the counter electrode 41 protrudes from the lower end of the inside of the process chamber 40 so as to be disposed substantially horizontally at the lower end of the electrode side 44 provided on the upper wall of the process chamber 40. In addition, the sample electrode 42 protrudes into the process chamber 40 so that the sample electrode 42 is provided substantially horizontally on the upper end of the electrode shaft 45 provided on the bottom wall of the process chamber 40 as the upper surface. A nozzle 46 for introducing a reaction gas is provided on an upper wall of the processing chamber 40, and a reaction gas introduction system (not shown) is connected to the nozzle 46. An exhaust nozzle 47 is provided on the bottom wall of the processing chamber 40. A vacuum exhaust device (not shown) is connected to the nozzle 47. The electrode side 44 is grounded, the electrode shaft 45 is connected to a high frequency power source 50 which is a power source, and the high frequency power source 50 is grounded. In FIG. 1, a viewing window 48 is provided on a side wall of the process chamber 40 corresponding to the discharge space 43. The spectrometer 10 is installed outside the processing chamber 40 in correspondence with the viewing window 48. The spectrometer 10 is connected to a means for converting the amount of light of the selected plasma light into an analog electric signal, for example, a photoelectric converter 60. In this case, for example, an A / D converter 70 is connected to the photoelectric converter 60 via an amplifier 80 for converting an analog electric signal into a digital data value.

컴퓨터(30)에는 타이머(20)가 접속되고 컴퓨터(30)에는 시료의 플라즈마 처리반응 시간을 카운트하는 수단 예를들어, 수정발진회로(100)와 시이퀀서(110)가 각각 접속된다. 시이퀀서(110)에는 타이머(20), 수정발진회로(100) 및 고주파전원(50)이 각각 접속된다.A timer 20 is connected to the computer 30, and means for counting the plasma processing reaction time of the sample, for example, the crystal oscillation circuit 100 and the sequencer 110 are connected to the computer 30, respectively. The sequencer 110 is connected to a timer 20, a crystal oscillation circuit 100, and a high frequency power supply 50, respectively.

제1도에서 처리실(40)에는 공지의 반송수단(도시생략)에 의해 시료(120)가 이 경우에는 1매 반입되어, 시료전극(42)의 시료재치면에 피처리면을 상향자세로 재치된다. 그후 처리실(40)내는, 진공배기장치의 작동에 의해 소정압력까지 감압 배기된다. 그후 처리실(40)내에는 반응가스 도입계로부터 소정의 반응가스가 노즐(46)을 통하여 소정의 유량으로 도입됨과 동시에 도입된 반응가스의 일부는 노즐(47)을 거쳐 처리실(40) 밖으로 배기된다. 이로서 처리실(40)내는 소정의 에칭압력으로 조정된다.In FIG. 1, one sample 120 is brought into the processing chamber 40 by a known conveying means (not shown) in this case, and the surface to be processed is placed on the sample mounting surface of the sample electrode 42 in an upward position. . Thereafter, the processing chamber 40 is evacuated to a predetermined pressure by the operation of the vacuum exhaust device. Thereafter, a predetermined reaction gas is introduced into the processing chamber 40 from the reaction gas introduction system at a predetermined flow rate through the nozzle 46 and a part of the introduced reaction gas is exhausted out of the processing chamber 40 via the nozzle 47. . As a result, the process chamber 40 is adjusted to a predetermined etching pressure.

이 상태에서 시이퀀서(110)로부터 고주파전원(50)에 방전개시신호가 출력되고 시료전극(42)에는 전극축(45)를 통해서 고주파전원으로부터 소정의 고주파전력이 인가된다. 이로서 대향전극(41)과 시료전극(42)과의 사이 즉 방전공간(43)에는 글로우방전이 발생한다. 이 글로우방전에 의하여 반응가스는 플라즈마화되고 이 플라즈마에 의하여 시료(120)의 피처리면은 에칭된다. 이때 플라즈마 광이 발생한다. 이 플라즈마 광을 예를들어, 시료(120)의 에칭처리시에 생기는 반응생성물에 대응하는 발광이라 하면, 이 발광중에서 특정 파장을 갖는 발광이 투시창(48)을 통해 분광기(10)에서 선택된다.In this state, the discharge start signal is output from the sequencer 110 to the high frequency power supply 50, and a predetermined high frequency power is applied to the sample electrode 42 from the high frequency power supply through the electrode shaft 45. As a result, a glow discharge occurs between the counter electrode 41 and the sample electrode 42, that is, in the discharge space 43. The glow discharges the reaction gas into a plasma, and the surface to be processed of the sample 120 is etched by the plasma. At this time, plasma light is generated. If the plasma light is, for example, light emission corresponding to a reaction product generated during the etching process of the sample 120, light emission having a specific wavelength among the light emission is selected by the spectrometer 10 through the viewing window 48.

분광기(10)에서 선택된 발광의 광량은, 광전변환기(60)에서 아날로그 전기신호로 변환된 후에 증폭기(80)에서 증폭된다. 증폭된 아날로그 전기신호는 A/D 변환기(7)에서 디지틀 데이터치로 변환되고 이 디지틀 데이터치는 디지틀 필터(90)에 의하여 평활화되어 컴퓨터(30)에 입력된다.The amount of light selected by the spectrometer 10 is amplified by the amplifier 80 after being converted into an analog electric signal by the photoelectric converter 60. The amplified analog electric signal is converted into digital data values by the A / D converter 7 and the digital data values are smoothed by the digital filter 90 and input to the computer 30.

한편 시이퀀서(110)로부터 고주파전원(50)에 방전개시 신호가 출력된 시점에서, 수정발진회로(100)에서 플라즈마 처리반응 시간인 에칭반응 시간의 계수가 개시되고 이 계수된 에칭반응 시간은 수정발진기(100)로 부터 컴퓨터(30)에 입력된다. 또 타이머(20)로부터 종점판정 지연타임이 컴퓨터(30)에 입력되고 이 경우 선택된 발광의 광량에 대한 플라즈마 처리반응시간 함수, 즉 컴퓨터(30)에 입력된 디지틀 데이터 값과 컴퓨터(30)에 입력된 플라즈마 에칭반응시간과의 함수의 1차 미분 계산 또는 2차 미분의 계산이 시료(120)의 에칭처리개시 시점으로부터 컴퓨터(30)에서 실시된다.On the other hand, when the discharge start signal is output from the sequencer 110 to the high frequency power source 50, the crystal oscillation circuit 100 starts the counting of the etching reaction time, which is the plasma processing reaction time, and the counted etching reaction time is corrected. It is input from the oscillator 100 to the computer 30. In addition, the endpoint determination delay time is input from the timer 20 to the computer 30, and in this case, the plasma processing response time function for the light amount of the selected light emission, that is, the digital data value input to the computer 30 and the computer 30. The first derivative calculation or the second derivative calculation as a function of the plasma etching reaction time thus obtained is performed by the computer 30 from the time point at which the sample 120 starts etching.

제2도에서 타이머(20)로부터 컴퓨터(30)에 입력되어 설정된 종점판정 지연타임(T0) 경과 시점에서 가정적인 광량(OL1)은 일점쇄선으로 표시한 바와 같이 외삽한다. 즉 종점판정 지연타임(T0) 이전의 광량을 종점판정 지연타임(T0) 시점의 광량(OL(T1)으로부터 그 경사를 가지는 연장선상에 있었던 것으로 가정한다. 이에따라 에칭개시 시점으로부터 컴퓨터(30)에서 계산되었던 1차 미분, 2차 미분도 제3도, 제4도에 나타낸 바와 같이 초기화시킨다. 즉 1차 미분의 경우, 제3도에 1점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 종점판정 지연타임(T0) 경과 시점에서 광량의 변화량으로 초기화되고, 또 2차 미분의 경우 제4도에 나타낸 바와 같이 제로(0)로 초기화된다. 그후, 1차 미분 또는 2차 미분의 계산은 외삽법에 의하여 가정된 발광량(OL1) 및 종점판정 지연타임(T0) 경과시점 이후의 발광의 실광량(OL2)에 따라 행해진다.In FIG. 2, at the time when the end point determination delay time T 0 elapsed which is input from the timer 20 to the computer 30, the hypothesized light amount OL 1 is extrapolated as indicated by a dashed line. In other words it is assumed to have been the previous intensity endpoint determination delay time (T 0) in the extended line having the slope from the end point is determined delay time (T 0) the amount of light (OL (T 1) of the start point. Yiettara computer from the etching start point ( The first and second derivatives calculated in Fig. 30 are also initialized as shown in Figs. 3 and 4. In the case of the first derivative, the endpoint determination delay time (as indicated by the dashed-dotted line in Fig. 3) T 0 ) is initialized to the amount of change in the amount of light at the elapsed time, and in the case of the second derivative is initialized to zero as shown in Fig. 4. The first derivative or the second derivative is then calculated by extrapolation. It is performed according to the assumed light emission amount OL 1 and the actual light emission amount OL 2 after the end point determination delay time T 0 elapses.

이 경우, 제3도에 나타낸 b0는 1차 미분치이고 제4도에 나타낸 c0는 2차 미분치이다. 또 제3도에 나타낸 b1은 가상적인 광량을 외삽하지 아니한 경우의 1차 미분치이고, 제4도에 나타낸 c1은 가상적인 광량을 외삽하지 아니한 경우의 2차 미분치이다. 또, 제4도에 나타낸 I1과 I2는 판정기준치이고, 컴퓨터(30)에 미리 입력된다.In this case, b 0 shown in FIG. 3 is the first derivative and c 0 shown in FIG. 4 is the second derivative. B 1 shown in FIG. 3 is the first derivative when the extrapolated virtual light is not extrapolated, and c 1 shown in FIG. 4 is the second derivative when the extrapolated virtual light is not extrapolated. In addition, the I 1 and I 2 shown in Fig. 4 is a determination standard value, is previously entered into the computer 30.

또한 제2도에서 종점판정 지연타임(T0) 경과시점에서의 광량은 OL(T0)을,광량의 시간적 변화량을 α라 하면, 종점판정 지연타임(T0) 경과 이전의 발광량(OL1)은 OL1=OL(T0)-α(t-T0)로 외삽한다. 이 경우 1차 미분은 α의 값으로 초기화 된다.In addition, the amount of light at the end point is determined delay time (T 0) has passed the point in FIG. 2 is OL (T 0) to, if the temporal variation of the light amount α la, the end point is determined delay time (T 0) has passed before the light emission amount (OL 1 ) Extrapolates to OL 1 = OL (T 0 ) -α (tT 0 ). In this case, the first derivative is initialized to the value of α.

이와 같이하여 컴퓨터(30)에서 연산된 예를들어, 2차 미분값(c)이 컴퓨터(30)에 미리 입력되어 있는 판정기준치(I1및/또는 I2)에 도달한 시점에서, 시료(120)의 플라즈마 에칭반응의 종점이 판정된다. 그리고 이 시점에서 컴퓨터(30)로부터 시이퀀서(110)에 종점판정신호가 출력되고 이로서 시이퀀서(110)로부터는 고주파전원(50)에 방전정지신호가 출력된다. 그리하여 방전공간(43)에서의 글로우방전은 정지된다. 그후 시료(120)는 공지의 반송수단에 의해 시료전극(42)으로 부터 제거되어 처리실(40) 밖으로 반출된다.Thus, for example, when the second derivative value c calculated by the computer 30 reaches the determination reference values I 1 and / or I 2 previously inputted to the computer 30, the sample ( The end point of the plasma etching reaction of 120 is determined. At this point, an endpoint determination signal is output from the computer 30 to the sequencer 110, and thus the discharge stop signal is output from the sequencer 110 to the high frequency power supply 50. Thus, glow discharge in the discharge space 43 is stopped. Thereafter, the sample 120 is removed from the sample electrode 42 by a known conveying means and carried out of the process chamber 40.

본 실시예에 의하면 종점판정 지연타임 경과시점에서 가상적인 광량을 외삽하고, 1차 미분 또는 2차 미분의 계산을 상기 외삽된 광량 및 종점판정 지연타임 경과시점 이후의 발광의 실광량에 의하여 행하게 되므로, 1차 미분에서는 종점판정 지연타임 경과시점에서의 광량의 변화량으로 초기화되고, 또 2차 미분에서는 제로(0)로 초기화된다.According to this embodiment, the virtual amount of light is extrapolated at the end of the end determination delay time, and the first or second derivative is calculated by the extrapolated light and the actual amount of light emitted after the end determination delay time. In the first derivative, it is initialized to the amount of change in the amount of light at the end of the endpoint determination delay time, and in the second derivative, it is initialized to zero.

따라서, 에칭반응시간이 짧은 경우에도 반응생성물에 대응하는 발광의 입상에 의한 1차 미분치, 또는 2차 미분치에 의한 영향이 없어지고, 종점판정 지연타임 이후의 발광의 광량변화에 의하여서만 에칭처리 종점판정을 행하게 되어 에칭처리 종점판정에 있어서의 오판정을 방지할 수 있어 정확하게 에칭처리 종점판정을 행할 수가 있다.Therefore, even when the etching reaction time is short, the influence of the first derivative or the second derivative due to the granularity of the emission corresponding to the reaction product is eliminated, and only etching is caused by the change in the amount of light emitted after the endpoint determination delay time. The treatment end point determination is carried out, so that the misjudgment in the etching end point determination can be prevented and the etching end point determination can be accurately performed.

본 발명은 이상 설명한 바와 같이 시료의 플라즈마 처리 반응시에 발생하는 플라즈마 광중에서 특정파장의 플라즈마 광을 선택하는 수단과, 종점판정 지연타임을 설정하는 수단과, 상기 종점판정 지연타임이 경과한 시점에서 이 종점판정 지연타임 이전의 플라즈마 광을 상기 종점판정 지연타임 시점의 플라즈마 광의 실광량을 기점으로 하여 어느 한 경사를 갖는 연장직선상에 있었던 것으로 가정하는 수단과 상기 가정된 플라즈마 광량과 상기 종점판정 지연타임 경과 이후의 플라즈마 광의 실광량에 의하여 상기 시료의 플라즈마 처리반응의 종점을 판정하는 수단을 구비한 장치를 사용하여, 시료의 플라즈마 처리반응시에 발생하는 플라즈마 광중에서 특정파장의 플라즈마 광을 선택하고, 종점판정 지연타임을 설정하고, 이 종점판정 지연타임이 경과한 시점에서 이 종점판정 지연타임 이전의 플라즈마 광량을 상기 종점판정 지연타임 시점의 플라즈마 광의 실광량을 기점으로 하여 어느 한 경사를 갖는 연장직선상에 있었던 것으로 가정하고, 가정된 플라즈마 광량과 상기 정점판정 경과 이후의 플라즈마 광의 실광량에 의해 상기 시료의 플라즈마 처리반응의 종점을 판정하는 것이므로, 플라즈마 처리반응 시간이 짧은 경우에도, 플라즈마 처리반응의 종점판정에 있어서의 오판정을 방지하고 플라즈마 처리반응의 종점을 정확하게 판정할 수 있다는 효과가 있다.As described above, the present invention provides a means for selecting plasma light having a specific wavelength from among plasma light generated during a plasma treatment reaction of a sample, a means for setting an end point delay time, and a point at which the end point delay time has elapsed. Means for assuming that the plasma light prior to this endpoint determination delay time was on an extended straight line with any inclination, starting from the actual amount of plasma light at the endpoint determination delay time, and the assumed amount of plasma light and the endpoint determination delay The plasma light having a specific wavelength is selected from the plasma light generated during the plasma processing reaction of the sample using a device having means for determining the end point of the plasma processing reaction of the sample based on the amount of actual light of the plasma light after the passage of time. , The endpoint determination delay time, and this endpoint determination delay time It is assumed that the amount of plasma light before this end point determination delay time has been in an extended straight line with any inclination starting from the actual light amount of the plasma light point at the end point determination delay time at the excessive time point. Since the end point of the plasma treatment reaction of the sample is determined by the amount of actual light of the plasma light after the elapsed time, even when the plasma treatment reaction time is short, the misjudgment in the determination of the end point of the plasma treatment reaction is prevented and the end point of the plasma treatment reaction is prevented. There is an effect that can be accurately determined.

Claims (3)

시료의 플라즈마 처리반응시에 플라즈마 광중에서 특정파장의 플라즈마 광을 선택하는 스텝과 종점판정 지연타임을 설정하는 스텝과, 상기 종점판정 지연타임이 경과한 시점에서 이 종점판정 지연타임 이전의 플라즈마 광량을 상기 종점판정 지연타임 시점의 플라즈마 광의 실광량을 기점으로 하여 어느 한 경사를 갖는 연장직선상에 있었던 것으로 가정하는 스텝과, 이 가정된 플라즈마 광량의 상기 종점판정 지연타임 경과 이후의 플라즈마 광의 실광량에 의해 상기 시료의 플라즈마 처리반응의 종점을 판정하는 스텝을 가진 플라즈마 처리종점 판정방법.In the plasma processing reaction of the sample, a step of selecting plasma light of a specific wavelength from the plasma light, a step of setting end point delay time, and the amount of plasma light before this end point determination delay time when the end point delay time elapses. A step of assuming that the light has been in an extended straight line having any inclination starting from the actual amount of plasma light at the end point determination delay time, and the actual amount of plasma light after the end point determination delay time has elapsed from the assumed amount of plasma light. And a step of determining an end point of the plasma treatment reaction of the sample. 제1항에 있어서, 상기 가정된 플라즈마 광량과 플라즈마 처리반응 시간과의 함수 및 상기 종점판정 지연타임 경과 이후의 플라즈마 광의 실광량과 플라즈마 처리반응시간과의 함수를 2차 미분하는 스텝을 가진 플라즈마 처리종점 판정방법.The plasma processing according to claim 1, further comprising the step of second-differentiating a function of the assumed amount of plasma light and the reaction time of the plasma treatment and a function of the actual light amount of the plasma light after the end point delay time passes and the reaction time of the plasma treatment. Endpoint determination method. 시료의 플라즈마 처리반응시에 발생하는 플라즈마 광중에서 특정파장의 광을 선택하는 수단과, 종점판정 지연타임을 설정하는 수단과, 상기 종점판정 지연타임이 경과한 시점에서 이 종점판정 지연타임 이전의 플라즈마 광량을 이 종점판정 지연타임 시점의 플라즈마 광의 실광량을 기점으로 하여 어느 한 경사를 갖는 연장직선상에 있었던 것으로 가정하는 수단과, 이 가정된 플라즈마 광량과 상기 종점판정 지연타임 경과 이후의 플라즈마 광의 실광량에 의하여 상기 시료의 플라즈마 처리반응의 종점을 판정하는 수단을 구비한 것이 특징인 플라즈마 처리종점 판정장치.Means for selecting a specific wavelength of light from the plasma light generated during the plasma treatment reaction of the sample, means for setting the endpoint determination delay time, and a plasma before this endpoint determination delay time when the endpoint determination delay time has elapsed. Means for assuming that the amount of light is on an extended straight line with any inclination starting from the actual amount of light of the plasma light at the time of the end point determination delay time, and the actual amount of the plasma light after the assumed amount of plasma light and the end point determination delay time have elapsed; And a means for determining an end point of the plasma treatment reaction of the sample based on the amount of light.
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