JP2004111692A - Semiconductor processing method, semiconductor processing apparatus, semiconductor device, and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマを発生させて半導体処理が行われる半導体処理室を構成する容器を備えた半導体処理装置、半導体処理方法、半導体装置及びその製造方法関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体デバイスなどの半導体装置の製造では、ウエハなどの被処理物の上に所要の成膜を施し、これを所定のパターンに加工するプラズマエッチング処理が施される。このプラズマエッチング処理を実行するエッチング処理室は、その内壁や電極等にエッチング処理に伴う生成物が汚れとなって付着し、堆積する。
【0003】
この生成物の堆積量は処理回数を経るに従って多くなり、それが剥離して被処理物に付着してエッチング不良を招くことになる。そのため、エッチング処理室を構成するチャンバーはウエハの枚数カウント又はエッチング処理時間を基準として定期的にドライクリーニングを行っている。ここで、ドライクリーニングは、装置からチャンバーを取り外さずにプラズマによりクリーニングするものである。
【0004】
ドライクリーニングを行う時期は、製品不良を招かない程度の処理時間(例えば18時間)を予め設定しておく。この処理時間はある幅のマージンを持たせて決められている。そして、その設定の処理時間が経過した後、チャンバー内のドライクリーニングを行うようにしていた。また、ドライクリーニングを実施する際のクリーニング条件は、一定のマージンを持った条件で固定されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のプラズマエッチング処理装置では、クリーニング時期のマージン幅を小さくすると、クリーニングによる装置稼働率の低下を抑制できるが、クリーニングが不十分となるおそれがあり、その場合はエッチング加工処理の安定性が低下することになる。従って、クリーニング時期のマージン幅をある程度大きくする必要があり、その結果、クリーニング時期が早くなってしまい、マージン幅の分だけ時間的なロスとなり、この時間的なロスによって装置の稼働率が低下し、スループットが低下する。
【0006】
また、上記従来のプラズマエッチング装置では、クリーニング条件を一定のマージンを持った条件で固定し、チャンバー内の状態を考慮していないため、過剰なクリーニング条件でクリーニングを実施していた。このため、クリーニング時間やガス供給量などでロスがあり、このロスによって装置の稼働率が低下したり、必要以上のクリーニングコストがかかることがあった。
【0007】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、容器内のクリーニング時期をより適したものとすることにより装置の稼働率を向上させた半導体処理装置、半導体処理方法、半導体装置及びその製造方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、容器内のクリーニング条件をより適したものとすることによりクリーニングコストを低減させた半導体処理装置、半導体処理方法、半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る半導体処理方法は、容器内でプラズマを発生させて半導体処理を行う半導体処理方法において、
半導体処理中の容器内のプラズマ発光体による発光スペクトルを容器の壁面を通して検出することにより発光強度を測定し、
この測定した発光強度から容器内のクリーニング時期を判断することを特徴とする。
【0009】
上記半導体処理方法によれば、半導体処理を行う際に発生するプラズマ発光体による発光スペクトルを容器の壁面を通して検出することにより発光強度を測定する。この発光強度から容器内のクリーニング時期を判断することができる。このため、従来の半導体処理方法のようにクリーニング時期のマージン幅を大きくとる必要がなく、最適なクリーニング時期又はより適したクリーニング時期を判断することができる。従って、装置の稼働率を向上させることができる。
【0010】
また、本発明に係る半導体処理方法において、上記容器内のクリーニング時期の判断は、上記測定した発光強度から容器の内壁に付着した付着物の厚さを計測し、該付着物の厚さが所定厚さ以上となった時、容器内のクリーニング時期と判断することが好ましい。
【0011】
本発明に係る半導体処理方法は、容器内でプラズマを発生させて半導体処理を行う半導体処理方法において、
あらかじめ設定しておいた容器内のクリーニング時期に、半導体処理中の容器内のプラズマ発光体による発光スペクトルを容器の壁面を通して検出することにより発光強度を測定し、
この測定した発光強度からクリーニング条件を判断することを特徴とする。
【0012】
上記半導体処理方法によれば、容器内のクリーニング時期に、半導体処理を行う際に発生するプラズマ発光体による発光スペクトルを容器の壁面を通して検出することにより発光強度を測定し、この発光強度から最適なクリーニング条件又はより適したクリーニング条件を判断することができる。つまり、従来の半導体処理装置のように過剰なクリーニング条件でクリーニングを行うことがなく、最適なクリーニング条件又はより適したクリーニング条件でクリーニングを行うことができる。これにより、クリーニング時間、ガス供給量や印加電力などのロスを低減することができる。従って、クリーニングコストを低減することができる。
【0013】
また、本発明に係る半導体処理方法において、上記クリーニング条件の判断は、上記測定した発光強度から容器の内壁に付着した付着物の厚さを計測し、その厚さの付着物を除去するのに適したクリーニング条件を決定することが好ましい。
【0014】
また、本発明に係る半導体処理方法においては、上記半導体処理がエッチング加工処理であることも可能である。
【0015】
本発明に係る半導体処理装置は、プラズマを発生させて半導体処理が行われる半導体処理室を構成する容器と、
この容器の外部に取付けられ、半導体処理中のプラズマ発光体の発光強度を検出する検出器と、
この検出器で検出された発光強度から容器内のクリーニング時期を判断する制御部と、
を具備することを特徴とする。
【0016】
また、本発明に係る半導体処理装置において、上記制御部は、検出器で検出された発光強度から容器の内壁に付着した付着物の厚さを測定し、該付着物の厚さが所定厚さ以上となった時、容器内のクリーニング時期と判断することが好ましい。
【0017】
本発明に係る半導体処理装置は、プラズマを発生させて半導体処理が行われる半導体処理室を構成する容器と、
この容器の外部に取付けられ、あらかじめ設定しておいた容器内のクリーニング時期に半導体処理中のプラズマ発光体の発光強度を検出する検出器と、
この検出器で検出された発光強度からクリーニング条件を判断する制御部と、
を具備することを特徴とする。
【0018】
また、本発明に係る半導体処理装置において、上記制御部は、検出器で検出された発光強度から容器の内壁に付着した付着物の厚さを測定し、その厚さの付着物を除去するのに適したクリーニング条件を決定することが好ましい。
【0019】
また、本発明に係る半導体処理装置においては、上記半導体処理がエッチング加工処理であることも可能である。
【0020】
本発明に係る半導体装置は、請求項1〜5のうちいずれか1項に記載の半導体処理方法を用いて半導体処理が行われて製造されたものである。
【0021】
本発明に係る半導体装置は、請求項6〜10のうちいずれか1項に記載の半導体処理装置を用いて半導体処理が行われて製造されたものである。
【0022】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体処理方法を用いて半導体処理を行う工程を有する半導体装置の製造方法であって、
上記半導体処理方法は、
容器内でプラズマを発生させて半導体処理を行う方法であり、
半導体処理中の容器内のプラズマ発光体による発光スペクトルを容器の壁面を通して検出することにより発光強度を測定し、
この測定した発光強度から容器内のクリーニング時期を判断することを特徴とする。
【0023】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体処理方法を用いて半導体処理を行う工程を有する半導体装置の製造方法であって、
上記半導体処理方法は、
容器内でプラズマを発生させて半導体処理を行う方法であり、
あらかじめ設定しておいた容器内のクリーニング時期に、半導体処理中の容器内のプラズマ発光体による発光スペクトルを容器の壁面を通して検出することにより発光強度を測定し、
この測定した発光強度からクリーニング条件を判断することを特徴とする。
【0024】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体処理装置を用いて半導体処理を行う工程を有する半導体装置の製造方法であって、
上記半導体処理装置は、
プラズマを発生させて半導体処理が行われる半導体処理室を構成する容器と、
この容器の外部に取付けられ、半導体処理中のプラズマ発光体の発光強度を検出する検出器と、
この検出器で検出された発光強度から容器内のクリーニング時期を判断する制御部と、
を具備することを特徴とする。
【0025】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体処理装置を用いて半導体処理を行う工程を有する半導体装置の製造方法であって、
上記半導体処理装置は、
プラズマを発生させて半導体処理が行われる半導体処理室を構成する容器と、
この容器の外部に取付けられ、あらかじめ設定しておいた容器内のクリーニング時期に半導体処理中のプラズマ発光体の発光強度を検出する検出器と、
この検出器で検出された発光強度からクリーニング条件を判断する制御部と、
を具備することを特徴とする。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明に係る第1の実施の形態による半導体処理装置の一例としてのプラズマエッチング装置を模式的に示す構成図である。
【0027】
このプラズマエッチング装置はプラズマエッチング処理室を構成する石英製のチャンバー1を有しており、このチャンバー1には、プラズマエッチング処理中に発生するイオン、ラジカル等のプラズマ発光体(図示せず)を臨むようにスペクトル検出器2が取付け治具2aによって取り付けられている。スペクトル検出器2は、プラズマエッチング処理を行っている際、チャンバー1内に反応生成物3が発生し、該チャンバー1の内壁において反応生成物3が比較的に付着し易い部分に配置されている。スペクトル検出器2には制御部4が接続されている。この制御部4は、後述するような制御を行い、チャンバー1の内壁や電極等に反応生成物が付着した付着物5をクリーニングする時期を判断する機能を有するものである。
【0028】
スペクトル検出器2は、取付け治具2aでチャンバー1に着脱可能に取付けられる。スペクトル検出器2はチャンバー1の内部において発生するプラズマを観察できる任意の場所に設置される。この設置位置は下部電極(図示せず)と上部電極(図示せず)を横に見る位置に設置することで発生するプラズマを直接観察できるようにする。
【0029】
チャンバー1の内部及び外部の具体的な構造は図示していないが、例えば次のようになっている。チャンバー内には平行平板電極である上部電極と下部電極とが対向して配置されている。下部電極は、エッチング対象の半導体ウエハを載置するステージとなるものである。上部電極はGNDに接続されており、下部電極には高周波電力を印加する高周波電源が接続されている。高周波電源と下部電極との間には、半導体ウエハに加えられる高周波電力の整合をとるための整合器が設けられている。整合器は、直列に配線される可変コイルと、可変コンデンサとを有している。チャンバー1の上部にはガス供給系が接続されており、チャンバー1の下部には真空ポンプが接続されている。
【0030】
スペクトル検出器2は、チャンバー1の内部からのプラズマ発光スペクトルより特定波長光を分光する光学フィルター(モノクロメータ等、他の光学手段でもよい)と、光学フィルターで分光された特定波長光を光量に応じた電気信号に変換して発光強度を測定する光量測定器と、を備えている。制御部4は、この光量測定器に電気的に接続されており、出力値をデータ処理しチャンバー1の交換時期を検出するものである。
【0031】
次に、上記プラズマエッチング装置を用いてエッチング加工を行う方法について説明する。
真空ポンプによりチャンバー1内を排気し、ガス供給系より一定流量のエッチング処理用ガスを供給してチャンバー1内を一定圧力に保つ。この状態において、高周波電源から下部電極に高周波電力を印加し、整合器で整合を取って上部電極と下部電極の間にプラズマを発生させ、下部電極上に設置した半導体ウエハをプラズマエッチングする。なお、エッチングされる半導体ウエハは、種々のものを用いることが可能であるが、例えば、シリコンウエハの全面にシリコン酸化膜を堆積し、このシリコン酸化膜上にフォトレジスト膜をパターニングすることによりレジストパターンを形成したものである。
【0032】
上記半導体ウエハをプラズマエッチングすることにより、イオン、ラジカル等のプラズマ発光体が発生し、この発光体から発せられるプラズマ発光スペクトルをチャンバー1の壁面から取り込み、スペクトル検出器2の光学フィルターを介して光量測定器に導入することにより、光学フィルターで選択した特定波長光の発光強度を検出する。そして、この発光強度からプラズマ発光の透過量を制御部4で算出し、その結果から最適なクリーニング時期又はより適したクリーニング時期を判断する。
【0033】
上述したようにして検出した発光強度とプラズマ処理時間との関係の一例を図2に示している。図2に示すプラズマ処理時間1〜3は、チャンバー1の内部をドライクリーニングするタイミングを示すものである。ドライクリーニングを行う時期は、エッチング処理時にモニターしている発光強度の値がbになった時にクリーニングすることとする。この値bは、クリーニングした直後の発光強度aに対して所定の割合で発光強度が低下したものである。この所定の割合で低下した発光強度の値bは、チャンバー1の内壁に付着した付着物5が内壁から剥離する厚さよりやや薄い厚さになった時の発光強度である。
【0034】
つまり、半導体ウエハに対してプラズマエッチング処理を行うに従って、チャンバー1の内壁に反応生成物が付着した付着物5の厚さが厚くなる。すると、プラズマ発光スペクトルがチャンバーの壁面を透過する量が少なくなるので、スペクトル検出器2で検出される発光強度は低くなる。したがって、図2に示すように、発光強度はプラズマ処理時間が経過するにつれて低くなる。そして、スペクトル検出器2で図2に示す値bの発光強度を検出した時がチャンバー1の内部のクリーニング時期と判断するように制御部を設定しておく。なお、この発光強度の値bは、エッチング対象物やエッチング条件などによって異なるため、エッチング対象物及びエッチング条件ごとに実験などを行って予め確認し設定しておくことが好ましい。
【0035】
また、製品不良を招かない程度の製品に対するエッチング処理回数又はエッチング処理時間をあらかじめ設定しておき、その処理回数を行った後にクリーニングを行うものとあらかじめ設定しておき、その設定されているクリーニング時期に前記発光強度の値がbとなった時期の結果を反映させるという方法を採ることも可能である。
【0036】
上記第1の実施の形態によれば、半導体ウエハをプラズマエッチングした際に発生するプラズマ発光体によるプラズマ発光スペクトルをチャンバー1の壁面を通して取り込み、スペクトル検出器2により発光強度を検出する。この発光強度からプラズマ発光の透過量を算出し、その結果よりチャンバー1の内壁に付着した付着物5の厚さを比較的正確に測定することができる。このため、従来の半導体処理装置のようにクリーニング時期のマージン幅を大きくとる必要がなく、最適なクリーニング時期又はより適したクリーニング時期を判断することができる。従って、装置の稼働率を向上させることができ、スループットを向上させることができる。
【0037】
次に、本発明に係る第2の実施の形態による半導体処理装置の一例としてのプラズマエッチング装置について説明する。ただし、第1の実施の形態と同一部分の説明は省略する。
【0038】
製品不良を招かない程度の製品に対するエッチング処理回数又はエッチング処理時間をあらかじめ設定しておき、その処理回数又は処理時間を行った後にクリーニングを行うものとあらかじめ設定しておき、その設定されているクリーニング時期にスペクトル検出器2でプラズマの発光強度を第1の実施の形態と同様の方法で検出する。そして、制御部4において、前記発光強度からプラズマ発光の透過量を算出し、その透過量からチャンバーの内壁に付着している付着物5の厚さを測定し、その測定結果から最適なクリーニング条件又はより適したクリーニング条件を判断する。
【0039】
つまり、半導体ウエハに対してプラズマエッチング処理を行うに従って、チャンバー1の内壁に反応生成物が付着した付着物5の厚さが厚くなる。すると、プラズマ発光スペクトルがチャンバーの壁面を透過する量が少なくなる。あらかじめ設定しているクリーニング時期に、チャンバー1の内壁に付着している付着物5の厚さを測定し、この測定した厚さの付着物5を除去するのに適したクリーニング条件(クリーニング時間やガス供給量等)を制御部4で判断する。そして、このクリーニング条件によりチャンバー内のクリーニングを実施する。なお、最適なクリーニング条件又はより適したクリーニング条件は、付着物5の材質によって異なるため、付着物ごとに実験などを行って予め確認し設定しておくことが好ましい。
【0040】
上記第2の実施の形態によれば、半導体ウエハをプラズマエッチングした際に発生するプラズマ発光体によるプラズマ発光スペクトルをチャンバー1の壁面を通して取り込み、スペクトル検出器2により発光強度を検出する。この発光強度からプラズマ発光の透過量を算出し、その結果よりチャンバー1の内壁に付着した付着物5の厚さを比較的正確に測定し、この厚さから最適なクリーニング条件又はより適したクリーニング条件を判断することができる。このため、従来の半導体処理装置のように過剰なクリーニング条件でクリーニングを行うことがなく、最適なクリーニング条件又はより適したクリーニング条件でクリーニングを行うことができる。これにより、クリーニング時間、ガス供給量や印加電力などのロスを低減することができる。従って、クリーニングコストを低減することができ、装置の稼働率を向上させることができる。
【0041】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記第1及び第2の施の形態では、本発明の半導体処理装置としてプラズマエッチング装置を用いているが、これに限定されるものではなく、プラズマを用いるものであれば他の半導体処理装置を用いることも可能である。
【0042】
また、上記第1及び第2の実施の形態では、本発明の半導体処理方法としてプラズマエッチング加工処理を用いているが、これに限定されるものではなく、プラズマを用いる半導体処理であれば他の半導体処理方法を用いることも可能である。
【0043】
また、上記第1及び第2の実施の形態では、半導体処理装置及び半導体処理方法について説明しているが、本発明はこれらに限定されるものではなく、前記半導体処理装置を用いて半導体処理を行うことにより半導体装置を製造することも可能であり、また、前記半導体処理方法を用いて半導体処理を行うことにより半導体装置を製造することも可能である。つまり、本発明に係る半導体装置は、前記半導体処理装置を用いて半導体処理が行われて製造されたものである。また、本発明に係る半導体装置は、前記半導体処理方法を用いて半導体処理が行われて製造されたものである。また、本発明に係る半導体装置の製造方法は、前記半導体処理装置を用いて半導体処理を行う工程を有するものである。また、本発明に係る半導体処理装置は、前記半導体処理方法を用いて半導体処理を行う工程を有するものである。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、容器内のクリーニング時期をより適したものとすることにより装置の稼働率を向上させた半導体処理装置、半導体処理方法、半導体装置及びその製造方法を提供することができる。
また、他の本発明によれば、容器内のクリーニング条件をより適したものとすることによりクリーニングコストを低減させた半導体処理装置、半導体処理方法、半導体装置及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1の実施の形態による半導体処理装置の一例としてのプラズマエッチング装置を模式的に示す構成図である。
【図2】図1に示すスペクトル検出器で検出した発光強度とプラズマ処理時間との関係の一例を示す図である。
【符号の説明】
1…チャンバー 2…スペクトル検出器
2a…取付け治具 3…反応生成物
4…制御部 5…チャンバー内壁の付着物[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor processing apparatus, a semiconductor processing method, a semiconductor device, and a method of manufacturing the same, each of which includes a container that forms a semiconductor processing chamber in which semiconductor processing is performed by generating plasma.
[0002]
[Prior art]
In the manufacture of a semiconductor device such as a semiconductor device, a required film is formed on an object to be processed such as a wafer, and a plasma etching process for processing the film into a predetermined pattern is performed. In the etching processing chamber for performing the plasma etching processing, products generated by the etching processing adhere to the inner walls, electrodes, and the like as dirt and are deposited.
[0003]
The deposition amount of this product increases as the number of times of processing increases, and the product is peeled off and adheres to an object to be processed, resulting in poor etching. For this reason, the chamber constituting the etching processing chamber performs dry cleaning periodically based on the number of wafers counted or the etching processing time. Here, in the dry cleaning, cleaning is performed by plasma without removing the chamber from the apparatus.
[0004]
When the dry cleaning is performed, a processing time (for example, 18 hours) that does not cause a product defect is set in advance. This processing time is determined with a margin of a certain width. After the set processing time has elapsed, dry cleaning of the chamber is performed. Further, the cleaning conditions for performing the dry cleaning are fixed under conditions having a certain margin.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-mentioned conventional plasma etching apparatus, if the margin width of the cleaning time is reduced, the reduction of the apparatus operation rate due to the cleaning can be suppressed, but the cleaning may be insufficient, and in that case, the etching processing becomes stable. Will be reduced. Therefore, it is necessary to increase the margin width of the cleaning time to some extent. As a result, the cleaning time becomes earlier, resulting in a time loss corresponding to the margin width, and the operation loss of the apparatus is reduced due to the time loss. , Lowering the throughput.
[0006]
Further, in the above-described conventional plasma etching apparatus, the cleaning conditions are fixed under a condition having a certain margin, and the cleaning inside the chamber is performed under an excessive cleaning condition because the state in the chamber is not considered. For this reason, there is a loss in the cleaning time, the gas supply amount, and the like, and this loss may reduce the operation rate of the apparatus or increase the unnecessary cleaning cost.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a semiconductor processing apparatus and a semiconductor processing apparatus in which the operation rate of the apparatus is improved by making the cleaning time in the container more suitable. It is an object of the present invention to provide a method, a semiconductor device and a method for manufacturing the same. Another object of the present invention is to provide a semiconductor processing apparatus, a semiconductor processing method, a semiconductor device, and a method of manufacturing the same, in which cleaning costs are reduced by making cleaning conditions in the container more suitable. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a semiconductor processing method according to the present invention is directed to a semiconductor processing method for performing semiconductor processing by generating plasma in a container.
The emission intensity is measured by detecting the emission spectrum of the plasma emitter in the container during semiconductor processing through the wall of the container,
The cleaning time in the container is determined from the measured light emission intensity.
[0009]
According to the above-described semiconductor processing method, the emission intensity is measured by detecting the emission spectrum of the plasma illuminant generated during the semiconductor processing through the wall surface of the container. The timing of cleaning the inside of the container can be determined from the emission intensity. Therefore, unlike the conventional semiconductor processing method, it is not necessary to increase the margin width of the cleaning time, and it is possible to determine the optimum cleaning time or the more appropriate cleaning time. Therefore, the operation rate of the device can be improved.
[0010]
Further, in the semiconductor processing method according to the present invention, the cleaning timing in the container is determined by measuring the thickness of the deposit attached to the inner wall of the container from the measured emission intensity, and determining the thickness of the deposit to a predetermined value. When the thickness becomes equal to or more than the thickness, it is preferable to determine that it is time to clean the inside of the container.
[0011]
The semiconductor processing method according to the present invention is a semiconductor processing method for performing semiconductor processing by generating plasma in a container,
At a preset cleaning time in the container, the emission intensity is measured by detecting the emission spectrum of the plasma illuminant in the container during semiconductor processing through the wall surface of the container,
The cleaning condition is determined from the measured emission intensity.
[0012]
According to the semiconductor processing method, at the time of cleaning the inside of the container, the emission intensity is measured by detecting the emission spectrum of the plasma illuminant generated during the semiconductor processing through the wall surface of the container, and the optimum emission intensity is obtained from the emission intensity. Cleaning conditions or more suitable cleaning conditions can be determined. That is, cleaning can be performed under optimal cleaning conditions or more suitable cleaning conditions without performing cleaning under excessive cleaning conditions unlike the conventional semiconductor processing apparatus. As a result, it is possible to reduce the loss of the cleaning time, the gas supply amount, the applied power, and the like. Therefore, the cleaning cost can be reduced.
[0013]
Further, in the semiconductor processing method according to the present invention, the determination of the cleaning condition is performed by measuring the thickness of the deposit attached to the inner wall of the container from the measured emission intensity, and removing the deposit of the thickness. It is preferable to determine suitable cleaning conditions.
[0014]
Further, in the semiconductor processing method according to the present invention, the semiconductor processing may be an etching processing.
[0015]
A semiconductor processing apparatus according to the present invention includes a container that forms a semiconductor processing chamber in which semiconductor processing is performed by generating plasma,
A detector attached to the outside of the container and detecting the emission intensity of the plasma illuminant during semiconductor processing;
A control unit for determining a cleaning time in the container from the emission intensity detected by the detector,
It is characterized by having.
[0016]
Further, in the semiconductor processing apparatus according to the present invention, the control unit measures the thickness of the deposit attached to the inner wall of the container from the emission intensity detected by the detector, and the thickness of the deposit is a predetermined thickness. When this is the case, it is preferable to determine that it is time to clean the inside of the container.
[0017]
A semiconductor processing apparatus according to the present invention includes a container that forms a semiconductor processing chamber in which semiconductor processing is performed by generating plasma,
A detector attached to the outside of the container, for detecting the emission intensity of the plasma luminous body during the semiconductor processing at a preset cleaning time in the container;
A control unit that determines cleaning conditions from the emission intensity detected by the detector;
It is characterized by having.
[0018]
Further, in the semiconductor processing apparatus according to the present invention, the control unit measures the thickness of the attached matter attached to the inner wall of the container from the emission intensity detected by the detector, and removes the attached matter having the thickness. It is preferable to determine a cleaning condition suitable for the condition.
[0019]
Further, in the semiconductor processing apparatus according to the present invention, the semiconductor processing may be an etching processing.
[0020]
A semiconductor device according to the present invention is manufactured by performing semiconductor processing using the semiconductor processing method according to any one of claims 1 to 5.
[0021]
A semiconductor device according to the present invention is manufactured by performing semiconductor processing using the semiconductor processing device according to any one of claims 6 to 10.
[0022]
A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device having a step of performing semiconductor processing using a semiconductor processing method,
The semiconductor processing method includes:
A method for performing semiconductor processing by generating plasma in a container,
The emission intensity is measured by detecting the emission spectrum of the plasma emitter in the container during semiconductor processing through the wall of the container,
The cleaning time in the container is determined from the measured light emission intensity.
[0023]
A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device having a step of performing semiconductor processing using a semiconductor processing method,
The semiconductor processing method includes:
A method for performing semiconductor processing by generating plasma in a container,
At a preset cleaning time in the container, the emission intensity is measured by detecting the emission spectrum of the plasma illuminant in the container during semiconductor processing through the wall surface of the container,
The cleaning condition is determined from the measured emission intensity.
[0024]
A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device having a step of performing semiconductor processing using a semiconductor processing apparatus,
The semiconductor processing device is
A container constituting a semiconductor processing chamber in which semiconductor processing is performed by generating plasma;
A detector attached to the outside of the container and detecting the emission intensity of the plasma illuminant during semiconductor processing;
A control unit for determining a cleaning time in the container from the emission intensity detected by the detector,
It is characterized by having.
[0025]
A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device having a step of performing semiconductor processing using a semiconductor processing apparatus,
The semiconductor processing device is
A container constituting a semiconductor processing chamber in which semiconductor processing is performed by generating plasma;
A detector attached to the outside of the container, for detecting the emission intensity of the plasma luminous body during the semiconductor processing at a preset cleaning time in the container;
A control unit that determines cleaning conditions from the emission intensity detected by the detector;
It is characterized by having.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a plasma etching apparatus as an example of a semiconductor processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
[0027]
This plasma etching apparatus has a quartz chamber 1 constituting a plasma etching processing chamber. In this chamber 1, a plasma luminous body (not shown) such as ions and radicals generated during the plasma etching processing is provided. The
[0028]
The
[0029]
Although the specific structures inside and outside the chamber 1 are not shown, for example, they are as follows. In the chamber, an upper electrode and a lower electrode, which are parallel plate electrodes, are arranged to face each other. The lower electrode serves as a stage on which a semiconductor wafer to be etched is placed. The upper electrode is connected to GND, and the lower electrode is connected to a high frequency power supply for applying high frequency power. A matching device for matching high-frequency power applied to the semiconductor wafer is provided between the high-frequency power supply and the lower electrode. The matching device has a variable coil wired in series and a variable capacitor. A gas supply system is connected to the upper part of the chamber 1, and a vacuum pump is connected to the lower part of the chamber 1.
[0030]
The
[0031]
Next, a method of performing an etching process using the above-described plasma etching apparatus will be described.
The inside of the chamber 1 is evacuated by a vacuum pump, and a constant flow rate of the etching gas is supplied from a gas supply system to maintain the inside of the chamber 1 at a constant pressure. In this state, high-frequency power is applied to the lower electrode from the high-frequency power supply, matching is performed by the matching device, plasma is generated between the upper electrode and the lower electrode, and the semiconductor wafer placed on the lower electrode is plasma-etched. Various types of semiconductor wafers can be used for etching. For example, a silicon oxide film is deposited on the entire surface of a silicon wafer, and a photoresist film is patterned on the silicon oxide film. It is a pattern formed.
[0032]
By plasma etching the semiconductor wafer, plasma luminous bodies such as ions and radicals are generated. The plasma luminous spectrum emitted from the luminous body is taken in from the wall surface of the chamber 1, and the amount of light is transmitted through the optical filter of the
[0033]
FIG. 2 shows an example of the relationship between the emission intensity detected as described above and the plasma processing time. The plasma processing times 1 to 3 shown in FIG. 2 indicate the timing at which the inside of the chamber 1 is dry-cleaned. The dry cleaning is performed when the value of the emission intensity monitored during the etching process becomes b. This value b is a value obtained by lowering the light emission intensity at a predetermined ratio with respect to the light emission intensity a immediately after the cleaning. The value b of the light emission intensity reduced at the predetermined ratio is a light emission intensity when the thickness of the deposit 5 attached to the inner wall of the chamber 1 is slightly smaller than the thickness at which the deposit 5 is separated from the inner wall.
[0034]
That is, as the plasma etching process is performed on the semiconductor wafer, the thickness of the deposit 5 in which the reaction product has adhered to the inner wall of the chamber 1 increases. Then, since the amount of the plasma emission spectrum transmitted through the wall surface of the chamber decreases, the emission intensity detected by the
[0035]
In addition, the number of etching processes or the etching process time for a product that does not cause a product failure is set in advance, and it is set in advance that the cleaning is performed after the number of etching processes is performed. It is also possible to adopt a method of reflecting the result at the time when the value of the light emission intensity becomes b.
[0036]
According to the first embodiment, the plasma emission spectrum generated by the plasma illuminant generated when the semiconductor wafer is subjected to plasma etching is taken in through the wall surface of the chamber 1 and the emission intensity is detected by the
[0037]
Next, a plasma etching apparatus as an example of a semiconductor processing apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. However, description of the same parts as in the first embodiment will be omitted.
[0038]
The number of etching processes or etching time for a product that does not cause product failure is set in advance, and it is set in advance that cleaning is performed after the number of processes or processing time, and the set cleaning is performed. At the same time, the emission intensity of the plasma is detected by the
[0039]
That is, as the plasma etching process is performed on the semiconductor wafer, the thickness of the deposit 5 in which the reaction product has adhered to the inner wall of the chamber 1 increases. Then, the amount of the plasma emission spectrum transmitted through the wall surface of the chamber decreases. At a preset cleaning time, the thickness of the deposit 5 adhering to the inner wall of the chamber 1 is measured, and cleaning conditions (cleaning time and cleaning time) suitable for removing the deposit 5 having the measured thickness are measured. The control unit 4 determines the gas supply amount and the like. Then, the inside of the chamber is cleaned under the cleaning conditions. Since the optimum cleaning conditions or more suitable cleaning conditions differ depending on the material of the deposit 5, it is preferable to confirm and set in advance by performing an experiment or the like for each deposit.
[0040]
According to the second embodiment, the plasma emission spectrum generated by the plasma illuminant generated when the semiconductor wafer is plasma-etched is taken in through the wall surface of the chamber 1 and the emission intensity is detected by the
[0041]
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be implemented with various modifications. For example, in the first and second embodiments, a plasma etching apparatus is used as the semiconductor processing apparatus of the present invention. However, the present invention is not limited to this. It is also possible to use a device.
[0042]
In the first and second embodiments, the plasma etching process is used as the semiconductor processing method of the present invention. However, the present invention is not limited to this. It is also possible to use a semiconductor processing method.
[0043]
In the first and second embodiments, the semiconductor processing apparatus and the semiconductor processing method are described. However, the present invention is not limited to these, and the semiconductor processing is performed using the semiconductor processing apparatus. By doing so, a semiconductor device can be manufactured, and by performing semiconductor processing using the semiconductor processing method, a semiconductor device can be manufactured. That is, the semiconductor device according to the present invention is manufactured by performing semiconductor processing using the semiconductor processing apparatus. Further, a semiconductor device according to the present invention is manufactured by performing semiconductor processing using the semiconductor processing method. Further, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of performing semiconductor processing using the semiconductor processing apparatus. Further, a semiconductor processing apparatus according to the present invention includes a step of performing semiconductor processing using the semiconductor processing method.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there are provided a semiconductor processing apparatus, a semiconductor processing method, a semiconductor device, and a method of manufacturing the same, in which the operation rate of the apparatus is improved by making the cleaning time in the container more suitable. be able to.
Further, according to another aspect of the present invention, it is possible to provide a semiconductor processing apparatus, a semiconductor processing method, a semiconductor device, and a method of manufacturing the same, in which cleaning costs are reduced by making cleaning conditions in the container more suitable. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a plasma etching apparatus as an example of a semiconductor processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a relationship between emission intensity detected by the spectrum detector illustrated in FIG. 1 and plasma processing time.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (16)
半導体処理中の容器内のプラズマ発光体による発光スペクトルを容器の壁面を通して検出することにより発光強度を測定し、
この測定した発光強度から容器内のクリーニング時期を判断することを特徴とする半導体処理方法。In a semiconductor processing method of performing semiconductor processing by generating plasma in a container,
The emission intensity is measured by detecting the emission spectrum of the plasma emitter in the container during semiconductor processing through the wall of the container,
A semiconductor processing method comprising: judging a cleaning time in the container from the measured light emission intensity.
あらかじめ設定しておいた容器内のクリーニング時期に、半導体処理中の容器内のプラズマ発光体による発光スペクトルを容器の壁面を通して検出することにより発光強度を測定し、
この測定した発光強度からクリーニング条件を判断することを特徴とする半導体処理方法。In a semiconductor processing method of performing semiconductor processing by generating plasma in a container,
At a preset cleaning time in the container, the emission intensity is measured by detecting the emission spectrum of the plasma illuminant in the container during semiconductor processing through the wall surface of the container,
A semiconductor processing method comprising determining a cleaning condition from the measured emission intensity.
この容器の外部に取付けられ、半導体処理中のプラズマ発光体の発光強度を検出する検出器と、
この検出器で検出された発光強度から容器内のクリーニング時期を判断する制御部と、
を具備することを特徴とする半導体処理装置。A container constituting a semiconductor processing chamber in which semiconductor processing is performed by generating plasma;
A detector attached to the outside of the container and detecting the emission intensity of the plasma illuminant during semiconductor processing;
A control unit for determining a cleaning time in the container from the emission intensity detected by the detector,
A semiconductor processing apparatus comprising:
この容器の外部に取付けられ、あらかじめ設定しておいた容器内のクリーニング時期に半導体処理中のプラズマ発光体の発光強度を検出する検出器と、
この検出器で検出された発光強度からクリーニング条件を判断する制御部と、
を具備することを特徴とする半導体処理装置。A container constituting a semiconductor processing chamber in which semiconductor processing is performed by generating plasma;
A detector attached to the outside of the container, for detecting the emission intensity of the plasma luminous body during the semiconductor processing at a preset cleaning time in the container;
A control unit that determines cleaning conditions from the emission intensity detected by the detector;
A semiconductor processing apparatus comprising:
上記半導体処理方法は、
容器内でプラズマを発生させて半導体処理を行う方法であり、
半導体処理中の容器内のプラズマ発光体による発光スペクトルを容器の壁面を通して検出することにより発光強度を測定し、
この測定した発光強度から容器内のクリーニング時期を判断することを特徴とする半導体装置の製造方法。A method of manufacturing a semiconductor device having a step of performing semiconductor processing using a semiconductor processing method,
The semiconductor processing method includes:
A method for performing semiconductor processing by generating plasma in a container,
The emission intensity is measured by detecting the emission spectrum of the plasma emitter in the container during semiconductor processing through the wall of the container,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising determining a cleaning time in a container from the measured emission intensity.
上記半導体処理方法は、
容器内でプラズマを発生させて半導体処理を行う方法であり、
あらかじめ設定しておいた容器内のクリーニング時期に、半導体処理中の容器内のプラズマ発光体による発光スペクトルを容器の壁面を通して検出することにより発光強度を測定し、
この測定した発光強度からクリーニング条件を判断することを特徴とする半導体装置の製造方法。A method of manufacturing a semiconductor device having a step of performing semiconductor processing using a semiconductor processing method,
The semiconductor processing method includes:
A method for performing semiconductor processing by generating plasma in a container,
At a preset cleaning time in the container, the emission intensity is measured by detecting the emission spectrum of the plasma illuminant in the container during semiconductor processing through the wall surface of the container,
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising determining a cleaning condition from the measured emission intensity.
上記半導体処理装置は、
プラズマを発生させて半導体処理が行われる半導体処理室を構成する容器と、
この容器の外部に取付けられ、半導体処理中のプラズマ発光体の発光強度を検出する検出器と、
この検出器で検出された発光強度から容器内のクリーニング時期を判断する制御部と、
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。A method for manufacturing a semiconductor device having a step of performing semiconductor processing using a semiconductor processing apparatus,
The semiconductor processing device is
A container constituting a semiconductor processing chamber in which semiconductor processing is performed by generating plasma;
A detector attached to the outside of the container and detecting the emission intensity of the plasma illuminant during semiconductor processing;
A control unit for determining a cleaning time in the container from the emission intensity detected by the detector,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
上記半導体処理装置は、
プラズマを発生させて半導体処理が行われる半導体処理室を構成する容器と、
この容器の外部に取付けられ、あらかじめ設定しておいた容器内のクリーニング時期に半導体処理中のプラズマ発光体の発光強度を検出する検出器と、
この検出器で検出された発光強度からクリーニング条件を判断する制御部と、
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。A method for manufacturing a semiconductor device having a step of performing semiconductor processing using a semiconductor processing apparatus,
The semiconductor processing device is
A container constituting a semiconductor processing chamber in which semiconductor processing is performed by generating plasma;
A detector attached to the outside of the container, for detecting the emission intensity of the plasma luminous body during the semiconductor processing at a preset cleaning time in the container;
A control unit that determines cleaning conditions from the emission intensity detected by the detector;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017106058A (en) * | 2015-12-08 | 2017-06-15 | 三井造船株式会社 | Thin film producing method, film deposition apparatus, and thin film forming material |
-
2002
- 2002-09-19 JP JP2002272961A patent/JP2004111692A/en not_active Withdrawn
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