CN100397565C - 基板处理装置的恢复方法、恢复程序、及基板处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够不降低处理装置的工作效率,来进行该装置的异常判定的基板处理装置的恢复方法。加工腔室(P/C)(2)具有腔室(10),在P/C(2)的维护之后,控制部(57)实施包括将所述腔室(10)内抽成真空的抽成真空工序、设定所述腔室(10)内温度的温度设定工序、判定所述腔室(10)内有无异常的异常判定工序、和使所述腔室(10)内的气氛与规定的处理条件一致而稳定下来的时效处理工序的自动设置处理,其中,异常判定工序是将对应于所述腔室(10)内的状态变化而变化的作为装置记录的下部匹配器(19)的阻抗,与正常状态下的下部匹配器(19)的阻抗进行比较。
Description
技术领域
本发明涉及基板处理装置的恢复方法、基板处理装置的恢复程序、以及基板处理装置,特别是涉及基板处理装置在维护后的恢复方法和恢复程序。
背景技术
通常,对作为基板的半导体晶片(以下称作“晶片”)实施成膜处理,蚀刻处理等规定的处理的基板处理系统包括:收容晶片并对其实施规定处理的加工腔室(基板处理装置,以下称作“P/C”);从作为收纳规定数量的晶片的密闭容器的晶片盒中取出晶片的大气系搬运装置;和配置在该大气系搬运装置与P/C之间的、在大气系搬运装置与P/C之间搬出搬入晶片的负载锁定室(lord lock chamber)。
在这种基板处理系统中,P/C具有圆筒状的容器室(以下称作“腔室”),在该腔室内通过等离子体等对晶片实施期望的处理,例如,在蚀刻处理中,在腔室内的等离子体不仅对晶片进行蚀刻,而且还消耗构成腔室的构成部件,甚至还产生例如沉积物等的反应生成物。由于该反应生成物附着在构成部件的表面,所以每经过规定的处理时间,就需要打开使腔室内与外部分离的盖,来进行腔室内的消耗构成部件的更换、附着有反应生成物的构成部件的洗净等维护。此外,在维护结束后,进行封闭上述盖、使腔室内减压等的P/C的恢复作业。
在该P/C的恢复作业时,确认晶片的搬送状况和晶片表面的蚀刻比率,例如,在显示蚀刻比率为异常值时,需要进行腔室的泄漏检查,或者,有必要打开腔室的盖再次确认腔室的内部,例如,构成部件有无脱落、构成部件有无装配不良,或者,确认构成部件有无洗净不良等,存在对P/C恢复作业花费时间的问题。
于是,近年来,公知有下述方法,即:当在腔室内发生构成部件的装配不良时,根据腔室内的等离子体的产生状况变得不稳定,监控对腔室内施加高频电力的高频电源的输出来检测P/C的异常。在该方法中,比较高频电源的施加状态稳定时的高频电源的多种测定数据的多变量解析结果(以下称作“正常模型”)、与P/C启动时的同一测定数据的多变量解析结果,来检测出高频电源达到稳定状态(例如参照专利文献1)。
根据该方法,因为不用打开腔室的盖就能够检测出腔室内的部件的装配错误,所以与现有的P/C恢复作业相比能够缩短P/C恢复所需时间。
专利文献1:日本专利特开平2002-18274号公报
然而,在监控上述高频电源的输出来检测出P/C的异常的方法中,必须进行多变量解析,因为使用正常模型测定数据的选择方法没有确立,所以,在设定阈值时,存在不能确保正常模型的普遍性,不能准确进行P/C的异常判定的问题。
另外,由于在多变量解析中使各测定数据标准化,所以多变量解析结果的值不是绝对值。在设定任意的多变量解析结果成阈值时,因为多变量解析结果的值不是绝对值,所以对操作者来说,难以得知各测定数据的变动对多变量解析结果的影响。其结果是,因为对阈值的设定加入操作者的主观意志,所以也就不能确保正常模型的普遍性,存在不能准确进行P/C的异常判定的问题。
而且,由于维护前后的腔室内环境改变,因此有必要在维护时再设定正常模型,其结果是,存在因花费时间而不能消除P/C的工作效率低下的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不降低基板处理装置的工作效率,能够准确进行该装置的异常判定的基板处理装置的恢复方法、该装置的恢复程序、及基板处理装置。
为实现上述目的,发明方面1记载的基板处理装置的恢复方法是具有容器室的基板处理装置的恢复方法,其特征在于,包括:将上述容器室内抽成真空的抽成真空工序;设定上述容器室内温度的温度设定工序;判定上述容器室内有无异常的异常判定工序;和使上述容器室内的气氛与规定的处理条件一致而稳定下来的时效处理工序,其中,上述异常判定工序,测定根据上述容器室内的状态变化而变化的数据中的至少一个数据,将该测定的数据和与上述测定的数据对应的上述容器室内的正常状态的基准数据进行比较。
发明方面2记载的基板处理装置的恢复方法的特征在于:在发明方面1记载的基板处理装置的恢复方法中,上述温度设定工序将上述容器室内的温度设定成与上述基板的通常处理中的上述容器室内的温度不同的温度。
发明方面3记载的基板处理装置的恢复方法的特征在于:在发明方面1或2记载的基板处理装置的恢复方法中,上述异常判定工序在对上述基板实施处理时,导入不使上述容器室内产生反应生成物的处理气体。
发明方面4记载的基板处理装置的恢复方法的特征在于:在发明方面3记载的基板处理装置的恢复方法中,上述处理气体是仅由氧气构成的气体。
发明方面5记载的基板处理装置的恢复方法的特征在于:在发明方面1到4的任一项记载的基板处理装置的恢复方法中,上述测定的数据是表示上述基板处理装置的各构成要素的状态的记录。。
发明方面6记载的基板处理装置的恢复方法的特征在于:在发明方面5记载的基板处理装置的恢复方法中,上述记录是匹配施加在上述容器室内配置的下部电极的高频电力的匹配器的阻抗。
发明方面7记载的基板处理装置的恢复方法的特征在于:在发明方面5记载的基板处理装置的恢复方法中,上述记录是在上述容器内配置的下部电极以及匹配施加在该下部电极的高频电力的匹配器之间的电压。
发明方面8记载的基板处理装置的恢复方法的特征在于:在发明方面5记载的基板处理装置的恢复方法中,上述记录是控制上述容器室内的压力的控制阀的打开程度。
发明方面9记载的基板处理装置的恢复方法的特征在于:在发明方面1到4的任一项记载的基板处理装置的恢复方法中,上述测定的数据是实施处理的上述基板的发光数据。
发明方面10记载的基板处理装置的恢复方法的特征在于:在发明方面9记载的基板处理装置的恢复方法中,上述发光数据是发光量之比。
发明方面11记载的基板处理装置的恢复方法的特征在于:在发明方面1到4的任一项记载的基板处理装置的恢复方法中,上述测定的数据是有关提供施加在上述容器室内配置的下部电极的高频电力的高频电源的数据。
发明方面12记载的基板处理装置的恢复方法的特征在于:在发明方面1到11的任一项记载的基板处理装置的恢复方法中,上述抽成真空工序使上述容器室内的温度上升。
发明方面13记载的基板处理装置的恢复方法的特征在于:在发明方面1到12的任一项记载的基板处理装置的恢复方法中,上述时效处理工序根据连续实施处理的两块上述基板的发光数据的差分来检测上述容器室内的气氛的稳定。
发明方面14记载的基板处理装置的恢复方法的特征在于:在发明方面13记载的基板处理装置的恢复方法中,上述时效处理工序根据上述发光数据的差分的微分值来检测上述容器室内的气氛的稳定。
发明方面15记载的基板处理装置的恢复方法的特征在于:在发明方面1到14的任一项记载的基板处理装置的恢复方法中,上述异常判定工序根据与实施处理的上述基板的发光中的不同波长的发光量之比来检测上述容器室的泄漏。
为实现以上目的,发明方面16记载的基板处理装置的恢复程序是使电脑运行具有容器室的基板处理装置的恢复方法的基板处理装置的恢复程序,其特征在于,上述程序包括:将上述容器室内抽成真空的抽成真空模块;设定上述容器室内温度的温度设定模块;判定上述容器室内有无异常的异常判定模块;和使上述容器室内的气氛与规定的处理条件一致而稳定下来的时效处理模块,其中,上述异常判定模块测定根据上述容器室内的状态变化而变化的数据中的至少一个数据,将该测定的数据和与上述测定的数据对应的上述容器室内的正常状态的基准数据进行比较。
为实现以上目的,发明方面17记载的基板处理装置是具有容器室的基板处理装置,其特征在于,包括:将上述容器室内抽成真空的抽成真空装置;设定上述容器室内温度的温度设定装置;判定上述容器室内有无异常的异常判定装置;和使上述容器室内的气氛与规定的处理条件一致而稳定下来的时效处理装置,其中,上述异常判定装置测定根据上述容器室内的状态变化而变化的数据中的至少一个数据,将该测定的数据和与上述测定的数据对应的上述容器室内的正常状态的基准数据进行比较。
在发明方面1记载的基板处理装置的恢复方法、发明方面16记载的基板处理装置的恢复程序、以及发明方面17记载的基板处理装置中,在异常判定中,测定根据上述容器室内的状态变化而变化数据中的至少一个数据,将该测定的数据和与上述测定的数据对应的上述容器室内的正常状态的基准数据进行比较。因此,不利用多变量解析的结果,基于对根据容器室内的状态变化而变化的数据来进行异常判定,能够准确地进行基板处理装置的异常判定。另外,由于不必在维护时再设定正常模型,所以能够防止基板处理装置的工作效率的降低。
在发明方面2记载的基板处理装置的恢复方法中,在温度设定中,由于设定容器内的温度为与上述基板的通常的处理中的上述容器室内的温度不同的温度,能够使容器室内的气氛与在基板处理装置的恢复中确保最低限度的必要基板处理精度的处理条件一致。因此,能够迅速进行基板处理装置的恢复。
在发明方面3记载的基板处理装置的恢复方法中,在异常判定中,当对基板实施处理时,由于导入使容器室内不产生反应生成物的处理气体,所以在基板处理装置的恢复时,容器内无反应生成物的堆积,能够圆滑地移动到基板处理装置恢复后的基板处理。
在发明方面4记载的基板处理装置的恢复方法中,由于在异常判定中容器室内流入的气体是仅由氧气构成的气体,所以能够可靠地防止容器室内产生反应生成物。
在发明方面5记载的基板处理装置的恢复方法中,测定的数据由于是表示基板处理装置的各构成要素的状态的记录,所以能够在处理该数据的同时得到,能够迅速进行异常判定。
在发明方面6记载的基板处理装置的恢复方法中,作为测定的数据的记录,是匹配施加在容器室内配置的下部电极的高频电力的匹配器的阻抗。该匹配器的阻抗根据容器室内的等离子体的产生状况而改变。因此,能够可靠地进行基板处理装置的异常判定。
在发明方面7记载的基板处理装置的恢复方法中,作为测定的数据的记录,是匹配容器室内配置的下部电极及施加在该下部电极的高频电力的匹配器之间的电压。该电压根据容器室内的等离子体的产生状况而改变。因此,能够可靠地进行基板处理装置的异常判定。
在发明方面8记载的基板处理装置的恢复方法中,作为测定的数据的记录,是控制容器室内压力的控制阀的打开程度。该打开程度根据容器室内的等离子体的产生状况而改变。因此,能够可靠地进行基板处理装置的异常判定。
在发明方面9记载的基板处理装置的恢复方法中,测定的数据是实施处理的基板的发光数据。该发光数据能够容易地测定,并且根据容器室内的等离子体的产生状况而改变。因此,能够不降低基板处理装置的工作效率而可靠地进行基板处理装置的异常判定。
在发明方面10记载的基板处理装置的恢复方法中,作为测定的数据的发光数据是发光量之比。该发光量之比由于是无量纲数,所以不受绝对值大小的影响。因此,能够准确地进行基板处理装置的异常判定。
在发明方面11记载的基板处理装置的恢复方法中,由于测定的数据是有关供给施加在上述容器室内配置的下部电极的高频电力的高频电源的数据,所以能够容易地测定该数据,能够容易地进行异常判定。
在发明方面12记载的基板处理装置的恢复方法中,在抽成真空中,容器内的温度上升。若容器内的温度上升,则促进构成容器室的构成部件上附着的水分的蒸发。因此,能够迅速地进行基板处理装置的恢复。
在发明方面13记载的基板处理装置的恢复方法中,在时效处理中,基于连续施加处理的两块基板的发光数据的差分来检测容器室内气氛的稳定。如果容器室内的气氛稳定,则基板的发光量的变动也稳定。因此,能够容易地进行对容器室内的气氛稳定的判定。
在发明方面14记载的基板处理装置的恢复方法中,在时效处理中,基于连续施加处理的两块基板的发光数据的差分的微分值来检测容器室内气氛的稳定。因为发光数据的差分的微分值不受绝对值大小的影响。因此,能够准确地进行对容器室内的气氛的稳定的判定。
在发明方面15记载的基板处理装置的恢复方法中,在异常判定中,基于与实施处理的上述基板的发光波长不同的发光量之比来检测上述容器室的泄漏。如果容器室发生泄漏,则从外部导入规定的气体,等离子体的发光状态根据该气体的种类而改变。另外,发光量之比由于是无量纲数,所以不受绝对值大小的影响。因此,能够更准确地进行对基板处理装置的异常判定。
附图说明
图1是表示作为本实施方式的基板处理装置的加工腔室的概略构成截面图。
图2是表示图1的加工腔室的构成部件的组合状况的示意图。
图3是作为本实施方式的基板处理装置的恢复方法的自动设置处理的流程图。
图4是表示比较图3的自动设置处理及现有的恢复处理的抽成真空时间的图表。
图5是表示构成部件的装配不良与下部匹配器的阻抗之间关系的图表。
图6是表示构成部件的装配不良和下部电极及下部匹配器的电压之间关系的图表。
图7是表示构成部件的装配不良与APC的阀打开程度之间关系的图表。
图8是表示构成部件的装配不良与发光数据之间关系的图表。
图9是表示构成部件的装配不良与高频数据之间关系的图表。
图10是表示构成部件的装配不良与高频数据之间关系的其它图表。
图11是表示构成部件的洗净不良与发光数据之间关系的图表。
图12是表示作为时效处理所使用的发光数据的PDC数据的示意图。
图13是表示PDC数据的微分值与蚀刻比率之间关系的图表。
图14是表示腔室的泄漏比率与发光比之间关系的图表。
符号说明:
2加工腔室(P/C),10腔室,11下部电极,12排气路径,13隔板,14盖环(cover ring),15支撑体,16风箱盖,17上部高频电源,18下部高频电源,19下部匹配器,20ESC,21上部匹配器,24聚集环(focus ring),25制冷剂室,26配管,33喷淋头,34气体通气孔,35上部电极,36电极支撑体,37缓冲室,38处理气体导入管,40处理气体供给装置,41阀门,42四氟化硅供给部,43硅烷供给部,44氧气供给部,45氩气供给部,46、47、48、49MFC,50、51透过窗,52光源,53受光镜,54保持体,55遮蔽环(shield ring),56整流排气环,57控制部,58螺丝盖
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。
首先,说明本发明实施方式的基板处理装置。
图1是表示作为本实施方式的基板处理装置的加工腔室的概略构成截面图。
在图1中,作为对半导体晶片实施蚀刻处理的蚀刻处理装置而构成的加工腔室(以下称作“P/C”)2,具有由金属制成的、例如铝或者不锈钢制的圆筒型腔室10,在该腔室10内,配置有例如作为载置直径为200mm的半导体晶片的放置台的下部电极11。
在腔室10的侧壁与下部电极11之间,形成作为将下部电极11上方的气体排出到腔室10外面的流路而工作的排气路径12。在该排气路径12的中途配置环状隔板13,排气路径12的在隔板13下游的空间与作为可变式蝶形阀(butterfly valve)的未图示的自动压力控制阀(Automatic Pressure Control Valve)(以下称作“APC”)连通。APC与作为抽成真空用排气泵的涡轮分子泵或干式泵(dry pump)连接,不仅进行腔室10内的压力控制,而且通过TMP及DP使腔室10内减压至大致为真空状态。
下部电极11经由下部匹配器19与下部高频电源18连接,下部高频电源18向下部电极11施加规定的高频电力。另外,下部匹配器19降低来自下部电极11的高频电力的反射,使到达该高频电力的下部电极11的入射效率达到最大。
在下部电极11的内部上方,配置有用于以静电吸附力吸附半导体晶片的ESC20。ESC20与直流电源(未图示)电连接。半导体晶片通过由从直流电源向ESC20施加的直流电压所产生的库仑力或约翰逊·勒比克(Johnsen-Rahbek)力来吸附保持下部电极11的上面。另外,在下部电极11的上方周围配置硅(Si)等构成的圆环状聚集环24,该聚集环24使下部电极11的上方产生的等离子体向半导体晶片收敛。另外,在聚集环24的周围,覆盖有表面被Y2O3等覆盖的环状盖环14。
在下部电极11的内部,例如设置在圆周方向延伸的环状制冷剂室25。从倾斜体单元(tiller unit)(未图示)经由配管26向该制冷剂室25供给规定温度的制冷剂、例如循环冷却水,通过该制冷剂的温度来控制下部电极11上的半导体晶片的处理温度和下部电极11的温度。
在下部电极11的下方,配置有从该下部电极11的下部向下方延伸设置的支撑体15。该支撑体15支撑下部电极11,通过使未图示的球状螺丝旋转来使作为GAP的下部电极11升降。另外,支撑体15通过风箱盖16(Bellow cover)覆盖周围而与腔室10内的气氛隔断。
在腔室10的天井部配置喷淋头33。喷淋头33包括:具有面向腔室10的多个气体通气孔34的圆板状的上部电极(CEL)35、和在该上部电极35的上方配置且可装卸地支撑上部电极35的电极支撑体36。
在该P/C2中,在向腔室10内搬出搬入半导体晶片的情况下,下部电极11下降到半导体晶片的搬出搬入位置,在对半导体晶片实施蚀刻处理的情况下,下部电极11上升到半导体晶片的处理位置,同时ESC20吸附保持半导体晶片。
上部电极35经由上部匹配器21与上部高频电源17连接,上部高频电源17对上部电极35施加规定的高频电力。另外,上部匹配器21降低来自上部电极35的高频电力的反射,使到达该高频电力的上部电极35的入射效率达到最大。
在电极支撑体36的内部设置缓冲室37,该缓冲室37与来自后述的处理气体供给装置40的处理气体导管38连接。另外,在电极支撑体36的下部配置有与倾斜体单元(未图示)连接的制冷剂室(未图示),电极支撑体36用作上部电极35的冷却板(cooling plate),控制上部电极35温度。
在处理气体导入管38的中途配置阀门41,此外,在阀门41的上游配置处理气体供给装置40。处理气体供给装置40包括:供给四氟化硅(SiF4)的四氟化硅供给部42、供给硅烷(SiH4)的硅烷供给部43、供给氧气(O2)的氧气供给部44、供给氩气(Ar)的氩气供给部45,和与四氟化硅供给部42到氩气供给部45分别对应配置的MFC(MassFlow Controller:质量流量控制器)46~49。处理气体供给装置40向腔室10供给按规定流量比混合四氟化硅、硅烷、氧气及氩气的混合气作为处理气体,此时,各MFC46~49控制处理气体的流量,使腔室10的压力与上述APC相互作用,控制在期望值。另外,处理气体供给装置40供给的处理气体也可以混合四氟化碳(CF4)。
在喷淋头33周围配置保持喷淋头33的环状保持体54,在保持体54下面配置在等离子体中保护保持体54和喷淋头33间隙的遮蔽环55。
另外,在遮蔽环55的周围配置向下方突出的圆筒状的整流排气环56。该整流排气环56防止在下部电极11及上部电极35之间的空间产生的等离子体扩散,并将等离子体封入该空间中。
如图2所示,上述上部电极35及遮蔽环55等腔室内构成部件通过螺丝而组装在腔室10内。在图2中,各螺丝通过螺丝盖58及螺丝帽(未图示)等与腔室10内的气氛隔离。
在腔室10的侧壁上,关于下部电极11对称地配置两个对应于半导体晶片的处理位置高度的由石英构成的透过窗50、51。另外,在透过窗50的与腔室10侧的相反侧,配置有发射激光的光源52,在透过窗51的与腔室10侧的相反侧,配置有接收从光源52射出并穿过腔室10的激光的受光传感器53。这里,上述整流排气环56由于在与光源52及受光传感器53相对的部分形成裂缝,所以从光源52射出的激光穿过整流排气环56的裂缝,并通过在下部电极11上装载的半导体晶片的上方而到达受光传感器53。
另外,在腔室10的侧壁内置有加热器(未图示),该加热器在对半导体晶片实施等离子处理时控制该侧壁的温度。
在对半导体晶片实施等离子处理的情况下,因为半导体晶片的上方气氛通过等离子体而对应于处理气体的浓度以及压力来发光,所以,可以通过测量该发光的状态来监控等离子体的产生状况。在P/C2中,如上所述,由于激光通过半导体晶片的上方,所以能够根据光源52以及受光传感器53来监控等离子体的产生状态。
在该P/C2的腔室10内,如上所述,对下部电极11及上部电极35施加高频电力,通过该施加的高频电力,在下部电极11及上部电极35之间的空间从处理气产生高密度的等离子体,形成离子、自由基(radical)。这些生成的离子、自由基通过聚集环24而收敛到半导体晶片的表面,对半导体晶片的表面进行物理或化学蚀刻。
此外,P/C2控制各构成要素的动作,其具有将各构成要素的动作状况作为装置记录而记录的控制部57。规定的控制部57,例如在对半导体晶片实施等离子处理的情况下,根据表示该处理的工序的方法,控制倾斜体单元和腔室侧壁的加热器,以控制腔室10内温度为期望温度,此外,控制处理气供给装置40、上部高频电源17和下部高频电源18动作,以在下部电极11及上部电极35之间产生期望量的等离子体。
另外,控制部57在对半导体晶片实施等离子处理时,作为装置记录,记录下部匹配器19及上部匹配器21的阻抗、下部电极11及下部匹配器19之间的电压(Vpp)、和APC的阀打开程度(APC ANGLE:APC阀打开程度),此外,作为测量数据,记录通过光源52及受光传感器53而测定的半导体晶片的上方气氛的发光状况(发光数据)、下部高频电源18的电流及电压等。
下面,说明本实施方式的基板处理装置的恢复方法。
图3是作为本实施方式的基板处理装置的恢复方法的自动设置(auto setup)处理的流程图。该处理在上述P/C2的维护之后,在控制部57实施后述的程序。该自动设置处理之后的P/C2可以根据规定方法在批量生产用的半导体晶片上实施规定的蚀刻处理。
在图3中,首先,APC打开,TMP及DP使腔室10内减压至大致为真空状态(抽成真空工序)(工序S31),倾斜体单元及腔室侧壁的加热器控制腔室10内的温度为规定的温度(温度设定工序)(工序S32),后述的APC服务器基于各构成要素的装置记录或测量数据的P/C2来判定各构成要素的异常,例如,构成部件有无脱落或有无腔室10的泄漏等(异常判定工序)(工序S33)。
之后,通过处理多块模拟晶片(dummy wafer),倾斜体单元、加热器、APC、处理气供给装置40、下部高频电源18及上部高频电源17等使腔室10内的气氛等与规定的方法所指定的规定处理条件一致而稳定下来(时效处理工序)(工序S34),此外,APC服务器在P/C2或APC服务器所具备的监视器上(未图示)显示P/C2的异常和腔室10的泄漏等产生状况,结束本处理。
操作者通过确认在监视器上显示的内容,而能够判断是否需要立刻对批量生产用的半导体晶片实施规定的处理,还是中断恢复作业、再次打开腔室10的盖来进行维护。
根据图3的自动设置处理,因为操作者不打开腔室10的盖,就能够通过APC服务器检测出P/C2的异常,所以,例如能够用2小时来进行原来需要3小时的恢复作业等,能够迅速地进行P/C2的恢复作业,提高P/C2的工作效率。
以下,详细说明图3的自动设置处理的各工序。
首先,说明工序S31的抽成真空工序。
在现有的恢复处理的腔室的抽成真空中,由于设定腔室内的温度与批量生产用的半导体晶片的蚀刻处理(以下称作“量产蚀刻处理”)时的温度相同,所以,在维护中进入腔室内附着在各构成要素上的水份、以及通过湿清洁(Wet Cleaning)而附着在各构成要素的乙醇缓慢蒸发,其结果是,抽成真空花费时间。
对此,在工序S31中,设定腔室10内的温度比量产蚀刻处理时的温度高。具体地说,在抽成真空中,现有技术式设定上部电极/腔室侧壁/下部电极的温度为60/50/40℃的一定的值,在工序31中,通过腔室侧壁的加热器或倾斜体单元,先设定上部电极/腔室侧壁/下部电极的温度为80/80/40℃,经过1.5小时后,再设定为60/50/40℃。
根据工序S31的抽成真空,相对于现有技术,腔室10内的温度得到提高。若腔室10内的温度上升,则促进构成腔室10的各构成部件上附着的水份、乙醇的蒸发。因此,能够迅速进行P/C2的恢复。
图4是表示比较图3的自动设置处理及现有的恢复处理的抽成真空时间的图表。
在图4中,以虚线表示现有的恢复处理的从腔室内的压力排出速度(Leak rate),以实线表示自动设置处理的腔室10内的压力排出速度。
如图4所示,为了到达作为表示完成抽成真空的阈值的0.13Pa/min(1mT/min),现有的恢复处理需要3.5小时,而自动设置处理3小时就能达到。因此,根据自动设置处理,能够迅速进行P/C2的恢复,防止P/C2的工作效率的降低。
在上述工序S31中,通过腔室侧壁的加热器和倾斜体单元,控制上部电极/腔室侧壁/下部电极的温度,也可以仅通过腔室侧壁的加热器使腔室内的温度上升,另外,也可以通过对下部电极11和上部电极35施加高频电力(高能量时效处理)而使腔室内的温度上升。
接下来,说明温度设定的工序S32。
在现有的恢复处理中,不考虑自动设置处理的蚀刻的精度可以比量产蚀刻处理的精度低,在腔室温度设定中,由于在与量产蚀刻处理相同的处理条件下对模拟晶片实施蚀刻处理,所以,作为结果以在所需要之上的缓慢的蚀刻比率(etch rate)下对模拟晶片实施蚀刻处理。由此,腔室温度设定花费时间。
与此相对,在工序S32中,应该在确保最低限度的必要的蚀刻精度的同时来设定快速蚀刻,专用的处理条件(专用方法),例如,在设定为与现有的恢复处理的腔室内的温度不同的腔室内的温度下对模拟晶片实施蚀刻处理。
具体地说,在工序S32中,设定腔室10的内压为6.67Pa(50mT),设定处理气供给装置40的供给氧气流量为600sccm,设定作为从ESC20向模拟晶片背面供给的传热气体的氦气(He)压力在背面的中心部为6.67×102Pa(5torr),并且设定在背面周围部为3.33×103Pa(25torr),此外,设定上部电极/腔室侧壁/下部电极温度为60/50/40℃。
根据工序S32的腔室温度的设定,基于自动设置处理的专用方法,与能够确保腔室10内的气氛在自动设置处理中为最低限度的必要的蚀刻精度的处理条件一致,相对于现有技术来快速地对模拟晶片实施蚀刻处理。因此,能够迅速进行P/C2的恢复。
另外,通常,在多个P/C中实施量产蚀刻处理的情况下,根据P/C间的差异而在各P/C中使用不同的方法,对自动设置处理设定专用的方法,在多个P/C中实行自动设置处理的情况下,任何P/C都使用相同专用方法。由此,任何P/C都能够在相同条件下测定发光数据和高频电源的相关数据,能够在稳定之后实行后述的异常判定。
接下来,说明异常判定的工序S33。
在现有的恢复处理的异常判定中,将与量产蚀刻处理相同的处理气体,例如硅烷等导入腔室内来对模拟晶片实施蚀刻处理,如果使硅烷等离子化,则很容易产生反应生成物,沉积物在恢复处理中在各构成要素表面上堆积,成为量产蚀刻处理中反应生成物的产生原因。
对此,在工序S33中,为防止沉积物的产生,使用专用的处理气体,例如即使等离子化也不产生反应生成物的氧气。
根据工序S33的异常判断,在对模拟晶片实施蚀刻时,由于腔室10内流入作为处理气的不生成反应生成物的氧气,所以在P/C2的恢复时,在腔室10内没有堆积沉积物,能够平稳地移动到P/C2的恢复后的量产蚀刻处理。
另外,在异常判定工序中,作为与P/C2连接的外部控制装置的APC(Advanced Process control:高级处理控制)服务器,收集控制部57记录的装置记录和测量数据,基于该收集的装置记录来检测后述构成部件的装配不良、构成部件的洗净不良及腔室10的泄漏。这里,构成部件的装配不良包括忘记装配构成部件、构成部件的脱落、构成部件装配位置错误等。
首先,对异常判定工序的结构部件的装配不良的检测进行说明。
如上所述,当腔室内发生构成部件的装配不良时,腔室内的等离子体的产生状况就不稳定。因此,当对模拟晶片实施蚀刻处理时,可以通过监视腔室内的等离子体的产生状况来检测构成部件的装配不良。在本实施方式中,特别基于受等离子产生状况影响的装置记录和测量数据来检测构成部件的装配不良。
在根据装置记录来检测构成部件的装配不良的情况下,由于装置记录通过控制部57而对应于模拟晶片的蚀刻处理的进行被记录,所以APC服务器等能够在模拟晶片的蚀刻处理的同时得到装置记录,从而能够迅速进行异常判定。
以下,具体地说明用于构成部件的装配不良的检测的装置记录。
首先,对作为构成部件的装配不良的检测用的装置记录,使用下部匹配器19的阻抗的情况进行说明。
当腔室内的等离子体的产生状况改变时,为了维持等离子体在期望的状态,而改变从下部高频电源18施加的高频电力,与此对应,也改变下部匹配器19的阻抗。由此,通过监视下部匹配器19的阻抗而能够检测腔室内的等离子体产生状况的变化,从而能够检测构成部件的装配不良。
图5是表示构成部件的装配不良与下部匹配器的阻抗之间的关系的图表。
在图5中,横轴表示实行自动设置处理的组编号(Lot number),纵轴表示各组的阻抗的实测值。
各组的阻抗的实测值的变动,是由于在各组中对25块模拟晶片实施蚀刻处理且各组的每一块的阻抗的实测值都在图表上绘图表示。另外,各阻抗的实测值是对每个模拟晶片的蚀刻处理之间的平均值。
各组的构成部件的装配状况如下表1所示。
表1
Lot No. | 实施项目 |
1 | 参考 |
2 | 无整流排气环 |
3 | 参考 |
4 | 无螺丝盖 |
5 | 参考 |
6 | 无遮蔽环 |
7 | 参考 |
8 | 无覆盖环 |
9 | 参考 |
10 | 无螺帽(ESC侧) |
11 | 参考 |
12 | 无覆盖环、聚集环 |
13 | 参考 |
14 | 无螺帽(冷却盘侧) |
35
例如,在组2中,当卸下整流排气环56的状态下,对模拟晶片实施蚀刻处理。另外,组3等的参考是全部的构成部件正常装配的状态,基于该组的阻抗的实测值,设定判定构成部件的装配不良用的阈值。在图5中,设定参考状态的组的阻抗的实测值的最大值为上限阈值(Reference value(max)),设定阻抗的实测值的最小值为下限阈值(Reference value(min))。
在图5中,因为组2的阻抗的实测值明显超过上限的阈值,所以能够通过监视阻抗来检测整流排气环56的脱落。
在上述图5中,作为阻抗的实测值使用每一块模拟芯片的蚀刻处理之间的平均值,也可以使用最小值或最大值,在此情况下,也可以检测整流排气环56以外的构成部件的脱落。
另外,由于上部匹配器21的阻抗还根据在腔室内的等离子的产生状况而变化,所以使用上部匹配器21的阻抗的实测值也能够检测各构成部件的脱落。
根据工序S33的异常判定,作为检测构成部件的装配不良用的装置记录可以使用下部匹配器19的阻抗。下部匹配器19的阻抗根据腔室10内的等离子体的产生状况而变化、乃至根据构成部件的脱落的有无而变化。因此,能够可靠地进行对P/C2的构成部件的脱落的检测。
接下来,对作为检测构成部件的装配不良用的装置记录而使用下部电极11及下部匹配器19间的电压(Vpp)(以下称作“下部电压”)的情况进行说明。
当腔室内的等离子体的产生状况改变时,为了维持等离子体在期望的状态,从下部高频电源18施加的高频电力发生变化,与其相对应,下部匹配器的阻抗也改变。由此,通过监视下部电压而能够检测腔室内的等离子体的产生状况,进而检测出构成部件的装配不良。
图6是表示构成部件的装配不良和下部电极及下部匹配器的电压之间关系的图表。
在图6中,横轴表示实行自动设置处理的组编号,纵轴表示各组的下部电压的实测值。另外,各组的构成部件的装配状况与图5所述的表1相同。
各组的下部电压的变动的原因与图5相同。另外,在图6中,与图5相同,各下部电压的实测值是每一个模拟晶片的蚀刻处理之间的平均值。另外,在图6中,将参考状态的组的下部电压的实测值的最大值设定为上限的阈值(Reference value(max)),将下部电压的实测值设定为下限的阈值(Reference value(min))。
在图6中,由于组12的下部电压的实测值明显超过上限的阈值,而且,组8及组14的下部电压的实测值明显低于下限的阈值,所以能够通过监视下部电压来检测盖环14及聚集环24的脱落、仅盖环14的脱落,和冷却盘(cooling plate)一侧的螺帽的脱落。
在上述图6中,作为下部电压的实测值使用的是每一个模拟晶片的蚀刻处理之间的平均值,也可以使用最小值或最大值,在此情况下,也能够检测出上述的构成部件以外的构成部件的脱落。
另外,由于上部电极35及上部匹配器21之间的电压也根据腔室内的等离子体的产生状况而变化,所以使用上部电极35及上部匹配器21之间的电压的实测值也能够检测各构成部件的脱落。
根据工序S33的异常判定,作为检测构成部件的装配不良用的装置记录而使用下部电压。下部电压根据腔室10内等离子体的产生状况的变化、乃至构成部件的脱落的有无而变化。因此,能够可靠地进行对P/C2的构成部件的脱落的检测。
接下来,对作为检测构成部件的装配不良用的装置记录来使用APC的阀打开程度(APC ANGLE:APC角度)的情况进行说明。
当腔室内的等离子体的产生状况改变时,为了维持等离子体在期望的状态,而需要使腔室10内的压力发生改变,与此对应的APC的阀打开程度也改变。由此,通过监控APC的阀打开程度而能够检测腔室内的等离子体的产生状况的变化、进而检测出构成部件的装配不良。
图7是表示构成部件的装配不良与APC的阀打开程度之间关系的图表。
在图7中,横轴表示实行自动设置处理的组编号,纵轴表示各组的APC的阀打开程度的实测值。另外,各组的构成部件的装配状况与图5所述的表1相同。
各组的APC的阀打开程度的变动原因与图5相同。另外,在图7中,与图5相同,APC的阀打开程度实测值是每一个模拟晶片的蚀刻处理之间的平均值。另外,在图7中,将参考状态的组的APC的阀打开程度实测值的最大值设定为上限的阈值(Reference value(max)),将APC的阀打开程度的实测值的最小值设定为下限的阈值(Referencevalue(min))。
在图7中,组2的APC的阀打开程度的实测值很明显超过上限的阈值,从而可以通过检测APC的阀打开程度来检测整流排气环56的脱落。
在上述图7中,作为APC的阀打开程度的实测值而使用每一个模拟晶片的蚀刻处理之间的平均值,也可以使用最小值或最大值,在此情况下,能够检测上述的构成部件以外的构成部件的脱落。
在工序S33的异常判定中,作为检测构成部件的装配不良用的装置记录可以使用APC的阀打开程度。APC的阀打开程度根据腔室10内的等离子体发生状况的变化、乃至构成部件的脱落的有无来变化。因此,能够可靠地检测P/C2中的构成部件的脱落。
在上述工序S33的异常判定中,对作为检测构成部件的装配不良用的装置记录而使用下部匹配器19的阻抗、下部电极11及下部匹配器19间的电压、APC的阀打开程度进行了说明,但异常判定所用的装置记录并不限于这些,只要是对应腔室内的等离子体的产生状况的变化而变化的装置记录,可以使用何种构成。另外,由于腔室内的等离子体的产生状况也对应P/C的种类而变化,所以优选事前调查在各种P/C中腔室内的等离子体的产生状况与构成部件的脱落之间的关系,基于该调查结果来选定检测构成部件的装配不良用的装置记录。
另一方面,当根据半导体晶片上方的发光数据或高频电源相关的数据等的测量数据来检测构成部件的装配不良的情况下,由于这些测量数据很容易通过控制部57等而在模拟晶片的蚀刻处理中被测定,所以APC服务器等能够很容易得到测量数据,从而能够很容易进行异常判定。
以下,具体说明检测构成部件的装配不良所使用的测量数据。
首先,对作为检测构成部件的装配不良用的测量数据而使用半导体晶片上方的发光数据的情况进行说明。
当腔室内发生构成部件的装配不良时,腔室内的等离子体的产生状况改变。例如,若聚集环24脱落则等离子体不在半导体晶片上收敛,若整流排气环56脱落则等离子体向下部电极11及上部电极35之间的空间扩散。当腔室内的等离子体的产生状况发生改变时,由于模拟晶片的发光数据也改变,所以通过监视发光数据便能够检测腔室内的等离子体的产生状况的变化,进而检测出构成部件的装配不良。
图8是表示构成部件的装配不良和发光数据之间关系的图表。
在图8中,横轴表示脱落的构成部件,纵轴表示全部的构成部件正常装配状态(参考状态)的发光数据(以下称作“参考数据”)与构成部件脱落情况下的发光数据(以下称作“测试数据”)之比。
首先,对参考数据和测试数据之比(以下称作“发光量比”)进行说明。
首先,在规定波长的区域(例如200~800nm)内测定参考数据,对测试数据也在规定的波长区域(例如200~800nm)进行测定。接下来,如下式(1)所示,对各波长i分别算出相对于参考数据的测试数据之比Ai,
Ai=ai(测试数据)/ai(参考数据)i=200~800nm ……(1)
此外,算出所算出的Ai在波长区域i=200~800nm中的平均值Aave。
接着,如下述式(2)所示,对每个波长I算出Ai和Aave的差的绝对值,并算出该算出的差的绝对值的总和B。该算出的总和B相当于图8中的发光量比。
(数1)
接下来,说明图8中阈值的设定。
首先,准备n块模拟晶片等,在参考状态下测定每一块模拟晶片各自的参考数据。之后,从测定的n个参考数据中的任意两个参考数据(第一参考数据及第二参考数据),算出基于上述式(1)的各波长i的参考数据之比,再基于上述式(2)算出发光量Bk。通过n次反复算出n个发光量之比B。接下来,算出该发光量之比B的平均值(Bave)及标准差(Bsigma)(σ),将该发光量之比B的平均值加上6σ的值设定为上限的阈值(Reference value(max)),将发光量之比B的平均值减去6σ的值设定为下限的阈值(Reference value(min))。
在图8中,在整流排气环脱落的情况下,由于发光量之比明显超过上限的阈值,所以通过监视发光数据而能够检测整流排气环56的脱落。
在工序S33的异常判定中,作为检测构成部件的装配不良用的测量数据使用半导体晶片上方的发光数据。半导体晶片上方的发光数据容易测定,并且根据腔室10内的等离子体的产生状况的变化、乃至构成部件的脱落的有无而变化。因此,能够可靠地不降低P/C2的构成部件的工作效率,能够可靠地检测P/C2的构成部件的脱落。
另外,在工序S33的异常判定中,从发光数据算出发光量比。该发光量比由于是无量纲数,所以不受绝对值大小的影响。因此,能够准确检测P/C2的构成部件的脱落。
接下来,对使用作为检测构成部件的装配不良用的测量数据而使用高频电源相关的数据(以下称作“高频数据”)的情况进行说明。
当腔室内发生构成部件的装配不良时,腔室内的等离子体的产生状况就改变。当腔室内的等离子体的产生状况变化时,为了维持等离子体在期望的状态,从下部高频电源18施加的高频电力改变。由此,能够通过监视高频数据,例如电压、电流、相位、阻抗等来检测腔室内的等离子体的产生状况的变化,进而检测出构成部件的装配不良。
图9是表示构成部件的装配不良与高频数据之间关系的图表。
在图9中,横轴表示蚀刻处理的模拟晶片的块数的计数(Wafercount),纵轴表示施加在腔室10内电压的实测值。另外,图9中所示的构成部件名是在该计数中从腔室10取出的构成部件。
电压的实测值根据计数的变动,是因为将每一块模拟晶片的电压的实测值在图表中绘图表示。另外,各电压的实测值是每一个模拟晶片在蚀刻处理之间的平均值。另外,将电压的实测值的平均值加上6σ的值设定为上限的阈值(Reference value(max)),将电压的实测值的平均值减去6σ的值设定为下限的阈值(Reference value(min))。
在图9中,在整流排气环脱落的情况下,以及在盖环和聚集环脱落的情况下,电压的实测值明显超过上限的阈值,另外,在盖环脱落的情况下电压的实测值明显低于下限的阈值,所以通过监视施加在腔室10内的电压而能够检测出整流排气环56的脱落、盖环14及聚集环24的脱落,以及仅盖环14的脱落。
在上述图9中,作为施加在腔室10内的电压的实测值而使用每一块模拟晶片的蚀刻处理之间的平均值,也可以使用最小值或最大值,在此情况下,可以检测出上述的构成部件以外的构成部件的脱落。
另外,图10是表示构成部件的装配不良与高频数据之间关系的其它图表。
在图10中,横轴表示实施自动设置处理的组的序号,纵轴表示腔室10内施加的电压的实测值。
各组电压的实测值的变动,是因为对各组的25块模拟晶片实施蚀刻处理并且将每一块组电压的实测值绘制在图表中。另外,各电压的实测值是在对每块模拟晶片进行蚀刻处理之间的平均值。
各组的构成部件的装配状况如以下表2所示。
表2
Lot No. | 实施项目 |
1 | 参考 |
2 | 参考 |
3 | 参考 |
4 | 参考 |
5 | 参考 |
6 | 参考 |
7 | 参考 |
8 | 参考 |
9 | 参考 |
10 | 参考 |
11 | 上部电极螺丝松驰 |
12 | 遮蔽环斜方向装配 |
13 | 聚集环背面无橡胶 |
例如,在减小装配组11的上部电极35的螺母的拧紧扭矩的情况下,对模拟晶片实施蚀刻处理。另外,组1等的参考是所有构成部件都正常装配的状态,基于该组的电压的实测值,来设定判定构成部件的装配不良用的阈值。在图10中,算出参考状态下的组的电压的实测值的平均值,再算出这些电压实测值的标准差(σ),将电压的实测值的平均值加上6σ的值设定为上限的阈值(Reference value(max)),将电压的实测值的平均值减去6σ的值设定为下限的阈值(Referencevalue(min))。
在图10中,由于在隔热用的聚集环没有背面橡胶的情况下,电压的实测值明显超过上限的阈值,所以通过检测在腔室10内施加的电压而能够检测出聚集环有无背面橡胶。即,能够检测构成部件的脱落以外的构成部件的装配不良。
在工序S33的异常判定中,作为检测构成部件装配不良用的测量数据可以使用高频数据。高频能够容易地测定,并且其根据腔室10内的等离子体的产生状况的变化、乃至根据构成部件的装配不良而变化。因此,能够不降低P/C2的工作效率而可靠地进行P/C2的构成部件的装配不良的检测。
另外,在上述图9及图10中,作为高频数据使用在腔室10内施加的电压,也可以使用电压以外的电流、相位、阻抗。
此外,说明检测异常判定工序的构成部件的洗净不良。
当在腔室内发生构成部件的洗净不良时,因沉积物而使腔室内的等离子体的产生状况变得不稳定。因此,当对模拟晶片实施蚀刻处理时,通过监视腔室内的等离子体的产生状况而能够检测结构部件的洗净不良。其中,这里的洗净不良是指在各构成部件的表面上通过湿清洁等而没有除去的沉积物堆积的状态。
以下,对作为检测构成部件的洗净不良用的测量数据而使用半导体晶片上方的发光数据的情况进行说明。
当在腔室内发生构成部件的洗净不良时,腔室内的等离子体的产生状况发生变化,由于当腔室内的等离子体的产生状况发生变化时,模拟晶片的发光数据也发生变化,所以通过监视发光数据而能够检测构成部件的洗净不良。
图11是表示构成部件的洗净不良与发光数据之间关系的图表。
在图11中,横轴表示蚀刻处理的模拟晶片的块数的计数,纵轴表示同一模拟晶片的发光量之比的变化率(Rate of change)。另外,在图11中表示的构成部件名是与该计数对应的在模拟晶片的蚀刻处理中在表面附着有沉积物的构成部件。
这里,发光量之比的变化率是指,在同一模拟晶片中以规定的波长区域测定的发光数据中的、根据构成部件的洗净不良而敏感变化的波长(例如656.5nm)的发光数据,和不考虑构成部件的洗净不良是否发生的发光量不变化的波长(例如374nm)的发光数据之比,与从模拟晶片的上方气氛开始发光到经过10秒期间的该比的变化率对应。其中,发光量根据构成部件的洗净不良而敏感变化的波长为656.5nm,是由于CF系的反应生成物发出的波长为656.5nm的强光。
作为图11中的阈值,算出表面附着沉积物的构成部件没有配置在腔室10内的情况下的发光量之比的变化率的平均值,此外,算出该发光量之比的变化率的标准差(σ),设定从发光量之比的变化率的平均值减去6σ的值。
在图11中,由于在上部电极(CEL)的表面附着有沉积物的情况下,以及在ESC的表面附着有沉积物的情况下,发光量之比的变化率明显低于阈值,所以通过监视发光数据而能够检测上部电极的洗净不良及ESC的洗净不良。
在工序S33的异常判定中,作为检测构成部件的洗净不良用的测量数据可以使用半导体上方的发光数据。半导体上方的发光数据能够容易地测定,并且其根据腔室10内的等离子体的产生状况的变化、乃至构成部件的洗净不良而变化。因此,能够不降低P/C2的工作效率而可靠地进行P/C2的构成部件的洗净不良的检测。
另外,在工序S33的异常判定中,基于发光数据算出从发光到发光10秒之间发光量之比的变化率。CF系的反应生成物与腔室10内的氧气等急速反应转化成其它生成物,所以波长656.5nm的光急速衰减。因此,通过算出发光量之比的变化率而能够可靠地检测CF系的反应生成物的存在,能够更可靠地检测构成部件的洗净不良。
接下来,说明异常判定工序中对腔室10的泄漏的检测。
当腔室10发生泄漏、外部的空气流入腔室10内时,实施蚀刻处理的模拟晶片的发光数据由于构成空气的气体而引起发光量增加,所以能够通过监视发光数据来进行泄漏检测。具体地说,通过监视发光量根据构成空气的气体中的、例如氮气(N2)的流入而敏感地变化的波长的发光数据,而能够进行泄漏检测。
当腔室10内流入氮气时,相对于波长为745nm的发光数据的发光量大幅增加,波长为560nm的发光数据的发光量几乎不变化,在工序S33的异常判定中,算出波长为560nm的发光数据的发光量对波长为745nm的发光数据的发光量之比(以下称为“发光比”),根据该算出的发光比与后述的阈值的比较来进行泄漏检测。
图14是表示腔室的泄漏比率与发光比之间关系的图表。
在图14中,横轴表示作为腔室10的泄漏量的泄漏比率,纵轴表示发光比(Intensity ratio)。另外,作为阈值,是在正常状态下算出腔室10的发光比的平均值,再算出该发光比的标准差(σ),使用该发光比的平均值加上6σ的值。此外,图中的点是发生规定量的泄漏的情况下发光比的实测值,点划线表示根据发光比的实测值预测的泄漏比率与发光比之间的关系。
在图14中,由于点划线在到达阈值时的泄漏比率为0.05Pa/min(0.4mT/min),所以能够检测出是否有泄漏的容许值0.13Pa/min(1.0mT/min)以上的泄漏。
在工序S33的异常判定中,根据实施蚀刻处理的模拟晶片的发光数据的发光比,即根据波长为560nm的发光数据的发光量相对于波长为745nm的发光数据的发光量之比来检测腔室10是否有泄漏。当发生腔室10的泄漏时,从外部流入氮气,该氮气引起发光量的增加。另外,发光比由于是无量纲数,所以不受绝对值的大小的影响。因此,能够更准确地进行泄漏检测。
如以上说明,根据图3的处理,在异常判定中,测定对应腔室10内的状态变化而变化的装置记录或测量数据等数据中的至少一个数据,比较该测定的数据,和与测定的数据对应的正常状态下的基准数据。因此,不利用异常判定中的测定数据及基准数据的多变量解析结果,基于根据腔室10内的状态变化而变化的数据的至少一个数据来进行异常判定,能够准确进行P/C2的异常判定。另外,不必在维护时再设定正常模型,所以不会降低P/C2的工作效率。
接下来,说明工序S34的时效处理工序(seasoning step)。
在现有的恢复处理的时效处理中,因为要判定腔室10内的气氛是否与由指定的方法所规定的指定处理条件吻合,即时效处理是否完成,判定规定块数的模拟晶片,例如50块模拟晶片的时效处理是否实施蚀刻处理,所以发生多余的蚀刻处理,其结果是,时效处理须要花费时间。
与此相对,在工序S34中,监视发光数据。如果腔室10内的气氛与由指定的方法所规定的指定处理条件吻合而稳定,则腔室内的等离子体的产生状况稳定,模拟晶片上方的气氛的发光状况也稳定,所以通过监视发光数据而能够判定时效处理的完成。具体地说,如果连续地实施时效处理的两块模拟晶片的发光数据的差分变小,则能够判定腔室10内的气氛稳定,时效处理完成。
图12是表示作为时效处理所使用的发光数据的PDC(PosteriorData Calibration:后数据标准)数据的示意图。
在图12中,对于PDC数据来说,首先是对实施连续蚀刻处理的两块模拟晶片在规定的波长区域中,测定n块模拟晶片的发光数据L(n)及n-1块模拟晶片的发光数据L(n-1),如下式(3),在规定的波长区域,例如i=200~800nm下算出各波长的发光数据的差的绝对值。
数2
此外,在工序S34中,由于从PDC数据除去对发光量的大小的影响,对该PDC数据进行微分,根据PDC数据的微分值(PDCdifferentiated value)判定时效处理是否完成。具体地说,将PDC数据的微分值刚好由负变为正的时刻作为时效处理的完成点。
图13是表示PDC数据的微分值与时效处理工序之间关系的图表。
在图13中,横轴表示时效处理的模拟晶片的处理块数,左侧的纵轴表示PDC数据的微分值,右侧的纵轴表示蚀刻比率(Etch rate)。
如图13所示,在时效处理中,如果处理6块模拟晶片,则蚀刻处理稳定,即,腔室10内的气氛稳定,如图中箭头所示,在6块模拟晶片的处理中,PDC数据的微分值刚开始从负变为正。因此,基于PDC数据的微分值能够判定腔室10内的气氛是否稳定,进而判定时效处理是否完成。
在工序S34的时效处理工序中,根据连续实施蚀刻处理的两块模拟晶片的发光数据的差分(PDC数据)来判定时效处理是否完成。如果腔室内的等离子的产生状况稳定,则模拟晶片的发光数据也稳定,该两块模拟晶片的发光数据的差分变小。因此,容易判定时效处理是否完成。
另外,在工序S34的时效处理工序中,算出PDC数据的微分值,根据该微分值来判定时效处理是否完成。PDC数据的微分值不受发光量的大小的影响。因此,能够更为准确地判定时效处理的完成。
另外,本发明的目的当然可以这样来实现,即,将记录实现上述实施方式功能的软件的程序代码的存储媒体(或记录媒体)供给APC服务器等,通过具有该APC服务器等的控制装置、例如计算机(或CPU、MPU)或者连接APC服务器的控制装置读取并实施存储在记录媒体内的程序代码来实现。
另外,通过实行计算机等读取的程序代码,不仅能够实现上述实施方式的功能,而且还包含能够根据该程序代码的指示,在计算机等上运行的操作系统(OS)等进行实际处理的一部分或全部,通过该处理实现上述实施方式功能的情况。
此外,还包括从存储媒体读取的程序代码,在写入具备计算机及APC服务器中插入的功能扩展卡或与计算机及APC服务器连接的功能扩展卡的存储器之后,基于该程序代码的指示,具备其功能扩展卡或功能扩展单元的CPU进行实际处理的一部分或全部,通过该处理来实现上述的实施方式的功能。
另外,上述的程序代码,只要在计算机或APC服务器上能够上述实施方式的功能即可,该方式也可以是具有目标代码、通过解释程序运行的程序代码、向OS供给的脚本等方式。
另外,作为供给上述程序代码的记录媒体,例如,可以是RAM、NV-RAM、软盘(注册商标)、硬盘、光盘、光磁盘、CD-ROM、MO、CD-R、CD-RW、DVD(DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非挥发性存储卡、其它ROM等,只要是能够存储上述程序代码的介质即可。或者,上述程序代码也可以从互联网、商用网络、或局域网等连接的没有图示的其它计算机或数据库等下载来供给。
在上述实施方式中,APC服务器收集控制部57记录的装置记录和测量数据,如上所述,腔室内的等离子体的产生状况根据P/C的种类而变化,腔室内的等离子体的产生状况有很大关联的装置记录和测量数据由于P/C的种类而不同。
与此相对,在本发明中,各种P/C的控制部各自具有与等离子体的产生状况有很大关联的装置记录和测量数据,在各种P/C与APC服务器连接的情况下,APC服务器接受该目录,也可以基于该目录收集装置记录和测量数据。由此,APC服务器不收集不必要的装置记录和测量数据,能够更迅速地进行自动设置处理。另外,由于该目录不是APC服务器管理所必要的,所以能够减轻APC服务器的负担。
在上述实施方式中,检测出自动设置处理的异常判定中的构成部件的装配不良和构成部件的洗净不良,检测的异常状态不仅限于此,也可以检测例如腔室10内的异常放电的发生或从半导体晶片及ESC20之间有无导热气体的泄漏的发生。
在上述实施方式中,对在基板处理装置为蚀刻处理装置的情况进行了说明,但是本发明适用的基板处理装置不仅限于此,例如,也可以是涂敷显像装置、基板洗净装置、热处理装置、蚀刻装置等,另外,不需要共同具有上部电极和下部电极。
另外,在上述实施方式中,处理的基板为半导体晶片,但是处理的基板并不仅限于此,例如,也可以是LCD(Liquid Crystal Display:液晶显示器)和FPD(Flat Panel Display:平板显示器)等玻璃基板。
Claims (16)
1.一种具有容器室的基板处理装置的恢复方法,其特征在于,包括:
将所述容器室内抽成真空的抽成真空工序;
设定所述容器室内温度的温度设定工序;
判定所述容器室内有无异常的异常判定工序;和
使所述容器室内的气氛与规定的处理条件一致而稳定下来的时效处理工序,其中,
所述异常判定工序,测定根据所述容器室内的状态变化而变化的数据中的至少一个数据,将该测定的数据和与所述测定的数据对应的所述容器室内的正常状态的基准数据进行比较,
在所述异常判定工序中没有利用多变量解析。
2.如权利要求1所述基板处理装置的恢复方法,其特征在于:
所述温度设定工序将所述容器室内的温度设定成与所述基板的通常处理中的所述容器室内的温度不同的温度。
3.如权利要求1所述基板处理装置的恢复方法,其特征在于:
所述异常判定工序在对所述基板实施处理时,导入不使所述容器室内产生反应生成物的处理气体。
4.如权利要求3所述的基板处理装置的恢复方法,其特征在于:
所述处理气体是仅由氧气构成的气体。
5.如权利要求1所述基板处理装置的恢复方法,其特征在于:
所述测定的数据是表示所述基板处理装置的各构成要素的状态的记录。
6.如权利要求5所述基板处理装置的恢复方法,其特征在于:
所述记录是匹配施加在所述容器室内配置的下部电极的高频电力的匹配器的阻抗。
7.如权利要求5所述基板处理装置的恢复方法,其特征在于:
所述记录是在所述容器内配置的下部电极以及匹配施加在该下部电极的高频电力的匹配器之间的电压。
8.如权利要求5所述基板处理装置的恢复方法,其特征在于:
所述记录是控制所述容器室内的压力的控制阀的打开程度。
9.如权利要求1所述基板处理装置的恢复方法,其特征在于:
所述测定的数据是实施处理的所述基板的发光数据。
10.如权利要求9所述基板处理装置的恢复方法,其特征在于:
所述发光数据是发光量之比。
11.如权利要求1所述基板处理装置的恢复方法,其特征在于:
所述测定的数据是有关提供施加在所述容器室内配置的下部电极的高频电力的高频电源的数据。
12.如权利要求1所述基板处理装置的恢复方法,其特征在于:
所述抽成真空工序使所述容器室内的温度上升。
13.如权利要求1所述基板处理装置的恢复方法,其特征在于:
所述时效处理工序根据连续实施处理的两块所述基板的发光数据的差分来检测所述容器室内的气氛的稳定。
14.如权利要求13所述基板处理装置的恢复方法,其特征在于:
所述时效处理工序根据所述发光数据的差分的微分值来检测所述容器室内的气氛的稳定。
15.如权利要求1所述基板处理装置的恢复方法,其特征在于:
所述异常判定工序根据与实施处理的所述基板的发光中的不同波长的发光量之比来检测所述容器室的泄漏。
16.一种具有容器室的基板处理装置,其特征在于,包括:
将所述容器室内抽成真空的抽成真空装置;
设定所述容器室内温度的温度设定装置;
判定所述容器室内有无异常的异常判定装置;和
使所述容器室内的气氛与规定的处理条件一致而稳定下来的时效处理装置,其中,
所述异常判定装置测定根据所述容器室内的状态变化而变化的数据中的至少一个数据,将该测定的数据和与所述测定的数据对应的所述容器室内的正常状态的基准数据进行比较,
所述异常判定装置不利用多变量解析。
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