JPS627274B2 - - Google Patents
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- JPS627274B2 JPS627274B2 JP53050794A JP5079478A JPS627274B2 JP S627274 B2 JPS627274 B2 JP S627274B2 JP 53050794 A JP53050794 A JP 53050794A JP 5079478 A JP5079478 A JP 5079478A JP S627274 B2 JPS627274 B2 JP S627274B2
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- Japan
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- etching
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は気体放電中で被処理基板をエツチング
処理する乾式エツチングの制御方法に関する。
処理する乾式エツチングの制御方法に関する。
半導体集積回路等の電子部品の製造では光学的
写真製版法によつて形成した樹脂パタン等をマス
クとして、気体放電中でエツチング処理を行い被
処理基板上に所要のパタンを形成する乾式エツチ
ング方法が一部採用されている。この場合被処理
基板のエツチングが終了したか否かを判定する手
段として、エツチング後基板の下地が露出するこ
とによる基板面の変色を目視で観測する方法が従
来行われてきたが、エツチング処理により形成さ
れるパタンの形状や、被処理材料によつては判定
が不確実になるだけでなく、作業者がエツチング
進行状況の監視を続ける必要があつた。この様な
問題点を解決し被処理基板のエツチング終了時点
を判定する方法のひとつとして放電中の発光スペ
クトルを分光分折し、エツチング材料のエツチン
グ時のみに発生するスペクトルの強度変化を観測
する方法が行われており、例えば特開昭51−
35639「被膜のプラズマエツチング処理終点検出
法」に記載されている。この検出方法によればエ
ツチング処理時のみに発光強度を増すスペクトル
の強度変化を観測しているが、エツチング処理中
に放電気体の圧力や組成等の変化による印加高周
波電力の変動に伴う発光スペクトル強度の変化を
エツチング処理状態の変化によるスペクトル変化
と区別することができず、エツチング終了時点の
判断を誤るという欠点があつた。
写真製版法によつて形成した樹脂パタン等をマス
クとして、気体放電中でエツチング処理を行い被
処理基板上に所要のパタンを形成する乾式エツチ
ング方法が一部採用されている。この場合被処理
基板のエツチングが終了したか否かを判定する手
段として、エツチング後基板の下地が露出するこ
とによる基板面の変色を目視で観測する方法が従
来行われてきたが、エツチング処理により形成さ
れるパタンの形状や、被処理材料によつては判定
が不確実になるだけでなく、作業者がエツチング
進行状況の監視を続ける必要があつた。この様な
問題点を解決し被処理基板のエツチング終了時点
を判定する方法のひとつとして放電中の発光スペ
クトルを分光分折し、エツチング材料のエツチン
グ時のみに発生するスペクトルの強度変化を観測
する方法が行われており、例えば特開昭51−
35639「被膜のプラズマエツチング処理終点検出
法」に記載されている。この検出方法によればエ
ツチング処理時のみに発光強度を増すスペクトル
の強度変化を観測しているが、エツチング処理中
に放電気体の圧力や組成等の変化による印加高周
波電力の変動に伴う発光スペクトル強度の変化を
エツチング処理状態の変化によるスペクトル変化
と区別することができず、エツチング終了時点の
判断を誤るという欠点があつた。
本発明の目的は、上記の欠点を除去し、エツチ
ング処理中の外部要因変化の影響を受けず正確に
エツチング状態を制御できる方法を提供すること
である。
ング処理中の外部要因変化の影響を受けず正確に
エツチング状態を制御できる方法を提供すること
である。
本発明は真空容器内でエツチングガスを放電さ
せて被処理基板をプラズマエツチング処理する方
法において、エツチング時に生じる被処理材料、
すなわちエツチングされる材料の原子、イオンあ
るいはこれらの化合物（ラジカルなど）の発光ス
ペクトルの強度と、エツチングガスの発光スペク
トル強度を比較して、両方のスペクトル強度の差
の時間的変化が零になつた時点を被処理基板のエ
ツチング終了時点とするものである。従つて、従
来一方の発光スペクトル強度のみを測定してエツ
チング終了時点を判定する方法に比較して、外部
の影響、例えばエツチングガス圧力や組成が突然
変つても誤りなくエツチングの終了時点を見いだ
すことができるので、高信頼度のエツチングを行
い得る。
せて被処理基板をプラズマエツチング処理する方
法において、エツチング時に生じる被処理材料、
すなわちエツチングされる材料の原子、イオンあ
るいはこれらの化合物（ラジカルなど）の発光ス
ペクトルの強度と、エツチングガスの発光スペク
トル強度を比較して、両方のスペクトル強度の差
の時間的変化が零になつた時点を被処理基板のエ
ツチング終了時点とするものである。従つて、従
来一方の発光スペクトル強度のみを測定してエツ
チング終了時点を判定する方法に比較して、外部
の影響、例えばエツチングガス圧力や組成が突然
変つても誤りなくエツチングの終了時点を見いだ
すことができるので、高信頼度のエツチングを行
い得る。
以下図を用いて説明する。
第１図は本発明に用いるエツチング装置を示す
図で、エツチング装置本体１１と発光スペクトル
観測系２１〜２５、放電発光強度観測系３１〜３
５、スペクトル強度比較器２６、判定回路２７、
高周波電源４１から成る。装置本体１１には真空
容器１２の内部に平板状電極１３と対向電極１５
が備えられており、一方の電極１３は絶縁体１６
で絶縁されている。被処理基板１４は電極１３上
に配置され、容器内は排気口（図示していない）
から排気ポンプによつて排気された後、ガス導入
系統（図示していない）に接続されたガス導入管
１７からエツチング剤となる気体が所定圧力に導
入される。電極１３と対向電極１５に接続された
高周波電源４１の電力が投入されると容器１２内
に放電１９が発生し、解離成分によつて基板１４
上の被処理物質はエツチングされ、エツチング剤
に混じつて、排気口から排出される。この場合エ
ツチングされた物質は放電中で解離し励起された
被処理物質の原子スペクトルとその反応生成物で
あるラジカルスペクトルを発する。放電中の発光
は石英ガラス製の覗き窓２１と石英ガラス製の集
光レンズ２２を通してモノクロメータ２３にて分
光され、分光された光は光電子増倍管２４で光電
変換後直流増巾器２５で電圧増巾され比較器２６
に加えられる。一方エツチング剤の発光は石英ガ
ラス製の覗き窓３１と石英ガラス製の集光レンズ
３２およびフイルタ３３を通してフオトトランジ
スタ３４に受光され、直流増巾器３５で所定のレ
ベルに増巾された後比較器２６に加えられる。比
較器２６は差動増巾器であり、判定回路２７は微
分演算部、レベル比較部とタイマーから構成され
ている。２つの直流増巾器２５，３５の出力は比
較器２６で差動増巾された後判定回路２７で微分
演算され、直流増巾器２５，３５の差電圧の時間
的減少が零になつた時点でレベル比較部が信号を
発し高周波電源制御器（図示してない）を作動
し、高周波電源４１の電力を遮断し、放電を停止
する。実用上被処理基板の被処理物質の残滓を除
去するため判定回路２７に内蔵されたタイマーに
設定した時間だけ、放電停止信号を遅らせるよう
にしてある。
図で、エツチング装置本体１１と発光スペクトル
観測系２１〜２５、放電発光強度観測系３１〜３
５、スペクトル強度比較器２６、判定回路２７、
高周波電源４１から成る。装置本体１１には真空
容器１２の内部に平板状電極１３と対向電極１５
が備えられており、一方の電極１３は絶縁体１６
で絶縁されている。被処理基板１４は電極１３上
に配置され、容器内は排気口（図示していない）
から排気ポンプによつて排気された後、ガス導入
系統（図示していない）に接続されたガス導入管
１７からエツチング剤となる気体が所定圧力に導
入される。電極１３と対向電極１５に接続された
高周波電源４１の電力が投入されると容器１２内
に放電１９が発生し、解離成分によつて基板１４
上の被処理物質はエツチングされ、エツチング剤
に混じつて、排気口から排出される。この場合エ
ツチングされた物質は放電中で解離し励起された
被処理物質の原子スペクトルとその反応生成物で
あるラジカルスペクトルを発する。放電中の発光
は石英ガラス製の覗き窓２１と石英ガラス製の集
光レンズ２２を通してモノクロメータ２３にて分
光され、分光された光は光電子増倍管２４で光電
変換後直流増巾器２５で電圧増巾され比較器２６
に加えられる。一方エツチング剤の発光は石英ガ
ラス製の覗き窓３１と石英ガラス製の集光レンズ
３２およびフイルタ３３を通してフオトトランジ
スタ３４に受光され、直流増巾器３５で所定のレ
ベルに増巾された後比較器２６に加えられる。比
較器２６は差動増巾器であり、判定回路２７は微
分演算部、レベル比較部とタイマーから構成され
ている。２つの直流増巾器２５，３５の出力は比
較器２６で差動増巾された後判定回路２７で微分
演算され、直流増巾器２５，３５の差電圧の時間
的減少が零になつた時点でレベル比較部が信号を
発し高周波電源制御器（図示してない）を作動
し、高周波電源４１の電力を遮断し、放電を停止
する。実用上被処理基板の被処理物質の残滓を除
去するため判定回路２７に内蔵されたタイマーに
設定した時間だけ、放電停止信号を遅らせるよう
にしてある。
第２図はエツチングガスとして四塩化炭素、被
処理基板としてアルミニウム板を用いた時の放電
発光スペクトルの様子である。第２図ａは被処理
基板を配置しない場合の四塩化炭素のみの放電発
光スペクトル、第２図ｂはアルミニウム板を配置
しエツチングした時の発光スペクトルである。被
処理基板の有無による主なスペクトルの差異は第
２図ｂ中に記したＡ〜Ｅのアルミニウムに関係し
たスペクトルの存在である。Ａは波長261.6nｍの
Alclのスペクトル線Ｂは波長308.2nｍのAlスペク
トル線、Ｃは波長309.3nｍのAlスペクトル線、Ｄ
は波長394.4nｍのAlスペクトル線、Ｅは波長
396.2nｍのAlスペクトル線である。
処理基板としてアルミニウム板を用いた時の放電
発光スペクトルの様子である。第２図ａは被処理
基板を配置しない場合の四塩化炭素のみの放電発
光スペクトル、第２図ｂはアルミニウム板を配置
しエツチングした時の発光スペクトルである。被
処理基板の有無による主なスペクトルの差異は第
２図ｂ中に記したＡ〜Ｅのアルミニウムに関係し
たスペクトルの存在である。Ａは波長261.6nｍの
Alclのスペクトル線Ｂは波長308.2nｍのAlスペク
トル線、Ｃは波長309.3nｍのAlスペクトル線、Ｄ
は波長394.4nｍのAlスペクトル線、Ｅは波長
396.2nｍのAlスペクトル線である。
第３図は本実施例において50mm×50mmのガラス
基板に厚さ１μｍに被着したアルミニウムをエツ
チングした場合の各部電圧の時間的変化の記録で
あり、第３図ａは増巾器３５の出力電圧でアルミ
ニウムスペクトルを含む四塩化炭素放電スペクト
ル強度に対応し第３図ｂは増巾器２５の出力電圧
で波長261.6nｍのAlclラジカルの発光スペクトル
強度に対応する。第３図ｃは比較器２６の出力電
圧である。図中の符号Ｐ，Ｑ，Ｒは作為的に高周
波電源４１の電力を変化させて、発光強度を変化
させた期間を示し、STはそれぞれ被処理基板の
エツチング開始と終了を目認で確認できた時点で
ある。増巾器２５の出力電圧（波長261.6nｍの増
巾信号で図中ｂに相当）を直接判定回路２７に加
えたところ期間Ｑで判定回路２７が信号を発し放
電を停止したが、比較器２６の出力を判定回路２
７に加えた場合放電停止時点はほぼ被処理基板を
目視観測した場合のエツチング終了時点に一致し
た。なおこの場合の電極面積は1.200cm2、エツチ
ングガス圧力0.06Torr、高周波電力密度0.25W／
cm2、高周波電源周波数13.56MHzであつた。
基板に厚さ１μｍに被着したアルミニウムをエツ
チングした場合の各部電圧の時間的変化の記録で
あり、第３図ａは増巾器３５の出力電圧でアルミ
ニウムスペクトルを含む四塩化炭素放電スペクト
ル強度に対応し第３図ｂは増巾器２５の出力電圧
で波長261.6nｍのAlclラジカルの発光スペクトル
強度に対応する。第３図ｃは比較器２６の出力電
圧である。図中の符号Ｐ，Ｑ，Ｒは作為的に高周
波電源４１の電力を変化させて、発光強度を変化
させた期間を示し、STはそれぞれ被処理基板の
エツチング開始と終了を目認で確認できた時点で
ある。増巾器２５の出力電圧（波長261.6nｍの増
巾信号で図中ｂに相当）を直接判定回路２７に加
えたところ期間Ｑで判定回路２７が信号を発し放
電を停止したが、比較器２６の出力を判定回路２
７に加えた場合放電停止時点はほぼ被処理基板を
目視観測した場合のエツチング終了時点に一致し
た。なおこの場合の電極面積は1.200cm2、エツチ
ングガス圧力0.06Torr、高周波電力密度0.25W／
cm2、高周波電源周波数13.56MHzであつた。
以上の様に、本発明ではエツチングガス放電の
発光スペクトル強度と、被エツチング物質に関連
した特定の発光スペクトル強度を比較し、両スペ
クトル強度の差の変化を観測しているので何等か
の外部変動による発光スペクトル強度の変化に伴
うエツチング終了時点判定の誤りを防止する効果
が明きらかである。
発光スペクトル強度と、被エツチング物質に関連
した特定の発光スペクトル強度を比較し、両スペ
クトル強度の差の変化を観測しているので何等か
の外部変動による発光スペクトル強度の変化に伴
うエツチング終了時点判定の誤りを防止する効果
が明きらかである。
本発明は上記実施例に述べたアルミニウム被膜
のエツチング処理の終了点判定にとどまらず、ア
ルミニウム以外の被膜のエツチング処理に適用で
きることは明きらかである。
のエツチング処理の終了点判定にとどまらず、ア
ルミニウム以外の被膜のエツチング処理に適用で
きることは明きらかである。
第１図は本発明に用いるエツチング装置を示す
説明図で、１１は乾式エツチング装置本体、１２
は真空容器、１３は電極、１４は被処理基板、１
５は対向電極、１６は絶縁体、１７はエツチング
ガス導入口、１９は気体放電、２１，３１は覗き
窓、２２，３２は集光レンズ、２３はモノクロメ
ータ、２４は光電子増倍管、２５は直流増巾器、
２６は比較器、２７は判定回路、３３はフイルタ
ー、３４はフオトトランジスタ、３５は直流増巾
器、４１は高周波電源である。第２図ａは四塩化
炭素気体放電の発光スペクトルｂは四塩化炭素と
被処理アルミニウム基板のある場合の発光スペク
トル、第３図はａ，ｂ，ｃは各部の電圧の時間的
変化を示す図である。
説明図で、１１は乾式エツチング装置本体、１２
は真空容器、１３は電極、１４は被処理基板、１
５は対向電極、１６は絶縁体、１７はエツチング
ガス導入口、１９は気体放電、２１，３１は覗き
窓、２２，３２は集光レンズ、２３はモノクロメ
ータ、２４は光電子増倍管、２５は直流増巾器、
２６は比較器、２７は判定回路、３３はフイルタ
ー、３４はフオトトランジスタ、３５は直流増巾
器、４１は高周波電源である。第２図ａは四塩化
炭素気体放電の発光スペクトルｂは四塩化炭素と
被処理アルミニウム基板のある場合の発光スペク
トル、第３図はａ，ｂ，ｃは各部の電圧の時間的
変化を示す図である。
Claims (1)
- １ 真空容器内でエツチングガスを放電させて被
エツチング基板をエツチング処理する方法におい
て、エツチング時に生ずるエツチングされる材料
の原子または、その化合物の発光スペクトル強度
と、エツチングガスの発光スペクトル強度とを比
較して両スペクトル強度の差の時間的変化が零に
なつた時点を被エツチング基板のエツチング終了
時点とすることを特徴とする乾式エツチングの制
御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5079478A JPS54142144A (en) | 1978-04-27 | 1978-04-27 | Control of dry etching |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5079478A JPS54142144A (en) | 1978-04-27 | 1978-04-27 | Control of dry etching |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54142144A JPS54142144A (en) | 1979-11-06 |
| JPS627274B2 true JPS627274B2 (ja) | 1987-02-16 |
Family
ID=12868697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5079478A Granted JPS54142144A (en) | 1978-04-27 | 1978-04-27 | Control of dry etching |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54142144A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56114329A (en) * | 1980-02-15 | 1981-09-08 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Method for sensing time of completion of dry etching |
| JPS56115536A (en) * | 1980-02-15 | 1981-09-10 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Detecting method for finish time of dry etching reaction |
| JPS59181537A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-16 | Fujitsu Ltd | エツチング方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5135639A (ja) * | 1974-09-20 | 1976-03-26 | Hitachi Ltd | Himakunopurazumaetsuchingushorishutenkenshutsuho |
-
1978
- 1978-04-27 JP JP5079478A patent/JPS54142144A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5135639A (ja) * | 1974-09-20 | 1976-03-26 | Hitachi Ltd | Himakunopurazumaetsuchingushorishutenkenshutsuho |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54142144A (en) | 1979-11-06 |
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