JP2019033165A - プラズマ処理装置及びプラズマ処理システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1を参照して、プラズマ処理装置1の構成について説明する。
図1に示すように、プラズマ処理装置1は、処理部10と解析部20と入力部30と出力部31と通信インタフェース部(通信IF部)32と処理結果取得部33を有し、これらはバス34を介して相互に接続されている。
処理部10は、プラズマ処理部11と分光器12と制御部13と記憶部14とIF部110とを備えている。プラズマ処理部11は、図2に示すように、真空排気手段(図示せず)で内部を真空に排気されるチャンバ111と、電源(図示せず)により高周波電力が印加されて真空に排気されたチャンバ111の内部にプラズマを発生させる1対の電極112a及び112bと、チャンバ111の内部を外側から観察する窓115と、真空に排気されたチャンバ111の内部にウェハ(試料)114をプラズマ処理するためのプラズマ処理ガスを供給するガス供給器117とを備えている。なお、ガス供給部117は、複数の種類のガス(CF4、CHF3、Ar等)をそれぞれ供給することが可能となっている。
図4に示すように、予測モデル記憶領域16は、予測モデル切換テーブル16−1aと予測モデルテーブル16−2aで構成される。予測モデル切換テーブル16−1aには、予測モデルを切換えに用いる装置状態管理項目(装置状態管理項目欄16−1b)と判定基準(判定基準欄16−1c)と、それぞれの判定基準に合致する場合に利用される予測モデルのID(予測モデルID欄16−1d)が格納される。
図3を参照して、制御部14にて行われるAPCの処理の例について説明する。
ウェハ114のプラズマ処理が完了すると、APCを実行するように設定されている場合には、制御部13は予測モデル切換えの判定を行う(S101)。
前述の予測及び制御処理を行う場合には、生産工程でプラズマ処理装置1を用いて複数のウェハ114を順次プラズマ処理する前の段階で予め装置管理者によって、予測モデルの切換えに用いる装置状態管理項目や判定基準、予測モデルの計算式を入力する必要がある。
装置管理者は、切換え項目欄D101で、予測モデルを切換えに用いる装置状態管理項目や判定基準を入力し、予測モデル欄D102にて分光モニタ値の算出に用いる波長や予測モデルの計算式を入力する。入力後、予測のみを行う場合はD103にて指示し、APCを行う場合は、D104にて指示をする。
予測のみを行った場合の例が、D200である。ここでは、処理結果指標の実測値と予測値を合わせて表示している。また、予測に用いた予測モデルを該当する区間について表示している。例えば、今回のようにウェハ114の処理回数の前半と後半で、装置状態の変化に起因する処理結果指標の変化のトレンドが異なる場合には、前半と後半で異なる予測モデルを用いることで予測精度を向上できる。例えば、図9に示すように、前半で予測モデル1を用い、後半で予測モデル2を用いる。
図1に示すように、解析部20は、演算部21と記憶部22とIF部24を有する。記憶部22は、処理履歴記憶領域23と解析結果記憶領域24とを備えている。処理履歴記憶領域23には、プラズマ処理をしたウェハごとに、プラズマ処理中に分光器12で計測された分光モニタ値と、そのときの装置状態管理項目の値と、計測装置で計測された処理結果指標の値を特定する情報が格納される。
実施例による解析処理は、プラズマを用いてウェハ114を加工するプラズマ処理において、処理結果指標を予測する予測モデルの切換えに用いる装置状態管理項目とその判定基準の閾値を特定する。
生産工程でプラズマ処理装置1を用いて複数のウェハ114を順次プラズマ処理する前の段階として、プラズマ処理装置1を扱う装置管理者が、予測に用いる装置状態管理項目とその判定基準の閾値と予測モデルを作成するために、解析部20において解析処理を実行する。
図10に示すような表示画面D400上で装置管理者が解析対象となる波長(D401)と装置状態管理項目(D402)を入力し、解析処理の実行を指示する(D403)と解析部20は解析処理を行う。
S201では、演算部21は、図10に示す表示画面400上で装置管理者によって入力された波長と装置管理項目を取得する。入力された装置管理項目については、その閾値の候補を設定する。例えば、装置管理項目の最大値と最小値の間をN分割(N=5、10など)するように閾値の候補を設定する。この閾値の候補と、波長と装置管理項目を用いて、波長と装置管理項目とその閾値の全組合せを作成する。作成した組合せを、解析結果データテーブル24a(図7参照)の波長欄24b、装置状態管理項目欄24c、判定基準閾値欄24dに格納する。解析結果データテーブル24aの各行は、それぞれの組合せを表すことになる。
10 処理部
11 プラズマ処理部
12 分光器
13 制御部
14 装置状態管理部
15 記憶部
16 予測モデル記憶領域
110 IF部
20 解析部
21 演算部
22 記憶部
23 処理履歴記憶領域
24 解析結果記憶領域
210 IF部
30 入力部
31 出力部
32 通信IF部
33 処理結果取得部
34 バス
Claims (8)
- 試料をプラズマ処理するプラズマ処理部と、
前記プラズマ処理を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記プラズマ処理部の状態に基づいて前記プラズマ処理の結果を予測する複数の予測モデルの中から一つを選択し、前記選択された予測モデルを用いて前記プラズマ処理の結果を予測することを特徴とするプラズマ処理装置。 - 前記プラズマ処理部の状態を示す管理値が保持される装置状態管理部を更に備え、
前記制御部は、
前記装置状態管理部に保持された前記管理値の閾値に基づいて前記予測モデルを選択することを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処理装置。 - 前記装置状態管理部は、
前記管理値として前記試料のプラズマ処理回数を保持することを特徴とする請求項2に記載のプラズマ処理装置。 - 前記制御部は、
前記前記プラズマ処理の結果として前記試料上に形成されたパターンの寸法を予測することを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処理装置。 - 前記プラズマ処理結果を予測した予測値を前記予測モデルに対応させて表示する出力部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処理装置。
- 前記プラズマ処理の結果における過去の履歴と発光データにおける過去の履歴とが記憶される記憶部を更に備え、
前記制御部は、
前記プラズマ処理の結果における過去の履歴と前記発光データにおける過去の履歴との相関に基づいて前記管理値の閾値を求めることを特徴とする請求項2に記載のプラズマ処理装置。 - 検査装置により前記プラズマ処理の結果の指標を取得する処理結果取得部を更に備え、
前記制御部は、
前記指標に基づいて前記予測モデルを選択することを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処理装置。 - 試料をプラズマ処理するプラズマ処理部と、
前記プラズマ処理を制御する制御部と、前記プラズマ処理部の状態を示す管理値を保持する装置状態管理部を有する処理部とを備え、
前記プラズマ処理部と前記処理部とがネットワークを介して接続されたプラズマ処理システムにおいて、
前記制御部は、
前記管理値の閾値に基づいて前記プラズマ処理の結果を予測する複数の予測モデルの中から一つを選択し、
前記選択された予測モデルを用いて前記プラズマ処理の結果を予測することを特徴とするプラズマ処理システム。
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