JP6713298B2 - Plasma processing method and plasma processing apparatus - Google Patents
Plasma processing method and plasma processing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP6713298B2 JP6713298B2 JP2016031396A JP2016031396A JP6713298B2 JP 6713298 B2 JP6713298 B2 JP 6713298B2 JP 2016031396 A JP2016031396 A JP 2016031396A JP 2016031396 A JP2016031396 A JP 2016031396A JP 6713298 B2 JP6713298 B2 JP 6713298B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- emission intensity
- plasma processing
- etching rate
- plasma
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
本発明の実施形態は、プラズマ処理方法、およびプラズマ処理装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a plasma processing method and a plasma processing apparatus.
半導体装置やフォトマスクなどの微細構造体の製造においては、複数の層が積層された基板にプラズマエッチング処理(ドライエッチング処理)が施される。一般的に、積層方向に隣接する層は、材料が異なるものとなる。そのため、上側の層が除去された際には、プラズマ処理空間の内部において発生する光の発光スペクトルが変化する。そこで、発光スペクトルの変化を検出することで、エッチング処理の終点を検出する技術が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。 In the manufacture of a fine structure such as a semiconductor device or a photomask, plasma etching treatment (dry etching treatment) is performed on a substrate in which a plurality of layers are stacked. In general, the layers adjacent to each other in the stacking direction are made of different materials. Therefore, when the upper layer is removed, the emission spectrum of the light generated inside the plasma processing space changes. Therefore, there has been proposed a technique for detecting the end point of the etching process by detecting a change in the emission spectrum (see, for example, Patent Document 1).
ところが、基板が単一の材料から形成されていたり、一つの層の厚みの途中でプラズマエッチング処理を終了させたりする場合には、処理終了前後において、発光スペクトルの変化量が少なくなる。そのため、この様な場合には、発光スペクトルの変化に基づく終点検出を行うことができない。
そこで、発光スペクトルの変化量が少ない場合であっても終点検出を行うことができるプラズマ処理方法、およびプラズマ処理装置の開発が望まれていた。
However, when the substrate is formed of a single material or when the plasma etching process is terminated in the middle of the thickness of one layer, the amount of change in the emission spectrum before and after the process is small. Therefore, in such a case, the end point detection based on the change of the emission spectrum cannot be performed.
Therefore, it has been desired to develop a plasma processing method and a plasma processing apparatus capable of detecting the end point even when the amount of change in the emission spectrum is small.
本発明が解決しようとする課題は、発光スペクトルの変化量が少ない場合であっても終点検出を行うことができるプラズマ処理方法、およびプラズマ処理装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a plasma processing method and a plasma processing apparatus capable of detecting an end point even when the amount of change in emission spectrum is small.
実施形態に係るプラズマ処理方法は、処理物の厚みの途中でプラズマエッチング処理を終了させるをエッチングするプラズマ処理方法である。
プラズマ処理方法は、ガスから生成された反応生成物により、前記処理物をエッチングする工程と、前記処理物をエッチングしている際に、プラズマ処理空間において発生した特定の波長の光の発光強度を求める工程と、前記求められた発光強度と、予めエッチング処理を同じ条件で連続して行うことで求められた前記特定の波長の光の発光強度とエッチング量から算出したエッチングレートとの間における相関関係と、からエッチングレートを求める工程と、前記求められたエッチングレートに基づいて、前記エッチングの終点検出を行う工程と、を備えている。
The plasma processing method according to the embodiment is a plasma processing method in which the plasma etching process is terminated in the middle of the thickness of the object to be processed.
The plasma treatment method includes a step of etching the treated product with a reaction product generated from a gas, and an emission intensity of light of a specific wavelength generated in the plasma treatment space during etching of the treated product. Correlation between the step of obtaining , the obtained emission intensity, and the etching rate calculated from the emission intensity and the etching amount of the light of the specific wavelength obtained by continuously performing the etching treatment under the same conditions in advance. And a step of obtaining an etching rate from the relationship, and a step of detecting the etching end point based on the obtained etching rate.
本発明の実施形態によれば、発光スペクトルの変化量が少ない場合であっても終点検出を行うことができるプラズマ処理方法、およびプラズマ処理装置が提供される。 According to the embodiments of the present invention, there are provided a plasma processing method and a plasma processing apparatus capable of detecting an end point even when the amount of change in emission spectrum is small.
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。 Embodiments will be exemplified below with reference to the drawings. In the drawings, the same components are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be appropriately omitted.
(第1の実施形態)
第1の実施形態に係るプラズマ処理方法は、例えば、以下のようにして行うことができる。
まず、プラズマにより、フッ素原子を含むガスを励起、活性化させて反応生成物を生成する。
なお、プラズマ処理に使用するガスは、フッ素原子を含むガスと他の原子を含むガスとの混合ガスであってもよい。例えば、不活性ガスやヘリウム、アルゴンなどとの混合ガスであってもよい。
フッ素原子を含むガスは、例えば、CHF3、CF4、C4F8などとすることができる。
反応生成物は、ラジカル(中性活性種)、イオン、電子などである。ラジカルは、例えば、フッ素ラジカルなどである。
この場合、ラジカルは化学的なエッチング(等方性エッチング)に寄与し、イオンは物理的なエッチング(異方性エッチング)に寄与する。
(First embodiment)
The plasma processing method according to the first embodiment can be performed as follows, for example.
First, plasma is used to excite and activate a gas containing fluorine atoms to generate a reaction product.
The gas used for the plasma treatment may be a mixed gas of a gas containing a fluorine atom and a gas containing another atom. For example, it may be a mixed gas with an inert gas, helium, argon or the like.
The gas containing a fluorine atom can be, for example, CHF 3 , CF 4 , C 4 F 8 or the like.
The reaction products are radicals (neutral active species), ions, electrons and the like. The radical is, for example, a fluorine radical.
In this case, radicals contribute to chemical etching (isotropic etching) and ions contribute to physical etching (anisotropic etching).
次に、生成された反応生成物は、プラズマ処理空間(例えば、後述するプラズマ処理空間22)の内部を下降して、処理物100の表面に到達する。
処理物100の表面には、開口部を有し、エッチングされる際にマスクとなる膜が形成されており、マスクとなる膜の開口部から露出した処理物100の表面に対してエッチング処理が行われる。
処理物100は、単一の材料から形成されていたり、一つの層の厚みの途中でエッチングを停止されるものとすることができる。
また、処理物100は、酸化シリコン(SiO2)を主成分として含む。
処理物100は、例えば、石英ガラス基板などとすることができる。
処理物100は、例えば、インプリント法に用いられるテンプレートを製造する際や、レベンソン型位相シフトマスクを製造する際などに用いられる石英ガラス基板とすることができる。ただし、処理物100から形成されるものは、テンプレートやレベンソン型位相シフトマスクなどに限定されるわけではない。
あるいは、処理物100は、シリコン(Si)を主成分として含み、例えば、トレンチ孔が形成される半導体ウェーハとすることができる。
Next, the generated reaction product descends inside the plasma processing space (for example,
A film that serves as a mask is formed on the surface of the object to be processed 100 when it is etched, and the surface of the object to be processed 100 exposed from the opening of the film to be the mask is not etched. Done.
The processed
Further, the processed
The processed
The processed
Alternatively, the processed
次に、処理物100の表面に到達した反応生成物により、処理物100の表面がエッチングされる。
次に、終点検出を行いエッチング処理を終了させる。
Next, the surface of the processed
Next, the end point is detected and the etching process is ended.
ここで、処理物100が石英ガラス基板のように単一の材料から形成されていたり、一つの層の厚みの途中でエッチング処理を終了させたりする場合には、発光スペクトルの変化に基づく終点検出を行うことができないという問題がある。
Here, when the processed
図1は、処理物100が石英ガラス基板であり、石英ガラス基板の厚みの途中までエッチング処理を行う場合における処理物100のエッチング時間と、発光強度との関係を例示するためのグラフ図である。
なお、図1における発光強度は、エッチング開始から終了までの、プラズマ発光中のフッ素原子から発生する光のピーク波長における発光強度である。なお、ピーク波長とは、各原子の発光スペクトルにおいて最も強い発光強度を示す波長を指す。
図1から分かるように、任意の処理物100のエッチング処理中においては、発光強度の変化量は少ないものとなる。
なお、任意の処理物100のエッチング処理中においては、水素原子から発生する光のピーク波長における発光強度、酸素原子から発生する光のピーク波長における発光強度、およびフッ化珪素(SiF)から発生する光のピーク波長における発光強度も変化量が少ないものとなる。
これは、処理物100が単一の材料から形成されていたり、一つの層の厚みの途中でエッチング処理を終了させたりする場合にも同じ傾向が見られる。
そのため、処理物100が単一の材料から形成されていたり、一つの層の厚みの途中でエッチング処理を終了させたりする場合には、発光スペクトル(発光強度)の変化に基づく終点検出を行うことができない。
FIG. 1 is a graph for illustrating the relationship between the etching time of the processed
Note that the emission intensity in FIG. 1 is the emission intensity at the peak wavelength of light generated from fluorine atoms during plasma emission from the start to the end of etching. The peak wavelength refers to the wavelength that exhibits the strongest emission intensity in the emission spectrum of each atom.
As can be seen from FIG. 1, the amount of change in the emission intensity is small during the etching process of the arbitrary processed
It should be noted that during the etching process of the arbitrary processed
The same tendency can be seen when the processed
Therefore, when the processed
またさらに、酸化シリコンを主成分として含む処理物を、同じ処理容器内で連続してエッチング処理する場合には、処理した処理物100の数が多くなるにつれ、エッチング量が少なくなる(エッチングレートが低下する)という問題がある。
なお、「連続してエッチング処理を行う」とは、同じ処理容器内で複数の処理物に対して所定時間以内の時間間隔でエッチング処理を行うことを指す。所定時間とは、処理容器の内部温度が、連続処理を始める最初の処理物100を処理するときの温度まで変化する程度の時間であり、例えば2時間程度である。
Furthermore, when the processed products containing silicon oxide as a main component are continuously subjected to the etching treatment in the same processing container, the etching amount decreases as the number of processed processed
In addition, "continuously performing the etching treatment" refers to performing the etching treatment on a plurality of processed products at a time interval within a predetermined time in the same processing container. The predetermined time is such a time that the internal temperature of the processing container changes to the temperature at the time of processing the first processed
図2は、処理物100の番号と、エッチング深さとの関係を例示するためのグラフ図である。処理物100の番号は、複数の処理物に対して連続して処理を行ったときのN番目の番号を示すものである。
図2から分かるように、連続処理した処理物100の数が多くなるにつれ、エッチング深さ、すなわちエッチング量が少なくなる。
このことは、エッチング工程において、エッチングレートが変動することを意味する。
FIG. 2 is a graph diagram for illustrating the relationship between the number of the processed
As can be seen from FIG. 2, as the number of continuously processed
This means that the etching rate varies in the etching process.
エッチングレートの変動は、主に、処理容器2の内部温度の変化や、処理物100や処理容器2の内壁などに付着した反応生成物の量の変化などによるものと考えられる。
例えば、処理の開始から間もない間は、処理容器2の内部温度が低い。なお、処理容器2の内部温度とは、処理容器2の内壁や処理容器2内に存在する、内壁をプラズマのダメージから保護するための遮蔽体や処理物を載置する載置台などの部材の温度である。
そして、処理を開始すると、処理容器2内で発生するプラズマの輻射熱により、処理容器2の内部温度が上昇する。処理が終わった後も、処理容器2内の部材は、冷却媒体を接触させるなどの冷却を行うことが困難であり、自然冷却を待つことになる。そのため、処理が終わった後も、処理容器2の内部温度は、所定の時間高い温度のまま残った状態となる。
そしてこの状態のまま、次の処理物100の処理を開始すると、前の処理物100の処理の開始時よりも処理容器2の内部温度が高い状態で処理を開始することになる。
ここで、プラズマによって生成される反応生成物は、相対的に温度が低い部材に多く付着する。そのため、N+1番目の処理時は、常温状態のN+1番目の処理物が、N番目の処理時の内部温度が下降しきらない状態の処理容器2内に搬入されるため、N+1番目の処理物100の温度は、処理容器2の内部温度よりも相対的に温度が低い。すなわち、連続して処理した処理物100の数が多くなるにつれ、処理物100と、処理容器2の内部温度との熱較差が大きくなり、反応生成物が処理物100の表面に付着しやすくなる。
また、反応生成物が処理物100の表面に多く付着するほど、処理物100のエッチングは阻害され、処理物100のエッチングレートが低くなる。このため、連続して処理した処理物100の数が多くなるにつれ、エッチングレートが低下する。
It is considered that the fluctuation of the etching rate is mainly due to a change in the internal temperature of the
For example, immediately after the start of processing, the internal temperature of the
Then, when the processing is started, the internal temperature of the
Then, when the processing of the next processed
Here, a large amount of reaction products generated by plasma adhere to a member having a relatively low temperature. Therefore, at the time of the N+1-th process, the N+1-th process product in the room temperature state is carried into the
Further, the more reaction products adhere to the surface of the processed
この様に、酸化シリコンを主成分として含む処理物を連続してエッチング処理する場合には、処理物100毎にエッチングレートが変わる。そのため、予め定められたエッチングレートと、処理期間とに基づいて終点検出を行うと、エッチング深さの寸法精度が悪くなる。
In this way, when the processed products containing silicon oxide as the main component are continuously subjected to the etching process, the etching rate changes for each processed
この場合、N番目とN+1番目の処理の間に、処理容器2の内部温度の低下を待つアイドリング時間を設ければ、エッチングレートを安定させることができる。ところが、アイドリング時間は2時間程度必要となるので、複数の処理物を連続処理する場合、一連のエッチングに要する時間が長くなる。
In this case, the etching rate can be stabilized by providing an idling time waiting for a decrease in the internal temperature of the
ここで、酸化シリコンを主成分として含む処理物をエッチングする場合には、フッ素原子を含むガスを用いたプラズマ処理が行われる。
この場合、例えば、フッ素原子を含むガスとしてCHF3を用いる場合には、CHF3が分解されて、フッ素ラジカル、水素ラジカルなどが生成される。
生成されたフッ素ラジカルと酸化シリコンが反応して、気体であるフッ化シリコンや酸素が生成される。そして、フッ化シリコンや酸素が処理物から脱離することでエッチングが進行する。
Here, when etching a processed material containing silicon oxide as a main component, plasma processing using a gas containing fluorine atoms is performed.
In this case, for example, when CHF 3 is used as the gas containing a fluorine atom, CHF 3 is decomposed to generate a fluorine radical, a hydrogen radical and the like.
The generated fluorine radicals react with silicon oxide to generate silicon fluoride and oxygen which are gases. Then, silicon fluoride and oxygen are desorbed from the object to be processed, so that etching proceeds.
そのため、本発明者は、フッ素のピーク波長における発光強度、水素のピーク波長における発光強度、酸素のピーク波長における発光強度、およびフッ化珪素のピーク波長における発光強度と、エッチングレートとの間における相関関係を検討した。 Therefore, the inventor has found that the correlation between the etching intensity and the emission intensity at the peak wavelength of fluorine, the emission intensity at the peak wavelength of hydrogen, the emission intensity at the peak wavelength of oxygen, and the emission intensity at the peak wavelength of silicon fluoride. Studied the relationship.
図3〜5は、複数の処理物を同じ条件(処理容器内部の圧力、ガス種類、ガス流量、ソース電力、バイアス電力)で処理したときの、各原子のピーク波長における発光強度と、エッチングレートとの関係を表したグラフ図である。
図3は、各処理物100毎の、フッ素のピーク波長(703.7nm)における発光強度と、エッチングレートとの関係を表したグラフ図である。
図4は、各処理物100毎の、水素のピーク波長(656.5nm)における発光強度と、エッチングレートとの関係を表したグラフ図である。
図5は、各処理物100毎の、酸素およびフッ化珪素のピーク波長における発光強度と、エッチングレートとの関係を表したグラフ図である。
なお、酸素のピーク波長は777.2nm、フッ化珪素のピーク波長は777.0nmであるため、酸素のピーク波長における発光強度と、フッ化珪素のピーク波長における発光強度とを区別することが難しい。そのため、図5における発光強度は、酸素およびフッ化珪素のピーク波長における発光強度としている。
3 to 5 show the emission intensity at the peak wavelength of each atom and the etching rate when a plurality of processed products were processed under the same conditions (pressure inside the processing container, gas type, gas flow rate, source power, bias power). It is a graph showing the relationship with.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the emission intensity at the peak wavelength of fluorine (703.7 nm) and the etching rate for each processed
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the emission intensity at the peak wavelength of hydrogen (656.5 nm) and the etching rate for each processed
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the emission intensity at the peak wavelengths of oxygen and silicon fluoride and the etching rate for each of the processed
Since the peak wavelength of oxygen is 777.2 nm and the peak wavelength of silicon fluoride is 777.0 nm, it is difficult to distinguish the emission intensity at the peak wavelength of oxygen from the emission intensity at the peak wavelength of silicon fluoride. .. Therefore, the emission intensity in FIG. 5 is the emission intensity at the peak wavelengths of oxygen and silicon fluoride.
また、図3〜図5は、フッ素原子を含むガスとしてCHF3を用いる場合である。そのため、図4において、水素のピーク波長における発光強度と、エッチングレートとの関係を例示した。しかしながら、例えば、フッ素原子を含むガスとしてCF4を用いる場合には、水素がないので図4に例示をした相関関係はない。ただし、図3および図5に例示をした相関関係はある。
なお、どの程度の相関関係があるかを示す近似式の決定係数であるR−2乗値は、図3の場合は0.9445、図4の場合は0.9021、図5の場合は0.9073であった。このように、フッ素のピーク波長(703.7nm)における発光強度とエッチングレートとの相関が最も強いため、検出波長としてフッ素を設定するようにしてもよい。
3 to 5 show the case where CHF 3 is used as the gas containing fluorine atoms. Therefore, FIG. 4 illustrates the relationship between the emission intensity at the peak wavelength of hydrogen and the etching rate. However, for example, when CF 4 is used as the gas containing a fluorine atom, there is no hydrogen, and therefore there is no correlation illustrated in FIG. However, there is the correlation illustrated in FIGS. 3 and 5.
The R-squared value, which is the coefficient of determination of the approximate expression indicating the degree of correlation, is 0.9445 in the case of FIG. 3, 0.9021 in the case of FIG. 4, and 0 in the case of FIG. It was 0.9073. In this way, since the correlation between the emission intensity at the peak wavelength of fluorine (703.7 nm) and the etching rate is strongest, fluorine may be set as the detection wavelength.
図3〜図5から分かるように、発光強度と、エッチングレートとの間には、一次関数の近似式で表すことができる相関関係がある。
そのため、発光強度と、エッチングレートとの間における相関関係を予め求めておけば、任意の時点における発光強度からその時点におけるエッチングレートを求めることができる。
As can be seen from FIGS. 3 to 5, there is a correlation between the emission intensity and the etching rate that can be represented by an approximate expression of a linear function.
Therefore, if the correlation between the emission intensity and the etching rate is obtained in advance, the etching rate at that time can be obtained from the emission intensity at any time.
この場合、終点検出は以下のようにして行うことができる。
まず、処理物をエッチングしている際に、プラズマ処理空間において発生した特定の波長の光の発光強度を測定する。
例えば、プラズマ処理空間において発生した光をプリズムなどの分光器を用いて所望の波長毎に分け、光電変換素子などにより所望の波長毎に発光強度を測定することができる。
In this case, the end point detection can be performed as follows.
First, the emission intensity of light of a specific wavelength generated in the plasma processing space is measured while etching the object to be processed.
For example, the light generated in the plasma processing space can be divided into desired wavelengths by using a spectroscope such as a prism, and the emission intensity can be measured at desired wavelengths by a photoelectric conversion element or the like.
次に、測定された発光強度と、予め求められた発光強度とエッチングレートとの間における相関関係と、からエッチングレートを求める。
次に、求められたエッチングレートと、所望のエッチング量(エッチング深さ)とから、所望のエッチング量をエッチングするのにかかる時間となるエッチング時間を求める。
求められたエッチング時間を用いてエッチング処理の終点を検出する。
例えば、エッチング処理の経過時間が、求められたエッチング時間に達した時点をエッチング処理の終点とする。
なお、複数の処理物100に対して連続して処理を行うとき、複数の処理物100に対する処理毎に上記のエッチング処理の終点を検出する。
Next, the etching rate is obtained from the measured emission intensity and the correlation between the emission intensity and the etching rate obtained in advance.
Next, the etching time, which is the time required to etch the desired etching amount, is calculated from the obtained etching rate and the desired etching amount (etching depth).
The end point of the etching process is detected using the determined etching time.
For example, the end point of the etching process is the time when the elapsed time of the etching process reaches the obtained etching time.
When the plurality of processed
ここで、図1において説明したように、任意の処理物100のエッチング処理中においては、発光強度の変化量は少ないものとなる。
そのため、任意の時点における発光強度に対するエッチングレートを用いても終点検出を行うことができる。
Here, as described with reference to FIG. 1, the change amount of the emission intensity is small during the etching process of the arbitrary processed
Therefore, the end point can be detected by using the etching rate for the emission intensity at any time.
しかしながら、図1から分かるように、発光強度は僅かではあるが変動している。そのため、任意の時点における発光強度に対するエッチングレートを用いると、求められた終点の時期に誤差が生じるおそれがある。
そのため、所定の期間における発光強度の平均値を求め、求められた発光強度の平均値に対するエッチングレートを用いるようにすることが好ましい。
この場合、所定の期間内において、所定の時間間隔で発光強度を測定し、測定された発光強度の平均値を求めるようにすることができる。
また、発光強度の平均値を求めるための期間は、エッチング処理の開始から実験などにより求められた予想される終点までの間の期間の半分以上の長さとすることが好ましい。
また、エッチング処理の開始直後におけるエッチングレートの変動が大きい場合には、発光強度の平均値を求めるための期間から、エッチング処理の開始から所定の間の期間を除外するようにすることが好ましい。
この様にすれば、求められた終点の時期に誤差が生じるのを抑制することができる。
However, as can be seen from FIG. 1, the emission intensity fluctuates slightly. Therefore, if the etching rate with respect to the emission intensity at an arbitrary time point is used, an error may occur in the obtained end point time.
Therefore, it is preferable to obtain the average value of the emission intensity in a predetermined period and use the etching rate for the obtained average value of the emission intensity.
In this case, the light emission intensity can be measured at a predetermined time interval within a predetermined period, and the average value of the measured light emission intensities can be obtained.
Further, the period for obtaining the average value of the emission intensity is preferably at least half the period from the start of the etching process to the expected end point obtained by experiments or the like.
Further, when the fluctuation of the etching rate immediately after the start of the etching process is large, it is preferable to exclude the period between the start of the etching process and the predetermined period from the period for obtaining the average value of the emission intensity.
By doing so, it is possible to suppress the occurrence of an error in the timing of the obtained end point.
また、以下のようにして終点検出を行うこともできる。
まず、所定の時点における発光強度を測定する。
次に、測定された発光強度と、予め求められた発光強度とエッチングレートとの間における相関関係と、からその時点におけるエッチングレートを求める。
次に、求められたエッチングレートと、エッチング開始から所定の時点までの時間とからエッチング量(エッチング深さ)を求める。
Further, the end point detection can be performed as follows.
First, the emission intensity at a predetermined time point is measured.
Next, the etching rate at that time is obtained from the measured emission intensity and the correlation between the emission intensity and the etching rate obtained in advance.
Next, the etching amount (etching depth) is calculated from the calculated etching rate and the time from the start of etching to a predetermined time.
求められたエッチング量(エッチング深さ)が、所望のエッチング量(エッチング深さ)に達しない場合には、所定の時点から所定の時間経過後に、同様にしてエッチング量(エッチング深さ)を再度求める。
求められたエッチング量(エッチング深さ)が、所望のエッチング量(エッチング深さ)に達した場合には、エッチング処理を終了させる。
すなわち、求められたエッチング量(エッチング深さ)が、所望のエッチング量(エッチング深さ)に達した時期を終点とする。
If the calculated etching amount (etching depth) does not reach the desired etching amount (etching depth), the etching amount (etching depth) is again set in the same manner after a predetermined time has passed from the predetermined time point. Ask.
When the obtained etching amount (etching depth) reaches a desired etching amount (etching depth), the etching process is terminated.
That is, the end point is when the obtained etching amount (etching depth) reaches the desired etching amount (etching depth).
以上に説明したように、本実施の形態に係るプラズマ処理方法は以下の工程を備えたものとすることができる。
フッ素原子を含むガスから生成された反応生成物により、処理物100をエッチングする工程。
処理物100をエッチングしている際に、プラズマ処理空間において発生した特定の波長の光の発光強度を求める工程。
求められた発光強度と、予め求められた特定の波長の光の発光強度とエッチングレートとの間における相関関係と、からエッチングレートを求める工程。
求められたエッチングレートに基づいて、終点検出を行う工程。
As described above, the plasma processing method according to this embodiment may include the following steps.
A step of etching the
A step of obtaining the emission intensity of light of a specific wavelength generated in the plasma processing space while etching the
A step of obtaining an etching rate from the obtained emission intensity and the correlation between the emission intensity of light having a specific wavelength and the etching rate obtained in advance.
A step of detecting the end point based on the obtained etching rate.
この場合、特定の波長は、フッ素のピーク波長、水素のピーク波長、酸素のピーク波長、およびフッ化珪素のピーク波長のいずれかである。 In this case, the specific wavelength is any of the peak wavelength of fluorine, the peak wavelength of hydrogen, the peak wavelength of oxygen, and the peak wavelength of silicon fluoride.
また、特定の波長の光の発光強度を求める工程において、複数の時点における発光強度を求めるようにすることができる。
次に、エッチングレートを求める工程において、求められた複数の時点における発光強度の平均値と、前述した相関関係と、からエッチングレートを求めるようにすることができる。
Further, in the step of obtaining the light emission intensity of light of a specific wavelength, the light emission intensity at a plurality of time points can be obtained.
Next, in the step of obtaining the etching rate, the etching rate can be obtained from the obtained average value of the emission intensity at the plurality of time points and the above-mentioned correlation.
また、終点検出を行う工程において、求められたエッチングレートと、所望のエッチング量と、からエッチング時間を求めるようにすることができる。
そして、処理物100をエッチングする工程におけるエッチング処理の経過時間が、求められたエッチング時間に達した時点をエッチング処理の終点とすることができる。
Further, in the step of detecting the end point, the etching time can be obtained from the obtained etching rate and the desired etching amount.
Then, the time when the elapsed time of the etching process in the step of etching the object to be processed 100 reaches the obtained etching time can be the end point of the etching process.
また、特定の波長の光の発光強度を求める工程において、所定の時点における発光強度を求めるようにすることができる。
次に、エッチングレートを求める工程において、求められた発光強度と、前述した相関関係と、からエッチングレートを求める。
次に、終点検出を行う工程において、求められたエッチングレートと、所定の時点までの時間と、からエッチング量を求める。
エッチング量が、所望のエッチング量に達した場合には、前述した所定の時点をエッチング処理の終点とする。
エッチング量が、所望のエッチング量に達しない場合には、前述した所定の時点から所定の時間経過後に、特定の波長の光の発光強度を求める工程により再度求められた発光強度に基づいて、エッチング量を再度求める。
Further, in the step of obtaining the light emission intensity of light of a specific wavelength, the light emission intensity at a predetermined time can be obtained.
Next, in the step of obtaining the etching rate, the etching rate is obtained from the obtained emission intensity and the above-mentioned correlation.
Next, in the step of detecting the end point, the etching amount is obtained from the obtained etching rate and the time until a predetermined time point.
When the etching amount reaches the desired etching amount, the above-mentioned predetermined time point is set as the end point of the etching process.
If the etching amount does not reach the desired etching amount, after a predetermined time has elapsed from the above-mentioned predetermined time point, based on the emission intensity obtained again by the step of obtaining the emission intensity of light of a specific wavelength, etching is performed. Ask again for the amount.
本実施の形態によれば、発光スペクトルの変化量が少ない場合であっても正確な終点検出を行うことができる。
またさらに、酸化シリコンを主成分として含む処理物100をエッチング処理するため、エッチングレートが変動する場合であっても、正確な終点検出を行うことができる。
その結果、発光スペクトルの変化量が少ない場合や、酸化シリコンを主成分として含む処理物100をエッチング処理する場合であっても、エッチング深さの精度を格段に高めることができる。
また、アイドリング時間を少なくしても、正確な終点検出を行うことが可能となるので、生産性の向上を図ることもできる。
According to this embodiment, accurate end point detection can be performed even when the amount of change in the emission spectrum is small.
Furthermore, since the processed
As a result, even when the amount of change in the emission spectrum is small or the processed
Further, even if the idling time is reduced, it is possible to detect the end point accurately, so that it is possible to improve the productivity.
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係るプラズマ処理装置1について説明する。
図6は、第2の実施形態に係るプラズマ処理装置1を例示するための模式断面図である。
図6に示すように、プラズマ処理装置1には、処理容器2、載置部3、電源部4、電源部5、減圧部6、ガス供給部7、検出部8および制御部9が設けられている。
(Second embodiment)
Next, the
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for illustrating the
As shown in FIG. 6, the
処理容器2は、本体部20および窓部21を有する。
本体部20は、略円筒形状を呈している。
本体部20は、例えば、アルミニウム合金などの金属から形成することができる。
また、本体部20は、接地されている。
The
The
The
Further, the
窓部21は、板状を呈し、本体部20の天板に設けられている。
窓部21は、電磁場を透過させることができ、エッチング処理を行った際にエッチングされにくい材料から形成されている。
窓部21は、例えば、石英などの誘電体材料から形成することができる。
処理容器2は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な気密構造となっている。
処理容器2の内部には、処理物100をエッチング処理するための空間であるプラズマ処理空間22が設けられている。
The
The
The
The
Inside the
本体部20には、検出窓20dが嵌めこまれており、後述する検出部8は、検出窓20dを通して処理容器2の内部において発生した特定の波長の光の発光強度を検出する。
本体部20には、処理物100を搬入搬出するための搬入搬出口20aが設けられている。
搬入搬出口20aは、ゲートバルブ20bにより気密に閉鎖できるようになっている。 ゲートバルブ20bは、扉20b1およびシール部材20b2を有する。
シール部材20b2は、例えば、O(オー)リングなどとすることができる。
扉20b1は、図示しないゲート開閉機構により開閉される。
扉20b1が閉まった時には、シール部材20b2が搬入搬出口20aの近傍にある壁面に押しつけられ、搬入搬出口20aが気密に閉鎖されるようになっている。
A
The
The carry-in/carry-out
The seal member 20b2 can be, for example, an O-ring.
The door 20b1 is opened/closed by a gate opening/closing mechanism (not shown).
When the door 20b1 is closed, the seal member 20b2 is pressed against the wall surface near the loading/unloading
載置部3は、処理容器2の内部であって、処理容器2(本体部20)の底面の上に設けられている。
載置部3は、酸化シリコンを主成分として含む処理物100を載置する。
載置部3は、電極30、台座31、および絶縁リング32を有する。
電極30は、プラズマ処理空間22の下方に設けられている。電極30の上面は処理物100を載置するための載置面となっている。
電極30は、金属などの導電性材料から形成することができる。
The mounting
The mounting
The mounting
The
The
台座31は、電極30と、本体部20の底面の間に設けられている。
台座31は、電極30と、本体部20の間を絶縁するために設けられている。
台座31は、例えば、石英などの誘電体材料から形成することができる。
The
The
The
絶縁リング32は、リング状を呈し、電極30の側面、および台座31の側面を覆うように設けられている。
絶縁リング32は、例えば、石英などの誘電体材料から形成することができる。
The insulating
The insulating
電源部4は、電源40および整合器41を有する。
電源部4は、いわゆるバイアス制御用の高周波電源である。すなわち、電源部4は、載置部3に載置された処理物100に引き込むイオンのエネルギーを制御するために設けられている。
電極30と電源40は、整合器41を介して電気的に接続されている。
The
The
The
電源40は、イオンを引き込むために適した比較的低い周波数(例えば、13.56MHz以下の周波数)を有する高周波電力を電極30に印加する。
整合器41は、電極30と電源40の間に設けられている。整合器41は、電源40側のインピーダンスと、プラズマP側のインピーダンスとの間で整合をとるための整合回路などを備えている。
The
The
電源部5は、電極50、電源51、および整合器52を有する。
電源部5は、プラズマPを発生させるための高周波電源である。すなわち、電源部5は、プラズマ処理空間22において高周波放電を生じさせてプラズマPを発生させるために設けられている。
本実施の形態においては、電源部5が、処理容器2の内部にプラズマPを発生させるプラズマ発生部となる。
電極50、電源51、および整合器52は、配線により電気的に接続されている。
The
The
In the present embodiment, the
The
電極50は、処理容器2の外部であって、窓部21の上に設けられている。
電極50は、電磁場を発生させる複数の導体部と複数の容量部(コンデンサ)とを有したものとすることができる。
The
The
電源51は、100KHz〜100MHz程度の周波数を有する高周波電力を電極50に印加する。この場合、電源51は、プラズマPの発生に適した比較的高い周波数(例えば、13.56MHzの周波数)を有する高周波電力を電極50に印加する。
また、電源51は、出力する高周波電力の周波数を変化させるものとすることもできる。
The
Further, the
整合器52は、電極50と電源51の間に設けられている。整合器52は、電源51側のインピーダンスと、プラズマP側のインピーダンスとの間で整合をとるための整合回路などを備えている。
The
プラズマ処理装置1は、上部に誘導結合型電極を有し、下部に容量結合型電極を有する二周波プラズマエッチング装置である。
ただし、プラズマの発生方法は例示をしたものに限定されるわけではない。
プラズマ処理装置1は、例えば、誘導結合型プラズマ(ICP:Inductively Coupled Plasma)を用いたプラズマ処理装置や、容量結合プラズマ(CCP:Capacitively Coupled Plasma)を用いたプラズマ処理装置などであってもよい。
The
However, the plasma generation method is not limited to the exemplified one.
The
減圧部6は、ポンプ60および圧力制御部61を有する。
減圧部6は、処理容器2の内部が所定の圧力となるように減圧する。
ポンプ60は、例えば、ターボ分子ポンプ(TMP:Turbo Molecular Pump)などとすることができる。
ポンプ60と圧力制御部61は、配管を介して接続されている。
The
The
The
The
圧力制御部61は、処理容器2の内圧を検出する図示しない真空計などの出力に基づいて、処理容器2の内圧が所定の圧力となるように制御する。
圧力制御部61は、例えば、APC(Auto Pressure Controller)などとすることができる。
圧力制御部61は、配管を介して、本体部20に設けられた排気口20eに接続されている。
The
The
The
ガス供給部7は、処理容器2の内部のプラズマ処理空間22にガスG1を供給する。
ガス供給部7は、ガス収納部70、ガス制御部71、および開閉弁72を有する。
ガス収納部70は、ガスG1を収納し、収納したガスG1を処理容器2の内部に供給する。
ガス収納部70は、例えば、ガスG1を収納した高圧ボンベなどとすることができる。 ガス収納部70とガス制御部71は、配管を介して接続されている。
The
The
The
The
ガス制御部71は、ガス収納部70から処理容器2の内部にガスG1を供給する際に流量や圧力などを制御する。
ガス制御部71は、例えば、MFC(Mass Flow Controller)などとすることができる。
ガス制御部71と開閉弁72は、配管を介して接続されている。
開閉弁72は、配管を介して、処理容器2に設けられたガス供給口20cに接続されている。
開閉弁72は、ガスG1の供給と停止を制御する。
開閉弁72は、例えば、2ポート電磁弁などとすることができる。
なお、開閉弁72の機能をガス制御部71に持たせることもできる。
The
The
The
The opening/closing
The on-off
The on-off
The function of the opening/closing
ガスG1は、プラズマPにより励起、活性化された際に、処理物100を化学的にエッチングすることができるラジカルが生成されるものとすることができる。
ガスG1は、フッ素原子を含むガスとすることができる。ガスG1は、例えば、CHF3、CF4、C4F8などとすることができる。
The gas G1 may generate radicals that can chemically etch the object to be processed 100 when excited and activated by the plasma P.
The gas G1 can be a gas containing a fluorine atom. The gas G1 can be, for example, CHF 3 , CF 4 , C 4 F 8 or the like.
検出部8は、処理物100をエッチングしている際に、処理容器2の内部において発生した特定の波長の光の発光強度を検出する。
検出部8は、例えば、処理容器2の内部において発生した光を所望の波長毎に分け、所望の波長毎に発光強度を測定する。
検出部8は、分光器80および変換部81を有するものとすることができる。
分光器80は、処理容器2の内部において発生した光から特定の波長の光を分離する。分光器80は、例えば、プリズムなどを備えたものとすることができる。分離される波長は、例えば、フッ素のピーク波長に対応する703.7nm、水素のピーク波長のピーク波長に対応する656.5nm、酸素のピーク波長に対応する777.2nm、フッ化珪素のピーク波長に対応する777.0nmなどとすることができる。
The
The
The
The
変換部81は、分光器80により分離された特定の波長の光の発光強度を電気信号に変換する。変換部81は、例えば、光電変換素子、増幅器、アナログ−デジタル変換器などを備えたものとすることができる。
The
制御部9は、CPU(Central Processing Unit)などの演算部と、メモリなどの記憶部とを備えている。
制御部9は、記憶部に格納されている制御プログラムに基づいて、プラズマ処理装置1に設けられた各要素の動作を制御する。なお、各要素の動作を制御する制御プログラムには既知の技術を適用することができるので、詳細な説明は省略する。
The
The
制御部9は、例えば、ゲートバルブ20bに設けられた図示しないゲート開閉機構を制御して、図示しないゲート開閉機構に扉20b1の開閉を行わせる。
制御部9は、例えば、電源40および整合器41を制御して、電源40および整合器41に電極30に対する高周波電力の印加を行わせる。
制御部9は、例えば、電源51および整合器52を制御して、電源51および整合器52に電極50に対する高周波電力の印加を行わせる。
制御部9は、例えば、処理容器2の内圧を検出する図示しない真空計などの出力に基づいて、圧力制御部61に処理容器2の内部が所定の圧力となるように減圧させる。
制御部9は、例えば、ガス制御部71を制御して、プラズマ処理空間22に供給するガスG1の流量や圧力などを制御させる。
制御部9は、例えば、開閉弁72を制御して、開閉弁72にガスG1の供給と供給の停止を行わせる。
The
The
The
For example, the
The
The
またさらに、制御部9に設けられた演算部は、検出部8からの出力と、記憶部に格納されている前述した発光強度とエッチングレートとの間における相関関係と、からエッチングレートを演算し、演算されたエッチングレートに基づいて、終点の時期を演算する。
例えば、まず、プラズマPを用いたエッチング処理中に、検出部8に設けられた分光器80が、処理容器2の内部において発生した光から特定の波長の光を分離する。
次に、検出部8に設けられた変換部81が、分光器80により分離された特定の波長の光の発光強度を電気信号に変換する。
Furthermore, the calculation unit provided in the
For example, first, during the etching process using the plasma P, the
Next, the
次に、制御部9に設けられた演算部が、変換部81からの電気信号と、記憶部に格納されている発光強度とエッチングレートとの間における相関関係と、からエッチングレートを演算し、演算されたエッチングレートに基づいて、終点の時期を演算する。
Next, the calculation unit provided in the
なお、特定の波長は、フッ素のピーク波長、水素のピーク波長、酸素のピーク波長、およびフッ化珪素のピーク波長のいずれかとすることができる。 The specific wavelength can be any of the peak wavelength of fluorine, the peak wavelength of hydrogen, the peak wavelength of oxygen, and the peak wavelength of silicon fluoride.
また、検出部8は、複数の時点における発光強度を検出することもできる。
制御部9は、検出された複数の時点における発光強度の平均値と、前述した相関関係と、からエッチングレートを演算することができる。
そして、制御部9は、演算されたエッチングレートと、所望のエッチング量と、からエッチング時間を演算し、エッチング処理の経過時間が、演算されたエッチング時間に達した時点をエッチング処理の終点とすることができる。
エッチング処理の経過時間が、エッチング処理の終点に達したら、制御部9は、電源41、電源51を制御して電極30、電極50に対する高周波電力の印加を停止させ、ガス供給部7を制御してガスG1の導入を停止し、エッチング処理を終了させる。
The
The
Then, the
When the elapsed time of the etching process reaches the end point of the etching process, the
また、検出部8は、所定の時点における発光強度を検出することもできる。
制御部9は、検出された発光強度と、前述した相関関係と、からエッチングレートを演算し、演算されたエッチングレートと、所定の時点までの時間と、からエッチング量を演算する。
そして、制御部9は、演算されたエッチング量が、所望のエッチング量に達した場合には、前述した所定の時点をエッチング処理の終点とする。
また、制御部9は、演算されたエッチング量が、所望のエッチング量に達しない場合には、前述した所定の時点から所定の時間経過後に、検出部8により再度検出された発光強度に基づいて、エッチング量を再度演算する。以降、演算されたエッチング量が、所望のエッチング量に達するまで演算が繰り返される。
なお、エッチング処理の終点検出は、前述したものと同様とすることができるので詳細な説明は省略する。
The
The
Then, when the calculated etching amount reaches the desired etching amount, the
In addition, when the calculated etching amount does not reach the desired etching amount, the
The detection of the end point of the etching process can be performed in the same manner as described above, and thus detailed description thereof will be omitted.
次に、プラズマ処理装置1の作用について例示をする。
ゲートバルブ20bの扉20b1を、図示しないゲート開閉機構により開く。
図示しない搬送部により、搬入搬出口20aから処理物100を処理容器2内に搬入する。搬入された処理物100は載置部3上に載置される。
処理物100のエッチング処理が施される側の面には、酸化シリコンを主成分として含む領域が露出している。
Next, the operation of the
The door 20b1 of the
The processed
A region containing silicon oxide as a main component is exposed on the surface of the
図示しない搬送部を処理容器2の外に退避させる。
図示しないゲート開閉機構によりゲートバルブ20bの扉20b1を閉じる。
減圧部6により処理容器2内が所定の圧力となるように減圧される。この際、処理容器2の内圧を検出する図示しない真空計などの出力に基づいて、処理容器2の内圧が所定の圧力となるように圧力制御部61により制御される。
The transport unit (not shown) is retracted to the outside of the
The door 20b1 of the
The
次に、ガス供給部7から処理容器2内のプラズマ処理空間22にガスGを供給する。
この場合、ガスGは、フッ素原子を含むガスとすることができる。そのため、生成される反応生成物には、フッ素ラジカルが含まれている。フッ素原子を含むガスは、例えば、CHF3、CF4、C4F8などとすることができる。
Next, the gas G is supplied from the
In this case, the gas G can be a gas containing fluorine atoms. Therefore, the reaction product produced contains fluorine radicals. The gas containing a fluorine atom can be, for example, CHF 3 , CF 4 , C 4 F 8 or the like.
次に、電源51により所定の周波数(例えば、13.56MHzの周波数)を有する高周波電力が電極50に印加される。また、電源41により所定の周波数(例えば、13.56MHz以下の周波数)を有する高周波電力が電極30に印加される。
Next, the
この場合、例えば、処理容器2の内圧を0.2Paとし、ガスGをCHF3とし、ガスGの流量を20sccmとし、電極50に印加される電力を700Wとし、電極30に印加される電力を110Wとすることができる。
In this case, for example, the internal pressure of the
電極50が誘導結合型電極を構成するので、窓部21を介して電磁場が処理容器2の内部に導入される。そのため、処理容器2の内部に導入された電磁場によりプラズマ処理空間22にプラズマPが発生する。発生したプラズマPによりガスGが励起、活性化されて反応生成物が生成される。生成された反応生成物は、プラズマ処理空間22内を下降して処理物100の表面に到達し、エッチング処理が行われる。
Since the
次に、検出部8に設けられた分光器80が、処理容器2の内部において発生した光から特定の波長の光を分離する。
次に、検出部8に設けられた変換部81が、分光器80により分離された特定の波長の光の発光強度を電気信号に変換する。
Next, the
Next, the
次に、制御部9に設けられた演算部が、変換部81からの電気信号と、記憶部に格納されている発光強度とエッチングレートとの間における相関関係と、からエッチング処理の終点を演算する。
次に、制御部9は、演算されたエッチング処理の終点に基づいて、エッチング処理を終了させる。すなわち、終点を検出したら、制御部が電源41、電源51を制御して電極30、電極50に対する高周波電力の印加を停止させ、ガス供給部7を制御してガスG1の導入を停止させて、エッチング処理を終了させる。
Next, the calculation unit provided in the
Next, the
以上、実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、プラズマ処理装置1が備える各要素の形状、寸法、材質、配置、数などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
The embodiments have been illustrated above. However, the present invention is not limited to these descriptions.
A person skilled in the art appropriately modified the above-described embodiment is also included in the scope of the present invention as long as it has the features of the present invention.
For example, the shape, size, material, arrangement, number, etc. of each element included in the
Further, each element included in each of the above-described embodiments can be combined as much as possible, and a combination of these elements is also included in the scope of the present invention as long as including the features of the present invention.
1 プラズマ処理装置、2 処理容器、3 載置部、4 電源部、5 電源部、6 減圧部、7 ガス供給部、8 検出部、9 制御部、22 プラズマ処理空間、30 電極、40 電源、50 電極、51 電源、100 処理物、G ガス、P プラズマ
DESCRIPTION OF
Claims (11)
ガスから生成された反応生成物により、前記処理物をエッチングする工程と、
前記処理物をエッチングしている際に、プラズマ処理空間において発生した特定の波長の光の発光強度を求める工程と、
前記求められた発光強度と、予めエッチング処理を同じ条件で連続して行うことで求められた前記特定の波長の光の発光強度とエッチング量から算出したエッチングレートとの間における相関関係と、からエッチングレートを求める工程と、
前記求められたエッチングレートに基づいて、前記エッチングの終点検出を行う工程と、
を備えたプラズマ処理方法。 A plasma treatment method for terminating the plasma etching treatment in the middle of the thickness of the object to be treated,
Etching the processed material with a reaction product generated from gas,
A step of obtaining an emission intensity of light of a specific wavelength generated in the plasma processing space while etching the processing object,
From the obtained emission intensity, and the correlation between the emission rate of the light of the specific wavelength obtained by continuously performing the etching process in advance under the same conditions and the etching rate calculated from the etching amount , from The step of determining the etching rate,
Based on the obtained etching rate, the step of detecting the end point of the etching,
And a plasma treatment method.
前記ガスは、フッ素原子を含む請求項1記載のプラズマ処理方法。 The processed product contains silicon oxide as a main component,
The plasma processing method according to claim 1, wherein the gas contains fluorine atoms.
前記エッチングレートを求める工程において、前記求められた複数の時点における発光強度の平均値と、前記相関関係と、から前記エッチングレートを求める請求項1〜3のいずれか1つに記載のプラズマ処理方法。 In the step of obtaining the emission intensity of light of the specific wavelength, the emission intensity at a plurality of time points is obtained,
The plasma processing method according to any one of claims 1 to 3, wherein in the step of obtaining the etching rate, the etching rate is obtained from the obtained average value of emission intensity at a plurality of time points and the correlation. ..
前記求められたエッチングレートと、所望のエッチング量と、からエッチング時間を求め、
前記処理物をエッチングする工程におけるエッチング処理の経過時間が、前記求められたエッチング時間に達した時点を前記エッチング処理の終点とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のプラズマ処理方法。 In the step of detecting the end point,
From the obtained etching rate and the desired etching amount, the etching time is obtained,
The plasma processing method according to any one of claims 1 to 4, wherein a time point when the elapsed time of the etching process in the step of etching the object to be processed reaches the determined etching time is an end point of the etching process.
前記エッチングレートを求める工程において、前記求められた発光強度と、前記相関関係と、からエッチングレートを求め、
前記終点検出を行う工程において、
前記求められたエッチングレートと、前記所定の時点までの時間と、からエッチング量を求め、
前記エッチング量が、所望のエッチング量に達した場合には、前記所定の時点をエッチング処理の終点とし、
前記エッチング量が、前記所望のエッチング量に達しない場合には、前記所定の時点から所定の時間経過後に、前記特定の波長の光の発光強度を求める工程により再度求められた前記発光強度に基づいて、前記エッチング量を再度求める請求項1〜3のいずれか1つに記載のプラズマ処理方法。 In the step of obtaining the emission intensity of the light of the specific wavelength, the emission intensity at a predetermined time point is obtained,
In the step of obtaining the etching rate, the obtained emission intensity and the correlation, the etching rate is obtained,
In the step of detecting the end point,
From the obtained etching rate and the time until the predetermined time point, the etching amount is obtained,
When the etching amount reaches a desired etching amount, the predetermined time point is taken as the end point of the etching treatment,
If the etching amount does not reach the desired etching amount, based on the emission intensity obtained again by the step of obtaining the emission intensity of the light of the specific wavelength after the passage of a predetermined time from the predetermined time point. The plasma processing method according to claim 1, wherein the etching amount is obtained again.
前記処理容器の内部に設けられ、酸化シリコンを主成分として含む処理物を載置する載置部と、
前記処理容器の内部を減圧する減圧部と、
前記処理容器の内部にプラズマを発生させるプラズマ発生部と、
前記処理容器の内部に、フッ素原子を含むガスを供給するガス供給部と、
前記処理物をエッチングしている際に、前記処理容器の内部において発生した特定の波長の光の発光強度を検出する検出部と、
前記検出された発光強度と、予めエッチング処理を同じ条件で連続して行うことで求められた前記特定の波長の光の発光強度とエッチング量から算出したエッチングレートとの間における相関関係と、からエッチングレートを演算し、前記演算されたエッチングレートに基づいて、前記エッチングの終点の時期を演算する制御部と、
を備えたプラズマ処理装置。 A processing container,
A mounting portion provided inside the processing container for mounting a processed product containing silicon oxide as a main component,
A decompression unit for decompressing the inside of the processing container,
A plasma generating unit for generating plasma inside the processing container,
Inside the processing container, a gas supply unit for supplying a gas containing a fluorine atom,
When etching the processing object, a detection unit for detecting the emission intensity of light of a specific wavelength generated inside the processing container,
From the detected emission intensity and the correlation between the emission intensity of the light of the specific wavelength and the etching rate calculated from the etching amount obtained by continuously performing the etching process in advance under the same conditions , and A control unit that calculates an etching rate, and based on the calculated etching rate, calculates a timing of the end point of the etching,
And a plasma processing apparatus.
前記制御部は、前記検出された複数の時点における発光強度の平均値と、前記相関関係と、から前記エッチングレートを演算する請求項7または8に記載のプラズマ処理装置。 The detection unit detects the emission intensity at a plurality of time points,
9. The plasma processing apparatus according to claim 7, wherein the control unit calculates the etching rate from the average value of the emission intensity at the detected plurality of time points and the correlation.
前記制御部は、
前記検出された発光強度と、前記相関関係と、からエッチングレートを演算し、
前記演算されたエッチングレートと、前記所定の時点までの時間と、からエッチング
量を演算し、
前記エッチング量が、所望のエッチング量に達した場合には、前記所定の時点をエッ
チング処理の終点とし、
前記エッチング量が、前記所望のエッチング量に達しない場合には、前記所定の時点か
ら所定の時間経過後に、前記検出部により再度検出された前記発光強度に基づいて、前記
エッチング量を再度演算する請求項7または8に記載のプラズマ処理装置。 The detection unit detects the emission intensity at a predetermined time point,
The control unit is
Calculate the etching rate from the detected emission intensity and the correlation,
From the calculated etching rate and the time to the predetermined time point, the etching amount is calculated,
When the etching amount reaches a desired etching amount, the predetermined time point is taken as the end point of the etching treatment,
When the etching amount does not reach the desired etching amount, the etching amount is calculated again based on the emission intensity detected again by the detection unit after a predetermined time has elapsed from the predetermined time point. The plasma processing apparatus according to claim 7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016031396A JP6713298B2 (en) | 2016-02-22 | 2016-02-22 | Plasma processing method and plasma processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016031396A JP6713298B2 (en) | 2016-02-22 | 2016-02-22 | Plasma processing method and plasma processing apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017152445A JP2017152445A (en) | 2017-08-31 |
JP6713298B2 true JP6713298B2 (en) | 2020-06-24 |
Family
ID=59738549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016031396A Active JP6713298B2 (en) | 2016-02-22 | 2016-02-22 | Plasma processing method and plasma processing apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6713298B2 (en) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004095845A (en) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Fujitsu Ltd | Method and apparatus for manufacturing device using plasma treatment |
JP2004153117A (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Etching method and apparatus |
JP4640828B2 (en) * | 2006-03-17 | 2011-03-02 | 東京エレクトロン株式会社 | Plasma processing method and plasma processing apparatus |
JP5037303B2 (en) * | 2007-11-08 | 2012-09-26 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Plasma processing method for semiconductor device having high-k / metal structure |
JP2011233713A (en) * | 2010-04-27 | 2011-11-17 | Tokyo Electron Ltd | Plasma processing method and plasma processing device |
KR20130109760A (en) * | 2012-03-28 | 2013-10-08 | 삼성전자주식회사 | Etching end point detecting method |
JP2013222910A (en) * | 2012-04-19 | 2013-10-28 | Hitachi High-Technologies Corp | Plasma processing method and plasma processing device |
-
2016
- 2016-02-22 JP JP2016031396A patent/JP6713298B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017152445A (en) | 2017-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9997337B2 (en) | Plasma processing method and plasma processing apparatus | |
TW567555B (en) | Etching system and etching method | |
TWI442468B (en) | Plasma processing device and plasma processing method | |
US10236162B2 (en) | Method of etching porous film | |
US10418254B2 (en) | Etching method and etching apparatus | |
TWI748360B (en) | Plasma processing method and plasma processing device | |
TWI611454B (en) | Plasma etching method | |
US11101138B2 (en) | Etching method | |
US10347499B2 (en) | Method for etching layer to be etched | |
KR102035585B1 (en) | Plasma processing method | |
US9147556B2 (en) | Plasma processing method and plasma processing apparatus | |
CN109216182B (en) | Plasma processing method and plasma processing apparatus | |
JP2009302181A (en) | Plasma etching method, and plasma etching apparatus | |
JP6275610B2 (en) | Plasma processing method and plasma processing apparatus | |
US11735423B2 (en) | Workpiece processing method | |
JP6713298B2 (en) | Plasma processing method and plasma processing apparatus | |
JP7071850B2 (en) | Etching method | |
TWI797525B (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
KR101066972B1 (en) | Plasma processing apparatus and plasma processing method | |
US20240047222A1 (en) | Etching method | |
CN116453943A (en) | Atomic layer etching process condition determining method, reaction chamber and equipment | |
CN113053744A (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JP2016171258A (en) | Plasma processing device and plasma processing method | |
JP2016127119A (en) | Method for removing multilayer resist and plasma processing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190214 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191031 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191122 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200121 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200526 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200603 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6713298 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |