JP3043129B2 - Plasma etcher endpoint detection device - Google Patents

Plasma etcher endpoint detection device

Info

Publication number
JP3043129B2
JP3043129B2 JP3225561A JP22556191A JP3043129B2 JP 3043129 B2 JP3043129 B2 JP 3043129B2 JP 3225561 A JP3225561 A JP 3225561A JP 22556191 A JP22556191 A JP 22556191A JP 3043129 B2 JP3043129 B2 JP 3043129B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
light
spectroscope
cylindrical member
condenser lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3225561A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0562944A (en
Inventor
雅弘 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Olympus Corp
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Olympus Optic Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd, Olympus Optic Co Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP3225561A priority Critical patent/JP3043129B2/en
Publication of JPH0562944A publication Critical patent/JPH0562944A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3043129B2 publication Critical patent/JP3043129B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体プロセスのプラ
ズマエッチング(ドライエッチ)過程におけるプラズマ
エッチャーのエンドポイントを検出するための検出装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a detection apparatus for detecting an end point of a plasma etcher in a plasma etching (dry etching) process of a semiconductor process.

【0002】[0002]

【従来の技術】プラズマエッチャーは、図3に示すよう
に、チャンバ1内に反応ガスを流しながら半導体ウエハ
5をはさみ込んだ電極10a,10bに高周波電圧をか
けウエハ上でガスをプラズマ化することにより、効率良
く、微細パターンのエッチングを行なわせる装置であ
る。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 3, a plasma etcher is to apply a high-frequency voltage to electrodes 10a and 10b sandwiching a semiconductor wafer 5 while flowing a reaction gas into a chamber 1 to convert the gas into plasma on the wafer. Thus, the apparatus can efficiently etch a fine pattern.

【0003】現在プラズマエッチャーが最も良く用いら
れている行程は、SiO2 膜のエッチングである。この
SiO2 膜のエッチングについて説明する。Si基板上
に形成されたSiO2 膜にホトレジストで所望のパター
ンを焼付け、現像されたウエハ5を電極10a,10b
間にセットする。電極10aには、ウエハ5上でガスを
プラズマ化しやすくするために、多数の微細孔12が形
成されている。そしてチャンバ1内にCF4 とArの混
合ガスを流しながら電極10a,10bに高周波電圧を
かけると、レジストが取り除かれた部分のSiO2 が CF4 +SiO2 →SiF4 ↑+CO2↑ の反応を起し徐々にエッチングされていく。
[0003] The process in which the plasma etcher is most frequently used at present is the etching of a SiO 2 film. The etching of the SiO 2 film will be described. A desired pattern is baked with a photoresist on the SiO 2 film formed on the Si substrate, and the developed wafer 5 is placed on the electrodes 10a and 10b.
Set in between. In the electrode 10a, a large number of fine holes 12 are formed in order to easily convert the gas on the wafer 5 into plasma. When a high-frequency voltage is applied to the electrodes 10a and 10b while flowing a mixed gas of CF 4 and Ar into the chamber 1, the SiO 2 in the portion from which the resist has been removed causes a reaction of CF 4 + SiO 2 → SiF 4 ↑ + CO 2を. It rises and is gradually etched.

【0004】ここで問題になるのは、反応時間の制御で
ある。時間が不足すると図4に示す点線アの様にSiO
2 が除去し切れずに残り、時間が長すぎると点線イの様
にレジストの下までエッチングが進行していわゆるオー
バエッチの状態になってしまう。これらは、いずれも製
品の品質にとって致命的な欠陥となりかねないものであ
る。
The problem here is the control of the reaction time. If the time is insufficient, as shown by the dotted line a in FIG.
If 2 is not completely removed and remains, and if the time is too long, the etching proceeds to below the resist as shown by the dotted line A, resulting in a so-called overetch state. All of these can be fatal defects in product quality.

【0005】そこで考えられたのが、反応によって発生
するガス(ここではCO2 )のプラズマ発光強度をモニ
タしながら反応時間を制御するという方法である。CO
2 ガスのスペクトル強度は、反応時間とともにおおむね
図5(A)の様に変化する。すなわち、エッチングの開
始からその進行とともに徐々に減少する領域があり、エ
ッチングの終了近くで急激に落ちる部分があり、さらに
オーバーエッチの状態まで徐々に弱くなっていく領域が
ある。従って、このスペクトル強度の変化が急峻に生じ
る時点を目安に反応終了時間を制御すれば最適なエッチ
ング状態が得られることになる。
Therefore, a method has been considered in which the reaction time is controlled while monitoring the plasma emission intensity of a gas (here, CO 2 ) generated by the reaction. CO
The spectrum intensities of the two gases generally change with the reaction time as shown in FIG. That is, there is a region that gradually decreases from the start of etching as the etching progresses, there is a portion that rapidly drops near the end of etching, and there is a region that gradually weakens to an over-etched state. Therefore, an optimum etching state can be obtained by controlling the reaction end time on the basis of a point in time when the change in the spectrum intensity occurs sharply.

【0006】これは、図3に示したチャンバ1の側壁に
石英ガラスの窓(ビューポート)15を設け、そこから
集光レンズ20を介してチャンバ内のプラズマ光を分光
器30へ導き出すことにより達成される。集光レンズ2
0は、プラズマ光が分光器30の入射スリット32上に
集束するように配置されており、この分光器30によっ
てプラズマ光のスペクトルが測定されるようになってい
る。前述したSiO2のエッチングの場合は、CO2
スの発光スペクトル(440.2nm、又は482.5n
m)が用いられる。このCO2 ガスの発光スペクトルを
光検出器31によって検出し、これを制御回路を介して
高周波電源等にフィードバックすることにより、反応時
間を制御することが可能になる。
This is achieved by providing a quartz glass window (view port) 15 on the side wall of the chamber 1 shown in FIG. 3 and guiding plasma light in the chamber to a spectroscope 30 through a condenser lens 20 therefrom. Achieved. Condensing lens 2
Numeral 0 is arranged so that the plasma light is focused on the entrance slit 32 of the spectroscope 30, and the spectrum of the plasma light is measured by the spectroscope 30. In the case of the above-described etching of SiO 2 , the emission spectrum of CO 2 gas (440.2 nm or 482.5 n
m) is used. By detecting the emission spectrum of the CO 2 gas by the photodetector 31 and feeding it back to a high frequency power supply or the like via a control circuit, the reaction time can be controlled.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが近年、半導体
の微細化が急速に進み、従来の方法ではエッチングのエ
ンドポイントを正確に検出することが困難になってき
た。つまり図4に於けるレジストの開口部すなわち、エ
ッチングパターンのサイズがサブミクロのオーダに低下
し、さらにウエハ全体の面積に対する開口部の比率も従
来の10%近くから最近では5%前後、さらに近い将来
には1%以下にまで減少することが予想されている。
However, in recent years, the miniaturization of semiconductors has rapidly advanced, and it has become difficult to accurately detect the end point of etching by the conventional method. In other words, the opening of the resist in FIG. 4, that is, the size of the etching pattern is reduced to the order of sub-micron, and the ratio of the opening to the entire area of the wafer is also about 10% from the conventional one, and recently about 5%, and in the near future. Is expected to decrease to less than 1%.

【0008】開口率が低下するということは、前述した
SiO2 のエッチングの例では、CO2 の発生量が低下
することであり、プラズマ光全体の中でのCO2 による
発光スペクトルの比率が低下することを意味している。
The decrease in the aperture ratio means that in the above-described example of etching SiO 2 , the amount of generated CO 2 is reduced, and the ratio of the emission spectrum due to CO 2 in the entire plasma light is reduced. It means to do.

【0009】こうした条件下での分光器の出力は、図5
(A)に示すように明確にエッチング終了点が読み取れ
るようなものではなく、図5(B)に示すように極めて
S/N比の悪い信号となってしまう。この場合、検出系
の電気的外来ノイズを極力抑えS/N比の向上を計った
としても、最後に残る問題はプラズマ光全体の時間的ド
リフトである。
The output of the spectroscope under such conditions is shown in FIG.
As shown in FIG. 5A, the etching end point is not clearly readable, and the signal has an extremely poor S / N ratio as shown in FIG. 5B. In this case, even if the external noise of the detection system is suppressed as much as possible to improve the S / N ratio, the last remaining problem is the temporal drift of the entire plasma light.

【0010】このプラズマ全体のドリフトはかなり周波
数の低い成分を多く含んでおり、振幅もCO2 のスペク
トル強度変化に近い大きさのものであるために、電気的
な手段では取り除くことが極めてむづかしいものとなっ
ている。
The drift of the entire plasma contains a lot of low frequency components, and the amplitude of the drift is close to the change in the spectral intensity of CO 2. Therefore, it is extremely difficult to remove the drift by electric means. It has become.

【0011】本発明は、前述した問題点を解決すべくな
されたものであり、所望の発光スペクトルを検出するに
あたって、プラズマ光全体の時間的ドリフトの影響を無
くすことを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and has as its object to eliminate the influence of a temporal drift of plasma light as a whole when detecting a desired emission spectrum.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のプラズマエッチャーのエンドポイント検出
装置は、プラズマエッチャーのチャンバ内で発生するプ
ラズマ光を集光レンズにより分光器の入射スリットに集
束させ、エッチングによる化学反応で発生したガスのプ
ラズマ発光スペクトルを分光して取り出し、その強度変
化をモニタしながらエッチング終了時間を制御するプラ
ズマエッチャーのエンドポイント検出装置において、前
記集光レンズにより導かれた前記プラズマ光の中心光を
前記分光器の実質的開口を満たす光束で通過させる開口
部を有し、この開口部の周囲に前記プラズマ光の周辺光
を偏向する環状反射部を有する穴空きミラーと、この穴
空きミラーの環状反射部により偏向された前記プラズマ
光が集光される平面に配置された光電変換素子と、前記
分光器の分光出力スペクトル強度を前記光電変換素子の
出力で補正する演算手段と、を有することを特徴とす
る。
In order to solve the above-mentioned problems, an apparatus for detecting an end point of a plasma etcher according to the present invention uses a condensing lens to convert plasma light generated in a chamber of a plasma etcher into an entrance slit of a spectroscope. In a plasma etcher endpoint detection device that focuses and separates a plasma emission spectrum of a gas generated by a chemical reaction due to etching and controls an etching end time while monitoring the intensity change, the light is guided by the condensing lens. A perforated mirror having an opening through which the central light of the plasma light passes with a light beam substantially filling the substantial opening of the spectroscope, and having an annular reflector around the opening to deflect the peripheral light of the plasma light. And a plane where the plasma light deflected by the annular reflecting portion of the perforated mirror is collected. A photoelectric conversion element disposed, and having a calculating means for correcting the spectral output spectral intensity of the spectrometer at the output of the photoelectric conversion element.

【0013】[0013]

【作用】エッチングによる反応生成ガスからの特定のプ
ラズマ光スペクトル強度を測定する際に、すべての波長
を含んだプラズマ光全体の強度を同時に測定し、前記特
定のプラズマ光スペクトル強度をプラズマ光全体の強度
で補正することにより、プラズマ光全体のドリフトの影
響を特定のプラズマ光スペクトル強度から除去する。
When the specific plasma light spectrum intensity from the reaction product gas by etching is measured, the intensity of the entire plasma light including all wavelengths is measured simultaneously, and the specific plasma light spectrum intensity is measured for the entire plasma light. By correcting with the intensity, the influence of the drift of the entire plasma light is removed from the specific plasma light spectrum intensity.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例を図1および図2を参
照して具体的に説明する。なお、図3に示した装置と同
一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to FIGS. The same parts as those of the apparatus shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0015】図1に示されているプラズマエッチャーの
チャンバ1と分光器30との間に、図2に示されている
円筒部材50を配置する。図2(A)はこの円筒部材5
0の平面図を、図2(B)はこの円筒部材50の内部の
構成および光の経路の側面図を、図2(C)は円筒部材
50の内部に取付けられているミラーの形状を、それぞ
れ示している。
A cylindrical member 50 shown in FIG. 2 is disposed between the spectroscope 30 and the chamber 1 of the plasma etcher shown in FIG. FIG. 2A shows this cylindrical member 5.
2 (B) is a side view of the internal configuration and light path of the cylindrical member 50, and FIG. 2 (C) is a view of the shape of a mirror mounted inside the cylindrical member 50. Each is shown.

【0016】円筒部材50は、分光器30にねじ等によ
って固定された内側円筒部材55とこの内側円筒部材5
5の外周面に沿って矢印方向に摺動する外側円筒部材5
1とを備えている。
The cylindrical member 50 includes an inner cylindrical member 55 fixed to the spectroscope 30 by screws or the like, and the inner cylindrical member 5.
Outer cylindrical member 5 sliding in the direction of the arrow along the outer peripheral surface of 5
1 is provided.

【0017】この外側円筒部材51の内部には、集光レ
ンズ20が固定されており、プラズマエッチャーからの
プラズマ光を分光器30の入射スリット32および光検
出器72に集束させる。本実施例では、この集光レンズ
20は、石英の平凸レンズでφ30mm,f50mmであ
り、Fナンバーは1.66程度と充分明るいレンズが用
いられている。なお、図面から明らかなように光検出器
72へは、その途中の経路にミラー60およびビームス
プリッタ70を配置することによってプラズマ光を集束
させている。このミラー60の構成およびビームスプリ
ッタ70によって分割された他のプラズマ光について
は、後で詳細に説明する。
A condenser lens 20 is fixed inside the outer cylindrical member 51, and focuses the plasma light from the plasma etcher on the entrance slit 32 of the spectroscope 30 and on the photodetector 72. In this embodiment, the condenser lens 20 is a quartz plano-convex lens with a diameter of φ30 mm and f50 mm, and a sufficiently bright lens with an F number of about 1.66. As is apparent from the drawing, the plasma light is focused on the photodetector 72 by arranging the mirror 60 and the beam splitter 70 in the middle of the path. The configuration of the mirror 60 and other plasma light split by the beam splitter 70 will be described later in detail.

【0018】分光器30の入射スリット32を通過した
プラズマ光は、図示されていないグレーティングによっ
て回折され、光検出器31によって検出される。SiO
2 のエッチングの場合は、CO2 のプラズマ光の変化を
検出するために、440.2nmか482.5nmの光が選
択され、この波長の光が光検出器31によって検出され
る。光検出器31によって検出されたCO2 のプラズマ
光は光電変換され、制御・演算回路40に入力される。
The plasma light having passed through the entrance slit 32 of the spectroscope 30 is diffracted by a grating (not shown) and detected by the photodetector 31. SiO
In the case of etching 2 , light of 440.2 nm or 482.5 nm is selected to detect a change in plasma light of CO 2 , and light of this wavelength is detected by the photodetector 31. The CO 2 plasma light detected by the photodetector 31 is photoelectrically converted and input to the control / arithmetic circuit 40.

【0019】一方、光検出器72に入射する光は、すべ
ての波長の光を含んでいるため、光検出器72の出力
は、プラズマ光全体の強度変化に対応するものとなって
いる。したがって、光検出器72の出力によって、光検
出器31から出力される、所定の反応によって生じるガ
スのプラズマ光の強度変化を規格化してやれば、プラズ
マ光全体のドリフトの影響を除去した信号が得られるこ
とになる。
On the other hand, since the light incident on the photodetector 72 includes light of all wavelengths, the output of the photodetector 72 corresponds to the change in the intensity of the entire plasma light. Therefore, if the output of the photodetector 72 is used to normalize the change in the intensity of the plasma light of the gas, which is output from the photodetector 31 and is caused by a predetermined reaction, it is possible to obtain a signal from which the influence of the drift of the entire plasma light has been removed. Will be done.

【0020】すなわち、光検出器72によって光電変換
された信号を制御・演算回路40に入力し、ここで光検
出器31からの出力を光検出器72からの出力で割り算
する等の補正を施すことにより、スペクトル強度信号の
時間変化は、図5(B)に示すようなドリフトが消え
て、図5(A)に示すような変曲点が明確に認識できる
ものとなる。この結果、制御・制御回路40からのプラ
ズマ光全体のドリフトの影響が除去された信号に基づい
て、プラズマエッチングの反応時間の制御を行うことが
可能になる。
That is, the signal photoelectrically converted by the photodetector 72 is input to the control / arithmetic circuit 40, where correction such as dividing the output from the photodetector 31 by the output from the photodetector 72 is performed. As a result, in the time change of the spectrum intensity signal, the drift as shown in FIG. 5B disappears, and the inflection point as shown in FIG. 5A can be clearly recognized. As a result, it is possible to control the reaction time of the plasma etching based on the signal from the control / control circuit 40 from which the influence of the drift of the entire plasma light has been removed.

【0021】前記ミラー60およびビームスプリッタ7
0は、内側円筒部材55の内部に固定されており、それ
ぞれ光軸に対してほぼ45°傾斜して配置されている。
このミラー60には、図2(C)に示すように、光軸を
中心に穴62が形成されている。この穴62の大きさ
は、分光器30が必要とする光量を充分満たすだけの大
きさであれば良い。すなわち、穴62の大きさは、分光
器30の実質的開口を満たす光束(分光器のグレーティ
ングを充分にカバーするだけの光束)が通過し得る大き
さであれば良い。本実施例では、集光レンズ20のF
1.66に対して、穴62はF3.5に設定されてお
り、穴62を通過したプラズマ光は分光器30が必要と
する光量を充分に満たしている。また、穴62を通過し
得ない光は、ミラー60の穴62の輪帯領域63で反射
され、前記ビームスプリッタ70に入射し、光検出器7
2に集束される。
The mirror 60 and the beam splitter 7
Numerals 0 are fixed inside the inner cylindrical member 55, and are disposed at an angle of approximately 45 ° with respect to the optical axis.
As shown in FIG. 2C, a hole 62 is formed in the mirror 60 around the optical axis. The size of the hole 62 may be a size that sufficiently satisfies the amount of light required by the spectroscope 30. That is, the size of the hole 62 may be any size as long as a light beam that fills the substantial opening of the spectroscope 30 (a light beam that sufficiently covers the grating of the spectroscope) can pass through. In the present embodiment, the F
In contrast to 1.66, the hole 62 is set to F3.5, and the plasma light passing through the hole 62 sufficiently satisfies the light quantity required by the spectroscope 30. Light that cannot pass through the hole 62 is reflected by the annular zone 63 of the hole 62 of the mirror 60, enters the beam splitter 70, and
Focused on 2.

【0022】本実施例では、集光レンズ20の後方に、
分光器のFナンバーに相当する穴を開けたミラー60を
配置しているために、分光器に対する光量損失を全く伴
うことがなく、光量減少によるS/N比の低下を伴うこ
とはない。さらに、穴あきミラーを用いているためにガ
ラスの厚みによる收差の影響も考慮する必要がない。
In this embodiment, behind the condenser lens 20,
Since the mirror 60 provided with a hole corresponding to the F-number of the spectroscope is arranged, there is no loss of light quantity to the spectrometer, and no decrease in the S / N ratio due to a decrease in light quantity. Further, since a perforated mirror is used, it is not necessary to consider the effect of the difference in yield due to the thickness of the glass.

【0023】また、すべての波長の光を含んでいるプラ
ズマ光の検出は、分光器30における0次光を利用して
検出する構成でないために、分光器の構成が極めて簡単
になる。次に、ビームスプリッタ70で分割され、光検
出器72とは異なる位置に集束される光について詳細に
説明する。
Further, since the detection of plasma light including light of all wavelengths is not performed by using the zero-order light in the spectroscope 30, the configuration of the spectroscope is extremely simplified. Next, light split by the beam splitter 70 and focused at a position different from that of the photodetector 72 will be described in detail.

【0024】図1に示されたプラズマエッチャーの電極
10a,10bの間隔は、5mm程度しかないのが一般的
である。従って、ビューポート15から見るプラズマの
発光面は幅5mmの横長の帯のようなものになっている。
これが、集光レンズ20によって入射スリット32(幅
0.5mm程度)上に投影されると、集光レンズの倍率が
2〜3倍として、光の幅は2.5mm〜1.7mmと極めて
細いものとなってしまう。このため、光の帯をスリット
上にしっかり投影するためには、分光器30の姿勢を注
意深く制御する必要がある。
The interval between the electrodes 10a and 10b of the plasma etcher shown in FIG. 1 is generally only about 5 mm. Therefore, the light emitting surface of the plasma viewed from the view port 15 is like a horizontally long band having a width of 5 mm.
When this is projected on the entrance slit 32 (width about 0.5 mm) by the condenser lens 20, the magnification of the condenser lens is 2-3 times, and the width of the light is extremely thin, 2.5 mm to 1.7 mm. It will be something. For this reason, in order to project the band of light firmly on the slit, the attitude of the spectroscope 30 must be carefully controlled.

【0025】通常はまず、分光器30における選択波長
を比較的強いスペクトルが発生するArの波長に合わ
せ、その出力が最大となるように分光器の姿勢を決めて
から、選択波長をCO2 のスペクトルに合わせ直した
後、モニタを開始している。
[0025] Typically First, fit the wavelength of Ar to relatively strong spectral selective wavelengths in the spectrometer 30 is generated, after determining the spectroscope posture so that its output is maximum, the selected wavelength CO 2 After retuning to the spectrum, monitoring is started.

【0026】また、集光レンズの焦点をウエハの手前側
に合わせるか、ウエハの中心に合わせるかによって、エ
ッチングのエンドポイントの制御が微妙に異なるため、
モニタの開始時に集光レンズのピント合わせが必要にな
る。通常、このピント合わせは、設計値を頼りにビュー
ポートから集光レンズの先端までの距離を測定し、集光
レンズの繰り出し量を決めている。
The control of the etching end point is slightly different depending on whether the focusing lens is focused on the front side of the wafer or on the center of the wafer.
At the start of monitoring, the focusing lens needs to be focused. Usually, this focusing measures the distance from the view port to the tip of the condenser lens depending on the design value, and determines the extension amount of the condenser lens.

【0027】このため、分光器の姿勢の制御、あるいは
集光レンズの焦点合わせの作業は煩わしく、正確に行う
ことが困難になっている。この実施例では、容易に分光
器の姿勢の制御および集光レンズの焦点合わせが出来る
ようにも構成されている。すなわち、円筒部材50にビ
ューファインダーを設け、これを覗くことによって容易
に分光器の姿勢の制御および集光レンズの焦点合わせを
行う。以下、その構成について説明する。
For this reason, the operation of controlling the attitude of the spectroscope or the operation of focusing the condenser lens is troublesome and difficult to perform accurately. In this embodiment, the configuration is such that the attitude of the spectroscope and the focusing of the condenser lens can be easily performed. That is, a view finder is provided on the cylindrical member 50, and by looking at the view finder, the control of the attitude of the spectroscope and the focusing of the condenser lens are easily performed. Hereinafter, the configuration will be described.

【0028】外側円筒部材51の外周面には、切欠部5
2が形成されており、この切欠部52内に後述するフォ
ーカスマット57を保持する枠56が位置している。そ
して外側円筒部材51は枠56をガイドとして、図示さ
れていない駆動機構によって矢印方向に摺動可能となっ
ている。かくして、外側円筒部材51を矢印方向に摺動
させることによって、ピント調節が可能となっている。
A notch 5 is formed on the outer peripheral surface of the outer cylindrical member 51.
2, and a frame 56 for holding a focus mat 57 to be described later is located in the notch 52. The outer cylindrical member 51 is slidable in the direction of the arrow by a driving mechanism (not shown) using the frame 56 as a guide. Thus, the focus can be adjusted by sliding the outer cylindrical member 51 in the direction of the arrow.

【0029】前記内側円筒部材55の外周面には、前記
外側円筒部材51の切欠部52内に位置するように枠5
6が固定されており、この枠56内にフォーカスマット
57が保持されている。このフォーカスマット57に
は、入射スリット32と共役な位置および方向が判別で
きる中心線57aが罫書かれている。本実施例では、長
手方向の罫書き線57aが入射スリット32の長手方向
およびプラズマ光の帯の長手方向に対応している。この
枠56およびフォーカスマット57によってビューファ
インダーが構成されている。
The outer peripheral surface of the inner cylindrical member 55 is provided with a frame 5 so as to be located within the cutout 52 of the outer cylindrical member 51.
6 is fixed, and a focus mat 57 is held in the frame 56. The focus mat 57 has a center line 57a on which a position and a direction conjugate with the entrance slit 32 can be determined. In the present embodiment, the longitudinal scribe line 57a corresponds to the longitudinal direction of the entrance slit 32 and the longitudinal direction of the plasma light band. The frame 56 and the focus mat 57 constitute a viewfinder.

【0030】従って、ビューファインダーを覗きなが
ら、プラズマ光の帯が長手方向の罫書き線にしっかり重
なるように分光器30の姿勢を調節固定すれば、入射ス
リット32にプラズマ光を正しく、容易に投影すること
ができる。また、ピント合わせもビューファインダーを
覗きながら容易にかつ正確に行うことができる。
Therefore, if the position of the spectroscope 30 is adjusted and fixed while looking through the viewfinder so that the band of the plasma light overlaps the score line in the longitudinal direction, the plasma light can be correctly and easily projected on the entrance slit 32. can do. In addition, focusing can be easily and accurately performed while looking through the viewfinder.

【0031】なお、本発明はプラズマ光全体のドリフト
の影響を除去した制御信号を得ることに特徴を有してい
る。このため、ビューファインダーを設けることは必ず
しも必要ではなく、図2に示した構成において、ビーム
スプリッタ70を削除し、かつフォーカスマット57の
位置に光検出器72を配置した構成であっても良い。さ
らに、本発明は、上記実施例に限定されることはない。
例えば、ミラー60、光検出器72等の位置関係につい
ては種々の変形が可能である。
The present invention is characterized in that a control signal is obtained in which the influence of the drift of the entire plasma light is eliminated. For this reason, it is not always necessary to provide a viewfinder, and the configuration shown in FIG. 2 may be such that the beam splitter 70 is deleted and the photodetector 72 is arranged at the position of the focus mat 57. Further, the present invention is not limited to the above embodiment.
For example, various modifications are possible for the positional relationship between the mirror 60, the photodetector 72, and the like.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明によりプラズマエッチャーのエン
ドポイント検出が、プラズマ光全体のドリフトによって
不正確になることを防ぐことができ、低開口率のウエハ
でも正確なエッチングが可能になる。さらに、分光器の
光路中に何等光学部品を追加する必要がないので、收
差、フレア等による分光精度に及ぼす悪影響も皆無であ
る。
According to the present invention, the end point detection of the plasma etcher can be prevented from being inaccurate due to the drift of the entire plasma light, and accurate etching can be performed even on a wafer having a low aperture ratio. Further, since there is no need to add any optical components in the optical path of the spectroscope, there is no adverse effect on the spectral accuracy due to the difference in yield and flare.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るプラズマエッチャーおよびエンド
ポイント検出装置の全体的構成を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a plasma etcher and an endpoint detection device according to the present invention.

【図2】(A)〜(C)を含み(A)は図1に示した集
光レンズ部分の平面図、(B)はその内部の構成および
光の経路の側面図、(C)はその内部に取付けられてい
るミラーの形状を示す図である。
2 (A) to 2 (C), (A) is a plan view of a condenser lens portion shown in FIG. 1, (B) is a side view of an internal configuration and a light path, and (C) is It is a figure showing the shape of the mirror attached inside it.

【図3】従来のプラズマエッチャーおよびエンドポイン
ト検出装置の全体的構成を示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an overall configuration of a conventional plasma etcher and endpoint detection apparatus.

【図4】SiO2 のエッチングの状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a state of etching of SiO 2 .

【図5】(A)および(B)を含み、それぞれプラズマ
エッチング行程におけるCO2のスペクトル強度と時間
との関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph including (A) and (B), each showing a relationship between a spectral intensity of CO 2 and time in a plasma etching process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…チャンバ、20…集光レンズ、30…分光器、3
1,72…光検出器、32…入射スリット、60…ミラ
ー、70…ビームスプリッタ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Chamber, 20 ... Condensing lens, 30 ... Spectroscope, 3
1, 72: photodetector, 32: entrance slit, 60: mirror, 70: beam splitter.

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/3065 A61B 3/00 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/3065 A61B 3/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 プラズマエッチャーのチャンバ内で発生
するプラズマ光を集光レンズにより分光器の入射スリッ
トに集束させ、エッチングによる化学反応で発生したガ
スのプラズマ発光スペクトルを分光して取り出し、その
強度変化をモニタしながらエッチング終了時間を制御す
るプラズマエッチャーのエンドポイント検出装置におい
て、 前記集光レンズにより導かれた前記プラズマ光の中心光
を前記分光器の実質的開口を満たす光束で通過させる開
口部を有し、この開口部の周囲に前記プラズマ光の周辺
光を偏向する環状反射部を有する穴空きミラーと、 この穴空きミラーの環状反射部により偏向された前記プ
ラズマ光が集光される平面に配置された光電変換素子
と、 前記分光器の分光出力スペクトル強度を前記光電変換素
子の出力で補正する演算手段と、 を有することを特徴とするプラズマエッチャーのエンド
ポイント検出装置。
A plasma light generated in a chamber of a plasma etcher is focused by a condenser lens on an entrance slit of a spectroscope, a plasma emission spectrum of a gas generated by a chemical reaction by etching is spectrally extracted, and its intensity change is performed. An end point detection apparatus for a plasma etcher that controls an etching end time while monitoring the following. An opening for passing central light of the plasma light guided by the condenser lens with a light beam that substantially fills the aperture of the spectroscope. A perforated mirror having an annular reflector for deflecting peripheral light of the plasma light around the opening; and a plane on which the plasma light deflected by the annular reflector of the perforated mirror is collected. The disposed photoelectric conversion element, and the spectral output spectrum intensity of the spectroscope is corrected by the output of the photoelectric conversion element. An end point detection apparatus for a plasma etcher, comprising:
【請求項2】 前記穴空きミラーの環状反射部で偏向さ
れた前記プラズマ光の一部をファインダー用フォーカス
マットに収束させ、前記分光器の姿勢制御及び前記集光
レンズの焦点合わせを行うことを特徴とする請求項1に
記載のプラズマエッチャーのエンドポイント検出装置。
2. The method according to claim 1, wherein a part of the plasma light deflected by the annular reflecting portion of the perforated mirror is converged on a finder focus mat, and the attitude control of the spectroscope and the focusing of the condenser lens are performed. The apparatus for detecting an end point of a plasma etcher according to claim 1.
【請求項3】 前記ファインダー用フォーカスマットを
一体に組込み固定された内側円筒部材に前記集光レンズ
を一体に組込んだ外側円筒部材を摺動可能に設け、この
外側円筒部材を内側円筒部材に対して摺動させてピント
調節を行うことを特徴とする請求項2に記載のプラズマ
エッチャーのエンドポイント検出装置。
3. An inner cylindrical member integrally incorporating and fixing the finder focus mat is slidably provided with an outer cylindrical member integrally incorporating the condenser lens, and the outer cylindrical member is fixed to the inner cylindrical member. 3. The end point detecting apparatus for a plasma etcher according to claim 2, wherein the focus is adjusted by sliding with respect to the plasma etcher.
JP3225561A 1991-09-05 1991-09-05 Plasma etcher endpoint detection device Expired - Lifetime JP3043129B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3225561A JP3043129B2 (en) 1991-09-05 1991-09-05 Plasma etcher endpoint detection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3225561A JP3043129B2 (en) 1991-09-05 1991-09-05 Plasma etcher endpoint detection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0562944A JPH0562944A (en) 1993-03-12
JP3043129B2 true JP3043129B2 (en) 2000-05-22

Family

ID=16831232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3225561A Expired - Lifetime JP3043129B2 (en) 1991-09-05 1991-09-05 Plasma etcher endpoint detection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3043129B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0690162B2 (en) * 1987-03-04 1994-11-14 雪印乳業株式会社 Sensor used for electric heating method
JP4909929B2 (en) 2007-04-18 2012-04-04 パナソニック株式会社 Partial pressure measurement method and partial pressure measurement device
JP5199169B2 (en) * 2009-04-13 2013-05-15 有限会社ジェイ・アイ・エンジニアリング Solar simulator
JP2013113583A (en) * 2011-11-24 2013-06-10 Shimadzu Corp Spectroscope

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0562944A (en) 1993-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100214440B1 (en) Endpoint detector for plasma etching
JP2657487B2 (en) Apparatus and method for controlling wavelength of laser
JP3109004B2 (en) Apparatus and method for determining laser wavelength
WO1989002175A1 (en) Device for controlling the output of excimer laser
US4975141A (en) Laser ablation for plasma etching endpoint detection
TW200844667A (en) Endpoint detection for photomask etching
US20080099436A1 (en) Endpoint detection for photomask etching
US8956809B2 (en) Apparatus and methods for etching quartz substrate in photomask manufacturing applications
JP2020510311A (en) Etching system with reflection endpoint detection
JP4725873B2 (en) Wafer processing system and method for monitoring wafer processing steps
JP3043129B2 (en) Plasma etcher endpoint detection device
JP3035388B2 (en) Plasma etcher endpoint detection device
JP3242526B2 (en) Plasma etcher endpoint detection device
JP3100192B2 (en) Plasma etcher endpoint detection device
JP3793324B2 (en) Plasma etcher, plasma etcher endpoint detection apparatus and detection method
JP3244234B2 (en) Spectrum anomaly detector for narrow band laser
JPS61107104A (en) Method and apparatus for measuring depth of fine pattern
JP2001176851A (en) Dry etching system and method for detecting end point of dry etching
JP3841188B2 (en) Concentrator
JP2003028712A (en) Method and instrument for measuring light intensity
KR200187481Y1 (en) Correcting apparatus for semiconductor overly mesurement system
JPH1154480A (en) End point detection device of plasma etcher
JPH07335916A (en) Light receiving element and method for regulating quantity of light
JP2001237231A (en) Terminal point detecting method and apparatus in plasma etching and etching apparatus
JPH04280650A (en) Manufacture of semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000201

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090310

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090310

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100310

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110310

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110310

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120310

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120310

Year of fee payment: 12