JP2005057122A - Trouble detecting method by plasma emission intensity - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、プラズマ発光強度による異常検出方法に関する。 The present invention relates to an abnormality detection method based on plasma emission intensity.
例えばプラズマエッチング装置において、プラズマ発光処理における発光強度の電圧換算値を予め記憶しておき、プラズマ発光処理中の発光強度を検出してモニタリングすることにより、プロセスパラメータの変動を逸早く発見し、半導体素子の損失を軽減する技術が開示されている(特許文献1参照)。 For example, in a plasma etching apparatus, a voltage converted value of light emission intensity in plasma light emission processing is stored in advance, and by detecting and monitoring the light emission intensity during plasma light emission processing, process parameter fluctuations are discovered quickly, and semiconductor elements Has been disclosed (see Patent Document 1).
特許文献1においては、正常なエッチング特性曲線に、所定の幅を持たせた上下一対の仮想曲線を設定し、エッチングによって得られた特性曲線が、一対の仮想曲線で挟まれる範囲内に収まるように監視を行っている。
In
特許文献1では、一対の仮想曲線を作成する必要があり、特に、各仮想曲線は時間とともに変化する曲線として設定されているため、複雑なシステムが必要であった。
In
そこで、この発明の課題は、プラズマ発光処理時の異常状態を逸早く且つ簡単な仕組みで容易に発見することの可能なプラズマ発光強度による異常検出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 an abnormality detection method using plasma emission intensity that can easily find an abnormal state during plasma emission processing with a simple and simple mechanism.
上記課題を解決すべく、請求項1に係る発明は、反応室内でのプラズマ発光処理時にプラズマ放電により発生する電磁波発光を光電変換して電圧値を取得する第1の工程と、前記第1の工程で変換された電圧値を時間軸に沿って非変化の所定の固定値と大小比較して異常状態の有無を判断する第2の工程とを備えるものである。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
請求項1に記載の発明によれば、反応室内でのプラズマ発光処理時にプラズマ放電により発生する電磁波発光を光電変換して電圧値を取得し、この電圧値を時間軸に沿って非変化の所定の固定値と大小比較して異常状態の有無を判断するので、時間軸に沿って変化する一対の特性曲線を用いて判断する従来の技術に比べると、判断が単純且つ容易であり、複雑なシステムが必要なくなることから、ソフトウェアプログラムの開発設計が容易に済む。 According to the first aspect of the present invention, a voltage value is obtained by photoelectrically converting electromagnetic wave emission generated by plasma discharge during plasma emission processing in the reaction chamber, and this voltage value is not changed along the time axis. Compared with the conventional technique that uses a pair of characteristic curves that change along the time axis, the determination is simple and easy, and the presence or absence of an abnormal state is determined by comparing with a fixed value of Since the system is not necessary, the development and design of the software program is easy.
図1はこの発明の一の実施の形態に係るプラズマ発光強度による異常検出方法が適用される一例として示したエッチング装置及びその周辺装置を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing an etching apparatus and peripheral devices shown as an example to which an abnormality detection method using plasma emission intensity according to an embodiment of the present invention is applied.
図1において、エッチング装置1にて発生したプラズマ中の発光強度を、プラズマモニタ2によって電圧値に変換し、その電圧値を経時的に変化する特性曲線としてモニタリング装置3で取得して、この特性曲線を表示部4に表示するとともに、その特性曲線に基づいてプロセス異常及び装置異常を検出するようになっている。
In FIG. 1, the emission intensity in the plasma generated in the
図1に示したエッチング装置1は、RIE(Reactive Ion Etching)装置であって、ガス源11からエッチングガスを室内に送り込む導入管12と、真空ポンプ13によって室内から排ガスを排出させる排出管14とを備えた反応室15を有しており、その内部には、一対のRF電源16,17のそれぞれに一対の電極18,19のそれぞれが電気的に接続されている。このうち、一方の電極18は、反応室15内の最上部に配置され、他方の電極19は反応室15内の最下部に配置され、これにより両電極18,19が上下方向に対向される。下側の電極19はステージとして機能し、その上面に、被エッチング対象物である半導体ウェハ21が載置される。
The
反応室15には、エッチング処理時に発生する電磁波の発光に対して透明な窓22が設けられ、この窓22に隣接してプラズマモニタ2が設置される。
The
プラズマモニタ2は、反応室15の窓22の外側に隣接配置される光学フィルタ23と、この光学フィルタ23と僅かな距離を隔てて設置される光電変換器24とを備える。
The
光学フィルタ23は、エッチング処理時に発生する特定波長の電磁波発光を光電変換器24側に通過させる。
The
光電変換器24は、例えばフォトダイオードやフォトトランジスタ等が使用され、光学フィルタ23を通過した電磁波発光を電圧値(以下「光電変換値」と称す)に変換する。
For example, a photodiode, a phototransistor, or the like is used for the
モニタリング装置3は、CPU(マイクプロセッサ)を備える一般的なコンピュータ3aが使用されており、このコンピュータ3a内でROMおよびRAM等が接続されたCPU(マイクプロセッサ)において、所定のソフトウェアプログラムによって動作するものである。そして、モニタリング装置3は、次の(1)〜(7)の7通りの条件設定のうち、操作者より任意に選択された組み合わせで判断処理を行い、この判断処理によりプロセス異常及び装置異常を検出する。
(1)図2の如く、光電変換器24から与えられた光電変換値31が所定の上限値Th1を超えた場合(第1の異常判断条件)、異常と判断する。
(2)図3の如く、光電変換器24から与えられた光電変換値32が所定の下限値Th2を下回った場合(第2の異常判断条件)、異常と判断する。
(3)図4の如く、光電変換器24から与えられた光電変換値33が所定の上限値Th3を超え、その後に一定時間t1が経過しても、光電変換値33が上限値Th3を超えた状態が持続した場合(第3の異常判断条件)、異常と判断する。
(4)図5の如く、光電変換器24から与えられた光電変換値34が所定の下限値Th4を下回り、その後に一定時間t2が経過しても、光電変換値34が下限値Th4を下回る状態が持続した場合(第4の異常判断条件)、異常と判断する。
(5)図6及び図7の如く、光電変換器24から与えられた光電変換値35のそれぞれの時刻における単位時間当たりの変化量(以下「電圧変化量」と称す)36と、それぞれ対応する時刻における正常時の光電変換値37の電圧変化量(以下「基準変化量」と称す)38とを比較し、電圧変化量36と基準変化量38とのそれぞれ対応する時刻における差が一定の閾値を超えた場合(第5の異常判断条件)に、異常と判断する。
(6)図8及び図9の如く、光電変換器24から与えられた光電変換値39が固定値としての所定の上限値Th5を超えた場合に、それぞれの時刻における光電変換値39の単位時間当たりの電圧変化量41と、それぞれ対応する時刻における正常時の光電変換値42の基準変化量43とを比較し、電圧変化量41と基準変化量43とのそれぞれ対応する時刻における差が一定の閾値D1を超えた場合(第6の異常判断条件)に、異常と判断する。
(7)光電変換器24から与えられた光電変換値が固定値としての所定の基準値Th6を下回った場合に、それぞれの時刻における光電変換値の単位時間当たりの電圧変化量と、それぞれ対応する時刻における正常時の光電変換値の基準変化量とを比較し、電圧変化量と基準変化量とのそれぞれ対応する時刻における差が一定の閾値D2を超えた場合(第7の異常判断条件)に、異常と判断する(図示省略)。
The monitoring device 3 uses a
(1) As shown in FIG. 2, when the
(2) As shown in FIG. 3, when the
(3) As shown in FIG. 4, even if the photoelectric conversion value 33 given from the
(4) As shown in FIG. 5, even if the
(5) As shown in FIG. 6 and FIG. 7, the amount of change per unit time (hereinafter referred to as “voltage change amount”) 36 at each time of the
(6) As shown in FIGS. 8 and 9, when the
(7) When the photoelectric conversion value given from the
そして、上記の第1〜第7の異常判断条件を、キーボードまたはマウス等の所定の入力装置を用いて任意の組合せで設定することができるようになっている。また、上記の各固定値Th1〜Th6、D1,D2は、入力装置を用いて0.01ボルト単位で自由に設定できるようになっている。さらに、上記の一定時間t1,t2についても、入力装置を用いて0.01秒単位で自由に設定できるようになっている。 And said 1st-7th abnormality determination conditions can be set now by arbitrary combinations using predetermined input devices, such as a keyboard or a mouse | mouth. The fixed values Th1 to Th6, D1 and D2 can be freely set in units of 0.01 volts using an input device. Further, the fixed times t1 and t2 can be freely set in units of 0.01 seconds using the input device.
表示部4は、一般的なCRTディスプレイまたは液晶表示パネル等が使用され、モニタリング装置3に接続される。そして、図2〜図9に示したように、表示部4は、モニタリング装置3から与えられる信号に基づいて、光電変換器24から与えられた光電変換値31〜35,39を実時間で表示するとともに、入力装置でその組合せを選択した第1〜第7の異常判断条件における各固定値Th1〜Th6、t1,t2、D1,D2を、光電変換値31〜35,39とともに表示するようになっている。
The display unit 4 is connected to the monitoring device 3 using a general CRT display, a liquid crystal display panel, or the like. Then, as shown in FIGS. 2 to 9, the display unit 4 displays the
次に、上記したエッチング装置1、プラズマモニタ2及びモニタリング装置3を用いたプラズマ発光強度による異常検出方法を説明する。
Next, an abnormality detection method based on plasma emission intensity using the above-described
まず操作者は、モニタリング装置3に接続されているキーボードまたはマウス等の所定の入力装置を用いて、第1〜第7の異常判断条件を任意の組合せで選択して設定する。この際、選択した第1〜第7の異常判断条件に必要とされる固定値Th1〜Th6、t1,t2、D1,D2を、入力装置を用いて設定入力する。この場合、固定値Th1〜Th6、D1,D2は、0.01ボルト単位で設定入力を行い、また一定時間t1,t2についても0.01秒単位で設定入力を行う。 First, the operator selects and sets the first to seventh abnormality determination conditions in an arbitrary combination using a predetermined input device such as a keyboard or a mouse connected to the monitoring device 3. At this time, fixed values Th1 to Th6, t1, t2, D1, and D2 required for the selected first to seventh abnormality determination conditions are set and input using an input device. In this case, the fixed values Th1 to Th6, D1, and D2 are set and inputted in units of 0.01 volts, and the fixed times t1 and t2 are set and inputted in units of 0.01 seconds.
また、選択された異常判断条件に適用される各固定値Th1〜Th6については、モニタリング装置3に接続されている表示部4にグラフとして表示される(図2〜図9参照)。 In addition, the fixed values Th1 to Th6 applied to the selected abnormality determination condition are displayed as graphs on the display unit 4 connected to the monitoring device 3 (see FIGS. 2 to 9).
次に、操作者は、図1に示したエッチング装置1の反応室15内のステージ(下側の電極19)上に半導体ウェハ21を載置し、エッチング装置1を操作して各RF電源16,17から両電極18,19に電源を供給するとともに、ガス源11から導入管12を通じてエッチングガスを送り込む。そうすると、反応室15でのエッチング処理が行われる。
Next, the operator places the semiconductor wafer 21 on the stage (lower electrode 19) in the
この際、両電極18,19から発生する電磁波により発光がなされ、この光が窓22を通じてプラズマモニタ2に照射される。この光のうち、特定波長の電磁波発光のみが光学フィルタ23によって透過され、この特定波長の電磁波発光が光電変換器24側に入射されて、電圧値としての光電変換値に変換される。かかる光電変換値はモニタリング装置3に入力される。
At this time, light is emitted by electromagnetic waves generated from both
モニタリング装置3では、光電変換器24から与えられた光電変換値31,32,33,34,35,39を一旦メモリ内に格納した後、その電圧値を反映するように、図2〜図9の如く表示部4に描写表示する。尚、この時点で、既に選択されている異常判断条件に対応した各固定値Th1〜Th6が表示部4に表示されているため、操作者は、実時間で刻々と変化して表示部4に表示される光電変換値31,32,33,34,35,39を、常に各固定値Th1〜Th6と目視で比較することが可能となる。
In the monitoring device 3, the
ここで、最初に第1の異常判断条件を選択していた場合は、モニタリング装置3は、図2の如く、光電変換器24から与えられた光電変換値31と予め保有している上限値Th1とを比較する。例えば、プラズマ発光強度の安定時の電圧値が8.20ボルトである場合は、上限値Th1として例えば、8.75ボルトに予め設定入力しておき、モニタリング装置3は、光電変換器24から与えられた光電変換値31が上限値Th1である8.75ボルトを越えているか否かを常時判断する。そして、光電変換値31が上限値Th1を超えたと判断した時点で、モニタリング装置3は、即座にプロセス異常または装置異常と判断し、その旨を意味する信号をエッチング装置1に送信する。
Here, when the first abnormality determination condition is first selected, the monitoring device 3, as shown in FIG. 2, receives the
エッチング装置1は、モニタリング装置3から与えられた信号に基づいて、例えばRF電源16,17の動作を停止するなどしてエッチング処理を停止する。
The
また同時に、モニタリング装置3は、表示部4に警告表示を行ったり、あるいはブザー音を吹鳴するなどして、操作者に異常状態を報知する。 At the same time, the monitoring device 3 notifies the operator of an abnormal state by displaying a warning on the display unit 4 or blowing a buzzer sound.
また、第2の異常判断条件を選択していた場合は、モニタリング装置3は、図3の如く、光電変換器24から与えられた光電変換値32と予め保有している下限値Th2とを比較する。そして、光電変換値32が所定の下限値Th2を下回った場合には、これを以て即座に異常状態と判断して、エッチング装置1を停止させると同時に、表示部4に警告表示を行ったり、あるいはブザー音を吹鳴するなどして、操作者に異常状態を報知する。
When the second abnormality determination condition is selected, the monitoring device 3 compares the
さらに、第3の異常判断条件を選択していた場合は、モニタリング装置3は、図4の如く、光電変換器24から与えられた光電変換値33と予め保有していた所定の上限値Th3とを比較する。そして、光電変換値33が上限値Th3を超えている場合には、例えばCPUによって計時を行い、さらにその後に一定時間t1が経過しても、光電変換値33が上限値Th3を超えた状態が持続するかどうかを判断する。この一定時間t1としては例えば2.00秒など、上述のように予め任意の値として入力された時間が適用される。これらの判断結果が肯定的に得られた場合は、異常と判断して、モニタリング装置3からの信号によりエッチング装置1を停止させると同時に、表示部4に警告表示を行ったり、あるいはブザー音を吹鳴するなどして、操作者に異常状態を報知する。
Further, when the third abnormality determination condition is selected, the monitoring device 3 uses the photoelectric conversion value 33 given from the
さらにまた、第4の異常判断条件を選択していた場合は、モニタリング装置3は、図5の如く、光電変換器24から与えられた光電変換値34と予め保有している所定の下限値Th4とを比較する。そして、光電変換値34が下限値Th4を下回っている場合は、さらにその後に一定時間t2が経過しても、光電変換値34が下限値Th4を下回る状態が持続するか否かを判断する。かかる判断結果が肯定的に得られた場合は、異常と判断して、モニタリング装置3からの信号によりエッチング装置1を停止させると同時に、表示部4に警告表示を行ったり、あるいはブザー音を吹鳴するなどして、操作者に異常状態を報知する。
Furthermore, when the fourth abnormality determination condition is selected, the monitoring device 3, as shown in FIG. 5, the
また、第5の異常判断条件を選択していた場合は、モニタリング装置3は、図6及び図7の如く、それぞれの時刻において光電変換器24から与えられた光電変換値35の単位時間当たりの変化量(以下「電圧変化量」と称す)36と、それぞれ対応する時刻における正常時の光電変換値37の電圧変化量(以下「基準変化量」と称す)38とを比較する。そして、電圧変化量36と基準変化量38とのそれぞれ対応する時刻における差が一定の閾値を超えた場合(第5の異常判断条件)に、異常状態と判断する。例えば、ある時刻における基準変化量(正常時の単位時間当たりの電圧変化量)が1.00ボルトであり、対応する時刻における閾値が0.50ボルトである場合には、許容範囲は0.50〜1.50ボルトである。このため、例えば光電変換器24から与えられた光電変換値37の単位時間当たりの電圧変化量36が1.50ボルトを超過するような場合には、これを以て異常状態と判断する。このように異常状態と判断された場合は、モニタリング装置3からの信号によりエッチング装置1を停止させると同時に、表示部4に警告表示を行ったり、あるいはブザー音を吹鳴するなどして、操作者に異常状態を報知する。
When the fifth abnormality determination condition is selected, the monitoring device 3 per unit time of the
さらに、第6の異常判断条件を選択していた場合は、モニタリング装置3は、図8及び図9の如く、光電変換器24から与えられた光電変換値39と予め保有している所定の上限値Th5とを比較する。例えば、上限値Th5を5.0ボルトとし、この5.0ボルトを越えたか否かを比較する。そして、光電変換値39が上限値Th5を超えた場合には、モニタリング装置3は、それぞれの時刻における光電変換値39の単位時間当たりの電圧変化量41と、それぞれ対応する時刻における正常時の光電変換値42の基準変化量43とを比較する。そして、電圧変化量41と基準変化量43とのそれぞれ対応する時刻における差が一定の閾値D1を超えた場合には、異常状態と判断する。基準変化量43(正常時の単位時間当たりの電圧変化量)が1.00ボルトであり、閾値が0.50ボルトである場合に、例えば光電変換器24から与えられた光電変換値39の単位時間当たりの電圧変化量41が1.50ボルトを超過するような場合には、これを以て異常状態と判断する。このように異常状態と判断した場合は、モニタリング装置3からの信号に基づいてエッチング装置1を停止させると同時に、表示部4に警告表示を行ったり、あるいはブザー音を吹鳴するなどして、操作者に異常状態を報知する。ただし、この第6の異常判断条件では、光電変換値39が上限値Th5を超えた場合にのみ、電圧変化量41と基準変化量43との差の大小判断を行うため、例えば図10のように、光電変換値39が上限値Th5以下である場合には、たとえ電圧変化量41と基準変化量43との差が一定の閾値D1を超えていても、これを以て異常状態と判断するわけではない。
Furthermore, when the sixth abnormality determination condition is selected, the monitoring device 3, as shown in FIGS. 8 and 9, receives the
さらにまた、第7の異常判断条件を選択していた場合は、モニタリング装置3は、光電変換器24から与えられた光電変換値と固定値としての所定の基準値Th6とを比較する。そして、光電変換値が基準値Th6を下回った場合には、モニタリング装置3は、さらにそれぞれの時刻における光電変換値の単位時間当たりの電圧変化量と、それぞれ対応する時刻における正常時の光電変換値の基準変化量とを比較する。そして、電圧変化量と基準変化量とのそれぞれ対応する時刻における差が一定の閾値D2を超えた場合には、モニタリング装置3により異常と判断して、エッチング装置1を停止させると同時に、表示部4に警告表示を行ったり、あるいはブザー音を吹鳴するなどして、操作者に異常状態を報知する。ただし、この第7の異常判断条件では、光電変換値が下限値Th6を下回った場合にのみ、電圧変化量と基準変化量との差の大小判断を行うため、光電変換値が上限値Th6以上である場合には、たとえ電圧変化量と基準変化量との差が一定の閾値D2を越えていても、これを以て異常状態と判断するわけではない。
Furthermore, when the seventh abnormality determination condition is selected, the monitoring device 3 compares the photoelectric conversion value given from the
尚、第5〜第7の異常判断条件では、単位時間当たりの電圧変化量を以て異常判断の因子としているが、この単位時間を短く設定しておけば、光電変換値の微分値に近い値を以て異常判断を行うことができる。 In the fifth to seventh abnormality determination conditions, the amount of change in voltage per unit time is used as a factor for abnormality determination. If this unit time is set short, a value close to the differential value of the photoelectric conversion value is obtained. Abnormality judgment can be made.
これらの異常判断条件は、最初に操作者によって複数組み合わせて選択でき、この場合に、選択されたうちのいずれかひとつ以上の異常判断条件が満たされた段階で、異常状態と判断される。 A plurality of these abnormality determination conditions can be initially selected in combination by the operator, and in this case, an abnormal state is determined when any one or more of the selected abnormality determination conditions are satisfied.
ここで、例えば図11のように、プラズマ発光強度の電圧変換値51が所定の設定時間Taを超過したことを以て異常状態と判断したり、あるいは図12のように、プロセス終了時間Tb〜Tdのばらつきを以て異常状態と判断するなどの、プラズマ発光の終了時間の如何によって異常状態を判断する場合に比べて、この実施の形態によると、異常発生時にプロセスの途中で即座に異常状態を検出判断することができる。したがって、半導体素子の損失を最小限に抑制することが可能である。
Here, for example, as shown in FIG. 11, it is determined that the
また、この実施の形態では、各異常判断条件に必要とされる判断基準としての値Th1〜Th6、t1,t2、D1,D2を、全て時間軸に沿って非変化の固定値として設定するので、時間軸に沿って変化する一対の特性曲線を用いて判断する上記の特許文献1に比べると、判断が単純且つ容易であり、複雑なシステムが必要なくなることから、ソフトウェアプログラムの開発設計が容易に済む利点がある。しかも、様々な異常判断条件を組み合わせて異常判断を行うことが可能であるため、精度の良い異常判断を実行することができる。
In this embodiment, the values Th1 to Th6, t1, t2, D1, and D2 as determination criteria required for each abnormality determination condition are all set as non-changeable fixed values along the time axis. Compared to the above-mentioned
さらに、特に第3及び第4の異常判断条件においては、ある電圧値との大小比較の結果、即座に異常状態と判断するのではなく、その電圧値を越えたか、または下回った状態が一定時間t1,t2以上経過した場合に始めて異常状態を判断するので、ノイズによる誤判断を防止することができる。 Further, in particular, in the third and fourth abnormality determination conditions, as a result of the magnitude comparison with a certain voltage value, it is not immediately determined as an abnormal state, but a state in which the voltage value is exceeded or decreased is a predetermined time. Since an abnormal state is determined only when t1 and t2 or more have elapsed, erroneous determination due to noise can be prevented.
したがって、ノイズが少ない状況下では、第1及び/または第2の異常判断条件で判断できる一方、ノイズが多く発生するような状況下では、第3及び/または第4の異常判断条件で判断できる。このように、この実施の形態では、その状況に応じて複数の異常判断条件を任意に組み合わせることができるので便利である。 Accordingly, the first and / or second abnormality determination condition can be determined in a situation where noise is low, while the third and / or fourth abnormality determination condition can be determined in a situation where noise is large. . Thus, this embodiment is convenient because a plurality of abnormality determination conditions can be arbitrarily combined depending on the situation.
さらに、第5の異常判断条件では、所定の単位時間当たりの電圧変化量を以て異常判断の因子としているので、電圧値の絶対基準を以て異常判断する第1〜第4の異常判断条件では検知できない異常状態をも検知することができる。特に、エッチング圧力等のエッチング条件が正常時よりばらついていないかどうか、あるいは、エッチング膜種の切り替わりめにエッチングしている残膜が正常時より薄くなっていないか、などといった細かい監視を行う場合には、この第5の異常判断条件を選択しておけばよい。 Further, in the fifth abnormality determination condition, since the voltage change amount per predetermined unit time is used as a factor of abnormality determination, the abnormality that cannot be detected in the first to fourth abnormality determination conditions for determining abnormality based on the absolute reference of the voltage value. The state can also be detected. In particular, when performing detailed monitoring such as whether the etching conditions such as the etching pressure are not varied from normal, or whether the remaining film etched to switch the etching film type is thinner than normal. In this case, the fifth abnormality determination condition may be selected.
したがって、第1〜第4の異常判断条件と第5の異常判断条件とを適宜組み合わせて併行判断することで、精度良い異常判断を行うことができる。 Therefore, accurate abnormality determination can be performed by making a parallel determination by appropriately combining the first to fourth abnormality determination conditions and the fifth abnormality determination condition.
さらにまた、第6及び第7の異常判断条件では、電圧値の絶対基準を以て異常状態の可能性を判断し、その判断結果に応じて、さらに所定の単位時間当たりの電圧変化量を以て異常判断しているので、第1〜第5の異常判断条件では検知できない複雑な異常状態をも検知することができる。 Furthermore, in the sixth and seventh abnormality determination conditions, the possibility of an abnormal state is determined based on the absolute reference of the voltage value, and the abnormality determination is further performed based on the determination result based on the voltage change amount per predetermined unit time. Therefore, it is possible to detect a complicated abnormal state that cannot be detected under the first to fifth abnormality determination conditions.
したがって、第1〜第5の異常判断条件と第6及び第7の異常判断条件とを適宜組み合わせて併行判断することで、精度良い異常判断を行うことができる。 Therefore, it is possible to make an accurate abnormality determination by appropriately combining the first to fifth abnormality determination conditions and the sixth and seventh abnormality determination conditions.
尚、上記実施の形態では、異常状態を判断検知した場合に、RF電源16,17の動作を停止するなどしてエッチング処理を停止するよう説明したが、例えばインターロックを作動させてエッチング装置1にフィードバックをかけて、適切な制御を行うようにしてもよい。
In the above embodiment, it has been described that the etching process is stopped by stopping the operation of the
尚、上記実施の形態では、プラズマ発光強度による異常検出方法が適用される一例としてエッチング装置及びその周辺装置を示したが、このエッチング処理に限定されるものではなく、例えばアッシング処理やCVD装置のプラズマクリーニング処理等、プラズマ発光処理をプラズマモニタでモニタする処理全般に亘って広く適用できるものである。 In the above embodiment, the etching apparatus and its peripheral devices are shown as an example to which the abnormality detection method based on the plasma emission intensity is applied. However, the present invention is not limited to this etching process. For example, an ashing process or a CVD apparatus is used. The present invention can be widely applied to the entire processing of monitoring plasma emission processing with a plasma monitor, such as plasma cleaning processing.
1 エッチング装置、2 プラズマモニタ、3 モニタリング装置、4 表示部、11 ガス源、12 導入管、13 真空ポンプ、14 排出管、15 反応室、16 RF電源、18,19 電極、21 半導体ウェハ、22 窓、23 光学フィルタ、24 光電変換器。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記第1の工程で変換された電圧値を時間軸に沿って非変化の所定の固定値と大小比較して異常状態の有無を判断する第2の工程と
を備えるプラズマ発光強度による異常検出方法。 A first step of photoelectrically converting electromagnetic wave emission generated by plasma discharge during plasma emission treatment in the reaction chamber to obtain a voltage value;
A method for detecting abnormality by plasma emission intensity, comprising: a second step of comparing the voltage value converted in the first step with a predetermined fixed value that does not change along the time axis and determining the presence or absence of an abnormal state. .
前記第1の工程で変換された電圧値を時間軸に沿って非変化の所定の固定値と大小比較し、当該比較の結果、前記電圧値の前記固定値に対する所定の状態が一定時間維持されたと判断した場合に異常状態と判断する第2の工程と
を備えるプラズマ発光強度による異常検出方法。 A first step of photoelectrically converting electromagnetic wave emission generated by plasma discharge during plasma emission treatment in the reaction chamber to obtain a voltage value;
The voltage value converted in the first step is compared with a predetermined fixed value that does not change along the time axis, and as a result of the comparison, a predetermined state of the voltage value with respect to the fixed value is maintained for a certain time. And a second step of determining an abnormal state when it is determined that an abnormality has occurred.
前記第2の工程において、前記第1の工程で変換された電圧値を時間軸に沿って非変化の所定の他の固定値と大小比較し、当該比較の結果、前記電圧値の前記他の固定値に対する所定の状態が一定時間維持されたと判断した場合にも、異常状態と判断する、プラズマ発光強度による異常検出方法。 An abnormality detection method using plasma emission intensity according to claim 1,
In the second step, the voltage value converted in the first step is compared with a predetermined other fixed value that does not change along the time axis, and as a result of the comparison, the other of the voltage value An abnormality detection method based on plasma emission intensity, which is determined to be an abnormal state even when it is determined that a predetermined state with respect to a fixed value is maintained for a certain time.
前記第1の工程で変換された電圧値のそれぞれの時刻における所定の単位時間当たりの電圧変化量をそれぞれ対応する時刻における所定の基準変化量と比較し、前記電圧変化量と前記基準変化量とのそれぞれ対応する時刻における差が所定の閾値の範囲を超えた場合に異常状態と判断する第2の工程と
を備えるプラズマ発光強度による異常検出方法。 A first step of photoelectrically converting electromagnetic wave emission generated by plasma discharge during plasma emission treatment in the reaction chamber to obtain a voltage value;
The voltage change amount per unit time at each time of the voltage value converted in the first step is compared with a predetermined reference change amount at each corresponding time, and the voltage change amount and the reference change amount And a second step of determining an abnormal state when the difference in the corresponding time exceeds a predetermined threshold range.
前記第2の工程において、前記第1の工程で変換された電圧値のそれぞれの時刻における所定の単位時間当たりの電圧変化量をそれぞれ対応する時刻における所定の基準変化量と比較し、前記電圧変化量と前記基準変化量とのそれぞれ対応する時刻における差が所定の閾値の範囲を超えた場合にも、異常状態と判断する、プラズマ発光強度による異常検出方法。 An abnormality detection method using plasma emission intensity according to any one of claims 1 to 3,
In the second step, a voltage change amount per unit time at each time of the voltage value converted in the first step is compared with a predetermined reference change amount at a corresponding time, and the voltage change An abnormality detection method based on plasma emission intensity, in which an abnormal state is determined even when a difference between a quantity and a reference change amount at a corresponding time exceeds a predetermined threshold range.
前記第1の工程で変換された電圧値を時間軸に沿って非変化の所定の固定値と大小比較し、当該比較の結果、前記電圧値が前記固定値に対して所定の状態である場合に、前記第1の工程で変換された電圧値のそれぞれの時刻における所定の単位時間当たりの電圧変化量をそれぞれ対応する時刻における所定の基準変化量と比較し、前記電圧変化量と前記基準変化量とのそれぞれ対応する時刻における差が所定の閾値の範囲を超えた場合に、異常状態と判断する第2の工程と
を備えるプラズマ発光強度による異常検出方法。 A first step of photoelectrically converting electromagnetic wave emission generated by plasma discharge during plasma emission treatment in the reaction chamber to obtain a voltage value;
When the voltage value converted in the first step is compared with a predetermined fixed value that does not change along the time axis, and as a result of the comparison, the voltage value is in a predetermined state with respect to the fixed value In addition, the voltage change amount per unit time at each time of the voltage value converted in the first step is compared with a predetermined reference change amount at each corresponding time, and the voltage change amount and the reference change are compared. An abnormality detection method using plasma emission intensity, comprising: a second step of determining an abnormal state when a difference in time corresponding to each amount exceeds a predetermined threshold range.
前記第2の工程において、前記第1の工程で変換された電圧値を時間軸に沿って非変化の所定のさらに他の固定値と大小比較し、当該比較の結果、前記電圧値がさらに前記さらに他の固定値に対して所定の状態である場合に、前記第1の工程で変換された電圧値のそれぞれの時刻における所定の単位時間当たりの電圧変化量をそれぞれ対応する時刻における所定の基準変化量と比較し、前記電圧変化量と前記基準変化量とのそれぞれ対応する時刻における差が所定の閾値の範囲を超えた場合にも、異常状態と判断する、プラズマ発光強度による異常検出方法。
An abnormality detection method using plasma emission intensity according to any one of claims 1 to 5,
In the second step, the voltage value converted in the first step is compared with a predetermined other fixed value that does not change along the time axis, and as a result of the comparison, the voltage value is further Further, in a predetermined state with respect to another fixed value, the voltage change amount per predetermined unit time at each time of the voltage value converted in the first step is set to a predetermined reference at each corresponding time. An abnormality detection method based on plasma emission intensity, which is determined to be an abnormal state even when a difference at a corresponding time between the voltage change amount and the reference change amount exceeds a predetermined threshold range as compared with a change amount.
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