可检测终点的等离子蚀刻方法以及等离子蚀刻装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种不需设定用以检测终点的特别区域的等离子蚀刻方法及装置。在对ＳＦ↓［６］气体进行等离子化以对Ｓｉ膜上的防腐蚀底膜（ＥｔｃｈｉｎｇＧｒｏｕｎｄ）进行蚀刻的蚀刻步骤中，将该步骤由供应多量的ＳＦ↓［６］气体的多量供应步骤与供应少量的ＳＦ↓［６］气体的少量供应步骤两个步骤构成。终点检测处理部３４测定少量供应步骤中的等离子中的Ｓｉ或ＳｉＦｘ的发光强度，当所测定的发光强度在预先设定的基准值以下时，判定为蚀刻终点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是将蚀刻气体等离子化以对Si膜进行蚀刻的等离子蚀刻方法及其装置，其涉及能够可靠地检测出蚀刻终点的等离子蚀刻方法及其装置。
技术介绍
作为在等离子蚀刻中检测出蚀刻终点的方法，以往公知有日本特开2005 — 38896号公报所公开的方法。在该终点检测方法中，在硅基板上设置有描绘了由开口区和掩模区构 成的多个蚀刻终点检测用图案的掩模，对该多个蚀刻终点检测用图案照射 激光，监测由各检测图案中的开口区与掩模区的两个光路的光路差所产生 的与蚀刻深度对应的干涉强度，并根据所监测的干涉强度，算出蚀刻深度 的变化量、亦即蚀刻率，再从所算出的蚀刻率与经过时间检测出蚀刻终点。日本特开2005—38896号公报。
技术实现思路
然而，在上述的以往终点检测方法中，由于除了须于硅基板上设定形 成组件的区域外，尚须设定多个蚀刻终点检测图案用的区域，因此，设置 蚀刻终点检测图案的量，能从一个硅基板制造出的组件数目亦会相应的减 少，亦即组件的集成性较差，有无法进行有效率制造的问题。另外，由于须于硅基板正上方设置照射激光的激光激发装置、以及接 收反射光的影像监视摄影机，因此亦有装置结构上受到较大限制的缺点。本专利技术是鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供一种不需将用以检 测蚀刻终点的特别区域设定于硅基板上、且装置结构上的限制较小的可检 测终点的等离子蚀刻方法及等离子蚀刻装置。用于解决上述课题的本专利技术为一种可检测终点的等离子蚀刻方法，是 对具备形成于表面侧的Si膜和形成在该Si膜之下的下层膜的硅基板的所 述Si膜进行蚀刻的方法，并且是供应包含SF6气体的蚀刻气体进行等离子 化以蚀刻Si膜的等离子蚀刻方法，其中，反复实施供应多量的SF6气体以进行处理的多量供应步骤、和随后减 少供应量而供应少量的SF6气体以进行处理的少量供应步骤至少两个步骤，测定所述少量供应步骤中的等离子中的Si或SiFx的发光强度， 当所测定的发光强度在预先设定的基准值以下时，判定为蚀刻终点而 结束处理。另外，本专利技术为一种等离子蚀刻装置，具备-蚀刻箱，其收纳具备形成于表面侧的Si膜和形成在该Si膜之下的下 层膜的硅基板；基台，其配置于所述蚀刻箱内的下部位置，装载所述硅基板；蚀刻气体供应部，其将包含SF6气体的蚀刻气体供应至所述蚀刻箱内； 减压部，其对所述蚀刻箱内进行减压；等离子生成部，其具备在所述蚀刻箱的外周配置成与其对置的线圈， 并对该线圈施加高频电力以使所述蚀刻箱内的气体等离子化；基台电力施加部，其对所述基台施加高频电力；以及控制装置，其控制所述蚀刻气体供应部、等离子生成部、以及基台电 力施加部的动作，以实施将蚀刻气体供应至所述蚀刻箱内、对所述线圈施 加高频电力、且将高频电力施加于基台的蚀刻步骤，所述等离子蚀刻装置具备.-发光强度检测器，其检测所述蚀刻箱内的等离子的发光强度；和 蚀刻终点检测部，其根据所述发光强度检测器检测出的发光强度数 据，检测蚀刻的终点，所述控制装置控制所述蚀刻气体供应部的动作，使得在所述蚀刻步骤 中反复实施供应多量的SF6气体以进行处理的多量供应步骤、和随后减少 供应量而供应少量的SF6气体以进行处理的少量供应步骤至少两个步骤， 并从所述蚀刻终点检测部接收终点检测信号，然后结束一连串的处理， 所述蚀刻终点检测部抽取所述少量供应步骤中的等离子中的Si或 SiFx的发光强度，当所抽取的发光强度在预先设定的基准值以下时，判定 为蚀刻终点而对所述控制装置发送终点检测信号。本专利技术如上所述，是对具备形成于表面侧的Si膜与形成于该Si膜之下的下层膜的硅基板的所述Si膜进行蚀刻的等离子蚀刻方法及等离子蚀 刻装置，其使用包含SF6气体的蚀刻气体来蚀刻所述Si膜。另外，该蚀刻步骤由供应多量的SF6气体以进行处理的多量供应步骤、 以及减少供应量而供应少量的SF6气体以进行处理的少量供应步骤至少两个步骤构成。此外，作为所述下层膜，例如可举出Si02膜，由聚酰亚胺胶带形成的膜、由光致抗蚀剂形成的膜、由润滑脂形成的膜、由蜡形成的膜、由带有热剥离材料的片体(聚酯膜等)形成的膜、氮化硅膜等与Si膜相比难以蚀刻的膜，但并不限定于此。根据本专利技术的专利技术者们的研究，在供应多量SF6气体并已等离子化的 状态下，等离子中的Si、以及SiF、 SiF2等氟化硅(SiFx)的发光强度，在仅 存在Si膜的情形和仅存在下层膜的情形之间并无差异，但在供应少量SF6 气体并已等离子化的状态下，Si及SiFx的发光强度，在仅存在Si膜的情 形和仅存在下层膜的情形之间有相当的差异。艮P，在供应多量的SF6气体并已等离子化的状态下，等离子中的Si 及SiFx的发光强度，在仅存在Si膜的情形和仅存在下层膜的情形均为低 等级，另一方面，在供应少量的SF6气体并已等离子化的状态下，Si及 SiFx的发光强度在仅存在Si膜时为高等级，而在仅存在下层膜时为低等 级。在仅存在Si膜时发光强度会因SF6气体的供应流量变化的理由在于， 当SF6气体的供应流量较多时，从控制成设定压力的蚀刻箱内排出的排气 流量亦多，通过由蚀刻生成的SiF4的再离解而生成的Si和SiFx，由于会 在生成后立即排出，因此存在于蚀刻箱内的Si以及SiFx变少，相对于此， 当SF6气体的供应流量较少时，从控制成设定压力的蚀刻箱内排出的排气 流量亦少，所生成的Si及SiFx容易留在蚀刻箱内，因此存在于蚀刻箱内 的Si和SiFx变多。另一方面，在仅存在下层膜时发光强度不大会因SF6气体的供应流量变化的理由在于，在蚀刻箱内不存在Si及SiFx，或即使存在也极微量。另外，在周边波长的影响下或在发光强度伴随等离子密度的变化等而变化的影响下为低等级，但亦能看出相当于Si或SiFx的波长的发光强度的变 化。因此，在所述少量供应步骤中，测定等离子中的Si或SiFx的发光强 度，当所测定的发光强度在预先设定的基准值以下时，即判定下层膜已露 出、亦即已到达蚀刻终点。如此，在本专利技术中，通过如上述由供应多量的SF6气体来进行处理的 多量供应步骤以及供应少量的SF6气体来进行处理的少量供应步骤的至少 两个步骤构成蚀刻步骤，能在多量供应步骤中实现提高蚀刻率的高速蚀 刻，而在少量供应步骤中，虽蚀刻率较低，但能可靠地检测出蚀刻终点， 从而整体而言，可实现高速蚀刻并能够可靠地检测出蚀刻终点。另外，由于不需如以往那样，除了在硅基板上设定形成组件的区域外， 还须设定多个蚀刻终点检测图案用的区域，因此能提高组件的集成性，能 有效率地进行制造。另外，测定等离子中的特定物质的发光强度的发光强度检测器可设于 蚀刻箱的任意位置，从而有装置结构上的限制较少的优点。此外，虽可在处理一开始即反复实施多量供应步骤与少量供应步骤的 至少两步骤，但并不限于此，亦可在将多量供应步骤实施预定时间后，从 判断为已接近蚀刻终点的时刻起再实施该多量供应步骤与少量供应步骤 的至少两步骤。如上所述，当供应多量的SF6气体来进行处理时，蚀刻率较高，但供 应量较少时蚀刻率则较低。因此，在处理一开始即实施少量供应步骤时， 就蚀刻速度方面来看并不一定是最理想的。因此，如上所述，只要在判断为接近蚀刻终点的时刻之前实施供应多 量的SF6气体的蚀刻步骤，之后反复实施多量供应步骤与少量供应步骤的 至少两步骤，即能极力抑制由于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可检测终点的等离子蚀刻方法，是对具备形成于表面侧的Ｓｉ膜和形成在该Ｓｉ膜之下的下层膜的硅基板的所述Ｓｉ膜进行蚀刻的方法，并且是供应包含ＳＦ↓［６］气体的蚀刻气体进行等离子化以蚀刻Ｓｉ膜的等离子蚀刻方法，所述可检测终点的等离子蚀刻方法的特征在于：　反复实施供应多量的ＳＦ↓［６］气体以进行处理的多量供应步骤、和随后减少供应量而供应少量的ＳＦ↓［６］气体以进行处理的少量供应步骤至少两个步骤，　测定所述少量供应步骤中的等离子中的Ｓｉ或ＳｉＦｘ的发光强度，　当所测定的发光强度在预先设定的基准值以下时，判定为蚀刻终点而结束处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本孝，田中雅彦，野泽善幸，村上彰一，
申请(专利权)人：住友精密工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]