KR940022770A - 플라즈마 처리의 종점검출방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

각각의 프로세스나 각각의 피처리체에 따라서 문턱값을 설정할 필요가 없고, 다른 플라즈마 처리조건에서도 정확하게 플라즈마 처리의 종점을 검출할 수가 있는 범용성이 있는 종점검출방법 및 종점검출장치를 제공한다.
본 발명의 종점검출장치를 사용한 종점검출방법은 반도체 웨이퍼(W)를 플라즈마(P)를 사용하여 플라즈마 처리할 때의 발광스펙트럼의 광검출기에 의하여 순차검출하고, 이 발광스펙트럼의 특정파장의 발광강도(Ⅰ)의 변화에 따라서 플라즈마 처리의 종점을 검출할 때에 플라즈마 처리의 초기 소정시간(T1)내에는 상기 발광강도(Ⅰ)의 평균갑(m) 및 분산값(o2)를 비교기에 의하여 비교하고, 이 비가 기준값을 초과한 시점을 판정기에 의하여 플라즈마 처리의 종점으로서 판정하는 것이다.

Description

플라즈마 처리의 종점검출방법 및 그 장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명에 관한 종점검출장치의 1실시예를 구비한 플라즈마 처리장치의 요부를 나타내는 설명도, 제2도는 제1도에 나타낸 종점검출장치의 구성을 나타내는 블럭도, 제3도는 제1도에 나타낸 종점검출장치의 작용을 설명하기 위한 그래프.

Claims (34)

  1. 피처리체에 플라즈마를 사용한 처리를 할 때에, 상기 플라즈마중에 있어서, 특정파장을 가지는 활성종의 발광스팩트럼을 광검출수단에 의하여, 순차검출하는 공정과, 상기 처리의 초기 소정시간내에 있어서 상기 발광스팩트럼의 발광강도의 평균값 및 분산값을 구하는 공정과, 상기 초기 소정시간의 경과수에, 상기 평균값과 발광강도와의 차를 연산값을 구하는 공정과, 상기 연산값과 상기 분산값을 비교하여 상기 연산값이 소정의 기준값을 초과한 시점을 상기 처리의 종료로서 판정하는 공정을 구비하는 종점검출방법.
  2. 제1항에 있어서, 플라즈마를 사용한 처리가 에칭처리인 종점검출방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광검출수단에 의하여, 순차검출된 상기 발광스펙트럼의 정보를 상기 초기 소정시간의 종료할 때까지 순차축적하고, 그후 축적된 정보에 대하여, 발광강도의 평균값 및 분산값을 구하는 공정을 더 구비하는 종점검출방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 연산값이 소정의 기준값을 초과하지 않을 때에 재차 연산값을 얻는 공정 및 에칭종점을 판정하는 공정을 하는 종점검출방법.
  5. 피처리제의 플라즈마를 사용한 처리를 할 때에 상기 플라즈마중에 발생되는 광을 집속시켜 광검출수단에 도입하는 공정과, 상기 플라즈마중의 특정파장을 가지는 활성종의 발광스펙트럼을 광검출수단에 의하여 검출하도록 집속된 광의 초점을 이동시키는 공정과, 상기 활성종의 발광스펙트럼의 광검출수단에 의하여 순차 검출하는 공정과, 상기 처리의 초기 소정시간내에 있어서, 상기 발광스펙트럼의 발광강도의 평균값 및 분산값을 구하는 공정과, 상기 초기 소정시간의 경과후에 상기 평균값과 발광강도와의 차를 연산하여 연산값을 구하는 공정과, 상기 연산값과 상기 분산값을 비교하여, 상기 연산값이 소정의 기준값을 초과한 시점을 상기 처리의 종점으로서 판정하는 공정을 구비하는 종점검출방법.
  6. 피처리체의 라즈마를 사용한 처리를 할 때에 상기 플라즈마중에 있어, 특정파장을 가지는 활성종의 발광스펙트럼의 광검출수단에 의하여 순차 검출하는 공정과, 상기 발광스펙트럼으로부터의 정보에 따라서, 발광강도 및 상기 발광강도의 파형의 경사를 X-Y좌표화하는 공정과, 새로운 X-Y좌표화된 X-Y좌표의 원점으로부터 급격하게 이간한 시점을 상기 처리의 종점으로서 판정하는 공정을 구비하는 종점검출방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 발광강도 및 상기 발광강도 파형의 경사의 초기값 또는 초기 소정시간내에 있어서의 상기 발광강도 및 상기 발광강도 파형의 경사 평균값을 X-Y좌표의 원점으로서 설정하고, 상기 원점과 새로운 X-Y좌표화된 X-Y좌표에 있어서의 점과의 거리가 소정의 기준값을 초과한 시점을 상기 처리종점으로서 판정하는 종점검출방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 소정의 기준값으로서 발광강도의 분산값을 사용하는 종점검출방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 발광강도 및 상기 발광강도 파형의 경사초기값 또는 초기 소정시간내에 있어서의 상기 발광강도 및 상기 발광강도 파형의 경사평균값을 X-Y좌표의 원점으로서 설정하고, 상기 원점으로부터의 거리가 소정의 기준값을 초과하도록 한 새로운 X-Y좌표화된 X-Y좌표가 X축에 접근하기 시작하는 시점을 상기 처리의 종점으로서 판정하는 종점검출방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 X축에 접근하기 시작되는 시점으로서 상기 발광강도의 분산값을 사용하는 종점검출방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 종점으로서 판정된 시점의 상기 X-Y좌표를 신원점으로서 새롭게 설정하는 공정을 더 구비하는 종점검출방법.
  12. 제11항에 있어서, 각각 다른 처리양으로 처리하는 적어도 2개의 영역을 가지는 피처리제를 한번에 처리할 때에 상기 적어도 2개의 영역의 수에 따른 수만큼 상기 신원점이 새롭게 설정되는 종점검출방법.
  13. 제11항에 있어서, 각각 다른 에칭비율을 가지는 적어도 2개의 막을 가지는 피처리제를 한번에 처리할 때에 상기 적어도 2개의 막의 수에 따른 수만큼 상기 신원점이 새롭게 설정되는 종점검출방법.
  14. 제6항에 있어서, 각각 다른 종류의 적어도 2개의 막으로 되는 적층막을 가지는 피처리제를 사용하는 종점검출방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 적어도 2개의 막으로 되는 적층막은 SiO2및 Si3N4막으로 구성되어 있는 종점검출방법.
  16. 제6항에 있어서, 플라즈마를 사용한 처리가 에칭처리인 종점검출방법.
  17. 피처리체에 플라즈마를 사용한 처리를 할 때에 상기 플라즈마중에서 발생되는 광을 집속시켜 광검출 수단에 도입하는 공정과, 상기 플라즈마중의 특정파장을 가지는 활성종의 발광스펙트럼을 광검출수단에 의하여 검출할 수 있도록 집속시킨 광의 초점을 이동시키는 공정과, 상기 활성종의 발광스펙트럼의 광검출수단에 의하여 순차검출하는 공정과, 상기 광스펙트럼으로부터의 정보에 따라 발광강도 및 상기 발광강도의 파형의 경사를 X-Y좌표화 하는 공정과, 새롭게 X-Y좌표화된 점이 X-Y좌표화된 원점으로부터 급격하게 이간한 시점을 상기 처리의 종점으로서 판정하는 공정을 구비하는 종점검출방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 발광강도 및 상기 발광강도 파형의 경사초기값 또는 초기 소정시간내에 있어서의 발광강도 및 상기 발광강도 파형의 경사평균값을 X-Y좌표의 원점으로서 설정하고, 새롭게 X-Y좌표화된 X-Y좌표에 있어서의 점과의 거리가 소정의 기준값을 초과한 시점을 상기 처리의 종점으로서 판정하는 종점검출방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 발광강도 및 상기 발광강도 파형의 경사초기값 또는 초기 소정시간내에 있어서의 상기 발광강도 및 상기 발광강도 파형의 경사평균값을 X-Y좌표의 원점으로서 설정하고, 상기 원점으로부터의 거리가 소정의 기준값을 초과하도록한 새롭게 X-Y좌표화된 X-Y좌표가 X축에 접근하기 시작되는 시점을 상기 처리의 종점으로서 판정하는 종점검출방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 종점으로서 판정된 시점의 상기 X-Y좌표를 신원점으로서 새롭게 설정하는 공정을 더 구비하는 종점검출방법.
  21. 제20항에 있어서, 각각 다른 처리량으로서 처리하는 적어도 2개의 영역을 가지는 피처리체를 한번에 처리할 때에 상기 적어도 2개의 영역의 수에 따른 수만큼 상기 신원점이 새롭게 설정되는 종점검출방법.
  22. 제20항에 있어서, 각각 다른 에칭비율을 가지는 적어도 2개의 막을 가지는 피처리체를 한번에 처리할 때에 상기 적어도 2개의 막에 따른 수만큼 상기 신원점이 새롭게 설정되는 종점검출방법.
  23. 제17항에 있어서, 각각 다른 종류의 적어도 2개의 막으로 되는 적층막을 가지는 피처리체를 사용하는 종점검출방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 적어도 2개의 막으로 되는 적층막이 SiO2막 및 Si3N4막으로 구성되어 있는 종점검출방법.
  25. 제17항에 있어서, 상기 플라즈마를 사용한 처리가 에칭처리인 종점검출방법.
  26. 피처리체에 플라즈마를 사용한 처리를 할 때에 발생한 특정파장을 가지는 활성종의 발광스펙트럼을 광검출수단에 의하여 검출하는 것에 의하여 구해지는 상기 발광스펙트럼의 발광강도에 따라 그 평균값 및 분산값을 구하는 평균값·분산값 연산수단과, 상기 평균값·분산값 연산수단으로부터 평균값과 상기 발광강도와의 차를 구하는 연산수단과, 상기 연산수단으로부터 연산값과 상기 평균값·분산값 연산수단으로부터의 분산값을 비교하는 비교수단과, 상기 비교수단에 의하여 연산값이 소정의 기준값을 초과한 시점을 상기 처리의 종점으로서 판정하는 판정수단을 구비하고, 상기 발광스펙트럼의 발광강도의 변화에 따라서 상기 처리의 종점을 검출하는 종점검출장치.
  27. 피처리체의 플라즈마를 사용한 처리를 할 때에 발생한 특정파장을 가지는 활성종의 발광스펙트럼을 광검출수단에 의하여 검출하는 것에 의하여 구해진 상기 발광스펙트럼의 발광강도 및 상기 발광강도 파형의 경사를 X-Y좌표화하는 좌표변환수단과, 상기 좌표변환수단에서 좌표화된 X-Y좌표의 원점과 새롭게 X-Y좌표화된 X-Y좌표에 있어서의 점과 거리가 소정의 기준값을 초과한 시점을 상기 처리의 종점으로서 판정하는 제 1 판정수단과, 상기 제 1 의 판정수단에 의하여 판정된 종점을 X-Y좌표의 신원점으로서 설정하고, 상기 원점을 이 새로운 원점으로 이동시키는 원점이동수단을 구비하고, 상기 발광스펙트럼의 발광강도의 변화에 따라서 상기 처리의 종점을 검출하는 종점검출방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 원점으로부터의 거리가 소정의 기준값을 초과하도록 한 새롭게 X-Y좌표화 된 X-Y좌표가 X축으로 접근하기 시작하는 시점을 상기 처리의 종점으로 하여 판정하는 제 2 판정수단을 구비하는 종점검출장치.
  29. 피처리실내에 설치되고, 한쪽의 위에 피처리제가 재치되며, 양자의 사이에 고주파 전력을 공급함으로써 처리가스를 플라즈마화하는 한쌍의 전극과, 상기 처리실내의 플라즈마중에서 발생되는 광을 집광하기 위한 집광수단과, 상기 집광수단에 의하여 집광된 광으로부터 발광스펙트럼을 검출하는 광검출수단과, 상기 광검출수단으로부터의 정보에 따라 발광강도의 평균값 및 분산값을 구하는 평균값·분산값 연산수단과, 상기 평균값·분산값 연산수단으로부터 평균값과 상기 발광강도와의 차를 구하는 연산수단과, 상기 연산수단으로부터 연산값과 상기 평균값·분산값 연산수단으로부터의 분산값을 비교하는 비교수단과, 상기 비교수단에 의하여 연산값이 소정의 기준값을 초과한 시점을 상기 처리의 종점으로서 판정하는 판정수단을 구비하고, 상기 피처리체에 플라즈마를 사용한 처리를 하는 플라즈마 처리장치.
  30. 제29항에 있어서, 상기 집광수단이 렌즈인 종점검출장치.
  31. 제29항에 있어서, 상기 집광수단은 상기 집광수단에 의하여 집속된 광의 초점위치를 이동하기 위한 이동수단을 구비하고 있는 종점검출장치.
  32. 피처리체내에 설치되고 한쪽의 위에 피처리체가 재치되며, 양자의 사이에 고주파 전력을 공급함으로써 처리가스를 플라즈마화하는 한쌍의 전극과, 상기 피처리실내의 플라즈마중에서 발생되는 광을 집광하기 위한 집광수단과, 상기 집광수단에 의하여 집광된 광으로부터 발광스펙트럼을 검출하는 광검출수단과, 상기 광검출수단으로부터의 정보에 따라 발광강도 및 방광강도의 파형의 경사를 X-Y좌표화하는 좌표변화수단과, 상기 좌표변환수단에서 좌표화된 X-Y좌표의 원점과 새롭게 X-Y좌표화된 X-Y좌표에 있어서의 점과 거리가 소정의 기준값을 초과한 시점을 상기 처리의 종점으로서 판정하는 제 1 판정수단과, 상기 제 1 판정수단에 의하여 판정된 종점을 X-Y좌표의 신원점으로서 설정하고, 상기 원점을 그 새로운 원점으로 이동시키는 원점이동수단을 구비하고, 상기 피처리체에 플라즈마를 사용한 처리를 하는 플라즈마 처리장치.
  33. 제32항에 있어서, 상기 집광수단이 렌즈인 플라즈마 처리장치.
  34. 제32항에 있어서, 상기 집광수단은 상기 집광수단에 의하여 집속된 광의 초점위치를 이동하기 위한 이동수단을 구비하고 있는 플라즈마 처리장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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