JP2003249488A - Plasma processing system and method for fabricating semiconductor device - Google Patents

Plasma processing system and method for fabricating semiconductor device

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JP2003249488A
JP2003249488A JP2002049515A JP2002049515A JP2003249488A JP 2003249488 A JP2003249488 A JP 2003249488A JP 2002049515 A JP2002049515 A JP 2002049515A JP 2002049515 A JP2002049515 A JP 2002049515A JP 2003249488 A JP2003249488 A JP 2003249488A
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JP
Japan
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cleaning
plasma
processing chamber
degree
contamination
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JP2002049515A
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Atsushi Denda
敦 傳田
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma processing system and a method for fabricating a semiconductor device in which cleaning can be carried out neither too much nor too less. <P>SOLUTION: The plasma processing system 100 comprises a processing chamber 10, means 20 and 22 for measuring the degree of contamination on the inner wall of the processing chamber 10, means for cleaning the processing chamber 10, means for determining cleaning conditions based on the degree of contamination, and means 40 for setting the cleaning conditions in the cleaning means. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ処理装置
および半導体装置の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus and a semiconductor device manufacturing method.

【0002】[0002]

【背景技術】プラズマ処理装置の処理室で、ウエハに対
してプラズマ処理した場合、反応生成物(ポリマー)が
発生し、その反応生成物が処理室の内壁に付着する。具
体的には、プラズマエッチング処理の場合には被エッチ
ング材とエッチングガスとの反応生成物が処理室の内壁
に付着する。プラズマ成膜処理の場合には、ガス同士の
反応生成物である堆積材が処理室の内壁に付着したりす
る。
BACKGROUND ART When a wafer is plasma-processed in a processing chamber of a plasma processing apparatus, a reaction product (polymer) is generated and the reaction product adheres to an inner wall of the processing chamber. Specifically, in the case of plasma etching, the reaction product of the material to be etched and the etching gas adheres to the inner wall of the processing chamber. In the case of the plasma film forming process, a deposition material which is a reaction product of gases adheres to the inner wall of the processing chamber.

【0003】このため、ウエハに対してプラズマ処理を
した後、一般に、処理室をクリーニングしている。
Therefore, after the wafer is plasma-processed, the processing chamber is generally cleaned.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、過不
足がないクリーニングを施すことができるプラズマ処理
装置および半導体装置の製造方法を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus and a method for manufacturing a semiconductor device, which can perform cleaning without excess or deficiency.

【0005】本発明の他の目的は、適切なクリーニング
時期を決定することができるプラズマ処理装置および半
導体装置の製造方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus and a semiconductor device manufacturing method which can determine an appropriate cleaning time.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】1.プラズマ処理装置 1.1 第1のプラズマ処理装置 本発明の第1のプラズマ処理装置は、処理室を含むプラ
ズマ処理装置であって、前記処理室の内壁の汚れ度合い
を測定する測定手段と、前記処理室をクリーニングする
クリーニング手段と、前記汚れ度合いに基づいてクリー
ニング条件を決定し、前記クリーニング条件を前記クリ
ーニング手段に設定する手段とを含む。
[Means for Solving the Problems] 1. Plasma processing apparatus 1.1 First plasma processing apparatus A first plasma processing apparatus of the present invention is a plasma processing apparatus including a processing chamber, and a measuring unit for measuring a degree of contamination of an inner wall of the processing chamber, A cleaning unit for cleaning the processing chamber and a unit for determining a cleaning condition based on the degree of contamination and setting the cleaning condition in the cleaning unit are included.

【0007】本発明によれば、測定された汚れ度合いに
基づいてクリーニング条件を決定している。このため、
過不足がないクリーニングを実現できる。また、各クリ
ーニング工程後の汚れ度合いを一定にすることができる
ため、プラズマ処理時の処理特性の安定化を図ることが
できる。
According to the present invention, the cleaning condition is determined based on the measured degree of contamination. For this reason,
It is possible to achieve proper cleaning. Moreover, since the degree of contamination after each cleaning step can be made constant, the processing characteristics during plasma processing can be stabilized.

【0008】1.2 第2のプラズマ処理装置 本発明の第2のプラズマ処理装置は、処理室を含むプラ
ズマ処理装置であって、前記処理室の内壁の汚れ度合い
を測定する測定手段と、前記処理室をクリーニングする
クリーニング手段と、前記汚れ度合いに基づいてクリー
ニング時期を決定し、前記クリーニング手段を開始制御
する手段とを含む。
1.2 Second Plasma Processing Apparatus A second plasma processing apparatus of the present invention is a plasma processing apparatus including a processing chamber, wherein the measuring means measures the degree of contamination of the inner wall of the processing chamber, and It includes a cleaning unit for cleaning the processing chamber, and a unit for determining a cleaning time based on the degree of contamination and controlling the start of the cleaning unit.

【0009】本発明によれば、汚れ度合いに基づいてク
リーニング時期を決定しているため、過剰にクリーニン
グ工程を実施することを防ぐことができ、スループット
の向上を図ることができる。また、汚れ度合いがクリー
ニングをすべき範囲に達した後に、プラズマ処理工程を
行うことを防止することができる。このため、歩留まり
の向上を図ることができる。
According to the present invention, since the cleaning time is determined based on the degree of contamination, it is possible to prevent the cleaning process from being performed excessively and improve the throughput. Further, it is possible to prevent the plasma processing step from being performed after the degree of contamination reaches the range to be cleaned. Therefore, the yield can be improved.

【0010】本発明の第1および第2のプラズマ処理装
置は、次の態様をとることができる。
The first and second plasma processing apparatuses of the present invention can take the following modes.

【0011】前記測定手段は、前記処理室は、一部又は
全部に光透過性の内壁を有し、前記処理室のクリーニン
グ前に、前記光透過性の内壁を介して、プラズマの発光
強度を検出する検出手段と、前記発光強度に基づいて、
前記汚れ度合いを演算する演算手段とを含むことができ
る。
In the measuring means, the processing chamber has a light-transmitting inner wall in part or in whole, and the emission intensity of plasma is measured through the light-transmitting inner wall before cleaning the processing chamber. Based on the detection means for detecting and the emission intensity,
A calculation means for calculating the degree of dirt can be included.

【0012】光透過性の内壁を通過した光の強度と、汚
れ度合いとは、後述するように相関性がある。したがっ
て、以上のような測定手段によれば、確実に汚れ度合い
を測定することができる。
There is a correlation between the intensity of light that has passed through the light-transmitting inner wall and the degree of contamination, as will be described later. Therefore, the measuring means as described above can reliably measure the degree of contamination.

【0013】前記検出手段は、ウエハに対するプラズマ
処理中に、プラズマの発光強度を検出することができ
る。これにより、汚れ度合いを測定するために別途プラ
ズマを発光させる工程を省略することができ、スループ
ットの向上を図ることができる。
The detection means can detect the emission intensity of plasma during plasma processing of the wafer. This makes it possible to omit the step of separately emitting plasma to measure the degree of contamination, and improve the throughput.

【0014】前記プラズマ処理装置は、プラズマエッチ
ング処理装置であり、プラズマ処理中のプラズマの発光
強度に基づいて、終点を判定する判定手段を含み、前記
判定手段は、プラズマの発光強度を検出する検出手段を
含み、前記判定手段の検出手段は、前記測定手段の検出
手段を兼用されることができる。
The plasma processing apparatus is a plasma etching processing apparatus, and includes determination means for determining the end point based on the emission intensity of plasma during plasma processing, and the determination means detects for detecting the emission intensity of plasma. The detecting means of the determining means may also serve as the detecting means of the measuring means.

【0015】2.半導体装置の製造方法 2.1 第1の半導体装置の製造方法 本発明の第1の半導体装置の製造方法は、処理室を含む
プラズマ処理装置を利用した半導体装置の製造方法であ
って、前記処理室の内壁の汚れ度合いを検出する工程
と、前記前記汚れ度合いに基づいて、前記処理室をクリ
ーニングするためのエッチング条件を決定する工程と、
前記エッチング条件に基づいて、前記処理室をクリーニ
ングする工程を含む。
2. 2. Method of Manufacturing Semiconductor Device 2.1 Method of Manufacturing First Semiconductor Device A method of manufacturing a first semiconductor device of the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device using a plasma processing apparatus including a processing chamber. A step of detecting the degree of contamination of the inner wall of the chamber; a step of determining etching conditions for cleaning the processing chamber based on the degree of contamination;
The method includes the step of cleaning the processing chamber based on the etching conditions.

【0016】本発明によれば、測定された汚れ度合いに
基づいてクリーニング条件を決定している。このため、
過不足がないクリーニングを実現できる。また、各クリ
ーニング工程後の汚れ度合いを一定にすることができる
ため、プラズマ処理時の処理特性の安定化を図ることが
できる。
According to the present invention, the cleaning condition is determined based on the measured degree of contamination. For this reason,
It is possible to achieve proper cleaning. Moreover, since the degree of contamination after each cleaning step can be made constant, the processing characteristics during plasma processing can be stabilized.

【0017】2.2 第2の半導体装置の製造方法 本発明の第2の半導体装置の製造方法は、処理室を含む
プラズマ処理装置を利用した半導体装置の製造方法であ
って、前記処理室の内壁の汚れ度合いを検出する工程
と、前記汚れ度合いに基づいて、前記処理室のクリーニ
ング時期を決定する工程とを含む。
2.2 Second Method for Manufacturing Semiconductor Device A second method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device using a plasma processing apparatus including a processing chamber, wherein The method includes the steps of detecting the degree of dirt on the inner wall, and determining the cleaning time of the processing chamber based on the degree of dirt.

【0018】本発明によれば、汚れ度合いに基づいてク
リーニング時期を決定しているため、過剰にクリーニン
グ工程を実施することを防ぐことができ、スループット
の向上を図ることができる。また、汚れ度合いがクリー
ニングをすべき範囲に達した後においても、プラズマ処
理工程を行うことを防止することができる。このため、
歩留まりの向上を図ることができる。
According to the present invention, since the cleaning timing is determined based on the degree of contamination, it is possible to prevent the cleaning process from being carried out excessively and to improve the throughput. Further, it is possible to prevent the plasma processing step from being performed even after the degree of contamination reaches the range to be cleaned. For this reason,
The yield can be improved.

【0019】本発明における半導体装置の製造方法は、
半導体集積回路の製造方法に限られず、トランジスタま
たは配線を基板上に形成するものであり、例えば液晶デ
ィスプレイの製造方法を含む。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is
The method is not limited to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit, and transistors or wirings are formed on a substrate, including, for example, a method for manufacturing a liquid crystal display.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図面を参照しながら説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】1.プラズマ処理装置 図1は、実施の形態に係るプラズマ処理装置を模式的に
示す図である。
1. Plasma Processing Apparatus FIG. 1 is a diagram schematically showing a plasma processing apparatus according to the embodiment.

【0022】プラズマ処理装置100は、プラズマ処理
を行う処理室10を含む。そして、プラズマ処理装置1
00は、さらに、プラズマの発光強度を検出するための
光検出器20と、汚れ度合い導出手段22と、クリーニ
ング条件決定手段30と、クリーニング制御手段40と
を含む。
The plasma processing apparatus 100 includes a processing chamber 10 for performing plasma processing. And the plasma processing apparatus 1
00 further includes a photodetector 20 for detecting the emission intensity of plasma, a contamination degree deriving means 22, a cleaning condition determining means 30, and a cleaning control means 40.

【0023】プラズマを生成するための手段は、図1に
示すように、平行平板型のプラズマ生成手段であること
ができる。たとえば、電極14に高周波を印加し、処理
室10を接地して放電させることにより、プラズマを生
成させることができる。なお、プラズマ生成手段は、プ
ラズマを生成することができれば特に限定されず、マイ
クロ波型のプラズマ生成手段であってもよい。また、図
1に示すように、処理室の側方に電磁コイル50を設
け、磁界を発生する機構を設けてもよい。
The means for generating plasma may be parallel plate type plasma generating means, as shown in FIG. For example, by applying a high frequency to the electrode 14 and grounding the processing chamber 10 to discharge the plasma, plasma can be generated. The plasma generating means is not particularly limited as long as it can generate plasma, and may be a microwave type plasma generating means. Further, as shown in FIG. 1, an electromagnetic coil 50 may be provided on the side of the processing chamber to provide a mechanism for generating a magnetic field.

【0024】処理室10には、覗き窓12が設けられて
いる。そして、覗き窓12と光検出器20との間には、
光ファイバ60が設けられている。
A viewing window 12 is provided in the processing chamber 10. Then, between the viewing window 12 and the photodetector 20,
An optical fiber 60 is provided.

【0025】光検出器20、汚れ度合い導出手段22、
クリーニング条件決定手段30およびクリーニング制御
手段40については、後述する「使用方法」の項で具体
的に説明する。
The photodetector 20, the contamination degree deriving means 22,
The cleaning condition determining means 30 and the cleaning control means 40 will be specifically described in the section "How to use" described later.

【0026】2.第1の半導体装置の製造方法 2.1 プロセス 図2および図3を参照して、第1の半導体装置の製造方
法を説明する。
2. First Semiconductor Device Manufacturing Method 2.1 Process A first semiconductor device manufacturing method will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

【0027】まず、図2に示すように、電極14の上に
ウエハを載置する。
First, as shown in FIG. 2, a wafer is placed on the electrode 14.

【0028】次に、処理室10内のウエハ70に対し
て、プラズマ処理(たとえばエッチング処理、成膜処
理、アッシング処理)を施す。具体的には、反応ガスを
導入するとともに、電極14に高周波電力を印加するこ
とによってプラズマを発生させて、ウエハに対してプラ
ズマ処理する。この際、プラズマ内で発生した光を、処
理室10の覗き窓を介して、光ファイバ60に導入し、
光検出器(たとえばフォトマル、などの光電素子)20
により検出する。
Next, the wafer 70 in the processing chamber 10 is subjected to plasma processing (eg, etching processing, film forming processing, ashing processing). Specifically, a reaction gas is introduced and high-frequency power is applied to the electrode 14 to generate plasma, and the wafer is plasma-processed. At this time, the light generated in the plasma is introduced into the optical fiber 60 through the viewing window of the processing chamber 10,
Photodetector (photoelectric device such as Photomaru) 20
To detect.

【0029】プラズマ処理が終わった後、図3に示すよ
うに、クリーニング条件が設定されたクリーニング制御
手段40によって、クリーニング手段を制御し、処理室
10のクリーニングを行う。このクリーニング手段は、
プラズマ処理のためのプラズマ生成手段を適用できる。
クリーニング制御手段40は、たとえば、ガス流量、圧
力、RFパワー、温度などの制御手段を適用することが
できる。なお、別途クリーニング手段を設けてもよい。
クリーニングは、1ステップで行ってもよく、または、
複数ステップで行ってもよい。
After the plasma processing is completed, as shown in FIG. 3, the cleaning means is controlled by the cleaning control means 40 in which the cleaning conditions are set, and the processing chamber 10 is cleaned. This cleaning means
A plasma generation means for plasma treatment can be applied.
As the cleaning control means 40, for example, control means such as gas flow rate, pressure, RF power, temperature can be applied. A cleaning means may be separately provided.
Cleaning may be done in one step, or
You may perform in multiple steps.

【0030】2.2 クリーニング条件決定方法 クリーニング条件は次のように決定されることができ
る。上述したように、ウエハ70に対するプラズマ処理
中に、プラズマ内で発生した光を、覗き窓12を介し
て、光検出器20により検出している。この発光の強度
を電流や電圧に変換し、汚れ度合い導出手段(たとえば
マイクロコンピュータ)22に出力する。汚れ度合い導
出手段22で演算を施し汚れ度合いを導出する。具体的
には、後述するように、覗き窓12を通過した光の強度
と、処理室10の内壁に付着した反応生成物の量(以
下、「汚れ度合い」という)とは相関関係がある。すな
わち、覗き窓12を通過した光の強度が小さいほど、処
理室10の内壁の汚れ度合いは大きい。このため、覗き
窓12を通過した光の強度に基づいて、処理室10の内
壁の汚れ度合いを導出することができる。この汚れ度合
いの情報をクリーニング条件決定手段30に出力する。
そして、クリーニング条件決定手段30によって、汚れ
度合いの情報に基づき、クリーニング条件が決定され
る。クリーニング条件としては、たとえば、クリーニン
グ時間、クリーニングガス流量、処理圧力、パワー(た
とえばRFパワー)を挙げることができる。
2.2 Method of Determining Cleaning Condition The cleaning condition can be determined as follows. As described above, during the plasma processing on the wafer 70, the light generated in the plasma is detected by the photodetector 20 through the viewing window 12. The intensity of the emitted light is converted into a current or a voltage and output to a dirt degree deriving means (for example, a microcomputer) 22. The stain degree deriving means 22 calculates and derives the stain degree. Specifically, as will be described later, there is a correlation between the intensity of light that has passed through the viewing window 12 and the amount of reaction products attached to the inner wall of the processing chamber 10 (hereinafter referred to as “dirt level”). That is, the smaller the intensity of the light passing through the viewing window 12, the greater the degree of contamination of the inner wall of the processing chamber 10. Therefore, the degree of contamination of the inner wall of the processing chamber 10 can be derived based on the intensity of light that has passed through the viewing window 12. The information on the degree of dirt is output to the cleaning condition determining means 30.
Then, the cleaning condition determining means 30 determines the cleaning condition based on the information on the degree of contamination. Examples of the cleaning condition include cleaning time, cleaning gas flow rate, processing pressure, and power (for example, RF power).

【0031】なお、クリーニングガス流量が大きいほ
ど、クリーニング強度は大きい。また、化学的手法によ
るクリーニングの場合、処理圧力を大きくすることによ
りガスの密度が高くなり、クリーニング強度を高めるこ
とができる。物理的手法によるクリーニングの場合は、
パワー(たとえばRFパワー)を高めたり、圧力を下げ
たりしてやることによりクリーニング強度を高めてやる
ことができる。
The higher the cleaning gas flow rate, the greater the cleaning strength. Further, in the case of cleaning by a chemical method, the density of gas is increased by increasing the processing pressure, and the cleaning strength can be increased. In case of cleaning by physical method,
The cleaning strength can be increased by increasing the power (for example, RF power) or decreasing the pressure.

【0032】2.3 発光強度と汚れ度合いの相関性 処理室10の内壁に付着した反応生成物の量(汚れ度合
い)と、処理室の内壁を通過した光の発光強度とが相関
性をもつ理由を説明する。
2.3 Correlation between Luminous Intensity and Contamination Degree There is a correlation between the amount of the reaction product adhered to the inner wall of the processing chamber 10 (degree of contamination) and the luminescence intensity of light passing through the inner wall of the processing chamber. Explain the reason.

【0033】処理室10の内壁に付着した反応生成物の
量が多いと、その分だけ、プラズマ光が処理室10の内
壁付近で、図4に示すように、反応生成物80によって
吸収されたりする。このため、処理室10の内壁に付着
した反応生成物の量が多いと、その分だけ、光検出器2
0により検出される光の強度は弱くなる。その結果、処
理室10の内壁を通過した光の発光強度と、処理室10
の内壁に付着した反応生成物の量とは相関性を有する。
When the amount of the reaction product adhered to the inner wall of the processing chamber 10 is large, the corresponding amount of plasma light is absorbed by the reaction product 80 near the inner wall of the processing chamber 10 as shown in FIG. To do. For this reason, if the amount of the reaction product attached to the inner wall of the processing chamber 10 is large, the photodetector 2 is correspondingly increased in amount.
The intensity of the light detected by 0 becomes weak. As a result, the emission intensity of the light passing through the inner wall of the processing chamber 10 and the processing chamber 10
Has a correlation with the amount of reaction products attached to the inner wall of the.

【0034】2.4 作用効果 以下、この半導体装置の製造方法の作用効果を説明す
る。
2.4 Functions and Effects The functions and effects of this semiconductor device manufacturing method will be described below.

【0035】(1)汚れ度合いに基づいてクリーニング
条件を決定しているため、汚れ度合い(反応生成物の
量)に応じてクリーニングができるため、過不足がない
クリーニングを実現できる。すなわち、クリーニングを
余計にするのを回避できるため、クリーニング時間の短
縮を図ることができる。また、クリーニングが足らない
ということも防ぐことができるため、処理室を大気開放
してクリーニングする頻度も減らすことができる。
(1) Since the cleaning conditions are determined based on the degree of contamination, cleaning can be performed according to the degree of contamination (amount of reaction product), so that cleaning that is just enough can be realized. That is, since it is possible to avoid unnecessary cleaning, it is possible to shorten the cleaning time. In addition, since insufficient cleaning can be prevented, the frequency of cleaning by opening the processing chamber to the atmosphere can be reduced.

【0036】(2)クリーニング条件を制御することに
より、各クリーニング工程後における反応生成物の量
(汚れ度合い)を一定にすることができる。これによ
り、次の作用効果が奏される。プラズマ処理特性は、処
理室10の内壁に付着した反応生成物の量に影響を受け
る。このため、処理特性(エッチング特性、成膜特性)
を安定化することができる。
(2) By controlling the cleaning conditions, the amount of reaction products (degree of contamination) after each cleaning step can be made constant. As a result, the following operational effects are exhibited. The plasma processing characteristics are affected by the amount of reaction products attached to the inner wall of the processing chamber 10. Therefore, processing characteristics (etching characteristics, film formation characteristics)
Can be stabilized.

【0037】なお、処理室の内壁に付着した反応生成物
をすべて完全に取り去ることも考えられる。しかし、そ
の反応生成物をすべて取り去った場合には、逆にウエハ
に対するプラズマ処理特性が悪くなる場合がある。すな
わち、プラズマ処理特性をよくするためには、ある程度
の反応生成物が処理室10の内壁に付着している必要が
ある。これは、プラズマ処理時に、その反応生成物も何
らかしかの寄与をしているためだと考えられる。
It is also conceivable to completely remove all the reaction products attached to the inner wall of the processing chamber. However, if all the reaction products are removed, the plasma processing characteristics of the wafer may be adversely affected. That is, in order to improve the plasma processing characteristics, it is necessary that some reaction products adhere to the inner wall of the processing chamber 10. It is considered that this is because the reaction product also contributes to the plasma processing.

【0038】(3)たとえば、プラズマエッチング処理
装置の場合には、次の効果を有する。反応生成物の量が
一定になるようにクリーニング条件を決定してやること
により、各プラズマエッチング処理間の反応生成物の量
を一定にできる。したがって、各プラズマエッチング処
理間において、終点判定をするために測定される光の波
高値のプロファイルを一定にできる。したがって、終点
検出を安定化することができる。
(3) For example, the plasma etching apparatus has the following effects. By determining the cleaning conditions so that the amount of the reaction product becomes constant, the amount of the reaction product during each plasma etching process can be made constant. Therefore, the profile of the peak value of the light measured for determining the end point can be made constant between the plasma etching processes. Therefore, the end point detection can be stabilized.

【0039】2.5 比較例 クリーニング条件を固定してクリーニングする場合があ
る。この場合、次の問題点がある。
2.5 Comparative Example In some cases, cleaning may be performed with fixed cleaning conditions. In this case, there are the following problems.

【0040】(1)一律に固定した条件でクリーニング
する場合には、クリーニングを過剰に施してしまうこと
がある。このため、余計なクリーニングの分だけ、クリ
ーニング時間が長くなってしまう。また、逆に、クリー
ニングが足りない場合もあり、その場合には、クリーニ
ング後に、処理室の内壁に付着した反応生成物が過剰に
残存してしまうため、処理室を大気開放してクリーニン
グを施す必要がある。
(1) When cleaning is performed under the condition of uniformly fixing, the cleaning may be excessively performed. For this reason, the cleaning time becomes longer by the amount of extra cleaning. On the other hand, in some cases, the cleaning may be insufficient. In that case, after the cleaning, the reaction product attached to the inner wall of the processing chamber remains excessively. Therefore, the processing chamber is opened to the atmosphere for cleaning. There is a need.

【0041】(2)クリーニング条件を固定してクリー
ニングを行うと、クリーニング後、処理室の内壁の汚れ
度合いが異なることとなる。また、プラズマ処理の特性
は、処理室の汚れ度合いに影響を受ける。このため、ウ
エハの処理枚数が増えるにつれて、プラズマ処理特性が
変化してしまい、ウエハ間のプラズマ処理特性にばらつ
きが生じる。
(2) If cleaning is performed with fixed cleaning conditions, the degree of contamination of the inner wall of the processing chamber will differ after cleaning. Further, the characteristics of plasma processing are affected by the degree of contamination of the processing chamber. Therefore, as the number of processed wafers increases, the plasma processing characteristics change, and the plasma processing characteristics between wafers vary.

【0042】(3)クリーニング条件を固定してクリー
ニングを行うと、各プラズマエッチング処理工程ごと
に、処理室の汚れ度合いが異なってしまう。同一のプラ
ズマエッチング処理工程であっても、処理室の汚れ度合
いが異なると、図5に示すように、各プラズマエッチン
グ処理(a)〜(c)間において、終点判定に用いられ
る光の強度の波高値のプロファイルは異なってしまう。
すなわち、汚れ度合いが大きい状態でプラズマエッチン
グ処理を施すほど、検出される光の強度は小さくなって
いく(処理(c)が最も発光強度が小さい)。このた
め、プラズマエッチング処理の際に、終点判定をし難い
という問題がある。
(3) If cleaning is performed with fixed cleaning conditions, the degree of contamination of the processing chamber will differ for each plasma etching process. Even in the same plasma etching process, if the degree of contamination of the processing chamber is different, as shown in FIG. 5, between the plasma etching processes (a) to (c), the intensity of light used for the end point determination is The peak value profile will be different.
That is, the intensity of the detected light decreases as the plasma etching process is performed in a state where the degree of contamination is high (the process (c) has the lowest emission intensity). Therefore, it is difficult to determine the end point during the plasma etching process.

【0043】2.6 変形例 上述の実施の形態においては、ウエハ70に対するエッ
チング処理中に、汚れ度合いを測定した。しかし、これ
に限定されず、ウエハ70に対するエッチング処理後に
汚れ度合いを測定してもよい。
2.6 Modification In the above-described embodiment, the degree of contamination is measured during the etching process on the wafer 70. However, the present invention is not limited to this, and the degree of contamination may be measured after etching the wafer 70.

【0044】3.第2の半導体装置の製造方法 以下、第2の半導体装置の製造方法について説明する。
この方法は、ウエハに対するプラズマ処理工程を複数回
行った後、クリーニングを施す例である。
3. Method of Manufacturing Second Semiconductor Device Hereinafter, a method of manufacturing the second semiconductor device will be described.
This method is an example in which cleaning is performed after performing a plasma treatment process on a wafer a plurality of times.

【0045】ウエハに対する処理工程ごとに、第1の半
導体装置の製造方法と同様な方法で、汚れ度合いを測定
する。そして、その汚れ度合いによって、クリーニング
するか否かを判定し、クリーニング時期を決定する。
For each processing step for the wafer, the degree of contamination is measured by the same method as the method for manufacturing the first semiconductor device. Then, depending on the degree of the stain, whether or not to clean is determined, and the cleaning time is determined.

【0046】このようにクリーニング時期を決定するこ
とにより、次の作用効果が奏される。
By determining the cleaning timing in this way, the following operational effects are exhibited.

【0047】図6に示すように、ウエハに対するプラズ
マ処理の回数が増えるにしたがって、汚れ度合いが増し
ていく。従来は、プラズマ処理工程を所定回数SC行っ
た後にクリーニングを行っていた。しかし、その回数S
Cを固定した場合、汚れが生じ難い処理工程(e)を複
数回実施した場合、処理回数SCの時点で汚れ度合いが
クリーニングをすべき範囲に達していなくても、クリー
ニングが施されることになる。このため、過剰なクリー
ニングが行われ、スループットが悪くなる。また、逆
に、汚れが生じ易い処理工程(f)を複数回実施した場
合、処理回数SCの前に既に汚れ度合いがクリーニング
すべき範囲に達していてもクリーニングが行われない。
As shown in FIG. 6, as the number of plasma treatments on the wafer increases, the degree of contamination increases. Conventionally, cleaning was performed after performing the plasma treatment process SC a predetermined number of times. However, the number of times S
When C is fixed, when the treatment step (e) in which stains are unlikely to occur is performed a plurality of times, cleaning is performed even if the degree of stains does not reach the range to be cleaned at the number of treatments SC. Become. For this reason, excessive cleaning is performed and throughput is deteriorated. On the contrary, when the processing step (f) in which the stain is likely to occur is performed a plurality of times, the cleaning is not performed even if the stain degree has already reached the range to be cleaned before the number of processing times SC.

【0048】しかし、本実施の形態のように、汚れ度合
いを測定し、その汚れ度合いに基づいてクリーニング時
期を決定すると、過剰にクリーニング工程を行うことを
防ぐことができ、スループットの向上を図ることができ
る。また、汚れ度合いがクリーニングをすべき範囲に達
した後においても、プラズマ処理工程を行うことを防止
することができる。このため、歩留まりの向上を図るこ
とができる。
However, when the degree of contamination is measured and the cleaning time is determined based on the degree of contamination as in the present embodiment, it is possible to prevent an excessive cleaning step and improve throughput. You can Further, it is possible to prevent the plasma processing step from being performed even after the degree of contamination reaches the range to be cleaned. Therefore, the yield can be improved.

【0049】4.変形例 (1)プラズマ処理装置100がプラズマエッチング処
理装置である場合には、光検出器20は、エッチングの
終点判定のために用いられる光の検出器を兼用すること
ができる。
4. Modification (1) When the plasma processing apparatus 100 is a plasma etching processing apparatus, the photodetector 20 can also serve as a photodetector used for determining the end point of etching.

【0050】(2)検出される光に関しては、光学フィ
ルタによって、所定の波長を有する光のみ取りだし、取
り出された光を光検出器20により検出してもよい。
(2) With respect to the detected light, only light having a predetermined wavelength may be taken out by the optical filter, and the taken-out light may be detected by the photodetector 20.

【0051】(3)プラズマ処理装置100がプラズマ
成膜装置の場合には、プラズマ成膜するためのプラズマ
生成手段を、クリーニング手段として兼用させることが
できる。この際、クリーニング時に導入するガスは、反
応生成物をエッチングする特性を有するガスである必要
がある。
(3) When the plasma processing apparatus 100 is a plasma film forming apparatus, the plasma generating means for plasma film forming can also be used as the cleaning means. At this time, the gas introduced at the time of cleaning needs to be a gas having a property of etching the reaction product.

【0052】(4)処理室10自体が光透過性を有する
材質(たとえば石英)から構成される場合には、覗き窓
12は不要である。
(4) When the processing chamber 10 itself is made of a light-transmitting material (eg, quartz), the viewing window 12 is unnecessary.

【0053】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変
形実施が可能である。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施の形態に係るプラズマ処理装置を模式的に
示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a plasma processing apparatus according to an embodiment.

【図2】ウエハに対するプラズマ処理工程を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a plasma processing process for a wafer.

【図3】クリーニング工程を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a cleaning process.

【図4】処理室の汚れを模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing dirt in the processing chamber.

【図5】作用効果を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a function and effect.

【図6】作用効果を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a function and effect.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 処理室 12 覗き窓 14 電極 20 光検出器 30 クリーニング条件決定手段 40 クリーニング制御手段 50 電磁コイル 60 光ファイバ 70 ウエハ 100 プラズマ処理装置 10 processing room 12 Peep window 14 electrodes 20 photo detector 30 Cleaning condition determining means 40 Cleaning control means 50 electromagnetic coil 60 optical fiber 70 wafers 100 plasma processing equipment

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G075 AA24 AA30 AA57 AA61 AA65 BB10 BC04 BC06 CA47 DA02 EB01 FC04 4K030 DA06 JA00 JA13 KA39 LA15 5F004 AA15 BD01 BD04 CA08 CB02 CB09    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 4G075 AA24 AA30 AA57 AA61 AA65                       BB10 BC04 BC06 CA47 DA02                       EB01 FC04                 4K030 DA06 JA00 JA13 KA39 LA15                 5F004 AA15 BD01 BD04 CA08 CB02                       CB09

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 処理室を含むプラズマ処理装置であっ
て、 前記処理室の内壁の汚れ度合いを測定する測定手段と、 前記処理室をクリーニングするクリーニング手段と、 前記汚れ度合いに基づいてクリーニング条件を決定し、
前記クリーニング条件を前記クリーニング手段に設定す
る手段とを含む、プラズマ処理装置。
1. A plasma processing apparatus including a processing chamber, comprising: a measuring unit for measuring a degree of contamination on an inner wall of the processing chamber; a cleaning unit for cleaning the processing chamber; and a cleaning condition based on the degree of contamination. Decide,
And a means for setting the cleaning condition to the cleaning means.
【請求項2】 処理室を含むプラズマ処理装置であっ
て、 前記処理室の内壁の汚れ度合いを測定する測定手段と、 前記処理室をクリーニングするクリーニング手段と、 前記汚れ度合いに基づいてクリーニング時期を決定し、
前記クリーニング手段を開始制御する手段とを含む、プ
ラズマ処理装置。
2. A plasma processing apparatus including a processing chamber, comprising: a measuring unit for measuring a degree of contamination of an inner wall of the processing chamber; a cleaning unit for cleaning the processing chamber; and a cleaning time based on the degree of contamination. Decide,
A plasma processing apparatus comprising: means for controlling the start of the cleaning means.
【請求項3】 請求項1または2において、 前記測定手段は、 前記処理室は、一部又は全部に光透過性の内壁を有し、 前記処理室のクリーニング前に、前記光透過性の内壁を
介して、プラズマの発光強度を検出する検出手段と、 前記発光強度に基づいて、前記汚れ度合いを演算する演
算手段とを含む、プラズマ処理装置。
3. The measuring means according to claim 1, wherein the processing chamber has a partially or entirely light-transmissive inner wall, and the light-transmissive inner wall is provided before cleaning of the processing chamber. A plasma processing apparatus comprising: a detection unit configured to detect the emission intensity of plasma through the calculation unit; and a calculation unit configured to calculate the contamination degree based on the emission intensity.
【請求項4】 請求項3において、 前記検出手段は、ウエハに対するプラズマ処理中に、プ
ラズマの発光強度を検出する、プラズマ処理装置。
4. The plasma processing apparatus according to claim 3, wherein the detection means detects the emission intensity of plasma during plasma processing of the wafer.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかにおいて、 前記プラズマ処理装置は、プラズマエッチング処理装置
であり、 プラズマ処理中のプラズマの発光強度に基づいて、終点
を判定する判定手段を含み、 前記判定手段は、プラズマの発光強度を検出する検出手
段を含み、 前記判定手段の検出手段は、前記測定手段の検出手段を
兼用されている、プラズマ処理装置。
5. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the plasma processing apparatus is a plasma etching processing apparatus, and includes a determination unit that determines an end point based on the emission intensity of plasma during plasma processing. The determination unit includes a detection unit that detects the emission intensity of plasma, and the detection unit of the determination unit also serves as the detection unit of the measurement unit.
【請求項6】 処理室を含むプラズマ処理装置を利用し
た半導体装置の製造方法であって、 前記処理室の内壁の汚れ度合いを検出する工程と、 前記前記汚れ度合いに基づいて、前記処理室をクリーニ
ングするためのエッチング条件を決定する工程と、 前記エッチング条件に基づいて、前記処理室をクリーニ
ングする工程を含む、半導体装置の製造方法。
6. A method of manufacturing a semiconductor device using a plasma processing apparatus including a processing chamber, comprising: detecting a degree of contamination of an inner wall of the processing chamber; A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of determining etching conditions for cleaning; and a step of cleaning the processing chamber based on the etching conditions.
【請求項7】 処理室を含むプラズマ処理装置を利用し
た半導体装置の製造方法であって、 前記処理室の内壁の汚れ度合いを検出する工程と、 前記汚れ度合いに基づいて、前記処理室のクリーニング
時期を決定する工程とを含む、半導体装置の製造方法。
7. A method of manufacturing a semiconductor device using a plasma processing apparatus including a processing chamber, comprising: detecting a degree of contamination of an inner wall of the processing chamber; and cleaning the processing chamber based on the degree of contamination. A method of manufacturing a semiconductor device, including the step of determining a time.
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