CN102293064B - 等离子体处理装置 - Google Patents
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Abstract
一种等离子体处理装置,能够获得对确定在等离子体处理期间的异常放电的原因有用的数据并能够确保可追溯性。该等离子体处理装置在处理腔(3a)中持有基板(9)以使其经历等离子体处理。该等离子体处理装置被提供有:放电检测传感器(23),检测处理腔(3a)内部的异常放电;以及照相机(26),通过窗口部分(2a)拍摄处理腔(3a)内部的图像并输出运动图像数据。当已检测到异常放电时,等离子体处理装置存储与一时间段对应的运动图像数据,该时间段包括检测到异常放电的时间,并且当未检测到异常放电时,等离子体处理装置存储示出正常放电状态的运动图像或静止图像的数据作为示出已执行等离子体处理的正常历史图像数据。因此,可以获得对确定等离子体处理中的异常放电的原因有用的数据并确保可追溯性。
Description
技术领域
本发明涉及一种对诸如板的待处理对象执行等离子体处理的等离子体处理装置。
背景技术
等离子体处理被公知为一种用于清洗或刻蚀待处理对象(诸如其上安装有电子部件的板)的表面处理方法。在等离子体处理中,待处理的板被放在形成处理腔的真空腔内。然后,在处理腔内产生等离子体放电,以使得作为等离子放电的结果而产生的离子和电子作用于板的表面,从而执行所希望的表面处理。为了以较高的质量稳定地执行等离子体处理,必须响应于根据处理目的而已提前确定的放电条件来适当地产生等离子体放电。因此,为了监视等离子体的产生的状态的目的,已提出了各种手段和方法(参见专利文件1至3)。
在专利文件1中,包括用于检测电势的探测电极的放电检测传感器被附接到包括处理腔的真空腔,并检测根据等离子体的改变的、在探测电极处感应的电势的改变,从而检测在处理腔中是否存在异常放电。在专利文件2中,由照相机来拍摄反应腔的内部的图像,并且通过检测由异常放电造成的光的发射来指明异常放电的产生及产生位置。在专利文件3中,由诸如CCD的图像传感器来检测等离子体腔中的等离子体光,从而监视等离子体处理。
相关技术文件
专利文件
专利文件1:JP-A-2003-318115
专利文件2:JP-A-2001-319922
专利文件3:JP-A-11-67732
发明内容
本发明要解决的问题
近来,在制造要对其应用等离子体处理的电子部件的领域中,对于需要高耐久性的诸如车载部件的高质量的部件来说,需要与相关技术相比更详细的质量管理。为此,即使在等离子体处理过程中,也必须不仅通过只检测异常放电而且通过查明异常的原因来稳定处理质量。
此外,即使在等离子体处理过程中,也已经存在对保留历史的不断增长的需求,该历史指示已对待处理对象适当执行了等离子体处理,并且可以根据后续步骤或组装了待处理对象的成品追溯该历史,也即所谓的可追溯性。然而,仅根据关于是否已产生异常放电的信息还不能证明已正常执行了等离子体处理。因此,已经期望用于确保等离子体处理中的可追溯性的手段。
然而,在上述专利文件中公开的相关技术中,可以检测异常放电的产生,但不提供对查明异常的原因有用的数据。为此,当试图查明异常的原因时,为了再现异常的目的,必须通过付出许多时间、努力和人力的反复实验(trial and error)来重复测试。因为即使在上述再现测试中许多元素也与产生等离子体的状态复杂相关,所以在严格的意义上不可能再现异常。因此,很难查明异常的原因。
本发明的目的是提供一种能够获得对查明等离子体处理中的异常放电的原因有用的数据并能够确保可追溯性的等离子体处理装置。
解决问题的手段
根据本发明的等离子体处理装置包括真空腔、等离子体处理执行部分和放电状态检测单元。所述真空腔形成其中容纳待处理对象的处理腔。等离子体处理执行部分在所述处理腔中的减小的压力状态下将等离子体产生气体引入所述处理腔中,通过施加高频电压来激励所述等离子体产生气体,并对容纳在所述处理腔中的待处理对象执行等离子体处理。所述放电状态检测单元检测所述处理腔中的异常放电。该等离子体处理装置包括:窗口部分,形成在所述真空腔处;照相机,通过所述窗口部分来拍摄所述真空腔的内部的图像,并输出运动图像数据;第一存储部分,存储从所述照相机输出的运动图像数据;第二存储部分,存储从所述第一存储部分中提取的运动图像数据;以及图像数据提取单元,从所述第一存储部分中提取运动图像数据并且将所提取的运动图像数据存储到所述第二存储部分中。所述图像数据提取单元从所述第一存储部分中提取显示所述异常放电的产生状态的运动图像数据并且将所提取的运动图像数据存储到所述第二存储部分中。当所述等离子体处理 结束而没有检测到异常放电时,所述图像数据提取单元从所述第一存储部分中提取预定特定时段的运动图像数据或自所述第一存储部分的运动图像数据中导出的特定时段的静止图像数据,并将所提取的运动图像数据或所提取的静止图像数据存储到所述第二存储部分中。
本发明的优点
根据本发明,通过当用于检测处理腔中的异常放电的放电状态检测单元检测到异常放电时存储显示异常放电的产生状态的运动图像数据、并当等离子体处理结束而没有检测到异常放电时存储特定时段的运动图像数据或静止图像数据,在所述处理腔中容纳待处理对象并执行等离子体处理的所述等离子体处理装置可以获得对于查明等离子体处理中的异常放电的原因有用的数据,并能保证可追溯性。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的等离子体处理装置的剖面图。
图2(a)和图2(b)是示出根据本发明的实施例的等离子体处理装置的操作的视图,其中,图2(a)是示出盖子部分被上移的状态的视图,且图2(b)是示出盖子部分被移下的状态的视图。
图3是示出根据本发明的实施例的在等离子体处理装置中使用的放电检测传感器的结构的视图。
图4是示出根据本发明的实施例的等离子体处理装置的控制部分的结构和功能的框图。
图5(a)和图5(b)是示出根据本发明的实施例的等离子体处理装置的放电状态检测部分的功能的视图,其中,图5(a)是示出放电状态检测部分的结构的视图,并且图5(b)是示出作为波形的、电势改变数据的图形,该电势改变数据是在等离子体处理装置的操作时从放电检测传感器的探测电极输出的且被存储在电势改变存储部分中。
图6是示出根据本发明的实施例的等离子体处理装置的图像数据提取处理的视图。
图7(a)和图7(b)是示出根据本发明的实施例的等离子体处理装置的结构和操作的视图,其中,图7(a)是示出开口部分被打开的状态的视图,且图7(b)是示出开口部分被关闭的状态的视图。
图8是示出根据本发明的实施例的等离子体处理装置的操作和处理的时序图。
图9是示出根据本发明的实施例的等离子体处理装置的数据记录处理的流程图。
图10(a)、图10(b)和图10(c)是示出根据本发明的实施例的由等离子体处理装置输出的历史数据文件的结构的视图,其中,图10(a)是示出制造历史文件的内容的视图,图10(b)是示出等离子体监视文件的内容的视图,且图10(c)是示出电势改变文件的内容的视图。
图11(a)和图11(b)是示出根据本发明的实施例的等离子体处理装置的文件输出部分的功能的视图,其中,图11(a)是示出文件输出屏幕的视图,且图11(b)是电势改变数据输出屏幕的视图。
具体实施方式
图1是根据本发明的实施例的等离子体处理装置的剖面图,图2(a)和图2(b)是示出根据本发明的实施例的等离子体处理装置的操作的视图,图3是示出根据本发明的实施例的在等离子体处理装置中使用的放电检测传感器的结构的视图,图4是示出根据本发明的实施例的等离子体处理装置的控制部分的结构和功能的框图,图5(a)和图5(b)是示出根据本发明的实施例的等离子体处理装置的放电状态检测部分的功能的视图,图6是示出根据本发明的实施例的等离子体处理装置的图像数据提取处理的视图,图7(a)和图7(b)是示出根据本发明的实施例的等离子体处理装置的结构和操作的视图,图8是示出根据本发明的实施例的等离子体处理装置的操作和处理的时序图,图9是示出根据本发明的实施例的等离子体处理装置的数据记录处理的流程图,图10(a)、图10(b)和图10(c)是示出根据本发明的实施例的由等离子体处理装置输出的历史数据文件的结构的视图,并且图11(a)和图11(b)是示出根据本发明的实施例的等离子体处理装置的文件输出部分的功能的视图。
将首先参照图1、图2(a)和图2(b)来描述等离子体处理装置的结构。在图1、图2(a)和图2(b)中,形成真空腔3以使得盖子部分2被布置在水平基座部分1上,以便由提升单元(未示出)自由提升。如图2(b)所示,在盖子部分2被移下(箭头“b”)并通过密封构件4达到与基座部分1的上 表面接触的状态中,真空腔3处于关闭状态。由基座部分1和盖子部分2环绕的气密闭合空间形成处理腔3a,处理腔3a中容纳待处理对象,并使待处理对象经历等离子体处理。电极部分5被提供在处理腔3a中。电极部分5通过绝缘构件6从下侧安装到形成在基座部分1处的开口部分1a。绝缘体7被附接到电极部分5的上表面。如图2(a)所示,当作为待处理对象的板9的两侧端部分由引导构件8来引导时,由板送入臂30来推动板的尾端部分。因此,板被按照板送入方向(箭头“a”的方向)送入到绝缘体7的上表面上。
形成在基座部分1处的开孔(open hole)1b通过管线11连接到排气阀12、压力计15、供气阀13和真空阀14。此外,供气阀13和真空阀分别被连接到供气部分16和真空泵17。当打开真空阀14并驱动真空泵17时,处理腔3a的内部被排成真空。此时,通过压力计15来检测真空的程度。真空阀14和真空泵17形成真空排气部分,通过其来将处理器3a的内部排成真空。当打开供气阀13时,从供气部分16向处理腔3a内提供等离子体产生气体。供气部分16具有流速调节功能。因此,可以向处理腔3a内提供任意量的等离子体产生气体。当打开排气阀12时,在真空被破差时空气被引入处理腔3a中。
电极部分5通过匹配单元18电连接到高频电源部分19。当在完成真空排气后等离子体产生气体被提供到处理腔3a中的条件下驱动高频电源部分19时,在电极部分5和被接地到接地部分10的盖子部分2之间施加高频电压。因此,等离子体产生气体在处理腔3a中被激励,从而产生等离子体。匹配单元18具有将等离子体放电电路的阻抗与高频电源部分19的阻抗相匹配的功能,该等离子体放电电路在处理腔3a内产生等离子体放电。在该实施例中,电极部分5、匹配单元18和高频电源部分19形成通过激励等离子体产生气体来产生等离子体的等离子体产生单元。此外,具有上述结构的真空排气部分、供气部分16、电极部分5、高频电源部分19、匹配部分18和控制这些各个部分的装置控制部分40形成等离子体处理执行部分。等离子体处理执行部分通过这些各个部分对容纳在处理腔3a中的待处理对象执行等离子体处理。
圆形窗口部分2a形成在真空腔3的盖子部分2的一侧,操作者可以通过圆形窗口部分2a从外部来观看处理腔3a的内部。包括电介质构件21和探测电极单元22的放电检测传感器23通过支撑构件24从盖子部分2的外部固定 到窗口部分2a。此外,在探测电极单元22的外部上,通过支撑支架25将照相机26保持在盖子部分2上。如图2(b)所示,当盖子部分2移下且形成处理腔3a时,照相机26通过窗口部分2a来拍摄处理腔3a的内部的图像。然后,照相机输出所拍摄的图像的结果作为数字化运动图像数据。因此,可以通过运动图像来可视地检测在处理腔3a内产生的等离子体的状态(异常放电的产生状态)并记录所检测的状态。因为照相机26包括LED照明部分26a,所以可以在通过开启或关闭LED照明部分26a而利用照明光照射处理腔3a的内部时拍摄图像,并且甚至当处理腔3a中没有产生等离子体时也可以获取处理腔3a内的状态作为图像信息。
这里将参照图3来描述放电检测传感器23的结构。由光学透明玻璃制成的电介质构件21被附接到形成在盖子部分2处的窗口部分2a。在处理腔3a中,在电极部分5和盖子部分2之间产生等离子体。电介质构件21以如下形态附接到形成在真空腔3处的窗口部分2a:电介质构件21的一面面对处理腔3a中产生的等离子体。
探测电极单元22被附接到电介质构件21的另一面,即真空腔3外部的那一面。探测电极单元22是集成部分,其中探测电极22b形成在玻璃板22a的一面上,而屏蔽(shielding)电极22c形成在另一面上。当探测电极单元22被附接到电介质构件21且形成放电检测传感器23时,在探测电极22b与电介质构件21的外侧面紧密接触的条件下,探测电极单元22通过由导电金属制成的支撑构件24支撑在盖子部分2处。探测电极22b通过检测导线22d连接到控制部分20。
当在处理腔3a中产生等离子体P时,探测电极22b通过电介质构件21和鞘(sheath)S电连接到等离子体P,所述鞘S是形成在等离子体P与电介质构件21之间的界面上的空间电荷层。即,如图3所示,形成电容器C1、电容器C2和电阻器R串联连接的电路,其中,电容器C1由电介质构件21形成,电容器C2的电容对应于鞘S,且电阻器R具有等离子体P。在探测电极22b处感应出与等离子体P的状态对应的电势。在该实施例中,探测电极22b的电势通过检测导线22d引入到控制部分22,且由在控制部分20中提供的放电状态检测部分34(图4)来分析与等离子体P的状态对应的电势的改变的信号,从而作出放电状态判断。
在处理腔3a中,当在放置在电极部分5上的板9的周围产生异常放电时, 在处理腔3a中产生的等离子体P的状态波动。等离子体P的该波动改变上述电路的阻抗。因此,将该波动检测作为探测电极22b的电势的改变。电势的该改变被高灵敏地检测。因此,该电势的改变的检测的特征在于可以精确地检测甚至极小(minute)的改变,该改变通过相关技术的方法很少能够检测到。屏蔽电极22c具有电屏蔽探测电极22b的外部的功能。因此,在屏蔽电极22c处产生的电荷通过导电支撑构件24释放到接地的盖子部分2。由于前面的内容,关于在探测电极22b处感应的电势的改变的噪声被降低。
在该实施例中,以下述方式来形成探测电极22b和屏蔽电极22c两者:以薄膜的形状在玻璃板22a的表面上镀上诸如ITO(Indium Tin Oxide,氧化铟锡)的透明导电材料。由于该结构,当放电检测传感器23被附接到窗口部分2a时,操作者可以利用照相机26通过窗口部分2a从盖子部分2的外部来拍摄处理腔3a的内部的图像。也就是说,在该实施例中示出的放电检测传感器23包括板形的电介质构件21以及探测电极22b。板形的电介质构件21被附接到真空腔3,使得窗口部分2a的一面面对在处理腔3a中产生的等离子体。探测电极22b是由光学透明导电材料制成的透明电极,并且被提供在电介质构件21的另一面上。由于上述结构,可以同时使用通过其来拍摄处理腔3a的内部的图像的窗口部分2a和通过其来监视等离子体放电状态的探测电极22b两者。
等离子体处理装置包括控制整体操作的控制部分20。当控制部分20控制排气阀12、供气阀13、真空阀14、压力计15、供气部分16、真空泵17和高频电源部分19时,可以执行等离子体处理所必需的每个操作。此外,控制部分20接收由照相机26拍摄的运动图像数据。此外,控制部分20接收从形成等离子体处理执行部分的高频电源部分19、匹配单元18、真空泵17、供气部分16和压力计15输出的机器输出数据、即表示当实际操作这些各个部分以执行等离子体处理时的操作状态的数据。
显示部分27、可移除存储设备28以及操作和输入部分29连接到控制部分20。操作和输入部分29在执行等离子体处理操作时输入各种操作和数据。显示部分27显示当由操作和输出部分29执行输入操作时的操作屏幕。此外,显示部分27显示在控制部分20的每个存储部分中存储的数据等。可移除存储设备28是诸如USB存储器的可移除存储介质,并且存储由照相机26拍摄的运动图像数据或由放电检测传感器23检测的放电状态检测历史数据。
接下来,将参照图4来描述控制部分20的结构和功能。控制部分20包括A/D转换器31、电势改变存储部分32、运动图像存储部分33、放电状态检测部分34、数据记录部分35、日期和时间数据创建部分36、工件(workpiece)信息存储部分37、操作条件参数存储部分38、辅助存储部分39、装置控制部分40、历史信息存储部分41和文件输出部分42。
由控制部分20的结构中的装置控制部分40来执行控制处理,该控制处理通过控制上述等离子体处理执行部分来执行等离子体处理操作。其他组件与创建可追溯性数据的功能有关。通过将表示通过等离子体处理装置对其执行等离子体处理的每个板9的处理历史的制造历史或处理腔3a中的放电状态的检测历史改变为具有预定格式的数据来获得可追溯性数据。
在该实施例中,如下数据被称作历史对象数据:从上述放电检测传感器23输出的并表示电势的改变的电势改变数据;从放电状态检测部分34输出的检测数据和判断数据;由照相机26在处理腔3a中拍摄的图像数据;从匹配单元18、压力计15和供气部分16中输出的机器输出数据;等等。此外,这些历史对象数据通过日期和时间数据与工件信息、操作条件参数等相关,并且由数据记录部分35记录在历史信息存储部分41中作为历史数据。工件信息指明(specify)作为待处理对象的每个板9,也即工件。操作条件参数是执行等离子体处理的条件。此外,文件输出部分42根据预定格式编辑存储在历史信息存储部分41中的历史数据。因此,创建具有不同使用目的多类历史文件作为可追溯性文件并将其输出到外部。
下面将描述每个功能的细节。A/D转换器31将从探测电极22b、匹配单元18、压力计15和供气部分16输出的模拟信号进行A/D转换。在从探测电极22b输出信号并对其进行A/D转换之后与等离子体的状态的改变对应的电势改变数据被存储在电势改变存储部分32中,并且从照相机26输出的运动图像数据被存储在运动图像存储部分33中。运动图像存储部分33对应于存储从照相机26输出的运动图像数据的第一存储部分,且电势改变存储部分32对应于存储从作为透明电极的探测电极22b接收的电势改变数据的第三存储部分。电势改变存储部分32和运动图像存储部分33二者具有预定存储容量。电势改变存储部分和运动图像存储部分具有至少能够存储与一次等离子体处理对应的运动图像数据或电势改变数据的存储容量。将存储在电势改变存储部分32和运动图像存储部分33中的、时间序列(time series)中的数据 的旧数据替换为新数据。此外,以时间序列的方式指定特定时间点,使得可以分别指明与特定时间点对应的电势改变数据和运动图像数据。
放电状态检测部分34是监视处理腔3a中的放电状态的等离子体监视器。放电状态检测部分34具有基于存储在电势改变存储部分32中的电势改变数据来检测处理腔3a中的放电状态的功能以及基于针对作为待处理对象的每个板9的检测数据来判断放电状态是好还是差的功能,诸如是否产生了异常放电。因为异常放电造成由于板9的热破差等导致的质量缺陷,所以需要尽可能地防止异常放电的产生。此外,如果检查到异常放电的产生,则作为在产生异常放电的时间点待处理的对象的板9需要被指出并作为残品而排除。此外,需要记录异常放电的产生历史,并且需要能够执行来自后续步骤的回顾追究调查。为此目的,放电状态检测部分34具有监视放电状态的功能。
将参照图5(a)和图5(b)来描述放电状态检测部分34的结构和功能。如图5(a)所示,放电状态检测部分34包括放电状态分析部分34a、放电状态判断部分34b和检测条件参数存储部分34c。放电状态分析部分34a执行用于从存储在电势改变存储部分32中的电势改变数据中获得数值的处理,该数值是放电状态判断部分34b判断放电状态是好还是差所必需的。检测条件参数存储部分34c存储放电状态分析部分34a所参考的判断阈值或作为由放电状态判断部分34b判断异常放电所参考的判断基准的数值。接下来,将描述放电状态分析部分34a的处理功能。
图5(b)是示出作为波形的、电势改变数据的图形,该电势改变数据是在等离子体处理装置的操作时刻从放电检测传感器23的探测电极22b输出的且被存储在电势改变存储部分32中。这里,图5(b)示出检测波形W1和W2的示例。在判断阈值V1(+)被设置到正电压侧且判断阈值V2(-)被设置到负电压侧的检测条件下,波形W1具有在正电压侧上超过判断阈值V1(+)且在负电压侧上超过判断阈值V2(-)的图形,并且波形W2具有在负电压侧上超过判断阈值V2(-)的图形。
在等离子体处理装置操作时检测到与等离子体放电的状态对应的各种波形。各种波形包括:表示等离子体放电正常开始的波形;以及与在电极部分5与放置在电极部分5上的板9之间产生的异常放电对应的波形,诸如异常电弧放电或不稳定的辉光放电。因为这些波形中的每个具有特征波形图形,所以可以通过区分所检测到的波形图形属于哪种波形图形并检测何时及多久 产生具有所区分的特定图形的波形来判断处理腔3a中的放电状态是好还是差。
放电状态分析部分34a分析电势改变数据,并获得判断放电状态所必需的数值,诸如波形的图形超过判断阈值V1(+)和V2(-)的次数、波形W1和W2产生的次数、波形W1和W2的产生时间段、或波形W1和W2的产生频率(每单位时间波形的产生次数)。所述数值被输出作为检测数据(A)。放电状态判断部分34b通过判断由放电状态分析部分34a获得的数值是否满足预定条件来判断是否存在异常放电或者是否达到维护时间。此外,如果在完成针对板9的等离子体处理之前没有产生异常放电,则输出“成功(Success)”作为判断数据(B)。如果在等离子体处理期间检测到异常放电,则输出“错误(Error)”作为判断数据(B)。判断数据是表示放电状态判断的结果的数据。对已被执行了等离子体处理的每个板9执行放电状态判断。因此,可以判断作为将由等离子体处理装置的处理的对象的每个板9是否是已被以正常放电状态执行了等离子体处理的非残品。由放电状态分析部分34a获得的检测数据(A)和由放电状态判断部分34b获得的判断数据(B)二者被输出到数据记录部分35。
在该实施例中,放电状态检测部分34、作为提供在探测电极单元22的另一面上的透明电极的探测电极22b、连接到探测电极22b的A/D转换器31和电势改变存储部分32形成放电状态检测单元70,其检测处理腔3a中的异常放电的产生。
接下来,将描述数据记录部分35的结构和功能。数据记录部分35具有将历史对象数据记录到历史信息存储部分41中的功能。从探测电极22b或照相机26、供气部分16、压力计15、匹配单元18和放电状态检测部分34中得到历史对象数据。首先,数据记录部分35将等离子体监视检测数据记录到历史信息存储部分41中。等离子体监视检测数据包括由上述放电状态分析部分34a获得的检测数据(A)、由放电状态判断部分34b获得的判断数据(B)、以及检测条件参数(C)。此外,数据记录部分35包括临时存储部分35c、图像数据提取部分35b和电势改变数据提取部分35a作为内部功能。
电势改变数据提取部分35a(电势改变数据提取单元)具有从电势改变存储部分32中提取将异常放电显示为电势改变的数据的功能(电势改变数据提取处理)以及将数据记录到历史信息存储部分41中作为异常放电的历史数 据的功能(电势改变数据记录处理)。待提取的数据的范围包括包含至少异常放电的产生时段的时间段。在该实施例中,对应于在还未产生异常放电时的时间与放电状态检测部分34检测到异常放电的检测时间点之间的时间段的数据(表示异常放电的产生状态的电势改变数据)是待提取对象。也就是说,当放电状态检测部分34通过检测数据(A)检测到异常放电的产生时,电势改变数据提取部分35a至少从作为第三存储部分的电势改变存储部分32中读出表示异常放电的产生状态的电势改变数据,并且将该电势改变数据存储到作为第四存储部分的历史信息存储部分41中作为电势改变数据41a。
图像数据提取部分35b(图像数据提取单元)具有当产生异常放电时从运动图像存储部分33中提取示出异常放电的产生状态的运动图像数据的功能(图像数据提取处理)以及将异常放电记录到历史信息存储部分41中作为能够被可视地理解的历史数据的功能(运动图像数据记录处理)。将参照图6描述图像数据提取处理。在图6中,箭头*1表示在关闭真空腔3之后通过在处理腔3a中开始等离子体放电而执行的等离子体处理过程中,放电状态检测部分34检测到异常放电且照相机26开始拍摄图像的时间点。由于放电状态检测部分34的处理导致的时间延迟,实际的异常放电产生在检测时间点*1之前的时间。
等离子体处理中的异常放电的产生因素包括待处理板9的扭曲(warpage)、等离子体处理过程中板9的移动、板9中包含的有机材料或水分变为气体并从板的表面排出的脱气现象、杂质材料沉积在引导板9的引导构件8上,等等。当发生板9的扭曲或移动时,在板9与绝缘体7之间形成缝隙,并在缝隙处产生异常放电。此外,当由于脱气现象导致压力在板9的表面上局部升高时,在该范围内局部产生异常放电,并且电荷在所沉积的杂质材料上的积累也产生异常放电。
在可能仅将异常放电的存在和产生异常放电的部分描述为图像数据——所述图像数据是将异常放电的产生状态与产生因素相关联所必需的——的情况下,在异常放电的产生时间点在处理腔3a中拍摄的运动图像数据(即示出异常放电的产生状态的运动图像数据)就足够了。因此,在该情况下,图像数据提取部分35b从作为第一存储部分的运动图像存储部分33中提取运动图像数据,并将该运动图像数据存储在作为第二存储部分的历史信息存储部分41中作为(异常时的)运动图像数据41b。该运动图像数据与检测时间点*1 和回顾时间点*2之间的时间段T1对应,作为可靠地包括示出异常放电的产生状态的运动图像数据的范围,所述回顾时间点*2是至少从检测到异常放电的检测时间点*1回退预定回顾时间tb1的时间点。回顾时间段tb1可以至少为一秒或更多,优选地为3秒或更多。回顾时间段最长不可以超过等离子体产生时间点。同时,“检测时间点*1和回顾时间点*2之间的时间段T1”意指不包括检测时间点*1的时间段。
相反,当仅通过指明产生异常放电的部分来获得用于解释产生因素的信息时,该信息是不够的。需要来自等离子体处理开始时间点的运动图像数据来检查在产生异常放电之前是否发生异常放电的产生因素的事件,诸如板的热变形或由于脱气现象导致的局部压力升高。也就是说,图像数据提取部分35b从作为第一存储部分的运动图像存储部分33中提取运动图像数据,并将该运动图像数据存储在作为第二存储部分的历史信息存储部分41中作为(异常时的)运动图像数据41b。该运动图像数据与检测时间点*1与至少等离子体产生时间点或等离子体产生时间点之前的第一运动图像提取开始时间点*3之间的时间段T2对应。因此,可以通过运动图像数据来检查异常放电与在等离子体处理的执行过程中产生的产生因素之间的相关性。同时,“检测时间点*1与第一运动图像提取开始时间点*3之间的时间段T2”意指不包括检测时间点*1的时间段。
此外,当板9被送入处理腔3a中时,需要记录板送入操作的运动图像数据来检查是否已在等离子体处理的开始之前发生了作为异常放电的产生因素的事件,诸如板9的位置偏移。在该情况下,图像数据提取部分35b从作为第一存储部分的运动图像存储部分33中提取运动图像数据,并将该运动图像数据存储在作为第二存储部分的历史信息存储部分41中作为(异常时的)运动图像数据41b。该运动图像数据与检测时间点*1和第二运动图像提取开始时间点*4之间的时间段T3对应。因此,可以通过运动图像数据来检查异常放电与在板的送入期间产生的产生因素之间的相关性,诸如板9的位置偏移或扭曲。即使在该情况下,“检测时间点*1和第二运动图像提取开始时间点*4之间的时间段T3”也意指不包括检测时间点*1的时间段。
由操作者预先在图像数据提取部分35b中设置与从第一存储部分中提取并存储在第二存储部分中的运动图像数据对应的时间段。因此,根据该设置由图像数据提取部分35b来执行下面将描述的图像数据提取处理。
同时,在图1、图2(a)和图2(b)中示出的等离子体处理装置中,在盖子部分2处提供照相机26,并且照相机26与盖子部分2一起被提升。因此,在如图2(a)中所示的用于送入板9的操作中,照相机不能拍摄处理腔3a的内部的图像。为此,如果需要如上所述从送入开始时间点起来拍摄图像,则不仅需要在盖子部分2处提供照相机26,而且需要在下述位置处单独提供专用照相机:在该位置处,当盖子部分2被上移时,可以拍摄电极部分5或基座1的上表面的图像。
此外,如果图像与板送入操作的图像一起使用单个照相机来拍摄,则可以利用具有如图7(a)和图7(b)中的结构的真空腔3A来代替真空腔3。在图7(a)和图7(b)中,真空腔3A由单个密封的容器50形成,并且容器50的内部形成在其中对待处理板9执行等离子体处理的处理腔50a。在处理腔50a中布置下电极51和上电极52。下电极具有在其上放置作为待处理对象的板9的托体(mount)51a。上电极被布置在下电极51之上以面对下电极。
在容器50的一侧形成开口部分50b,通过该开口部分50b将板9送到托体51a上或从托体51a上移开,并且开口部分50b可以由开/闭机构53来自由开闭。当开口部分50b打开时,如图7(a)中所示,利用吸引(suck)保持器55从上表面吸引并保持板9的板传送机构54在水平方向通过开口部分50b移动到下电极51上。因此,板9被放置在托体51a上。
容器50的面对开口部分50b的相对侧处形成与图1中示出的窗口部分2a一样的窗口部分50c,以便对应于托体51a的高度位置,并且与图1中示出的照相机相同的照相机26被附接到开口部分50b的外部。在通过板传送机构54将板9送入容器50内的板送入操作中,可以通过操作照相机26来拍摄板9的送入状态的图像并输出运动图像数据。
图7(b)是示出在将板9送入容器50内并关闭开口部分50b之后、撤回板传送机构54的状态的视图。在该状态下执行要对板9执行的等离子体处理,并且可以通过在该状态下操作照相机26来拍摄等离子体处理过程中板9的状态的图像。即,在图7(a)和图7(b)中示出的真空腔3A中,在等离子体处理过程中和板送入操作时都可以通过照相机26来拍摄板9的状态的图像并输出运动图像数据。
当产生由于异常放电而导致的质量缺陷时,可以在用于检测处理腔中的异常放电的放电状态检测单元如上所述检测到异常放电时通过存储与提取对 象时间段对应的运动图像数据来可视地了解产生异常放电的状态,所述提取对象时间段被设置为包括异常放电的检测时间点和从该异常放电的检测时间点回退预定时间的回顾时间点,该回顾时间点诸如等离子体产生时间点或开始将板9送入真空腔3的操作的送入开始时间点。因此,可以获得对于查明等离子体处理中的异常放电的原因有用的数据。
同时,已经描述了放电状态检测部分34检测到异常放电时的处理。然而,当放电状态检测部分34没有检测到异常放电时,图像数据提取部分35b提取用于证明在正常放电状态中对板9执行了等离子体处理的历史图像。优选地是,在等离子体倾向于最稳定的时段中拍摄的图像(运动图像或静止图像)是适合示出处理中的放电状态的图像,作为历史图像。因此,预先选择等离子体被估计为稳定的特定时段,并且通过事后从运动图像存储部分33中提取特定时段的运动图像数据来获得历史图像。在该实施例中,与图像获取时段*5对应的图像数据(运动图像数据或静止图像数据)被用作历史图像,在停止等离子体处理的处理结束时间点t3之前瞬间设置所述图像获取时段*5,如图6所示。从存储在运动图像存储部分33中的运动图像数据中导出静止图像数据,并且静止图像数据是运动图像数据的一帧(一个间隙(comma))数据。
当放电状态检测部分34没有检测到异常放电时,图像数据提取部分35b从作为第一存储部分的运动图像存储部分33中提取照相机26拍摄图像的时间段中的特定时段内的运动图像数据或静止图像数据,并将该运动图像数据或静止图像数据存储到作为第二存储部分的历史信息存储部分41中,作为历史图像数据41d。这里所获得的运动图像或静止图像被包括在下面将描述的制造历史信息中。因此,可以根据后续步骤或组装了板9的成品来回顾性探究和调查在等离子体处理过程中对板9适当地执行了等离子体处理。因而,可以确保等离子体处理的可追溯性(traceability)。同时,作为历史图像而获得的历史图像数据41d可以是运动图像或静止图像中的任何一个。如果历史图像数据是运动图像,则最多几秒就足够了。然而,出于节省存储容量的目的,历史图像数据可以是静止图像。
在数据记录部分35处提供的临时存储部分35c具有临时存储并保持从匹配单元18、压力计15和供气部分16输出的机器输出数据以及从日期和时间数据创建部分36输出的日期和时间数据的功能。临时存储部分35c具有至少可以存储与一轮的等离子体处理对应的机器输出数据的存储容量。日期和时 间数据创建部分36其中包括时钟定时器,并且基于从数据记录部分35输出的日期和时间数据请求信号来向数据记录部分35输出指明时间点的日期和时间数据。这里输出的日期和时间数据是能够指明包括日期、时、分和秒的精细时刻的数据。也可以通过日期和时间数据来分别指明在异常放电等时刻发生的事件。所输出的日期和时间数据被临时存储在临时存储部分35c中,并且被链接到上述机器输出数据、存储在电势改变存储部分32中的电势改变数据、和存储在运动图像存储部分33中的运动图像数据。
工件信息存储部分37存储工件信息,即指明作为待处理对象的板9的类型的数据以及指明应用于该类板的操作条件参数的文件名。这些类型的工件信息由数据记录部分35读出,并与各自指明处理后的板9的对象指明数据一起被存储在历史信息存储部分41中,作为处理后的工件信息41j。对象指明数据包括指明存储处理后的板9的仓库(magazine)的仓库指明数据以及表示在每个仓库中存储的板的位置的存储台架(stage)号等等。从计数器值(用于对存储在仓库中的板的位置(台架号)进行计数的计数值)等中导出这些对象指明数据,当装置控制部分40控制板收集机制用于将等离子体处理后的板9存储到仓库中的操作时参考该计数器值。由数据记录部分35从装置控制部分40中读出对象指明数据,并将其存储到历史信息存储部分41中作为处理后的工件信息41j。因此,装置控制部分40充当输出用于指明待处理对象的对象指明数据的对象指明数据输出部分。
操作条件参数存储部分38存储为板9设置的操作条件参数,作为等离子体处理执行部分的每个部分的操作条件。操作条件参数包括高频电源部分19的高频电源输出、由供气部分16提供的等离子体产生气体的流速、执行等离子体处理的处理时间、表示处理腔3a中的真空的程度的处理压力,等等。由数据记录部分35读出的操作条件参数被记录到历史信息存储部分41中,作为表示实际应用于作为历史记录对象的每个板9的操作条件的操作条件参数41h。如果当由控制部分20执行处理时需要保持数据,则数据被频繁和临时地存储到辅助存储部分39中。装置控制部分40控制由上述等离子体处理执行部分执行的等离子体处理的处理操作。
当执行等离子体处理时,基于存储在操作条件参数存储部分38中的操作条件的控制命令由装置控制部分40输出到具有上述结构的等离子体处理执行部分,并且等离子体处理执行部分的每个部分根据这些控制命令而操作。 在实际操作状态下,从匹配单元18、压力计15和供气部分16中输出机器输出数据,作为表示匹配单元、压力计和供气部分的操作状态的信号。这里,记录这些机器输出数据,作为各个板9的处理历史。当没有产生异常放电时,机器输出数据与期望数值相对应。然而,当产生异常放电时,机器输出数据与显著不同于期望数值的数值相对应。因此,可以通过在表示放电状态检测部分34中的判断结果的判断数据之外还参照机器输出数据来更客观地证明等离子体处理被正常执行。
以下是机器输出数据的特定示例。首先,从供气部分16中输出流速数据,其表示等离子体产生气体的流速的值。此外,从压力计15中输出真空程度信号,其表示处理腔3a中的真空的程度。从匹配单元18中输出RF入射信号、RF反射信号、LOAD(加载)信号、VDC信号和PHASE(相位)信号。RF入射信号是表示从高频电源部分19中输出以产生等离子体的电功率(在高频电路中流动)的电功率值的信号。RF反射信号是表示由于高频电路的阻抗改变而反射的输出电功率的电功率值的信号。LOAD信号和PHASE信号是在匹配单元18中构建的用于阻抗匹配的可变电容器的设置指令值,并且通过该状态中极板之间的距离与可变距离范围的比率(0至100%)来表示。VDC信号表示自偏置电压的值,也即电极之间的电压被偏置到在产生异常放电时的负侧的电压。
在等离子体处理的执行过程中,从装置控制部分40中输出表示其是预先设置的读取时刻的机器输出数据读取命令,从而获得机器输出数据。当输出机器输出数据读取命令时,数据记录部分35:将从匹配单元18、压力计15和供气部分16输出的机器输出数据以及从日期和时间数据创建部分36中输出的日期和时间数据保存到临时存储部分35c中;将机器输出数据与日期和时间数据相关联;以及将数据记录到历史信息存储部分41中作为机器输出数据41c。
此外,当数据记录部分35要在历史信息存储部分41中记录电势改变数据、(异常时的)运动图像数据、机器输出数据、历史图像数据、检测数据和判断数据时,数据记录部分在将由日期和时间数据创建部分36创建的日期和时间数据链接到电势改变数据41a、(异常时的)运动图像数据41b和历史图像数据41d之后记录这些数据。因此,可以通过公共的日期和时间数据将电势改变数据41a、(异常时的)运动图像数据41b和历史图像数据41d相关联。 也就是说,存储在第二存储部分中的历史图像数据41d和(异常时的)运动图像数据41b以及存储在第四存储部分中的电势改变数据41a包括作为连接信息的日期和时间数据,其将历史图像数据和运动图像数据与电势改变数据相关联。
在记录在历史信息存储部分41中的历史信息中,当判断结果是好时添加的处理后的工件信息41j、操作条件参数41h、机器输出数据41c、判断数据41f和历史图像数据41d与包括由等离子体处理执行部分对待处理对象执行的等离子体处理的处理历史的制造历史信息相对应。也就是说,制造历史信息包括每个待处理对象的放电状态的是好还是差的判断结果、指明处理执行的日期和时间以及处理后的待处理对象的对象指明数据、作为等离子体处理执行部分的每个部分的操作条件而设置的操作条件参数、以及从等离子体处理执行部分输出的作为表示实际操作状态的数据的机器输出数据。
此外,电势改变数据41a、(异常时的)运动图像数据41b、检测数据41e和检测条件参数41g与表示由放电状态检测部分34检测的放电状态的检测历史的放电状态检测历史信息相对应。同时,如下所述,在该实施例中,当判断放电状态是好还是差时,仅在判断放电状态为差的情况下才在将这些类型的放电状态检测历史信息包括在下面将描述的放电状态检测历史文件的同时输出这类放电状态检测历史信息。
下面,参照图8和图9,将描述数据记录处理的过程,该处理在等离子体处理的执行过程中由数据记录部分35来提取上述制造历史信息和放电状态检测历史信息并将所提取的信息记录到历史信息存储部分41中。对作为待处理对象的每个板9执行数据记录处理。
在图8中,当在时刻t0开始等离子体处理的操作时,首先,执行将待处理板9送入处理腔3a中的板送入过程。也就是说,如图2(a)所示,通过板送入臂30来推动从上游侧(箭头“a”)提供的板9的尾端部分,并且板9在被引导构件8引导的同时被送入到电极部分5的绝缘体7的上表面上。
此外,当板9被放置在绝缘体7上的处理位置处时,盖子部分2被移下(箭头“b”)并得以与基座部分1接触,并且真空腔3a被关闭,如图2(b)所示。因此,可以由提供在盖子部分2处的照相机26来拍摄处理腔3a的内部的图像,并且开始拍摄图像以获得运动图像数据作为历史信息。同时,当提供如图7(A)和图7(B)中示出的真空腔3A时,可以从开始送入板的送 入开始时间点起由照相机26来拍摄图像。
之后,在关闭真空腔3的时刻t1操作真空泵17,从而处理腔3a的内部开始被排为真空。当在处理腔3a中形成预定程度的真空时,操作供气部分16并且将等离子体产生气体提供到处理腔3a中。然后,在气体流速达到特定速率的时刻t2操作高频电源部分19,从而高频电压被施加到电极部分5,且在处理腔3a中开始等离子体放电。因此,执行对板9的等离子体处理。
随后,在预定处理时间完毕的时刻t3停止排真空、供气和施加高频电压,并且结束照相机26的图像拍摄。此后,停止等离子体处理并且打开排气阀12,从而处理腔3a对空气开放。此外,从盖子部分2被上移的时刻t4起处理腔完全对空气开放且开始从处理腔撤离板,并且在时刻t5结束板从处理腔的撤离。因此,完成了一轮等离子体处理。
在上述过程中,在结束等离子体处理的时刻t3之后,由数据记录部分35来执行一系列数据记录处理,即记录机器输出数据、记录日期和时间数据、记录等离子体检测数据(检测数据、判断数据和检测条件参数)、记录操作条件参数、记录处理后的工件信息和记录历史图像。
将参照图9的流程来描述数据记录处理。在图8的时刻t2(即与等离子体处理的开始同时)执行数据记录处理。首先,数据记录部分35将在开始等离子体处理时从日期和时间数据创建部分36中输出的日期和时间数据保存到临时存储部分35c中(S1)。此后,数据记录部分读出从供气部分16、压力计15和匹配单元18输出的机器输出数据,并将机器输出数据保存到临时存储部分35c中(S2)。在(S2)之后,数据记录部分35检查放电状态检测部分34是否检测到异常放电(S3)。如果没有检测到异常放电,则数据记录部分35判断预定处理时间是否完毕以及等离子体放电是否结束(S6)。如果在(S6)中检查出等离子体处理正在继续,则数据记录部分35重复执行(S1)、(S2)和(S3)的处理。当等离子体处理在正常状态中继续(如上所述)时,由数据记录部分35连续执行(S1)和(S2)。结果,日期和时间数据以及机器输出数据被以时间序列的方式存储在临时存储部分35c中。
如果在(S3)中检测到异常放电,则由电势改变数据提取部分35a来执行电势改变数据提取处理(S4)。此外,由图像数据提取部分35b来执行图像数据提取处理(S5)。在电势改变数据提取处理中,电势改变数据提取部分35a从电势改变存储部分32中提取一轮电势改变数据,其包括表示异常放电 的产生状态的电势改变数据。所提取的电势改变数据由电势改变数据提取部分35a临时保存,直到在电势改变数据记录处理中被存储到历史信息存储部分41中为止。在运动图像记录处理中提取与操作者预先设置的时间段(即T1、T2和T3)中的任一个对应的运动图像数据。每个时间段被设置为至少包括表示异常放电的产生状态的运动图像数据。所提取的运动图像数据临时由电势改变数据提取部分35a保存,直到在运动图像数据记录处理中被存储到历史信息存储部分41中为止。
如果在(S6)中检查到等离子体处理结束,则由数据记录部分35执行一系列数据记录处理,其将等离子体处理过程的历史信息记录到历史信息存储部分41中。同时,作为检查到等离子体处理结束的情况,除了预定处理时间完毕和等离子体处理正常结束的情况之外,还存在检测到异常放电时的自动停止或操作者的手动操作停止。
首先,数据记录部分35在所述一系列数据记录处理中执行日期和时间数据记录处理(S7)。在该处理中,在保存在临时存储部分35c中的日期和时间数据之中,最后保存的日期和时间数据被存储到历史信息存储部分41的日期和时间数据41k中。因此,如果等离子体放电正常结束,则历史信息存储部分41的日期和时间数据41k被用作执行等离子体处理的日期和时间。如果检测到异常放电,则历史信息存储部分41的日期和时间数据41k被用作检测到异常放电的日期和时间。
此后,数据记录部分35执行机器输出数据记录处理(S8),并执行操作条件参数记录处理(S9)。在机器输出数据记录处理中,控制部分20从存储在临时存储部分35c中的数据中提取与自停止等离子体放电的时刻t3起回退任意设置时间Δt的时刻[t3-Δt]对应的机器输出数据,并将该机器输出数据存储到历史信息存储部分41的机器输出数据41c中。记录与时刻[t3-Δt]对应的机器输出数据的原因是:与时刻t3对应的机器输出数据是表示去除等离子体之后的等离子体处理执行部分的操作状态的数据,并且不能作为用于可追溯性的数据。因此,时间回退到认为等离子体放电是稳定的时刻,并且从临时存储部分35c中提取与该时刻对应的机器输出数据并将其存储到历史信息存储部分41的机器输出数据41c中。时间Δt根据控制部分的处理速度而不同,但是优选的是,时间Δt被设置在几十ms至几百ms的范围中。此外,数据记录部分35将在(S7)中记录的日期和时间数据合并到机器输出数据中作为 连接信息,并且将日期和时间数据存储到历史信息存储部分41的机器输出数据41c中。可以利用在文件名的一部分中使用日期和时间数据的方法作为合并日期和时间数据作为连接信息的方法。
在操作条件参数记录处理中,数据记录部分35读出存储在操作条件参数存储部分38中的操作条件参数,并将操作条件参数存储到历史信息存储部分41的操作条件参数41h中。此外,数据记录部分35将在(S7)中记录的日期和时间数据合并到操作条件参数中作为连接信息,并且将日期和时间数据存储到历史信息存储部分41的操作条件参数41h中。
此后,数据记录部分35执行等离子体监视检测数据记录处理(S10)。从放电状态检测部分34中输出的检测数据(A)、判断数据(B)和检测条件参数(C)通过等离子体监视检测数据记录处理而被分别存储到历史信息存储部分41的检测数据41e、判断数据41f和检测条件参数41g中。即使在等离子体监视检测数据记录处理中,数据记录部分35也将在(S7)中记录的日期和时间数据合并到检测数据、判断数据和检测条件参数中作为连接信息,并且将日期和时间数据存储到历史信息存储部分41中。
此后,数据记录部分35执行处理后的工件信息记录处理(S11)。数据记录部分35从工件信息存储部分37中读出工件信息(指明板9的类型的信息和指明操作条件参数的文件名),并从装置控制部分中读出指明每个板的对象指明数据。然后,数据记录部分创建将(S7)的日期和时间数据合并到工件信息和对象指明信息中作为连接信息的处理后的工件信息。数据记录部分35将所创建的处理后的工件信息存储到历史信息存储部分41的处理后的工件信息41j中。
之后,数据记录部分35检查由放电状态判断部分34b执行的板9的放电状态是好还是差的判断结果(S12)。板的放电状态是好还是差的判断结果被输出为表示“成功(Success)”(好)和“错误(Error)”(差)的判断数据。如果判断数据对应于“成功”,则数据记录部分35执行用于记录历史图像作为制造历史的历史图像记录处理(S13),其中历史图像用于证明板9正常地经历了等离子体处理。因此,由数据记录部分35将历史图像数据41d存储到历史信息存储部分41中。然后,结束数据记录处理。即使在该情况下,数据记录部分35也将在(S7)中记录的日期和时间数据合并到历史图像数据中作为连接信息,并且将日期和时间数据存储到历史信息存储部分41中。
此外,如果(S12)中的结果对应于“错误”,则数据记录部分35执行电势改变数据记录处理(S14)和运动图像数据记录处理(S15)。然后,数据记录部分35结束数据记录处理。在电势改变数据记录处理中,将由电势改变数据提取部分35a保存的一轮电势改变数据存储到历史信息存储部分41的电势改变数据41a中。在运动图像数据记录处理中,由图像数据提取部分35b保持并包括示出异常放电的产生状态的运动图像数据的运动图像数据被存储到历史信息存储部分41的(异常时的)运动图像数据中。由电势改变数据提取部分35a将(S7)的日期和时间数据合并到存储在历史信息存储部分41中的电势改变数据中作为连接信息。此外,由图像数据提取部分35b将(S7)的日期和时间数据合并到存储在历史信息存储部分41中的运动图像数据中作为连接信息。
如上所述,数据记录部分35通过执行数据记录处理而在历史信息存储部分41中存储与板9有关的制造历史信息和放电状态检测历史信息。
如上所述,每当结束对待处理对象的等离子体处理时,数据记录部分35都在历史信息存储部分41中存储日期和时间数据、机器输出数据、操作条件参数、检测数据、判断数据、检测条件参数、处理后的工件信息。此外,如果等离子体处理正常结束,则数据记录部分35在历史信息存储部分41中存储历史图像数据。此外,如果产生异常放电,则数据记录部分35在历史信息存储部分41中存储电势改变数据和运动图像数据。因为作为连接信息的日期和时间数据被合并到存储于历史信息存储部分41中的这些数据等中,所以可以容易地检索和重排与具有某一线索(clue)的日期和时间数据相关联的数据。
文件输出部分42具有从历史信息存储部分41中读出上述制造历史信息和放电状态检测历史信息的功能以及输出信息作为制造历史文件和放电状态检测历史文件的功能。根据需要将所创建的历史文件输出到可移除存储设备28和临时保存在辅助存储部分39中。
根据使用目的,文件输出部分42包括创建具有不同数据内容的文件的制造历史文件创建部分42a、等离子体监视文件创建部分42b和电势改变文件创建部分42c。制造历史文件创建部分42a、等离子体监视文件创建部分42b和电势改变文件创建部分42c分别创建在图10(a)、图10(b)和图10(c)中示出的制造历史文件61、等离子体监视文件62和电势改变文件63。等离子体监视文件62和电势改变文件63是具有放电状态检测历史信息作为数据内 容的放电状态检测历史文件。放电状态检测历史信息表示由放电状态检测部分34检测到放电状态的检测历史。
制造历史文件61是通过以数据文件形式组织(form)制造历史信息而得到的文件,制造历史信息包括等离子体处理装置的等离子体处理执行部分对板9执行的等离子体处理的处理历史。制造历史文件的数据结构被形成为使得装置的用户能够使用该制造历史文件作为制造管理中的可追溯性数据。如图10(a)中所示,制造历史文件61包括如下数据:“仓库”61a、“存储台架号”61b、“结果”61c、“日期和时间”61d、“设置程序”61e、“操作条件参数”61f、“机器输出数据”61g和“图像”61h。制造历史文件的每行对应于作为相应待处理对象的一个板9。“仓库”61a和“存储台架号”61b是指明处理后的待处理对象的对象指明数据。“仓库”61a表示指明存储等离子体处理后的板9的仓库的数据,并且“存储台号”61b表示仓库中存储板9的存储台号。
“结果”61c是示出板9的放电状态是好还是差的判断数据。当在正常放电模式中执行等离子体处理时,输出“成功”。当检测到异常放电时,输出“错误”及错误的内容。“日期和时间”61d是指明执行等离子体处理的日期和时间或者检测到异常放电的日期和时间的日期和时间数据。指明关于板9的工件信息(即应用于板9的工件类型和等离子体处理条件)的数据文件被输出到“设置程序”61e。“仓库”61a、“存储台号”61b、“结果”61c、“日期和时间”61d和“设置程序”61e是与在历史信息存储部分41中记录的处理后的工件信息41j对应的数据。“操作条件参数”61f和“机器输出数据”61g是与在历史信息存储部分41中记录的操作条件参数41h和机器输出数据41c分别对应的数据。用于证明板9正常地经历了等离子体处理的历史图像(运动图像或静止图像)与指明该图像的数据名一起被输出到“图像”61h。
在本发明中,重要的是,制造历史文件61不仅包括“结果”而且包括“机器输出数据”61g。即使当指出是否存在异常放电的“结果”是“成功”时,也不能排除由于诸如设置放电状态检测部分34的检测条件参数的错误或探测电极22b的失效等因素而导致输出错误结果的可能性。然而,如果“机器输出数据”61g被附加地包括在“结果”61c中,则使用机器输出数据的数值证明等离子体处理执行部分没有执行由于异常放电而导致的异常操作。因此,“成功”被接受为更可靠的结果。
此外,如果制造历史文件61包括“操作条件参数”61f,则也可以获得容易判断机器输出数据是否表示异常放电时的操作的益处。
同时,虽然该实施例的制造历史文件61已经具有上述结构,但是“操作条件参数”61f和“图像”61h不一定需要被包括在制造历史文件中。
等离子体监视文件62是通过以数据文件形式组织从放电状态检测部分34(即等离子体监视器)中输出的数据而得到的文件。等离子体监视文件是为等离子体处理装置的制造者而创建的,当制造者处理装置的故障时参考该等离子体监视文件。如图10(b)中所示,等离子体监视文件62包括“日期和时间”62a、“等离子体监视检测数据”62b和“运动图像”62c。等离子体监视文件的每一行对应于作为单个待处理对象的一个板9。
“日期和时间”62a是指明执行等离子体处理的日期和时间或者产生异常放电的日期和时间的日期和时间数据。“等离子体监视检测数据”62b是放电状态检测历史信息。等离子体监视检测数据包括检测条件参数、检测数据和判断数据。检测条件参数被设置为检测放电状态的过程中的检测条件。检测数据表示从放电状态检测部分34中输出的检测结果,作为表示电势改变数据的分析结果的数据。判断数据表示判断结果。同时,当判断结果是“成功”时,针对该板9,不需要显示与“等离子体监视检测数据”62b的每一项对应的数据。仅当判断结果是“错误”时,才输出“等离子体监视检测数据”62b。此外,当判断结果是“错误”时,在历史信息存储部分41中记录的(异常时的)运动图像数据与指明该运动图像的数据名一起被输出到“运动图像”62c。
当在处理腔内产生异常放电时,电势改变文件63是通过以数据文件形式组织电势改变数据而得到的文件。电势改变数据以波形表示由异常放电导致的电势改变的信号。同样,电势改变文件63也是为等离子体处理装置的制造者而创建的,当制造者处理装置的故障时参考该电势改变文件。如图10(c)中所示,电势改变文件63包括“日期和时间”63a、“波形数据”63b和“运动图像”63c。“日期和时间”63a是指明检测到异常放电的日期和时间的日期和时间数据。“波形数据”63b是表示当放电状态检测部分34检测到异常放电时通过电势改变数据提取部分35a从电势改变存储部分32中读出的电视改变的波形的数据。与波形数据对应且记录在历史信息存储部分41中的(异常时的)运动图像数据与指明该运动图像的数据名一起被输出到“运动图像”63c。
同时,作为制造历史文件61、等离子体监视文件62和电势改变文件63的数据格式,可以根据参考这些文件的主体来选择文件格式。例如,可以选择易于装置的用户为制造管理而阅读的文件格式(诸如CSV文件格式)来作为制造历史文件61。此外,可以为等离子体监视文件62和电势改变文件63选择这样的文件格式:当必要时,能够隐藏数据内容,且通常适合装置的制造者通过网络从远程位置访问以参考这些历史文件。因此,可以方便且适当地管理其作为内容的数据特征彼此不同的多类历史文件。
文件输出部分42在显示部分27上显示如图11(a)所示的文件输出屏幕64。文件输出部分42向可移除存储设备28输出根据来自文件输出屏幕64的操作按钮的输入而输出的文件。在文件输出屏幕64上提供4个操作按钮,其对应于“制造历史”64a、“等离子体监视历史”64b、“电势改变数据”64c和“当前数据”64d。根据目的,通过任一个操作按钮的操作以不同的组合形式输出“制造历史”、“等离子体监视历史”、“电势改变数据”和“当前数据”。也就是说,通过“制造历史”64a的操作,在时段输入栏64e中显示辅助输入对要保持的时段的结束时间的指定以及辅助在选择是否附加图像的复选框64f中输入复选标记的屏幕。同时,根据该时间点自动显示要保持的时段的起始日。通过输入要保持的时段的结束时间和复选标记,与所指定的要保持的时段对应的制造历史文件61(图10(a))被输出到可移除存储设备28。当装置的用户要输出制造历史文件61作为用于制造管理的数据时,选择该输出操作。
类似地,通过“等离子体监视历史”64b的操作,在时段输入栏64g中显示辅助输入对要保持的时段的结束时间的指定以及辅助在用于选择是否附加图像的复选框64h中输入复选标记的屏幕。通过输入要保持的时段的结束时间和复选标记,与所指定的要保持的时段对应的制造历史文件61和等离子体监视文件62(图10(b))被输出到可移除存储设备28。当装置的制造者要将制造历史信息与异常放电检测历史信息相比较并回顾性地探究和调查发生问题(诸如等离子体处理质量的缺陷)时的问题成因时,选择该输出操作。
通过“电势改变数据”64c的操作来显示如图11(b)示出的电势改变数据输出屏幕56,并且可以从多个电势改变数据中仅选择被判断为必需的数据。即,在电势改变数据输出屏幕56上已经以表格的形式显示了示出在历史信息存储部分41中记录的波形数据的数据显示栏65a。列出了以时间序列的方式 对这些数据给出的数据号65b和与这些数据号65b对应的数据名65c(这里,产生异常放电时的日期和时间被原样地用作相应数据的文件名)。当要输出电势改变数据时,首先,基于产生异常放电的日期和时间来从数据显示栏65a中列出的多个数据中选择数据。
此外,光标指向被判断为不必要的数据,并且通过“删除”65e的操作来删除这些不必要的数据。当要取消“删除”操作时,操作“返回”65d。如果数据量较大,则通过操作“下一页”65f来显示下一页,并且执行如上所述的相同操作。当对复选框65g输入了复选标记以选择是否附加图像/运动图像时,通过“执行”65h的操作将所选择的电势改变数据输出到可移除存储设备28。当在发生上述问题时判断需要作为波形可视地检查电势改变数据时,选择该输出操作。
此外,以制造历史文件61、等离子体监视文件62和电势改变文件63的形式输出在那个时间点记录的所有历史信息,并通过“当前数据”64d的操作将其存储到可移除存储设备28中。因此,可以防止分散(dissipation)所获得的历史数据。
所有如上创建并输出的制造历史文件61、等离子体监视文件62和电势改变文件63都具有包括连接信息的数据结构,该连接信息通过公共的日期和时间数据将其历史文件的各个数据相关联。为此,即使这些文件被作为独立文件输出,也可以通过公共的日期和时间来比较这些历史文件的相应数据并在处理问题时合适地分析因素。
如上所述,可以为各个产品安排诸如制造历史信息或放电状态检测历史信息的处理历史信息,并且可以根据需要以良好的操作性输出它们。因此,可以确保对各个产品的等离子体处理的质量,可以根据已发生问题的后续步骤来执行回顾性调查,并可以保证等离子体处理中的可追溯性。
同时,在该实施例中,在制造历史文件61、等离子体监视文件62和电势改变文件63中已包括了运动图像或静止图像的数据。然而,诸如这些运动图像或静止图像的图像数据并非制造历史信息或放电状态检测历史信息的必要组成,并且可以不包括这些图像数据。
虽然已参照具体或特定实施例描述了本发明,但是对于本领域技术人员来说显然的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,本发明可以具有各种修改或改变。
本申请基于2009年1月26日提交的日本专利申请(日本专利申请No.2009-013993),通过引用将其全部内容合并于此。
工业实用性
根据本发明的等离子体处理装置具有获得对查明等离子体处理中的异常放电的原因有用的数据并确保可追溯性的优点,并且在对诸如板的待处理对象执行等离子体处理的领域有用。
附图标记说明
2:盖子部分
2a:窗口部分
3:真空腔
3a:处理腔
5:电极部分
9:板
15:压力计
16:供气部分
17:真空泵
18:匹配单元
19:高频电源部分
21:电介质构件
22:探测电极单元
22b:探测电极
23:放电检测传感器
26:照相机
P:等离子体
Claims (2)
1.一种等离子体处理装置,包括:
真空腔,形成容纳待处理对象的处理腔;
等离子体处理执行部分,在所述处理腔中的减小的压力状态下将等离子体产生气体引入所述处理腔中,通过施加高频电压来激励所述等离子体产生气体,并对容纳在所述处理腔中的待处理对象执行等离子体处理;以及
放电状态检测单元,检测所述处理腔中的异常放电,
其中,所述等离子体处理装置包括:
窗口部分,形成在所述真空腔处;
照相机,通过所述窗口部分来拍摄所述真空腔的内部的图像,并输出运动图像数据;
第一存储部分,存储从所述照相机输出的运动图像数据;
第二存储部分,存储从所述第一存储部分中提取的运动图像数据;以及
图像数据提取单元,从所述第一存储部分中提取所述运动图像数据并且将所提取的运动图像数据存储到所述第二存储部分中,
其中,当所述放电状态检测单元检测到所述异常放电时,所述图像数据提取单元从所述第一存储部分中至少提取示出所述异常放电的产生状态的运动图像数据,并且将所提取的运动图像数据存储到所述第二存储部分中,并且
其中,当等离子体处理结束而没有检测到所述异常放电时,所述图像数据提取单元从所述第一存储部分中提取预定特定时段的运动图像数据或从所述第一存储部分的运动图像数据中导出的特定时段的静止图像数据,并将所提取的运动图像数据或所提取的静止图像数据存储到所述第二存储部分中。
2.根据权利要求1所述的等离子体处理装置,
其中,所述窗口部分包括附接到所述真空腔的板形电介质构件,使得所述板形电介质构件的一面面对在所述处理腔中产生的等离子体,并且
其中,所述放电状态检测单元包括:透明电极,被提供在所述电介质构件的另一面上;以及放电状态分析部分,接收根据所述等离子体的改变而在所述透明电极处感应的电势的改变,并检测异常放电的产生。
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