180861. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szilíciumoxid, szilíciumnitrid és szilícium plazmamarási végpontjának, valamint plazmás fotoreziszt eltávolítási végpontjának jelzésére
3 180861 4 könnyen belátható, a marás fluor fogyasztást jelent. Bbből viszont következik, hogy ha a marás leáll, vagy nagyon lelassul, a fluorhoz rendelhető intenzitás értéke megnő és fordítva. — A plazmás lakkeltávolítás nyomon követésére elsősorban a CO-hoz rendelhető vonalak alkalmasak. Leggyakrabban a 483,5 nm-es vonalat szokták figyelni. Felhasználhatók még a hidrogénhez, illetve a vízhez rendelhető emissziók is, ami a plazmás lakkeltávolításról elmondottak alapján — a lakk széndioxiddá, szénmonoxiddá és vízzé ég le — érthető. — A SÍ3N4. maratás végpontjának jelzésére eisosorban a nitrogénhez rendelhető vonalak alkalmasait. A találmánnyal célunk, hogy a fent vázolt, különböző végpontjelzési módszereket egy, általánosán használható módszerrel helyettesítjük, és ezáltal a különböző hullámhosszú vonalak detektálásából származó említett hátrányokat kiküszöböljük. A találmánnyal megoldandó feladatot ennek megfelelően egy olyan eljárás és berendezés kialakításában jelölhetjük meg, mely alkalmas szilíciumoxid, szilíciumnitrid és szilícium plazmamarási végpontjának, valamint plazmás fotoreziszt eltávolítási végpontjának jelzésére. A találmány alapja az a felismerés, hogy a kitűzött feladat egyszerűen megoldódik, ha csak a szénmonoxid által emittált fény intenzitását detektáljuk, és a detektált fényjel ugrásszerű változását használjuk fel a marási, illetve a fotoreziszt eltávolítási végpontjának jelzésére. Ez azon alapul, hogy minden egyes szilícium tartalmú réteghez tartozik egy meghatározott marási sebesség, ennek pedig egy meghatározott szénmonoxid mennyiség felel meg. Új réteg elérésekor a marási sebesség általában megváltozik, ami a szénmonoxid detektált jelének ugrásszerű változását okozza. A fluor mennyiségének növekedése a tömeghatás törvény értelmében a reakciót a jobb oldalra tolja el, tehát kedvez a COF2 keletkezésének, ez pedig a reakció szerint a szénmonoxid mennyiségének növekedéséhez vezet. így magyarázhatjuk, hogy gyorsabban maródó réteg (például szilícium) maratása esetén a nagyobb fluorfogyasztás következtében a CO jel értéke is nagyobb lesz, mint lassabban maródó réteg (például szilíciumoxid) maratása esetén. A szénmonoxid keletkezésének magyarázatához a következő mechanizmust tételezzük fel: A plazmában a vonatkozó irodalom szerint a fő fluorforrás a következő reakció: CF3 + 02 -► COF2 + OF majd OF + OF -* 02 + 2F Mivel a plazmában CO jelenléte észlelhető, feltesszük, hogy a COF2-ból a marógáz H2-tartalmával reagálva szénmonoxid szabadul fel: COF2 + H2 -> CO + 2HF További felismerés, hogy célszerűen a végpont jelzésére a szénmonoxid előre meghatározott színképvonalát pl. a 483,5 nm hullámhosszat használjuk fel. További felismerés még az is, hogy a marógázhoz olyan mennyiségű hidrogéngázt keverünk, hogy végpontjelzéshez szükséges szénmonoxid keletkezését biztosítsuk. A találmány tehát eljárás és berendezés szilíciumdioxid, szilíciumnitrid és szilícium plazmamarási végpontjának, valamint plazmás fotoreziszt eltávolítási végpontjának jelzésére. A továbbfejlesztés, vagyis a találmány abban van, hogy a plazmamarási reakcióban keletkező termékek színképéből a szénmonoxid megfelelő hullámhosszú fényjelét rögzítjük. A marás, illetve a fotoreziszt eltávolítás befejezését a jel ugrásszerű változása alapján határozzuk meg és a marási végpont, valamint a fotoreziszt eltávolítási végpontjának meghatározására közös szűrőt, például színszűrőt alkalmazunk. A találmány értelmében célszerű, ha a plazmás fotoreziszt eltávolítás végpontjának érzékelésére és jelzésére a szenmonoxid előre meghatározott hullámhosszú színképvonalát, például 483,5 manométer hullámhosszat használjuk fel. Célszerű továbbá, ha a szilícium-dioxid, szilícium-nitrid és szilícium marása során az egyébként ismert széntetrafluorid és oxigén, valamint nemesgáz tartalmú marógázhoz olyan mennyiségű hidrogéngázt keverünk, hogy a végpontjelzéshez szükséges szénmonoxid keletkezését biztosítsuk. A találmány szerinti berendezés olyan ismert berendezés továbbfejlesztése, amelynek reakciókamrája, az érzékelt fényjel erősítésére erősítője, és az erősítő kimenetére kapcsolt megjelenítője vagy regisztrálója van. A továbbfejlesztés vagyis a találmány abban van, hogy a berendezésnek nagyfrejcvenciás tekerccsel, gázbevezetéssel és gázelszívó szerkezettel ellátott reakciókamrája, továbbá a reakciókamra és az erősítő között szénmonoxidot érzékelő egyetlen szűrője, például színszűrője és egyetlen detektora van. A találmány értelmében célszerű, ha a szűrő interferenciaszűrő, vagy monokromátor. Célszerű még az is, ha az erősítő kimenete és a nagyfrekvenciás tekercset tápláló nagyfrekvenciás jelforrás bemenete közé beavatkozó szerv van kapcsolva. Célszerű még az is, ha az erősítő kimenetére egy, a bevezetett gáz mennyiségét és/vagy minőségét szabályozó beavatkozó szerv van kapcsolva. A találmányt részletesebben a rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti berendezés néhány példakénti kiviteli alakját tüntetjük fel. Az összeállítás egyik fő része a 11 reakciókamra, amely rendszerint üveg vagy kvarc és ebben helyezkednek el a maratandó vagy tisztítandó szeletek. A kamra egyik vége vákuumrendszerhez csatlakozik, amely biztosítja számunkra a reakcióhoz szükséges 10—500 Pa vákuumot. A reakciókamrát kívülről egy 12 nagyfrekvenciás tekercs veszi körül, ami a plazma kialakítására szolgál. A szeleteket rendszerint nem közvetlenül helyezzük a reakciókamrába, hanem egy üvegből vagy kvarcból készült, réseit 13 szelettartóba teszszük. A nagyfrekvenciás tekercs egy, az ábrán nem jelzett nagyfrekvenciás generátorhoz csatlakozik. A nagyfrekvenciás plazma nemkívánatos elektromos hatásainak a kiküszöbölésére a szeleteket tartalmazó 13 szelettartó csónakot egy lebegő ekvipotenciális teret biztosító 14 lyuggatott fémhengerrel vesszük körül. Az ilyen elveken felépülő berendezés általánosan ismert, például a LFE cég PDS/PDE 301 típusú berendezése. A reakciókamra másik végén rendszerint üvegből vagy kvarcból készült, átlátszó 15 ablak van. Ezen keresztül a kémiai reakcióban résztvevő gazok színképe megfigyelhető. Ez a fény sok vegyület által emittált különböző hullámhosszúságú vonalakból tevődik össze, melyek intenzitása a reakcióban résztvevő egyes komponensek koncentrációjával van kapcsolatban. Ugyanakkor ezek egymástól szabadszemmel nem különböztethetők meg. Az egyes színképvonalak szétválasztására például a fény útjába helyezett 16 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
