JPH09199476A - Dry etching device - Google Patents
Dry etching deviceInfo
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- JPH09199476A JPH09199476A JP912596A JP912596A JPH09199476A JP H09199476 A JPH09199476 A JP H09199476A JP 912596 A JP912596 A JP 912596A JP 912596 A JP912596 A JP 912596A JP H09199476 A JPH09199476 A JP H09199476A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ドライエッチング
装置に関し、特にエッチングの終点検出用窓部の構造に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dry etching apparatus, and more particularly to a structure of an etching end point detecting window portion.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体装置の製造工程においては、酸化
膜やポリシリコン膜のパターン形成が行なわれるが、こ
のパターン形成にプラズマを利用したドライエッチング
装置が多用されている。2. Description of the Related Art In the manufacturing process of a semiconductor device, a pattern of an oxide film or a polysilicon film is formed, and a dry etching apparatus using plasma for this pattern formation is often used.
【０００３】図４は従来の平行平板式のドライエッチン
グ装置の主要部を示した構成図である。エッチング室１
内には上部電極２及び下部電極３が設けられており、上
部電極２又は下部電極３のどちらか一方に高周波電源４
が接続され、他方の電極はアースに接続されている。下
部電極３上には半導体基板５が置かれる。エッチング室
１内は、図示しない真空ポンプにより排気口６より排気
できるようになっている。エッチングの終点検出は、特
開昭５１−３５６３９号公報，特開昭６０−１４８１２
０号公報、および特開昭６０−９８６３１号公報などに
示された方法と同様に、電極２，３間に発生したプラズ
マ光をエッチング室１の一部に設けられた終点検出用の
窓７を通して、ガラスファイバーの端部８により収集
し、分光分析器９により発光スベクトルの強度を検出
し、その変化により終点を判断するように構成されてい
る。FIG. 4 is a block diagram showing the main part of a conventional parallel plate type dry etching apparatus. Etching room 1
An upper electrode 2 and a lower electrode 3 are provided inside, and a high frequency power source 4 is provided to either the upper electrode 2 or the lower electrode 3.
, And the other electrode is connected to ground. The semiconductor substrate 5 is placed on the lower electrode 3. The inside of the etching chamber 1 can be exhausted from an exhaust port 6 by a vacuum pump (not shown). The detection of the end point of etching is performed in JP-A-51-35639 and JP-A-60-14812.
A window 7 for detecting the end point, which is provided in a part of the etching chamber 1, for plasma light generated between the electrodes 2 and 3 in the same manner as the method disclosed in JP-A No. 0 and JP-A-60-98631. Through the end portion 8 of the glass fiber, the spectroscopic analyzer 9 detects the intensity of the emission vector, and the end point is determined by the change.
【０００４】実際にエッチングを行うと、プラズマエッ
チングにより生成された反応生成物がエッチング室１の
内壁面、更には終点検出用の窓７の内面に付着する。半
導体基板の処理枚数の増加とともに反応生成物の付着量
も増加する。終点検出用の窓７に反応生成物が付着する
ことにより、ガラスファイバーの端部８への発光スペク
トルの入光量は減少し、終点検出精度の劣化という問題
が発生する。その対処としては、終点検出用の窓７の定
期的な交換等の保守という方法や、特開平１−２３２７
２５号公報に記載されているように、終点検出用の窓７
に加熱ヒータを設け、窓部を加熱することにより反応生
成物の付着を防ぐ方法などが考案されている。When etching is actually performed, the reaction product generated by plasma etching adheres to the inner wall surface of the etching chamber 1 and further to the inner surface of the window 7 for detecting the end point. As the number of processed semiconductor substrates increases, the amount of reaction products deposited increases. Since the reaction product adheres to the end point detection window 7, the amount of incident light of the emission spectrum to the end portion 8 of the glass fiber decreases, which causes a problem of deterioration of end point detection accuracy. As measures against this, there is a method of maintenance such as periodical replacement of the window 7 for detecting the end point, and JP-A-1-2327.
As described in Japanese Patent No. 25, the window 7 for detecting the end point
There has been devised a method of preventing the adhesion of reaction products by providing a heater to the heater and heating the window.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来のドライエッチン
グ装置においては、プラズマエッチングにより生成され
た反応生成物が終点検出用の窓７に付着し、半導体基板
の処理枚数の増加とともにガラスファイバー端部８への
発光スペクトル入光量の減少が起こる。入光量が減少す
ることによって分光分析器９のＳ／Ｎ比が低下し計測精
度が劣化する。更に付着が進み入光量が完全に遮蔽され
た場合には、分光分析器９への入光がなくなり、完全に
終点検出ができなくなる。この為、定期的な終点検出用
の窓７の保守が必要となり、交換もしくは清掃の度にエ
ッチング室１を大気に開放しなければならず、多大な時
間を要するという問題がある。In the conventional dry etching apparatus, the reaction product generated by plasma etching adheres to the window 7 for detecting the end point, and the glass fiber end portion 8 increases as the number of processed semiconductor substrates increases. A decrease in the amount of light emitted into the emission spectrum occurs. The decrease in the amount of incident light reduces the S / N ratio of the spectroscopic analyzer 9 and deteriorates the measurement accuracy. When the adhesion further advances and the incident light amount is completely shielded, the incident light on the spectroscopic analyzer 9 disappears and the end point cannot be detected completely. Therefore, it is necessary to regularly maintain the window 7 for detecting the end point, and it is necessary to open the etching chamber 1 to the atmosphere every time replacement or cleaning is performed, which requires a lot of time.
【０００６】又、終点検出用の窓７に加熱ヒータを設
け、窓部を加熱することにより反応生成物が窓７に付着
することを抑制する方法も提案されているが、反応生成
物の中には、温度による付着率の変化が小さいものも存
在する。例えば、高融点金属系のフッ素化合物又は塩素
化合物においては、付着率を抑制するためには５００℃
以上を要するものもある。従ってこのような高融点金属
膜のエッチングの際に窓７を加熱するには特別な加熱装
置が必要になり、エッチングに要するコストが大幅に増
加する為実用的ではない。A method has also been proposed in which a heater is provided in the window 7 for detecting the end point and the reaction product is prevented from adhering to the window 7 by heating the window portion. There are some of which have a small change in the adhesion rate with temperature. For example, in the case of a high melting point metal-based fluorine compound or chlorine compound, in order to suppress the adhesion rate, 500 ° C.
Some require more. Therefore, a special heating device is required to heat the window 7 during the etching of such a refractory metal film, and the cost required for etching is greatly increased, which is not practical.
【０００７】本発明の目的は、高価な装置を用いること
なく終点検出用の窓に反応生成物が付着するのを抑制で
きるドライエッチング装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a dry etching apparatus which can suppress the reaction products from adhering to the window for detecting the end point without using an expensive apparatus.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明のドライエッチン
グ装置は、エッチング室に設けられた筒状の導光管の端
部に光を透過させる窓を設けたものであり、特に導光管
の長さをその内径の１０倍以上としたものである。更に
導光管に不活性ガスを導入する為の導入管を設け導光管
内を陽圧にできるようにしたものである。A dry etching apparatus according to the present invention comprises a cylindrical light guide tube provided in an etching chamber provided with a window for transmitting light at an end thereof. The length is 10 times or more of the inner diameter. Further, an introduction pipe for introducing an inert gas is provided in the light guide tube so that the inside of the light guide tube can be made to have a positive pressure.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の第１の実施の形態を説明す
る為のドライエッチング装置の構成図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a dry etching apparatus for explaining a first embodiment of the present invention.
【００１０】図１を参照するとドライエッチング装置
は、エッチング室１と、このエッチング室１の内部に設
けられ半導体基板５を載置する下部電極３と、この下部
電極３に対向して設けられた上部電極２と、下部電極３
（又は上部電極）に接続された高周波電源４と、エッチ
ング室１の終点検出口１１の外側に設けられたステンレ
ス又はＡｌからなる円筒状の導光管１０と、この導光管
１０の端部に設けられたエッチングの終点検出用の窓７
と、この窓からの光を集め分光分析器９に送るガラスフ
ァイバー８と、エッチング室に設けられた排気口６とか
ら主に構成されている。そして、特にこの導光管１０の
長さｌは、その内径ｄの１０倍以上となっている。尚、
エッチング室１の終点検出口の内径も導光管の内径ｄと
同一であれば、導光管の流さｌの中にエッチング室の壁
の厚さＷを含めてもよい。Referring to FIG. 1, the dry etching apparatus is provided with an etching chamber 1, a lower electrode 3 provided inside the etching chamber 1 for mounting a semiconductor substrate 5 thereon, and facing the lower electrode 3. Upper electrode 2 and lower electrode 3
(Or upper electrode), a high frequency power source 4, a cylindrical light guide tube 10 made of stainless steel or Al provided outside the end point detection port 11 of the etching chamber 1, and an end portion of the light guide tube 10. Window 7 for detecting the end point of etching provided in
And a glass fiber 8 that collects the light from this window and sends it to the spectroscopic analyzer 9, and an exhaust port 6 provided in the etching chamber. The length l of the light guide tube 10 is 10 times or more the inner diameter d. still,
If the inner diameter of the end point detection opening of the etching chamber 1 is also the same as the inner diameter d of the light guide tube, the wall thickness W of the etching chamber may be included in the flow l of the light guide tube.
【００１１】図２は終点検出口１１及び導光管１０の内
径をｄとし、エッチング室１の内壁から終点検出用の窓
７までの長さをｌとしたときの、エッチング時の反応生
成物が終点検出用の窓７表面に付着する量の相関を示し
たグラフである。ｌ≧１０ｄの領域においては終点検出
用の窓７表面の反応生成物付着量はｌ＜５ｄの領域と比
較して１０分の１以下に抑制することができる。これ
は、エッチング室１内で発生した反応生成物は、ガスの
よどみ状態にある導光管１０内への進入がしにくくな
り、反応生成物の接触量が低減されるからである。FIG. 2 is a reaction product at the time of etching when the inner diameter of the end point detection port 11 and the light guide tube 10 is d and the length from the inner wall of the etching chamber 1 to the end point detection window 7 is l. Is a graph showing the correlation of the amount of adhesion on the surface of the window 7 for detecting the end point. In the region of l ≧ 10d, the amount of the reaction products deposited on the surface of the window 7 for detecting the end point can be suppressed to 1/10 or less as compared with the region of l <5d. This is because the reaction product generated in the etching chamber 1 is less likely to enter the light guide tube 10 in which the gas is stagnation, and the contact amount of the reaction product is reduced.
【００１２】このように構成されたドライエッチング装
置を用いて半導体基板５上の被エッチング物をエッチン
グした場合の終点検出は、従来と同様に、上部電極２と
下部電極３間に発生したプラズマ光を、終点検出口１
１，導光管１０及び石英等からなる窓７を通してガラス
ファイバー８により収集し、分光分析器９によりその発
行スペクトルの強度を検出し、その変化により終点を判
断する。エッチングをくり返した場合でもエッチング室
１内で発生した反応生成物は、ガスのよどみ状態にある
導光管１０内への進入が妨げられる為、窓７への付着は
抑制される。この為、従来のドライエッチング装置に比
べ窓７の定期的交換の期間は約１０倍になり、保守工数
を大幅に低減させることが可能となった。When the object to be etched on the semiconductor substrate 5 is etched by using the dry etching apparatus thus constructed, the end point is detected by the plasma light generated between the upper electrode 2 and the lower electrode 3 as in the conventional case. End point detection port 1
1, the light is collected by the glass fiber 8 through the light guide tube 10 and the window 7 made of quartz, and the intensity of the emitted spectrum is detected by the spectroscopic analyzer 9, and the end point is judged from the change. Even when the etching is repeated, the reaction products generated in the etching chamber 1 are prevented from entering the light guide tube 10 in the stagnation state of the gas, so that the adhesion to the window 7 is suppressed. For this reason, the period of the periodical replacement of the window 7 is about 10 times that of the conventional dry etching apparatus, and the maintenance man-hour can be significantly reduced.
【００１３】図３は本発明の第２の実施の形態を説明す
る為のドライエッチング装置の構成図であり、図１に示
したドライエッチング装置と異なる所は、導光管１０に
不活性ガス導入管１２を設けたことであり、その他は同
一である。FIG. 3 is a block diagram of a dry etching apparatus for explaining the second embodiment of the present invention. The difference from the dry etching apparatus shown in FIG. The introduction pipe 12 is provided, and the others are the same.
【００１４】このように導光管１０に設けられた導入管
１２にエッチング中にＨｅやＡｒ（又はＮ2 ）を導入
し、導光管１０内をエッチング室１より陽圧（例えばエ
ッチング室内が１００ｍＴｏｒｒの時導光管内を１０１
ｍＴｏｒｒ程度に）に保つことにより、反応生成物の窓
７への付着を、第１の実施の形態のドライエッチング装
置より更に少くすることができる。As described above, He or Ar (or N 2 ) is introduced into the introduction tube 12 provided in the light guide tube 10 during the etching so that the inside of the light guide tube 10 is positively pressured from the etching chamber 1 (for example, in the etching chamber 101 at 100 mTorr inside the light guide tube
By keeping it at about mTorr), the adhesion of the reaction product to the window 7 can be further reduced as compared with the dry etching apparatus of the first embodiment.
【００１５】尚、上記実施の形態では円筒状の導光管１
０について説明したが、これに限定されるものではな
く、その断面は三角形や四角形等の多角形であってもよ
いことは勿論である。In the above embodiment, the cylindrical light guide tube 1 is used.
Although 0 has been described, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that the cross section may be a polygon such as a triangle or a quadrangle.
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ドライエ
ッチング装置の終点検出用の窓をエッチング室の一部に
設けられ長さが直径の１０倍以上を有する筒状の導光管
の端部に設けることにより、終点検出用の窓表面への反
応生成物の付着を低減できる為、終点検出精度の維持が
できると共に、従来の定期的な終点検出用窓の保守工数
を低減できるという効果がある。更に導光管に不活性ガ
スを導入することにより、終点検出用の窓表面への反応
生成物の付着を極端に低減できる。As described above, according to the present invention, the end of the cylindrical light guide tube having the window for detecting the end point of the dry etching apparatus provided in a part of the etching chamber and having a length of 10 times or more of the diameter is provided. The effect of being able to reduce the amount of reaction products adhering to the surface of the window for detecting the end point and maintaining the accuracy of detecting the end point, and reducing the maintenance man-hours of the conventional window for detecting the end point can be reduced. There is. Furthermore, by introducing an inert gas into the light guide tube, the adhesion of reaction products to the surface of the window for detecting the end point can be extremely reduced.
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明する為のドラ
イエッチング装置の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a dry etching apparatus for explaining a first embodiment of the present invention.
【図２】エッチング室から窓までの長さと反応生成物付
着量との関係を示す図。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the length from the etching chamber to the window and the amount of reaction products attached.
【図３】本発明の第２の実施の形態を説明する為のドラ
イエッチング装置の構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a dry etching apparatus for explaining a second embodiment of the present invention.
【図４】従来のドライエッチング装置の構成図。FIG. 4 is a block diagram of a conventional dry etching apparatus.
１ エッチング室 ２ 上部電極 ３ 下部電極 ４ 高周波電源 ５ 半導体基板 ６ 排気口 ７ 終点検出用窓 ８ ガラスファイバー ９ 分光分析器 １０ 導光管 １１ 終点検出口 １２ 不活性ガス導入管 1 Etching chamber 2 Upper electrode 3 Lower electrode 4 High frequency power supply 5 Semiconductor substrate 6 Exhaust port 7 End point detection window 8 Glass fiber 9 Spectroscopic analyzer 10 Light guide tube 11 End point detection port 12 Inert gas introduction tube
Claims (4)
を検出する為の光を透過させる窓を有するドライエッチ
ング装置において、前記窓は前記エッチング室に設けら
れた筒状の導光管の端部に設けられていることを特徴と
するドライエッチング装置。1. A dry etching apparatus having a window for transmitting light for detecting an end point of etching in a part of the etching chamber, wherein the window is an end portion of a cylindrical light guide tube provided in the etching chamber. The dry etching apparatus is provided in.
倍である請求項１記載のドライエッチング装置。2. The length of the light guide tube is at least 10 times the inner diameter thereof.
The dry etching apparatus according to claim 1, wherein the dry etching rate is double.
活性ガス導入管が設けられている請求項１又は請求項２
記載のドライエッチング装置。3. The light guide tube is provided with an inert gas introduction tube for introducing an inert gas.
The dry etching apparatus as described.
ら形成されている請求項１乃至請求項３記載のドライエ
ッチング装置。4. The dry etching apparatus according to claim 1, wherein the light guide tube is made of stainless steel or aluminum.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP912596A JPH09199476A (en) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | Dry etching device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP912596A JPH09199476A (en) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | Dry etching device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09199476A true JPH09199476A (en) | 1997-07-31 |
Family
ID=11711924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP912596A Pending JPH09199476A (en) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | Dry etching device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09199476A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6503364B1 (en) * | 1999-09-03 | 2003-01-07 | Hitachi, Ltd. | Plasma processing apparatus |
| JP2004214298A (en) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Tokyo Electron Ltd | Plasma treatment apparatus and observation window thereof |
| JP2008251744A (en) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Tokyo Electron Ltd | Plasma processing apparatus |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05160111A (en) * | 1991-12-09 | 1993-06-25 | Hitachi Ltd | Semiconductor production equipment |
| JPH08111403A (en) * | 1994-10-06 | 1996-04-30 | Sony Corp | Dry etching apparatus |
-
1996
- 1996-01-23 JP JP912596A patent/JPH09199476A/en active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980506 |