【手続補正書】
【提出日】平成16年12月2日(2004.12.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライエッチング中にプラズマから検出される所望の波長の発光波形の変化開始時間から変化終了時間までを連続的に監視することにより、最大エッチング速度と最小エッチング速度とのエッチング速度差を測定してウエハ面内における被エッチング膜のエッチング速度の均一性を測定し、それを基に前記被エッチング膜のエッチング量の最適値を把握する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
ウエハ上に導体膜を堆積する工程、前記導体膜上にマスキングパターンを形成する工程、前記マスキングパターンをマスクとしてそこから露出する前記導体膜をドライエッチング法によってエッチングすることで所定の導体膜パターンを形成する工程を有し、前記ドライエッチング処理において、エッチング中にプラズマから検出される所望の波長の発光波形の変化開始時間から変化終了時間までを連続的に監視することにより、最大エッチング速度と最小エッチング速度とのエッチング速度差を測定してウエハ面内における前記導体膜のエッチング速度の均一性を測定し、それを基に前記導体膜のエッチング量の最適値を把握する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
ウエハ上に第１導体膜と第２導体膜との積層構造を有する積層導体膜を堆積する工程、前記積層導体膜上にマスキングパターンを形成する工程、前記マスキングパターンをマスクとしてそこから露出する前記積層導体膜をドライエッチング法によってエッチングすることで所定の積層導体膜パターンを形成する工程を有し、前記ドライエッチング処理において、エッチング中にプラズマから検出される所望の波長の発光波形の変化開始時間から変化終了時間までを連続的に監視することにより、最大エッチング速度と最小エッチング速度とのエッチング速度差を測定してウエハ面内における前記積層導体膜のエッチング速度の均一性を測定し、それを基に前記積層導体膜のエッチング量の最適値を把握する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
ウエハ上に導体膜を堆積する工程、前記導体膜上にマスキングパターンを形成する工程、前記マスキングパターンをマスクとしてそこから露出する前記導体膜をドライエッチング法によってエッチングすることで所定の導体膜パターンを形成する工程を有し、前記エッチング処理する面内には、前記所定の導体膜パターンが疎らなパターン疎領域と、前記所定の導体膜パターンが密集するパターン密領域とが配置されており、前記ドライエッチング処理においては、エッチング中にプラズマから検出される所望の波長の発光波形の変化開始時間から変化終了時間までを連続的に監視することにより、最大エッチング速度と最小エッチング速度とのエッチング速度差を測定してウエハ面内における前記導体膜のエッチング速度の均一性を測定し、それを基に前記導体膜のエッチング量の最適値を把握する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
ダミーウエハ上に導体膜を堆積する工程、前記導体膜上にマスキングパターンを形成する工程、前記マスキングパターンをマスクとしてそこから露出する前記導体膜をドライエッチング法によってエッチングすることで所定の導体膜パターンを形成する工程において、エッチング中にプラズマから検出される所望の波長の発光波形の変化開始時間から変化終了時間までを連続的に監視することにより、最大エッチング速度と最小エッチング速度とのエッチング速度差を測定してウエハ面内における前記導体膜のエッチング速度の均一性を測定し、それを基に前記導体膜のエッチング量の最適値を把握する工程、製品用のウエハ上に前記導体膜を堆積する工程、前記導体膜上に前記マスキングパターンを形成する工程、前記マスキングパターンをマスクとしてそこから露出する前記導体膜をドライエッチング法によってエッチングすることで所定の導体膜パターンを形成する工程において、前記ダミーウエハを用いて把握した導体膜のエッチング量の最適値情報に基づいてエッチング処理条件を設定した状態でエッチング処理を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
なお、エッチング終点検出技術については、例えば株式会社オーム社、昭和５９年１１月３０日発行、「ＬＳＩハンドブック」ｐ４３２〜ｐ４３３に記載があり、分光分析法およびレーザビーム干渉法が開示されている。また特開２００１−３５８１２６号公報にはプラズマエッチングにおけるプラズマ発光を監視する方法の開示があり、これは発光強度を積算して放電管の寿命を検知するためである。特開２００１−５９１９３号公報にはプラズマ発光をもとにしてエッチング開始点と終了点を判断する方法の開示がある。特開２０００−１８３０４１号公報にはプラズマ発光とは異なる波長の光照射を行いその反射光を受光してその微分値を調べて開始点では微分値が徐々に大きくなり終了点では徐々に小さくなることを利用してエッチング終了を検出する方法の開示がある。特開２０００−２１８５４号公報にはプラズマ発光強度を設定したパラメータと比較して範囲を超えたものにはパタメータの調整を行う方法の開示がある。特開平９−２１９３９０号公報にはプラズマエッチング処理の電力とエッチング時間を検出してエッチング速度の変動を検知することでエッチング装置の処理を中止する方法の開示がある。特開平８−２９８２５９号公報にはエッチング発光強度をリアルタイムで測定してリアルタイムでエッチングレートを測定してエッチング条件の補正を行う方法の開示がある。特開平８−１８１１０４号公報にはエッチング状態をプラズマ発光スペクトルで１枚毎にモニタして以前の発光スペクトルと違うときに適切な処理条件の修正を行う方法の開示がある。特開平７−１９３０４２号公報にはプラズマガスの発光スペクトルを連続的に分析して組成分析を行う方法の開示がある。特開平８−３３０２７８号公報にはプラズマ中の発光スペクトルを分析して発光状態が一定となるように調整する方法の開示がある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
図６は、このドライエッチング処理後のダミーウエハ１ＤＷの要部断面図を示している。図６の左側は図４の左側と同じ領域であり、図６の右側は図４の右側と同じ領域を示している。また、図７は、図６のダミーウエハ１ＤＷの要部拡大断面図を示している。上記エッチング処理によって、導体膜３からなるダミー配線パターン５ｄａを形成する。また、このドライエッチング処理時に得られた光学波形を図８および図９に示す。図８は、窒化チタン等からなる導体膜３ａ，３ｃのエッチング量を検出すべく、例えばＴｉＣｌの発光スペクトルに対応する４１９．０ｎｍの波長の光をモニタして得られた光学波形を示している。図９は、アルミニウム等からなる導体膜３ｂのエッチング量を検出すべく、例えばＡｌＣｌの発光スペクトルに対応する３９６．１ｎｍの波長の光をモニタして得られた光学波形を示している。いずれの場合も発光波形の全体、特に変化開始点Ａ１〜Ａ３から変化終了点Ｂ１〜Ｂ３までを連続的にモニタする。これらの検出結果から導体膜３ａ〜３ｃの各々において、時間帯Ｃ１〜Ｃ３の傾きから最大エッチング速度と最小エッチング速度とのエッチング速度差を測定し、そのエッチング速度差から導体膜３ａ〜３ｃの各々においてウエハ面内におけるエッチング速度の均一性を測定し、さらにそれを基に導体膜３ａ〜３ｃの各々におけるエッチング量の最適値を把握する。これら発光波形は、次のようにモニタされる。すなわち、ドライエッチング中にドライエッチング装置の処理室内で発生した光は、上記ドライエッチング装置に取り付けられた光ファイバケーブルを通じてモノクロメータに送られ所望の波長の光のみが選択的に検出される。モノクロメータを介して選択された所望の波長の光は光電変換装置を介して電気信号に変化され、上記発光波形を得ることが可能となっている。本実施の形態１では、ウエハの主面全体を撮影するような状態で処理室内の光を検出するので、光ファイバーケーブルの光検出部を１箇所に設ければ良く、検出部の構成を容易にでき、ドライエッチング装置のコストを低減できる。