(57)【要約】  エッチング・チャンバ３内に配置された微細構造物２（及び特にＭＥＭＳ）の製作に使用するエッチング・モニタ装置と関連する方法を説明する。装置１と関連方法は、微細構造物２が配置されたチャンバ３の温度を開始温度に設定し、かつチャンバ内のエッチング・ガスの部分圧力を一定値に維持することにより作業する。結果として、チャンバ３内での微細構造物２の表面温度は、主としてエッチング速度によって決定される。したがって、エッチング中に表面温度の変化をモニタする温度計８を使用することによって、エッチング工程をモニタするための直接診断が可能になる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッチング・チャンバと共に使用するのに適したエッチング・モニタ装置（１）において、
該エッチング・モニタ装置（１）が、エッチング・ガスの部分圧力を制御する圧力制御装置（１４）と、エッチング・チャンバ（３）の開始温度を設定するための温度制御装置（１３）と、チャンバ（３）内でエッチングされる微細構造物（２）の表面温度をモニタするための温度計（８）とを含む、エッチング・モニタ装置（１）。
【請求項２】
前記エッチング・モニタ装置（１）が、更にフィードバック・ループ（３ｂ）を含むことで、温度計（８）が圧力制御装置（１４）を制御するのに使用される、請求項１に記載されたエッチング・モニタ装置（１）。
【請求項３】
前記フィードバック・ループ（３ｂ）により、また温度計（８）が温度制御装置（１３）を調整可能である、請求項２に記載されたエッチング・モニタ装置（１）。
【請求項４】
前記圧力制御装置（１４）がガス流制御装置を含み、該ガス流制御装置がエッチング・ガス流を調整する手段を成している、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載されたエッチング・モニタ装置（１）。
【請求項５】
前記温度計（８）が非接触式温度センサを含む、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載されたエッチング・モニタ装置（１）。
【請求項６】
前記非接触式温度センサが少なくとも１つの高温計を含む、請求項５に記載されたエッチング・モニタ装置（１）。
【請求項７】
前記非接触式温度センサが熱画像カメラである、請求項５に記載されたエッチング・モニタ装置（１）。
【請求項８】
１つ以上の微細構造物をエッチングするのに適したエッチング・チャンバ（３）において、
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載されたエッチング・モニタ装置（１）を含む、エッチング・チャンバ（３）。
【請求項９】
前記エッチング・チャンバが、更に、エッチングされる微細構造物を配置する台座を含む、請求項８に記載されたエッチング・チャンバ（３）。
【請求項１０】
前記エッチング・チャンバ（３）が、更に窓（６）を含む、請求項８に記載されたエッチング・チャンバ（３）。
【請求項１１】
前記窓（６）が電磁赤外線透過性である、請求項１０に記載されたエッチング・チャンバ（３）。
【請求項１２】
前記窓（６）がセレン化亜鉛から成る、請求項１０又は請求項１１に記載されたエッチング・チャンバ（３）。
【請求項１３】
前記エッチング・チャンバ（３）が、更に蓋（５）を含む、請求項８から請求項１２に記載されたエッチング・チャンバ（３）。
【請求項１４】
前記窓（６）が蓋（５）に設けられている、請求項１３に記載されたエッチング・チャンバ（３）。
【請求項１５】
前記温度計が蓋の窓と整合する位置に配置されている、請求項１４に記載されたエッチング・チャンバ（３）。
【請求項１６】
エッチング・チャンバ（３）内に配置された微細構造物（２）のエッチング加工の進行をモニタする方法において、前記方法が次の段階、すなわち、
１）チャンバのエッチング開始温度を設定する段階と、
２）チャンバ（３）内のエッチング・ガス圧力を制御する段階と、
３）エッチングされる微細構造物（２）の表面温度の変化をモニタする段階とを含む、エッチング・チャンバ（３）内に配置された微細構造物（２）のエッチング加工の進行をモニタする方法。
【請求項１７】
チャンバのエッチング開始温度を設定する前記段階が、微細構造物を配置する台座の温度を設定する作業を含む請求項１６に記載された、微細構造物（２）のエッチング加工の進行をモニタする方法。
【請求項１８】
前記方法が、更にモニタした表面温度を、予め定めた温度曲線と比較する段階を含む、請求項１６又は請求項１７に記載された微細構造物（２）のエッチング加工の進行をモニタする方法。
【請求項１９】
前記方法が、更に、エッチングされる微細構造物（２）の表面温度を開始温度と比較することにより、エッチング終点を決定する段階を含む、請求項１６から請求項１８までのいずれか１項に記載された、微細構造物（２）のエッチング加工の進行をモニタする方法。
【請求項２０】
微細構造物（２）の表面温度の変化をモニタする前記段階が、１つ以上の遠隔操作式温度センサ（８）を使用することを含む、請求項１６から請求項１９までのいずれか１項に記載された、微細構造物（２）のエッチング加工の進行をモニタする方法。
【請求項２１】
チャンバ（３）内のガス圧力を制御する前記段階が、ガス圧力を事実上一定値に維持する作業を含む、請求項１６から請求項２０までのいずれか１項に記載された、微細構造物（２）のエッチング加工の進行をモニタする方法。
【請求項２２】
チャンバ（３）内のガス圧力を制御する前記段階が、エッチング工程が終点に近づくと、チャンバ（３）内のエッチング・ガスの部分圧力を低減する段階を含む、請求項１９から請求項２１までのいずれか１項に記載された、微細構造物（２）のエッチング加工の進行をモニタする方法。
【請求項２３】
チャンバ（３）内のガス圧力を制御する前記段階が、チャンバ内へのエッチング・ガスの流入を制御する段階を含む、請求項１９から請求項２２までのいずれか１項に記載された、微細構造（２）のエッチング加工の進行をモニタする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細構造物の製作に使用する方法と装置に関するものである。通常、微細構造物は、基板に関わる材料又は他の析出された材料の除去を必要とする微細電気機械システム（ＭＥＭＳ）の形式を有している。本発明は、特にこれらの微細構造物の製作に関わる気相エッチング加工を制御する方法と装置に関するものである。
ＭＥＭＳデバイス又は半導体デバイスの製造は、１つ以上の材料の析出やエッチングで種々の構造物の作製に関係する当業者には周知のことである。集積回路、ＭＥＭＳ構成素子、平型パネル・ディスプレーの形式でこれらのデバイスを作製する場合、基板（例えばウエーハ又はガラスパネル）は、通常、加工チャンバ内で加工される。この加工作業は、基板上への材料（ポリシリコン、二酸化ケイ素等）の析出が含まれ、それに続いて析出された層の選択的なエッチングが行われる。
【０００２】
エッチング用の複数層を準備するために、基板表面は、通常、適当なフォトレジスト又はハードマスクによって被覆される。エッチング中、適当なソース・ガスが、マスクによって保護されていない区域全域をエッチングするために使用される。エッチングは、ターゲット材料の除去が完了したことが検出されれば、終了する。エッチングのこの終了は、通常、「エッチング終点」と呼ばれる。
特にＭＥＭＳの加工に関しては、エッチング加工は、通常、犠牲的エッチングの手法に基づいており、その場合には、作製中、犠牲材料が構造物の付形と支持とに用いられる。構造物が完成すれば、犠牲材料はエッチングによって除去される。
【０００３】
エッチングが進行するにつれて、エッチング材料は、採用した化学反応及び／又は物理反応に応じて消費される。エッチング材料が完全に消費された時点で、エッチング加工は終了する。すなわち先述のエッチング終点となる。エッチング加工をモニタし、エッチング終点を検知するために、多くの技術が、主として光学的技術、圧力モニタリング、ガス分析等に基づく技術が用いられてきた。例えば光学技術では、エッチング加工をモニタするために、多くの異なる方法を採用してきた。一例は、反射の干渉パターンが造出されるように、エッチングされる一連の線をレーザー光で照射する作業が含まれている。結果として得られた干渉パターンは、チャネルの深さを含む構造物に依存し、したがってエッチングの進行状態を指示する。
【０００４】
プラズマ・システムでは、チャンバ内の原子が励起され、それが衰えるにつれて光が生じる。発せられた光の波長は、主として、チャンバ内に存在するガスの種類に依存する。発せられた光を濾光して、エッチングの副産物として発生する適当なガスに対応する所定波長を得ることによって、エッチングをモニタすることができる。
エッチング反応のなかには、チャンバ内の重量モル濃度を増加又は減少させる反応があるため、チャンバ内の圧力は上昇又は降下する。加えて、エッチングの進行を指示する変化があり、チャンバ圧力が一様な高さになれば、エッチング終点を決定できる。
また、チャンバ内のガスの種類をモニタすることによっても、エッチングの加工を観察できる。その場合、ガスは、残留ガス分析器（ＲＧＡ）等の器械を用いて検出できる。
【０００５】
多くのＭＥＭＳの加工時には、２フッ化キセノン（ＸｅＦ２）ソース・ガスが、リリース処置の一部として犠牲シリコンのエッチングに使用される。ＸｅＦ２は、外部エネルギーのインプットなしに、気相で等方性かつ自発性をもってシリコンをエッチングすることが知られている。等方性のエッチングでは、大型構造物をアンダカットできる利点がある。犠牲シリコンのエッチングにＸｅＦ２を使用することにより主として次のような付加的利点が得られる。すなわち、ＸｅＦ２は、アルミニウム、フォトレジスト、２酸化ケイ素（ＳｉＯ２）に対してよりシリコンに対して高い選択性を有する点である。この選択率は、１０００：１ほどの高さである。加えて、室温でのエッチング速度が高く、それによって、シリコンを犠牲材料として用いた場合、この加工が、ＭＥＭＳ構造物のリリースに理想的なものとなる。
【０００６】
室温で大気圧の場合、ＸｅＦ２は白色の結晶質固体である。結晶の寸法は、凝固が生じる条件により決定される。昇華は蒸気圧（２５°Ｃで−４トル）で行われ、ガスによりシリコンがエッチングされ、その場合に行われる一次反応は、
ＸｅＦ２＋Ｓｉ→２Ｘｅ＋ＳｉＦ４
である。この反応は発熱性であるため、シリコンがＸｅＦ２によりエッチングされるさいには、基板温度が上昇する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＸｅＦ２のエッチング速度は、結晶平面又はシリコンのドーパントに依存しない。したがって、本発明の態様の目的は、微細構造物の製作に関わる気相エッチング処理を精密かつ再現可能にモニタし制御することのできる装置と方法を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１態様によれば、エッチング・チャンバと共に使用するのに適したエッチング・モニタ装置が得られ、該エッチング・モニタ装置は、エッチング・ガスの部分圧力を制御するための圧力制御装置と、エッチング・チャンバの開始温度を設定するための温度制御装置と、該チャンバ内でエッチングされる微細構造物の表面温度をモニタする温度計とを含んでいる。
【０００９】
微細構造物の温度は、チャンバの作業開始温度と、チャンバ圧力と、エッチング剤／被エッチング微細構造物表面間での発熱エッチング速度とに依存する。チャンバ内に設定開始温度を発生させ、かつチャンバを一定圧力に維持することによって、微細構造物の表面温度はエッチング加工により決定される。したがって、エッチング表面温度の変化を測定することによって、エッチング加工のモニタ作業を直接に診断できる。この温度変化は、エッチング速度に依存し、温度変化が大きければ、それだけエッチング速度も大きい。反応が発熱性の場合、エッチング表面温度は、始めは上昇するが、その後、エッチング終点に達すると、下降してチャンバの開始温度に戻る。
【００１０】
エッチング・モニタ装置は、更に、温度計を用いて圧力制御装置を調整できるように、フィードバック・ループを含むのが最も好ましい。フィードバック・ループにより、温度計が温度制御装置を調整できるようにするのが好ましい。フィードバック・ループを用いてエッチング・モニタに応答することで、エッチング速度を制御し、エッチング特有の諸要求に適応することができる。
圧力制御装置はガス流制御装置を含むのが好ましいが、この場合、ガス流制御装置は、エッチング・ガスの流れを制御する手段となっている。
温度計は、非接触式温度センサを含むのが最も好ましい。非接触式温度センサは、少なくとも１つの高温計を含むのが好ましい。あるいはまた、非接触式温度センサは熱画像カメラでもよい。
非接触式温度センサにより、サンプル温度の測定が、エッチング工程に過度に影響することなく可能になる。更に、非接触式温度センサは、チャンバ外部に配置できるので、エッチング・ガスによる温度計の損傷の恐れもない。    
【００１１】
本発明の第２態様では、１つ以上の微細構造物のエッチングに適するエッチング・チャンバが得られるが、該チャンバには、本発明の第１態様によるエッチング・モニタ装置が含まれている。
このエッチング・チャンバは、エッチングされる微細構造物を配置する台座を含むのが最も好ましい。
好ましくは、温度制御装置は、この台座の温度を制御するのに使用される。
好ましくは、チャンバは、更に窓を有している。好ましくは、この窓は、赤外電磁放射線透過性である。この窓は、任意にセレン化亜鉛から成るものである。チャンバは、更に、任意に蓋を含んでいる。前記窓は、この蓋に任意に設けられている。好ましくは、温度計は蓋の窓と整合するように配置される。
セレン化亜鉛は、熱電磁放射線又は赤外線を透過させるが、このことは、チャンバの外部に非接触式センサを配置することが実際的な選択肢であることを意味する。透過性の窓を有することによって、チャンバの他の部分は不透明にすることができる。
【００１２】
本発明の第３態様によれば、エッチング・チャンバ内に配置された微細構造物のエッチング加工の進行状況をモニタする方法が得られ、該方法は次の段階、すなわち、
（１）チャンバの作業開始温度を設定する段階、
（２）チャンバ内のエッチング・ガス圧を制御する段階、
（３）エッチングされる微細構造物の表面温度の変化をモニタする段階
を含んでいる。
チャンバの開始温度を設定し、チャンバ内のエッチング・ガス圧を制御した場合、微細構造物のエッチングされる表面のどのような温度変化も、エッチング処理に起因するものである。したがって、このサンプルの表面温度をモニタすることによって、エッチング工程を診断することができる。
【００１３】
チャンバのエッチング開始温度の設定段階は、微細構造物が配置される台座の温度の設定作業を含むのが好ましい。
最も好ましいのは、該方法が、更に、モニタした表面温度を、予め決めた標準温度曲線と比較する段階を含むことである。エッチング工程が既知である場合は、長い時間にわたって温度変化をおおよそ確認でき、その後で、この情報を比較目的に利用することができる。
エッチング工程の進行状態のモニタ方法は、更に、エッチングされる微細構造物の表面温度を開始温度と比較して、エッチング終点を決定する段階を任意に含んでいる。
微細構造物の表面温度変化をモニタする前記段階は、１つ以上の遠隔温度センサの使用を含むのが好ましい。
【００１４】
該遠隔温度センサは１つ以上の高温計を含むことができ、該高温計は、微細構造物のところから、高温計の集光レンズの焦点距離に合致する距離のところに配置されるのが理想的である。あるいはまた、遠隔温度センサが熱画像装置を含んでいてもよい。このことは、高温計から得られる単一点での測定値に代えて、サンプルの全表面にわたって温度が評価できることを意味する。これによって、サンプル上の１点でのみでなく、全サンプルについてエッチングを制御することができる。
好ましくは、チャンバ内のガス圧力を制御する前記段階は、圧力を事実上一定値に維持する作業を含んでいる。
【００１５】
チャンバ内のガス圧力を制御する前記段階は、更に、エッチング工程が終点に近づくにつれて、チャンバ内のエッチング・ガスの部分圧力を低減する段階を任意に含んでいる。チャンバ内のガス圧力を制御する前記段階は、更にチャンバ内へのエッチング・ガスの流入を制御する段階を任意に含んでいる。
エッチング終点に到達した場合、エッチング・チャンバ内でのエッチング・ガスの再結晶を確実に防止するために、チャンバ内のエッチング・ガス圧力を減圧するか、又はエッチング・ガス流を低減するのが望ましいことが多い。
本発明の態様及び利点は、以下の詳しい説明を読み、かつ図面を参照することによって明らかになろう。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の一態様による微細構造物サンプル２のエッチングに使用されるエッチング装置１の略示図である。エッチング装置１は、見られるように、フィードバック・ループ３ｂを含むエッチング・チャンバ３を含み、エッチング・チャンバ内には、エッチングされるサンプル２をチャンバ内に置くのに適した台座４が配置されている。チャンバ３自体は、見られるように、チャンバ３の内部へ使用者が容易に接近できるように、蓋５を含んでいる。蓋５は中央にセレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）製の窓６を備え、窓が、チャンバを真空の完全性を維持する手段となっているが、チャンバ３内からの赤外線７は透過させることができる。
【００１７】
エッチング装置１は、更に高温計を含み、該高温計８が、チャンバ３の外部に、それもＺｎＳｅ製の窓と整合する位置に配置されている。高温計８は、光の捕捉の最大化に関連する最適な固有焦点距離が、高温計８と台座４上に配置されたサンプル２との距離に合致するように配置されている。この最適の作業距離で、高温計８の感度は最大化される。高温計８の作業波長は概して８‐１２μｍであり、したがって、高温計８は、チャンバ３から発せられる赤外線７のモニタに使用できる。
高温計８は、放射線の熱放射に関するプランクの法則に基づいて機能するが、この法則は白熱放射（主として赤外）線の強度を温度及び周波数に関連付けるもので、高温計８は、したがって、発せられた熱電磁放射線量を測定することによって非接触式にサンプル２の温度を検出できる。
【００１８】
図１の具体例の場合、サンプル２は基板９を含み、該基板上に複数層１０が成長している。特にＭＥＭＳの加工の場合、犠牲材料１１は、構造構築中に構造物１２を支持かつ付形するのに使用されるが、これは、犠牲材料１１が、その後、エッチングにより除去され、目標構造物１２を備えたサンプルが残されることを意図したものである。
台座４は、その上にサンプル２が載置され、温度制御装置１３によって台座温度ＴＰに設定かつ維持される。この温度は、室温以上でも以下でもよく、具体的な温度は、エッチング加工が最適化されるように選択する。加えて、チャンバ３内のエッチング・ガス圧力ＰＣは、チャンバ圧力制御装置１４によって制御される。圧力制御装置１４にはガス流制御装置を組み込んで、チャンバ内へのガス流を制御する手段として使用することができる。
【００１９】
説明目的のために、エッチング・ガスはＸｅＦ２とし、犠牲材料１１はシリコンとしておくことができる。ＸｅＦ２は、既述のように、他の材料より高い選択性があるとすれば、シリコンのエッチングにはきわめて好適である。
エッチング加工中、サンプル温度ＴＳは、台座温度ＴＰと、チャンバ圧力ＰＣと、シリコンのエッチング速度とによって決定される。台座温度ＴＰは、サンプル温度ＴＳの開始温度を定める一方、チャンバ圧力ＰＣは、サンプル２／台座４間の熱接触に影響を与える。ガス圧力ＰＣと台座温度ＴＰとを一定に制御し維持することにより、サンプル２のどのような温度変化もエッチングの発熱反応に起因するものとなる。
【００２０】
当業者には明らかなように、実際には、チャンバ３内に台座４を配置しなくともよく、エッチングされるサンプルは、チャンバ３の内面に直接に配置することもできる。そのような実施例の場合には、温度制御装置１３は、既述の形式と似た形式でチャンバ３の温度を制御することによってサンプルの開始温度ＴＳを設定する。
図１の装置１を使用して判明したことは、定評あるエッチング加工により、再現可能な特徴的な温度分布が得られることであり、その一例が図２に示されている。この図から分かることは、サンプル２の温度が、（区域Ａ）の終わりでのエッチング開始まで、約温度ＴＰで一定し、次いで徐々に上昇し（区域Ｂ）、平衡状態に達し（区域Ｃ）、この状態では、発熱反応の加熱効果がエッチング装置１の冷却効果と平衡することである。サンプル温度ＴＳは、次いで、エッチング材料が尽きると（区域４）、再び一定となり（区域Ｅ）、エッチング終点と合致する。チャンバ３へのＸｅＦ２の供給が停止されるのは、この時点である。
【００２１】
この機能性によって、診断器具としての高温計８の使用が容易になり、特有の温度分布からの偏差を介して、システム内に発生する問題、例えばチャンバ圧力の損失、ガスの詰まり、サンプルの変質等の発生を表示できる。
更に、サンプル２の温度をモニタすることにより、サンプル２上で発生するエッチング反応に関する情報を得ることができる。この情報をフィードバック・ループ３ｂを介して利用し、エッチング・チャンバ３内で行われるエッチングの制御を強化することができる。例えば、ＸｅＦ２の供給を、高温計８が検出した温度変化に応じて変更することができる。エッチングの犠牲材料であるシリコンがほとんど消費された時点で、図２の区域Ｄに見られるように、ＸｅＦ２の流量を低減して、エッチング・チャンバ３内でのＸｅＦ２の再結晶を確実に阻止するのが望ましい。
【００２２】
また、エッチング速度が、エッチングされるサンプル２の構造に往々にして依存することも判明した。特に、露出したシリコン量がエッチング速度に影響し、露出シリコン量が多ければ、エッチング速度は低くなることが観察された。したがって、エッチング工程の精密な温度分布は、エッチングされる構造が異なれば、変わることがある。
また、複雑な構造のエッチング中、露出シリコン量は緩慢に変化するか、又は実際に急激に変化することがあり、この特徴は、またエッチング速度に影響し、高温計８によって検出することができる。
【００２３】
複雑な構造物のエッチングの場合、エッチングの進行につれて、エッチングされている構造物が物理的に変化するため、エッチング速度が変化する。エッチング速度のこの変化は、高温計８で検出され、その後で、エッチングされている構造物の形状特徴と関連付けることができる。例えば、ブレークスルー段階を利用できるが、それによりＸｅＦ２ｇは、シリコンに接触し犠牲エッチングを開始する前に、非発熱反応でバリア層を除去することを要求される。このことは、図２の区域Ａから区域Ｂへの移行に相応する。
【実施例２】
【００２４】
前述の方法及び装置の別の実施例では、サンプル全体にわたる種々の部位での温度ＴＳをモニタするのが有利であることが判明した。こうすることにより、サンプル全体にわたる工程制御に関する貴重な情報が得られ、かつフィードバックが得られることによりサンプル全体にわたりエッチングの質が高められるように工程を適応させることができる。これを達成する第１の手法は、高温計８の代わりに蓋５に組み込んだ熱画像装置をサンプル２の表面観察の手段として使用することである。第２の手法は、蓋５に分配配列した高温計８を、サンプル２の異なる複数箇所を観察する手段として使用することである。しかし、当業者には、これら以外の、サンプル温度を測定するどのような技術も使用可能なことが理解されよう。
【００２５】
第３の手法は、単一の高温計８の固有光学特性を利用して所定面積全体にわたる温度を平均値として得る（ｉｎｔｅｇｒａｔｅ）ことだろう。高温計の光学素子の幾何形状は、所定点でのサンプル２の温度を、該所定点が高温計８の集光レンズの焦点と合致した時に測定できるように選ばれている。しかし、サンプル２を高温計８の光軸に沿って変位させることで、有効測定面積は、サンプル２が焦点から移動するため、事実上焦点を外れ、結果として、限定された寸法の箇所となり、その箇所にわたって温度が平均値として測定される。
【００２６】
概して、高温計８は、高温計８と集光レンズとの光学特性によって決定される、境界付けられたサンプル面積をモニタする。測定温度は、この境界付けられた面積にわたる温度の平均値（Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）である。エッチング区域に近い構造物の形状特徴の幾つかは、往々にして脆く、エッチング工程中に生じる条件に影響されやすい。例えば、ダイアフラムを残すように犠牲材料１１をエッチングする場合、温度上昇が、許容限度を超える応力増大を生じて、ダイアフラムを損傷することがある。高温計８を用いることにより、温度をモニタでき、上限を設定してサンプルの構造を保護できる。既述のモニタは、その場合、手動式又は自動式のモードで使用でき、エッチング工程が損傷条件を誘発しないように保証する。
【００２７】
別の例は、標準半導体回路で発熱エッチングを行う場合である。通常、一定のサンプル構造物用の熱予算が存在し、さらに、それによってエッチング工程中に与えられる温度が制限される。加えて、既述のモニタを、エッチング工程中、サンプルを保護するのに使用できる。
既述のように、高温計８は、境界付けられたサンプル表面をモニタした後、測定された温度全体の平均値を示す（ｉｎｔｅｇｒａｔｅ）。微細構造物の形状特徴の場合には、温度は、高温計８によって検出された温度よりはるかに高い可能性があり、したがって、損傷レベルである可能性がある。この問題を克服するために、較正実験の成績を具体的な構造物に対し利用して、これら微細構造物の形状特徴の測定温度と実際温度とを関連付けることができる。これらの実験成績は、その場合、測定された上限温度を決めるのに使用でき、その結果、エッチング工程中、サンプルが保護される。
本発明の利点は、エッチング工程の終点が簡単かつ非接触式に正確に検出できる点にある。更に、本発明は、微細構造物の製作に関わる精密かつ再現可能なモニタ作業及び制御の手段を提供する。
【００２８】
本発明についての以上の記述と図解は、説明目的のもので、添付図面に記載の細かい形式は、本発明を制限したり、本発明のすべてを網羅し尽くす意図のものではない。既述の実施例は、本発明の原理及び実際の適用を最も分かりやすく説明するために選ばれ、かつ説明されたものであり、それにより、当業者は、考え付いた具体的な用途に適するように、種々の実施例並びに変更態様で本発明を最適利用することができる。したがって、特許請求の範囲で定義された本発明の枠を逸脱することなしに、更に別の変更態様及び改良形式を本発明に組み込むことができる。例えば、本発明のシステムをシリコン及びＸｅＦ２を使用して例示したが、該システムは、発熱反応や吸熱反応を生じさせるどのような基板材料とエッチング材料とを組み合わせても利用できる。原則として、この技術は、エッチングされるサンプルに温度変化を生じさせるどのような反応をモニタする作業にも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一態様によるサンプル・エッチング装置の略示図。
【図２】図１の装置を使用した場合の、サンプル・エッチング中のサンプル温度の経時的振る舞いを示す図。
【符号の説明】
【００３０】
１  エッチング装置
２  エッチング・サンプル、微細構造物
３  エネルギー・チャンバ
４  台座
５  蓋
６  窓
７  赤外線
８  高温計、温度計
９  基板
１０  基板の層
１１  犠牲材料
１２  サンプルの目標構造、微細構造
１３  温度制御装置
１４  チャンバ圧力制御装置
【図１】
2008527753.tif 000003
【図２】
2008527753.tif 000004
【国際調査報告】
2008527753.tif 000005
2008527753.tif 000006
2008527753.tif 000007