CN100355040C - 等离子体处理方法和老化结束检测方法以及等离子体处理装置 - Google Patents

等离子体处理方法和老化结束检测方法以及等离子体处理装置 Download PDF

Info

Publication number
CN100355040C
CN100355040C CNB038058618A CN03805861A CN100355040C CN 100355040 C CN100355040 C CN 100355040C CN B038058618 A CNB038058618 A CN B038058618A CN 03805861 A CN03805861 A CN 03805861A CN 100355040 C CN100355040 C CN 100355040C
Authority
CN
China
Prior art keywords
container handling
measurement data
aging
plasma processing
handled object
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB038058618A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1643664A (zh
Inventor
高山直树
王斌
原田智
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of CN1643664A publication Critical patent/CN1643664A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100355040C publication Critical patent/CN100355040C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67276Production flow monitoring, e.g. for increasing throughput
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

在现有的分析数据中,作为老化结束的判断基准的变化因老化而发生变化,即难于辨别是基于处理容器内的状态变化而变化,还是基于各个伪晶片间的温度变化而变化,进而难于判断老化是否结束。因此,本发明的等离子体处理方法,向等离子体处理装置(1)的处理容器(2)内提供伪晶片W,检测进行老化时的老化结束。其具有:向处理容器(2)内供给伪晶片W,在冷却处理容器(2)内之后,使用在向处理容器(2)内再次供给多个伪晶片W时得到的多个测量数据,来进行多变量分析,形成预测老化结束的预测式的步骤;基于该预测式,检测进行老化时的老化结束的步骤。

Description

等离子体处理方法和老化结束检测方法以及等离子体处理装置
技术领域
本发明涉及一种蚀刻处理装置等中所使用的等离子体处理方法和老化结束检测方法以及等离子体处理装置。
背景技术
例如,蚀刻处理装置等处理装置具有:气密构造的处理容器;在该处理容器内配置的而且保持被处理体的保持体,构成为使得在处理容器内产生等离子体,对被处理体进行规定的处理。然后,如果继续被处理体的处理,处理容器内由副生成物等而受到污染,内部部件被损耗。为此,暂时停止处理装置,就进行处理容器内的清洗或损耗品的更换等维护工作。然后,在维护结束后再启动处理装置。
例如在蚀刻处理装置的情况下,在再启动时对处理容器内提供规定个数的伪(dummy)晶片,重复蚀刻周期,调整到处理容器内生产时所要求的状态,进行所谓的老化(seasoning)。在老化结束后调查蚀刻速率和晶片面内的蚀刻均匀性等。使用老化时从多个伪晶片得到的测量数据、例如由终点检测器得到的发光光谱的测量数据,来进行数据分析。然后,观察该分析数据的变化来判断老化是否结束。
但是,在现有的分析数据中,成为老化结束的判断基准的变化因老化而变化,即难于根据处理容器内的状态变化而判断是否变化,难于根据各个伪晶片间的温度变化而判断是否变化。因此,存在难于判断老化是否结束这样的问题。
即,本发明者例如使用作为多变量分析的一种的主要成分分析,如后所述对测量数据来进行数据分析,但该分析结果中,表示变化的大的峰值确认有两个,难于判断老化是否结束。这里,说明该主要成分分析。这种情况下通过与现有技术同样的方法,采集测量数据。例如,第一天提供130个伪晶片,第二天进入生产工序提供30个伪晶片来进行蚀刻。使用从第一天的第51~60个伪晶片和第121~130个伪晶片分别得到的发光光谱的测量数据,来进行主成分分析,图8A、图8B和图9A、图9B表示得到的分析结果。在该主成分分析中,使用发光光谱中处于193nm~419nm短波长区域中的297种类的波长,对于一个伪晶片,在1分钟每3秒测量18次各个波长强度,根据这些测量数据进行主成分分析。然后,分别求出各个测量时的主成分检验统计量(得点)和残差,将HOTELLINGS TSQUARE(主成分检验统计量的平方和)绘制曲线为图8A、图9A,将残差的平方和(残差检验统计量)绘制曲线为图8B、图9B。从这些分析结果可知道,在任何曲线中第一天的数据和第二天的数据同时有大的峰值,难于判断老化的结束。此外,各个曲线的横轴表示测量次数。
本发明是为了解决上述问题而作出的,其目的在于,提供一种能够明确判断老化结束的等离子体处理方法和老化结束检测方法以及等离子体处理装置。
本发明者等对确认该两种峰值的原因进行各种探讨,其结果判断为原因存在于数据分析中所使用的测量数据的采集方法。所以,通过在采集数据时在处理容器内进行特定的处理,得到以下结论,即排除由伪晶片间的温度变化导致的影响,可靠掌握由老化导致的变化,就能够可靠地判断老化的结束。
发明内容
本发明是基于上述见解做出的,本发明的第1方面的等离子体处理方法,对处理装置的处理容器内提供试验用被处理体,检测进行老化时的上述老化的结束,其特征在于,包括:形成预测式的步骤,对上述处理容器内提供上述试验用被处理体,在冷却上述处理容器内之后,使用在对上述处理容器内再次提供多个上述试验用被处理体时得到的多个测量数据,进行多变量分析,形成预测所述老化结束的预测式;基于上述预测式,检测进行上述老化时的老化结束的步骤。
本发明的第2方面的等离子体处理方法,其特征在于,在第1方面的发明中,使用主成分分析作为上述多变量分析。
本发明的第3方而的等离子体处理方法,其特征在于,在第1方面或者第2方而的发明中,使用等离子体发光光谱来作为上述测量数据。
本发明的第4方面的等离子体处理方法,其特征在于,在第3方面的发明中,使用上述发光光谱的波长中对残差的影响程度高的波长。
本发明的第5方面的等离子体处理方法,其特征在于,在第1方面或第2方面的发明中,使用由电计算测量装置所得到的高频电压作为上述测量数据。
本发明的第6方面的等离子体处理方法,其特征在于,在第1方面或第2方面的发明中,使用由电计算测量装置得到的高频电流作为上述测量数据。
本发明的第7方而的等离子体处理方法,其特征在于,在第1方面或第2方面的发明中,使用由电计算测量装置得到的高频电压和高频电流的相位差来作为上述测量数据。
本发明的第8方面的老化结束检测方法,对处理装置的处理容器内提供试验用被处理体,检测进行老化时的上述老化的结束,其特征在于,包括:形成预测式的步骤,对上述处理容器内提供上述试验用被处理体,在冷却上述处理容器内之后,使用对上述处理容器内再次提供多个上述试验用被处理体时得到的多个测量数据,来进行多变量分析,形成预测所述老化结束的预测式;基于上述预测式来检测进行上述老化时的老化结束的步骤。
本发明的第9方面的等离子体处理装置,其特征在于,具有:收容被处理体的处理容器;测量该处理容器内的等离子体发光光谱的检测器;与该检测器连接、输入来自该检测器的测量数据的控制装置,它在对上述处理容器内提供试验用被处理体来进行老化时,对上述处理容器内提供上述试验用被处理体,在冷却上述处理容器内之后,在对上述处理容器内再次提供多个上述试验用被处理体时,基于通过上述检测器测量的多个测量数据,使用多变量分析程序进行多变量分析,形成预测上述老化结束的预测式,基于该预测式检测进行上述老化时的老化结束。
本发明的第10方面的等离子体处理装置,其特征在于,具有:收容被处理体的处理容器;在该处理容器中设置的电计算测量装置;与该电计算测量装置连接、输入来自该电计算测量装置的测量数据的控制装置,它在对上述处理容器内提供试验用被处理体来进行老化时,对上述处理容器内提供上述试验用被处理体,在冷却上述处理容器内之后,在对上述处理容器内再次提供多个上述试验用被处理体时,基于通过上述检测器测量的多个测量数据,使用多变量分析程序来进行多变量分析,形成预测上述老化结束的预测式,基于该预测式,检测进行上述老化时的老化结束。
附图说明
图1是表示使用本发明的老化数据的分析方法和等离子体处理方法以及老化结束检测方法的等离子体处理装置的一个例子的构成图。
图2A、图2B是由本发明的一实施方式得到的关于图1所示的等离子体处理装置的测量数据的分析结果的图,图2A是表示测量数据的主成分检验统计量的平方和的变动的曲线图,图2B是表示测量数据的残差检验统计量的变动的曲线图。
图3A、图3B是表示由本发明的其它实施方式得到的分析结果的图,分别是相当于图2A、图2B的曲线图。
图4是表示本发明的其它实施方式中对使用的发光光谱的测量数据的残差的影响程度的曲线图。
图5A、图5B是表示使用图4所示的波长平均值得到的分析结果的图,分别是相当于图2A、图2B的曲线图。
图6A、图6B是表示使用图4所示的波长得到的分析结果的图,分别是相当于图2A、图2B的曲线图。
图7是表示使用本发明的老化数据的分析方法和老化结束检测方法的等离子体处理装置的其它一个例子的构成图。
图8A、图8B是表示由现有的分析方法得到的分析结果的图,使用老化第一天的第51~60个伪晶片时的分别相当于图2A、图2B的曲线图。
图9A、图9B是表示由现有的分析方法得到的其它分析结果的图,使用老化第一天的第121~130个伪晶片时的分别相当于图2A、图2B的曲线图。
具体实施方式
下面,基于图1到图7所示的实施方式来说明本发明。
本实施方式的等离子装置1,例如如图1所示那样,具有:能够保持希望的高真空度,表面进行氧化铝膜处理法加工且电接地的处理容器2;配置在该处理容器2内的底面中央且载置被处理体(例如晶片)W的下部电极3;从下方支持该下部电极3且通过绝缘部件2A配置在处理容器2的底面的支持体4;与下部电极3有间隙设置且形成有中空形状的上部电极5。在下部电极3上通过匹配器6A连接例如2MHz的高频电源6,在上部电极5上通过匹配器7A连接比下部电极3的频率高的例如60MHz的高频电源7。在下部电极3上连接高通滤波器8,在上部电极5上连接低通滤波器9。另外,在处理容器2的底面排气口2B上通过气体排气管11A连接排气装置11,该排气装置11对处理容器2内进行真空排气,维持希望的真空度。而且,在下面,根据需要将下部电极3和支持体4概括称为载置台10来进行说明。
在上部电极5的上面中央形成气体导入管5A,该气体导入管5A通过绝缘部件2C贯通处理容器2的上面中央。而且,该气体导入管5A通过气体供给管13连接处理气体供给源12,从该处理气体供给源12提供蚀刻气体。即,处理气体供给源12具有C5F8气体供给源12A,O2气体供给源12B和Ar气体供给源12C,这些各个气体供给源12A、12B、12C分别与气体供给管13的分支管13A、13B、13C连接。在各个分支管13A、13B、13C上,从上游侧向下游侧顺序设置与C5F8气体供给源12A、O2气体供给源12B和Ar气体供给源12C所对应的流量控制装置12D、12E、12F和阀门12G、12H、12I,通过这些流量控制装置12D、12E、12F和阀门12G、12H、12I来将向处理容器2内提供的蚀刻气体控制到规定流量。
在上部电极5的下面均匀分散形成多个孔5B,从各个孔5B向处理容器2内均匀地分散供给处理气体。因此,在通过排气装置11将处理容器2内抽真空的同时从处理气体供给源12以规定流量提供规定的蚀刻气体的状态,对下部电极3和上部电极5分别施加高频电力,在处理容器2内产生蚀刻气体的等离子体,对下部电极3上的晶片W进行规定的蚀刻。在该下部电极3上安装温度传感器(未图示),通过温度传感器始终监视下部电极3上的晶片W的温度。
在载置台10内形成流通规定冷却介质(例如现有的公知氟类流体、水等)的冷却介质流路10A,在冷却介质在冷却介质流路10A内流动期间冷却下部电极3,通过下部电极3冷却晶片W,将晶片W控制到希望的温度。另外,在下部电极3上配置由绝缘材料构成的静电卡盘14,在静电卡盘14内的电极板14A上连接高压直流电源15。静电卡盘14通过由从高压直流电源15对电极板14A施加的高电压而在表面发生的静电,来静电吸附晶片W。在下部电极3的外周缘配置包围静电卡盘14的聚焦环16,通过聚焦环16,等离子体汇集到晶片W上。
在载置台10上形成将He气体等热传导性气体作为背面气体提供的气体流路10B,气体流路10B在载置台10的上面多个位置开口。这些开口部与在载置台10上的静电卡盘14上所形成的贯通孔一致。因此,如果对载置台10的气体流路10B提供背面气体,背面气体经过气体流量10B从静电卡盘13的贯通孔流出,在静电卡盘14和晶片W间的间隙整体均匀地扩散,提高间隙的热传导性。而且,在图1中,17是开闭在处理容器2中形成的晶片W的搬出搬入口的门阀。
在等离子体处理装置1中安装例如终点检测器18,使用该终点检测器18来测量处理容器2内的等离子体发光光谱,将该测量值输入到控制装置19内。在该控制装置19内存储例如主成分分析用程序作为多变量分析程序,使得通过该程序来进行主成分分析。该主成分分析用程序在老化处理容器2时,用于分析老化用数据。作为数据分析用数据,使用终点检测器18的发光光谱的测量数据。作为测量数据使用例如处于193nm~950nm范围内的1024种波长。
这里,说明本实施方式的老化数据分析方法,即所谓的在形成预测老化结束的预测式中使用的测量数据的采取。即,在处理容器2内的清洗和更换聚焦环(未图示)等消耗品后,为了实现处理容器2的稳定化以下面的顺序来进行老化。首先,在第一天启动等离子体处理装置1后,向处理容器2内提供伪晶片(裸的硅片)W。之后,从气体供给管16向处理容器2内提供蚀刻气体,在保持规定真空度的状态,从高频电源6,7施加例如60MHz和2MHz的高频电力,来进行蚀刻。对于例如130个伪晶片W重复进行该处理。130个伪晶片W的处理结束第一天的处理。
之后,暂时停止蚀刻处理,输入电源,即在能够立刻再启动的状态将处理容器2放置几个小时以上。然后,将由蚀刻处理而变成高温的处理容器2本身和下部电极12等内部部件冷却到设定温度。
接着,在第二天再次在生产工序条件下向每一个处理容器2内提供例如30个伪晶片W,对各个伪晶片W重复蚀刻周期。由于在蚀刻周期的开始时刻处理容器2内是冷却的,所以在从第一个伪晶片W到第30个进行蚀刻期间,处理容器2本身和处理容器2内的下部电极12、聚焦环等部件的温度慢慢上升。对于本实施方式中从30个中的最初到第20个的存在温度变化的时刻的伪晶片,在约1分钟测量18次发光光谱,将上述297种类的波长的发光强度作为主成分分析的测量数据来使用。因此,这些测量数据反映了处理容器2内的温度变化。
而且,使用上述测量数据来进行主成分分析。例如,如果对于20个伪晶片进行m次(在本实施方式中是18×20=360次)的测量,在各次测量的每次存在n个(在本实施方式中297个波长的发光强度)的测量数据,那么测量数据输入的矩阵由公式1表示。该矩阵的行中一次测量得到的测量波长的测量数据是其成分,该列中根据各波长的时间变化的测量数据是其成分。而且,在控制装置19中基于各个测量数据求出平均值、分散值、标准偏差后,由平均值和标准偏差值来标准化。使用基于这些标准化值的相关矩阵,来进行多个测量数据的主成分分析,求出固有值和其固有矢量。固有值表示各个测量数据的分散的大小,按照固有值的大小顺序,定义为第一主成分、第二主成分、...第n主成分。另外,对各个固有值存在属于各自的固有矢量(重量)。通常,主成分的次数越高,对数据的评价的影响程度越低,其利用价值小。
X = X 11 X 12 · · · · X 1 n X 21 X 22 · · · · X 2 n · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · X m 1 X m 2 · · · · X mn
公式1
在本实施方式中,对20个伪晶片进行m次的测量,对各次测量的每次分别取n个测量数据,与第i个测量的第j个固有值对应的第j个主成分由公式2表示。而且,将由具体的第i个测量得到的测量数据(Xi1、Xi2、...、Xin)代入该第j个主成分tij得到的值是对第i个测量的第j个主成分检验统计量。因此,第j个主成分的检验统计量tj由公式3来定义,第j个主成分的固有矢量Pj由公式4来定义。而且,将第j个主成分的检验统计量tj使用矩阵X和固有矢量Pj由公式5来表示。另外,将矩阵X使用主成分检验统计量和各自的固有矢量由公式6来表示。
公式2
tij=xi1Pj1+xi2Pj2+....+xinPjn
公式3
t j = t 1 j t 2 j · · t mj
公式4
p j = p j 1 p j 2 · · p jn
公式5
tj=xpj
公式6
x=t1p1 T+t2p2 T+....+tnpn T
其中,PnT是Pn的转置矩阵。
因此,在主成分分析中,既使有多种的测量数据,例如第一主成分和第二主成分,既使多到第三主成分概括为少数的统计数据,仅仅调查少数统计数据,能够掌握老化的状态,判断老化的结束。例如如果通常第一、第二主成分的固有值的累计影响程度超过90%,基于第一、第二主成分的评价其可靠性高。第一主成分象上述那样表示测量数据最大的分散方向,适于掌握处理容器2的老化的随时间的变化、老化结束的判断。由第一、第二主成分不能掌握的变化能够由残差检验统计量来掌握。在本实施方式中求出第一主成分。
由此,在本实施方式中,在下述条件下对伪晶片W进行蚀刻,通过此时的测量数据的主成分分析,固有值能够使用测量数据的相关矩阵求出,最大的固有值为第一主成分检验统计量的分散。第一主成分的固有矢量能够使用固有值和相关矩阵来求出。而且,计算出各个测量数据的主成分检验统计量,将各个主成分检验统计量的平方和(HOTELLINGS TSQUARE)绘制曲线,为图2A所示的曲线。象该曲线所表明的那样,仅第一天的测量数据看到大的峰值,在第二天的测量数据没有看到大的峰值,能够可靠判断老化的结束。另外,将各个测量数据的残差的平方和绘制曲线,为图2B所示的曲线。在该图中,也仅第一天的测量数据看到大的峰值,能够可靠判断老化结束。而且,各个曲线的横轴表示测量次数。在本实施方式中,对一个伪晶片W进行18次的测量,而且在两日间处理了160个伪晶片W,所以具有直到18×160=2880的刻度。
处理条件
处理装置:电容耦合型平行平板等离子体处理装置
伪晶片(裸硅片):300mm
下部电极的电源高频率和电力:2MHz、3800W
上部电极的电源高频率和电力:60MHz、3300W
处理压力:25mTorr
蚀刻气体:C5F8=29sccm、Ar=750sccm、O2=47sccm
背面气体:He=15Torr(电极中央部)
40Torr(电极边缘部)
处理温度:上部电极=60℃、侧壁=60℃、下部电极=20℃
在以上说明的本实施方式中,即如根据形成预测老化结束的预测式的方法,使用伪晶片W,在进入生产工序的阶段中途暂时停止等离子体处理装置1后,将处理容器2放置几个小时,将处理容器2本身和其内部的下部电极12等部件冷却后,再次进入生产工序,在处理20个伪晶片W期间,采集用于判断老化结束的测量数据,能够得到反映处理容器2本身和下部电极3等部件的温度变化的测量数据,由该分析结果能够排除基于温度变化的峰值。另外,通过在老化时使用该分析结果,能够可靠检测、判断老化的结束。因此,在可靠检测老化后,通过进行等离子体处理,能够对晶片进行稳定的蚀刻处理。
图3A、图3B是表示本发明的其它实施方式的数据分析方法的图。在本实施方式中,与上述实施方式不同,在求出对于各个伪晶片W而得到的18个测量数据(297种波长)的平均值后,使用这些平均值来进行主成分分析,求出固有值和固有矢量。然后,将各个伪晶片W的主成分检验统计量的平方和和残差的平方和绘制曲线,是图3A、图3B所示的曲线。象图3A、图3B所表明的那样,能够与图2A、图2B所示的上述实施方式的曲线同样地判断老化的结束。而且,横轴的数值表示伪晶片的个数。
另外,图4、图5A、图5B是表示本发明的其它实施方式的数据分析方法的图。在本实施方式中,如图4所示那样,例如选择10种对测量数据的残差有影响的大的波长(例如,图4的由O所包围的波长),对于这10种波长,与上述实施方式一样,对每个伪晶片W求出平均值后,使用这些平均值来进行主成分分析,求出固有值和固有矢量。而且,将各个伪晶片W的第一主成分检验统计量和残差检验统计量绘制曲线,是如图5A、图5B所示的曲线。象图5A、图5B所表明的那样,与图2A、图2B所示的实施方式比较,曲线的锯齿减少,为平滑的曲线,能够更简单地判断老化的结束。
另外,图6A、图6B是表示本发明的其它实施方式的数据分析方法的图。在本实施方式中,与图5A、图5B所示的实施方式相同,选择对残差的影响程度高的10种波长。而且,在图5A、图5B所示的实施方式中,对伪晶片W采用各个波长的测量数据的时间平均值,但在本实施方式中,使用测量数据方面与图2A、图2B所示的情况相同。但是,在图2A、图2B的情况下,矩阵的行中由一次测量得到的测量波长的测量数据是其成分,该列中根据各个波长的时间而变化的测量数据是其成分,但在本实施方式中,各个伪晶片W和各个波长的每个,行和列转置。一行关于10个波长测量16次,所以具有10×16=160种成分。一列将晶片20个纳入训练集合,具有20种成分的主成分分析的训练集合是20行、160列的矩阵。基于该矩阵,与上述各个实施方式同样进行主成分分析,对主成分检验统计量的平方和和残差的平方和绘制曲线,是如图6A和图6B所示的曲线。象图6A、图6B所表明的那样,与图5A、图5B所示的曲线比较,为减少了锯齿更加平滑的曲线,能够更简单地判断老化的结束。
另外,图7所示的等离子体处理装置20也能够与上述等离子体处理装置1一样使用本发明,能够期望与上述等离子体处理装置1同样的作用效果。该等离子体处理装置20如图7所示那样,具有:由铝等导电性材料构成的处理容器21;在该处理容器21内的底面设置的且兼作载置晶片W的载置台的下部电极22;在该下部电极22的上方间隔规定的间隔设置的且兼作蚀刻气体提供部的中空状的接地的上部电极23;形成旋转磁场的磁场形成部件24,在控制装置25的控制下,对处理容器21的上下两电极间所发生的电场作用由磁场形成部件24形成的旋转磁场B,由高密度等离子体对晶片W进行均匀的等离子体处理。
在处理容器21的上面连接与上部电极23连通的气体供给管26,通过气体供给管26和上部电极23从气体供给源(未图示)向处理容器21内供给蚀刻气体。在处理容器21的侧面连接与未图示的真空排气装置连接的气体排出管27,通过真空排气装置和气体排出管27,对处理容器21内减压,保持规定的真空度。在下部电极22连接高频电源28,从高频电源28向下部电极22施加高频电力,在两个电极22、23之间产生蚀刻气体的等离子体,在下部电极22上的半导体晶片W表面上进行例如规定的蚀刻处理。
在等离子体处理装置20上安装例如终点检测器29,使用该终点检测器29来测量处理容器21内的等离子体发光光谱,将该测量值输入控制装置25内。在该控制装置25内存储例如主成分分析用的程序作为多变量分析程序,使得通过该程序进行主成分分析。该主成分分析用程序在老化处理容器21时,用于分析老化用的数据。作为数据分析用数据,使用终点检测器29的发光光谱的测量数据。作为测量数据使用例如处于193nm~950nm范围的1024种的波长。
而且,在上述各个实施方式中,作为判断老化结束的数据的分析方法,以主成分分析为例子进行了说明,但也可以使用其它的多变量分析。另外,在上述各实施方式中,说明了使用等离子体发光光谱的情况,但能够使用其它测量数据,例如,通过在等离子体处理装置内设置的电计算测量装置(VI探针)检测的高频电压、高频电流、高频电压和高频电流的相位差等容易受到处理容器内的温度变化的影响的测量数据。另外,在上述各实施方式中,以蚀刻处理装置为例子进行了说明,但也能够将本发明使用于其它等离子体处理装置。
如根据本发明的权利要求1到7所述的发明,能够提供一种可明确判断老化结束的等离子体处理方法和老化结束检测方法和等离子体处理装置。

Claims (14)

1.一种等离子体处理方法,对处理装置的处理容器内提供试验用被处理体,检测进行老化时的所述老化的结束,其特征在于,包括:
形成预测式的步骤,使用在对所述处理容器内提供多个所述试验用被处理体时得到的多个测量数据,进行多变量分析,形成预测所述老化结束的预测式;
基于所述预测式,检测进行所述老化时的老化结束的步骤。
2.根据权利要求1所述的等离子体处理方法,其特征在于,使用主成分分析作为所述多变量分析。
3.根据权利要求1或2所述的等离子体处理方法,其特征在于,
使用等离子体发光光谱来作为所述测量数据。
4.根据权利要求3所述的等离子体处理方法,其特征在于,
使用所述发光光谱的波长中对残差的影响程度高的波长。
5.根据权利要求1或2所述的等离子体处理方法,其特征在于,
使用由电计算测量装置所得到的高频电压作为所述测量数据。
6.根据权利要求1或2所述的等离子体处理方法,其特征在于,
使用由电计算测量装置得到的高频电流作为所述测量数据。
7.根据权利要求1或2所述的等离子体处理方法,其特征在于,
使用由电计算测量装置得到的高频电压和高频电流的相位差来作为所述测量数据。
8.根据权利要求1所述的等离子体处理方法,其特征在于,
所述形成预测式的步骤是在对所述处理容器内提供所述试验用被处理体,冷却所述处理容器内之后,使用在对所述处理容器内再次提供多个所述试验用被处理体时得到的多个测量数据,进行多变量分析,形成预测所述老化结束的预测式。
9.一种老化结束检测方法,对处理装置的处理容器内提供试验用被处理体,检测进行老化时的所述老化的结束,其特征在于,包括:
形成预测式的步骤,使用在对所述处理容器内再次提供多个所述试验用被处理体时得到的多个测量数据,进行多变量分析,形成预测所述老化结束的预测式;
基于所述预测式,检测进行所述老化时的老化结束的步骤。
10.根据权利要求9所述的老化结束检测方法,其特征在于,
所述形成预测式的步骤是在对所述处理容器内提供所述试验用被处理体,冷却所述处理容器内之后,使用在对所述处理容器内再次提供多个所述试验用被处理体时得到的多个测量数据,进行多变量分析,形成预测所述老化结束的预测式。
11.一种等离子体处理装置,其特征在于,包括:
收容被处理体的处理容器;
测量该处理容器内的等离子体发光光谱的检测器;
与该检测器连接、输入来自该检测器的测量数据的控制装置,其在对所述处理容器内提供试验用被处理体来进行老化时,在对所述处理容器内提供多个所述试验用被处理体时,基于通过所述检测器测量的多个测量数据,使用多变量分析程序进行多变量分析,形成预测所述老化结束的预测式,基于该预测式检测进行所述老化时的老化结束。
12.根据权利要求11所述的等离子体处理装置,其特征在于,
所述测量数据是在对所述处理容器内提供所述试验用被处理体,冷却所述处理容器内之后,使用在对所述处理容器内再次提供多个所述试验用被处理体时得到的多个测量数据。
13.一种等离子体处理装置,其特征在于,具有:
收容被处理体的处理容器;
在该处理容器中设置的电计算测量装置;
与该电计算测量装置连接、输入来自该电计算测量装置的测量数据的控制装置,在对所述处理容器内提供试验用被处理体来进行老化时,在对所述处理容器内提供多个所述试验用被处理体时,基于通过所述电计算测量装置测量的多个测量数据,使用多变量分析程序来进行多变量分析,形成预测所述老化结束的预测式,基于该预测式,检测进行所述老化时的老化结束。
14.根据权利要求13所述的等离子体处理装置,其特征在于,
所述测量数据是在对所述处理容器内提供所述试验用被处理体,冷却所述处理容器内之后,使用在对所述处理容器内再次提供多个所述试验用被处理体时得到的多个测量数据。
CNB038058618A 2002-03-12 2003-03-12 等离子体处理方法和老化结束检测方法以及等离子体处理装置 Expired - Fee Related CN100355040C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002066369A JP4173311B2 (ja) 2002-03-12 2002-03-12 シーズニング終了検知方法及びプラズマ処理方法並びにプラズマ処理装置
JP66369/2002 2002-03-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1643664A CN1643664A (zh) 2005-07-20
CN100355040C true CN100355040C (zh) 2007-12-12

Family

ID=27800250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB038058618A Expired - Fee Related CN100355040C (zh) 2002-03-12 2003-03-12 等离子体处理方法和老化结束检测方法以及等离子体处理装置

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP4173311B2 (zh)
CN (1) CN100355040C (zh)
AU (1) AU2003221362A1 (zh)
TW (1) TW200421411A (zh)
WO (1) WO2003077303A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230315047A1 (en) * 2022-03-31 2023-10-05 Tokyo Electron Limited Virtual metrology model based seasoning optimization

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7313451B2 (en) 2002-03-12 2007-12-25 Tokyo Electron Limited Plasma processing method, detecting method of completion of seasoning, plasma processing apparatus and storage medium
KR100557673B1 (ko) * 2003-12-22 2006-03-06 어댑티브프라즈마테크놀로지 주식회사 플라즈마 장비를 시즌닝하는 방법
US7393459B2 (en) * 2004-08-06 2008-07-01 Applied Materials, Inc. Method for automatic determination of substrates states in plasma processing chambers
JP4640828B2 (ja) * 2006-03-17 2011-03-02 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
CN102315112B (zh) * 2011-09-28 2016-03-09 上海华虹宏力半导体制造有限公司 堆栈金属栅极的刻蚀方法
US10896833B2 (en) * 2018-05-09 2021-01-19 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for detecting an endpoint of a seasoning process

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1131599A (ja) * 1997-07-08 1999-02-02 Sumitomo Metal Ind Ltd プラズマ処理装置における予熱方法及びプラズマ処理装置
EP1089146A2 (en) * 1999-07-07 2001-04-04 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for monitoring a process by employing principal component analysis
JP2002025981A (ja) * 2000-07-04 2002-01-25 Tokyo Electron Ltd 運転状態の監視方法及び処理装置の評価方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1131599A (ja) * 1997-07-08 1999-02-02 Sumitomo Metal Ind Ltd プラズマ処理装置における予熱方法及びプラズマ処理装置
EP1089146A2 (en) * 1999-07-07 2001-04-04 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for monitoring a process by employing principal component analysis
JP2002025981A (ja) * 2000-07-04 2002-01-25 Tokyo Electron Ltd 運転状態の監視方法及び処理装置の評価方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230315047A1 (en) * 2022-03-31 2023-10-05 Tokyo Electron Limited Virtual metrology model based seasoning optimization
US12032355B2 (en) * 2022-03-31 2024-07-09 Tokyo Electron Limited Virtual metrology model based seasoning optimization

Also Published As

Publication number Publication date
CN1643664A (zh) 2005-07-20
TWI297904B (zh) 2008-06-11
WO2003077303A1 (fr) 2003-09-18
JP2003264179A (ja) 2003-09-19
AU2003221362A1 (en) 2003-09-22
TW200421411A (en) 2004-10-16
JP4173311B2 (ja) 2008-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7289866B2 (en) Plasma processing method and apparatus
US7139620B2 (en) Prediction method and apparatus of a processing result
US6716301B2 (en) Semiconductor manufacturing apparatus and method of processing semiconductor wafer using plasma, and wafer voltage probe
US6985215B2 (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
US6745095B1 (en) Detection of process endpoint through monitoring fluctuation of output data
CN100552889C (zh) 等离子体处理装置
US7689028B2 (en) Method and apparatus for evaluating processing apparatus status and predicting processing result
US10438805B2 (en) Methods and systems for chamber matching and monitoring
US7389203B2 (en) Method and apparatus for deciding cause of abnormality in plasma processing apparatus
US20160198558A1 (en) An apparatus and method for diagnostics of netural radicals in plasma
CN100355040C (zh) 等离子体处理方法和老化结束检测方法以及等离子体处理装置
KR100628392B1 (ko) 처리 장치의 다변량 해석 모델식 작성 방법, 처리장치용의 다변량 해석 방법, 처리 장치의 제어 장치, 처리장치의 제어 시스템
KR20060107662A (ko) 플라즈마를 이용한 가스분석장치
US7630064B2 (en) Prediction method and apparatus for substrate processing apparatus
JP4220378B2 (ja) 処理結果の予測方法および処理装置
KR20020054479A (ko) 플라즈마 챔버의 공정 상태 관찰방법
US7313451B2 (en) Plasma processing method, detecting method of completion of seasoning, plasma processing apparatus and storage medium
WO2007037012A1 (ja) チャンバーマッチング方法、半導体プロセス支援装置、メンテナンス方法、メンテナンス支援装置
Park et al. A Study on Process Diagnosis Technology to Improve the Reliability of the Etching Process
Tardif et al. Monitoring of metallic contamination by direct and indirect analytical methods application to cleaning processes in IC manufacturing
JP2004047501A (ja) 処理装置の異常検知方法
Milenin et al. Discovering Practical Use of Sensor Wafers in CCP Reactors

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20071212

Termination date: 20180312