JP3138694U

JP3138694U - Mask etch plasma reactor with cathode lift pin assembly

Info

Publication number: JP3138694U
Application number: JP2007008337U
Authority: JP
Inventors: レウイントンリチャード; エヌグリムバーゲンマイケル; ケイヌグエンキヒエム; ビベンスダリン; アールチャンドラチュッドマドハビ; クマーアジャイ
Original assignee: Applied Materials Inc
Current assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 2007-02-01
Filing date: 2007-10-29
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2017-10-29
Also published as: CN201218899Y; TWM343237U

Abstract

【課題】ワークピースをエッチングするためのプラズマリアクタ用のリフトピンを提供する。
【解決手段】リフトピンは、丸い第１の端部と丸い第２の端部とを含む円形断面を有する長手方向本体と、第２の端部に形成された切欠き領域であって、プラズマチャンバに配置されたリフトプレートに取り外し可能に結合されるように用いられる切欠き領域とを含み、本体が第１の直径領域を有し、切欠き領域がショルダにより分離された、それよりも小さな直径を有する少なくとも２つの直径領域を含む。
【選択図】図２７ＡA lift pin for a plasma reactor for etching a workpiece is provided.
A lift pin is a longitudinal body having a circular cross section including a round first end and a round second end, a notch region formed in the second end, and a plasma chamber. A notch area used to be removably coupled to a lift plate disposed on the body, the body has a first diameter area, and the notch area is separated by a shoulder and has a smaller diameter Including at least two diameter regions.
[Selection] Figure 27A

Description

Invention background

超大規模集積（ＵＬＳＩ）半導体ウエハの処理に用いるフォトリソグラフィーマスクの製造には、半導体ウエハ処理よりも、さらに高度のエッチング均一性が必要とされる。単一マスクパターンは、通常、水晶マスク上に４インチ平方の面積を占めている。マスクパターンの画像は、ウエハ上の単一ダイ（１インチ平方）の面積まで集束されて、ウエハ全体にステップが形成されて、各ダイに単一画像が形成される。マスクパターンを水晶マスクへエッチングする前に、マスクパターンは、フォトレジストに走査電子ビームにより書き込まれる。これは、時間のかかるプロセスでマスクのコストを非常に高いものにする。マスクエッチングプロセスは、マスク表面全体に均一でない。更に、ｅ−ビーム書込みフォトレジストパターン自身は均一でなく、ウエハで４５ｎｍフィーチャーサイズの場合には、全マスクにわたって限界寸法（例えば、線幅）において２〜３ｎｍもの変動を示す。（この変動は、例えば、測定された線幅全ての３σの相違である。）フォトレジスト限界寸法におけるかかる不均一性は、一般的に、異なるマスク源又はカスタマーによって異なる。現在の要件を満たすために、マスクエッチングプロセスでは、この変動を１ｎｍより増やしてはならないため、エッチングマスクパターンの変動は３〜４ｎｍを超えることはできない。これらの厳しい要件は、ウエハに鮮明な画像を得るために、水晶マスクパターンに回折効果を用いることにより生じている。現在の技術では、かかる要件を満たすことは困難である。２２ｎｍのウエハフィーチャーサイズを含むであろう将来の技術には、これではさらに困難である。この問題は、エッチングバイアスの現象により悪化し、マスクエッチング中のフォトレジストパターンの消耗によって、水晶マスク上のエッチングパターンにおける線幅（限界寸法）が減少する。これらの問題は、マスクエッチングプロセスに固有である。一般的なマスク材料（水晶、クロム、ケイ化モリブデン）のフォトレジストに対するエッチング選択性は、一般的に１未満で、マスクフォトレジストパターンが、マスクエッチングプロセス中にエッチングされるからである。 Manufacturing a photolithography mask used for processing ultra-large scale integration (ULSI) semiconductor wafers requires higher etching uniformity than semiconductor wafer processing. A single mask pattern typically occupies an area of 4 inches square on a quartz mask. The image of the mask pattern is focused to the area of a single die (1 inch square) on the wafer and steps are formed across the wafer to form a single image on each die. Prior to etching the mask pattern into the quartz mask, the mask pattern is written into the photoresist by a scanning electron beam. This makes the mask cost very expensive in a time consuming process. The mask etching process is not uniform across the mask surface. Furthermore, the e-beam written photoresist pattern itself is not uniform, and a 45 nm feature size on the wafer will show as much as 2-3 nm variation in critical dimensions (eg, line width) across the entire mask. (This variation is, for example, a 3σ difference in all measured line widths.) Such non-uniformities in photoresist critical dimensions are typically different for different mask sources or customers. In order to meet current requirements, in the mask etching process this variation must not be increased above 1 nm, so the variation of the etching mask pattern cannot exceed 3-4 nm. These stringent requirements arise from the use of diffraction effects on the quartz mask pattern to obtain a clear image on the wafer. With current technology, it is difficult to meet such requirements. This is even more difficult for future technologies that will include a 22 nm wafer feature size. This problem is exacerbated by the phenomenon of etching bias, and the line width (critical dimension) in the etching pattern on the quartz mask decreases due to the consumption of the photoresist pattern during mask etching. These problems are inherent in the mask etch process. This is because the etch selectivity of common mask materials (quartz, chrome, molybdenum silicide) to photoresist is typically less than 1 because the mask photoresist pattern is etched during the mask etching process.

マスクパターンの中には、精密に定義された深さで、周期的な開口部を水晶マスクにエッチングすることが必要なものがある。これは、マスクを通したウエハの露光中に、干渉光ビームの非常に細かい位相位置合せを達成するのに重要である。例えば、位相シフトマスクの１つのタイプにおいて、各線は、クロム線により定義され、薄い水晶線がクロム線の各側で露出していて、片側の水晶線が、精密な深さまでエッチングされて、クロム線のもう一方の側のエッチングされていない水晶線を通過する光に対して、１８０度の位相シフトを与える。水晶におけるエッチング深さを精密に制御するために、エッチングプロセスは、水晶におけるエッチング深さを測定するために、周期的に中断して、綿密にモニターされなければならない。かかる各検査には、マスクをマスクエッチングリアクタチャンバから除去し、フォトレジストを除去し、エッチング深さを測定してから、残りのエッチングプロセス時間を推定して、経過したエッチングプロセス時間に基づいてターゲット深さに達し、新たなフォトレジストを堆積し、レジスト上のマスクパターンにｅ−ビーム書込みをし、マスクエッチングチャンバへマスクを再導入し、エッチングプロセスを再開する必要がある。所望の深さに達するための残りのエッチング時間の推定によって、エッチングレートが安定で均一なままと推測されるため、信頼性のない推測である。かかる煩雑な手順の問題としては、生産性が低いこと、高コストであること、フォトレジストパターンの汚染又は欠陥導入の可能性が増大することが挙げられる。しかしながら、正確に制御されたエッチング深さについての要件のために、かかる問題を回避する方法はないと考えられる。 Some mask patterns require periodic openings to be etched into the quartz mask at a precisely defined depth. This is important to achieve very fine phase alignment of the interfering light beam during exposure of the wafer through the mask. For example, in one type of phase shift mask, each line is defined by a chrome line, a thin crystal line is exposed on each side of the chrome line, and one side of the crystal line is etched to a precise depth, A 180 degree phase shift is imparted to light passing through an unetched crystal line on the other side of the line. In order to precisely control the etching depth in the quartz, the etching process must be periodically interrupted and closely monitored to measure the etching depth in the quartz. For each such inspection, the mask is removed from the mask etch reactor chamber, the photoresist is removed, the etch depth is measured, and the remaining etch process time is estimated and the target based on the elapsed etch process time. It is necessary to reach depth, deposit a new photoresist, e-beam write the mask pattern on the resist, reintroduce the mask into the mask etch chamber and restart the etching process. The estimation of the remaining etching time to reach the desired depth is presumed to be unreliable because the etching rate is assumed to remain stable and uniform. Problems with such complicated procedures include low productivity, high cost, and increased possibility of contamination of the photoresist pattern or introduction of defects. However, because of the requirement for precisely controlled etch depth, there appears to be no way to avoid such problems.

限界寸法変動における狭い許容度は、マスク表面全体へのエッチングレートの非常に均一な分布を必要とする。水晶材料に精密なエッチング深さを必要とするマスクにおいては、２つの限界寸法がある。１つは線幅であり、もう１つはエッチング深さである。限界寸法の両方のタイプに対する均一性には、マスク全体の均一なエッチングレート分布が必要とされる。エッチングレート分布における不均一性は、ウエハの上を覆う内側及び外側コイルアンテナからなる誘導電源印加装置等、プラズマイオン密度の動径分布を変えることのできる電源印加装置を用いることにより、ある程度減じることができる。しかしながら、かかるやり方は、対称である、すなわち、中心が高い、又は中心が低いエッチングレート分布である不均一性に対処できるだけである。実際、エッチングレート分布の不均一性は、例えば、マスクの１つの隅が高エッチングレートである等、非対称であり得る。より基本的な制限は、マスクエッチングプロセスは、エッチングレートの中心が非常低い分布を有する傾向があることである。内側及び外側コイルを有する誘導電力印加装置等の調整可能なフィーチャーは、中心が低い領域外にエッチングレート分布を変換することはできない。 Narrow tolerance in critical dimension variations requires a very uniform distribution of etch rate across the mask surface. There are two critical dimensions in masks that require precise etching depth in the quartz material. One is the line width and the other is the etching depth. Uniformity for both types of critical dimensions requires a uniform etch rate distribution across the mask. The nonuniformity in the etching rate distribution can be reduced to some extent by using a power supply device that can change the radial distribution of plasma ion density, such as an induction power supply device consisting of inner and outer coil antennas covering the wafer. Can do. However, such an approach can only deal with non-uniformities that are symmetric, i.e., a high center or low center etch rate distribution. In fact, the non-uniformity of the etch rate distribution can be asymmetric, for example, one corner of the mask has a high etch rate. A more fundamental limitation is that the mask etch process tends to have a very low distribution of etch rate centers. Adjustable features such as inductive power applicators with inner and outer coils cannot convert the etch rate distribution out of the low center area.

不均一なエッチングレート分布による他の問題は、エッチングレート分布は、同じ設計の異なるリアクタで大きく異なる傾向があり、カソードの交換等、主要部分又は消耗コンポーネントを交換するときは常に同じリアクタ内で大きく異なる可能性があるということである。エッチングレート分布は、交換した部分のフィーチャーにおける小さな変動に非常に感度が高いらしく、消耗品の交換の際に予測できない変化が生じる。 Another problem with non-uniform etch rate distribution is that the etch rate distribution tends to be very different in different reactors of the same design and is always larger in the same reactor when replacing major parts or consumable components, such as replacing the cathode. That is different. The etch rate distribution appears to be very sensitive to small variations in the features of the replaced part, and unpredictable changes occur when consumables are replaced.

他の問題は、リフトピンが損傷を受けたり、その他使用に不適な時に、リアクタ内でリフトピンを交換することである。従来のリフトピンは、深さゲージ及び／又はファスナを用いずに容易に交換できない。これは、リアクタの制限のために、アクセスや取外しが困難であることを証明するものである。
従って、リアクタを大幅に分解することなく、容易に取外し又は交換されるリフトピンが必要とされている。 Another problem is replacing the lift pins in the reactor when the lift pins are damaged or otherwise unsuitable for use. Conventional lift pins cannot be easily replaced without the use of depth gauges and / or fasteners. This proves that access and removal are difficult due to reactor limitations.
Accordingly, there is a need for lift pins that can be easily removed or replaced without significant disassembly of the reactor.

Outline of device

ワークピースをエッチングするためのプラズマリアクタ用取外し可能なリフトピンが記載されている。一実施形態において、リフトピンは、丸い第１の端部と丸い第２の端部とを含む円形断面を有する長手方向本体と、第２の端部に形成された切欠き領域であって、プラズマチャンバに配置されたリフトプレートに取り外し可能に結合されるように適合された切欠き領域とを含み、本体が、第１の直径領域を有し、切欠き領域が、ショルダにより分離された、第１の直径領域よりも小さな直径を有する少なくとも２つの直径領域を含む。 A removable lift pin for a plasma reactor for etching a workpiece is described. In one embodiment, the lift pin is a longitudinal body having a circular cross-section including a round first end and a round second end, and a notch region formed in the second end, the plasma A notch region adapted to be removably coupled to a lift plate disposed in the chamber, wherein the body has a first diameter region, and the notch region is separated by a shoulder. At least two diameter regions having a diameter smaller than one diameter region.

他の実施形態において、リフトピンは、円形断面と、第１の端部と、第２の端部とを有する長手方向シャフトを含み、第２の端部は、第２の直径セクションと第３の直径セクションとを含み、第２の直径セクションと前記第３の直径セクションは、第１の直径セクションより小さい直径を有し、第１の直径セクションに実質的に等しい直径を有するショルダセクションにより分離されている。 In other embodiments, the lift pin includes a longitudinal shaft having a circular cross-section, a first end, and a second end, the second end having a second diameter section and a third end. A diameter section, wherein the second diameter section and the third diameter section are separated by a shoulder section having a smaller diameter than the first diameter section and having a diameter substantially equal to the first diameter section. ing.

Detailed description of the device

改善されたＲＦ均一性を備えたカソード
マスクエッチングプロセスにおいて不均一なエッチングレート分布の１つの原因は、マスクエッチングプロセスが実行されるプラズマリアクタにおいて、マスクを保持するサポート台座又はカソードにおけるＲＦ電気不均一性の存在であることを知見した。ＲＦバイアス電力は、台座に印加されて、マスク表面でプラズマイオンエネルギーを制御する。一方、ＲＦ電源は、オーバーヘッドコイルアンテナに印加されて、例えば、プラズマイオンを生成する。ＲＦバイアス電力は、イオンエネルギーに影響するマスク表面で電界を制御する。マスク表面のイオンエネルギーは、エッチングレートに影響するため、台座におけるＲＦ電気不均一性によって、マスク表面全体のエッチングレートの分布が不均一になる。台座におけるＲＦ不均一性にはいくつかの原因があることを知見した。１つは、アルミニウム台座（カソード）とアルミニウム設備プレートを併せて固定するチタンネジである。ネジは、台座表面全体（従って、マスク表面全体）に電界パターンのノードを作成する。電気的特性が、アルミニウムカソードとは異なるからである。もう１つは、カソードと設備プレートの間の導電性の不均一な分布である。設備プレートとカソードの間の電気伝導は、主に、プレートとカソードの周囲に限定される。真空圧により誘導されるプラズマ処理中のカソードの湾曲が、少なくとも一部のこの原因であり得る。この周囲の伝導は、チタンネジの一様でない締結及び／又はプレートか台座のいずれかの周囲の表面仕上げの変動等の数多くの因子のために不均一である可能性がある。台座全体のＲＦ電気均一性を向上するいくつかの特徴を導入することにより、これらの問題を解決した。まず、アルミニウムカソードにチタンネジがあることにより生じるＲＦ場の不均一性又は不連続性は、連続チタンリングを提供することにより対処される。このリングは、全てのチタンネジの頭部を含むカソードの上部表面周囲に延在している。チタンネジの表面差異又は不均一な締結による伝導性の変動は、高導電性ニッケルプレートを、設備プレートとカソードの対向する周囲表面に提供し、設備プレートとカソードの間に、それらの周囲で、それらの間で圧縮されるＲＦガスケットを導入することにより対処される。 One cause of non-uniform etch rate distribution in a cathode mask etch process with improved RF uniformity is the RF electrical non-uniformity at the support pedestal or cathode holding the mask in the plasma reactor where the mask etch process is performed. It was found that there was sex. RF bias power is applied to the pedestal to control the plasma ion energy at the mask surface. On the other hand, the RF power source is applied to the overhead coil antenna to generate, for example, plasma ions. The RF bias power controls the electric field at the mask surface that affects the ion energy. Since the ion energy on the mask surface affects the etching rate, the distribution of the etching rate on the entire mask surface becomes non-uniform due to the RF electric non-uniformity on the pedestal. It has been found that there are several causes for RF non-uniformity in the pedestal. One is a titanium screw for fixing the aluminum pedestal (cathode) and the aluminum equipment plate together. The screw creates a node of the electric field pattern over the entire pedestal surface (and thus the entire mask surface). This is because the electrical characteristics are different from those of the aluminum cathode. The other is a non-uniform distribution of conductivity between the cathode and the equipment plate. Electrical conduction between the equipment plate and the cathode is mainly limited to the periphery of the plate and the cathode. Cathode curvature during plasma treatment induced by vacuum pressure can be at least partially due to this. This ambient conduction can be non-uniform due to a number of factors such as uneven fastening of titanium screws and / or surface finish variations around either the plate or the pedestal. These problems were solved by introducing several features that improve the RF electrical uniformity across the pedestal. First, the RF field inhomogeneity or discontinuity caused by the presence of a titanium screw on the aluminum cathode is addressed by providing a continuous titanium ring. This ring extends around the upper surface of the cathode, including all titanium screw heads. Variations in conductivity due to surface differences or uneven fastening of the titanium screws provide a highly conductive nickel plate on the opposing peripheral surfaces of the equipment plate and cathode, and between them around the equipment plate and cathode. Is addressed by introducing an RF gasket that is compressed between the two.

図１を参照すると、マスクでパターンをエッチングするプラズマリアクタは、側壁１２と上を覆うシーリング１４に囲まれた真空チャンバ１０を含み、チャンバ圧を制御する真空ポンプ１５により排気されている。チャンバ１０内側のマスクサポート台座１６は、マスク１８をサポートする。本明細書に後述してある通り、マスクは、一般的に、水晶基板からなり、ケイ化クロムやモリブデン等の水晶基板の上表面に追加のマスク薄膜層を更に含めることができる。更に、パターン画定層が存在していて、これは、クロム層から形成されたフォトレジスト又はハードマスクであってもよい。他の種類のマスクでは、水晶基板には、フォトレジストパターン以外に上を覆う層はない。 Referring to FIG. 1, a plasma reactor for etching a pattern with a mask includes a vacuum chamber 10 surrounded by a sidewall 12 and an overlying ceiling 14 and is evacuated by a vacuum pump 15 that controls the chamber pressure. A mask support base 16 inside the chamber 10 supports the mask 18. As described later in this specification, the mask generally comprises a quartz substrate, and may further include an additional mask thin film layer on the upper surface of the quartz substrate, such as chromium silicide or molybdenum. In addition, a pattern defining layer is present, which may be a photoresist or hard mask formed from a chrome layer. In other types of masks, the quartz substrate has no overlying layer other than the photoresist pattern.

プラズマ電源は、各ＲＦインピーダンス整合回路２８、３０を通して、各ＲＦ電源ジェネレータ２４、２６により駆動される内側及び外側コイルアンテナ２０、２２を上に置くことにより印加される。側壁１２は、接地に結合されたアルミニウム又はその他金属であってよいが、シーリング１４は、一般的に、絶縁材料で、コイルアンテナ２０、２２からチャンバ１０へＲＦ電力の誘導結合を可能とする。プロセスガスは、ガスパネル３６からガスマニホルド３４を通って、側壁１２の上部の均一間隔の注入ノズル３２から導入される。ガスパネル３６は、各バルブ又はマスフローコントローラ４０を通して、マニホルド３４に結合された出力バルブ又はマスフローコントローラ４２に結合された異なるガス供給部３８からなっていてよい。 Plasma power is applied through each RF impedance matching circuit 28, 30 by placing the inner and outer coil antennas 20, 22 driven by each RF power generator 24, 26 on top. Although the sidewall 12 may be aluminum or other metal coupled to ground, the ceiling 14 is typically an insulating material that allows inductive coupling of RF power from the coil antennas 20, 22 to the chamber 10. Process gas is introduced from the gas panel 36 through the gas manifold 34 and from the evenly spaced injection nozzles 32 at the top of the sidewall 12. The gas panel 36 may comprise a different gas supply 38 coupled to an output valve or mass flow controller 42 coupled to the manifold 34 through each valve or mass flow controller 40.

マスクサポート台座１６は、金属（例えば、アルミニウム）設備プレート４６にサポートされた金属（例えば、アルミニウム）カソード４４からなっている。カソード４４は、内部冷却剤又は加熱流体流路（図示せず）を有し、これらは、設備プレート４６の供給及び排液ポート（図示せず）により供給及び排出される。ＲＦバイアス電力は、ＲＦインピーダンス整合回路５０を通して、ＲＦバイアスジェネレータ４８により設備プレートに印加される。ＲＦバイアス電力は、設備プレート４６とカソード４４の間の界面を超えて、カソード４４の上面に伝導される。カソード４４は、中央プラトー４４ａを有しており、その上に四角形水晶マスク又は基板１８がサポートされている。プラトーの寸法は、通常、マスク１８の寸法と合っているが、プラトー４４ａはやや小さく、マスク周囲の小さな部分又は縁１８ａが、プラトー４４ａを超えて短い距離延在するようにする。これについては後述する。プラトー４４ａを囲む台座リング５２は、リング５２の約２／５を形成するカバーリング５２ａと、リング５２の残りの３／５を形成する捕捉リング５２ｂに分割される（図２Ｂ又は図７に示すウェッジ又はパイ断面で）。捕捉リング５２ｂは、シェルフ５４を有しており、この上にマスク１８の縁１８ａが載る。３つのリフトピン５６（図１にはそのうち１つのみが目視される）が、捕捉リング５２ｂをリフトし、マスク１８をサポート台座１６から除去したい時はいつでも、マスク１８を縁１８ａで持ち上げる。台座リング５２は、バイアスジェネレータ４８の周波数で、水晶マスク１８とアルミニウムプラトー４４ａの組み合わせにより与えられるＲＦインピーダンスを整合するために選択される異なる電気特性の材料層５３、５５からなる。（カバーリング５２ａと捕捉リング５２ｂの両方とも異なる層５３、５５からなる。）更に、捕捉リング５２の上面は、マスク１８の上面と同一平面にあり、マスク１８の端部を超えて広がる広い均一表面によって、プラズマ処理中、マスク１８表面全体にわたって均一な電界及びシース電圧が促進される。一般的に、下のリング層５５が水晶で、上のリング層５３がアルミナ等のセラミックの場合に、これらの条件は満たされる。プロセスコントローラ６０は、ガスパネル３６、ＲＦジェネレータ２４、２６、４８及びウエハ取扱い装置６１を制御する。ウエハ取扱い装置には、チャンバ１０の側壁１２にリフトピン５６に結合したリフトサーボ６２、ロボットブレードアーム６３、及びスリットバルブ６４を含めることができる。 The mask support pedestal 16 comprises a metal (eg, aluminum) cathode 44 supported by a metal (eg, aluminum) equipment plate 46. The cathode 44 has an internal coolant or heated fluid flow path (not shown) that is supplied and discharged by a supply and drainage port (not shown) on the equipment plate 46. RF bias power is applied to the equipment plate by the RF bias generator 48 through the RF impedance matching circuit 50. RF bias power is conducted to the upper surface of the cathode 44 across the interface between the equipment plate 46 and the cathode 44. The cathode 44 has a central plateau 44a on which a square quartz mask or substrate 18 is supported. The size of the plateau is usually matched to the size of the mask 18, but the plateau 44a is somewhat small so that a small portion or edge 18a around the mask extends a short distance beyond the plateau 44a. This will be described later. The pedestal ring 52 that surrounds the plateau 44a is divided into a cover ring 52a that forms approximately 2/5 of the ring 52 and a capture ring 52b that forms the remaining 3/5 of the ring 52 (shown in FIG. 2B or FIG. 7). In wedge or pie section). The capture ring 52b has a shelf 54 on which the edge 18a of the mask 18 rests. Three lift pins 56 (only one of which is visible in FIG. 1) lift the capture ring 52b and lift the mask 18 at the edge 18a whenever it is desired to remove the mask 18 from the support pedestal 16. The pedestal ring 52 consists of material layers 53, 55 of different electrical properties selected to match the RF impedance provided by the combination of the quartz mask 18 and the aluminum plateau 44a at the frequency of the bias generator 48. (Both the cover ring 52a and the capture ring 52b are composed of different layers 53, 55.) Furthermore, the upper surface of the capture ring 52 is flush with the upper surface of the mask 18 and extends over the edge of the mask 18 in a wide uniform manner. The surface promotes a uniform electric field and sheath voltage across the entire surface of the mask 18 during plasma processing. Generally, these conditions are satisfied when the lower ring layer 55 is quartz and the upper ring layer 53 is a ceramic such as alumina. The process controller 60 controls the gas panel 36, the RF generators 24, 26, 48 and the wafer handling device 61. The wafer handling apparatus may include a lift servo 62 coupled to lift pins 56, a robot blade arm 63, and a slit valve 64 on the side wall 12 of the chamber 10.

一連の均一間隔のチタンネジ７０で、カソード４４と設備プレート４６をその周囲に沿って併せて固定する。アルミニウムカソード／設備プレート４４、４６とチタンネジ７０の間の電気的な相違のために、ネジ７０は、カソード４４の上面のＲＦ電場に別々の不均一性を与える。カソード４４と設備プレート４６の対向する表面における変動によって、カソード４４と設備プレート４６の間の導電性に、その周囲に沿って、不均一性が形成される。対応の不均一性がＲＦ電場に与えられる。カソード４４は、プラズマ処理中、その中心で持ち上がる傾向があるため（チャンバ真空のために）、カソード４４と設備プレート４６の間の主な電気的接触は、その周囲に沿っている。（ａ）様々なチタンネジ７０における締まりの変動及び（ｂ）表面特性における変動につながるカソード４４と設備プレート４６の間の電気伝導の感度を減じるために、ニッケル等の高伝導材料の環形薄膜７２を、カソード４４の下面４４ｂの周囲に堆積する。一方、ニッケル（例えば）の整合環形薄膜７４を、設備プレート４６の上面４６ａの周囲に堆積する。ニッケルフィルム７２、７２は相互に位置合せされており、２枚の環形ニッケル薄膜７２、７４は、台座４４と設備プレート４６の対向する接触表面を構成して、それらの間に電気伝導性が非常に均一に分布されるようにする。均一な電気伝導性における更なる改善は、カソード４４の下面の周囲に沿って環形溝７６を提供し、溝７６内に導電性ＲＦガスケット８０を配置することにより実現される。任意で、設備プレート４６の上面に、溝７６と位置合せされた同様の環形溝７８を提供してもよい。カソード４４及び設備プレート４６は一緒にプレスされて、ネジ７０が締結されるため、ＲＦガスケット８０は、圧縮された薄金属螺旋等、好適な従来の種類のものであってよい。チタンネジ７０の頭部で生じる傾向のある電場分布における点不均一性を減少又は排除するために、連続チタンリング８２を、カソード４４の上面の周囲の環形溝８４に配置する。 A series of uniformly spaced titanium screws 70 secure the cathode 44 and equipment plate 46 together around their perimeter. Due to the electrical difference between the aluminum cathode / equipment plates 44, 46 and the titanium screw 70, the screw 70 provides separate non-uniformities in the RF field on the top surface of the cathode 44. Variations in the opposing surfaces of the cathode 44 and the equipment plate 46 create non-uniformities along the periphery of the conductivity between the cathode 44 and the equipment plate 46. Corresponding inhomogeneities are imparted to the RF electric field. Because the cathode 44 tends to lift at its center during plasma processing (due to chamber vacuum), the main electrical contact between the cathode 44 and the equipment plate 46 is along its periphery. In order to reduce the sensitivity of electrical conduction between the cathode 44 and the equipment plate 46 which leads to variations in tightness in various titanium screws 70 and (b) variations in surface properties, an annular thin film 72 of a highly conductive material such as nickel is used. , Deposited around the lower surface 44b of the cathode 44. Meanwhile, a matching ring-shaped thin film 74 of nickel (for example) is deposited around the upper surface 46 a of the equipment plate 46. The nickel films 72, 72 are aligned with each other, and the two annular nickel thin films 72, 74 constitute opposing contact surfaces of the pedestal 44 and the equipment plate 46 and are very electrically conductive therebetween. To be evenly distributed. A further improvement in uniform electrical conductivity is achieved by providing an annular groove 76 along the periphery of the lower surface of the cathode 44 and placing a conductive RF gasket 80 in the groove 76. Optionally, a similar annular groove 78 aligned with the groove 76 may be provided on the top surface of the equipment plate 46. Because the cathode 44 and equipment plate 46 are pressed together and the screw 70 is tightened, the RF gasket 80 may be of any suitable conventional type, such as a compressed thin metal helix. In order to reduce or eliminate point non-uniformities in the electric field distribution that tend to occur at the head of the titanium screw 70, a continuous titanium ring 82 is placed in the annular groove 84 around the upper surface of the cathode 44.

図２Ａに、マスクサポート台座１６及びその下にあるリフトアセンブリ９０を示す。リフトアセンブリ９０は、空気圧式アクチュエータ又はリフトサーボ９４により駆動されるリフトスパイダー９２と、リフトスパイダー９２に載った３つのリフトピン５６とを含む。リフトピン５６は、非常に滑らかで略摩擦のない動きのために（摩耗により生じる汚染を減じるために）、転がり軸受け９８を含むリフトふいご９６により導かれる。図２Ｂに、捕捉リング５２ｂ及びマスク１８が上昇位置にあるカソード４４を示す。マスクを上昇すると、カバーリング５２ａと捕捉リング５２ｂの分離により形成されるボイドによって、ロボットブレードがマスク１８と接触できる。 FIG. 2A shows the mask support pedestal 16 and the lift assembly 90 below it. The lift assembly 90 includes a lift spider 92 driven by a pneumatic actuator or lift servo 94 and three lift pins 56 mounted on the lift spider 92. The lift pin 56 is guided by a lift bellows 96 that includes a rolling bearing 98 for very smooth and substantially frictionless movement (to reduce contamination caused by wear). FIG. 2B shows the cathode 44 with the capture ring 52b and the mask 18 in the raised position. When the mask is raised, the robot blade can come into contact with the mask 18 by the void formed by the separation of the cover ring 52a and the capture ring 52b.

マスク１８の表面全体にわたる非常に低い中心のエッチングレート分布という問題は、カソードプラトー４４ａの電気的特性（例えば、電気的誘電率）の分布を変えることにより解決される。これは、一実施形態において、プラトー４４ａの上面に、中心インサート１０２及び周囲の外側インサート１０４を提供することにより達成される。２つのインサートは、台座リング５２と連続した平坦面を形成し、電気的に異なる材料でできている。例えば、エッチングレート分布が、中心で非常に低いという傾向を減じるために、中心インサート１０２は、導電性材料（例えば、アルミニウム）とし、外側インサート１０４は、絶縁材料（例えば、アルミナ等のセラミック）とする。中心インサート１０２をこのように導電性とすることによって、ＲＦ電流のためのインピーダンス経路が遥かに低くなり、マスク１８の中心でのイオンエネルギー及びエッチングレートを押し上げる。一方、絶縁外側インサート１０４は、高いインピーダンスを呈し、これによって、マスク１８周囲でエッチングレートが減少する。この組み合わせによって、エッチングレート分布が改善されて、より均一とさせる。この特徴があると、内側及び外側コイルアンテナ２０、２２に印加される相対ＲＦ電力レベルを調整することにより、エッチングレート分布の微調整を行うことができる。均一なエッチングレート分布を達成するのに必要なプラズマイオン密度の動径分布における変化が、非常に少ない量まで減じ、内側と外側コイル２０、２２の間のＲＦ電力配分の能力内にあり、均一なエッチングレート分布が達成される。図３は、内側インサート１０２と外側インサート１０４の平面図である。変形実施形態において、インサート１０２、１０４は、異なる誘電率（電気的誘電率）を有する絶縁体であってよい。図４及び５に、この概念による詳細を示す。徐々に異なる電気的特性の４つの同心リング１０２、１０４、１０６、１０８を用いて、エッチングレート分布をより均一にしている。図６及び７に、カソード４４のＲＦ電気的特性の分布のリアルタムでの調整を行う変形実施形態を示す。プランジャ１１０は、カソード４４の中心内部の中空シリンダ１１４内の可動アルミニウムプレート１１２の軸位置を調整する。アルミニウムプレート１１２は、アルミニウムプラトー４４ａの残部と電気的に接触する。絶縁体（例えば、セラミック）上フィルム１１６で、カソード４４の上部をカバーすることができる。アルミニウムプレート１１２を、シリンダ１４の上部近くに押すと、カソード４４の中心領域を通る電気的インピーダンスが減少して、マスク１８の中心でのエッチングレートが上昇する。逆に、アルミニウムプレート１１２を、マスク１８から離れるように、シリンダ１１４の下方に動かすと、マスク中心でのエッチングレートは減少する。プランジャ１１０の軸方向の動きを制御するアクチュエータ１１８は、プロセスコントローラ６０（図１）により管理されて、エッチングレート分布を調整して、均一性を最大化する、又は不均一性を補うことができる。 The problem of very low center etch rate distribution across the entire surface of mask 18 is solved by changing the distribution of the electrical properties (eg, electrical permittivity) of cathode plateau 44a. This is accomplished in one embodiment by providing a central insert 102 and a surrounding outer insert 104 on the top surface of the plateau 44a. The two inserts form a continuous flat surface with the pedestal ring 52 and are made of electrically different materials. For example, in order to reduce the tendency for the etch rate distribution to be very low at the center, the center insert 102 is made of a conductive material (eg, aluminum) and the outer insert 104 is made of an insulating material (eg, a ceramic such as alumina). To do. By making the center insert 102 conductive in this manner, the impedance path for the RF current is much lower and boosts the ion energy and etch rate at the center of the mask 18. On the other hand, the insulating outer insert 104 exhibits a high impedance, which reduces the etch rate around the mask 18. This combination improves the etching rate distribution and makes it more uniform. With this feature, the etching rate distribution can be finely adjusted by adjusting the relative RF power levels applied to the inner and outer coil antennas 20,22. Changes in the radial distribution of plasma ion density necessary to achieve a uniform etch rate distribution are reduced to a very small amount, within the capability of RF power distribution between the inner and outer coils 20, 22, and uniform. Etch rate distribution is achieved. FIG. 3 is a plan view of the inner insert 102 and the outer insert 104. In an alternative embodiment, the inserts 102, 104 may be insulators having different dielectric constants (electrical dielectric constants). 4 and 5 show the details of this concept. The four concentric rings 102, 104, 106, 108 with gradually different electrical characteristics are used to make the etching rate distribution more uniform. 6 and 7 show a modified embodiment in which real-time adjustment of the distribution of the RF electrical characteristics of the cathode 44 is performed. The plunger 110 adjusts the axial position of the movable aluminum plate 112 in the hollow cylinder 114 inside the cathode 44. The aluminum plate 112 is in electrical contact with the remainder of the aluminum plateau 44a. An insulator (eg, ceramic) top film 116 can cover the top of the cathode 44. Pushing the aluminum plate 112 near the top of the cylinder 14 reduces the electrical impedance through the central region of the cathode 44 and increases the etch rate at the center of the mask 18. Conversely, when the aluminum plate 112 is moved downward from the cylinder 114 away from the mask 18, the etching rate at the center of the mask decreases. An actuator 118 that controls the axial movement of the plunger 110 can be managed by the process controller 60 (FIG. 1) to adjust the etch rate distribution to maximize uniformity or compensate for non-uniformity. .

エッチングレートモニタリング及びマスク裏側からの終点検出
マスクのエッチング深さ又は限界寸法を測定するために、エッチングプロセスを周期的に中断するという高い製造コストを、カソード４４を通した、且つマスク又は基板１８の裏側を通した光学的センシングを用いることにより、減らす、又は排除する。かかる周期的測定を実施するには、フォトレジストに対するエッチング選択性が乏しいために、エッチングプロセスの中断が必要とされてきた。通常、マスク材料は、フォトレジストよりも遅くエッチングされる。この問題は、一般的に、フォトレジストの厚い層をマスクに堆積することにより対処されているが、レジストの高レートのエッチングは、フォトレジスト表面をランダムに不均一又は粗いものとさせる。この粗さは、フォトレジストを通過する光に影響して、限界寸法又はエッチング深さの光学測定にノイズを招く。従って、フォトレジストは、各周期測定のために一時的に取り除いて、確実にノイズフリーの光学測定をする。中断されたマスクエッチングプロセスを再スタートする前に、フォトレジストの再堆積及びフォトレジストへのレチクルパターンの再描画が必要となる。 Etch rate monitoring and endpoint detection from the back side of the mask The high manufacturing cost of periodically interrupting the etching process to measure the etching depth or critical dimension of the mask, through the cathode 44 and of the mask or substrate 18 Reduce or eliminate by using optical sensing through the backside. Performing such periodic measurements has required interruption of the etching process due to poor etch selectivity to the photoresist. Usually, the mask material is etched later than the photoresist. This problem is generally addressed by depositing a thick layer of photoresist on the mask, but high rate etching of the resist causes the photoresist surface to be randomly non-uniform or rough. This roughness affects the light passing through the photoresist and introduces noise in the optical measurement of critical dimensions or etch depth. Therefore, the photoresist is temporarily removed for each period measurement to ensure noise-free optical measurement. Prior to restarting the interrupted mask etch process, it is necessary to re-deposit the photoresist and redraw the reticle pattern on the photoresist.

図８に示すマスクエッチングプラズマリアクタは、これらの問題を排除して、全エッチングプロセス中、限界寸法の連続測定又はエッチング深さの測定を可能とする。一方、マスク又は基板１８は、カソード４４内に提供された裏側光学測定装置を用いて、マスクサポート台座１６の適所に配置されたままである。裏側測定装置は、一般的に水晶であるマスク基板１８の光学的に透明な性質を利用している。その上に堆積される薄膜（ケイ化クロム又はモリブデン等）は不透明であってよいが、マスク１８のレチクルパターンを画定するパターン化開口部の形成は、光学的にセンシングすることができる。かかる層により反射される、又はかかる層を通って伝わる光強度の変化は、カソード４４を通したマスク裏側で測定される。この測定を用いて、エッチングプロセス終点検出を実施してよい。水晶材料をエッチングする時は、カソード４４を通してマスク裏側で測定される光学干渉をセンシングして、エッチングプロセス中、リアルタイムでエッチング深さ測定を実施してよい。１つの利点は、マスク裏側からセンシングされた画像又は光信号が、フォトレジストノイズに影響されない、又は、かかる測定をマスク１８の上面（フォトレジスト側）から実施しようとするのに比べて、少なくとも影響が非常に少ないということである。 The mask etch plasma reactor shown in FIG. 8 eliminates these problems and allows continuous measurement of critical dimensions or measurement of etch depth during the entire etching process. Meanwhile, the mask or substrate 18 remains in place on the mask support pedestal 16 using the backside optical measurement device provided within the cathode 44. The back side measuring device utilizes the optically transparent nature of the mask substrate 18 which is generally quartz. The thin film deposited thereon (such as chromium silicide or molybdenum) may be opaque, but the formation of the patterned openings that define the reticle pattern of the mask 18 can be optically sensed. The change in light intensity reflected by or transmitted through such a layer is measured behind the mask through the cathode 44. This measurement may be used to perform etch process endpoint detection. When etching quartz material, optical depth measured on the back side of the mask through the cathode 44 may be sensed to perform etch depth measurements in real time during the etching process. One advantage is that the image or optical signal sensed from the back side of the mask is not affected by photoresist noise, or at least affected compared to trying to perform such a measurement from the top surface of the mask 18 (the photoresist side). There is very little.

これらの目的のために、図８のリアクタは、カソード４４の上面内にリセス１２０を有しており、そこには、レンズ１２２が収容されていて、光軸がマスク又は基板１８の裏側に向いている。レンズ１２２に対して小さな直径を有する一対の光ファイバー１２４、１２６は、レンズ１２２近傍又はそれに接触する端部１２４ａ、１２６ａを有しており、両方共、レンズ１２２の光軸で互いに隣に並んでいる。図８に示した光ファイバー１２４、１２６は、夫々、実際には、光ファイバーの小束であってよい。光ファイバー１２４は、光源１２８に結合した他端１２４ｂを有している。光源は、マスク１８が透明である波長、一般的に、水晶マスクについては、可視波長の光を放出する。干渉深さ測定の場合には、光源１２８の波長スペクトルを選択して、マスク１８のレチクルパターンの局所コヒーレンスを促進する。約４５ｎｍのエッチングされたマスク構造における周期的フィーチャー（又は１ミクロン未満の周期フィーチャーサイズ）については、光源１２８が可視光スペクトルを放射する場合に、この要件が満たされる。光ファイバー１２６は、光受信器１３０に結合した他端１２６ｂを有する。単純な終点検出の場合には、光受信器１３０は単に光強度を検出すればよい。限界寸法（例えば、線幅）測定の場合には、光受信器１３０は、レンズ１２２の視野内のエッチングされた線の画像をセンシングしてよい。これから、線幅が求められる。エッチング深さ測定の場合には、光受信器１３０は、干渉パターン又は干渉フリンジを検出してよい。これから、エッチング深さが求められる（すなわち、干渉又は回折パターンから推論される、又は干渉フリンジの計数から計算される）。他の実施形態において、光受信器１３０は、多波長干渉測定を実施するためのスペクトロメータを含んでいてよい。これから、エッチング深さが推論又は計算される。かかる判定のために、プロセスコントローラ６０は、光受信器からの光学信号を処理可能な光学信号プロセッサ１３２を含む。かかる光学信号処理は、周囲光強度変化から各プロセス終点検出を実施する、光受信器１３０によりセンシングされた二次元画像から限界寸法を測定する、干渉フリンジの計数によりエッチング深さを計算する、多波長干渉スペクトルからエッチング深さを判定する（この場合は、光受信器１３０はスペクトロメータからなる）のうち１つを含む（特定の実施に応じて）。或いは、かかるスペクトロメータを用いて、ウエハ裏側から発光分析により、プラズマにより放出され、透明マスク１８を通して伝達された光を用いて、エッチングプロセス終点検出を実施してよい。この場合には、光源１２８は用いない。 For these purposes, the reactor of FIG. 8 has a recess 120 in the upper surface of the cathode 44, in which a lens 122 is housed, with the optical axis facing the back side of the mask or substrate 18. ing. A pair of optical fibers 124 and 126 having a small diameter with respect to the lens 122 have end portions 124a and 126a in the vicinity of or in contact with the lens 122, and both are arranged next to each other along the optical axis of the lens 122. . Each of the optical fibers 124 and 126 shown in FIG. 8 may actually be a small bundle of optical fibers. The optical fiber 124 has a second end 124 b coupled to the light source 128. The light source emits light at a wavelength at which the mask 18 is transparent, typically a visible wavelength for a quartz mask. For interference depth measurement, the wavelength spectrum of the light source 128 is selected to promote local coherence of the reticle pattern of the mask 18. For periodic features (or periodic feature sizes less than 1 micron) in an etched mask structure of about 45 nm, this requirement is met when the light source 128 emits a visible light spectrum. The optical fiber 126 has a second end 126 b coupled to the optical receiver 130. In the case of simple end point detection, the optical receiver 130 may simply detect the light intensity. In the case of a critical dimension (eg, line width) measurement, the optical receiver 130 may sense an image of an etched line in the field of view of the lens 122. From this, the line width is determined. In the case of etching depth measurement, the optical receiver 130 may detect an interference pattern or interference fringe. From this, the etch depth is determined (ie inferred from the interference or diffraction pattern or calculated from the interference fringe count). In other embodiments, the optical receiver 130 may include a spectrometer for performing multi-wavelength interference measurements. From this, the etch depth is inferred or calculated. For such determination, the process controller 60 includes an optical signal processor 132 that can process the optical signal from the optical receiver. Such optical signal processing performs each process end point detection from ambient light intensity changes, measures critical dimensions from a two-dimensional image sensed by the optical receiver 130, calculates the etch depth by counting interference fringes, The etch depth is determined from the wavelength interference spectrum (in this case, the optical receiver 130 comprises a spectrometer) (depending on the particular implementation). Alternatively, using such a spectrometer, the end point of the etching process may be detected using light emitted by plasma from the backside of the wafer by light emission analysis and transmitted through the transparent mask 18. In this case, the light source 128 is not used.

プロセスコントローラ６０は、光学信号プロセッサ１３２からのプロセス終点検出情報（又はエッチング深さ測定情報）に反応して、ＲＦジェネレータ２４、２６、４８及びウエハ取扱い装置６１をはじめとするプラズマリアクタの様々な構成要素を制御する。一般的に、プロセスコントローラ６０は、エッチングプロセスを停止して、エッチングプロセス終点に達したら、マスク１８を台座１６から除去する。 The process controller 60 responds to the process end point detection information (or etching depth measurement information) from the optical signal processor 132 in response to various configurations of the plasma reactor including the RF generators 24, 26, and 48 and the wafer handling device 61. Control elements. Generally, the process controller 60 stops the etching process and removes the mask 18 from the pedestal 16 when the etching process end point is reached.

図９は、クロムエッチングプロセス中、時間の関数として、マスクの上（フォトレジストコート）側からセンシングされた周囲反射光強度を示すグラフである（水晶マスク表面のクロム薄膜が、マスクレチクルパターンに従ってエッチングされる）。図９のグラフに示した強度の大きな振れは、フォトレジスト層の上面の粗さにより誘導されるノイズを表している。破線は、ノイズ内に隠れたステップ関数信号を表している。ステップ関数は、クロムエッチングプロセス終点と一致している。図１０は、図８のリアクタのカソード４４を通して、ウエハ裏側から行った同じ測定のグラフである。光受信器１３０が反射光レベルをセンシングしている。フォトレジスト誘導ノイズは大幅に減じ、終点定義ステップ関数が、光学データにおいて明らかに表れている。ステップ関数の端部は、エッチングプロセスがクロム薄膜の底部に達した際に、反射光強度が降下する遷移点を示している。この点で、クロムの反射表面積が急に減少する。 FIG. 9 is a graph showing ambient reflected light intensity sensed from the top (photoresist coating) side of the mask as a function of time during the chrome etching process (the chrome thin film on the quartz mask surface is etched according to the mask reticle pattern). ) The large fluctuation shown in the graph of FIG. 9 represents noise induced by the roughness of the upper surface of the photoresist layer. A broken line represents a step function signal hidden in noise. The step function is consistent with the end point of the chrome etching process. FIG. 10 is a graph of the same measurements taken from the backside of the wafer through the cathode 44 of the reactor of FIG. The optical receiver 130 senses the reflected light level. The photoresist induced noise is greatly reduced and the endpoint definition step function is clearly visible in the optical data. The end of the step function indicates the transition point where the reflected light intensity drops when the etching process reaches the bottom of the chromium thin film. At this point, the reflective surface area of chrome suddenly decreases.

図１１及び１２は、経時での（又は、同じく、間隔をあけた）光強度のグラフであり、図１２においては、光受信器１３０によりセンシングされている。光強度の周期ピークは、干渉フリンジに対応しており、その間隔が、エッチング深さ、又は、透明水晶マスク基板１８でエッチングされた近接した間隔の周期的なフィーチャーの異なる表面間の厚さの差を決める。図１１は、干渉フリンジ検出を損なう激しいフォトレジスト誘導ノイズコンポーネントのある、マスクの上側からフォトレジストを通してセンシングされた強度を示す。図１２は、図８の光学受信器１３０によりマスク裏側を通してセンシングされた強度を示す。フォトレジスト誘導ノイズは殆んどない。 FIGS. 11 and 12 are graphs of light intensity over time (or equally spaced), as sensed by the optical receiver 130 in FIG. The periodic peak of light intensity corresponds to an interference fringe, the spacing of which is the depth of the etch or the thickness between different surfaces of the periodically spaced periodic features etched in the transparent quartz mask substrate 18. Determine the difference. FIG. 11 shows the intensity sensed through the photoresist from the top of the mask with severe photoresist induced noise components that impair interference fringe detection. FIG. 12 shows the intensity sensed through the back of the mask by the optical receiver 130 of FIG. There is little photoresist induced noise.

図１３は、光受信器１３０がスペクトロメータからなり、光源１２８が波長のスペクトルを生成する場合の、波長の関数としての光強度を表すグラフである。図１３のグラフの強度スペクトルの挙動は、透明マスク１８で周期的に間隔のあいたサブミクロンフィーチャーにおいて異なる深さの表面から反射した光間に、干渉の影響が生じている場合に特有である。低波長では、ピークはかなり周期的で、均一な間隔である。顕著な光学的影響は干渉である。高波長では、マスク１８の周期的フィーチャー間の局所コヒーレンスは強くなく、回折の影響が、波長の増加により益々大きくなる。これによって、高波長での強度挙動が、図１３に示す通り、あまり均一な間隔でなく、より複雑になる。図１３のピークの間隔は、特に低波長では、エッチング深さの関数であり、ピーク間の間隔から推察される。 FIG. 13 is a graph showing the light intensity as a function of wavelength when the optical receiver 130 is a spectrometer and the light source 128 generates a spectrum of wavelengths. The behavior of the intensity spectrum in the graph of FIG. 13 is unique when interference effects occur between light reflected from different depth surfaces in sub-micron features periodically spaced by the transparent mask 18. At low wavelengths, the peaks are fairly periodic and are evenly spaced. A significant optical effect is interference. At high wavelengths, the local coherence between the periodic features of the mask 18 is not strong and the effects of diffraction become increasingly greater with increasing wavelength. As a result, the intensity behavior at high wavelengths becomes more complicated rather than very uniform as shown in FIG. The peak spacing in FIG. 13 is a function of the etching depth, especially at low wavelengths, and is inferred from the spacing between peaks.

図１４は、図８のリアクタの実施形態を示す。光受信器１３０は、周囲光強度検出器であり、光学信号プロセッサ１３２はプログラムされて、図１０の終点検出グラフに対応する、全体の反射光強度における大きな湾曲（ステップ関数）を探す。本実施形態の光源１２８は、任意の好適な光源とすることができる。或いは、光源１２８は省くことができ、光センサ１３０が、透明マスク又は基板１８を通して伝達されるプラズマからの光に単純に応答するようにする。 FIG. 14 shows an embodiment of the reactor of FIG. The optical receiver 130 is an ambient light intensity detector and the optical signal processor 132 is programmed to look for a large curve (step function) in the total reflected light intensity corresponding to the endpoint detection graph of FIG. The light source 128 of the present embodiment can be any suitable light source. Alternatively, the light source 128 can be omitted and the light sensor 130 simply responds to light from the plasma transmitted through the transparent mask or substrate 18.

図１５は、光受信器１３０が、干渉フリンジを決定するために、レンズ１２２により十分に集光された干渉フリンジ検出器であり、光学信号プロセッサ１３２は、干渉フリンジを計数するようプログラムされていて（例えば、図１２に示すタイプの強度対時間データから）、透明水晶マスク１８におけるエッチング深さが計算される。この計算によって、殆んど瞬間的なエッチング深さが得られる。これを、ロジック２００により、メモリ２０２にストアされたユーザー定義のターゲット深さと比較する。ロジック２００は、従来の数値整合又は最小ルーチンを用いて、ストアされた値と測定された深さ値の間の整合性を検出する。整合によって、ロジック２００が、プロセスコントローラ６０にエッチング終点のフラグをたてる。 FIG. 15 is an interference fringe detector in which the optical receiver 130 is sufficiently focused by the lens 122 to determine the interference fringes, and the optical signal processor 132 is programmed to count the interference fringes. The etch depth in the transparent quartz mask 18 is calculated (eg, from intensity versus time data of the type shown in FIG. 12). This calculation gives an almost instantaneous etch depth. This is compared by logic 200 with a user-defined target depth stored in memory 202. The logic 200 detects consistency between the stored value and the measured depth value using conventional numerical matching or minimal routines. Due to the matching, the logic 200 flags an etching end point in the process controller 60.

図１６は、透明水晶マスク又は基板１８におけるエッチング深さを測定又は求めるために、図１３の干渉分光技術を用いた図８のリアクタの実施形態を示す。この場合、光源１２８は、可視範囲の多波長又はスペクトルを放出する（約数百ナノメートル以下の周期マスクフィーチャーサイズについて）。光受信器１３０はスペクトロメータである。信号調節器とアナログ−デジタルコンバータ２２０が、スペクトロメータ１３０により集められたスペクトル情報（図１３のグラフに対応する）を、光学信号プロセッサ１３２が処理可能なデジタルデータに変換する。終点検出を実施することのできる１つのモードは、上述した通り、図１３に示したデータの低波長範囲において周期ピーク間の間隔からエッチング深さを計算することである。比較ロジック２００は、瞬間的に測定したエッチング深さを、メモリ２０２にストアされたユーザー定義のターゲット深さと比較して、エッチングプロセス終点に達しているかどうか判断することができる。他のモードにおいて、比較ロジック２００は、スペクトロメータ１３０の瞬間的な出力を表すデジタル的に表された波長スペクトル（図１３のグラフに対応する）を、所望のエッチング深さに対応する既知のスペクトルと比較するのに十分に強固なものである。この既知のスペクトルは、メモリ２０２にストアされていてもよい。比較ロジック２００により検出された、測定されたスペクトルと、ストアされたスペクトル間の整合、又は近似の整合により、エッチングプロセス終点フラグがプロセスコントローラ６０に送信される。 FIG. 16 shows an embodiment of the reactor of FIG. 8 using the interferometry technique of FIG. 13 to measure or determine the etch depth in the transparent quartz mask or substrate 18. In this case, the light source 128 emits multiple wavelengths or spectra in the visible range (for periodic mask feature sizes of about a few hundred nanometers or less). The optical receiver 130 is a spectrometer. A signal conditioner and analog to digital converter 220 converts the spectral information collected by the spectrometer 130 (corresponding to the graph of FIG. 13) into digital data that can be processed by the optical signal processor 132. One mode in which end point detection can be performed is to calculate the etching depth from the interval between periodic peaks in the low wavelength range of the data shown in FIG. 13, as described above. Comparison logic 200 may compare the instantaneous measured etch depth with a user-defined target depth stored in memory 202 to determine if the etch process endpoint has been reached. In other modes, the comparison logic 200 converts the digitally represented wavelength spectrum (corresponding to the graph of FIG. 13) representing the instantaneous output of the spectrometer 130 into a known spectrum corresponding to the desired etch depth. It is strong enough to compare with. This known spectrum may be stored in the memory 202. An etch process end-point flag is sent to the process controller 60 by a match or approximate match between the measured spectrum and the stored spectrum detected by the comparison logic 200.

図１７は、図８のリアクタの実施形態を示し、光学受信器１３０が、チャンバ内のプラズマにより放出された光学放射線から放出線を区別することのできる発光スペクトロメータであり、発光分析（ＯＥＳ）が実施される。プロセッサ１３２は、エッチングされている層の材料を示す化学種に対応する選択した光学線の強度を追跡する（又は消失を検出する）ようプログラムされたＯＥＳプロセッサである。所定の遷移（例えば、クロムエッチングプロセス中のＯＥＳスペクトルにおけるクロム波長線の消失）の際、プロセッサ１３２は、エッチングプロセス終点検出フラグをプロセスコントローラ６０に送信する。 FIG. 17 shows an embodiment of the reactor of FIG. 8, wherein the optical receiver 130 is an emission spectrometer that can distinguish emission lines from the optical radiation emitted by the plasma in the chamber, and emission analysis (OES). Is implemented. The processor 132 is an OES processor programmed to track (or detect disappearance) the intensity of a selected optical line corresponding to a chemical species indicative of the material of the layer being etched. Upon a predetermined transition (eg, the disappearance of the chrome wavelength line in the OES spectrum during the chrome etch process), the processor 132 sends an etch process endpoint detection flag to the process controller 60.

図１８は、カソード４４の表面に各間隔のあいたリセス２３１、２３３に一対のレンズ２３０、２３２を有するようにして構築した実施形態を示す。レンズ２３０、２３２は集光されて干渉フリンジを決定し、集光された光は、各レンズ２３０、２３２に対向又は接触する各光ファイバー２３４、２３６により伝えられる。光ファイバー２３４、２３６は、干渉検出器２３８（フリンジ検出器又はスペクトロメータのいずれかであってよい）に結合されている。検出器２３８は、プロセスコントローラ６０に結合された出力を有している。レンズ２３０、２３２は、光ファイバー２４２、２４４を通して、光源２４０から光を受ける。この光は、マスク１８の上面からレンズ２３０、２３２へ反射して戻り、光ファイバー２３４、２３６により検出器２３８に伝えられる。更に、図１８の実施形態は、光ファイバー２５２を通して、ＯＥＳスペクトロメータ２５４の入力に結合された第３のレンズ２５０を収容する第３のリセス２４９をカソード表面に有している。ＯＥＳプロセッサ２５６は、ＯＥＳスペクトロメータ２５４の出力を処理して、終点検出を実施し、プロセスコントローラ６０に結果を伝達する。図１８の実施形態のカソード４４を図１９に示す。各レンズ２３０、２３２、２５０を収容する３つのリセス２３１、２３３、２４９が示されている。図２０に、レンズ２３０、２３２、２５０をサポートする設備プレート４６光学装置（図示せず）内に収容するための対応の穴２６０、２６１、２６２を示す。図２１は、光ファイバーを台座１６内側のレンズに結合するのを示す断面図である。 FIG. 18 shows an embodiment constructed by having a pair of lenses 230, 232 in recesses 231, 233 spaced apart on the surface of the cathode 44. The lenses 230 and 232 are collected to determine an interference fringe, and the collected light is transmitted by each optical fiber 234 and 236 that faces or contacts each lens 230 and 232. The optical fibers 234, 236 are coupled to an interference detector 238 (which can be either a fringe detector or a spectrometer). Detector 238 has an output coupled to process controller 60. The lenses 230 and 232 receive light from the light source 240 through the optical fibers 242 and 244. This light is reflected back from the upper surface of the mask 18 to the lenses 230 and 232 and transmitted to the detector 238 through the optical fibers 234 and 236. Further, the embodiment of FIG. 18 has a third recess 249 on the cathode surface that houses a third lens 250 that is coupled through an optical fiber 252 to the input of an OES spectrometer 254. The OES processor 256 processes the output of the OES spectrometer 254 to perform end point detection and communicate the result to the process controller 60. The cathode 44 of the embodiment of FIG. 18 is shown in FIG. Three recesses 231, 233, 249 that house each lens 230, 232, 250 are shown. FIG. 20 shows corresponding holes 260, 261, 262 for receiving in an equipment plate 46 optic (not shown) that supports the lenses 230, 232, 250. FIG. 21 is a cross-sectional view showing coupling of an optical fiber to a lens inside the pedestal 16.

図１６、１７及び１８のリアクタは、スペクトロメータ１３０（図１６及び１７）及び２５４（図１８）を用いるとして説明してきたが、スペクトロメータ１３０又は２５４は、所定の波長まで調整された１本以上の光波長フィルタに代えてもよい。かかる光波長フィルタを夫々、光電子増倍管と組み合わせて、信号振幅を向上してもよい。 Although the reactors of FIGS. 16, 17 and 18 have been described as using spectrometers 130 (FIGS. 16 and 17) and 254 (FIG. 18), one or more spectrometers 130 or 254 are tuned to a predetermined wavelength. The optical wavelength filter may be replaced. Each of these optical wavelength filters may be combined with a photomultiplier tube to improve the signal amplitude.

裏側終点検出マスクエッチングプロセス
図２２Ａ及び２２Ｂは、マスクの水晶材料においてレチクルパターンをエッチングするプロセスを示す。図２２Ａでは、水晶マスク基板２１０が、間隔のあいた線２１４の周期構造とフォトレジスト層２１２に画定された開口部２１６とを有するフォトレジスト層２１２でカバーされている。図１５又は１６のリアクタにおいて、ＣＨＦ３＋ＣＦ４＋Ａｒの水晶エッチングプロセスガスがチャンバ１０に導入され、電力は、ＲＦジェネレータ２４、２６及び４８により印加され、水晶材料は、フォトレジスト層２１２に形成された開口部２１６内でエッチングされる。水晶のエッチング深さは、水晶基板２１０のエッチングされた上表面から反射した光２１８と、エッチングされていない上表面から反射した光２１９の間の干渉により連続的に測定される。エッチングプロセスは、所望のエッチング深さに達すると直ぐに停止される（図２２Ａ）。次に、フォトレジストを除去して、所望のマスクを作成する（図２２Ｂ）。 Backside Endpoint Detection Mask Etching Process FIGS. 22A and 22B illustrate a process for etching a reticle pattern in the mask quartz material. In FIG. 22A, the quartz mask substrate 210 is covered with a photoresist layer 212 having a periodic structure of spaced lines 214 and openings 216 defined in the photoresist layer 212. In the reactor of FIG. 15 or 16, a CHF 3 + CF 4 + Ar crystal etching process gas is introduced into the chamber 10, power is applied by the RF generators 24, 26 and 48, and the crystal material is an opening 216 formed in the photoresist layer 212. Etched in. The crystal etch depth is continuously measured by the interference between the light 218 reflected from the etched upper surface of the quartz substrate 210 and the light 219 reflected from the unetched upper surface. The etching process is stopped as soon as the desired etching depth is reached (FIG. 22A). Next, the photoresist is removed to form a desired mask (FIG. 22B).

図２３Ａ〜２３Ｅは、下にある水晶マスク基板２１０、ケイ化モリブデン層２６０、（オキシ窒化ケイ素モリブデンを含有）、クロム層２６２、酸化クロム反射防止コーティング２６４及び開口部２６８が形成されたフォトレジスト層２６６からなる３層マスク構造をエッチングするプロセスを示す（図２３Ａ）。図２３Ｂのステップにおいて、クロム層２６２及び反射防止コーティング２６４は、単純な反射率終点検出（図１４のチャンバ）又はＯＥＳ終点検出（図１７のチャンバ）を有するプラズマリアクタチャンバで、Ｃｌ２＋Ｏ２＋ＣＦ４等のクロムエッチングプロセスを用いてエッチングされる。フォトレジスト層２６６を除去する（図２３Ｃ）。ケイ化モリブデン層２６０を、ＣＦ６＋Ｃｌ２等のケイ化モリブデンのエッチング液であるプロセスガスを用い、ハードマスクとしてクロム層２６２を用いて、図２３Ｄに示すようにエッチングする。このステップを、図１４又は図１７のチャンバ等、単純な周囲反射率により、又はＯＥＳ終点検出により、終点検出器を有するプラズマリアクタで実施する。図２３Ｅにおいて、クロム層２６２及び酸化クロム反射防止コーティング２６４は、ＣＨ３＋ＣＦ４＋Ａｒ等のクロムエッチングプロセスを用いて除去される。このステップは、エッチング深さ測定なしで、単純な終点検出器を有する図１４又は１７のリアクタを用いて実施することができる。これによって、レチクルパターンを画定するケイ化モリブデンの上を覆う層を備えた水晶マスク基板が残る。 FIGS. 23A-23E show a photoresist layer with an underlying quartz mask substrate 210, molybdenum silicide layer 260 (containing silicon molybdenum oxynitride), a chromium layer 262, a chromium oxide antireflective coating 264, and an opening 268. A process for etching a three-layer mask structure of 266 is shown (FIG. 23A). In the step of FIG. 23B, the chromium layer 262 and the anti-reflective coating 264 are etched in a plasma reactor chamber with simple reflectance endpoint detection (chamber in FIG. 14) or OES endpoint detection (chamber in FIG. Etched using process. The photoresist layer 266 is removed (FIG. 23C). The molybdenum silicide layer 260 is etched as shown in FIG. 23D using a process gas which is an etching solution of molybdenum silicide such as CF 6 + Cl 2 and using the chromium layer 262 as a hard mask. This step is performed in a plasma reactor with an endpoint detector, such as by the simple ambient reflectivity, or by OES endpoint detection, such as the chamber of FIG. In FIG. 23E, the chromium layer 262 and the chromium oxide anti-reflective coating 264 are removed using a chromium etching process such as CH 3 + CF 4 + Ar. This step can be performed using the reactor of FIG. 14 or 17 with a simple endpoint detector without etching depth measurement. This leaves a quartz mask substrate with a layer overlying the molybdenum silicide defining the reticle pattern.

図２４Ａ〜２４Ｅは、露出した水晶の透明水晶マスク側面周期間隔に周期クロム線からなるバイナリマスクを製造するプロセスを示す。露出した水晶間隔が交互に、透過光が所望の角度（例えば、１８０度）により位相シフトされる深さまでエッチングされる。図２４Ａは、水晶マスク基板３００、クロム層３０２、酸化クロム反射防止コーティング３０４及びフォトレジスト層３０６からなる初期構造を示す。図２４Ｂのステップにおいて、クロム及び酸化クロム層３０２、３０４は、図１４又は１７のチャンバのようなリアクタチャンバにおいて、Ｃｌ２＋Ｏ２＋ＣＦ４のプロセスガス中でエッチングされる。図２４Ｃのステップにおいて、フォトレジスト層３０６は除去され、その後、水晶マスク基板３００の露出部分が、図２４Ｄに示す通り、ＣＨＦ３＋ＣＦ４＋Ａｒの水晶エッチングプロセスガスにおいてエッチングされる。図２４Ｄの水晶エッチングステップは、図１５又は１６のチャンバのような、水晶マスク基板３００のエッチング深さをセンシング又はモニタリングすることのできるリアクタチャンバにおいて実施される。エッチングプロセス中、瞬間のエッチング深さが連続的にモニターされ、マスク３００でターゲットエッチング深さに達すると直ぐにエッチングプロセスが停止される。最終結果を図２４Ｅに示す。 24A-24E illustrate a process for manufacturing a binary mask made of periodic chrome lines at the exposed quartz transparent quartz mask side-face periodic intervals. The exposed quartz spacing is alternately etched to a depth where the transmitted light is phase shifted by a desired angle (eg, 180 degrees). FIG. 24A shows an initial structure consisting of a quartz mask substrate 300, a chromium layer 302, a chromium oxide antireflective coating 304 and a photoresist layer 306. In the step of FIG. 24B, the chromium and chromium oxide layers 302, 304 are etched in a process gas of Cl2 + O2 + CF4 in a reactor chamber such as the chamber of FIG. In the step of FIG. 24C, the photoresist layer 306 is removed, and then the exposed portion of the quartz mask substrate 300 is etched in a CHF 3 + CF 4 + Ar quartz etching process gas, as shown in FIG. 24D. The crystal etching step of FIG. 24D is performed in a reactor chamber that can sense or monitor the etching depth of the crystal mask substrate 300, such as the chamber of FIG. 15 or 16. During the etching process, the instantaneous etching depth is continuously monitored and as soon as the target etching depth is reached with the mask 300, the etching process is stopped. The final result is shown in FIG. 24E.

マスク表面全体のエッチングレート分布の連続モニタリング
図２５及び２６は、図１のウエハサポート台座１６の実施形態を示す。カソード４４の上面に、裏側エッチング深さセンシング要素（レンズ及び光ファイバー）のマトリックスを備えている。エッチングプロセスを中断したり、その他マスク基板を妨げることなく、エッチングプロセス中、マスク又は基板の全表面にわたって、エッチングレート分布又はエッチング深さ分布の瞬時の画像又はサンプルが連続的に提供される。アルミニウムプラトー４４ａは、その上面に開口部３２０のマトリックスを有しており、各開口部は、マスク基板３００の裏側に向いているレンズ３２２を保持している。光源３２４は、各レンズ３２２に結合した出力光ファイバー３２６を通して光を提供する。レンズ３２２は、干渉フリンジを決定する十分な集光を提供する。フリンジ計数を促進するセンサか、スペクトロメータのいずれかであってよい干渉検出器３２８は、各レンズ２３２に結合した入力光ファイバー３３０に結合している。スイッチ又はマルチプレクサ３３２は、各入力光ファイバー３３０から連続的に検出器３２８へ光を入れる。図２５及び２６の装置が動作する３つのモードがある。第１のモードでは、レンズ３２２のうちの１つの視界におけるエッチング深さを、干渉フリンジ間の間隔から計算する。第２のモードでは、検出器３２８はスペクトロメータであり、レンズ３２２のうちの１つの視界におけるエッチング深さは、多波長干渉スペクトル（図１３に対応）の低波長ピーク間隔から計算される。第３のモードでは、多波長干渉スペクトルを、瞬間で検出し、対応のエッチング深さが既知のスペクトルのライブラリ３４０と比較する。エッチングレート分布は、エッチング深さ及び経過時間から計算される。この分布が、プロセスのエッチング不均一性を記録し、プロセスコントローラ１３２に提供される。コントローラ１３２は、リアクタの調整可能な特徴を調整することにより応答して、エッチングレート分布における不均一性を減少することができる。 Continuous Monitoring of Etch Rate Distribution over the Mask Surface FIGS. 25 and 26 show an embodiment of the wafer support pedestal 16 of FIG. On the top surface of the cathode 44 is provided a matrix of backside etch depth sensing elements (lenses and optical fibers). An instantaneous image or sample of the etch rate distribution or etch depth distribution is continuously provided over the entire surface of the mask or substrate during the etching process without interrupting the etching process or otherwise interfering with the mask substrate. The aluminum plateau 44 a has a matrix of openings 320 on its upper surface, and each opening holds a lens 322 facing the back side of the mask substrate 300. A light source 324 provides light through an output optical fiber 326 coupled to each lens 322. Lens 322 provides sufficient light collection to determine interference fringes. An interference detector 328, which can be either a sensor that facilitates fringe counting or a spectrometer, is coupled to an input optical fiber 330 that is coupled to each lens 232. A switch or multiplexer 332 continuously enters light from each input optical fiber 330 into the detector 328. There are three modes in which the apparatus of FIGS. 25 and 26 operates. In the first mode, the etching depth in the field of view of one of the lenses 322 is calculated from the spacing between the interference fringes. In the second mode, the detector 328 is a spectrometer and the etch depth in the field of view of one of the lenses 322 is calculated from the low wavelength peak spacing of the multi-wavelength interference spectrum (corresponding to FIG. 13). In the third mode, the multi-wavelength interference spectrum is detected instantaneously and compared with a library of spectra 340 with known corresponding etch depths. The etching rate distribution is calculated from the etching depth and elapsed time. This distribution records the etch non-uniformity of the process and is provided to the process controller 132. The controller 132 can reduce non-uniformities in the etch rate distribution in response by adjusting the tunable features of the reactor.

図２５及び２６の実施形態は、プラトー４４ａの上面においてエッチング深さセンサ又はレンズ３２２の３×３のマトリックスを有するものとして示されているが、かかるセンサの任意の数の行と列を用いて、マトリックスをｎ×ｍマトリックスとしてよい。ここで、ｍ及びｎは好適な整数である。 The embodiment of FIGS. 25 and 26 is shown as having a 3 × 3 matrix of etch depth sensors or lenses 322 on the top surface of the plateau 44a, but using any number of rows and columns of such sensors. The matrix may be an nxm matrix. Here, m and n are suitable integers.

一実施形態において、プロセスコントローラ１３２をプログラミングして、エッチングレート分布が中心が高いか、中心が低いか推定してよい（スペクトロメータ又はセンサ１３０により提供されるエッチングレート分布情報から）。プロセスコントローラ６０は、リアクタの特定の調整可能な特徴を調整することによってこの情報に応答して、不均一性を減少することができる。例えば、プロセスコントローラ６０は、内側と外側コイル２０、２２の間のＲＦ電力配分を変えてもよい。或いは、又は、これに加えて、プロセスコントローラ６０は、図６及び７のリアクタにおいて、可動アルミニウムプレート１１２の高さを変えてもよい。プラトー４４ａのエッチング深さセンシング要素のアレイ又はマトリックスからのフィードバックによって、プロセスコントローラ６０は、リアクタ調整可能要素の連続的な試行錯誤によりエッチングレート分布の均一性を改善することができる。 In one embodiment, the process controller 132 may be programmed to estimate whether the etch rate distribution is high center or low center (from etch rate distribution information provided by the spectrometer or sensor 130). In response to this information, the process controller 60 can reduce non-uniformities by adjusting certain adjustable features of the reactor. For example, the process controller 60 may change the RF power distribution between the inner and outer coils 20,22. Alternatively or in addition, the process controller 60 may change the height of the movable aluminum plate 112 in the reactor of FIGS. Feedback from an array or matrix of etch depth sensing elements in plateau 44a allows process controller 60 to improve etch rate distribution uniformity through continuous trial and error of reactor tunable elements.

図２７Ａは、リフトピン５６の一実施形態の側面図である。リフトピン５６は、第１の端部２７１０と第２の端部２７１５とを有する本体２７０５を含む。本体２７０５は、特に、ステンレス鋼、アルミニウム、セラミックス等のプロセスと適合した材料で作成してよい。一実施形態において、本体２７０５は、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）材料から形成される。一実施形態において、本体２７０５は、円形断面を有するシャフトを含み、第１の直径領域２７２５等の少なくとも１つの外径と、第２の直径領域２７３０Ａ及び第３の直径領域２８３０Ｂ等の１つ以上のこれより小さな外径領域とを有する。第２の直径領域２７３０Ａ及び第３の直径領域２７３０Ｂは、ショルダ２７３５により分離されていてよく、ショルダ２７３５は、第１の直径領域２７２５に実質的に等しい外径を有していてよい。一実施形態において、第２の端部２７１５は、第１の直径領域２７２５と、第２の直径領域２７３０Ａ及び第３の直径領域２７３０Ｂのうち少なくとも１つとの界面により画定される切欠き領域２７０８を有する。ある実施形態において、切欠き領域２７０８は、第１の直径領域２７２５と、ショルダ２７３５により分離された第２及び第３の直径領域２７３０Ａ、２７３０Ｂの界面を有する。 FIG. 27A is a side view of one embodiment of the lift pin 56. The lift pin 56 includes a body 2705 having a first end 2710 and a second end 2715. The body 2705 may be made of a material that is compatible with the process, such as stainless steel, aluminum, ceramics, among others. In one embodiment, the body 2705 is formed from an aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ) material. In one embodiment, the body 2705 includes a shaft having a circular cross section and includes at least one outer diameter, such as a first diameter region 2725, and one or more, such as a second diameter region 2730A and a third diameter region 2830B. And a smaller outer diameter region. The second diameter region 2730A and the third diameter region 2730B may be separated by a shoulder 2735, which may have an outer diameter that is substantially equal to the first diameter region 2725. In one embodiment, the second end 2715 has a notch region 2708 defined by an interface between the first diameter region 2725 and at least one of the second diameter region 2730A and the third diameter region 2730B. Have. In certain embodiments, the notch region 2708 has an interface between a first diameter region 2725 and second and third diameter regions 2730A, 2730B separated by a shoulder 2735.

切欠き領域２７０８は、図２Ａのリフトアセンブリ９０及び／又はリフトふいご９６との結合を促す。切欠き領域２７０８はまた、インジケータ又はゲージとして機能することにより交換も促して、リフトピン５６をリフトアセンブリ９０に配置する時を決める。単一直径を有する他のリフトピンは、モニタリング及び／又は周囲ゲージ機構を必要とし、それによって、交換中、リフトピンを正確に配置及び位置付けする。更に、他のリフトピンでは、リフトアセンブリ９０の結合を促すのに、周囲締結装置を必要とする。従って、ある用途において、切欠き領域２７０８は、リフトピン５６を交換する時、停止指示を与える。例えば、リフトピン５６をリフトアセンブリ９０に結合する時の触覚等である。他の実施形態において、切欠き領域２７０８は、リフトピン５６をリフトアセンブリ９０及び／又はリフトふいご９６に締結するための更なる機能を与える。 The notch region 2708 facilitates coupling with the lift assembly 90 and / or lift bellows 96 of FIG. 2A. The notch area 2708 also facilitates replacement by functioning as an indicator or gauge to determine when to place the lift pin 56 in the lift assembly 90. Other lift pins with a single diameter require monitoring and / or ambient gauge mechanisms, thereby accurately positioning and positioning the lift pins during replacement. Furthermore, other lift pins require a perimeter fastening device to facilitate the coupling of the lift assembly 90. Thus, in certain applications, the notch area 2708 provides a stop instruction when the lift pin 56 is replaced. For example, a tactile sense when the lift pin 56 is coupled to the lift assembly 90. In other embodiments, the notch region 2708 provides an additional function for fastening the lift pin 56 to the lift assembly 90 and / or lift bellows 96.

図２７Ｂは、図２７Ａからとった第２の端部２７１５の一部の分解側面図である。上述した通り、ショルダ２７３５は、第１の直径領域２７２５と実質的に等しい外径を有していてよく、第２及び第３の直径領域２７３０Ａ、２７３０Ｂは、第１の直径２７２５及びショルダ２７３５より僅かに小さい。一実施形態において、第２及び第３の直径領域２７３０Ａ、２７３０Ｂは実質的に等しいが、他の実施形態においては、第２及び第３の直径領域２７３０Ａ、２７３０Ｂは互いに僅かに異なる。第２の端部２７１５はまた、丸い端部を含み、これは、第１の半径２７４０Ａと第２の半径２７４０Ｂ等、２つの半径により画定される。一実施形態において、第２の半径２７４０Ｂは、第１の半径２７４０Ａより約４倍大きい。ある実施形態において、第１の端部２７１０と第２の端部２７１５の両方が、第１の半径２７４０Ａと第２の半径２７４０Ｂ等の２つの半径を有する。 FIG. 27B is an exploded side view of a portion of the second end 2715 taken from FIG. 27A. As described above, the shoulder 2735 may have an outer diameter that is substantially equal to the first diameter region 2725, and the second and third diameter regions 2730A, 2730B are more than the first diameter 2725 and the shoulder 2735. Slightly small. In one embodiment, the second and third diameter regions 2730A, 2730B are substantially equal, while in other embodiments, the second and third diameter regions 2730A, 2730B are slightly different from each other. Second end 2715 also includes a rounded end that is defined by two radii, such as first radius 2740A and second radius 2740B. In one embodiment, the second radius 2740B is approximately four times larger than the first radius 2740A. In certain embodiments, both the first end 2710 and the second end 2715 have two radii, such as a first radius 2740A and a second radius 2740B.

上述したのは、本考案の実施形態に係るものであるが、本考案のその他及び更なる実施形態を、その基本的な範囲から逸脱することなく考案してよく、その範囲は実用新案登録請求の範囲に基づいて定められる。 While the foregoing is directed to embodiments of the present invention, other and further embodiments of the invention may be devised without departing from the basic scope thereof, the scope of which is a utility model registration request. It is determined based on the range.

本考案の上に挙げた特徴が詳細に理解できるように、上に簡単にまとめた本考案を、添付図面に図解された実施形態を参照してより具体的に説明する。しかしながら、添付図面は本考案の代表的な実施形態のみを例示しており、その範囲を制限するものとは考えられず、本考案は他の同様に有効な実施形態も認めることに留意すべきである。 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention briefly summarized above will be more particularly described with reference to the embodiments illustrated in the accompanying drawings, so that the features listed above can be understood in detail. However, it should be noted that the accompanying drawings illustrate only typical embodiments of the present invention and are not considered to limit the scope thereof, and the present invention recognizes other equally effective embodiments. It is.

マスクエッチングプロセスを実施するためのプラズマリアクタを示す図である。It is a figure which shows the plasma reactor for implementing a mask etching process. 図１のリアクタの低部を示す図である。It is a figure which shows the low part of the reactor of FIG. 上昇位置にある図１のリアクタのマスクサポート台座を示す図である。FIG. 2 shows the mask support pedestal of the reactor of FIG. 1 in the raised position. 図１のリアクタのカソードの平面図である。It is a top view of the cathode of the reactor of FIG. 〜~ カソードの一変形実施形態の平面図及び側面図である。It is the top view and side view of one deformation | transformation embodiment of a cathode. 〜~ カソードの他の変形実施形態の平面図及び側面図である。It is the top view and side view of other deformation | transformation embodiment of a cathode. 裏側終点検出装置を有するプラズマリアクタの簡略図である。It is a simplified diagram of a plasma reactor having a back side end point detection device. 〜~ マスクの前側と裏側から得られた光学終点検出信号のグラフである。It is a graph of the optical end point detection signal obtained from the front side and the back side of the mask. 〜~ マスクの前側と裏側から得られた干渉フリンジ光学信号のグラフである。It is a graph of the interference fringe optical signal obtained from the front side and the back side of the mask. 図８のリアクタの一実施形態で得られた多波長干渉スペクトル信号のグラフである。FIG. 9 is a graph of a multi-wavelength interference spectrum signal obtained in one embodiment of the reactor of FIG. 図１０に対応する全体の反射光強度に基づく裏側終点検出による、図８のリアクタの一実施形態を示す図である。FIG. 11 illustrates one embodiment of the reactor of FIG. 8 with backside end point detection based on the overall reflected light intensity corresponding to FIG. 図１２に対応する干渉フリンジ計数に基づく裏側終点検出による、図８のリアクタの一実施形態を示す図である。FIG. 13 illustrates one embodiment of the reactor of FIG. 8 with backside endpoint detection based on interference fringe counting corresponding to FIG. 多波長干渉分光分析に基づく裏側終点検出による、図８のリアクタの一実施形態を示す図である。FIG. 9 illustrates one embodiment of the reactor of FIG. 8 with backside endpoint detection based on multi-wavelength interferometry. 発光分析（ＯＥＳ）に基づく裏側終点検出による、図８のリアクタの一実施形態を示す図である。FIG. 9 illustrates one embodiment of the reactor of FIG. 8 with backside endpoint detection based on luminescence analysis (OES). ＯＥＳと干渉の両方に基づく裏側終点検出の実施例を示す図である。It is a figure which shows the Example of the back side end point detection based on both OES and interference. 〜~ 図１８の実施形態のカソードと設備プレートの等角図である。FIG. 19 is an isometric view of the cathode and equipment plate of the embodiment of FIG. 図１９のカソードの断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view of the cathode of FIG. 19. 〜~ 裏側終点検出を用いる水晶マスクエッチングプロセスにおける一連の工程を示す図である。It is a figure which shows a series of processes in the quartz mask etching process using back side end point detection. 〜~ 裏側終点検出を用いるクロム−モリシリサイド−水晶マスクエッチングプロセスにおける一連の工程を示す図である。FIG. 6 shows a series of steps in a chromium-molysilicide-quartz mask etching process using backside endpoint detection. 〜~ 裏側終点検出を用いるクロム−水晶マスクエッチングプロセスにおける一連の工程を示す図である。FIG. 6 shows a series of steps in a chrome-quartz mask etching process using backside endpoint detection. 〜~ リアルタイムエッチングレート分布がマスク裏側から連続的に測定される実施形態の側面図及び平面図である。It is the side view and top view of embodiment whose real-time etching rate distribution is continuously measured from a mask back side. リフトピンの一実施形態の側面図である。It is a side view of one embodiment of a lift pin. 図２７Ａからとったリフトピンの第２の端部の一部の分解側面図である。FIG. 27B is an exploded side view of a portion of the second end of the lift pin taken from FIG. 27A.

理解を促すために、図面で共通の同一の構成要素を示すのに、可能な場合は、同一の参照番号を用いている。一実施形態の構成要素及び特徴は、特に挙げていないが、他の実施形態にも有利に組み込まれるものと考えられる。しかしながら、添付図面は本考案の例示的な実施形態を例示するだけであり、その範囲を制限するものとは考えられず、本考案は他の同様に有効な実施形態も含むことに留意すべきである。 To facilitate understanding, identical reference numerals have been used, where possible, to designate identical elements that are common to the figures. The components and features of one embodiment are not specifically listed, but are believed to be advantageously incorporated into other embodiments. It should be noted, however, that the attached drawings are only illustrative of exemplary embodiments of the present invention and are not considered to limit the scope thereof, and that the present invention includes other similarly valid embodiments. It is.

Claims

A lift pin for a plasma chamber comprising a longitudinal body having a circular cross section, the body having a round first end, a round second end, and a notch region formed in the second end. The notch region is used to be removably coupled to a lift plate disposed in the plasma chamber, the body has a first diameter region, and the notch region is separated by a shoulder. A lift pin for a plasma chamber comprising at least two diameter regions having a diameter smaller than one diameter region.

The lift pin of claim 1, wherein the round first end and the round second end include two radii.

The round first end and the round second end have a first radius and a second radius, and the second radius is about four times greater than the first radius. The lift pin according to 1.

The lift pin of claim 1, wherein a diameter of the shoulder is substantially equal to the first diameter region, and the at least two diameter regions have a diameter smaller than the diameter of the shoulder.

The lift pin of claim 1, wherein the body comprises a ceramic material.

The lift pin of claim 1, wherein the body comprises an aluminum material.

The lift pin of claim 1, wherein the body comprises an aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ) material.

The lift pin according to claim 1, wherein the at least two diameter regions have a second diameter region and a third diameter region, and each region has a different length.

The lift pin of claim 1, wherein the at least two diameter regions each have a length and a diameter, the diameters are substantially equal and the lengths are different.

A longitudinal shaft having a circular cross-section, a first end, and a second end, the second end including a second diameter section and a third diameter section; A lift pin for a plasma chamber, wherein the second diameter section and the third diameter section have a smaller diameter than the first diameter section and are separated by a shoulder section having a diameter substantially equal to the first diameter section .

The lift pin of claim 10, wherein the second diameter section and the third diameter section define a notch region.

The lift pin of claim 10, wherein the shaft comprises an aluminum material.

The lift pin of claim 10, wherein the shaft comprises an aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ) material.

The lift pin according to claim 10, wherein each of the first end and the second end is round.

The lift pin of claim 14, wherein each of the first end and the second end has two radii.

The round first end and the round second end have a first radius and a second radius, and the second radius is about four times greater than the first radius. 14. The lift pin according to 14.

11. The lift pin of claim 10, wherein the second diameter section and the third diameter section each have a length and a diameter, the diameters are substantially equal and the lengths are different.