JP3692047B2 - Semiconductor manufacturing method and apparatus - Google Patents

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JP3692047B2 JP2001077522A JP2001077522A JP3692047B2 JP 3692047 B2 JP3692047 B2 JP 3692047B2 JP 2001077522 A JP2001077522 A JP 2001077522A JP 2001077522 A JP2001077522 A JP 2001077522A JP 3692047 B2 JP3692047 B2 JP 3692047B2
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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体の製造方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造工程において、例えばゲート構造をドライエッチングプロセスにて作成する場合、プロセスガスを処理チャンバ内に導入してプラズマを形成し、ドライエッチングプロセスを行っている。
【0003】
このドライエッチングプロセスを行う場合、プロセスガスを処理チャンバ内に導入する際の圧力を正確に制御することが、特に微細構造のデバイスを製作するうえで非常に重要である。
【0004】
例えば、特開平5−13544号公報に記載されているように、半導体製造装置の処理室の圧力測定には、隔膜真空計(「キャパシタンスマノメータ」とも呼ばれる)が使用されている。
【0005】
この隔膜真空計は、隔膜が圧力を受けることによって生じた変形量を測定することによってガスの圧力を測定するものである。そして、この隔膜真空計は、原理的に、測定するガスの種類によらず感度が一定であることが知られているため、広く半導体製造プロセスにおける圧力測定に使用されている。
【0006】
この隔膜真空計の内部を真空排気し、隔膜真空計の最低検出圧力よりも低い圧力に保持した状態で、隔膜真空計の指示値がゼロを示すようにオフセット調整をしている。
【0007】
このようなオフセット調整を行うことにより、隔膜真空計の指示値全体がドリフトしてしまうような変動の影響を回避している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術においては、上述したように、最低検出圧力より低い圧力での調整は行っているものの、真空計の指示値の感度が、測定圧力によって変動してしまうことについては、全く認識されておらず、上記のようなオフセット調整のみでは、様々な圧力範囲での正確な圧力測定は困難である。
【0009】
つまり、本願発明者により、実際に、半導体製造プロセスで長期間使用された隔膜真空計の圧力感度を較正してみると、真空計の感度が測定圧力によって、変動が生じていることがわかった。
【0010】
較正には、スピニングロータゲージを基準真空計として使用した。スピニングロータゲージは、日本真空工業会の技術委員会が平成12年3月に発行した「高真空圧力トレーサビリティ・ワーキング活動報告書」に記載されているように、二次標準真空計として検討されている真空計であり、圧力測定感度の不確かさが、数%以内であることが報告されている。
【0011】
スピニングロータゲージ及び隔膜真空計を処理チャンバに取り付けて、隔膜真空計の較正を行った。処理室に圧力計として隔膜真空計を取り付け、基準真空計としてスピニングロータゲージを取り付けた。
【0012】
そして、処理ガスとしてアルゴンガスを使用し、そのときの隔膜真空計とスピニングロータゲージの圧力指示値を記録した。アルゴンガスの流量を変えることによって、様々な圧力範囲における指示値の変動を調べた。
【0013】
まず、隔膜真空計として新品のものを取り付けた装置において測定を行った。その結果を、図5に示す。
【0014】
図5の○印は新品の隔膜真空計の計測結果Aをプロットしたものであるが、約2Paまでの圧力において、新品の隔膜真空計の指示値はスピニングロータゲージの指示値に対して、約4%の変動しか示さなかった。
【0015】
次に、製造プロセスにより約10万回使用した隔膜真空計を取り付けた装置において、上述と同様な較正を行い、図5の□印(黒い四角印)のプロットで示されるような計測結果を得た。
【0016】
この長期間使用された真空計の計測結果は、約2Pa付近では、隔膜真空計のスピニングロータゲージに対する指示値のずれは約4%以内に収まっていたが、圧力が低くなるにつれて、隔膜真空計の指示値は、スピニングロータゲージの指示値より低い値を示す傾向があることを見いだすことが出来た。
【0017】
約0.1Paにおいては、指示値のずれが、約2Paのときに比べて約27%も落ち込んでしまうことがわかった。
【0018】
しかしながら、このようなずれが、スピニングロータゲージの感度変動によって見掛け上引き起こされている可能性もあるため、再度、新品の隔膜真空計に対する較正を行った。
【0019】
図5の×印は、その結果Bをプロットしたものであるが、新品の隔膜真空計のずれは、スピニングロータゲージの指示値に対して、最初の実験と同様にやはり約4%以内に収まっていた。
【0020】
このことから、黒い□印のプロットで示されている約10万回使用した隔膜真空計の指示値の落ち込みは、スピニングロータゲージの感動変動によって起きているものではなく、隔膜真空計自身の指示値が落ち込んでいることによるものであることが確認できた。
【0021】
この隔膜真空計の圧力による感度変動は、隔膜真空計の隔膜表面にプロセス中に生じる反応生成物などが付着堆積し、これにより、隔膜全体の応力特性が変動したり、また隔膜が酸化するなどして隔膜自身の応力特性が変動することにより生じていることが考えられる。
【0022】
このような感度変動のメカニズムによって、特に隔膜の応力変形が小さくなる、低圧力時の測定において、指示値のずれが大きくなっていると考えられる。
【0023】
このような指示値のずれが生じると、半導体デバイス生産において深刻な問題が生じる。
【0024】
例えば、半導体デバイスのゲート構造をエッチングプロセスによって製作する場合、処理室内の圧力が約0.2Pa前後になるように、プロセスガスが処理室内に導入される。
【0025】
エッチング装置の隔膜真空計が新品である場合には、比較的正確な圧力でプロセスガスが導入されて、プロセスが実行されるが、ウエハを10万枚程度の処理に使用された隔膜真空計の場合には、この隔膜真空計の指示値は、約15%程度も真値より落ち込んでいるために、実際には約15%高い圧力で、プロセスガスが導入されてしまう。
【0026】
また、ゲートプロセスなどにおいては、エッチング形状を向上させるために、プロセスガスに酸素などのガスを微量に添加するプロセスが行われているが、この添加量の最適値は、プロセス時の圧力によって変えなければならない。もし、圧力測定値が真値から大きく変動していると、ガスの添加量が適切でないために形状特性が悪化するという問題が生じる。
【0027】
特に、0.13μm以下の微細構造を持ったデバイスの製造を行う際に、このようなプロセス圧力のずれが生じると、歩留まりの低下や、製作不良を引き起こす原因となる。
【0028】
従来技術においては、このような圧力計の指示値が変動していることの認識が全くなされていなかっために、圧力計の指示値に経時変化が生じていても、オフセット調整が行われるのみであり、計測値の圧力変動に対する有効な対策を取ることが出来ず、歩留まり低下や製作不良を引き起こしてしまっていた。
【0029】
そのために、デバイス価格の上昇の原因となり、デバイス市場における価格競争力の低下という問題につながってしまっていた。
【0030】
本発明の目的は、圧力変動による圧力計の感度変動を正確に較正し、様々な圧力範囲で正確な圧力測定を行って、製造処理を行い得る半導体の製造方法及び装置を実現することである。
【0031】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。
(1)被処理物の処理を行う処理室内に処理ガスを導入し、圧力検出器により処理室内の圧力を測定し、測定した圧力値に基づいて、処理室内の圧力を制御して、製造処理を行う、半導体の製造方法において、上記圧力検出器の指示値が基準値Psを示すように、処理ガスを基準容積Vs内に充填し、上記充填したガスを比較容積Vc内に放出し、比較容積Vcと基準容積Vsにおける圧力Pcを上記圧力検出器にて計測し、上記圧力検出器により検出した圧力値Pcと、上記基準値Psと、Vc/Vsとから較正式を演算し、上記圧力検出器の検出圧力変動による感度変動を較正するための感度劣化係数kを求め、当該感度劣化係数kと上記較正式とを用いて、上記圧力検出器の圧力検出値を感度較正し、上記較正した圧力値に基づいて、上記処理室内の圧力を制御して、半導体の製造処理を行う。
【0032】
(2)好ましくは、上記(1)において、上記較正した圧力値に基づいて、上記処理ガスの上記処理室内への流量を制御することにより、上記処理室内の圧力を制御する。
【0033】
(3)また、好ましくは、上記(1)において、上記較正した圧力値に基づいて、上記処理室内から排出するガスの流量を制御することにより、上記処理室内の圧力を制御する。
【0034】
(4)被処理物の処理を行う処理室と、上記処理室内の圧力を測定する圧力検出器と、上記処理室内及び圧力検出器に処理ガスを導入するガス導入手段と、上記処理室内及び圧力検出器内のガスを排出するガス排出手段と、上記圧力検出器により測定された圧力値に基づいて、上記ガス導入手段、ガス排出手段を制御して処理室内の圧力を調整して、製造処理を行う制御手段とを有する半導体の製造装置において、上記制御手段は、上記圧力検出器の指示値が基準値Psを示すように、上記ガス導入手段を制御して、処理ガスを基準容積Vs内に充填し、この充填したガスを比較容積Vc内に放出し、比較容積Vcと基準容積Vsにおける圧力Pcを上記圧力検出器にて計測させ、上記圧力検出器により検出した圧力値Pcと、上記基準値Psと、Vc/Vsとから較正式を演算し、上記圧力検出器検出圧力変動による感度変動を較正するための感度劣化係数kを求め、当該感度劣化係数kと上記較正式とを用いて、上記圧力検出器の圧力検出値を感度較正し、較正した圧力値に基づいて、上記ガス導入手段又はガス排出手段を制御して上記処理室内の圧力を調整して、半導体の製造処理を行う。
【0035】
(5)好ましくは、上記(4)において、上記制御手段の内部に記憶手段を備え、当該記憶手段に上記算出された感度劣化係数kを格納する。
(6)被処理物の処理を行う処理室内に処理ガスを導入し、圧力検出器により処理室内の圧力を測定し、測定した圧力値に基づいて、処理室内の圧力を制御して、製造処理を行い、半導体を製造する半導体の製造制御プログラムにおいて、上記圧力検出器の指示値が基準値Psを示すように、処理ガスを基準容積Vs内に充填し、上記充填したガスを比較容積Vc内に放出し、比較容積Vcと基準容積Vsにおける圧力Pcを上記圧力検出器にて計測し、上記圧力検出器により検出した圧力値Pcと、上記基準値Psと、Vc/Vsとから較正式を演算し、上記圧力検出器の検出圧力変動による感度変動を較正するための感度劣化係数kを求め、
当該感度劣化係数kと上記較正式とを用いて、上記圧力検出器の圧力検出値を感度較正し、上記較正した圧力値に基づいて、上記処理室内の圧力を制御して、半導体の製造処理を行う。
(7)好ましくは、上記(1)において、上記圧力検出器の検出圧力変動による感度変動は、経時劣化による感度変動である。
【0036】
本発明によれば、圧力計測器の指示値のずれが問題にならない程度に小さくなっている高圧力範囲において、既知の体積を持つ空間にガスを充填する。このときの圧力を計測しておき、このガスを体積が数十倍以上に大きな処理室内に放出して、低圧での圧力を計測する。そして、高圧力時の計測値を基にして、低圧力時の計測値を計算し、これを基にして実測した低圧力時の値を較正する。
【0037】
これらのモニタリング結果をもとにして、プロセスの終了時期の判定や、反応状態を制御することにより、微細構造の製作を、高い信頼性で行うことを可能にする。
【0038】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態である半導体の製造装置であるエッチング装置の概略構成図である。
【0039】
この一実施形態は、例えば金属薄膜のエッチング処理を行う装置として、マイクロ波プラズマ装置を使用した場合の例である。
【0040】
図1において、エッチング装置の処理室100の中のウエハ102にエッチング処理を行う。処理ガス103は流量が調節されて処理室100へ導かれ、処理室100内に導入される高周波やマイクロ波などによってプラズマ化され、ウエハ102がエッチングされる。
【0041】
このとき、処理ガス103とともに、ウエハ102や処理室100内面や内部の部品などが化学反応を起こしたことによって生じる反応生成ガスなどは可変流量バルブ105を通って、ポンプ109により排気される。
【0042】
ここで、処理室100内部の圧力は圧力計(真空計)106によって計測されている。
【0043】
圧力計106の計測値が所望の圧力、例えば、2Paに保たれるように、可変流量バルブ105のコンダクタンスが調節されている。この可変流量バルブ105の動作制御は、マイクロ波や高周波の制御等も含めて、システム制御装置110により実行されている。
【0044】
圧力計106には、一般的に隔膜真空計が使用されている。隔膜真空計とは、上述したように、隔膜に作用する圧力によって、隔膜が変形した量を計測して圧力を測定するものである。
【0045】
約数Pa前後の圧力を測定できる真空計には、隔膜真空計の他にも電離真空計や、スピニングロータゲージなどがあるが、これらはいずれも、測定するガスの種類によって感度が変わってしまう性質がある。
【0046】
このため、様々な種類のプロセスガスを使用している半導体製造プロセスでは、安定した測定が困難であり、あまり使用されていない。
【0047】
一方、隔膜真空計は、ガスの種類によらず、隔膜の変形量は圧力にのみ依存するという特長があるために、広く半導体プロセスに使用されている。
【0048】
しかしながら、上述したように、実際のデバイスの生産プロセスにおいては、隔膜真空計を長時間使用していると、その感度が圧力によって変動している。
【0049】
このような隔膜真空計の圧力変動を較正するために、本発明の一実施形態においては、以下のような方法を行う。
【0050】
図2は、隔膜真空計の圧力変動を較正するための動作フローチャートである。この動作プログラムは、システム制御装置110内又は外部の記憶手段により記憶されており、これに基づいて、システム制御装置110がバルブ105等の動作制御を行う。
【0051】
まず、図2のステップS100において、定期チェック時か否かを判断する。そして、定期チェック時であれば、ステップS101に進む。
【0052】
つまり、本発明の一実施形態においては、圧力計106が新品であるか長期間使用したものであるかに関係なく較正を行うこととする。
【0053】
ステップS101において、圧力計106(標準体積104がVs)や処理室102(体積Vc)の内部を排気して、圧力計106の測定感度以下の高真空状態にする。
【0054】
次に、ステップS102において、圧力計106のゼロ点修正を行い、指示値全体のドリフト量をゼロにする。
【0055】
続いて、ステップS103において、ガスバルブ101を開けて、処理ガス103として、例えばアルゴンガスなどの不活性ガスを処理室100に導入する。そして、ステップS104で、このときの圧力を圧力計106で測定し、隔膜真空計であれば例えば12Pa導入する。このときの圧力計106の指示値をPsとする。このとき、隔離バルブ111をあけて、標準圧力計108により、圧力計106の圧力計測値が正確か否かのチェックを行う。
【0056】
次に、ステップS105において、処理ガスバルブ101や隔離バルブ107、111を閉じて、処理室102内部を高真空状態まで排気する。そして、ステップS106において、可変流量バルブ105を完全に閉じた後、隔離バルブ107を開け、圧力計内部に封止されていた圧力Ps(規準値)のガスを処理室102内に放出する。このときの処理室102内の圧力をPcとする。
【0057】
ここで、圧力計106内部の体積は一定であり、この体積を標準体積104としてVs(基準容積)とし、処理室102の体積をVc(比較容積)とする。
【0058】
圧力計106内部に封止されていた圧力Ps、体積Vsのガスを、処理室102へ放出させて、圧力Pc、体積Vc+Vsになったわけであるが、このときには以下の(1)式が成立する。
Pc=Ps /(1+Vc/Vs) −−−(1)
隔膜真空計106の大きさや、それを隔離バルブ107に取り付けている配管の体積などを含めて、Vsは約1リットル程度である。
【0059】
また、処理室102の体積をVcとするが、この大きさは約100リットル程度である。
【0060】
これらを考慮すると、最初にPsとして12Paのガスを封止した場合、(1)式より、Pcの値は0.119Paになる。
【0061】
ところで、図5に示されるように、使用品の隔膜真空計の指示値は、約1.5Paを越えると新品の真空計とほぼ同じ値を示しており、プロセスに問題無い程度に、正しい値であることがわかっている。
【0062】
そこで、この値をもとに計算されたPcの値0.119Paもまた、プロセスに問題無い程度に正しい値であるとみなせる。
【0063】
一方、実際に使用品の隔膜真空計で計測されたPcの値をPmとすると、図5に示したグラフにより、新品に比べて計測値は約27%低下しており、プロセスを行うに不十分な誤差を含んでしまっている。
【0064】
そこで、この値を、計算されたPcの値0.119Paと比較することによって、較正することができる。
【0065】
例えば、図5に示した使用品の較正結果によりえられた曲線の形を次式(2)で表すことができる。
R=S−exp(−k・P) −−−(2)
ここで、Rは縦軸のマノメータ指示値/スピニングRゲージ指示値、Pは横軸のスピニングRゲージ指示値、Sは圧力が充分に高いときのRの値(図5では1.05とする)、kは感度劣化係数とする。
【0066】
この式(2)で表される曲線は、使用品の隔膜真空計106の較正曲線として使用できる。
【0067】
この場合、Rの代わりにPm/Pcを、Pの代わりに較正圧力Pcを代入すれば、次式(3)となる。
【0068】
Pm/Pc=S−exp(−k・Pc) −−−(3)
隔膜真空計106の較正方法として、例えば、計算されたPcの値0.119Paに対し、実際に測定されたPmの値が0.008Paであったとすると、(3)式では、感度劣化係数kは8.18と計算される。
【0069】
このkの値と、(3)式を用いることで、以降実際に測定される隔膜真空計106の値を、正しい値へと換算することが可能である。
【0070】
つまり、ステップS107において、圧力計106で圧力を測定し、ステップS108で感度劣化係数kを算出し、システム制御装置110内のメモリ等に格納する。
【0071】
そして、ステップS109において、真空計106からシステム制御装置110へ送られてくる測定値を、(3)式を用いて較正し、その値を真の圧力とみなして、処理室102内の圧力制御に用いる。
【0072】
この圧力制御は、システム制御装置110により行われるが、処理ガスバルブ101の開度を制御することにより行うこともできるし、可変流量バルブ105の開度を制御することにより行うこともできる。
【0073】
なお、(3)式による較正を、真空計106からの圧力値に対して行う代わりに、プロセスのレシピ中にある圧力の設定値に対して行っても良い。この場合には、圧力計106からの値をそのままシステム制御装置110にて使用することになる。
【0074】
また、標準圧力計108としては、例えば、上述したスピニングロータゲージや、あるいは新品の隔膜真空計を使用する。
【0075】
通常のプロセス中や、装置待機時には、内部を高真空状態に排気しておき、隔離バルブ111を閉めておくことにより、反応生成物などが標準圧力計108の内部に入り込んで、感度変動を起こさないようにする。
【0076】
圧力計106の較正を行うときに、隔離バルブ111を開け、処理ガス103としてアルゴンガスなどを適量導入し、処理室102内部の圧力を一定にしたときの圧力計106の指示値を、標準圧力計108の指示値に対して較正する。
【0077】
以上のような較正手順を用いて、算出された圧力値に対して、圧力値を制御して、半導体ディバイスのゲート構造をエッチングプロセスにより製作する。
【0078】
次に、上記エッチングプロセスにより加工されたゲート構造の例を示す。
【0079】
図3は、ゲート加工形状の一例の断面図である。
【0080】
図3において、キャップマスク301の上方から、プラズマにより生成されたエッチングイオンやラジカルなどが、その下のポリシリコン302層へ衝突し、エッチング反応が進むことによって、図3のような形状のゲート構造が、シリコン303層の上に形成される。
【0081】
キャップマスク301の幅を幅X304、ポリシリコン302が下地のシリコン303層と接する部分の幅を幅Y305と定義する。幅Yと幅Xとが等しくなるようなゲート構造が理想的な構造であるが、実際にプロセスを行うと、Y−Xの値が大きくなり、不良が発生する。
【0082】
Y−Xを太り量と呼ぶことにする。エッチング装置として電子シンクロトロン共鳴(ECR)プラズマエッチング装置を使用し、プロセスガスとして臭化水素および酸素ガスを使用する。
【0083】
臭化水素を80ml/分、流したときに、酸素ガスを数ml/分、程度微量に添加することによって、太り量を小さくすることが可能となり、製作不良を最小限にできるような条件が存在する。
【0084】
その状況を図4に示す。例えば、プロセス中の全圧が0.4Paのときには、酸素を3ml/分、添加すれば、太り量はほぼゼロに抑えることができる。しかしながら、圧力が0.45Paになると、酸素を3ml/分、添加しても、太り量は40nm〜60nmになってしまい、不良品となってしまう。
【0085】
プロセス中の全圧の測定値が、実際の圧力に対して変動してしまうと、微量に添加する酸素ガスの量が適正範囲を超えてしまい、これまで良品を生産できたものが、不良品を生産する条件へと変化してしまうことになる。
【0086】
図5に示したように、隔膜真空計の圧力測定値に感度変動が生じると、このような状況が発生してしまう。
【0087】
そこで、プロセスを開始する前に、上述したような隔膜真空計の較正を行って、正しい圧力に基づいたプロセスが行えるようにする。例えば、毎日定時に行う始業前点検において、プロセス中のプラズマ安定性や、異物発生数の検査を行うときに、上述した隔膜真空計106の較正手順を実施する。
【0088】
あるいは、較正した結果が許容範囲を超えてしまった場合には、圧力計106のメンテナンスや交換等を行うように指示を自動的に出すようにしても良い。
【0089】
このようにすると、例えば、図4の全圧0.2Pa、酸素添加量3ml/分でプロセスを連続して行っている場合、隔膜真空計106の指示値変動によって、太り量が40nmを越えてしまうようなことがない。
【0090】
したがって、不良品を最小限にしてプロセスを進めることが可能となり、歩留りが高く確保でき、生産コストを最小限に抑えることが可能になる。
【0091】
一方、アルミ配線のエッチングプロセスなどでは、約1〜2Pa程度の圧力でプロセスを行っているものがあり、この圧力領域では、圧力計の感度変動は、問題無いレベルであるので、このような構造をエッチングするときには、上述したような較正手段を行う必要はない。
【0092】
ところで、本発明の一実施形態ではゲート構造特有の問題を示したが、他にもメタルゲート構造などがある。また、ゲートプロセス以外のメタル配線構造のエッチングや、絶縁膜のエッチングにおいても、同様な圧力較正による微細加工プロセスが必要となるプロセスがある。
【0093】
また、本発明の一実施形態ではドライエッチングプロセスを例に説明しているが、CVDプロセス及びスパッタリングプロセスでも同様な方式で、プロセスを進めることが可能である。
【0094】
いずれのプロセスにおいても、同様な方式でガス分析を行い、プロセスを制御し、生産が行える。
【0095】
また、上述した例においては、標準圧力計108及び隔離バルブ111を設けるように較正したが、これらは必ずしも必要とするものでは無く、省略することも可能である。
【0096】
【発明の効果】
本発明によれば、圧力変動による圧力計の感度変動を正確に較正し、様々な圧力範囲で正確な圧力測定を行って、製造処理を行い得る半導体の製造方法及び装置を実現することができる。
【0097】
また、エッチングプロセスの制御がより正確に行えるので、これまでより微細な構造を持つデバイスの製作が可能になる。
【0098】
また、歩留りが向上することによる生産コストの低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である半導体製造装置の概略構成図である。
【図2】図1の例における動作フローチャートである。
【図3】ゲート構造及び太り量による不良の一例を示す図である。
【図4】エッチング不良発生の条件の例を示すグラフである。
【図5】マノメータ指示値の較正結果を示すグラフである。
【符号の説明】
101 処理ガスバルブ
102 ウエハ
103 処理ガス
105 可変流量バルブ
106 圧力計
107、111 隔離バルブ
108 標準圧力計
109 ポンプ
110 システム制御装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor manufacturing method and apparatus.
[0002]
[Prior art]
In a semiconductor device manufacturing process, for example, when a gate structure is formed by a dry etching process, a dry etching process is performed by introducing a process gas into a processing chamber to form plasma.
[0003]
When performing this dry etching process, it is very important to accurately control the pressure at which the process gas is introduced into the processing chamber, particularly in fabricating a microstructured device.
[0004]
For example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-13544, a diaphragm vacuum gauge (also called “capacitance manometer”) is used for pressure measurement in a processing chamber of a semiconductor manufacturing apparatus.
[0005]
This diaphragm vacuum gauge measures the pressure of gas by measuring the amount of deformation caused by the diaphragm receiving pressure. This diaphragm vacuum gauge is known in principle to have a constant sensitivity regardless of the type of gas to be measured, and is therefore widely used for pressure measurement in semiconductor manufacturing processes.
[0006]
The inside of the diaphragm vacuum gauge is evacuated, and the offset is adjusted so that the indicated value of the diaphragm vacuum gauge indicates zero in a state where the pressure is lower than the lowest detection pressure of the diaphragm vacuum gauge.
[0007]
By performing such an offset adjustment, the influence of fluctuation that causes the entire indication value of the diaphragm vacuum gauge to drift is avoided.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional technology, as described above, although adjustment is performed at a pressure lower than the minimum detection pressure, it is completely recognized that the sensitivity of the indicated value of the vacuum gauge varies depending on the measurement pressure. However, accurate pressure measurement in various pressure ranges is difficult only by the offset adjustment as described above.
[0009]
In other words, the inventors of the present application actually calibrated the pressure sensitivity of the diaphragm vacuum gauge used for a long time in the semiconductor manufacturing process, and found that the sensitivity of the vacuum gauge fluctuated depending on the measured pressure. .
[0010]
A spinning rotor gauge was used as a reference vacuum gauge for calibration. Spinning rotor gauge has been studied as a secondary standard vacuum gauge as described in the "High Vacuum Pressure Traceability Working Activity Report" issued in March 2000 by the Technical Committee of the Japan Vacuum Industry Association. It is reported that the uncertainty of pressure measurement sensitivity is within several percent.
[0011]
A spinning rotor gauge and diaphragm gauge were attached to the processing chamber to calibrate the diaphragm gauge. A diaphragm vacuum gauge was attached to the processing chamber as a pressure gauge, and a spinning rotor gauge was attached as a reference vacuum gauge.
[0012]
Then, argon gas was used as the processing gas, and pressure indication values of the diaphragm vacuum gauge and the spinning rotor gauge at that time were recorded. By changing the flow rate of argon gas, the fluctuation of the indicated value in various pressure ranges was examined.
[0013]
First, the measurement was performed in an apparatus equipped with a new diaphragm vacuum gauge. The result is shown in FIG.
[0014]
The circle mark in FIG. 5 is a plot of the measurement result A of a new diaphragm vacuum gauge. At a pressure up to about 2 Pa, the new diaphragm vacuum gauge indicated value is approximately equal to the spinning rotor gauge indicated value. Only 4% variation was shown.
[0015]
Next, in the device equipped with the diaphragm vacuum gauge used about 100,000 times by the manufacturing process, the same calibration as described above is performed, and the measurement result as shown by the plot of □ (black square mark) in FIG. 5 is obtained. It was.
[0016]
The measurement result of the vacuum gauge used for a long time showed that the deviation of the indicated value of the diaphragm vacuum gauge from the spinning rotor gauge was within about 4% at around 2 Pa, but as the pressure decreased, the diaphragm vacuum gauge It has been found that the indicated value tends to be lower than the indicated value of the spinning rotor gauge.
[0017]
It was found that at about 0.1 Pa, the deviation of the indicated value dropped by about 27% compared to about 2 Pa.
[0018]
However, since such a deviation may be apparently caused by the sensitivity fluctuation of the spinning rotor gauge, the new diaphragm vacuum gauge was again calibrated.
[0019]
The X mark in FIG. 5 is a plot of the result B, but the deviation of the new diaphragm gauge is still within about 4% of the indicated value of the spinning rotor gauge as in the first experiment. It was.
[0020]
For this reason, the drop in the reading of the diaphragm vacuum gauge used about 100,000 times indicated by the black square plot is not caused by the moving fluctuation of the spinning rotor gauge, but is indicated by the diaphragm vacuum gauge itself. It was confirmed that this was due to the drop in value.
[0021]
Sensitivity fluctuations due to the pressure of the diaphragm vacuum gauge are caused by deposition of reaction products generated during the process on the diaphragm surface of the diaphragm vacuum gauge, resulting in fluctuations in the stress characteristics of the entire diaphragm, oxidation of the diaphragm, etc. It can be considered that this is caused by fluctuations in the stress characteristics of the diaphragm itself.
[0022]
It is considered that due to the sensitivity fluctuation mechanism, the stress deformation of the diaphragm is reduced, and the deviation of the indicated value is increased in the measurement at low pressure.
[0023]
When such a deviation of the indicated value occurs, a serious problem occurs in semiconductor device production.
[0024]
For example, when a gate structure of a semiconductor device is manufactured by an etching process, a process gas is introduced into the processing chamber so that the pressure in the processing chamber is about 0.2 Pa.
[0025]
When the diaphragm vacuum gauge of the etching apparatus is new, the process gas is introduced at a relatively accurate pressure and the process is executed. However, the diaphragm vacuum gauge used for processing about 100,000 wafers is used. In this case, since the indicated value of the diaphragm gauge is about 15% lower than the true value, the process gas is actually introduced at a pressure higher by about 15%.
[0026]
In addition, in the gate process and the like, a process of adding a small amount of gas such as oxygen to the process gas is performed in order to improve the etching shape. The optimum value of this addition amount varies depending on the pressure during the process. There must be. If the measured pressure value greatly fluctuates from the true value, there is a problem that the shape characteristics deteriorate due to an inappropriate gas addition amount.
[0027]
In particular, when manufacturing a device having a fine structure of 0.13 μm or less, if such a process pressure shift occurs, it may cause a decrease in yield and a manufacturing defect.
[0028]
In the prior art, since there is no recognition that the indicated value of the pressure gauge fluctuates, even if the indicated value of the pressure gauge changes over time, only offset adjustment is performed. In other words, effective measures against pressure fluctuations in measured values could not be taken, resulting in yield reduction and production defects.
[0029]
As a result, the price of devices has increased, leading to the problem of reduced price competitiveness in the device market.
[0030]
An object of the present invention is to realize a semiconductor manufacturing method and apparatus that can accurately calibrate pressure gauge sensitivity fluctuations due to pressure fluctuations, perform accurate pressure measurement in various pressure ranges, and perform manufacturing processing. .
[0031]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
(1) A processing gas is introduced into a processing chamber for processing an object to be processed, the pressure in the processing chamber is measured by a pressure detector, and the pressure in the processing chamber is controlled based on the measured pressure value, thereby producing a process. In the semiconductor manufacturing method, the processing gas is filled into the reference volume Vs so that the indicated value of the pressure detector indicates the reference value Ps, the filled gas is discharged into the comparison volume Vc, and the comparison is performed. The pressure Pc in the volume Vc and the reference volume Vs is measured by the pressure detector, a calibration formula is calculated from the pressure value Pc detected by the pressure detector, the reference value Ps, and Vc / Vs, and the pressure A sensitivity deterioration coefficient k for calibrating the sensitivity fluctuation due to the detection pressure fluctuation of the detector is obtained, the pressure detection value of the pressure detector is calibrated using the sensitivity deterioration coefficient k and the calibration equation, and the calibration is performed. Based on the pressure value By controlling the pressure of the inner, performing semiconductor manufacturing processes.
[0032]
(2) Preferably, in (1), the pressure in the processing chamber is controlled by controlling the flow rate of the processing gas into the processing chamber based on the calibrated pressure value.
[0033]
(3) Preferably, in (1), the pressure in the processing chamber is controlled by controlling the flow rate of the gas discharged from the processing chamber based on the calibrated pressure value.
[0034]
(4) A processing chamber for processing an object to be processed, a pressure detector for measuring the pressure in the processing chamber, a gas introduction means for introducing a processing gas into the processing chamber and the pressure detector, the processing chamber and the pressure Based on the pressure value measured by the pressure detector and the gas discharge means for discharging the gas in the detector, the gas introduction means and the gas discharge means are controlled to adjust the pressure in the processing chamber, and the manufacturing process In the semiconductor manufacturing apparatus having the control means, the control means controls the gas introduction means so that the indicated value of the pressure detector indicates the reference value Ps, so that the processing gas is contained in the reference volume Vs. The filled gas is discharged into the comparison volume Vc, the pressure Pc in the comparison volume Vc and the reference volume Vs is measured by the pressure detector, the pressure value Pc detected by the pressure detector, A reference value Ps; A calibration equation is calculated from Vc / Vs, a sensitivity deterioration coefficient k for calibrating the sensitivity fluctuation due to the pressure fluctuation detected by the pressure detector is obtained, and the pressure detection is performed using the sensitivity deterioration coefficient k and the calibration expression. The pressure detection value of the chamber is subjected to sensitivity calibration, and based on the calibrated pressure value, the gas introduction means or the gas discharge means is controlled to adjust the pressure in the processing chamber to perform the semiconductor manufacturing process.
[0035]
(5) Preferably, in the above (4), a storage means is provided inside the control means, and the calculated sensitivity deterioration coefficient k is stored in the storage means.
(6) A processing gas is introduced into a processing chamber for processing an object to be processed, the pressure in the processing chamber is measured by a pressure detector, and the pressure in the processing chamber is controlled based on the measured pressure value, so that the manufacturing process is performed. In the semiconductor manufacturing control program for manufacturing the semiconductor, the processing gas is filled in the reference volume Vs so that the indicated value of the pressure detector indicates the reference value Ps, and the filled gas is filled in the comparison volume Vc. The pressure Pc in the comparison volume Vc and the reference volume Vs is measured by the pressure detector, and the calibration equation is calculated from the pressure value Pc detected by the pressure detector, the reference value Ps, and Vc / Vs. Calculating a sensitivity deterioration coefficient k for calibrating the sensitivity variation due to the pressure variation detected by the pressure detector,
Using the sensitivity deterioration coefficient k and the calibration equation , the pressure detection value of the pressure detector is subjected to sensitivity calibration, and the pressure in the processing chamber is controlled based on the calibrated pressure value, thereby manufacturing the semiconductor. I do.
(7) Preferably, in (1) above, the sensitivity fluctuation due to the detected pressure fluctuation of the pressure detector is a sensitivity fluctuation due to deterioration over time.
[0036]
According to the present invention, a gas having a known volume is filled with a gas in a high pressure range where the deviation of the indicated value of the pressure measuring instrument is small enough not to cause a problem. The pressure at this time is measured, and this gas is discharged into a processing chamber whose volume is several tens of times or more, and the pressure at a low pressure is measured. And based on the measured value at the time of high pressure, the measured value at the time of low pressure is calculated, and based on this, the value measured at the time of low pressure is calibrated.
[0037]
Based on these monitoring results, it is possible to manufacture the microstructure with high reliability by determining the end time of the process and controlling the reaction state.
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an etching apparatus which is a semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
[0039]
This embodiment is an example in which a microwave plasma apparatus is used as an apparatus for performing an etching process on a metal thin film, for example.
[0040]
In FIG. 1, an etching process is performed on a wafer 102 in a processing chamber 100 of an etching apparatus. The processing gas 103 is guided to the processing chamber 100 with the flow rate adjusted, and is converted into plasma by a high frequency or microwave introduced into the processing chamber 100, and the wafer 102 is etched.
[0041]
At this time, the reaction product gas generated by the chemical reaction of the wafer 102, the inner surface of the processing chamber 100, and the internal components with the processing gas 103 is exhausted by the pump 109 through the variable flow valve 105.
[0042]
Here, the pressure inside the processing chamber 100 is measured by a pressure gauge (vacuum gauge) 106.
[0043]
The conductance of the variable flow valve 105 is adjusted so that the measurement value of the pressure gauge 106 is maintained at a desired pressure, for example, 2 Pa. The operation control of the variable flow valve 105 is executed by the system control device 110 including microwave and high frequency control.
[0044]
A diaphragm vacuum gauge is generally used as the pressure gauge 106. As described above, the diaphragm vacuum gauge measures the pressure by measuring the amount of deformation of the diaphragm by the pressure acting on the diaphragm.
[0045]
Vacuum gauges that can measure pressures of about several Pa include ionization vacuum gauges and spinning rotor gauges in addition to diaphragm vacuum gauges, but the sensitivity of each of these changes depending on the type of gas being measured. There is a nature.
[0046]
For this reason, in a semiconductor manufacturing process using various types of process gases, stable measurement is difficult and is not used much.
[0047]
On the other hand, diaphragm vacuum gauges are widely used in semiconductor processes because they have a feature that the amount of deformation of the diaphragm depends only on pressure regardless of the type of gas.
[0048]
However, as described above, in the actual device production process, when the diaphragm vacuum gauge is used for a long time, the sensitivity varies depending on the pressure.
[0049]
In order to calibrate the pressure fluctuation of such a diaphragm gauge, the following method is performed in one embodiment of the present invention.
[0050]
FIG. 2 is an operation flowchart for calibrating the pressure fluctuation of the diaphragm vacuum gauge. This operation program is stored in the system control device 110 or by an external storage means, and based on this, the system control device 110 controls the operation of the valve 105 and the like.
[0051]
First, in step S100 of FIG. 2, it is determined whether or not it is a periodic check. If it is a periodic check, the process proceeds to step S101.
[0052]
That is, in one embodiment of the present invention, calibration is performed regardless of whether the pressure gauge 106 is new or has been used for a long time.
[0053]
In step S101, the pressure gauge 106 (standard volume 104 is Vs) and the inside of the processing chamber 102 (volume Vc) are evacuated to a high vacuum state equal to or lower than the measurement sensitivity of the pressure gauge 106.
[0054]
Next, in step S102, the zero point of the pressure gauge 106 is corrected, and the drift amount of the entire indicated value is made zero.
[0055]
Subsequently, in step S <b> 103, the gas valve 101 is opened, and an inert gas such as argon gas is introduced into the processing chamber 100 as the processing gas 103. In step S104, the pressure at this time is measured by the pressure gauge 106, and if it is a diaphragm vacuum gauge, for example, 12 Pa is introduced. The indicated value of the pressure gauge 106 at this time is Ps. At this time, the isolation valve 111 is opened and the standard pressure gauge 108 checks whether or not the pressure measurement value of the pressure gauge 106 is accurate.
[0056]
Next, in step S105, the processing gas valve 101 and the isolation valves 107 and 111 are closed, and the inside of the processing chamber 102 is exhausted to a high vacuum state. In step S106, after the variable flow valve 105 is completely closed, the isolation valve 107 is opened, and the gas having the pressure Ps (reference value) sealed in the pressure gauge is released into the processing chamber 102. The pressure in the processing chamber 102 at this time is Pc.
[0057]
Here, the volume inside the pressure gauge 106 is constant, and this volume is defined as Vs (reference volume) as the standard volume 104, and the volume of the processing chamber 102 is defined as Vc (comparison volume).
[0058]
The gas of pressure Ps and volume Vs sealed inside the pressure gauge 106 is discharged into the processing chamber 102 to become pressure Pc and volume Vc + Vs. At this time, the following equation (1) is satisfied. .
Pc = Ps / (1 + Vc / Vs) --- (1)
Vs is about 1 liter, including the size of the diaphragm vacuum gauge 106 and the volume of piping that is attached to the isolation valve 107.
[0059]
The volume of the processing chamber 102 is Vc, which is about 100 liters.
[0060]
Considering these, when a gas of 12 Pa is initially sealed as Ps, the value of Pc is 0.119 Pa from the equation (1).
[0061]
By the way, as shown in FIG. 5, the indicated value of the diaphragm vacuum gauge used is almost the same as that of a new vacuum gauge when it exceeds about 1.5 Pa, and is correct to the extent that there is no problem in the process. I know that.
[0062]
Therefore, the Pc value 0.119 Pa calculated based on this value can also be regarded as a correct value to the extent that there is no problem in the process.
[0063]
On the other hand, if the value of Pc actually measured by the diaphragm gauge of the product used is Pm, the measured value is about 27% lower than that of the new product according to the graph shown in FIG. It contains enough error.
[0064]
This value can then be calibrated by comparing it with the calculated Pc value of 0.119 Pa.
[0065]
For example, the shape of the curve obtained from the calibration result of the used product shown in FIG. 5 can be expressed by the following equation (2).
R = S−exp (−k · P) −−− (2)
Here, R is the manometer indication value / spinning R gauge indication value on the vertical axis, P is the spinning R gauge indication value on the horizontal axis, and S is the value of R when the pressure is sufficiently high (1.05 in FIG. 5). ), K is a sensitivity degradation coefficient.
[0066]
The curve represented by this equation (2) can be used as a calibration curve for the diaphragm vacuum gauge 106 used.
[0067]
In this case, if Pm / Pc is substituted for R and calibration pressure Pc is substituted for P, the following equation (3) is obtained.
[0068]
Pm / Pc = S−exp (−k · Pc) −−− (3)
As a calibration method of the diaphragm vacuum gauge 106, for example, if the actually measured Pm value is 0.008 Pa with respect to the calculated Pc value of 0.119 Pa, the sensitivity deterioration coefficient k is expressed by the equation (3). Is calculated as 8.18.
[0069]
By using the value of k and the expression (3), it is possible to convert the value of the diaphragm vacuum gauge 106 actually measured thereafter into a correct value.
[0070]
That is, in step S107, the pressure is measured by the pressure gauge 106, and the sensitivity deterioration coefficient k is calculated in step S108 and stored in a memory or the like in the system control apparatus 110.
[0071]
In step S109, the measurement value sent from the vacuum gauge 106 to the system control device 110 is calibrated using the equation (3), and the value is regarded as a true pressure, and the pressure control in the processing chamber 102 is performed. Used for.
[0072]
This pressure control is performed by the system control device 110, but can also be performed by controlling the opening of the processing gas valve 101 or by controlling the opening of the variable flow valve 105.
[0073]
It should be noted that the calibration according to the equation (3) may be performed on the set pressure value in the process recipe instead of the pressure value from the vacuum gauge 106. In this case, the value from the pressure gauge 106 is used in the system control device 110 as it is.
[0074]
Further, as the standard pressure gauge 108, for example, the above-described spinning rotor gauge or a new diaphragm vacuum gauge is used.
[0075]
During a normal process or when the apparatus is on standby, the inside is evacuated to a high vacuum state and the isolation valve 111 is closed, so that reaction products enter the standard pressure gauge 108 and cause sensitivity fluctuations. Do not.
[0076]
When calibrating the pressure gauge 106, the isolation valve 111 is opened, an appropriate amount of argon gas or the like is introduced as the processing gas 103, and the indicated value of the pressure gauge 106 when the pressure inside the processing chamber 102 is kept constant is the standard pressure. Calibrate to the indicated value of the total 108.
[0077]
Using the calibration procedure as described above, the pressure value is controlled with respect to the calculated pressure value, and the gate structure of the semiconductor device is manufactured by an etching process.
[0078]
Next, an example of a gate structure processed by the etching process will be described.
[0079]
FIG. 3 is a cross-sectional view of an example of a gate processing shape.
[0080]
In FIG. 3, etching ions, radicals, and the like generated by plasma collide with the polysilicon layer 302 below from above the cap mask 301, and the etching reaction proceeds, whereby a gate structure having a shape as shown in FIG. Is formed on the silicon 303 layer.
[0081]
The width of the cap mask 301 is defined as a width X304, and the width of a portion where the polysilicon 302 is in contact with the underlying silicon 303 layer is defined as a width Y305. A gate structure in which the width Y and the width X are equal is an ideal structure. However, when the process is actually performed, the value of Y−X increases and a defect occurs.
[0082]
Y-X will be referred to as fat amount. An electron synchrotron resonance (ECR) plasma etching apparatus is used as an etching apparatus, and hydrogen bromide and oxygen gas are used as process gases.
[0083]
When hydrogen bromide is flowed at a rate of 80 ml / min, oxygen gas is added in a trace amount of several ml / min, so that the amount of weight can be reduced and manufacturing defects can be minimized. Exists.
[0084]
The situation is shown in FIG. For example, when the total pressure in the process is 0.4 Pa, the amount of fat can be suppressed to almost zero by adding 3 ml / min of oxygen. However, when the pressure is 0.45 Pa, even if oxygen is added at 3 ml / min, the amount of fat becomes 40 nm to 60 nm, resulting in a defective product.
[0085]
If the measured value of the total pressure during the process fluctuates with respect to the actual pressure, the amount of oxygen gas added in a small amount exceeds the appropriate range, and what has been able to produce good products so far is defective. It will change to the conditions to produce.
[0086]
As shown in FIG. 5, such a situation occurs when the sensitivity fluctuation occurs in the pressure measurement value of the diaphragm vacuum gauge.
[0087]
Therefore, before starting the process, the diaphragm vacuum gauge as described above is calibrated so that the process based on the correct pressure can be performed. For example, the above-described calibration procedure of the diaphragm vacuum gauge 106 is performed when checking the plasma stability during the process and the number of foreign matters generated in the pre-start inspection that is performed at regular time every day.
[0088]
Alternatively, if the calibrated result exceeds the allowable range, an instruction may be automatically issued to perform maintenance or replacement of the pressure gauge 106.
[0089]
In this case, for example, when the process is continuously performed at a total pressure of 0.2 Pa and an oxygen addition amount of 3 ml / min in FIG. 4, the fat amount exceeds 40 nm due to the change in the indicated value of the diaphragm vacuum gauge 106. There is no such thing.
[0090]
Therefore, it is possible to proceed with the process while minimizing defective products, ensuring a high yield, and minimizing the production cost.
[0091]
On the other hand, some aluminum wiring etching processes are performed at a pressure of about 1 to 2 Pa, and in this pressure region, the sensitivity fluctuation of the pressure gauge is at a level with no problem. It is not necessary to perform the calibration means as described above when etching.
[0092]
By the way, although one embodiment of the present invention has shown a problem peculiar to the gate structure, there are other metal gate structures. In addition, there is a process that requires a microfabrication process by the same pressure calibration in the etching of the metal wiring structure other than the gate process and the etching of the insulating film.
[0093]
In the embodiment of the present invention, the dry etching process is described as an example. However, the CVD process and the sputtering process can be performed in the same manner.
[0094]
In any process, gas analysis can be performed in the same manner, the process can be controlled, and production can be performed.
[0095]
In the above-described example, the standard pressure gauge 108 and the isolation valve 111 are calibrated so as to be provided. However, these are not necessarily required and can be omitted.
[0096]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to realize a semiconductor manufacturing method and apparatus that can accurately calibrate pressure gauge sensitivity fluctuations due to pressure fluctuations, perform accurate pressure measurement in various pressure ranges, and perform manufacturing processing. .
[0097]
In addition, since the etching process can be controlled more accurately, a device having a finer structure can be manufactured.
[0098]
In addition, the production cost can be reduced by improving the yield.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an operation flowchart in the example of FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a defect due to a gate structure and a fat amount.
FIG. 4 is a graph showing an example of conditions for occurrence of defective etching.
FIG. 5 is a graph showing calibration results of manometer indicated values.
[Explanation of symbols]
101 Processing gas valve 102 Wafer 103 Processing gas 105 Variable flow valve 106 Pressure gauge 107, 111 Isolation valve 108 Standard pressure gauge 109 Pump 110 System controller

Claims (7)

被処理物の処理を行う処理室内に処理ガスを導入し、圧力検出器により処理室内の圧力を測定し、測定した圧力値に基づいて、処理室内の圧力を制御して、製造処理を行う、半導体の製造方法において、
上記圧力検出器の指示値が基準値Psを示すように、処理ガスを基準容積Vs内に充填し、
上記充填したガスを比較容積Vc内に放出し、
比較容積Vcと基準容積Vsにおける圧力Pcを上記圧力検出器にて計測し、
上記圧力検出器により検出した圧力値Pcと、上記基準値Psと、Vc/Vsとから較正式を演算し、上記圧力検出器の検出圧力変動による感度変動を較正するための感度劣化係数kを求め、
当該感度劣化係数kと上記較正式とを用いて、上記圧力検出器の圧力検出値を感度較正し、
上記較正した圧力値に基づいて、上記処理室内の圧力を制御して、半導体の製造処理を行うことを特徴とする半導体の製造方法。
Introducing a processing gas into a processing chamber for processing an object to be processed, measuring a pressure in the processing chamber with a pressure detector, and controlling the pressure in the processing chamber based on the measured pressure value to perform a manufacturing process. In a semiconductor manufacturing method,
The processing gas is filled into the reference volume Vs so that the indicated value of the pressure detector indicates the reference value Ps,
The filled gas is discharged into the comparison volume Vc,
The pressure Pc at the comparison volume Vc and the reference volume Vs is measured by the pressure detector,
A calibration equation is calculated from the pressure value Pc detected by the pressure detector, the reference value Ps, and Vc / Vs, and a sensitivity deterioration coefficient k for calibrating the sensitivity variation due to the detected pressure variation of the pressure detector is calculated. Seeking
Using the sensitivity deterioration coefficient k and the calibration formula , the pressure detection value of the pressure detector is calibrated.
A semiconductor manufacturing method, wherein a semiconductor manufacturing process is performed by controlling the pressure in the processing chamber based on the calibrated pressure value.
請求項1記載の半導体の製造方法において、上記較正した圧力値に基づいて、上記処理ガスの上記処理室内への流量を制御することにより、上記処理室内の圧力を制御することを特徴とする半導体の製造方法。  2. The semiconductor manufacturing method according to claim 1, wherein the pressure in the processing chamber is controlled by controlling the flow rate of the processing gas into the processing chamber based on the calibrated pressure value. Manufacturing method. 請求項1記載の半導体の製造方法において、上記較正した圧力値に基づいて、上記処理室内から排出するガスの流量を制御することにより、上記処理室内の圧力を制御することを特徴とする半導体の製造方法。  2. The semiconductor manufacturing method according to claim 1, wherein the pressure in the processing chamber is controlled by controlling the flow rate of the gas discharged from the processing chamber based on the calibrated pressure value. Production method. 被処理物の処理を行う処理室と、上記処理室内の圧力を測定する圧力検出器と、上記処理室内及び圧力検出器に処理ガスを導入するガス導入手段と、上記処理室内及び圧力検出器内のガスを排出するガス排出手段と、上記圧力検出器により測定された圧力値に基づいて、上記ガス導入手段、ガス排出手段を制御して処理室内の圧力を調整して、製造処理を行う制御手段とを有する半導体の製造装置において、
上記制御手段は、
上記圧力検出器の指示値が基準値Psを示すように、上記ガス導入手段を制御して、処理ガスを基準容積Vs内に充填し、この充填したガスを比較容積Vc内に放出し、比較容積Vcと基準容積Vsにおける圧力Pcを上記圧力検出器にて計測させ、上記圧力検出器により検出した圧力値Pcと、上記基準値Psと、Vc/Vsとから較正式を演算し、上記圧力検出器検出圧力変動による感度変動を較正するための感度劣化係数kを求め、
当該感度劣化係数kと上記較正式とを用いて、上記圧力検出器の圧力検出値を感度較正し、較正した圧力値に基づいて、上記ガス導入手段又はガス排出手段を制御して上記処理室内の圧力を調整して、半導体の製造処理を行うことを特徴とする半導体の製造装置。
A processing chamber for processing a workpiece; a pressure detector for measuring a pressure in the processing chamber; a gas introduction means for introducing a processing gas into the processing chamber and the pressure detector; and the processing chamber and the pressure detector. Gas discharge means for discharging the gas, and control for performing the manufacturing process by controlling the gas introduction means and the gas discharge means to adjust the pressure in the processing chamber based on the pressure value measured by the pressure detector In a semiconductor manufacturing apparatus having means,
The control means includes
The gas introduction means is controlled so that the indicated value of the pressure detector indicates the reference value Ps, the processing gas is filled into the reference volume Vs, and the filled gas is discharged into the comparison volume Vc. The pressure Pc in the volume Vc and the reference volume Vs is measured by the pressure detector, a calibration formula is calculated from the pressure value Pc detected by the pressure detector, the reference value Ps, and Vc / Vs, and the pressure A sensitivity deterioration coefficient k for calibrating the sensitivity fluctuation due to the detector detection pressure fluctuation is obtained,
Sensitivity calibration is performed on the pressure detection value of the pressure detector using the sensitivity degradation coefficient k and the calibration equation, and the gas introduction unit or the gas discharge unit is controlled based on the calibrated pressure value to control the chamber. A semiconductor manufacturing apparatus characterized in that the semiconductor manufacturing process is performed by adjusting the pressure of the semiconductor.
請求項4記載の半導体の製造装置において、上記制御手段の内部に記憶手段を備え、当該記憶手段に上記算出された感度劣化係数kを格納することを特徴とする半導体の製造装置。5. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 4, further comprising a storage unit inside the control unit, wherein the calculated sensitivity deterioration coefficient k is stored in the storage unit. 被処理物の処理を行う処理室内に処理ガスを導入し、圧力検出器により処理室内の圧力を測定し、測定した圧力値に基づいて、処理室内の圧力を制御して、製造処理を行い、半導体を製造する半導体の製造制御プログラムにおいて、
上記圧力検出器の指示値が基準値Psを示すように、処理ガスを基準容積Vs内に充填し、
上記充填したガスを比較容積Vc内に放出し、
比較容積Vcと基準容積Vsにおける圧力Pcを上記圧力検出器にて計測し、
上記圧力検出器により検出した圧力値Pcと、上記基準値Psと、Vc/Vsとから較正式を演算し、上記圧力検出器の検出圧力変動による感度変動を較正するための感度劣化係数kを求め、
当該感度劣化係数kと上記較正式とを用いて、上記圧力検出器の圧力検出値を感度較正し、
上記較正した圧力値に基づいて、上記処理室内の圧力を制御して、半導体の製造処理を行うことを特徴とする半導体の製造制御プログラム。
A processing gas is introduced into a processing chamber for processing an object to be processed, the pressure in the processing chamber is measured by a pressure detector, and the manufacturing process is controlled by controlling the pressure in the processing chamber based on the measured pressure value. In a semiconductor manufacturing control program for manufacturing a semiconductor,
The processing gas is filled into the reference volume Vs so that the indicated value of the pressure detector indicates the reference value Ps,
The filled gas is discharged into the comparison volume Vc,
The pressure Pc at the comparison volume Vc and the reference volume Vs is measured by the pressure detector,
A calibration equation is calculated from the pressure value Pc detected by the pressure detector, the reference value Ps, and Vc / Vs, and a sensitivity deterioration coefficient k for calibrating the sensitivity variation due to the detected pressure variation of the pressure detector is calculated. Seeking
Using the sensitivity deterioration coefficient k and the calibration formula , the pressure detection value of the pressure detector is calibrated.
A semiconductor manufacturing control program for performing a semiconductor manufacturing process by controlling the pressure in the processing chamber based on the calibrated pressure value.
請求項1記載の半導体の製造方法において、上記圧力検出器の検出圧力変動による感度変動は、経時劣化による感度変動であることを特徴とする半導体の製造方法。2. The semiconductor manufacturing method according to claim 1, wherein the sensitivity variation due to the detected pressure variation of the pressure detector is a sensitivity variation due to deterioration over time.
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