JPH0770516B2 - エツチング終点判定方法 - Google Patents
エツチング終点判定方法Info
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- JPH0770516B2 JPH0770516B2 JP61000627A JP62786A JPH0770516B2 JP H0770516 B2 JPH0770516 B2 JP H0770516B2 JP 61000627 A JP61000627 A JP 61000627A JP 62786 A JP62786 A JP 62786A JP H0770516 B2 JPH0770516 B2 JP H0770516B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- end point
- etching
- point determination
- time
- light
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32917—Plasma diagnostics
- H01J37/32935—Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
- H01J37/32963—End-point detection
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
- H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
- H10P72/0402—Apparatus for fluid treatment
- H10P72/0418—Apparatus for fluid treatment for etching
- H10P72/0421—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32917—Plasma diagnostics
- H01J37/32935—Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
- H01J37/32972—Spectral analysis
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エッチング終点判定方法に係り、特にドライ
エッチング装置でのエッチング終点判定に好適なエッチ
ング終点判定方法に関するものである。
エッチング装置でのエッチング終点判定に好適なエッチ
ング終点判定方法に関するものである。
従来のエッチング終点判定は、特開昭59−94423号記載
のように、エッチング過程で生成される反応生成物の発
光強度を時間的に二次微分することにより行われてい
た。しかし、このような従来の技術ではエッチング時間
が短い場合の終点判定については配慮されていなかっ
た。
のように、エッチング過程で生成される反応生成物の発
光強度を時間的に二次微分することにより行われてい
た。しかし、このような従来の技術ではエッチング時間
が短い場合の終点判定については配慮されていなかっ
た。
上記従来技術はエッチング時間が短い場合（例えば、被
エッチング材がPoly−SiではSiO2やAlに比べて約1/10）
について配慮されておらず、以下に述べるような問題が
ある。
エッチング材がPoly−SiではSiO2やAlに比べて約1/10）
について配慮されておらず、以下に述べるような問題が
ある。
第２図に終点判定装置の構成を示す。終点判定は、エッ
チング処理室１で発生するプラズマ発光を、特定波長の
み通過させる分光装置２を通して光電変換素子３に導
き、ここで電気信号に変換し、増幅器４、A/D変換器５
を通過させ、数値化された量としてコンピュータ６に取
り込み、このコンピュータのソフトウェアにより終点判
定が実施される。
チング処理室１で発生するプラズマ発光を、特定波長の
み通過させる分光装置２を通して光電変換素子３に導
き、ここで電気信号に変換し、増幅器４、A/D変換器５
を通過させ、数値化された量としてコンピュータ６に取
り込み、このコンピュータのソフトウェアにより終点判
定が実施される。
ここで終点判定を２次微分で行うことを考える。第３図
（ａ）に、反応生成物光の光量の時間的変化を示す。同
図（ｂ）はそれを時間で微分したもの、同図（ｃ）は２
次微分したもののグラフである。同図（ｂ），（ｃ）に
おいて、実線は実際の微分、２次微分値、破線はコンピ
ュータの計算による微分、２次微分値であり、実際の微
分値に対して遅れ時間が発生する。これは次の理由によ
る。
（ａ）に、反応生成物光の光量の時間的変化を示す。同
図（ｂ）はそれを時間で微分したもの、同図（ｃ）は２
次微分したもののグラフである。同図（ｂ），（ｃ）に
おいて、実線は実際の微分、２次微分値、破線はコンピ
ュータの計算による微分、２次微分値であり、実際の微
分値に対して遅れ時間が発生する。これは次の理由によ
る。
（１） データのサンプリングは一定間隔で行われ、無
限に速くはできない。
限に速くはできない。
（２） ノイズによる誤判定防止のため、電気回路中に
フィルタが設けられる。また数値処理上でも平均等の処
理が行われ、このフィルタ効果により遅れ時間が生じ
る。
フィルタが設けられる。また数値処理上でも平均等の処
理が行われ、このフィルタ効果により遅れ時間が生じ
る。
（３） 微分の計算そのものが、過去のデータと現在の
データの差分を計算することで行われるため、常に過去
の微分値しか分らない。
データの差分を計算することで行われるため、常に過去
の微分値しか分らない。
以上の理由により、１次微分値は実際の値に比べて、第
３図（ｂ）に示すようにt1の遅れを生じる。２次微分値
はt1遅れた１次微分値に基づいて計算されるので、2t1
遅れることになる。
３図（ｂ）に示すようにt1の遅れを生じる。２次微分値
はt1遅れた１次微分値に基づいて計算されるので、2t1
遅れることになる。
終点判定は第３図（ｃ）の１の部分を使って行われる。
すなわち２次微分値のピークがある値（d2OL/dt2）ｒを
負側に超えた時点で終点とする。ここで負側に発生する
最初のピーク第３図（ｃ）の２は発光強度の立ち上りに
伴い発生するものなので無視する必要がある。この無視
を行うため、エッチング開始時点から、第３図（ｃ）の
T0という時間を設け、この時間内では終点判定を実行し
ないようにする。この時間T0を以後終点判定ラグタイム
と呼ぶ。
すなわち２次微分値のピークがある値（d2OL/dt2）ｒを
負側に超えた時点で終点とする。ここで負側に発生する
最初のピーク第３図（ｃ）の２は発光強度の立ち上りに
伴い発生するものなので無視する必要がある。この無視
を行うため、エッチング開始時点から、第３図（ｃ）の
T0という時間を設け、この時間内では終点判定を実行し
ないようにする。この時間T0を以後終点判定ラグタイム
と呼ぶ。
以上が２次微分方式による終点判定の原理であるが、こ
の方式には次の問題点がある。
の方式には次の問題点がある。
被エッチング材によっては第４図（ａ）のように短時間
でエッチングが終了するものがある。前記と同様に１
次、２次微分を行うと第４図（ｂ），（ｃ）の実線のグ
ラフになる。コンピュータによる計算結果も同図の破線
で示すが、破線の２次微分値をみると、負側の第１のピ
ーク２と第１のピーク１が遅れ時間のために明確に分離
されず、重なった波形になってしまう。この波形では正
確に第２のピークを検出するのが難しく、エッチング終
点判定の誤判定を生じやすくなる。
でエッチングが終了するものがある。前記と同様に１
次、２次微分を行うと第４図（ｂ），（ｃ）の実線のグ
ラフになる。コンピュータによる計算結果も同図の破線
で示すが、破線の２次微分値をみると、負側の第１のピ
ーク２と第１のピーク１が遅れ時間のために明確に分離
されず、重なった波形になってしまう。この波形では正
確に第２のピークを検出するのが難しく、エッチング終
点判定の誤判定を生じやすくなる。
本発明の目的は、エッチング時間が短かい場合でもエッ
チング終点判定における誤判定を防止して正確にエッチ
ング終点判定を行うことができるエッチング終点判定方
法を提供することにある。
チング終点判定における誤判定を防止して正確にエッチ
ング終点判定を行うことができるエッチング終点判定方
法を提供することにある。
上記目的は、プラズマ発光を分光分析することによりエ
ッチングの終点を判定する方法において、エッチング開
始から発光強度の立上り時の終点判定を実行しない終点
判定ラグタイムの時間を経過した時点で、該時点付近で
の前記プラズマ発光の光量の時間的変化を基に前記プラ
ズマ発光の光量変化の傾きを求め、前記時点より以前の
発光の光量が前記傾きを持った延長線上にあったものと
仮定し、該仮定された発光光量と前記時点以降の実発光
光量とによって終点判定を行なうことにより達成され
る。
ッチングの終点を判定する方法において、エッチング開
始から発光強度の立上り時の終点判定を実行しない終点
判定ラグタイムの時間を経過した時点で、該時点付近で
の前記プラズマ発光の光量の時間的変化を基に前記プラ
ズマ発光の光量変化の傾きを求め、前記時点より以前の
発光の光量が前記傾きを持った延長線上にあったものと
仮定し、該仮定された発光光量と前記時点以降の実発光
光量とによって終点判定を行なうことにより達成され
る。
本発明によれば、エッチング開始後ラグタイムすなわち
終点判定遅延時間T0が経過した時点での反応生成物光の
光量および、その付近での光量の時間的変化量を基に、
ラグタイム以前の光量を外挿法により仮定する。すなわ
ち、ラグタイム以前の発光光量OL1は、ラグタイム時点
におけるプラズマ発光光量OL（T0）からその時点におけ
る傾きαを持つ直線の延長線上にあったものと仮定す
る。終点判定は、上記の仮定された発光光量OL1とラグ
タイム以降の実発光光量OL2とにより行う。
終点判定遅延時間T0が経過した時点での反応生成物光の
光量および、その付近での光量の時間的変化量を基に、
ラグタイム以前の光量を外挿法により仮定する。すなわ
ち、ラグタイム以前の発光光量OL1は、ラグタイム時点
におけるプラズマ発光光量OL（T0）からその時点におけ
る傾きαを持つ直線の延長線上にあったものと仮定す
る。終点判定は、上記の仮定された発光光量OL1とラグ
タイム以降の実発光光量OL2とにより行う。
前記の外挿法により得られた仮想の光量を用いてエッチ
ング終点判定を行うと、ラグタイム経過以前では、一次
微分すなわち傾きαは一定値dOL（T0）/dtとなり、２次
微分値は０になる。これによって、反応生成物光の立上
りによる１次、２次微分値への影響がなくなり、ラグタ
イム以降の光量変化によってのみエッチング終点判定が
実施されるようになるため、エッチング終点判定におけ
る誤判定がなくなる。
ング終点判定を行うと、ラグタイム経過以前では、一次
微分すなわち傾きαは一定値dOL（T0）/dtとなり、２次
微分値は０になる。これによって、反応生成物光の立上
りによる１次、２次微分値への影響がなくなり、ラグタ
イム以降の光量変化によってのみエッチング終点判定が
実施されるようになるため、エッチング終点判定におけ
る誤判定がなくなる。
以下、本発明の実施例を第１図により説明する。第１図
は本発明の原理図である。まず、第１図（ａ）は反応生
成物光光量の時間的変化を表わしたものである。第１図
（ａ）で終点判定ラグタイム（T0）経過時点で仮想的な
光量（OL1）を一点鎖線の如く外挿する。これに伴い、
エッチング開始時点より計算されていた１次、２次微分
も、第１図（ｂ），（ｃ）のように初期化させる。１次
微分の場合、第１図（ｂ）の一点鎖線のように、ラグタ
イム経過時点での光量の変化量に初期化され、２次微分
は第１図（ｃ）のように０に初期化される。以降、１
次、２次微分の計算は、外挿された過去の発光強度（OL
1）および、ラグタイム経過時点以降の実発光強度（O
L2）により行われる。
は本発明の原理図である。まず、第１図（ａ）は反応生
成物光光量の時間的変化を表わしたものである。第１図
（ａ）で終点判定ラグタイム（T0）経過時点で仮想的な
光量（OL1）を一点鎖線の如く外挿する。これに伴い、
エッチング開始時点より計算されていた１次、２次微分
も、第１図（ｂ），（ｃ）のように初期化させる。１次
微分の場合、第１図（ｂ）の一点鎖線のように、ラグタ
イム経過時点での光量の変化量に初期化され、２次微分
は第１図（ｃ）のように０に初期化される。以降、１
次、２次微分の計算は、外挿された過去の発光強度（OL
1）および、ラグタイム経過時点以降の実発光強度（O
L2）により行われる。
第１図（ａ）で、ラグタイム経過時点での光量をO
L(TO)、光量の変化量をαとすると、ラグタイム経過以
前の光量は、OL1＝OL(TO)−αｔで外挿される。また、
１次微分はａという値で初期化される。
L(TO)、光量の変化量をαとすると、ラグタイム経過以
前の光量は、OL1＝OL(TO)−αｔで外挿される。また、
１次微分はａという値で初期化される。
本実施例によれば、終点判定ラグタイム経過時点で仮想
的な光量を外挿し、１次,2次微分の計算を外挿された発
光強度およびラグタイム経過時点以降の実発光強度によ
り行うため、１次微分ではラグタイム経過時点での光量
の変化量に初期化され、２次微分では０に初期化され
る。したがって、エッチング時間が短かい場合でも反応
生成物光の立上りによる１次,2次微分値への影響がなく
なり、ラグタイム以降の光量変化によってのみエッチン
グ終点判定を行え、エッチング終点判定における誤判定
を防止でき正確にエッチング終点判定を行うことができ
る。
的な光量を外挿し、１次,2次微分の計算を外挿された発
光強度およびラグタイム経過時点以降の実発光強度によ
り行うため、１次微分ではラグタイム経過時点での光量
の変化量に初期化され、２次微分では０に初期化され
る。したがって、エッチング時間が短かい場合でも反応
生成物光の立上りによる１次,2次微分値への影響がなく
なり、ラグタイム以降の光量変化によってのみエッチン
グ終点判定を行え、エッチング終点判定における誤判定
を防止でき正確にエッチング終点判定を行うことができ
る。
本発明によれば、短時間でエッチングが終了する材料に
対しても、正確にエッチング終点判定を行うことができ
るという効果がある。
対しても、正確にエッチング終点判定を行うことができ
るという効果がある。
第１図は本発明による終点判定を行った場合の反応生成
物光の光量並びにその１次,2次微分値の時間変化を表わ
した模式図、第２図は終点判定装置の構成図、第３図は
エッチング時間が長い場合に従来技術による終点判定を
行った場合の反応生成物光の光量並びにその１次,2次微
分値の時間変化を表わした模式図、第４図は同じくエッ
チング時間が短い場合の反応生成物光の光量並びにその
１次,2次微分値の時間変化を表わした模式図である。 T0……終点判定ラグタイム、OL1……外挿された発光強
度、OL2……実発光強度
物光の光量並びにその１次,2次微分値の時間変化を表わ
した模式図、第２図は終点判定装置の構成図、第３図は
エッチング時間が長い場合に従来技術による終点判定を
行った場合の反応生成物光の光量並びにその１次,2次微
分値の時間変化を表わした模式図、第４図は同じくエッ
チング時間が短い場合の反応生成物光の光量並びにその
１次,2次微分値の時間変化を表わした模式図である。 T0……終点判定ラグタイム、OL1……外挿された発光強
度、OL2……実発光強度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川崎 義直 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 工藤 勝義 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 空岡 稔 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (56)参考文献 特開 昭62−95829（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】プラズマ発光を分光分析することによりエ
ッチングの終点を判定する方法において、エッチング開
始から発光強度の立上り時の終点判定を実行しない終点
判定ラグタイムの時間を経過した時点で、該時点付近で
の前記プラズマ発光の光量の時間的変化を基に前記プラ
ズマ発光の光量変化の傾きを求め、前記時点より以前の
発光の光量が前記傾きを持った延長線上にあったものと
仮定し、該仮定された発光光量と前記時点以降の実発光
光量とによって終点判定を行なうことを特徴とするエッ
チング終点判定方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61000627A JPH0770516B2 (ja) | 1986-01-08 | 1986-01-08 | エツチング終点判定方法 |
| KR1019870000045A KR920000675B1 (ko) | 1986-01-08 | 1987-01-07 | 플라즈마처리종점 판정 방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61000627A JPH0770516B2 (ja) | 1986-01-08 | 1986-01-08 | エツチング終点判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62159431A JPS62159431A (ja) | 1987-07-15 |
| JPH0770516B2 true JPH0770516B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=11478963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61000627A Expired - Lifetime JPH0770516B2 (ja) | 1986-01-08 | 1986-01-08 | エツチング終点判定方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770516B2 (ja) |
| KR (1) | KR920000675B1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2564312B2 (ja) * | 1987-07-17 | 1996-12-18 | 株式会社日立製作所 | エッチング終点判定方法および装置 |
| US6149761A (en) * | 1994-12-08 | 2000-11-21 | Sumitomo Metal Industries Limited | Etching apparatus and etching system using the method thereof |
| JPH08232087A (ja) | 1994-12-08 | 1996-09-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | エッチング終点検出方法及びエッチング装置 |
| JP2001007084A (ja) * | 1999-06-21 | 2001-01-12 | Nec Corp | エッチング終点判定方法 |
-
1986
- 1986-01-08 JP JP61000627A patent/JPH0770516B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-01-07 KR KR1019870000045A patent/KR920000675B1/ko not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR920000675B1 (ko) | 1992-01-20 |
| KR870007558A (ko) | 1987-08-20 |
| JPS62159431A (ja) | 1987-07-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |