(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交互に並ぶ組成の異なる複数の膜を含む積層体をエッチングするエッチング処理部と、
前記エッチング処理において、エッチング反応生成物の発光強度を検出するセンサと、
前記センサが検出した前記発光強度の時間変化に関するデータを取得し、前記データが有する複数の極値の時間間隔に基づいて、前記エッチング処理の時間制御を行う制御部と、
を備え、
前記エッチング処理の時間制御は、前記時間間隔の周期を導出し、前記周期に基づいて前記エッチング処理のエンドポイントまでの時間を推定し、前記推定された時間に基づいて前記エッチング処理を停止させることを含み、
前記エッチング処理の第１の期間では、前記エッチング反応生成物の発光強度の極値を検出し、
前記第１の期間後の前記エッチング処理の第２の期間では、検出された前記極値のデータに基づいて近似式を算出し、前記近似式から未だに検出されていない極値について検出されるまでの時間を推定し、エッチング予定の前記積層体の層数までエッチングするのに要するエッチングのエンドポイントまでの時間を推定する、ドライエッチングのエッチングの終了時点を判断する終点検出装置。
【請求項２】
交互に並ぶ組成の異なる複数の膜を含む積層体を準備し、
前記積層体を加工し、
前記加工は、前記積層体をエッチングしつつ、前記エッチングの処理におけるエッチング反応生成物の発光強度を測定し、前記発光強度の時間変化に関するデータを取得し、前記データから複数の極値の間の時間間隔を導出し、前記時間間隔に基づいて前記エッチングの処理の時間制御を行うことを含み、
前記エッチングの処理の時間制御は、前記時間間隔の周期を導出し、前記周期に基づいて前記エッチングのエンドポイントまでの時間を推定し、推定された前記エンドポイントまでの時間に基づいて前記エッチングの処理を停止させることを含み、
前記エッチングの処理の第１の期間では、前記エッチング反応生成物の発光強度の極値を検出し、
前記第１の期間後の前記エッチングの処理の第２の期間では、検出された前記極値のデータに基づいて近似式を算出し、前記近似式から未だに検出されていない極値について検出されるまでの時間を推定し、エッチング予定の前記積層体の層数までエッチングするのに要するエッチングのエンドポイントまでの時間を推定する、ドライエッチングのエッチングの終了時点を判断する終点検出方法。
【請求項３】
交互に並ぶ組成の異なる複数の膜を含む積層体のエッチング処理を制御するドライエッチングのエッチングの終了時点を判断する終点検出プログラムであって、
前記エッチング処理において、エッチング反応生成物の発光強度を検出するセンサからの入力に基づいて前記発光強度の時間変化に関するデータを取得する処理と、
前記データが有する複数の極値を検出し、前記複数の極値の間の時間間隔を導出し、前記時間間隔に基づいて前記エッチング処理の時間制御を行う処理であって、前記時間間隔の周期を導出し、前記周期に基づいて前記エッチングのエンドポイントまでの時間を推定し、推定された前記エンドポイントまでの時間に基づいて前記エッチングを停止させることを含む処理と、
をコンピュータに実施させ、
前記エッチング処理の第１の期間では、前記エッチング反応生成物の発光強度の極値を検出し、
前記第１の期間後の前記エッチング処理の第２の期間では、検出された前記極値のデータに基づいて近似式を算出し、前記近似式から未だに検出されていない極値について検出されるまでの時間を推定し、エッチング予定の前記積層体の層数までエッチングするのに要するエッチングのエンドポイントまでの時間を推定する終点検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、集積回路装置の製造装置、集積回路装置の製造方法及び集積回路装置の製造プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
３次元的に積層させたメモリセルを含む３次元積層型の集積回路装置が開発されている。このような集積回路装置の製造においては、アスペクト比の高いホール及びラインが形成される。ホール及びラインのサイズのばらつきを抑制することが求められている。加工される積層膜の下層（例えば基板など）における加工量のばらつきを抑制することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７６９５９８４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、半導体装置の製造方法におけるドライエッチングの終点検出方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係るドライエッチングのエッチングの終了時点を判断する終点検出装置は、交互に並ぶ組成の異なる複数の膜を含む積層体をエッチングするエッチング処理部と、前記エッチング処理において、エッチング反応生成物の発光強度を検出するセンサと、前記センサが検出した前記光強度の時間変化に関するデータを取得し、前記データが有する複数の極値の時間間隔に基づいて、前記エッチング処理の時間制御を行う制御部と、を備える。前記エッチング処理の時間制御は、前記時間間隔の周期を導出し、前記周期に基づいて前記エッチング処理のエンドポイントまでの時間を推定し、前記推定された時間に基づいて前記エッチング処理を停止させることを含む。前記エッチング処理の第１の期間では、前記エッチング反応生成物の発光強度の極値を検出する。前記第１の期間後の前記エッチング処理の第２の期間では、検出された前記極値のデータに基づいて近似式を算出し、前記近似式から未だに検出されていない極値について検出されるまでの時間を推定し、エッチング予定の前記積層体の層数までエッチングするのに要するエッチングのエンドポイントまでの時間を推定する、ドライエッチングのエッチングの終了時点を判断する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態に係る集積回路装置の製造装置を例示する斜視図である。
【図２】実施形態に係る集積回路装置の製造方法を例示する工程断面図である。
【図３】実施形態に係る集積回路装置の製造方法を例示する工程断面図である。
【図４】実施形態に係る集積回路装置の製造方法を例示する工程断面図である。
【図５】実施形態に係る集積回路装置の製造方法を例示する工程断面図である。
【図６】実施形態に係る集積回路装置の製造方法を例示する工程断面図である。
【図７】実施形態に係る集積回路装置の製造方法を例示する工程断面図である。
【図８】実施形態に係る集積回路装置の製造方法を例示する工程断面図である。
【図９】集積回路装置を例示する斜視図である。
【図１０】光強度の時間変化を例示するグラフ図である。
【図１１】ピークの検出数と時間との関係を例示するグラフ図である。
【図１２】制御部の動作を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
実施形態に係る集積回路装置の製造装置の例について説明する。
図１は、実施形態に係る集積回路装置の製造装置を例示する斜視図である。
【０００８】
図１に示すように、本実施形態に係る集積回路装置の製造装置１００には、エッチング処理部１５０、光センサ１０７及び制御部１０８が設けられている。
【０００９】
制御部１０８は、例えば、集積回路装置の製造プログラムとして実現される。すなわち、制御部１０８は、汎用のコンピュータ装置を基本ハードウェアとして用いることでも実現される。制御部１０８の機能は、上記コンピュータ装置に搭載されたプロセッサに集積回路装置の製造プログラムを実行させることにより実現することができる。このとき、制御部１０８は、集積回路装置の製造プログラムをコンピュータ装置にあらかじめインストールすることで実現してもよいし、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に記憶して、あるいはネットワークを介して集積回路装置の製造プログラムを配布して、集積回路装置の製造プログラムをコンピュータ装置に適宜インストールすることで実現してもよい。また制御部１０８は、上記のコンピュータ装置に内蔵あるいは外付けされたメモリ、ハードディスクもしくは、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒなどの記録媒体などを適宜利用して実現することができる。
【００１０】
エッチング処理部１５０は、処理室１０１を規定する筐体１０２、処理室１０１にエッチングガスを供給するガス供給系１０３、処理室１０１の気体を排気するポンプ１０４、高周波源１１０、処理室１０１に設けられた保持台１０５、及び、保持台１０５の上方に設けられた誘電体板１０９を含む。
【００１１】
保持台１０５は、例えば基板５０１を保持する。誘電体板１０９は、筐体１０２の上壁に設けられている。誘電体板１０９は、例えば、接地されている。
【００１２】
基板５０１は、保持台１０５に接する第１面と第１面の裏面である第２面と、を有する。基板５０１は、例えばシリコンウェーハである。
【００１３】
保持台１０５は、筐体１０２の下壁に配置されている。保持台１０５は基板５０１に接する部分を有している。保持台１０５のその部分に、誘電体板１０９は、対向している。保持台１０５は、高周波源１１０に接続されている。高周波源１１０は、制御部１０８にも接続されている。
【００１４】
筐体１０２には、窓１０６が設けられている。窓１０６により、例えば、筐体１０２の外から、基板５０１（例えば第２面）をモニタ可能である。
【００１５】
光センサ１０７は、窓１０６に対向する。制御部１０８は、例えば、筐体１０２の外に設けられている。制御部１０８は、光センサ１０７に接続されている。
【００１６】
光センサ１０７は、例えば、所定の波長領域（波長幅）の光の強度を検出する。例えば、光センサ１０７は、約３９０ｎｍ（例えば３８５ｎｍ以上３９５ｎｍ以下）の光強度を測定する。光センサ１０７は、例えば、３９０ｎｍを含む光（例えば３８０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長の光）の光強度を測定してもよい。光センサ１０７は、例えば、エッチング処理中に発光強度を検出する。
【００１７】
制御部１０８は、エッチング処理中に光センサ１０７が検出した発光強度のデータを取得する。制御部１０８は、光センサ１０７から取得した発光強度のデータに基づいて、エッチング処理におけるエンドポイントまでの推定時間を導出する。
【００１８】
制御部１０８は、光センサ１０７が検出した光強度の時間変化に関するデータを取得する。制御部１０８は、取得したデータが有する複数の極値を検出する。制御部１０８は、複数の極値の時間間隔に基づいて、エンドポイントまでの推定時間を導出する。導出した推定時間に基づいて制御部１０８は、エッチング処理部１５０を制御する。例えば、制御部１０８は、エンドポイントの推定時間に基づいてエッチング処理部１５０におけるエッチング処理を終了させる。制御部１０８の動作の例については、後述する。
【００１９】
実施形態に係る集積回路装置の製造方法の例について説明する。
図２〜図８は、実施形態に係る集積回路装置の製造方法を例示する工程断面図である。
図９は、集積回路装置を例示する斜視図である。
【００２０】
図２に示すように、基板５０１上に、複数の絶縁膜２０１及び複数の第１膜２０２を交互に積層する。絶縁膜２０１と第１膜２０２とには、互いに組成の異なる材料が用いられる。これにより、基板５０１上に、交互に並ぶ組成の異なる複数の膜を含む積層体ＭＬが形成される。絶縁膜２０１には、例えば、シリコン酸化物などの絶縁材料が用いられる。第１膜２０２には、例えば、シリコン窒化物を含む材料が用いられる。第１膜２０２には、例えばポリシリコンを含む材料が用いられてもよい。
【００２１】
複数の絶縁膜２０１のそれぞれの厚さ（絶縁膜厚）は、積層方向に沿った長さである。複数の絶縁膜厚は、それぞれ異なっても良い。複数の絶縁膜厚は、積層方向に沿って変化しても良い。例えば、複数の絶縁膜厚は、積層方向に沿って（積層する毎に）、一定の割合で変化してもよい。複数の第１膜２０２のそれぞれの厚さ（第１膜厚）は、積層方向に沿った長さである。複数の第１膜厚は、互いに異なっても良い。複数の第１膜厚は、積層方向に沿って変化しても良い。例えば、複数の第１膜厚は、積層方向に沿って（積層する毎に）、一定の割合で変化してもよい。絶縁膜２０１及び第１膜２０２のそれぞれの厚さを把握できても良い。この場合、それぞれの膜を、所定の厚さで形成してもよい。
【００２２】
図３に示すように、積層体ＭＬ上にレジストパターンＭＳを形成する。レジストパターンＭＳは、積層体ＭＬ上に形成したレジスト膜を加工することで形成される。レジスト膜の形成は、例えばフォトリソグラフィ法により行われる。
【００２３】
例えば、積層体ＭＬ上にＣＶＤ−Ｃ膜などのレジスト膜を形成する。さらに、レジスト膜上に、無機膜を形成する。フォトリソグラフィにより無機膜を所定のパターンに加工する。その後、無機膜をマスクとしてＲＩＥ（反応性イオンエッチング：Reactive Ion Etching）などの異方性エッチングにより、レジスト膜を加工する。これにより、レジストパターンＭＳが形成される。
【００２４】
図４〜図６に示すように、レジストパターンＭＳをマスクとして、積層体ＭＬに対してＲＩＥなどのエッチング処理を行う。これにより、メモリホールＭＨが形成される。
【００２５】
メモリホールＭＨの形成は、図１に示す処理室１０１で行われる。積層体ＭＬが、保持台１０５上に設置される。処理室１０１には、ガス供給系１０３からエッチングガスが所定の流量で供給される。ポンプ１０４は、処理室１０１からエッチングガスなどの気体を排気する。制御部１０８は、高周波源１１０を制御して作動させる。これにより、保持台１０５と誘電体板１０９との間に電界が発生する。これにより、エッチングガスがプラズマ化される。積層体ＭＬは、プラズマ中のイオン種やラジカル種によってエッチングされる。
【００２６】
図７に示すように、積層体ＭＬ上に残ったレジストパターンＭＳを除去する。
図８に示すように、メモリホールＭＨ内における積層体ＭＬの露出面上及び基板５０１上面上にメモリ膜２０３を形成する。メモリ膜２０３は、例えば、ブロック絶縁膜、電荷蓄積膜及びトンネル絶縁膜の積層膜である。この積層膜において、メモリホールＭＨの内面上に、ブロック絶縁膜、電荷蓄積膜及びトンネル絶縁膜がこの順で設けられる。
【００２７】
ブロック絶縁膜には、集積回路装置の駆動電圧の範囲内の電圧が印加されたときに、実質的に電流が流れない。電荷蓄積膜は、電荷を保持する能力を有する。トンネル絶縁膜において、集積回路装置の駆動電圧の範囲内の所定の電圧が印加されると、トンネル電流が流れる。
【００２８】
ブロック絶縁膜及びトンネル絶縁膜は、例えばシリコン酸化物を含む。電荷蓄積膜は、例えば、シリコン窒化物を含む。
【００２９】
メモリ膜２０３内面上にカバー膜２０４ａを形成する。メモリホールＭＨ内における基板５０１上のメモリ膜２０３及びカバー膜２０４ａの一部を除去する。これにより、メモリホールＭＨ内において基板５０１の上面が露出する。
【００３０】
その後、メモリホールＭＨ内にチャネル膜２０４ｂを形成する。カバー膜２０４ａ及びチャネル膜２０４ｂには、例えばアモルファスシリコンなどの半導体材料が用いられる。チャネル膜２０４ｂは、基板５０１と電気的に接続される。
【００３１】
チャネル膜２０４ｂの内面上に、絶縁材料を設ける。これにより、メモリホールＭＨ内にコア酸化部材２０５が形成される。メモリホールＭＨ内において、コア酸化部材２０５の上に、半導体層２０６を形成する。半導体層２０６には、例えば、シリコンが用いられる。このシリコンは、ドナーとなる不純物（例えばヒ素（Ａｓ））を含む。
【００３２】
これにより、メモリホールＭＨ内に、メモリ膜２０３、カバー膜２０４ａ、チャネル膜２０４ｂ、コア酸化部材２０５及び半導体層２０６を含む柱状部ＣＰが形成される。
【００３３】
第１膜２０２は、積層体ＭＬの他の部分に形成されたスリット（図示せず）を介してエッチングされることで除去される。第１膜２０２が除去された空間には、導電膜２０２ａが形成される。これにより、積層体ＭＬは積層体ＭＬａとなる。
【００３４】
その後、積層体ＭＬａ上に、絶縁膜２０７を形成する。半導体層２０６の直上域に、絶縁膜２０７を貫通するプラグ２０８を形成する。プラグ２０８は、半導体層２０６に電気的に接続される。
【００３５】
その後、絶縁膜２０７上に配線２０９を形成する。配線２０９は、プラグ２０８に電気的に接続される。
【００３６】
以上の工程により、集積回路装置が製造される。
実施形態に係る集積回路装置の製造装置１００を用いて製造される集積回路装置の例について説明する。
【００３７】
図９は、集積回路装置を例示する斜視図である。
図９に示すように、集積回路装置３００には、基板５０１が設けられている。
図９において、基板５０１の主面に対して平行な１つの方向をＸ方向とする。基板５０１の主面に対して平行でＸ方向に対して垂直な方向をＹ方向とする。Ｘ方向及びＹ方向に対して垂直な方向をＺ方向とする。
【００３８】
基板５０１上に、積層体ＭＬａ、複数の柱状部ＣＰ及び分離部ＳＴが設けられている。積層体ＭＬａは、複数の絶縁膜２０１及び複数の導電膜２０２ａを含む。積層体ＭＬａにおいて、複数の絶縁膜２０１及び複数の導電膜２０２ａは、Ｚ方向に交互に配置（積層）されている。
【００３９】
柱状部ＣＰは、積層体ＭＬａ内をＺ方向に延びる、円柱状または偏平円柱状（楕円柱状を含む）である。分離部ＳＴは、積層体ＭＬａ内をＸＺ平面に沿って延びる板状である。積層体ＭＬａは、分離部ＳＴによってＹ方向に分断されている。
【００４０】
積層体ＭＬａ上には、配線２０９が設けられている。柱状部ＣＰと配線２０９との間には、プラグ２０８が設けられている。柱状部ＣＰは、配線２０９に、プラグ２０８を介して電気的に接続されている。
【００４１】
実施形態に係る集積回路装置の製造装置１００によって、例えば、柱状部ＣＰを形成するためのホールを形成することができる。
【００４２】
図４〜図６に示すメモリホールＭＨの形成を例にして、実施形態に係る集積回路装置の製造装置１００の動作の例について説明する。
【００４３】
以下の例では、メモリホールＭＨが形成される積層体ＭＬにおいて、絶縁膜２０１の数は、１８であり、第１膜２０２の数は、１８である。積層体ＭＬにおいて、絶縁膜２０１と第１膜２０２とは、交互に積層されている。
【００４４】
積層体ＭＬをエッチングすると、それに伴って発光が生じる。例えば、エッチングに伴って、反応生成物が発生する。発生した反応生成物において発光が生じる。例えば、シリコン窒化物を含む膜をエッチングした際には、シアン（ＣＮ）が、反応生成物の１つとして発生する。このとき、シアン（ＣＮ）の極大発光波長は、約３９０ｎｍである。
【００４５】
以下、シアン（ＣＮ）の発光強度を光センサ１０７によって検出する例について、説明する。
【００４６】
図１０は、光強度の時間変化を例示するグラフ図である。
図１０において、横軸は、時間ｔｍ（秒）である。縦軸は、波長３９０ｎｍにおける光強度Ｉｎｔ（任意単位）である。
【００４７】
この例では、積層体ＭＬがシリコン酸化物を含む絶縁膜２０１とシリコン窒化物を含む第１膜２０２とを含む。図１０に示すように、この場合、発光波長は、エッチングの進行状態に応じて変化する。
【００４８】
第１膜２０２を主にエッチングしているときの波長３９０ｎｍの光強度は、絶縁膜２０１を主にエッチングしているときの波長３９０ｎｍの光強度よりも高い。
【００４９】
積層体ＭＬをエッチングしつつ、波長３９０ｎｍにおける発光強度の時間変化を検出すると、発光強度のスペクトルデータとして、増減を繰り返す波形が得られる。発光強度のスペクトルにおいて、複数の極値が、観察される。
【００５０】
複数の極値は、例えばピーク値（凸値：ピークＰ１〜ピークＰ１５）などである。ピーク値の数は、エッチングされた第１膜２０２の数と対応する。極値の数から積層体ＭＬにおけるエッチングの進行度を知ることが可能である。複数の極値は、ボトム値（凹値：ボトムｂ１〜ボトムｂ１５）でもよい。ボトム値の数は、例えば、エッチングされた絶縁膜２０１の数と対応する。
【００５１】
例えば、４つ目のピークが検出されたときは、積層体ＭＬの最上膜から８層目の第１膜２０２がエッチングされたときに対応する。
【００５２】
図１０に示すように、エッチング処理が進むにしたがって、発光強度のスペクトルにおける増減の幅は小さくなる。積層体ＭＬにアスペクト比が高いホールを形成する場合には、増減の幅の減少は、顕著となる。エッチング処理の後半において、ピーク値の検出が困難となることがある。この場合、極値の数に基づいてエンドポイントを決定することが困難となる。
【００５３】
例えば、図４に示すエッチング処理の前半における発光強度のスペクトルの増減の幅は、図５に示すエッチング処理の後半における発光強度のスペクトルの増減の幅よりも小さい。
【００５４】
例えば、図１０においては、ピークＰ９に対応する第１膜２０２に対応するピークの検出よりも、ピークＰ９よりも下層の第１膜２０２に対応するピークの検出は、困難である。例えば、ピークＰ１５に対応する第１膜２０２よりも下の第１膜２０２に対応するピークの検出は困難である。
【００５５】
実施形態に係る集積回路装置の製造装置１００においては、制御部１０８が設けられている。制御部１０８は、例えば、エッチング処理の後半において、極値が検出できない場合でもエンドポイントまでの推定時間を導出する。
【００５６】
以下に、エンドポイントの推定時間を導出する方法の例を説明する。この導出は、例えば制御部１０８によって行われる。
【００５７】
積層体ＭＬの上側部分の「所定の層」のエッチング時間をＴ（ｘＬ）とする。この「所定の層」においては、発光強度のスペクトルからの極値の検出が容易である。この「所定の層」よりも下に設けられる「任意の層」におけるエッチング時間をＴ（ｙＬ）とする。この下に設けられる「任意の層」は、上記の「所定の層」からｙ番目である（ｙは１以上の整数）。エッチング時間Ｔ（ｙＬ）は、１つの「任意の層」のエッチング時間である。このとき、Ｔ（ｘＬ）とＴ（ｙＬ）の関係は、以下の数式（１）で表される。
【００５８】
Ｔ（ｙＬ）＝α（ｙ−１）×Ｔ（ｘＬ）    …（１）
【００５９】
したがって、「所定の層」から「任意の層」（ｙ番目の層）までのエッチング時間Ｚは、以下の数式（２）で表される。
【００６０】
Ｚ＝Ｔ（ｘＬ）＋α１Ｔ（ｘＬ）＋α２Ｔ（ｘＬ）＋α３Ｔ（ｘＬ）＋・・・＋α（ｙ−１）Ｔ（ｘＬ）    …（２）
と表される。
【００６１】
数式（２）において、α（α１〜α（ｙ−１））は、補正係数である。この補正係数の値は、例えば、ホール（メモリホールＭＨなど）の深さに応じて変化する。
【００６２】
例えば、積層体ＭＬにおいて、複数の絶縁膜２０１のそれぞれの厚さ、及び、複数の第１膜２０２のそれぞれの厚さが一定とする。この場合、補正係数α（α１〜α（ｙ−１））は、一定の割合で変化する。
【００６３】
複数の絶縁膜２０１のそれぞれの厚さは積層方向において変化してもよい。複数の第１膜２０２のそれぞれの厚さは、積層方向において変化してもよい。
【００６４】
例えば、複数の絶縁膜２０１のそれぞれの厚さの積層方向における変化率は、一定の割合で変化してもよい。この場合において、補正係数α（α１〜α（ｙ−１））は、一定の割合で変化する。
【００６５】
例えば、複数の第１膜２０２のそれぞれの厚さの積層方向における変化率は、一定の割合で変化してもよい。この場合において補正係数α（α１〜α（ｙ−１））は一定の割合で変化する。
【００６６】
複数の絶縁膜２０１又は複数の第１膜２０２の積層方向におけるそれぞれの厚さの変化率を、例えば、指数関数的に変化させてもよい。この場合、補正係数α（α１〜α（ｙ−１））は指数関数的に変化する。
【００６７】
複数の絶縁膜２０１又は複数の第１膜２０２の積層方向におけるそれぞれの厚さの変化率を、例えば、多項式で表される割合で変化させてもよい。この場合、補正係数α（α１〜α（ｙ−１））は、多項式で表される割合で変化する。
【００６８】
複数の絶縁膜２０１又は複数の第１膜２０２の積層方向におけるそれぞれの厚さの変化率を、例えば、対数式で表される割合で変化させてもよい。この場合、補正係数α（α１〜α（ｙ−１））は、対数式で表される割合で変化する。
【００６９】
複数の絶縁膜２０１又は複数の第１膜２０２の積層方向におけるそれぞれの厚さの変化率を、例えば、累乗式で表される割合で変化させてもよい。この場合、補正係数α（α１〜α（ｙ−１））は累乗式で表される割合で変化する。
【００７０】
複数の絶縁膜２０１の厚さが不規則に異なる場合、及び、複数の第１膜２０２の厚さが不規則に異なる場合は、膜の厚さに対応した補正を施す。これにより、導出された補正係数α（α１〜α（ｙ−１））は一定の割合で変化する。
【００７１】
例えば、数式（２）においては、エッチング時間Ｔ（ｘＬ），α１Ｔ（ｘＬ）及びα２Ｔ（ｘＬ）を把握できれば、エッチング時間α３Ｔ（ｘＬ）以降のエッチング時間α（ｙ−１）Ｔ（ｘＬ）を推定計算することができる。これにより、「任意の層」までのエッチング時間Ｚを推定することができる。
【００７２】
図１１は、ピークの検出数と時間との関係を例示するグラフ図である。
図１１において、横軸は、ピークの検出数Ｎｐｅａｋである。縦軸は、複数のピーク値どうしの間の時間Ｔｃ（秒）である。つまり、時間Ｔｃは、複数のピーク値の１周期分の時間（周期時間）である。
【００７３】
図１１に示すように、複数の極値（ピーク値）の周期時間と、極値（ピーク値）の検出数と、の関係は、所定の近似式（図１１においては、近似式Ｆ１）とよく一致する。近似線Ｌ１は、近似式Ｆ１から導出した近似線である。
【００７４】
所定の近似式Ｆ１を用いて任意の層までのエッチング時間Ｚを推定することができる。
【００７５】
例えば、エッチングの途中の任意の時において、検出されている極値（ピーク値）のデータに基づいて近似式を導出する。そして、その近似式からその時に未だ検出されていない極値（ピーク値）について、検出されるまでの時間を推定することができる。
【００７６】
例えば、図１１において、１６番目のピークの周期時間（Ｙ１６）は、近似式Ｆ１におけるｘが１６であるとして、推定することができる。すなわち、１６番目のピークの周期時間（Ｙ１６）は、以下の数式（３）で表される。
【００７７】
Ｙ１６＝−０．０１５１×１６２＋１．２８６８×１６＋１０．７６８    …（３）
【００７８】
以下、制御部１０８の動作の例について説明する。
実施形態において、制御部１０８は、取得した発光強度のスペクトルデータから複数の極値（例えば、ピーク値）を検出する。制御部１０８は、極値（ピーク値）の検出数と複数の極値（ピーク値）の時間間隔との関係から近似式を導出する。
【００７９】
制御部１０８は、この近似式を用いて、極値（ピーク値）の検出が困難な下側部分（基板５０１に近い部分）におけるエッチングの進行を推定する。
【００８０】
近似式としては、例えば、線形近似式、多項式近似式、対数近似式、指数近似式及び累乗近似式からなる群より選択された１つを用いることができる。これらの群より選択された１つ以上から導出された結果を組み合わせて、エッチングの進行を推定しても良い。
【００８１】
制御部１０８は、得られた近似式から、検出されると推定される極値（ピーク値）の周期を計算する。その後、制御部１０８は、得られた周期から、所定のエンドポイントまでの推定時間を導出する。制御部１０８は、導出された時間になったらエッチング処理を終了させる。
【００８２】
制御部１０８は、例えば、以下のステップでエッチング処理を実施する。
図１２は、制御部の動作処理を例示するフローチャートである。
【００８３】
図１２に示すように、制御部１０８は、エッチング装置にエッチング処理を開始させる（ステップＳ１）。制御部１０８は、センサが検出した発光強度のデータを取得し、発光強度のスペクトルデータを作成する。すなわち、制御部１０８は、発光強度の時間変化に関するデータを作成する（ステップＳ２）。そして、制御部１０８は、発光強度の時間変化に関するデータから極値の検出を試みる。極値は、例えばピーク値である（ステップＳ３）。ステップＳ３において、極値の検出が可能であった場合、制御部１０８は、もう一度ステップＳ２の工程を実施する。極値の検出ができなかった場合、製造プログラムは、それまでに得られた複数の極値と時間との関係から近似式を導出する（ステップＳ４）。これにより、制御部１０８は、複数の極値の時間間隔から周期を導出する。制御部１０８は、近似式により、導出した周期に基づいて所定のエンドポイントに到達する推定時間を導出する（ステップＳ５）。制御部１０８は、導出された推定時間でエッチング処理を終了させる（ステップＳ６）。
【００８４】
以上のステップにより、エッチング処理を実施させる。
積層体ＭＬの任意の位置でエンドポイントを設定してもよい。さらに、ステップＳ６においてエッチング処理を終了させた後、積層体ＭＬを別の条件でさらにエッチングしてもよい。
【００８５】
本実施形態に係る集積回路装置の製造装置においては、発光強度のデータに基づいて、エッチング処理におけるエンドポイントまでの推定時間を導出する。これにより、積層体ＭＬに対するアスペクト比の高いエッチング処理においてもエンドポイントの決定が容易になる。これにより、被加工物に形成したホールなどのサイズのばらつきを抑制することができる。基板の加工量のばらつきも抑制することができる。
【００８６】
上述の実施形態の中で示した制御部１０８の動作は、ソフトウェアであるプログラムに基づいて実行されることが可能である。汎用の計算機システムが、このプログラムを予め記憶しておき、このプログラムを読み込むことにより、上述した実施形態の集積回路装置の製造装置１００による効果と同様な効果を得ることも可能である。上述の実施形態に記載された指示は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷなど）、半導体メモリ、またはこれに類する記録媒体に記録される。コンピュータまたは組み込みシステムが読み取り可能な記録媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。コンピュータは、この記録媒体からプログラムを読み込み、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をＣＰＵで実行させれば、上述した実施形態の情報処理装置と同様な動作を実現することができる。もちろん、コンピュータがプログラムを取得する場合または読み込む場合はネットワークを通じて取得または読み込んでもよい。
【００８７】
また、記録媒体からコンピュータや組み込みシステムにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）や、データベース管理ソフト、ネットワーク等で動作するＭＷ（ミドルウェア）などが実施形態を実現するための各処理の一部を実行してもよい。
【００８８】
さらに、実施形態における記録媒体は、コンピュータあるいは組み込みシステムと独立した記録媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記録媒体も含まれる。また、記録媒体は１つに限らず、複数の記録媒体から実施形態における処理が実行される場合も、実施形態における記録媒体に含まれる。記録媒体の構成は何れの構成であってもよい。
【００８９】
なお、実施形態におけるコンピュータは、記録媒体に記憶されたプログラムに基づき、実施形態における各処理を実行するためのものであって、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ等の１つからなる装置、あるいは、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であってもよい。
【００９０】
また、実施形態におけるコンピュータとは、パーソナルコンピュータに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイクロコンピュータ等も含み、プログラムによって実施形態における機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
【００９１】
参考例について説明する。
参考例は、エンドポイントを推定する制御部１０８が設けられていない集積回路装置の製造装置である。参考例に係る集積回路装置の製造装置には、上述した実施形態に係る製造プログラムも搭載されていない。
【００９２】
積層体ＭＬの加工において、メモリホールＭＨの開口率が低い場合には、基板５０１到達時まで発光波形の強度の十分な変化が得られない。
【００９３】
一方で、メモリホールＭＨの開口率が高い場合、基板５０１到達まで、発光波形の周期的な変化が発生する。
【００９４】
本参考例に係る集積回路装置の製造装置は、発光強度の減少具合からエンドポイントを決定する。したがって、上述した場合においては、エッチング加工の正確な制御は困難となる。
【００９５】
図９に示す集積回路装置において、ＲＩＥなどのエッチング加工が基板５０１到達前に終わった場合、基板と半導体ピラーとが接続されない。したがって、製造されたデバイスは不良となる。
【００９６】
一方で、エッチング加工時間が基板５０１到達後もしばらく続くと基板の加工量が増加する。これにより、電気経路が長くなるため、製造されたデバイスは不良となる。
以上説明した実施形態によれば、エッチング加工におけるサイズのばらつきを抑制した集積回路装置の製造装置、集積回路装置の製造プログラム及び集積回路装置の製造方法を実現することができる。
【００９７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９８】
１００：製造装置、１０１：処理室、１０２：筐体、１０３：ガス供給系、１０４：ポンプ、１０５：保持台、１０６：窓、１０７：光センサ、１０８：制御部、１０９：誘電体板、１１０：高周波源、１５０：エッチング処理部、２０１：絶縁膜、２０２：第１膜、２０２ａ：導電膜、２０３：メモリ膜、２０４ａ：カバー膜、２０４ｂ：チャネル膜、２０５：コア酸化部材、２０６：半導体層、２０７：絶縁膜、２０８：プラグ、２０９：配線、３００：集積回路装置、５０１： 基板、ＣＰ：柱状部、Ｆ１：近似式、Ｌ１：近似線、ＭＨ：メモリホール、ＭＬ、ＭＬａ： 積層体、ＭＳ：レジストパターン、Ｐ１〜Ｐ１５：ピーク、Ｓ１〜Ｓ６：ステップ、ＳＴ：分離部、ｂ１〜ｂ１５：ボトム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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