JP2016086040A - Output inspection method of semiconductor manufacturing apparatus and semiconductor manufacturing apparatus - Google Patents

Output inspection method of semiconductor manufacturing apparatus and semiconductor manufacturing apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2016086040A
JP2016086040A JP2014216581A JP2014216581A JP2016086040A JP 2016086040 A JP2016086040 A JP 2016086040A JP 2014216581 A JP2014216581 A JP 2014216581A JP 2014216581 A JP2014216581 A JP 2014216581A JP 2016086040 A JP2016086040 A JP 2016086040A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
frequency power
semiconductor manufacturing
manufacturing apparatus
inspection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014216581A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
亮一 吉田
Ryoichi Yoshida
亮一 吉田
辻本 宏
Hiroshi Tsujimoto
宏 辻本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP2014216581A priority Critical patent/JP2016086040A/en
Publication of JP2016086040A publication Critical patent/JP2016086040A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily inspect a high-frequency power of a semiconductor manufacturing apparatus.SOLUTION: In a semiconductor manufacturing apparatus comprising an application electrode that applies a high-frequency power, an output inspection method of the semiconductor manufacturing apparatus is for applying the high-frequency power in a non-plasma environment. The output inspection method of semiconductor manufacturing apparatus is for predicting an output of the high-frequency power in the semiconductor manufacturing apparatus based of an inclination in a plurality of relation expressions showing a relationship between each Vpp or reflection wave and the output in a plurality of measurement points each having a different output of the high-frequency power, and an inspection formula based on an output deviation amount in the plurality of relation expressions.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明の種々の側面及び実施形態は、半導体製造装置の出力検査方法及び半導体製造装置に関するものである。   Various aspects and embodiments of the present invention relate to an output inspection method for a semiconductor manufacturing apparatus and a semiconductor manufacturing apparatus.

半導体の製造プロセスでは、半導体製造装置として、例えば、薄膜の堆積又はエッチング等を目的としたプラズマ処理を実行するプラズマ処理装置が広く用いられている。プラズマ処理装置としては、例えば薄膜の堆積処理を行うプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)装置や、エッチング処理を行うプラズマエッチング装置等が挙げられる。   In semiconductor manufacturing processes, for example, plasma processing apparatuses that perform plasma processing for the purpose of depositing or etching thin films are widely used as semiconductor manufacturing apparatuses. Examples of the plasma processing apparatus include a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus that performs a thin film deposition process, a plasma etching apparatus that performs an etching process, and the like.

ところで、プラズマ処理装置は、設置条件や使用条件によって、例えば、一定期間の経過、部品交換、装置の移設等の場合に、プラズマ処理装置の校正を行う必要がある。この点、例えば特許文献1、2には、半導体製造装置を各センサに対応する検査項目を検査するためのレシピで動作させたときのデータを記録し、移設先で同一のレシピで動作させたときのデータと比較し、比較結果に基づいて部品を修理、調整、交換することにより、半導体製造装置を校正することが開示されている。   By the way, the plasma processing apparatus needs to calibrate the plasma processing apparatus depending on installation conditions and use conditions, for example, when a certain period of time elapses, parts are replaced, or the apparatus is moved. In this regard, for example, in Patent Documents 1 and 2, data is recorded when the semiconductor manufacturing apparatus is operated with a recipe for inspecting an inspection item corresponding to each sensor, and the data is operated with the same recipe at the transfer destination. It is disclosed that the semiconductor manufacturing apparatus is calibrated by repairing, adjusting, and exchanging parts based on the comparison result in comparison with the time data.

また、例えば特許文献3には、プラズマ発生条件の1つの装置パラメータを基準として順次変化させ、他のプラズマ発生条件の複数の装置パラメータを各々順次変化させることで、別の装置とのオフセット値を把握してプラズマ発生条件を調整することにより、プラズマ処理装置を校正することが開示されている。   Further, for example, in Patent Document 3, by sequentially changing one apparatus parameter of plasma generation conditions as a reference and sequentially changing a plurality of apparatus parameters of other plasma generation conditions, an offset value with another apparatus is obtained. It is disclosed that a plasma processing apparatus is calibrated by grasping and adjusting plasma generation conditions.

特開2005−327877号公報JP 2005-327877 A 特開2012−28816号公報JP 2012-28816 A 特開2014−22695号公報JP 2014-22695 A

しかしながら、検査用のレシピで動作させる従来技術では、検査用のレシピで半導体製造装置を動作させる必要があるので、半導体製造装置の校正に時間がかかる。また、プラズマを発生させた状態で、各装置パラメータを変化させる従来技術では、チャンバコンディション等の外乱因子の影響を受けるので、検査精度が低下する。   However, in the conventional technique that operates with the inspection recipe, it is necessary to operate the semiconductor manufacturing apparatus with the inspection recipe, so that it takes time to calibrate the semiconductor manufacturing apparatus. Further, in the conventional technique in which each apparatus parameter is changed in a state in which plasma is generated, it is affected by disturbance factors such as chamber conditions, so that the inspection accuracy is lowered.

すなわち、従来技術では、半導体製造装置を各センサに対応する検査項目を検査するためのレシピで動作させたときのデータを記録する。また、半導体製造装置を移設先で同一のレシピで動作させたときのデータと比較し、比較結果に基づいて部品を修理、調整、交換する。このため、従来技術では、検査用のレシピで半導体製造装置を動作させる必要があり、半導体製造装置の校正に時間がかかる。   That is, in the prior art, data is recorded when the semiconductor manufacturing apparatus is operated with a recipe for inspecting inspection items corresponding to each sensor. In addition, the semiconductor manufacturing apparatus is compared with data obtained when the semiconductor manufacturing apparatus is operated with the same recipe at the transfer destination, and the parts are repaired, adjusted, and exchanged based on the comparison result. For this reason, in the prior art, it is necessary to operate the semiconductor manufacturing apparatus with an inspection recipe, and it takes time to calibrate the semiconductor manufacturing apparatus.

本発明の一側面に係る半導体製造装置の出力検査方法は、高周波電力を印加する印加電極を備えた半導体製造装置において、非プラズマ環境下で前記高周波電力を印加する。また、半導体製造装置の出力検査方法は、前記高周波電力の出力が異なる複数の測定点における、それぞれのVpp又は反射波と前記出力との関係を示す複数の関係式の傾き、及び、前記複数の関係式における前記出力のズレ量に基づく検査式により、前記半導体製造装置の前記高周波電力の出力を予測する。   An output inspection method for a semiconductor manufacturing apparatus according to an aspect of the present invention applies the high-frequency power in a non-plasma environment in a semiconductor manufacturing apparatus having an application electrode for applying high-frequency power. Further, the output inspection method of the semiconductor manufacturing apparatus includes a plurality of relational expressions indicating the relationship between the Vpp or reflected wave and the output at a plurality of measurement points with different outputs of the high-frequency power, and the plurality of the plurality of relational expressions. The output of the high frequency power of the semiconductor manufacturing apparatus is predicted by an inspection formula based on the amount of deviation of the output in the relational expression.

本発明の種々の側面及び実施形態によれば、半導体製造装置の高周波電力の出力を容易に検査することができる半導体製造装置の出力検査方法及び半導体製造装置が実現される。   According to various aspects and embodiments of the present invention, an output inspection method of a semiconductor manufacturing apparatus and a semiconductor manufacturing apparatus that can easily inspect the output of high-frequency power of the semiconductor manufacturing apparatus are realized.

図1は、本実施形態に係る出力検査方法に適用されるプラズマ処理装置を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing a plasma processing apparatus applied to the output inspection method according to the present embodiment. 図2は、本実施形態に係る出力検査方法の検査式生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of the flow of the check expression generation process of the output check method according to the present embodiment. 図3は、HF出力の関係式の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a relational expression of HF output. 図4は、HF出力の検査式の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an inspection formula for HF output. 図5は、LF出力の関係式の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a relational expression of LF output. 図6は、LF出力の検査式の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an inspection formula for LF output. 図7は、実測値と予測値との比較の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a comparison between an actual measurement value and a predicted value. 図8は、HF出力の実測値と予測値との関係の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the relationship between the actual measurement value and the predicted value of the HF output. 図9は、LF出力の実測値と予測値との関係の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the relationship between the actual measurement value of the LF output and the predicted value. 図10は、本実施形態に係る出力検査方法の出力検査処理の流れの一例を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of the flow of output inspection processing of the output inspection method according to the present embodiment.

以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を付すこととする。   Hereinafter, various embodiments will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.

本実施形態に係る半導体製造装置の出力検査方法は、1つの実施形態において、高周波電力を印加する印加電極を備えた半導体製造装置において、非プラズマ環境下で高周波電力を印加し、高周波電力の出力が異なる複数の測定点における、それぞれのVpp又は反射波と出力との関係を示す複数の関係式の傾き、及び、複数の関係式における出力のズレ量に基づく検査式により、半導体製造装置の高周波電力の出力を予測する。   In one embodiment, an output inspection method for a semiconductor manufacturing apparatus according to the present embodiment applies high-frequency power in a non-plasma environment and outputs high-frequency power in a semiconductor manufacturing apparatus including an application electrode for applying high-frequency power. The high frequency of the semiconductor manufacturing apparatus is determined by the inspection formula based on the slope of a plurality of relational expressions indicating the relationship between each Vpp or reflected wave and the output at a plurality of different measurement points and the amount of deviation of the output in the plurality of relational expressions. Predict power output.

また、本実施形態に係る半導体製造装置の出力検査方法は、1つの実施形態において、高周波電力は、高周波電力を供給する高周波電源に接続される整合器のバリコンが、可変可能な静電容量の上限値又は下限値に固定された状態で印加される。   Further, in one embodiment, the output inspection method of the semiconductor manufacturing apparatus according to the present embodiment is such that the variable frequency of the matching unit connected to the high-frequency power source that supplies the high-frequency power has a variable capacitance. It is applied in a state of being fixed at the upper limit value or the lower limit value.

また、本実施形態に係る半導体製造装置の出力検査方法は、1つの実施形態において、関係式は、Vppの二乗と出力との1次関数の近似式によって表わされる。   In the output inspection method of the semiconductor manufacturing apparatus according to the present embodiment, in one embodiment, the relational expression is expressed by an approximate expression of a linear function of the square of Vpp and the output.

また、本実施形態に係る半導体製造装置の出力検査方法は、1つの実施形態において、関係式は、反射波と出力との1次関数の近似式によって表わされる。   In the output inspection method of the semiconductor manufacturing apparatus according to the present embodiment, in one embodiment, the relational expression is represented by an approximate expression of a linear function of the reflected wave and the output.

また、本実施形態に係る半導体製造装置の出力検査方法は、1つの実施形態において、予測する処理は、高周波電力の出力が異なる複数の測定点で計測された、それぞれのVpp又は反射波と出力との関係式の傾きを算出し、算出された傾きと検査式とに基づいて、出力のズレ量を求めることで、半導体製造装置の高周波電力の出力を予測する。   Further, in the output inspection method of the semiconductor manufacturing apparatus according to the present embodiment, in one embodiment, the process to be predicted is the output of each Vpp or reflected wave measured at a plurality of measurement points with different high-frequency power outputs. Is calculated, and the output of the high-frequency power of the semiconductor manufacturing apparatus is predicted by obtaining an output deviation amount based on the calculated inclination and the inspection formula.

本実施形態に係る半導体製造装置は、1つの実施形態において、高周波電力を印加する印加電極を備えた半導体製造装置において、非プラズマ環境下で高周波電力を印加する高周波電源と、高周波電力の出力が異なる複数の測定点における、それぞれのVpp又は反射波と出力との関係を示す複数の関係式の傾き、及び、複数の関係式における出力のズレ量に基づく検査式により、半導体製造装置の高周波電力の出力を予測する制御部とを備えた。   In one embodiment, a semiconductor manufacturing apparatus according to this embodiment includes a high-frequency power source that applies high-frequency power in a non-plasma environment and a high-frequency power output in a semiconductor manufacturing apparatus that includes an application electrode that applies high-frequency power. The high-frequency power of the semiconductor manufacturing apparatus is determined by an inspection formula based on the slopes of a plurality of relational expressions indicating the relationship between each Vpp or reflected wave and the output at a plurality of different measurement points, and the amount of output deviation in the plurality of relational expressions. And a control unit for predicting the output of.

図1は、本実施形態に係る出力検査方法に適用されるプラズマ処理装置を示す概略断面図である。図1に示すプラズマ処理装置は、気密に構成され、電気的に接地電位とされた処理チャンバ1を有している。この処理チャンバ1は、円筒状とされ、例えば表面に陽極酸化被膜を形成されたアルミニウム等から構成されている。処理チャンバ1内には、被処理体である半導体ウエハWを水平に支持する載置台2が設けられている。   FIG. 1 is a schematic sectional view showing a plasma processing apparatus applied to the output inspection method according to the present embodiment. The plasma processing apparatus shown in FIG. 1 has a processing chamber 1 that is airtight and electrically grounded. The processing chamber 1 has a cylindrical shape, and is made of, for example, aluminum having an anodized film formed on the surface thereof. In the processing chamber 1, a mounting table 2 that horizontally supports a semiconductor wafer W that is an object to be processed is provided.

載置台2は、その基材2aが導電性の金属、例えばアルミニウム等で構成されており、下部電極としての機能を有する。この載置台2は、絶縁板3を介して導体の支持台4に支持されている。また、載置台2の上方の外周には、例えば単結晶シリコンで形成されたフォーカスリング5が設けられている。さらに、載置台2及び支持台4の周囲を囲むように、例えば石英等からなる円筒状の内壁部材3aが設けられている。   The mounting table 2 has a base 2a made of a conductive metal, such as aluminum, and has a function as a lower electrode. The mounting table 2 is supported by a conductor support 4 via an insulating plate 3. A focus ring 5 made of, for example, single crystal silicon is provided on the outer periphery above the mounting table 2. Further, a cylindrical inner wall member 3 a made of, for example, quartz is provided so as to surround the periphery of the mounting table 2 and the support table 4.

載置台2の上方には、載置台2と平行に対向するように、換言すれば、載置台2に支持された半導体ウエハWと対向するように、上部電極としての機能を有するシャワーヘッド16が設けられている。シャワーヘッド16と載置台2は、一対の電極(上部電極と下部電極)として機能するようになっている。載置台2の基材2aには、第1の整合器11aを介して第1の高周波電源10aが接続されている。また、載置台2の基材2aには、第2の整合器11bを介して第2の高周波電源10bが接続されている。第1の高周波電源10aは、プラズマ発生用のものであり、この第1の高周波電源10aからは所定周波数(例えば、40MHz)の高周波電力が載置台2の基材2aに供給されるようになっている。また、第2の高周波電源10bは、イオン引き込み用(バイアス用)のものであり、この第2の高周波電源10bからは第1の高周波電源10aより低い所定周波数(例えば、13MHz)の高周波電力が載置台2の基材2aに供給されるようになっている。   Above the mounting table 2, a shower head 16 having a function as an upper electrode is provided so as to face the mounting table 2 in parallel, in other words, to face the semiconductor wafer W supported by the mounting table 2. Is provided. The shower head 16 and the mounting table 2 function as a pair of electrodes (upper electrode and lower electrode). A first high frequency power supply 10a is connected to the base material 2a of the mounting table 2 via a first matching unit 11a. A second high frequency power source 10b is connected to the base material 2a of the mounting table 2 via a second matching unit 11b. The first high-frequency power source 10a is for generating plasma, and high-frequency power having a predetermined frequency (for example, 40 MHz) is supplied from the first high-frequency power source 10a to the base material 2a of the mounting table 2. ing. The second high frequency power source 10b is for ion attraction (bias), and the second high frequency power source 10b receives a high frequency power having a predetermined frequency (for example, 13 MHz) lower than that of the first high frequency power source 10a. It is supplied to the base material 2 a of the mounting table 2.

第1の高周波電源10a及び第2の高周波電源10bは、Vpp及び反射波を計測する。第1の整合器11a及び第2の整合器11bは、プラズマ発生時に反射波が生じないように自動で調整されるバリコンを備える。バリコンは、非プラズマ環境時には、手動で操作され、例えば、可変可能な静電容量の上限値又は下限値に固定される。   The first high frequency power supply 10a and the second high frequency power supply 10b measure Vpp and reflected waves. The first matching unit 11a and the second matching unit 11b include variable capacitors that are automatically adjusted so that no reflected wave is generated when plasma is generated. The variable capacitor is manually operated in a non-plasma environment, and is fixed to an upper limit value or a lower limit value of a variable capacitance, for example.

載置台2の上面には、半導体ウエハWを静電吸着するための静電チャック6が設けられている。この静電チャック6は絶縁体6bの間に電極6aを介在させて構成されており、電極6aには直流電源12が接続されている。そして電極6aに直流電源12から直流電圧が印加されることにより、クーロン力によって半導体ウエハWが吸着されるよう構成されている。   An electrostatic chuck 6 for electrostatically attracting the semiconductor wafer W is provided on the upper surface of the mounting table 2. The electrostatic chuck 6 is configured by interposing an electrode 6a between insulators 6b, and a DC power source 12 is connected to the electrode 6a. When the DC voltage is applied from the DC power source 12 to the electrode 6a, the semiconductor wafer W is attracted by the Coulomb force.

載置台2の内部には、冷媒流路2bが形成されており、冷媒流路2bには、冷媒入口配管2c、冷媒出口配管2dが接続されている。そして、冷媒流路2bの中にガルデンなどの冷媒を循環させることによって、支持台4及び載置台2を所定の温度に制御可能となっている。また、載置台2等を貫通するように、半導体ウエハWの裏面側にヘリウムガス等の冷熱伝達用ガス(バックサイドガス)を供給するためのバックサイドガス供給配管30が設けられている。このバックサイドガス供給配管30は、図示しないバックサイドガス供給源に接続されている。これらの構成によって、載置台2の上面に静電チャック6によって吸着保持された半導体ウエハWを、所定の温度に制御可能となっている。   A refrigerant channel 2b is formed inside the mounting table 2, and a refrigerant inlet pipe 2c and a refrigerant outlet pipe 2d are connected to the refrigerant channel 2b. The support 4 and the mounting table 2 can be controlled to a predetermined temperature by circulating a coolant such as Galden in the coolant channel 2b. Further, a backside gas supply pipe 30 for supplying a cooling heat transfer gas (backside gas) such as helium gas is provided on the back surface side of the semiconductor wafer W so as to penetrate the mounting table 2 and the like. The backside gas supply pipe 30 is connected to a backside gas supply source (not shown). With these configurations, the semiconductor wafer W attracted and held on the upper surface of the mounting table 2 by the electrostatic chuck 6 can be controlled to a predetermined temperature.

上記したシャワーヘッド16は、処理チャンバ1の天壁部分に設けられている。シャワーヘッド16は、本体部16aと電極板をなす上部天板16bとを備えており、絶縁性部材45を介して処理チャンバ1の上部に支持されている。本体部16aは、導電性材料、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウムからなり、その下部に上部天板16bを着脱自在に支持できるように構成されている。上部天板16bは、シリコン含有物質で形成され、例えば石英で形成される。   The shower head 16 described above is provided on the top wall portion of the processing chamber 1. The shower head 16 includes a main body portion 16 a and an upper top plate 16 b that forms an electrode plate, and is supported on the upper portion of the processing chamber 1 via an insulating member 45. The main body portion 16a is made of a conductive material, for example, aluminum whose surface is anodized, and is configured such that the upper top plate 16b can be detachably supported at the lower portion thereof. The upper top plate 16b is made of a silicon-containing material, for example, quartz.

本体部16aの内部には、ガス拡散室16c,16dが設けられ、このガス拡散室16c,16dの下部に位置するように、本体部16aの底部には、多数のガス通流孔16eが形成されている。ガス拡散室は、中央部に設けられたガス拡散室16cと、周縁部に設けられたガス拡散室16dとに2分割されており、中央部と周縁部とで独立に処理ガスの供給状態を変更できるようになっている。   Gas diffusion chambers 16c and 16d are provided inside the main body portion 16a, and a large number of gas flow holes 16e are formed at the bottom of the main body portion 16a so as to be positioned below the gas diffusion chambers 16c and 16d. Has been. The gas diffusion chamber is divided into two parts: a gas diffusion chamber 16c provided in the central portion and a gas diffusion chamber 16d provided in the peripheral portion. The supply state of the processing gas is independently determined in the central portion and the peripheral portion. It can be changed.

また、上部天板16bには、当該上部天板16bを厚さ方向に貫通するようにガス導入孔16fが、上記したガス通流孔16eと重なるように設けられている。このような構成により、ガス拡散室16c,16dに供給された処理ガスは、ガス通流孔16e及びガス導入孔16fを介して処理チャンバ1内にシャワー状に分散されて供給されるようになっている。なお、本体部16a等には、図示しないヒータや、冷媒を循環させるための図示しない配管等の温度調整器が設けられており、プラズマエッチング処理中にシャワーヘッド16を所望温度に温度制御できるようになっている。   The upper top plate 16b is provided with a gas introduction hole 16f so as to penetrate the upper top plate 16b in the thickness direction so as to overlap the gas flow hole 16e. With such a configuration, the processing gas supplied to the gas diffusion chambers 16c and 16d is dispersed and supplied into the processing chamber 1 through the gas flow holes 16e and the gas introduction holes 16f. ing. The main body 16a and the like are provided with a temperature controller such as a heater (not shown) and a pipe (not shown) for circulating the refrigerant so that the shower head 16 can be controlled to a desired temperature during the plasma etching process. It has become.

上記した本体部16aには、ガス拡散室16c,16dへ処理ガスを導入するための2つのガス導入口16g,16hが形成されている。これらのガス導入口16g,16hにはガス供給配管15a,15bが接続されており、このガス供給配管15a,15bの他端には、エッチング用の処理ガスを供給する処理ガス供給源15が接続されている。処理ガス供給源15は、ガス供給部の一例である。ガス供給配管15aには、上流側から順にマスフローコントローラ(MFC)15c、及び開閉弁V1が設けられている。また、ガス供給配管15bには、上流側から順にマスフローコントローラ(MFC)15d、及び開閉弁V2が設けられている。   In the main body 16a, two gas inlets 16g and 16h for introducing the processing gas into the gas diffusion chambers 16c and 16d are formed. Gas supply pipes 15a and 15b are connected to the gas inlets 16g and 16h, and a processing gas supply source 15 for supplying a processing gas for etching is connected to the other ends of the gas supply pipes 15a and 15b. Has been. The processing gas supply source 15 is an example of a gas supply unit. The gas supply pipe 15a is provided with a mass flow controller (MFC) 15c and an on-off valve V1 in order from the upstream side. The gas supply pipe 15b is provided with a mass flow controller (MFC) 15d and an on-off valve V2 in order from the upstream side.

そして、処理ガス供給源15からはプラズマエッチングのための処理ガスが、ガス供給配管15a,15bを介してガス拡散室16c,16dに供給され、このガス拡散室16c,16dから、ガス通流孔16e及びガス導入孔16fを介して処理チャンバ1内にシャワー状に分散されて供給される。例えば、処理ガス供給源15からは、処理チャンバ1の内部に配置された部材の表面に対してシリコン酸化膜を成膜する際に用いられる、酸素含有ガス及びシリコン含有ガスなどが供給される。また、例えば、処理ガス供給源15からは、被処理体をプラズマ処理する際に用いられるHBr/NF3を含む処理ガスなどが供給される。また、処理ガス供給源15からは、処理チャンバ1の内部に配置された部材の表面からシリコン酸化膜を除去する際に用いられるフッ素含有ガスなどが供給される。   Then, a processing gas for plasma etching is supplied from the processing gas supply source 15 to the gas diffusion chambers 16c and 16d through the gas supply pipes 15a and 15b, and gas flow holes are provided from the gas diffusion chambers 16c and 16d. 16e and the gas introduction hole 16f are distributed and supplied into the processing chamber 1 as a shower. For example, the processing gas supply source 15 supplies an oxygen-containing gas, a silicon-containing gas, and the like that are used when a silicon oxide film is formed on the surface of a member disposed inside the processing chamber 1. Further, for example, the processing gas supply source 15 supplies a processing gas containing HBr / NF 3 used when plasma processing is performed on the object to be processed. Further, from the processing gas supply source 15, a fluorine-containing gas used for removing the silicon oxide film from the surface of a member disposed inside the processing chamber 1 is supplied.

上記した上部電極としてのシャワーヘッド16には、ローパスフィルタ(LPF)51を介して可変直流電源52が電気的に接続されている。この可変直流電源52は、オン・オフスイッチ53により給電のオン・オフが可能となっている。可変直流電源52の電流・電圧ならびにオン・オフスイッチ53のオン・オフは、後述する制御部60によって制御されるようになっている。なお、第1の高周波電源10a、第2の高周波電源10bから高周波が載置台2に印加されて処理空間にプラズマが発生する際には、必要に応じて制御部60によりオン・オフスイッチ53がオンとされ、上部電極としてのシャワーヘッド16に所定の直流電圧が印加される。   A variable DC power source 52 is electrically connected to the shower head 16 as the upper electrode through a low-pass filter (LPF) 51. The variable DC power supply 52 can be turned on / off by an on / off switch 53. The current / voltage of the variable DC power supply 52 and the on / off of the on / off switch 53 are controlled by a control unit 60 described later. When a high frequency is applied from the first high frequency power supply 10a and the second high frequency power supply 10b to the mounting table 2 to generate plasma in the processing space, the controller 60 sets the on / off switch 53 as necessary. It is turned on, and a predetermined DC voltage is applied to the shower head 16 as the upper electrode.

処理チャンバ1の底部には、排気口71が形成されており、この排気口71には、排気管72を介して排気装置73が接続されている。排気装置73は、真空ポンプを有しており、この真空ポンプを作動させることにより処理チャンバ1内を所定の真空度まで減圧することができるようになっている。排気装置73は、排気部の一例である。一方、処理チャンバ1の側壁には、半導体ウエハWの搬入出口74が設けられており、この搬入出口74には、当該搬入出口74を開閉するゲートバルブ75が設けられている。   An exhaust port 71 is formed at the bottom of the processing chamber 1, and an exhaust device 73 is connected to the exhaust port 71 via an exhaust pipe 72. The exhaust device 73 has a vacuum pump. By operating this vacuum pump, the inside of the processing chamber 1 can be depressurized to a predetermined degree of vacuum. The exhaust device 73 is an example of an exhaust unit. On the other hand, a loading / unloading port 74 for the semiconductor wafer W is provided on the side wall of the processing chamber 1, and a gate valve 75 for opening and closing the loading / unloading port 74 is provided at the loading / unloading port 74.

図中76,77は、着脱自在とされたデポシールドである。デポシールド76は、処理チャンバ1の内壁面に沿って設けられ、処理チャンバ1にエッチング副生物(デポ)が付着することを防止する役割を有している。以下では、処理チャンバ1の内壁とデポシールド76とを併せて「処理チャンバ1の内壁」と呼ぶことがあるものとする。また、デポシールド77は、下部電極となる載置台2、内壁部材3a及び支持台4の外周面を覆うように設けられている。以下では、載置台2、内壁部材3a、支持台4及びデポシールド77を併せて「下部電極」と呼ぶことがあるものとする。デポシールド76の半導体ウエハWと略同じ高さ位置には、直流的にグランドに接続された導電性部材(GNDブロック)79が設けられており、これにより異常放電が防止される。   In the figure, reference numerals 76 and 77 denote depot shields that are detachable. The deposition shield 76 is provided along the inner wall surface of the processing chamber 1, and has a role of preventing etching by-products (deposition) from adhering to the processing chamber 1. Hereinafter, the inner wall of the processing chamber 1 and the deposition shield 76 may be collectively referred to as “the inner wall of the processing chamber 1”. The deposition shield 77 is provided so as to cover the outer peripheral surfaces of the mounting table 2, the inner wall member 3 a, and the support table 4 that serve as the lower electrode. Hereinafter, the mounting table 2, the inner wall member 3a, the support table 4, and the deposition shield 77 may be collectively referred to as “lower electrode”. A conductive member (GND block) 79 connected to the ground in a DC manner is provided at substantially the same height as the semiconductor wafer W of the deposition shield 76, thereby preventing abnormal discharge.

また、処理チャンバ1の周囲には、同心円状にリング磁石80が配置されている。リング磁石80は、シャワーヘッド16と載置台2との間の空間に磁場を印加する。リング磁石80は、図示しない回転機構により回転自在に構成されている。   In addition, a ring magnet 80 is disposed concentrically around the processing chamber 1. The ring magnet 80 applies a magnetic field to the space between the shower head 16 and the mounting table 2. The ring magnet 80 is configured to be rotatable by a rotation mechanism (not shown).

上記構成のプラズマエッチング装置は、制御部60によって、その動作が統括的に制御される。この制御部60には、CPUを備えプラズマエッチング装置の各部を制御するプロセスコントローラ61と、ユーザインターフェース62と、記憶部63とが設けられている。   The operation of the plasma etching apparatus having the above configuration is comprehensively controlled by the control unit 60. The control unit 60 includes a process controller 61 that includes a CPU and controls each unit of the plasma etching apparatus, a user interface 62, and a storage unit 63.

ユーザインターフェース62は、工程管理者がプラズマエッチング装置を管理するためにコマンドの入力操作を行うキーボードや、プラズマエッチング装置の稼動状況を可視化して表示するディスプレイ等から構成されている。   The user interface 62 includes a keyboard that allows a process manager to input commands to manage the plasma etching apparatus, a display that visualizes and displays the operating status of the plasma etching apparatus, and the like.

記憶部63には、プラズマエッチング装置で実行される各種処理をプロセスコントローラ61の制御にて実現するための制御プログラム(ソフトウエア)や処理条件データ等が記憶されたレシピが格納されている。そして、必要に応じて、ユーザインターフェース62からの指示等にて任意のレシピを記憶部63から呼び出してプロセスコントローラ61に実行させることで、プロセスコントローラ61の制御下で、プラズマエッチング装置での所望の処理が行われる。また、制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピュータで読み取り可能なコンピュータ記録媒体(例えば、ハードディスク、CD、フレキシブルディスク、半導体メモリ等)などに格納された状態のものを利用したり、或いは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用したりすることも可能である。   The storage unit 63 stores a recipe in which a control program (software) for realizing various processes executed by the plasma etching apparatus under the control of the process controller 61 and processing condition data are stored. Then, if necessary, an arbitrary recipe is called from the storage unit 63 by an instruction from the user interface 62 and executed by the process controller 61, so that a desired process in the plasma etching apparatus is performed under the control of the process controller 61. Processing is performed. In addition, recipes such as control programs and processing condition data may be stored in computer-readable computer recording media (for example, hard disks, CDs, flexible disks, semiconductor memories, etc.), or It is also possible to transmit the data from other devices as needed via a dedicated line and use it online.

例えば、制御部60は、後述する半導体製造装置の出力検査方法を行うようにプラズマ処理装置(半導体製造装置)の各部を制御する。詳細な一例を挙げると、制御部60は、半導体製造装置の印加電極に、非プラズマ環境下で高周波電力を印加する。そして、制御部60は、高周波電力の出力が異なる複数の測定点における、それぞれのVpp又は反射波と出力との関係を示す複数の関係式の傾き、及び、複数の関係式における出力のズレ量に基づく検査式により、半導体製造装置の高周波電力の出力を予測する。ここで、Vpp及び反射波は、第1の高周波電源10a又は第2の高周波電源10bで計測するものとする。また、第1の整合器11a及び第2の整合器11bのバリコンは、例えば、可変可能な静電容量の上限値又は下限値に固定されるものとする。   For example, the control unit 60 controls each unit of the plasma processing apparatus (semiconductor manufacturing apparatus) so as to perform an output inspection method of the semiconductor manufacturing apparatus described later. As a detailed example, the control unit 60 applies high-frequency power to the application electrode of the semiconductor manufacturing apparatus in a non-plasma environment. Then, the control unit 60 includes a plurality of relational expressions indicating the relationship between the Vpp or reflected wave and the output at a plurality of measurement points with different high-frequency power outputs, and output deviation amounts in the plurality of relational expressions. The high frequency power output of the semiconductor manufacturing apparatus is predicted by an inspection formula based on the above. Here, the Vpp and the reflected wave are measured by the first high frequency power supply 10a or the second high frequency power supply 10b. In addition, the variable capacitors of the first matching unit 11a and the second matching unit 11b are fixed to, for example, an upper limit value or a lower limit value of variable capacitance.

次に、本実施形態に係る半導体製造装置の出力検査方法について説明する。図2は、本実施形態に係る出力検査方法の検査式生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、半導体製造装置の一例としてプラズマ処理装置を挙げて説明する。   Next, an output inspection method for the semiconductor manufacturing apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of the flow of the check expression generation process of the output check method according to the present embodiment. In the following description, a plasma processing apparatus will be described as an example of a semiconductor manufacturing apparatus.

図2に示すように、プラズマ処理装置は、非プラズマ環境下で、例えば、第1の高周波電源10aの高周波電力の出力を、出力が異なる複数の測定点として、100W、300W及び500Wとしたときの反射波を測定する(ステップS101)。なお、このときの測定値は、以下の説明において基準、すなわち出力のズレ量が0%として扱う。プラズマ処理装置の制御部60は、処理ガスを供給せずに、第1の高周波電源10aから処理チャンバ1内部へ高周波電力を印加することで、プラズマを生成しない非プラズマ環境とする。この際、制御部60は、第2の高周波電源10bからイオン引き込み用の高周波電力を印加しない。   As shown in FIG. 2, when the plasma processing apparatus is set to 100 W, 300 W, and 500 W in a non-plasma environment, for example, the output of the high frequency power of the first high frequency power supply 10a is a plurality of measurement points having different outputs. The reflected wave is measured (step S101). The measured value at this time is treated as a reference in the following description, that is, the output deviation amount is 0%. The controller 60 of the plasma processing apparatus applies a high frequency power from the first high frequency power supply 10a to the inside of the processing chamber 1 without supplying a processing gas, thereby creating a non-plasma environment in which plasma is not generated. At this time, the controller 60 does not apply high frequency power for ion attraction from the second high frequency power supply 10b.

ここで、処理チャンバ1の圧力は、例えば、0mT、すなわちプラズマ処理装置の圧力の最小設定値に設定する。また、処理ガスは、0sccm、つまり処理ガスを流さない状態とする。また、第1の整合器11aのバリコンは、例えば、可変可能な静電容量の下限値(C1/C2/C3/C4=0/0/0/0)に固定されるものとする。   Here, the pressure of the processing chamber 1 is set to, for example, 0 mT, that is, the minimum set value of the pressure of the plasma processing apparatus. Further, the processing gas is 0 sccm, that is, the processing gas is not flowed. In addition, the variable capacitor of the first matching unit 11a is fixed to the lower limit value of the variable capacitance (C1 / C2 / C3 / C4 = 0/0/0/0), for example.

また、プラズマ処理装置は、非プラズマ環境下で、例えば、第1の高周波電源10aの高周波電力の出力を、擬似的に±10%ずらした場合の反射波を測定する(ステップS102)。このとき、処理チャンバ1の圧力、処理ガス及び第1の整合器11aのバリコンは、ステップS101と同一の設定とする。ここで、出力を擬似的に±10%ずらすとは、例えば、出力を110Wとしたときの反射波を100W(+10%)としてグラフ上にプロットし、出力を90Wとしたときの反射波を100W(−10%)としてグラフ上にプロットすることで、±10%ずれた場合とすることである。   Further, the plasma processing apparatus measures the reflected wave when the output of the high-frequency power of the first high-frequency power supply 10a is pseudo-shifted by ± 10% in a non-plasma environment (step S102). At this time, the pressure in the processing chamber 1, the processing gas, and the variable condenser of the first matching unit 11a are set to the same settings as in step S101. Here, the pseudo shift of the output by ± 10% is, for example, plotting the reflected wave when the output is 110 W as 100 W (+ 10%) on the graph, and the reflected wave when the output is 90 W is 100 W. By plotting on the graph as (−10%), it is assumed that the deviation is ± 10%.

プラズマ処理装置の制御部60は、基準及び±10%時の反射波の各測定値を縦軸、対応する各出力を横軸として各反射波をグラフ上にプロットし、それぞれの1次関数の近似式を関係式として求める(ステップS103)。ここで、関係式は、例えば、100W、300W及び500Wの測定値3点について、最小二乗法を用いて線形近似を行うことで求めることができる。   The control unit 60 of the plasma processing apparatus plots each reflected wave on a graph with each measured value of the reflected wave at the reference and ± 10% at the vertical axis and each corresponding output as the horizontal axis. An approximate expression is obtained as a relational expression (step S103). Here, the relational expression can be obtained, for example, by performing linear approximation on the three measured values of 100 W, 300 W, and 500 W using the least square method.

図3は、HF出力の関係式の一例を示す図である。図3は、第1の高周波電源10aについて、高周波電力の出力が異なる複数の測定点として、100W、300W及び500Wとしたときの、反射波と出力との関係を示す関係式を示す。また、図3は、各測定点の出力が基準及び±10%時の関係式を示す。図3の例では、基準の関係式が下記の式(1)、+10%の関係式が下記の式(2)、−10%の関係式が下記の式(3)となる。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a relational expression of HF output. FIG. 3 shows a relational expression showing the relationship between the reflected wave and the output when the first high frequency power supply 10a is set to 100 W, 300 W, and 500 W as a plurality of measurement points with different high frequency power outputs. FIG. 3 shows a relational expression when the output of each measurement point is the reference and ± 10%. In the example of FIG. 3, the reference relational expression is the following expression (1), the + 10% relational expression is the following expression (2), and the −10% relational expression is the following expression (3).

y=0.9646x …(1)
y=1.0631x …(2)
y=0.8695x …(3)
y = 0.9646x (1)
y = 1.0631x (2)
y = 0.8695x (3)

図2の説明に戻る。続いて、プラズマ処理装置の制御部60は、高周波電力の出力のズレ量、すなわち、基準(0%)及び±10%を縦軸、各関係式の傾きを横軸として、グラフ上に各関係式の傾きをプロットし、1次関数の近似式を検査式として求める(ステップS104)。ここで、検査式は、例えば、ズレ量が0%及び±10%の3点について、最小二乗法を用いて線形近似を行うことで求めることができる。   Returning to the description of FIG. Subsequently, the control unit 60 of the plasma processing apparatus displays each relationship on the graph with the amount of deviation of the output of the high frequency power, that is, the reference (0%) and ± 10% as the vertical axis and the slope of each relational expression as the horizontal axis. The slope of the equation is plotted, and an approximate expression of a linear function is obtained as a check equation (step S104). Here, the check equation can be obtained by performing linear approximation using, for example, the least square method for three points where the deviation amount is 0% and ± 10%.

図4は、HF出力の検査式の一例を示す図である。図4は、高周波電力の出力のズレ量と、上記式(1)〜(3)の傾きとの関係を表す検査式を示す。図4の例では、検査式は、下記の式(4)となる。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an inspection formula for HF output. FIG. 4 shows an inspection formula representing the relationship between the amount of deviation of the output of the high-frequency power and the slope of the above formulas (1) to (3). In the example of FIG. 4, the inspection formula is the following formula (4).

Y=103.30X−99.756 …(4)       Y = 103.30X-99.756 (4)

次に、プラズマ処理装置の制御部60は、第2の高周波電源10bの高周波電力の出力について、第1の高周波電源10aと同様に、各関係式及び検査式を求める。なお、第2の高周波電源10bの各関係式及び検査式の算出の詳細は、上述のステップS101〜S104と同様であるので、その説明を省略する。   Next, the control part 60 of a plasma processing apparatus calculates | requires each relational expression and inspection type | formula similarly to the 1st high frequency power supply 10a about the output of the high frequency power of the 2nd high frequency power supply 10b. Note that the details of the calculation of each relational expression and the inspection expression of the second high-frequency power supply 10b are the same as those in steps S101 to S104 described above, and a description thereof will be omitted.

図5は、LF出力の関係式の一例を示す図である。図5は、第2の高周波電源10bについて、高周波電力の出力が異なる複数の測定点として、100W、300W及び500Wとしたときの、反射波と出力との関係を示す関係式を示す。また、図5は、各測定点の出力が基準及び±10%時の関係式を示す。図5の例では、基準の関係式が下記の式(5)、+10%の関係式が下記の式(6)、−10%の関係式が下記の式(7)となる。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a relational expression of LF output. FIG. 5 shows a relational expression indicating the relationship between the reflected wave and the output when the second high-frequency power supply 10b is set to 100 W, 300 W, and 500 W as a plurality of measurement points with different high-frequency power outputs. FIG. 5 shows a relational expression when the output of each measurement point is the reference and ± 10%. In the example of FIG. 5, the reference relational expression is the following expression (5), the + 10% relational expression is the following expression (6), and the −10% relational expression is the following expression (7).

y=0.9902x …(5)
y=1.0895x …(6)
y=0.8915x …(7)
y = 0.9902x (5)
y = 1.0895x (6)
y = 0.8915x (7)

図6は、LF出力の検査式の一例を示す図である。図6は、高周波電力の出力のズレ量と、上記式(5)〜(7)の傾きとの関係を表す検査式を示す。図6の例では、検査式は、下記の式(8)となる。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an inspection formula for LF output. FIG. 6 shows an inspection formula representing the relationship between the amount of deviation of the output of the high-frequency power and the slope of the above formulas (5) to (7). In the example of FIG. 6, the inspection formula is the following formula (8).

Y=101.01X−100.040 …(8)       Y = 101.01X-100.040 (8)

続いて、校正器を用いた実測値と、算出した検査式を用いた予測値との比較結果について説明する。図7は、実測値と予測値との比較の一例を示す図である。図7は、例えば、第1の高周波電源10a及び第2の高周波電源10bの出力を1000Wとした場合における装置A〜Cの実測値、予測値、実測値と予測値とのズレ量の絶対値を示す。図7に示すように、異なる装置A〜Cであっても実測値と予測値とのズレ量(機差)は、第1の高周波電源10aに対応するHF出力で0.0%〜0.7%、第2の高周波電源10bに対応するLF出力で0.2%〜1.3%である。   Subsequently, a comparison result between the actually measured value using the calibrator and the predicted value using the calculated inspection formula will be described. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a comparison between an actual measurement value and a predicted value. FIG. 7 shows, for example, measured values, predicted values, and absolute values of deviations between the measured values and the predicted values of the devices A to C when the outputs of the first high-frequency power source 10a and the second high-frequency power source 10b are 1000 W. Indicates. As shown in FIG. 7, even in different apparatuses A to C, the deviation amount (machine difference) between the actual measurement value and the predicted value is 0.0% to 0.00 in the HF output corresponding to the first high frequency power supply 10a. 7%, and the LF output corresponding to the second high frequency power supply 10b is 0.2% to 1.3%.

図8は、HF出力の実測値と予測値との関係の一例を示す図である。図8は、装置A〜Cについて、第1の高周波電源10aの高周波電力の出力を0Wから2700Wまで変化させたときの実測値と予測値との関係を示す。図9は、LF出力の実測値と予測値との関係の一例を示す図である。図9は、装置A〜Cについて、第2の高周波電源10bの高周波電力の出力を0Wから3000Wまで変化させたときの実測値と予測値との関係を示す。図8及び図9に示すように、装置A〜Cの実測値と予測値との最大ズレ量(機差)は、HF出力が1.71%、LF出力が1.77%となる。この結果、検査式は、校正器に準ずる検査精度であることが判る。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the relationship between the actual measurement value and the predicted value of the HF output. FIG. 8 shows the relationship between the actual measurement value and the predicted value when the high frequency power output of the first high frequency power supply 10a is changed from 0 W to 2700 W for the devices A to C. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the relationship between the actual measurement value of the LF output and the predicted value. FIG. 9 shows the relationship between the actually measured value and the predicted value when the output of the high frequency power of the second high frequency power supply 10b is changed from 0 W to 3000 W for the devices A to C. As shown in FIGS. 8 and 9, the maximum deviation (machine difference) between the actual measurement values and the predicted values of the devices A to C is 1.71% for the HF output and 1.77% for the LF output. As a result, it can be seen that the inspection formula has inspection accuracy equivalent to that of the calibrator.

続いて、検査式を用いて高周波電力の出力を予測する出力検査処理について説明する。図10は、本実施形態に係る出力検査方法の出力検査処理の流れの一例を示すフローチャートである。   Next, output inspection processing for predicting the output of high-frequency power using an inspection formula will be described. FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of the flow of output inspection processing of the output inspection method according to the present embodiment.

図10に示すように、プラズマ処理装置は、非プラズマ環境下で、例えば、第1の高周波電源10aの高周波電力の出力を、出力が異なる複数の測定点として、100W、300W及び500Wとしたときの反射波を測定する(ステップS111)。なお、ステップS111の詳細は、上述のステップS101と同様であるので、その説明を省略する。   As shown in FIG. 10, in the plasma processing apparatus, for example, when the output of the high frequency power of the first high frequency power supply 10a is set to 100 W, 300 W, and 500 W as a plurality of measurement points having different outputs in a non-plasma environment. The reflected wave is measured (step S111). Note that details of step S111 are the same as step S101 described above, and a description thereof will be omitted.

次に、プラズマ処理装置の制御部60は、反射波の各測定値を縦軸、対応する各出力を横軸として各反射波をグラフ上にプロットし、1次関数の近似式を関係式として求める(ステップS112)。なお、ステップS112の詳細は、関係式を1つ求める点を除き、上述のステップS103と同様であるので、その説明を省略する。   Next, the control unit 60 of the plasma processing apparatus plots each reflected wave on a graph with each measured value of the reflected wave as the vertical axis and each corresponding output as the horizontal axis, and uses an approximate expression of a linear function as a relational expression. Obtained (step S112). The details of step S112 are the same as step S103 described above, except that one relational expression is obtained, and thus the description thereof is omitted.

次に、プラズマ処理装置の制御部60は、求めた関係式の傾きを検査式に当てはめて、出力のズレ量を求める(ステップS113)。例えば、関係式の傾きが「1」である場合には、式(4)の検査式に当てはめると、Y=103.30×1−99.756となり、Y=3.544、すなわち出力のズレ量が3.544%であることが求められる。言い換えると、当該プラズマ処理装置の第1の高周波電源10aの高周波電力の出力は、ズレ量が3.544%であると予測する。なお、プラズマ処理装置の制御部60は、高周波電力の出力にズレ量を乗算して、例えば、設定値が1000Wの場合の出力の予測値として、1000Wに3.544%を乗算した1035.44Wを予測値としてもよい。   Next, the control unit 60 of the plasma processing apparatus applies an inclination of the obtained relational expression to the inspection expression to obtain an output deviation amount (step S113). For example, when the slope of the relational expression is “1”, when applied to the check expression of Expression (4), Y = 103.30 × 1−99.756, and Y = 3.544, that is, the output deviation. The amount is required to be 3.544%. In other words, the amount of deviation of the output of the high frequency power of the first high frequency power supply 10a of the plasma processing apparatus is predicted to be 3.544%. Note that the control unit 60 of the plasma processing apparatus multiplies the output of the high-frequency power by the amount of deviation, for example, 1033.54 W obtained by multiplying 1000 W by 3.544% as a predicted output value when the set value is 1000 W. May be used as a predicted value.

次に、プラズマ処理装置の制御部60は、出力のズレ量が所定値以内であるか否かを判定する(ステップS114)。プラズマ処理装置の制御部60は、出力のズレ量が所定値以内である場合には(ステップS114:肯定)、出力検査は合格とする(ステップS115)。プラズマ処理装置の制御部60は、出力のズレ量が所定値を超える場合には(ステップS114:否定)、出力検査は不合格とする(ステップS116)。ここで、所定値は、任意の値でよく、例えば、10%とすることができる。   Next, the control unit 60 of the plasma processing apparatus determines whether or not the amount of output deviation is within a predetermined value (step S114). When the output deviation amount is within a predetermined value (step S114: affirmative), the control unit 60 of the plasma processing apparatus passes the output inspection (step S115). When the amount of output deviation exceeds a predetermined value (No at Step S114), the control unit 60 of the plasma processing apparatus rejects the output inspection (Step S116). Here, the predetermined value may be an arbitrary value, for example, 10%.

なお、上記の実施形態では、高周波電力の反射波と出力とに基づいて関係式を算出したが、これに限定されない。例えば、関係式は、高周波電力のVppの二乗と出力との1次関数の近似式によって表わされるようにしてもよい。   In the above embodiment, the relational expression is calculated based on the reflected wave and output of the high-frequency power, but the present invention is not limited to this. For example, the relational expression may be expressed by an approximate expression of a linear function of the square of Vpp of the high-frequency power and the output.

また、上記の実施形態では、整合器11a又は11bのバリコンを、可変可能な静電容量の下限値に固定された状態としたが、これに限定されない。例えば、バリコンを、可変可能な静電容量の上限値(C1/C2/C3/C4=100/100/100/100)に固定された状態としてもよい。   In the above embodiment, the variable capacitor of the matching unit 11a or 11b is fixed to the variable capacitance lower limit value. However, the present invention is not limited to this. For example, the variable capacitor may be fixed to a variable capacitance upper limit (C1 / C2 / C3 / C4 = 100/100/100/100).

上述したように、本実施形態によれば、高周波電力を印加する印加電極を備えた半導体製造装置において、非プラズマ環境下で高周波電力を印加し、高周波電力の出力が異なる複数の測定点における、それぞれのVpp又は反射波と出力との関係を示す複数の関係式の傾き、及び、複数の関係式における出力のズレ量に基づく検査式により、半導体製造装置の高周波電力の出力を予測する。この結果、校正器を用いる場合と比較して、検査準備が不要となり、半導体製造装置の高周波電力の出力を容易に検査することが可能となる。さらに、特定レシピを流してプラズマを発生させた際のログを解析する場合と比較して、検査前後のチャンバコンディションが変化しないため、検査精度を向上させることが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, in a semiconductor manufacturing apparatus including an application electrode that applies high-frequency power, high-frequency power is applied in a non-plasma environment, and the output of the high-frequency power is different at a plurality of measurement points. The output of the high-frequency power of the semiconductor manufacturing apparatus is predicted based on the inclination of a plurality of relational expressions indicating the relationship between each Vpp or reflected wave and the output, and an inspection expression based on the amount of output deviation in the plurality of relational expressions. As a result, compared with the case where a calibrator is used, preparation for inspection becomes unnecessary, and the output of the high-frequency power of the semiconductor manufacturing apparatus can be easily inspected. Furthermore, compared with the case of analyzing the log when plasma is generated by flowing a specific recipe, the chamber condition before and after the inspection does not change, so that the inspection accuracy can be improved.

また、本実施形態によれば、高周波電力は、高周波電力を供給する高周波電源に接続される整合器のバリコンが、可変可能な静電容量の上限値又は下限値に固定された状態で印加される。この結果、インピーダンスが安定し、バリコンの個体差の影響を低減することが可能となる。   Further, according to the present embodiment, the high frequency power is applied in a state in which the variable capacitor of the matching unit connected to the high frequency power supply that supplies the high frequency power is fixed to the upper limit value or the lower limit value of the variable capacitance. The As a result, the impedance is stabilized and the influence of individual differences in the variable capacitors can be reduced.

また、本実施形態によれば、関係式は、Vppの二乗と出力との1次関数の近似式によって表わされる。この結果、半導体製造装置の高周波電力の出力を容易に検査することが可能となる。   Further, according to the present embodiment, the relational expression is represented by an approximate expression of a linear function of the square of Vpp and the output. As a result, it becomes possible to easily inspect the output of the high frequency power of the semiconductor manufacturing apparatus.

また、本実施形態によれば、関係式は、反射波と出力との1次関数の近似式によって表わされる。この結果、半導体製造装置の高周波電力の出力を容易に検査することが可能となる。   Further, according to the present embodiment, the relational expression is represented by an approximate expression of a linear function of the reflected wave and the output. As a result, it becomes possible to easily inspect the output of the high frequency power of the semiconductor manufacturing apparatus.

また、本実施形態によれば、予測する処理は、高周波電力の出力が異なる複数の測定点で計測された、それぞれのVpp又は反射波と出力との関係式の傾きを算出し、算出された傾きと検査式とに基づいて、出力のズレ量を求めることで、半導体製造装置の高周波電力の出力を予測する。この結果、高周波電力のVpp又は反射波を計測することで出力のズレ量を予測できるので、半導体製造装置の高周波電力の出力を容易に検査することが可能となる。   Further, according to the present embodiment, the prediction process is performed by calculating the slope of the relational expression between each Vpp or reflected wave and the output measured at a plurality of measurement points with different outputs of high-frequency power. The output of the high frequency power of the semiconductor manufacturing apparatus is predicted by obtaining the amount of output deviation based on the inclination and the inspection formula. As a result, the amount of output deviation can be predicted by measuring the Vpp or reflected wave of the high-frequency power, so that the output of the high-frequency power of the semiconductor manufacturing apparatus can be easily inspected.

(他の実施形態)
以上、本実施形態に係る半導体製造装置の出力検査方法及び半導体製造装置について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。以下では、他の実施形態について説明する。
(Other embodiments)
Although the output inspection method and the semiconductor manufacturing apparatus of the semiconductor manufacturing apparatus according to the present embodiment have been described above, the embodiment is not limited to this. Other embodiments will be described below.

(測定点)
上記の実施形態では、関係式を算出するために、高周波電力の出力の測定点を3つとしたが、これに限定されない。例えば、測定点を2つ、又は4つ以上としてもよい。例えば、測定点を2つにすることで、検査対象の半導体製造装置の関係式を算出するための時間を短縮できるので、検査時間を短縮することが可能となる。また、例えば、測定点を4つ以上にすることで、より精度が高い検査式を算出することが可能となる。
(Measurement point)
In the above embodiment, three measurement points for the output of the high-frequency power are used to calculate the relational expression, but the present invention is not limited to this. For example, the number of measurement points may be two, or four or more. For example, by using two measurement points, the time for calculating the relational expression of the semiconductor manufacturing apparatus to be inspected can be shortened, so that the inspection time can be shortened. In addition, for example, by setting the number of measurement points to four or more, it is possible to calculate an inspection formula with higher accuracy.

(真空度)
上記の実施形態では、処理チャンバ1の圧力は、一例として0mTに設定したが、これに限定されない。例えば、半導体製造装置の稼働中の処理チャンバ1の圧力が10mTであれば、変更せずに高周波電力の出力を測定するようにしてもよい。この結果、稼働中の半導体製造装置の処理チャンバ1の圧力を変更する必要がないので、より検査時間を短縮することが可能となる。また、処理チャンバ1の圧力は、大気開放であってもよい。この結果、半導体製造装置が停止状態であっても、処理チャンバ1を減圧することなく高周波電力の出力を容易に検査することが可能となる。
(Degree of vacuum)
In the above embodiment, the pressure of the processing chamber 1 is set to 0 mT as an example, but is not limited thereto. For example, if the pressure of the processing chamber 1 during operation of the semiconductor manufacturing apparatus is 10 mT, the output of the high frequency power may be measured without being changed. As a result, since it is not necessary to change the pressure of the processing chamber 1 of the semiconductor manufacturing apparatus in operation, the inspection time can be further shortened. Further, the pressure in the processing chamber 1 may be open to the atmosphere. As a result, even when the semiconductor manufacturing apparatus is in a stopped state, it is possible to easily inspect the output of the high frequency power without reducing the pressure of the processing chamber 1.

1 処理チャンバ
2 載置台
2a 基材
2b 冷媒流路
2c 冷媒入口配管
2d 冷媒出口配管
3 絶縁板
3a 内壁部材
4 支持台
5 フォーカスリング
6 静電チャック
6a 電極
6b 絶縁体
10a 第1の高周波電源
10b 第2の高周波電源
15 処理ガス供給源
16 シャワーヘッド
16a 本体部
16b 上部天板
52 可変直流電源
60 制御部
61 プロセスコントローラ
62 ユーザインターフェース
63 記憶部
71 排気口
72 排気管
73 排気装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing chamber 2 Mounting base 2a Base material 2b Refrigerant flow path 2c Refrigerant inlet piping 2d Refrigerant outlet piping 3 Insulating plate 3a Inner wall member 4 Support stand 5 Focus ring 6 Electrostatic chuck 6a Electrode 6b Insulator 10a 1st high frequency power supply 10b 1st 2 High-frequency power supply 15 Processing gas supply source 16 Shower head 16a Main body 16b Upper top plate 52 Variable DC power supply 60 Control unit 61 Process controller 62 User interface 63 Storage unit 71 Exhaust port 72 Exhaust pipe 73 Exhaust device

Claims (6)

高周波電力を印加する印加電極を備えた半導体製造装置において、
非プラズマ環境下で前記高周波電力を印加し、
前記高周波電力の出力が異なる複数の測定点における、それぞれのVpp又は反射波と前記出力との関係を示す複数の関係式の傾き、及び、前記複数の関係式における前記出力のズレ量に基づく検査式により、前記半導体製造装置の前記高周波電力の出力を予測する
ことを特徴とする半導体製造装置の出力検査方法。
In a semiconductor manufacturing apparatus provided with an application electrode for applying high-frequency power,
Applying the high frequency power in a non-plasma environment,
Inspection based on the slopes of a plurality of relational expressions indicating the relationship between the respective Vpp or reflected wave and the output at a plurality of measurement points with different outputs of the high-frequency power, and the amount of deviation of the output in the plurality of relational expressions An output inspection method for a semiconductor manufacturing apparatus, wherein the output of the high-frequency power of the semiconductor manufacturing apparatus is predicted by an equation.
前記高周波電力は、前記高周波電力を供給する高周波電源に接続される整合器のバリコンが、可変可能な静電容量の上限値又は下限値に固定された状態で印加されることを特徴とする請求項1に記載の半導体製造装置の出力検査方法。   The high-frequency power is applied in a state in which a variable capacitor of a matching unit connected to a high-frequency power source that supplies the high-frequency power is fixed to an upper limit value or a lower limit value of a variable capacitance. Item 14. A method for inspecting output of a semiconductor manufacturing apparatus according to Item 1. 前記関係式は、前記Vppの二乗と前記出力との1次関数の近似式によって表わされることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体製造装置の出力検査方法。   3. The output inspection method for a semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the relational expression is represented by an approximate expression of a linear function of the square of Vpp and the output. 前記関係式は、前記反射波と前記出力との1次関数の近似式によって表わされることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体製造装置の出力検査方法。   3. The output inspection method for a semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the relational expression is represented by an approximate expression of a linear function of the reflected wave and the output. 前記予測する処理は、前記高周波電力の出力が異なる複数の測定点で計測された、それぞれのVpp又は反射波と前記出力との関係式の傾きを算出し、算出された傾きと前記検査式とに基づいて、前記出力のズレ量を求めることで、前記半導体製造装置の前記高周波電力の出力を予測することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の半導体製造装置の出力検査方法。   The predicting process calculates an inclination of a relational expression between each output of Vpp or reflected wave and the output measured at a plurality of measurement points with different outputs of the high-frequency power, and calculates the calculated inclination and the inspection expression. 5. The output of the semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the output of the high-frequency power of the semiconductor manufacturing apparatus is predicted by obtaining a deviation amount of the output based on Inspection method. 高周波電力を印加する印加電極を備えた半導体製造装置において、
非プラズマ環境下で前記高周波電力を印加する高周波電源と、
前記高周波電力の出力が異なる複数の測定点における、それぞれのVpp又は反射波と前記出力との関係を示す複数の関係式の傾き、及び、前記複数の関係式における前記出力のズレ量に基づく検査式により、前記半導体製造装置の前記高周波電力の出力を予測する制御部と
を備えたことを特徴とする半導体製造装置。
In a semiconductor manufacturing apparatus provided with an application electrode for applying high-frequency power,
A high frequency power supply for applying the high frequency power in a non-plasma environment;
Inspection based on the slopes of a plurality of relational expressions indicating the relationship between the respective Vpp or reflected wave and the output at a plurality of measurement points with different outputs of the high-frequency power, and the amount of deviation of the output in the plurality of relational expressions A semiconductor manufacturing apparatus comprising: a control unit that predicts an output of the high-frequency power of the semiconductor manufacturing apparatus according to an equation.
JP2014216581A 2014-10-23 2014-10-23 Output inspection method of semiconductor manufacturing apparatus and semiconductor manufacturing apparatus Pending JP2016086040A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014216581A JP2016086040A (en) 2014-10-23 2014-10-23 Output inspection method of semiconductor manufacturing apparatus and semiconductor manufacturing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014216581A JP2016086040A (en) 2014-10-23 2014-10-23 Output inspection method of semiconductor manufacturing apparatus and semiconductor manufacturing apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016086040A true JP2016086040A (en) 2016-05-19

Family

ID=55972332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014216581A Pending JP2016086040A (en) 2014-10-23 2014-10-23 Output inspection method of semiconductor manufacturing apparatus and semiconductor manufacturing apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016086040A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10020172B2 (en) Plasma processing apparatus, plasma processing method and storage medium for storing program for executing the method
KR101892960B1 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
JP6335229B2 (en) Substrate temperature control method and plasma processing apparatus
JP6570894B2 (en) Temperature control method
KR100612736B1 (en) Plasma processing method and apparatus
JP5956933B2 (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
US9991100B2 (en) Plasma processing apparatus and control method
WO2016056399A1 (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
JP7154119B2 (en) Control method and plasma processing apparatus
JP7106358B2 (en) Plasma processing apparatus and temperature control method
JP2020141116A (en) Plasma processing device, plasma state detection method, and plasma state detection program
US20140299576A1 (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
TW201926400A (en) Methods and systems for controlling plasma glow discharge in a plasma chamber
WO2009110366A1 (en) Plasma processing apparatus
US11133203B2 (en) Plasma processing apparatus
JP7386683B2 (en) Plasma processing equipment and electrode consumption measuring method
JP7466432B2 (en) Plasma processing apparatus and method for measuring consumption amount
JP2016086040A (en) Output inspection method of semiconductor manufacturing apparatus and semiconductor manufacturing apparatus
TW202135163A (en) Plasma processing apparatus and method of measuring temperature of members
JP6986947B2 (en) Substrate processing equipment, temperature control method and temperature control program
JP2021068880A (en) Suction method, placing platform, and plasma processing device
WO2019199641A1 (en) Determining and controlling substrate temperature during substrate processing
TWI819012B (en) Plasma treatment device, plasma state detection method and plasma state detection program
JP2022112927A (en) Abnormality detection method for plasma processing apparatus and plasma processing apparatus
JP2013016534A (en) Plasma etching method and plasma etching device