CN117321404A - 粒子监控系统、粒子监控方法及监控装置 - Google Patents

Abstract

本发明的粒子监控系统，具备：发光装置，对等离子体处理装置内照射光；及监控装置，载置于等离子体处理装置内的工作台上。监控装置包含：基底基板；多个拍摄装置；及控制装置。基底基板呈板状。多个拍摄装置具有在基底基板上朝向上方的光轴，且彼此分离配置，并拍摄包含来自被光照射的粒子的散射光的图像。控制装置判别由多个拍摄装置所拍摄到的图像内的粒子。

Description

粒子监控系统、粒子监控方法及监控装置

技术领域

本发明例示的实施方式涉及粒子监控系统、粒子监控方法及监控装置。

背景技术

在专利文献1中公开了测量腔室内的粒子数的技术。在该技术中，将由激光振荡器及光检测器所构成的ISPM(In Situ Particle Monitor；现场监控系统)设置于腔室。ISPM测量在腔室内移动的粒子数。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-180015号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

本发明提供用于取得等离子体处理装置内的粒子分布数据的技术。

用于解决技术课题的手段

在一例示的实施方式中，提供测量等离子体处理装置内的粒子的粒子监控系统。该系统具备：发光装置，对等离子体处理装置内照射光；及监控装置，载置于等离子体处理装置内的工作台上。监控装置包含：基底基板；多个拍摄装置；及控制装置。基底基板呈板状。多个拍摄装置具有在基底基板上朝向上方的光轴，且彼此分离配置，并拍摄包含来自被光照射的粒子的散射光的图像。控制装置判别由多个拍摄装置所拍摄到的图像内的粒子。

发明效果

根据一例示的实施方式的粒子监控系统，能够取得等离子体处理装置内的粒子分布数据。

附图说明

图1是例示处理系统的图。

图2是例示对准器的立体图。

图3是表示等离子体处理装置的一例的图。

图4是从上表面侧观察一例的监控装置的平面图。

图5是表示一例的监控装置的结构的框图。

图6是用于说明一例的监控装置中的拍摄装置的拍摄范围的示意图。

图7是示意性地表示根据由拍摄装置所拍摄到的图像所得的合成图像的一例的图。

图8是表示监控装置的动作方法的一例的流程图。

具体实施方式

以下，对各种示例性实施方式进行说明。

在一例示的实施方式中，提供测量等离子体处理装置内的粒子的粒子监控系统。该系统具备：发光装置，对等离子体处理装置内照射光；及监控装置，载置于等离子体处理装置内的工作台上。监控装置包含：基底基板；多个拍摄装置；及控制装置。基底基板呈板状。多个拍摄装置具有在基底基板上朝向上方的光轴，且彼此分离配置，并拍摄包含来自被光照射的粒子的散射光的图像。控制装置判别由多个拍摄装置所拍摄到的图像内的粒子。

在一例示的实施方式中，提供使用监控装置测量等离子体处理装置内的粒子的粒子监控方法。监控装置包含板状的基底基板及多个拍摄装置，所述多个拍摄装置具有在基底基板上朝向上方的光轴，且彼此分离配置。该方法包括：将监控装置载置于等离子体处理装置的腔室内的工作台上的工序。该方法包括：对等离子体处理装置的腔室内照射光的工序。该方法包括：由多个拍摄装置拍摄来自被光照射的粒子的散射光的工序。该方法包括：判别由多个拍摄装置所拍摄到的图像内的粒子的工序。

在上述实施方式的粒子监控系统及粒子监控方法中，通过载置于工作台上的监控装置的多个拍摄装置，拍摄等离子体处理装置内的粒子。多个拍摄装置在基底基板上彼此分离配置。因此，由各自的拍摄装置所拍摄到的拍摄范围彼此不同。即，各自的拍摄装置能够拍摄等离子体处理装置内的不同区域的粒子。因此，在粒子监控系统及粒子监控方法中，通过判别由多个拍摄装置所拍摄到的图像内的粒子，能够取得等离子体处理装置内的粒子的分布。

在一例示的实施方式中，发光装置可以为照射激光光来作为光的激光振荡器。

在一例示的实施方式中，控制装置可对由多个拍摄装置所拍摄到的图像内的粒子进行计数。

一例示的实施方式中，控制装置可取得由多个拍摄装置所拍摄到的图像内的粒子的位置。通过该结构，可取得更详细的粒子分布。

在一例示的实施方式中，控制装置可从由多个拍摄装置所拍摄到的图像取得粒子的尺寸。

在一例示的实施方式中，等离子体处理装置内的多个拍摄装置的各自的拍摄范围可不包含彼此重复的区域。通过该结构，可抑制粒子被重复计数。

在一例示的实施方式中，由多个拍摄装置进行拍摄的工序，可在对腔室内供给气体的状态下实施。通过该结构，可计数在对腔室内供给气体的环境下的粒子。

在一例示的实施方式中，由多个拍摄装置进行拍摄的工序，也可在腔室内产生等离子体的状态下实施。通过该结构，可计数产生等离子体的环境下的粒子。

以下，参考附图对各种实施方式进行详细说明。另外，在各附图中，对相同或相等的部分标注相同的符号。

一例示的实施方式的监控装置100，通过与具有作为半导体制造装置S1的功能的处理系统1协同合作，而构成粒子监控系统。首先，对处理系统进行说明，所述处理系统具有用于处理被加工物的处理装置及用于将被加工物输送至该处理装置的输送装置。图1是例示处理系统的图。处理系统1具备平台2a～2d、容器4a～4d、装载模块LM、对准器AN、装载锁定模块LL1、LL2、处理模块PM1～PM5、传输模块TF及控制部MC。另外，平台2a～2d的个数、容器4a～4d的个数、装载锁定模块LL1、LL2的个数及处理模块PM1～PM5的个数并无限定，可以为一个以上的任意个数。

平台2a～2d沿装载模块LM的一边缘排列。容器4a～4d分别搭载于平台2a～2d上。容器4a～4d的各自例如为称为FOUP(Front Opening Unified Pod：前开式晶圆传送盒)的容器。容器4a～4d的各自可以构成为容纳被加工物W。被加工物W如晶圆那样具有大致圆盘形状。

装载模块LM具有将大气压状态的输送空间划分在其内部的腔室壁。在该输送空间内设置有输送装置TU1。输送装置TU1例如为多关节机器人，并且由控制部MC控制。输送装置TU1构成为在容器4a～4d与对准器AN之间、对准器AN与装载锁定模块LL1～LL2之间、装载锁定模块LL1～LL2与容器4a～4d之间输送被加工物W。

对准器AN与装载模块LM连接。对准器AN构成为进行被加工物W的位置的调整(位置的校准)。图2是例示对准器的立体图。对准器AN具有支承台6T、驱动装置6D及传感器6S。支承台6T为能够绕着在铅直方向延伸的轴线中心旋转的台，并且构成为在其上方支承被加工物W。支承台6T由驱动装置6D旋转。驱动装置6D由控制部MC控制。当支承台6T通过来自驱动装置6D的动力进行旋转时，载置于该支承台6T上的被加工物W也旋转。

传感器6S为光学传感器，在使被加工物W旋转的期间，检测被加工物W的边缘。传感器6S根据边缘的检测结果来检测被加工物W的凹槽WN(或者，其他标记)的角度位置相对于基准角度位置的偏移量及被加工物W的中心位置相对于基准位置的偏移量。传感器6S将凹槽WN的角度位置的偏移量及被加工物W的中心位置的偏移量输出至控制部MC。控制部MC根据凹槽WN的角度位置的偏移量来算出用于将凹槽WN的角度位置校正为基准角度位置的支承台6T的旋转量。控制部MC控制驱动装置6D以使支承台6T旋转该旋转量。由此，能够将凹槽WN的角度位置校正为基准角度位置。并且，控制部MC也可将凹槽WN的角度位置校正为任意的角度位置。并且，控制部MC根据被加工物W的中心位置的偏移量来控制从对准器AN接收被加工物W时的输送装置TU1的末端效应器(end effector)的位置。由此，被加工物W的中心位置与输送装置TU1的末端效应器上的规定位置一致。

返回至图1，装载锁定模块LL1及装载锁定模块LL2的各自设置在装载模块LM与传输模块TF之间。装载锁定模块LL1及装载锁定模块LL2的各自提供预减压室。

传输模块TF经由闸阀与装载锁定模块LL1及装载锁定模块LL2气密地连接。传输模块TF提供能够减压的减压室。在该减压室内设置有输送装置TU2。输送装置TU2为例如具有输送臂TUa的多关节机器人，由控制部MC所控制。输送装置TU2构成为在装载锁定模块LL1～LL2与处理模块PM1～PM5之间及在处理模块PM1～PM5中的任意二个处理模块之间输送被加工物W。

处理模块PM1～PM5经由闸阀与传输模块TF气密地连接。处理模块PM1～PM5的各自为构成为对被加工物W进行等离子体处理等专用处理的处理装置。

在该处理系统1中进行被加工物W的处理时的一系列的动作如下所示。装载模块LM的输送装置TU1从容器4a～4d中的任一个取出被加工物W，并将该被加工物W输送至对准器AN。接着，输送装置TU1从对准器AN取出其位置已被调整的被加工物W，并将该被加工物W输送至装载锁定模块LL1及装载锁定模块LL2中的一个装载锁定模块。接着，一个装载锁定模块将预减压室的压力减压至规定压力。接着，传输模块TF的输送装置TU2从一个装载锁定模块取出被加工物W，并将该被加工物W输送至处理模块PM1～PM5中的任一个。然后，处理模块PM1～PM5中的一个以上的处理模块对被加工物W进行处理。然后，输送装置TU2将处理后的被加工物W从处理模块输送至装载锁定模块LL1及装载锁定模块LL2中的一个装载锁定模块。接着，输送装置TU1将被加工物W从一个装载锁定模块输送至容器4a～4d中的任一个。

如上所述，该处理系统1具备控制部MC。控制部MC可以为具备处理器、存储器等存储装置、显示装置、输入输出装置、通信装置等的计算机。上述处理系统1的一系列的动作通过控制部MC根据存储于存储装置中的程序对处理系统1的各部进行控制来实现。

图3是表示可以用作处理模块PM1～PM5中的任一个的等离子体处理装置的一例的图。图3所示的等离子体处理装置10为电容耦合型等离子体蚀刻装置。等离子体处理装置10具备大致圆筒形状的腔室主体12。腔室主体12例如由铝形成，并且可以对其内壁面实施阳极氧化处理。该腔室主体12被安全接地。

在腔室主体12的底部上设置有大致圆筒形状的支承部14。支承部14例如由绝缘材料构成。支承部14设置于腔室主体12内，并从腔室主体12的底部往上方延伸。并且，在由腔室主体12提供的腔室S内设置有工作台ST。工作台ST被支承部14支承。

工作台ST具有下部电极LE及静电卡盘ESC。下部电极LE包括第1板18a及第2板18b。第1板18a及第2板18b例如由铝等金属构成，并且呈大致圆盘形状。第2板18b设置于第1板18a上，并且与第1板18a电连接。

在第2板18b上设置有静电卡盘ESC。静电卡盘ESC具有将作为导电膜的电极配置在一对绝缘层或绝缘片之间的结构，并且具有大致圆盘形状。直流电源22经由开关23与静电卡盘ESC的电极电连接。该静电卡盘ESC通过由来自直流电源22的直流电压所产生的库仑力等静电力来吸附被加工物W。由此，静电卡盘ESC能够保持被加工物W。

在第2板18b的周缘部上设有聚焦环FR。该聚焦环FR以包围被加工物W的边缘及静电卡盘ESC的方式设置。该聚焦环FR可以由硅、碳化硅、氧化硅等各种材料中的任一个形成。

在第2板18b的内部设置有制冷剂流路24。制冷剂流路24构成温度调节机构。从设置于腔室主体12的外部的制冷单元经由配管26a向制冷剂流路24供给制冷剂。供给至制冷剂流路24的制冷剂经由配管26b返回至制冷单元。如此，制冷剂在制冷剂流路24与制冷单元之间循环。通过控制该制冷剂的温度来控制被静电卡盘ESC支承的被加工物W的温度。

在工作台ST上形成有贯穿该工作台ST的多个(例如，三个)贯穿孔25。多个贯穿孔25形成于俯视观察时的静电卡盘ESC的内侧。在这些每一个贯穿孔25中插入有升降销25a。另外，在图3中描绘了插入有一根升降销25a的一个贯穿孔25。升降销25a设置成能够在贯穿孔25内上下移动。通过升降销25a的上升而支承于静电卡盘ESC上的被加工物W上升。

在工作台ST上，在俯视观察时比静电卡盘ESC更靠外侧的位置上形成有贯穿该工作台ST(下部电极LE)的多个(例如，三个)贯穿孔27。在这些每一个贯穿孔27中插入有升降销27a。另外，在图3中描绘了插入有一根升降销27a的一个贯穿孔27。升降销27a设置成能够在贯穿孔27内上下移动。通过升降销27a的上升而支承于第2板18b上的聚焦环FR上升。

并且，在等离子体处理装置10中设置有气体供给管路28。气体供给管路28将来自传热气体供给机构的传热气体(例如，He气体)供给至静电卡盘ESC的上表面与被加工物W的背面之间。

并且，等离子体处理装置10具备上部电极30。上部电极30在工作台ST的上方与该工作台ST对置配置。上部电极30经由绝缘遮蔽部件32支承于腔室主体12的上部。上部电极30可以包括顶板34及支承体36。顶板34面向腔室S，且在该顶板34设有多个气体喷出孔34a。该顶板34可以由硅或石英形成。或者，顶板34可以通过在铝制母材的表面上形成氧化钇等耐等离子体性的膜来构成。

支承体36可装卸自如地支承顶板34，可由例如铝等导电性材料所构成。该支承体36可以具有水冷结构。在支承体36的内部设置有气体扩散室36a。与排气孔34a连通的多个气体通流孔36b从该气体扩散室36a向下方延伸。并且，在支承体36形成有将处理气体导引至气体扩散室36a的气体导入口36c，在该气体导入口36c连接有气体供给管38。

在气体供给管38上经由阀组42及流量控制器组44连接有气体源组40。气体源组40包括用于多种气体的多个气体源。阀组42包括多个阀，流量控制器组44包括质量流量控制器等多个流量控制器。气体源组40的多个气体源分别经由阀组42中的相对应的阀及流量控制器组44中的相对应的流量控制器与气体供给管38连接。

并且，在等离子体处理装置10中，沿腔室主体12的内壁装卸自如地设置有沉积物挡板46。沉积物挡板46也设置于支承部14的外周。沉积物挡板46可防止蚀刻副产物(沉积物)附着于腔室主体12，可通过将氧化钇等陶瓷覆盖于铝材而构成。

在腔室主体12的底部侧且支承部14与腔室主体12的侧壁之间设置有排气板48。排气板48例如可以通过在铝材上涂覆氧化钇等陶瓷来构成。在排气板48上形成有向其板厚方向贯穿的多个孔。在该排气板48的下方且腔室主体12上设置有排气口12e。在排气口12e上经由排气管52连接有排气装置50。排气装置50具有压力调整阀及涡轮分子泵等真空泵，可将腔室主体12内的空间减压至期望的真空度。并且，在腔室主体12的侧壁设有被加工物W的搬入出口12g，该搬入出口12g可通过闸阀54而开闭。

并且，等离子体处理装置10还具备第1高频电源62及第2高频电源64。第1高频电源62为产生等离子体产生用的第1高频的电源，产生具有例如27～100MHz的频率的高频。第1高频电源62经由匹配器66与上部电极30连接。匹配器66具有用于使第1高频电源62的输出阻抗与负载侧(上部电极30侧)的输入阻抗匹配的电路。另外，第1高频电源62可以经由匹配器66与下部电极LE连接。

第2高频电源64为产生用于将离子引入至被加工物W的第2高频的电源，产生例如400kHz～13.56MHz范围内的频率的高频。第2高频电源64经由匹配器68与下部电极LE连接。匹配器68具有用于使第2高频电源64的输出阻抗与负载侧(下部电极LE侧)的输入阻抗匹配的电路。

在等离子体处理装置10中，来自在多个气体源中选择的一个以上的气体源的气体被供给至腔室S。并且，由排气装置50将腔室S的压力设定为规定压力。而且，由来自第1高频电源62的第1高频激励腔室S内的气体。由此，产生等离子体。然后，由所产生的活性种对被加工物W进行处理。另外，根据需要，可以通过基于第2高频电源64的第2高频的偏置来将离子引入至被加工物W中。

在腔室主体12的周壁设有使光穿透的窗12w。窗12w设置于上下方向上比工作台ST更靠上侧的位置。在窗12w的外侧，可配置射出激光光70L的激光振荡器70(发光装置)。激光振荡器70以激光光70L可从窗12w照射至腔室S内的方式，配置于腔室主体12的外侧。在窗12w与激光振荡器70之间，也可在光路上配置各种光学零件。激光振荡器70经由窗12w，将激光光70L照射至腔室主体12内。从激光振荡器70被照射的激光光70L的光轴，也可在工作台ST的上方与工作台ST平行。

激光振荡器70例如通过脉冲状的激光光70L而沿着水平方向扫描腔室主体的内侧。即，通过激光光70L扫描比工作台ST高规定高度的水平面内。在一例中，激光光70L的波长可为532nm左右，但激光光70L的波长不限于此。例如，激光振荡器70也可连接至后述的计算机88，并通过计算机88进行动作控制。

接着，对监控装置100进行说明。监控装置100在等离子体处理装置10的腔室主体12内拍摄粒子。一例的监控装置100为用于在处理模块PM(等离子体处理装置10)内的工作台ST上将拍摄装置配置于规定位置的装置，因此也可称为夹具。

图4是从上表面侧观察一例的监控装置100的平面示意图。图5是显示一例的监控装置100的框图。另外，图5中，示意性地表示使用监控装置100时所用的专用的FOUP4F。FOUP4F可为容器4a～4d中任一个。监控装置100具有基底基板110、控制基板120及电池140。监控装置100可通过处理系统1的输送装置TU1、TU2，而从FOUP4F输送至工作台ST上(即，静电卡盘ESC上)。

即，输送装置TU1从FOUP4F取出监控装置100，并输送至对准器AN。接着，输送装置TU1从对准器AN取出该位置已被调整的监控装置100，并将该监控装置100输送至装载锁定模块LL1及装载锁定模块LL2中的一个装载锁定模块。接着，传输模块TF的输送装置TU2，从其中一个的装载锁定模块取出监控装置100，而将该监控装置100输送至处理模块PM1～PM5中任一个的工作台ST上。

基底基板110可设为以与被加工物W同样的圆盘状的晶圆为一例的基板，以能利用处理系统1的输送装置TU1、TU2输送。然而，基底基板110不限于圆盘状，只要能利用输送被加工物W的输送装置TU1、TU2输送，则可为多边形、椭圆等，而不限定形状。在基底基板110的边缘形成有凹槽110N。因此，可将监控装置100被输送至工作台ST上时的旋转位置控制为固定。作为基底基板110的材质，可列举如硅、碳纤维、石英玻璃、碳化硅、氮化硅、氧化铝等。

控制基板120为设置于板状的基底基板110的上表面的电路基板。控制基板120包含多个拍摄装置130、连接器垫160及控制电路170。

拍摄装置130为用于检测利用激光光70L的照射而从粒子发出的散射光的装置。拍摄装置130也可为例如CCD(Charge Coupled Device；电荷耦合器件)等图像传感器。拍摄装置130在拍摄装置130的光轴方向上，能够取得规定拍摄范围中的图像。多个拍摄装置130为了拍摄基底基板110的上方，具有在基底基板110上朝向上方的光轴。并且，光轴可定义为拍摄装置130的光学的中心轴。在基底基板110上，各自的拍摄装置130彼此分离配置。拍摄装置130在载置于工作台ST的状态下，能够监控来自被激光光70L照射的粒子的散射光。在一例中，多个拍摄装置130也可配置成在俯视观察下在基底基板110上成点对称。并且，多个拍摄装置130也可配置成在俯视观察下在基底基板110上成线对称。

在一例中，如图4所示，拍摄装置130中的一个配置于基底基板110的中心。并且，拍摄装置130配置于基底基板110的径向的多个位置。并且，拍摄装置130等间隔配置于基底基板110的周向上。在一例中，可将拍摄装置130配置成在基底基板110的周缘侧比中心侧在径向上更密集。在图示例中，在呈圆盘状的基底基板110中，沿着径向包含中心，在8处配置拍摄装置130。并且，在除了中心的位置中，分别在周向上以90°间隔在4处配置拍摄装置130。即，在图示例中，在基底基板110上配置29个拍摄装置130。在基底基板110的直径为300mm的情况下，作为一例，从基底基板110的周缘起算，可在3mm、5mm、10mm、15mm、20mm、50mm、100mm及150mm(中心)的位置配置拍摄装置130。

各自的拍摄装置130的光轴相对于例如呈平面状的基底基板110的上表面实质上正交。另外，该光轴也可相对于基底基板110的平面为斜交叉。并且，拍摄装置130具有用于保护内部不受在等离子体处理装置10内所产生的等离子体损害的透光性盖罩131。盖罩131可通过例如蓝宝石等的材料而形成。

图6是用于说明一例的监控装置100中的拍摄装置130的拍摄范围135的图，显示从侧边观察时的多个拍摄装置130的拍摄范围135。另外，在图6中，为了便于理解，示意性地表示5个拍摄装置的拍摄范围135。一例的拍摄范围135可为沿着拍摄装置130的视角的区域133中的与激光光70L的照射面交叉的范围。拍摄装置130能够拍摄来自存在于拍摄范围135内的粒子P的散射光。在监控装置100载置于腔室主体12内的工作台ST的状态下，多个拍摄装置130的各自的拍摄范围135也可包含各自的拍摄装置130的正上方的区域。在一例中，多个拍摄装置130的各自的拍摄范围135不包含彼此重复的区域。即，多个拍摄装置130的各自的拍摄范围135彼此可为互相分离(分隔)的独立区域。

连接器垫160为用于使电池140充电的连接部，可连接至外部电源。连接器垫160在监控装置100载置于专用的FOUP4F内的状态下，经由设置于专用的FOUP4F的连接器4FC而连接至外部电源。在基底基板110上配置多个(在图示例中为4个)电池140。电池140对拍摄装置130及控制电路170供给电力。如图5所示，在连接器垫160和电池140之间连接有充电电路177，通过充电电路177使电池140的充电受到控制。并且，在电池140连接有电源电路178，经由电源电路178而使来自电池140的电力供给至各设备。

控制电路170配置于控制基板120。控制电路170具有包含处理器的运算装置171、存储器172、控制器173等，根据存储于存储器172的程序，集中控制监控装置100的动作。控制电路170作为控制监控装置100的各部的控制部发挥功能。例如，拍摄装置130所进行的拍摄由控制器173所控制。并且，为了控制与外部其他设备的通信，在控制电路170连接有通信设备175。在一例中，通信设备175用于与外部的计算机88的连接。通信设备175与计算机88的连接方式，可为有线及无线中任一个。并且，在一例中，监控装置100包含连接至控制电路170的连接器垫176。连接器垫176连接至设置于专用的FOUP4F的开关SW。控制电路170可根据从开关SW输入的信号开始进行监控装置100的控制。并且，在一例中，使开关SW和控制部MC能进行通信地连接，控制部MC可根据从开关SW输入的信号开始进行处理系统1的控制。

在一例中，控制器173在监控装置100载置于工作台ST上的状态下，在通过激光振荡器70使激光光70L照射至腔室主体12内时，执行拍摄装置130所进行的拍摄。拍摄装置130所进行的拍摄，可与激光振荡器70所进行的激光光70L的照射同步执行。在一例中，使拍摄装置130所进行的拍摄，与扫描水平面内的脉冲状的激光光70L的照射连动执行。相同激光照射位置中的拍摄次数，可为1次，也可为多个次。

由拍摄装置130所拍摄到的图像数据可保存于例如存储器172。拍摄结束后，将保存于存储器172的图像数据发送至连接于通信设备175的计算机88。计算机88(控制装置)判别由多个拍摄装置130所拍摄到的散射光的图像内的粒子P。例如，计算机88通过利用图像处理技术，判别图像内的粒子P，对图像内的粒子P进行计数。

一例的计算机88事先取得由监控装置100所拍摄到的背景图像。背景图像也可为在使激光光70L照射至不存在粒子P的腔室主体12内的状态下，由拍摄装置130所拍摄到的图像。例如，计算机88根据粒子P的拍摄条件而取得多种背景图像。拍摄条件可包含例如对腔室S内供给气体、且对上部电极30及下部电极LE施加高频的状态。并且，拍摄条件也可包含例如对腔室S内供给气体、且仅对上部电极30施加高频的状态。并且，拍摄条件也可包含例如对腔室S内供给气体、且对上部电极30及下部电极LE不施加高频的状态。如此，背景图像可对应于等离子体发光存在状态、等离子体发光不存在状态等的多个拍摄条件。等离子体发光存在状态下的背景图像也可根据高频电压的值而取得多个。

计算机88比较由拍摄装置130所拍摄到的包含散射光的图像和背景图像，在对应的像素彼此的亮度值的差超过规定阈值的情况下，计数包含该像素的区域来作为粒子P。并且，计算机88也可根据图像内的粒子P的亮度值(即，散射光强度)，推算出粒子P的尺寸。例如，计算机88也可存储通过事先测量等而制作的表示粒子P的散射光强度和粒子P的尺寸(例如直径)的关系的数据。

并且，计算机88确定图像内的粒子P的位置。即，计算机88取得计数作为粒子P的像素的位置来作为粒子P的位置。在多个像素所构成的像素组被判别为一个粒子P的情况下，可确定像素组的中心来作为粒子P的位置。

例如，计算机88也可将由多个拍摄装置130所拍摄到的多个图像，以形成与工作台ST对置的平面的方式，合成作为一个图像。图7是示意性地表示合成图像的一例的图。图7中，为了便于理解，示意性地表示根据9个拍摄装置而得的合成图像G。在图7的合成图像G中，以实线显示与工作台ST上的监控装置100对置的区域，而各自的拍摄装置130所进行的拍摄范围则以虚线显示。如上所述，多个拍摄装置130的各自的拍摄范围彼此不重复。因此，合成图像可为多个拍摄范围彼此分离的图像。计算机88也可确定合成图像内的粒子P的位置，并在粒子P的位置显示大小等。

接着，对使用监控装置100测量粒子的监控方法进行说明。图8是显示监控方法的一例的流程图。如图8所示，在一例的监控方法中，输送装置TU1、TU2将监控装置100输送至成为监控对象的等离子体处理装置10(处理模块PM)内(载置工序：步骤ST1)。在该等离子体处理装置10，也可事先安装激光振荡器70。在使监控装置100动作的情况下，首先，使载置于专用的FOUP4F内的监控装置100启动。如上所述，由于在专用的FOUP4F设有用于使监控装置100启动的开关SW，因此通过该开关SW能使监控装置100启动。在利用监控装置100监控腔室主体12内的粒子P的情况下，首先，通过开关SW使监控装置100启动。另外，监控装置100也可在减压环境下保管于连接于输送装置TU2的能减压的保管室3中，而从该保管室3输送至等离子体处理装置10。在图1所示的例中，例如，将保管室3配置于处理模块PM1～PM5的排列中。也可通过输送装置TU2将监控装置100从该保管室3输送至等离子体处理装置10。保管室3也可与FOUP4F相同地具有开关SW等。

在开关SW被操作的情况下，来自开关SW的信号也输出至控制部MC。被输入来自开关SW的信号的控制部MC控制处理系统1，以使输送装置TU1、TU2将监控装置100从FOUP4F输送至处理模块PM内的工作台ST上。在一例中，控制部MC也可在将监控装置100输送至工作台ST的静电卡盘ESC上之后，对腔室S供给气体，并对上部电极30及下部电极LE施加高频而产生等离子体。

接着，使激光光70L照射至等离子体处理装置10内(照射工序：步骤ST2)。在一例中，在通过开关SW使监控装置100启动的情况下，通知监控装置100的启动的信号也输出至计算机88。计算机88在判定监控装置100已输送至处理模块PM1时，控制激光振荡器70，以使激光振荡器70开始进行激光光70L的照射。例如，计算机88也可在通知监控装置100的启动的信号被输入后经过规定时间(以下，称为第1时间)时，判定监控装置100已被输送至处理模块PM1。也可使激光振荡器70所进行的激光光70L的照射，在照射开始起经过规定时间后结束。

接着，由拍摄装置130拍摄来自被激光光70L照射的粒子P的散射光(拍摄工序：步骤ST3)。控制器173在判定监控装置100被输送至静电卡盘ESC上时，控制拍摄装置130，以使由拍摄装置130所进行的粒子P的拍摄动作开始。例如，控制器173可在开关SW的信号被输入后经过规定时间(以下，称为第2时间)后，判定监控装置100已载置于静电卡盘ESC上。在一例中，第1时间和第2时间可为相同长度。即，拍摄装置130可伴随着激光振荡器70所进行的激光光70L的照射的开始，而开始拍摄。

例如，控制器173控制拍摄装置130，以使拍摄时序与扫描水平面内的脉冲状激光光70L的照射时序同步。拍摄装置130所进行的拍摄动作，在拍摄开始起经过规定时间后结束。拍摄装置130所进行的拍摄时间，可与激光振荡器70所进行的激光光70L的照射时间一致。拍摄动作持续至激光光70L所进行的水平面内的扫描结束为止。

控制部MC在监控装置100所进行的拍摄结束后，控制处理系统1，使输送装置TU1、TU2将监控装置100从工作台ST上输送至FOUP4F。即，输送装置TU2将监控装置100从处理模块取出，并输送至装载锁定模块LL1和装载锁定模块LL2中的一个装载锁定模块。接着，输送装置TU1将监控装置100从其中一个装载锁定模块取出，并输送至FOUP4F。例如，在将监控装置100输送至工作台ST上后经过规定时间后的情况下，控制部MC可判定监控装置100所进行的拍摄结束。

接着，判别图像内的粒子P(测量工序：步骤ST4)。在一例中，当监控装置100返回至FOUP4F，则将保存于监控装置100的存储器172的图像数据发送至计算机88。计算机88根据所取得的图像数据，测量粒子P。在一例中，计算机88将由多个拍摄装置130所拍摄到的多个图像进行合成。然后，计算机88确定已合成的图像内的粒子P的位置，并执行粒子P的计数。并且，计算机88推算出已判别的各粒子P的尺寸。计算机88可相对于已合成的图像，使已判别的粒子P的位置重叠显示。并且，计算机88可将粒子P的数量及各粒子P的尺寸和已合成的图像一同输出。

如以上说明所述，在一例示的实施方式中，提供测量等离子体处理装置10内的粒子P的粒子监控系统。该系统具备：激光振荡器70，对等离子体处理装置10内照射激光光70L；及监控装置100，载置于等离子体处理装置10内的工作台ST上。监控装置100包含：基底基板110、多个拍摄装置130及计算机88。多个拍摄装置130，在基底基板110上以拍摄上方的方式彼此分离配置，拍摄包含来自被激光光70L照射的粒子P的散射光的图像。计算机88判别由多个拍摄装置130所拍摄到的图像内的粒子P。

在上述粒子监控系统中，通过载置于工作台ST上的监控装置100的多个拍摄装置130，拍摄等离子体处理装置10内的粒子P。多个拍摄装置130在基底基板110上彼此分离配置。因此，由各拍摄装置130所拍摄到的拍摄范围135互不相同。即，各拍摄装置130能够拍摄等离子体处理装置10内不同区域的粒子P。因此，在粒子监控系统中，通过判别由多个拍摄装置130所拍摄到的图像内的粒子P，能够取得等离子体处理装置10内的粒子P的分布。

在一例示的实施方式中，计算机88可对由多个拍摄装置130所拍摄到的图像内的粒子P进行计数。通过该结构，可定量取得粒子P的分布图案。

在一例示的实施方式中，计算机88可取得由多个拍摄装置130所拍摄到的图像内的粒子P的位置。通过该结构，可取得更详细的粒子P的分布图案。

在一例示的实施方式中，计算机88可取得由多个拍摄装置130所拍摄到的图像内的粒子P的尺寸。通过该结构，能够取得粒子P的尺寸的分布。

在一例示的实施方式中，等离子体处理装置10内的多个拍摄装置130的各自的拍摄范围135不包含彼此重复的区域。通过该结构，可抑制粒子P被重复计数。

在一例示的实施方式中，可将拍摄装置130配置成在基底基板110的周缘侧比中心侧在径向上更密集。通过该结构，可更容易观测基底基板110周缘的上方中的粒子。

在一例示的实施方式中，拍摄工序(步骤ST3)可在对腔室S内供给气体的状态下实施。通过该结构，可计数在对腔室S内供给气体的环境下的粒子。

在一例示的实施方式中，拍摄工序(步骤ST3)可在腔室S内产生等离子体的状态下实施。通过该结构，可计数产生等离子体的环境下的粒子。

以上，对各种示例性实施方式进行了说明，但是并不限定于上述示例性实施方式，可以进行各种各样的省略、替换及改变。

在上例中，以电容耦合型等离子体处理装置作为等离子体处理装置，但等离子体处理装置的方式不限于此。例如，等离子体处理装置可为电感耦合型等离子体处理装置。并且，等离子体处理装置也可为利用如微波等表面波而产生等离子体的等离子体处理装置。

在上例中，在基底基板上将拍摄装置在周向上均等地配置于径向的规定位置，但拍摄装置的配置方式不限于此。例如，可随着在径向上自中心起算的距离变大，而增加配置于周向上的拍摄装置的数量。并且，拍摄装置可配置成格子状的方式，以基底基板上作为XY平面，而均等配置于X方向及Y方向。

在上例中，将拍摄到的图像数据在全部拍摄结束后发送至计算机88，但拍摄到的图像数据也可在例如拍摄装置130执行拍摄时，通过无线通信等而即时发送至计算机88。在该情况下，计算机88可即时对粒子进行计数。并且，拍摄到的图像数据，可在监控装置100所进行的拍摄结束后，在输送装置TU1、TU2将监控装置100从工作台ST上输送至FOUP4F时，通过无线通信等而发送至计算机88。并且，例如，在监控装置100设有发送部，并在工作台ST设有接收部，可将保存于监控装置100的存储器172的图像数据从监控装置100的发送部通过有线或无线而发送至工作台ST的接收部。在该情况下，工作台ST的接收部可连接至外部的计算机。

在上例中，通过与事先取得的背景图像的比较而判别来自粒子P的散射光，但也可例如通过具备使激光光的波长的光通过且使等离子体发光的波长的光不通过的波长滤波器的拍摄装置来执行拍摄。

例如，拍摄装置130可为内置于控制基板120的CCD等的图像传感器。即，拍摄装置130可通过包含光刻工艺的半导体制造工艺，而内置于控制基板120。

在上例中，以计算机88计数由拍摄装置130所拍摄到的图像的粒子，但也可例如利用监控装置100的运算装置171来计数图像的粒子。

在上例中，以激光振荡器70作为照射光的发光装置，但发光装置也可例如为LED(Light-Emitting Diode；发光二极体)光源等。该情况下，LED光源可设置于监控装置100的上表面，并构成为可照射腔室S的内部。

在此，将本发明所包含的各种例示的实施方式记载于以下的[E1]～[E5]。

[E1]

一种粒子监控系统，测量等离子体处理装置内的粒子，所述粒子监控系统包含：

发光装置，对等离子体处理装置内照射光；

监控装置，设置于等离子体处理装置内的工作台上，且包含板状的基底基板及多个拍摄装置，所述多个拍摄装置具有在所述基底基板上朝向上方的光轴，且彼此分离配置，并拍摄包含来自被所述光照射的所述粒子的散射光的图像；及

控制装置，判别由所述多个拍摄装置所拍摄到的所述图像内的所述粒子。

[E2]

根据E1所述的粒子监控系统，其中，所述发光装置为照射激光光作为所述光的激光振荡器。

[E3]

根据E1或E2所述的粒子监控系统，其中，所述控制装置对由所述多个拍摄装置所拍摄到的所述图像内的所述粒子进行计数。

[E4]

根据E1至E3中任一项所述的粒子监控系统，其中，所述控制装置取得由所述多个拍摄装置所拍摄到的所述图像内的所述粒子的位置。

[E5]

根据E1至E4中任一项所述的粒子监控系统，其中，所述控制装置取得由所述多个拍摄装置所拍摄到的所述图像内的所述粒子的尺寸。

[E6]

根据E1至E5中任一项所述的粒子监控系统，其中，等离子体处理装置内的所述多个拍摄装置的各自的拍摄范围不包含彼此重复的区域。

[E7]

一种粒子监控方法，使用监控装置测量等离子体处理装置内的粒子，

所述监控装置包含：

板状的基底基板；及

多个拍摄装置，具有在所述基底基板上朝向上方的光轴，且彼此分离配置，

该方法包括：

将监控装置载置于所述等离子体处理装置的腔室内的工作台上的工序；

对所述等离子体处理装置的腔室内照射光的工序；

由所述多个拍摄装置拍摄来自被所述光照射的所述粒子的散射光的工序；及

判别由所述多个拍摄装置所拍摄到的图像内的所述粒子的工序。

[E8]

根据E7所述的粒子监控方法，其中，照射所述光的工序中，以激光光作为所述光而进行照射。

[E9]

根据E7或E8所述的粒子监控方法，其中，由所述多个拍摄装置进行拍摄的工序，在对所述腔室内供给气体的状态下实施。

[E10]

根据E7或E8所述的粒子监控方法，其中，由所述多个拍摄装置进行拍摄的工序，在所述腔室内产生等离子体的状态下实施。

[E11]

一种监控装置，测量等离子体处理装置内的粒子，所述监控装置包含：

发光装置，对等离子体处理装置内照射光；

板状的基底基板，载置于等离子体处理装置内的工作台上；

多个拍摄装置，具有在所述基底基板上朝向上方的光轴，且彼此分离配置，并拍摄包含来自被入射至所述等离子体处理装置内的光所照射的所述粒子的散射光的图像；及

控制装置，判别由所述多个拍摄装置所拍摄的所述图像内的所述粒子。

根据以上说明可以理解，在本说明书中出于说明的目的对本发明的各种实施方式进行了说明，在不脱离本发明的范围及主旨的情况下可以进行各种改变。因此，并不限定于本说明书中所公开的各种实施方式，真正的范围和主旨由所附的权利要求书来示出。

符号说明

10-等离子体处理装置，70-激光振荡器，88-计算机(控制装置)，100-监控装置，110-基底基板，130-拍摄装置。

Claims (11)

1.一种粒子监控系统，测量等离子体处理装置内的粒子，所述粒子监控系统包含：

发光装置，对等离子体处理装置内照射光；

监控装置，设置于等离子体处理装置内的工作台上，且包含板状的基底基板及多个拍摄装置，所述多个拍摄装置具有在所述基底基板上朝向上方的光轴，且彼此分离配置，并拍摄包含来自被所述光照射的所述粒子的散射光的图像；及

控制装置，判别由所述多个拍摄装置所拍摄到的所述图像内的所述粒子。

2.根据权利要求1所述的粒子监控系统，其中，

所述发光装置为照射激光光来作为所述光的激光振荡器。

3.根据权利要求1所述的粒子监控系统，其中，

所述控制装置对由所述多个拍摄装置所拍摄到的所述图像内的所述粒子进行计数。

4.根据权利要求1所述的粒子监控系统，其中，

所述控制装置取得由所述多个拍摄装置所拍摄到的所述图像内的所述粒子的位置。

5.根据权利要求1所述的粒子监控系统，其中，

所述控制装置取得由所述多个拍摄装置所拍摄到的所述图像内的所述粒子的尺寸。

6.根据权利要求1所述的粒子监控系统，其中，

所述等离子体处理装置内的所述多个拍摄装置的各自的拍摄范围不包含彼此重复的区域。

7.一种粒子监控方法，使用监控装置测量等离子体处理装置内的粒子，

所述监控装置包含：

板状的基底基板；及

多个拍摄装置，具有在所述基底基板上朝向上方的光轴，且彼此分离配置，

该方法包括：

将监控装置载置于所述等离子体处理装置的腔室内的工作台上的工序；

对所述等离子体处理装置的腔室内照射光的工序；

由所述多个拍摄装置拍摄来自被所述光照射的所述粒子的散射光的工序；及

判别由所述多个拍摄装置所拍摄到的图像内的所述粒子的工序。

8.根据权利要求7所述的粒子监控方法，其中，

照射所述光的工序中，以激光光作为所述光而进行照射。

9.根据权利要求7所述的粒子监控方法，其中，

由所述多个拍摄装置进行拍摄的工序，在对所述腔室内供给气体的状态下实施。

10.根据权利要求7所述的粒子监控方法，其中，

由所述多个拍摄装置进行拍摄的工序，在所述腔室内产生等离子体的状态下实施。

11.一种监控装置，测量等离子体处理装置内的粒子，所述监控装置包含：

发光装置，对等离子体处理装置内照射光；

板状的基底基板，载置于等离子体处理装置内的工作台上；

多个拍摄装置，具有在所述基底基板上朝向上方的光轴，且彼此分离配置，并拍摄包含来自被入射至所述等离子体处理装置内的光所照射的所述粒子的散射光的图像；及

控制装置，判别由所述多个拍摄装置所拍摄的所述图像内的所述粒子。