JP3493261B2 - Plasma etching method and plasma etching apparatus - Google Patents
Plasma etching method and plasma etching apparatusInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウェハ等
の被エッチング物の表面を局部的にエッチングするプラ
ズマエッチング法及びプラズマエッチング装置に関す
る。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a plasma etching method and a plasma etching apparatus for locally etching the surface of an object to be etched such as a silicon wafer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】これまで、シリコンウェハ等の被エッチ
ング物の表面をエッチングする場合、プラズマ励起した
反応性ガス中に被エッチング物をさらして、被エッチン
グ物表面全体を所定厚さにエッチングすることは、多々
提案されている。2. Description of the Related Art Up to now, when etching the surface of an object to be etched such as a silicon wafer, the object to be etched is exposed to a plasma-excited reactive gas to etch the entire surface of the object to be etched to a predetermined thickness. Has been proposed a lot.
【０００３】一方、近年、被エッチング物の表面全体を
同時にエッチングする技術に替えてシリコンウェハやＳ
ＯＩ（シリコン・オン・インシュレータ）等の被エッチ
ング物の表面の凸部等に対して局部的なエッチングを行
い、被エッチング物を薄くしたり（シンニング）、その
表面を平坦化するプラズマエッチング装置が提案されて
いる（例えば、特開平６ー５５７１号公報）。On the other hand, in recent years, instead of the technique of simultaneously etching the entire surface of the object to be etched, a silicon wafer or S
There is a plasma etching apparatus that thins (thinning) the object to be etched or flattens the surface by locally etching the convex portions of the surface of the object to be etched such as OI (silicon-on-insulator). It has been proposed (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-5571).
【０００４】従来知られている局部的なエッチングを行
うプラズマエッチング装置においては、まず被エッチン
グ物である、例えばシリコンウェハやガラスディスクの
全面についての平坦度の二次元分布を予め測定し、その
二次元分布からエッチング処理後に所望の平坦度となる
ように、エッチング用プローブの位置ー滞在時間マップ
を作成して、該マップに基づいてエッチングを行ってい
る。In a conventionally known plasma etching apparatus for performing local etching, first, a two-dimensional distribution of flatness is measured in advance over the entire surface of an object to be etched, for example, a silicon wafer or a glass disk, and the two A position-residence time map of the etching probe is created so as to obtain a desired flatness after the etching process from the dimensional distribution, and etching is performed based on the map.
【０００５】そして、前記エッチング用プローブを用い
て、シリコンウェハ表面の数ｍｍ〜数１０ｍｍφといっ
た狭い領域をエッチングするために、プラズマを数ｍｍ
〜数１０ｍｍφの大きさに画定して発生させ、シリコン
ウェハ表面に導いている。Then, using the etching probe, a plasma of several mm is used to etch a narrow area of several mm to several tens of mm on the surface of the silicon wafer.
It is generated by defining it in a size of several tens of mmφ and is guided to the surface of the silicon wafer.
【０００６】このプラズマエッチング装置では、シリコ
ンウェハ表面の凸部領域をエッチングする際、プローブ
またはシリコンウェハを支持するＸ−Ｙステージの移動
速度、つまり走査速度を遅くしてプラズマ照射時間を相
対的に長くすることで他の部分と比べてエッチング量を
多くし、平坦度を向上させている。したがって、エッチ
ング量は、エッチング速度が一定であることを前提とし
てプラズマ照射時間によって制御している。[0006] In this plasma etching apparatus, when etching a convex region on the surface of a silicon wafer, the moving speed of the XY stage supporting the probe or the silicon wafer, that is, the scanning speed is slowed to relatively increase the plasma irradiation time. By making the length longer, the etching amount is increased as compared with other portions, and the flatness is improved. Therefore, the etching amount is controlled by the plasma irradiation time on the assumption that the etching rate is constant.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】このように従来は、予
め測定したウエハの平坦度の二次元分布データを処理し
てからエッチングを行っている。この従来のプラズマエ
ッチング方法ではデータ処理時間が余分にかかり、また
プローブ滞在時間によって間接的にエッチング量を制御
しているため、エッチング速度が一定に保持されていれ
ば問題はないが、プラズマパラメータ等周囲環境が変化
してエッチング速度が変動した場合には期待通りの平坦
度、平行度が得られない。As described above, conventionally, etching is performed after processing the two-dimensional distribution data of the wafer flatness measured in advance. This conventional plasma etching method requires extra data processing time, and since the etching amount is indirectly controlled by the probe residence time, there is no problem if the etching rate is kept constant, but plasma parameters etc. If the surrounding environment changes and the etching rate changes, flatness and parallelism as expected cannot be obtained.
【０００８】これは量産レベルにおいては、処理ウェハ
のＴＴＶやＬＴＶといった平坦度品質のばらつきとなっ
て現れてくる。本発明は、プラズマパラメータ等の周囲
環境の変化に起因するエッチング速度の変動に対して安
定なエッチングができ、エッチング処理後の品質レベル
の極めて安定なプラズマエッチング方法及びプラズマエ
ッチング装置を提案するものである。At the mass production level, this appears as a variation in flatness quality such as TTV and LTV of processed wafers. The present invention proposes a plasma etching method and a plasma etching apparatus that can perform stable etching against fluctuations in the etching rate due to changes in the ambient environment such as plasma parameters, and that have an extremely stable quality level after the etching process. is there.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題は以
下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の解
決手段は、細管のプラズマ発生領域にマイクロ波発振器
からマイクロ波を照射することにより、細管内に供給さ
れるＣＦ ４ 、ＳＦ ６ あるいはＮＦ ３ を含むエッチングガ
スを電気的に中性な活性種を含んだプラズマにして、こ
れをシリコンウェハの表面に局部的に供給しながら走査
するとともに、上記プラズマ及び上記シリコンウェハに
対して透明な波長のレーザー光を、上記プラズマ発生領
域の上流側から上記細管内を通して上記シリコンウェハ
の表面に垂直に照射し、上記シリコンウェハの表面と裏
面とで反射した反射レーザー光をレーザー干渉型厚さ測
定装置で受光してシリコンウェハの厚さを測定し、更
に、上記レーザー干渉型厚さ測定装置で測定されたシリ
コンウェハの厚さに基づいて、上記走査の移動速度を制
御することを特徴とするプラズマエッチング方法であ
る。 The present invention has the following objects.
It is solved by the means below. That is, the first solution
The decisive measure is the microwave oscillator in the plasma generation region of the thin tube.
By irradiating microwaves from the
Etching gas containing CF 4 , SF 6 or NF 3
Plasma into a plasma containing electrically neutral active species,
Scan while supplying this locally to the surface of the silicon wafer
The plasma and the silicon wafer
On the other hand, laser light with a transparent wavelength is applied to the plasma generation area.
The silicon wafer through the narrow tube from the upstream side of the area
Irradiate vertically to the surface of the
Laser interference type thickness measurement of the reflected laser light reflected by the surface
Light is received by a fixed device, the thickness of the silicon wafer is measured, and
In addition, the series measured by the laser interference type thickness measuring device
Based on the thickness of the conwafer, the movement speed of the above scanning is controlled.
It is a plasma etching method characterized by controlling
It
【００１０】また、第２番目の発明の解決手段は、細
管、上記細管にＣＦ ４ 、ＳＦ ６ あるいはＮＦ ３ を含むエ
ッチングガスを供給するためのエッチングガス供給装
置、上記細管内のプラズマ発生領域に向けてマイクロ波
を照射するためのマイクロ波発振器、上記プラズマ発生
領域の上流側に配置された反射ミラー、上記プラズマ発
生領域の上流側から上記細管とこのプラズマ発生領域を
通してシリコンウェハの表面に向けて垂直に照射された
レーザー光が、このシリコンウェハの表面と裏面とで反
射され、更に、上記プラズマ発生領域を通ったのち上記
反射ミラーによって反射された反射レーザー光を受光す
ることにより、上記細管を通してシリコンウェハの表面
に供給され電気的に中性な活性種を含んだプラズマによ
る表面の局部的なエッチング中に、このシリコンウェハ
の厚さを測定するためのレーザー干渉型厚さ測定装置、
上記シリコンウェハを支持するためのＸ−Ｙステージ、
及び、上記レーザー干渉型厚さ測定装置によって得られ
たデータに基づいて上記Ｘ−Ｙステージの移動速度を制
御するためのＸ−Ｙステージ駆動装置を備えるプラズマ
エッチング装置であって、上記レーザー光には、上記プ
ラズマ及び上記シリコンウェハに対して透明な波長のレ
ーザー光が使用されていることを特徴とするプラズマエ
ッチング装置である。 Further , the solution means of the second invention is
A tube, the thin tube containing CF 4 , SF 6 or NF 3
Etching gas supply device for supplying etching gas
Place the microwave toward the plasma generation area in the narrow tube.
Microwave oscillator for irradiating plasma, plasma generation
A reflection mirror arranged on the upstream side of the area,
From the upstream side of the raw area, connect the thin tube and the plasma generation area.
Was irradiated vertically to the surface of the silicon wafer through
Laser light is reflected on the front and back of this silicon wafer.
After passing through the plasma generation area,
Receives the reflected laser light reflected by the reflection mirror
The surface of the silicon wafer through the thin tube
To the plasma containing electrically neutral active species.
This silicon wafer during local etching of the surface
Laser interferometric thickness measuring device for measuring the thickness of
An XY stage for supporting the silicon wafer,
And obtained by the laser interference type thickness measuring device
The movement speed of the XY stage is controlled based on the data
Plasma with XY stage drive for control
An etching device, wherein the laser beam is applied to the
Lasers and wavelengths that are transparent to the silicon wafer
Laser light is used.
It is an etching device.
【００１１】本発明のプラズマエッチング方法及びプラ
ズマエッチング装置によれば、ＣＦ ４ 、ＳＦ ６ あるいは
ＮＦ ３ を含むエッチングガスは電気的に中性な活性種を
含んだプラズマになり、これがシリコンウェハの表面に
局部的に供給されながらシリコンウェハ表面が走査され
る。一方では、プラズマ及びシリコンウェハに対して透
明な波長のレーザー光が使用され、このレーザー光がプ
ラズマ発生領域の上流側から細管内を通してシリコンウ
ェハの表面に垂直に照射される。シリコンウェハの表面
と裏面とで反射した反射レーザー光はレーザー干渉型厚
さ測定装置で受光されシリコンウェハの厚さが測定さ
れ、更に、レーザー干渉型厚さ測定装置で測定されたシ
リコンウェハの厚さに基づいて、上記走査の移動速度が
制御される。中性活性種によるエッチング中に、厚さ測
定と走査速度の制御が行われることになる。 A plasma etching method and a plasma etching method according to the present invention.
According to the Zuma etching apparatus, CF 4 , SF 6 or
The etching gas containing NF 3 contains electrically neutral active species.
It becomes the included plasma, and this is on the surface of the silicon wafer.
The surface of the silicon wafer is scanned while being locally supplied.
It On the one hand, it is transparent to plasma and silicon wafers.
A laser beam with a clear wavelength is used and this laser beam
From the upstream side of the plasma generation area, pass through the thin tube
The surface of the wafer is irradiated vertically. Silicon wafer surface
The reflected laser light reflected by the back surface and the back surface is a laser interference type thickness
The light is received by the measuring device and the thickness of the silicon wafer is measured.
In addition, the
Based on the thickness of the recon wafer,
Controlled. Thickness measurement during etching with neutral active species
Control and scanning speed control.
【００１２】測定された被エッチング部分の厚さが予め
設定した厚さよりも厚ければ、被エッチング物の移動を
停止するか又は移動速度を遅くして同じ部位でのエッチ
ングを継続する。エッチング中に算出された厚さが予め
設定した厚さに達すると次の被エッチング部分をエッチ
ングする。If the measured thickness of the portion to be etched is thicker than a preset thickness, the movement of the object to be etched is stopped or the moving speed is reduced to continue the etching at the same portion. When the thickness calculated during etching reaches a preset thickness, the next portion to be etched is etched.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】本発明のプラズマエッチング法
は、被エッチング部分の厚さを測定しながら局部的にエ
ッチングを行うものである。以下、前記本発明のプラズ
マエッチング法を実現できるプラズマエッチング装置を
図１に基づいて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The plasma etching method of the present invention is one in which local etching is performed while measuring the thickness of a portion to be etched. Hereinafter, a plasma etching apparatus capable of realizing the plasma etching method of the present invention will be described with reference to FIG.
【００１４】本発明のプラズマエッチング装置１は、石
英などの非エッチング材からなる細管２、その一端が細
管２の上流側と接続され且つその他端がエッチングガス
供給装置３に接続されたエッチングガス導入管４を備え
ている。前記細管２の出口側には必要に応じてノズルを
形成する。The plasma etching apparatus 1 of the present invention comprises a thin tube 2 made of a non-etching material such as quartz, one end of which is connected to the upstream side of the thin tube 2 and the other end of which is connected to an etching gas supply device 3 for introducing an etching gas. A tube 4 is provided. A nozzle is formed on the outlet side of the thin tube 2 if necessary.
【００１５】前記細管２の外部には、マグネトロン５等
のマイクロ波発振器及び該マグネトロン５に接続された
導波管６が近接して配置されており、該導波管６の出力
端から細管２内のプラズマ発生領域７へ向けてマイクロ
波を照射できるようになっている。A microwave oscillator such as a magnetron 5 and a waveguide 6 connected to the magnetron 5 are arranged close to the outside of the thin tube 2, and the thin tube 2 is provided from the output end of the waveguide 6. The microwave can be irradiated toward the plasma generation region 7 inside.
【００１６】さらに、前記細管２の外部には、前記細管
２内を伝送する波長１．３μｍ程度のレーザ光を発射し
且つ反射レーザ光を受光するレーザ受発光器を備えたレ
ーザ光干渉型厚さ測定装置８が設けられている。Further, outside the thin tube 2, a laser light interference type thickness is provided, which is provided with a laser receiver / emitter that emits a laser beam having a wavelength of about 1.3 μm transmitted through the thin tube 2 and receives a reflected laser beam. A measuring device 8 is provided.
【００１７】一方、前記細管２の内部には、前記レーザ
光干渉型厚さ測定装置８から発射されたレーザ光を反射
する反射ミラー９が前記プラズマ発生領域７の上流側に
設けられており、レーザ光が細管２の中心軸と平行な方
向に向けられ、シリコンウェハ１０の被エッチング部分
１０ａに垂直に照射できるように配置されている。On the other hand, inside the thin tube 2, a reflection mirror 9 for reflecting the laser light emitted from the laser light interference type thickness measuring device 8 is provided on the upstream side of the plasma generation region 7, The laser light is directed in a direction parallel to the central axis of the thin tube 2, and is arranged so that the etched portion 10a of the silicon wafer 10 can be vertically irradiated.
【００１８】また、前記レーザ光干渉型厚さ測定装置８
の出力側にはデータ処理装置１１が接続されている。The laser light interference type thickness measuring device 8 is also provided.
The data processing device 11 is connected to the output side of the.
【００１９】さらに、該データ処理装置１１の出力によ
って制御され、シリコンウェハ１０を支持するＸ−Ｙス
テージ（図示せず）を移動させるモータ駆動直線導入機
などのＸ−Ｙステージ駆動装置１２が設けられており、
これらＸーＹステージ及びＸーＹステージ駆動装置１２
にてシリコンウェハ１０の移動手段を構成する。Further provided is an XY stage driving device 12 such as a motor driven linear introducing device which is controlled by the output of the data processing device 11 and moves an XY stage (not shown) which supports the silicon wafer 10. Has been
These XY stage and XY stage drive device 12
Constitutes the moving means of the silicon wafer 10.
【００２０】前記データ処理装置１１は、前記レーザ光
干渉型厚さ測定装置８にて測定された被エッチング部分
１０ａの厚さデータを取り込んで、目標とする厚さデー
タと比較して比較データを出力する。前記Ｘ−Ｙステー
ジ駆動装置１２は、前記データ処理装置１１からの比較
データに基づいてシリコンウェハ１０を支持する前記Ｘ
−Ｙステージの移動、停止及び移動速度を制御する。The data processing device 11 takes in the thickness data of the portion to be etched 10a measured by the laser light interference type thickness measuring device 8 and compares it with the target thickness data to obtain comparison data. Output. The XY stage driving device 12 supports the silicon wafer 10 based on the comparison data from the data processing device 11.
Control the movement, stop and movement speed of the Y stage.
【００２１】前記プラズマエッチング装置１において、
前記細管２のプラズマ発生領域７より下流側、シリコン
ウェハ１０等の被エッチング物、前記Ｘ−Ｙステージ
は、約１Torrに排気されたエッチング処理室（図示せ
ず）内に収容されている。In the plasma etching apparatus 1,
An object to be etched such as a silicon wafer 10 and the XY stage on the downstream side of the plasma generation region 7 of the thin tube 2 are housed in an etching processing chamber (not shown) evacuated to about 1 Torr.
【００２２】以下、前記構成のプラズマエッチング装置
１を用いたエッチング処理について説明する。エッチン
グガス、例えばＣＦ4 とＯ2 との混合ガスを前記エチン
グガス供給装置３からガス導入管４を通して前記細管２
内に供給する。Hereinafter, an etching process using the plasma etching apparatus 1 having the above structure will be described. An etching gas, for example, a mixed gas of CF 4 and O 2 is passed from the etching gas supply device 3 through the gas introduction pipe 4 to the thin tube 2
Supply in.
【００２３】そして、前記細管２のガス流路上のプラズ
マ発生領域７において前記マグネトロン５にて発生した
２．４５ＧＨｚのマイクロ波を導波管６を通して照射
し、電気的に中性な活性種を含むプラズマを発生させ
る。Then, in the plasma generation region 7 on the gas flow path of the thin tube 2, the microwave of 2.45 GHz generated by the magnetron 5 is irradiated through the waveguide 6 to contain an electrically neutral active species. Generate plasma.
【００２４】この際、前記マイクロ波のパワーは、前記
細管２の径によって変える必要があるが、１００Ｗ〜５
００Ｗの範囲内のマイクロ波パワーにて前記混合ガスを
プラズマ化する。At this time, the power of the microwave needs to be changed depending on the diameter of the thin tube 2, but is 100 W to 5 W.
The mixed gas is turned into plasma with microwave power within the range of 00W.
【００２５】このプラズマ化したエッチングガスが細管
２を通してシリコンウェハ１０の被エッチング部分１０
ａに供給されて局部的なエッチングが行われる。このエ
ッチング中に前記レーザ光干渉型厚さ測定装置８から発
射されたレーザ光８ａは、前記細管２のプラズマ発生領
域７の上流側に配置された反射ミラー９で細管２の中心
軸と平行な方向に向けられ、シリコンウェハ１０の被エ
ッチング部分１０ａに垂直に照射される。The plasmaized etching gas passes through the thin tube 2 and the portion 10 to be etched of the silicon wafer 10 is etched.
It is supplied to a and local etching is performed. The laser beam 8a emitted from the laser beam interference type thickness measuring device 8 during the etching is parallel to the central axis of the thin tube 2 by the reflection mirror 9 arranged on the upstream side of the plasma generation region 7 of the thin tube 2. The etched portion 10a of the silicon wafer 10 is vertically irradiated.
【００２６】前記シリコンウェハ１０の被エッチング部
分１０ａに垂直に照射されたレーザ光は、被エッチング
部分１０ａの表面及び裏面から反射し、反射レーザ光８
ｂは前記反射ミラー９にて前記レーザ光干渉型厚さ測定
装置８の受光部に向けられて受光される。The laser light perpendicularly applied to the etched portion 10a of the silicon wafer 10 is reflected from the front surface and the back surface of the etched portion 10a, and the reflected laser light 8 is emitted.
b is directed toward the light receiving portion of the laser light interference type thickness measuring device 8 by the reflection mirror 9 and received.
【００２７】この際、プラズマはレーザ光に対し透明な
ので、エッチング中でもレーザ光を被エッチング部分１
０ａに照射することができる。また、波長が１．１μｍ
以上のレーザ光であれば、レーザ光はシリコンウェハ１
０中を透過するので、シリコンウェハ１０の裏面からも
反射させることができる。At this time, since the plasma is transparent to the laser light, the portion to be etched 1 is exposed to the laser light even during etching.
0a can be irradiated. The wavelength is 1.1 μm
If the above laser light, the laser light is the silicon wafer 1
Since it passes through 0, it can be reflected from the back surface of the silicon wafer 10.
【００２８】前記レーザ光干渉型厚さ測定装置８にて測
定されたエッチング中の被エッチング部分１０ａの厚さ
データは、データ処理装置１１に取り込まれて予め設定
された厚さデータと比較され、データ処理装置１１から
出力された比較データがＸ−Ｙステージ駆動装置１２に
フィードバックされる。そして、該Ｘ−Ｙステージ駆動
装置１２は、前記比較データに基づきシリコンウェハ１
０を支持するＸ−Ｙステージの移動、停止及び移動速度
の制御を行う。The thickness data of the etched portion 10a being etched, which is measured by the laser light interference type thickness measuring device 8, is taken into the data processing device 11 and compared with the preset thickness data. The comparison data output from the data processing device 11 is fed back to the XY stage drive device 12. Then, the XY stage driving device 12 uses the silicon wafer 1 based on the comparison data.
The movement, stop, and movement speed of the XY stage supporting 0 are controlled.
【００２９】前記被エッチング部分１０ａの厚さが予め
設定された厚さにエッチングされると、他の被エッチン
グ部分に前記細管２の直下が位置するようにシリコンウ
ェハ１０を移動させる。一方、被エッチング部分１０ａ
の厚さが設定された厚さに達していない場合は、被エッ
チング部分１０ａを前記細管２の直下に停止させるか又
は移動速度を落としてエッチングを継続する。When the portion to be etched 10a is etched to a preset thickness, the silicon wafer 10 is moved so that the portion directly below the thin tube 2 is located in another portion to be etched. On the other hand, the etched portion 10a
If the thickness has not reached the set thickness, the portion to be etched 10a is stopped immediately below the thin tube 2 or the moving speed is reduced to continue the etching.
【００３０】以上のような操作を繰り返しながら予め決
められた走査ルートに従ってシリコンウェハ１０を移動
させ、シリコンウェハ１０の厚さを測定しながら局部的
なエッチングを行い、シリコンウェハ表面全体をエッチ
ングしていくことで高精度な平坦化が可能となる。While repeating the above operation, the silicon wafer 10 is moved according to a predetermined scanning route, and local etching is performed while measuring the thickness of the silicon wafer 10 to etch the entire surface of the silicon wafer. By doing so, highly precise flattening becomes possible.
【００３１】前記走査ルートの制御は、予め作成したプ
ログラムを前記データ処理装置１１に組み込んでおき、
該プログラムに基づいて前記Ｘ−Ｙステージ駆動装置１
２を制御することができる。To control the scanning route, a program created in advance is installed in the data processing device 11,
The XY stage drive device 1 based on the program
2 can be controlled.
【００３２】前記構成のプラズマエッチング装置１にて
６インチのシリコンウェハをエッチング処理した結果、
ＴＴＶ（total thickness variation 、ウェハの平坦度
適用領域での裏面基準面からの距離の最大値と最小値の
差）は、平均０．４８μｍから０．１５μｍへと向上
し、そのばらつきも標準偏差で０．０２以下であった。As a result of etching the 6-inch silicon wafer with the plasma etching apparatus 1 having the above-mentioned structure,
TTV (total thickness variation, the difference between the maximum value and the minimum value of the distance from the backside reference surface in the flatness application area of the wafer) is improved from 0.48 μm on average to 0.15 μm, and the variation is also a standard deviation. It was 0.02 or less.
【００３３】前記実施の形態では、レーザ光を細管２の
内部を通してシリコンウェハ１０の被エッチング部分１
０ａに照射したが、他の実施の形態としてシリコンウェ
ハ１０の裏面にレーザ光を照射して被エッチング部分の
厚さを測定するか、または細管２の外部において細管２
に近接して平行にレーザ光をシリコンウェハ１０に照射
して被エッチング部分の厚さを測定して実施することも
できる。In the above-described embodiment, the laser light is passed through the inside of the thin tube 2 and the portion 1 to be etched of the silicon wafer 10 is etched.
0a is irradiated, but as another embodiment, the back surface of the silicon wafer 10 is irradiated with laser light to measure the thickness of the portion to be etched, or the thin tube 2 is provided outside the thin tube 2.
It is also possible to irradiate the silicon wafer 10 with the laser light in parallel in close proximity to the above to measure the thickness of the etched portion.
【００３４】また、エッチングガスをプラズマ化する他
の方法として、高周波を用いた誘導結合や容量結合によ
ってもプラズマ化することができ、エッチングガスとし
てＳＦ６、ＮＦ３その他のフルオロカーボン系ガスを用
いることもできる。さらに、前記細管２は、アルミナ、
窒化珪素などのセラミックス、テフロンなどの耐食性樹
脂材料を用いて構成しても良い。As another method for converting the etching gas into plasma, plasma can be formed by inductive coupling or capacitive coupling using high frequency, and SF 6 , NF 3 or other fluorocarbon gas is used as the etching gas. You can also Further, the thin tube 2 is made of alumina,
Ceramics such as silicon nitride, may be formed using a corrosion resistance resin material such as Teflon.
【００３５】[0035]
【発明の効果】本発明のプラズマエッチング法及びプラ
ズマエッチング装置は、エッチング中に被エッチング物
の厚さを測定しながらエッチングを行うため、エッチン
グ処理時間を短縮でき、また高精度で高品質の平坦化処
理を行うことができる。According to the plasma etching method and the plasma etching apparatus of the present invention, since etching is performed while measuring the thickness of the object to be etched during etching, the etching processing time can be shortened, and the flatness of high precision and high quality can be achieved. Can be processed.
【図１】本発明プラズマエッチング装置の説明図であ
る。FIG. 1 is an explanatory diagram of a plasma etching apparatus of the present invention.
２ 細管 ３ エッチングガス供給装置 ８ レーザ光干渉型厚さ測定装置 ９ レーザ光反射ミラー １０ シリコンウェハ １０ａ 被エッチング部分 １１ データ処理装置 １２ ＸーＹステージ駆動装置 2 thin tubes 3 Etching gas supply device 8 Laser light interference type thickness measuring device 9 Laser light reflection mirror 10 Silicon wafer 10a part to be etched 11 Data processing device 12 XY stage drive
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−190499（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−62039（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−102268（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−5571（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/3065 G01B 11/06 H01L 21/66 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A 5-190499 (JP, A) JP-A 2-62039 (JP, A) JP-A 5-102268 (JP, A) JP-A 6- 5571 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/3065 G01B 11/06 H01L 21/66
Claims (2)
振器からマイクロ波を照射することにより、細管内に供
給されるＣＦ ４ 、ＳＦ ６ あるいはＮＦ ３ を含むエッチン
グガスを電気的に中性な活性種を含んだプラズマにし
て、これをシリコンウェハの表面に局部的に供給しなが
ら走査するとともに、 上記プラズマ及び上記シリコンウェハに対して透明な波
長のレーザー光を、上記プラズマ発生領域の上流側から
上記細管内を通して上記シリコンウェハの表面に垂直に
照射し、上記シリコンウェハの表面と裏面とで反射した
反射レーザー光をレーザー干渉型厚さ測定装置で受光し
てシリコンウェハの厚さを測定し、更に、 上記レーザー干渉型厚さ測定装置で測定されたシリコン
ウェハの厚さに基づいて、上記走査の移動速度を制御す
ることを特徴とするプラズマエッチング方法。 1. A microwave is generated in a plasma generation region of a thin tube.
By irradiating microwaves from a shaker,
Etch containing CF 4 , SF 6 or NF 3 supplied
The gas is converted into a plasma containing electrically neutral active species.
And supply it locally to the surface of the silicon wafer.
And a transparent wave to the plasma and the silicon wafer.
A long laser beam is emitted from the upstream side of the plasma generation area.
Perpendicular to the surface of the silicon wafer through the tube
Illuminated and reflected on the front and back of the silicon wafer
The reflected laser light is received by the laser interference type thickness measuring device.
The thickness of the silicon wafer is measured by using the laser interference type thickness measurement device described above.
The moving speed of the above scanning is controlled based on the thickness of the wafer.
A plasma etching method comprising:
ングガスを供給するためのエッチングガス供給装置、 上記細管内のプラズマ発生領域に向けてマイクロ波を照
射するためのマイクロ波発振器、 上記プラズマ発生領域の上流側に配置された反射ミラ
ー、 上記プラズマ発生領域の上流側から上記細管とこのプラ
ズマ発生領域を通してシリコンウェハの表面に向けて垂
直に照射されたレーザー光が、このシリコンウェハの表
面と裏面とで反射され、更に、上記プラズマ発生領域を
通ったのち上記反射ミラーによって反射された反射レー
ザー光を受光することにより、上記細管を通してシリコ
ンウェハの表面に供給され電気的に中性な活性種を含ん
だプラズマによる表面の局部的なエッチング中に、この
シリコンウェハの厚さを測定するためのレーザー干渉型
厚さ測定装置、 上記シリコンウェハを支持するためのＸ−Ｙステージ、
及び、 上記レーザー干渉型厚さ測定装置によって得られたデー
タに基づいて上記Ｘ−Ｙステージの移動速度を制御する
ためのＸ−Ｙステージ駆動装置 を備えるプラズマエッチ
ング装置であって、 上記レーザー光には、上記プラズマ及び上記シリコンウ
ェハに対して透明な波長のレーザー光が使用されている
ことを特徴とするプラズマエッチング装置。 2. A thin tube, an etch containing CF 4 , SF 6 or NF 3 in the thin tube.
Etching gas supply device for supplying the etching gas, and irradiates the microwave toward the plasma generation region in the narrow tube.
Microwave oscillator for irradiation, a reflection mirror arranged upstream of the plasma generation region
ー From the upstream side of the plasma generation area,
Drops toward the surface of the silicon wafer through the area where the scratches occur.
The laser light directly irradiated is the surface of this silicon wafer.
It is reflected by the front and back surfaces, and the plasma generation area
After passing through, the reflection ray reflected by the above reflection mirror
By receiving the laser beam, the
Containing electrically neutral active species supplied to the surface of the wafer
During the localized etching of the surface by the
Laser interference type for measuring the thickness of silicon wafer
Thickness measuring device, XY stage for supporting the silicon wafer,
And data obtained by the above SL laser interferometric thickness measurement device
Control the moving speed of the XY stage based on
Plasma etch with XY stage drive for
And a plasma device, the laser light is applied to the plasma and the silicon laser.
Laser light with a transparent wavelength is used for
A plasma etching apparatus characterized by the above.
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|---|---|---|---|
| JP07101196A JP3493261B2 (en) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | Plasma etching method and plasma etching apparatus |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09246250A JPH09246250A (en) | 1997-09-19 |
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