JPWO2020144823A1 - Etching end point detection device, substrate processing system, etching end point detection method and classifier - Google Patents
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Abstract
【課題】エッチングの終点を検出する際に分光器を用いる必要のないエッチング終点検出装置等を提供する。【解決手段】エッチング終点検出装置20は、チャンバ1内に配置された基板Wにプラズマ処理等の処理を施す基板処理装置10のプロセスログデータを取得するプロセスログ取得部21と、プロセスログ取得部によって取得したプロセスログデータに基づき、チャンバ内に生じた光に関わる測定値以外の入力データを作成し、入力データに基づき、基板処理装置におけるエッチングの終点を検出する検出部22と、を備える。検出部は、機械学習を用いて生成された分類器25であって、入力データが入力され、基板処理装置におけるエッチングの終点前後の何れであるかを出力する分類器を具備する。PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an etching end point detecting device or the like which does not require the use of a spectroscope when detecting an etching end point. An etching end point detection device (20) includes a process log acquisition unit (21) for acquiring process log data of a substrate processing device (10) for performing a process such as plasma processing on a substrate (W) arranged in a chamber (1), and a process log acquisition unit. Based on the process log data acquired by the above, input data other than the measured values related to the light generated in the chamber is created, and the detection unit 22 is provided to detect the end point of etching in the substrate processing apparatus based on the input data. The detection unit is a classifier 25 generated by using machine learning, and includes a classifier to which input data is input and which is before or after the end point of etching in the substrate processing apparatus.
Description
本発明は、プラズマ処理装置等の基板処理装置におけるエッチングの終点を検出するエッチング終点検出装置、これを備えた基板処理システム、エッチング終点検出方法及び分類器に関する。特に、本発明は、エッチングの終点を検出する際に分光器を用いる必要のないエッチング終点検出装置、基板処理システム、エッチング終点検出方法及び分類器に関する。 The present invention relates to an etching end point detection device for detecting an etching end point in a substrate processing device such as a plasma processing device, a substrate processing system including the etching end point detection device, an etching end point detection method, and a classifier. In particular, the present invention relates to an etching end point detection device, a substrate processing system, an etching end point detection method, and a classifier that do not require the use of a spectroscope when detecting the etching end point.
従来、チャンバ内に配置された基板に処理を施す基板処理装置として、チャンバ内で生成されたプラズマを用いて、基板にエッチングを施すエッチング処理や、基板上に膜を形成する成膜処理等のプラズマ処理を実行するプラズマ処理装置が知られている。 Conventionally, as a substrate processing device for processing a substrate arranged in a chamber, an etching process for etching the substrate using plasma generated in the chamber, a film forming process for forming a film on the substrate, etc. A plasma processing apparatus that performs plasma processing is known.
エッチング処理を実行するプラズマ処理装置において基板にエッチングを施す際には、基板が過剰にエッチングされないように、エッチングの終点を検出することが重要である。
一方、成膜処理を実行するプラズマ処理装置においては、一般的に、成膜処理を施した基板をチャンバ外に搬送した後、成膜処理によってチャンバ内に付着した膜組成物をクリーニングによって除去している。具体的には、プラズマを用いたエッチングによって、チャンバ内に付着した膜組成物を除去している。このクリーニングの際に実行するエッチングについても、プラズマを生成する処理ガスの過剰供給を防止するため、エッチングの終点(クリーニングの終点)を検出することが重要である。When etching a substrate in a plasma processing apparatus that executes an etching process, it is important to detect the end point of etching so that the substrate is not excessively etched.
On the other hand, in a plasma processing apparatus that executes a film forming process, generally, after the substrate that has undergone the film forming process is conveyed to the outside of the chamber, the film composition adhering to the inside of the chamber is removed by cleaning. ing. Specifically, the film composition adhering to the inside of the chamber is removed by etching using plasma. It is important to detect the end point of etching (the end point of cleaning) in order to prevent an excessive supply of the processing gas that generates plasma also for the etching performed during this cleaning.
従来、基板に対するエッチングの終点を検出する装置として、分光器を備えた装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。具体的には、特許文献1に記載のような従来のエッチング終点検出装置は、チャンバ内に生じた光をチャンバ外に設置した分光器に導き、この分光器で所定の波長を有する光の強度を測定することで、基板に対するエッチングの終点を検出する装置である。例えば、特許文献1に記載の装置では、処理ガスとしてSF6ガスを用いてSi基板をエッチングする場合、Siの反応生成物であるSiFの発光波長を有する光の強度が基準値以下となった時点をエッチングの終点として検出している。Conventionally, as an apparatus for detecting the end point of etching on a substrate, an apparatus provided with a spectroscope is known (see, for example, Patent Document 1). Specifically, the conventional etching end point detection device as described in
上記と同様に、チャンバ内に付着した膜組成物に対するエッチングの終点を検出する際にも、分光器を備えた装置が用いられている。例えば、処理ガスとしてC4F8ガスを用いて膜組成物をエッチングする場合、Fの発光波長を有する光の強度が基準値以上となった時点をエッチングの終点として検出している。Similar to the above, a device equipped with a spectroscope is also used when detecting the end point of etching of the film composition adhered to the chamber. For example, when the film composition is etched using C 4 F 8 gas as the processing gas, the time when the intensity of the light having the emission wavelength of F becomes equal to or higher than the reference value is detected as the end point of the etching.
以上のように、従来のエッチング終点検出装置は、エッチングの終点を検出する際に必ず分光器が必要な構成であり、プラズマ処理装置のチャンバ毎に分光器を設けて終点検出の際に必ず用いる必要があった。このため、製造コストやメンテナンスの手間が増加するという問題があった。 As described above, the conventional etching end point detection device has a configuration in which a spectroscope is always required to detect the end point of etching, and a spectroscope is provided for each chamber of the plasma processing device and is always used when detecting the end point. I needed it. For this reason, there is a problem that the manufacturing cost and the labor for maintenance increase.
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、エッチングの終点を検出する際に分光器を用いる必要のないエッチング終点検出装置、これを備えた基板処理システム、エッチング終点検出方法及び分類器を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and is an etching end point detection device that does not require the use of a spectroscope when detecting the end point of etching, a substrate processing system provided with this, and etching. An object of the present invention is to provide an end point detection method and a classifier.
前記課題を解決するため、本発明者は鋭意検討し、基板処理装置のプロセスログデータを利用することに着眼した。プロセスログデータは、基板処理装置において各種の処理を実行した際の各種の測定値や設定値の履歴であり、一般的な基板処理装置の稼働時に逐次得られるものであり、プロセスログデータには、エッチングの終点前後でその値が変化するものが存在するのではないかと考えたためである。しかしながら、多種類のプロセスログデータの値の大小でエッチングの終点を検出するには、複雑な検出ロジックの検討や、しきい値等のパラメータの煩雑な調整が必要であり、膨大な手間がかかる。このため、本発明者は、プロセスログデータに機械学習を適用することを検討した結果、手間をかけずにエッチングの終点を精度良く検出可能であることを見出した。
本発明は、上記の本発明者の知見に基づき完成したものである。In order to solve the above problems, the present inventor has diligently studied and focused on using the process log data of the substrate processing apparatus. The process log data is a history of various measured values and set values when various processes are executed in the board processing device, and is sequentially obtained during the operation of a general board processing device. This is because I thought that there might be something whose value changes before and after the end point of etching. However, in order to detect the end point of etching based on the magnitude of the values of various types of process log data, it is necessary to study complicated detection logic and complicated adjustment of parameters such as threshold values, which requires enormous labor. .. Therefore, as a result of examining the application of machine learning to the process log data, the present inventor has found that the end point of etching can be detected accurately without any trouble.
The present invention has been completed based on the above findings of the present inventor.
すなわち、前記課題を解決するため、本発明は、チャンバ内に配置された基板に処理を施す基板処理装置のプロセスログデータを取得するプロセスログ取得部と、前記プロセスログ取得部によって取得したプロセスログデータに基づき、前記チャンバ内に生じた光に関わる測定値以外の入力データを作成し、前記入力データに基づき、前記基板処理装置におけるエッチングの終点を検出する検出部と、を備え、前記検出部は、前記入力データが入力され、前記基板処理装置におけるエッチングの終点前後の何れであるかを出力する、機械学習を用いて生成された分類器を具備する、ことを特徴とするエッチング終点検出装置を提供する。 That is, in order to solve the above problems, the present invention has a process log acquisition unit that acquires process log data of a substrate processing apparatus that processes a substrate arranged in a chamber, and a process log acquired by the process log acquisition unit. Based on the data, input data other than the measured values related to the light generated in the chamber is created, and the detection unit includes a detection unit that detects the end point of etching in the substrate processing apparatus based on the input data. Is equipped with a classifier generated by using machine learning, in which the input data is input and which is before or after the end point of etching in the substrate processing device. I will provide a.
本発明に係るエッチング終点検出装置において、プロセスログ取得部が、基板処理装置のプロセスログデータを取得し、検出部がこのプロセスログデータからチャンバ内に生じた光(チャンバ内に供給する処理ガスや基板の成分に応じて生じた光)に関わる測定値以外の入力データ(例えば、従来の分光器を用いた光の強度測定値等は除外される)を作成する。
そして、検出部は、機械学習を用いて生成された分類器を具備し、この分類器に入力データが入力されることで、基板処理装置におけるエッチングの終点前後の何れであるかを分類器が出力するように構成されている。したがい、エッチング処理を実行する過程において、逐次取得したプロセスログデータから作成された入力データが検出部の分類器に入力されることで、その入力データがエッチングの終点前後の何れのものであるかを分類器が出力することになり、これによりエッチングの終点を検出可能である。
このように、本発明に係るエッチング終点検出装置によれば、エッチングの終点を検出する際に、プロセスログデータに基づきチャンバ内に生じた光に関わる測定値以外の入力データを作成し、この入力データを用いるだけでエッチングの終点を検出可能である。すなわち、エッチングの終点を検出する際に分光器を用いる必要がない。In the etching end point detection device according to the present invention, the process log acquisition unit acquires the process log data of the substrate processing device, and the detection unit obtains the light generated in the chamber from the process log data (processing gas supplied into the chamber). Input data other than the measured values related to the measured values (for example, the measured values of light intensity using a conventional spectroscope are excluded) are created.
Then, the detection unit is provided with a classifier generated by using machine learning, and by inputting input data to this classifier, the classifier determines whether it is before or after the end point of etching in the substrate processing apparatus. It is configured to output. Therefore, in the process of executing the etching process, the input data created from the sequentially acquired process log data is input to the classifier of the detection unit, so that the input data is before or after the end point of etching. Is output by the classifier, which makes it possible to detect the end point of etching.
As described above, according to the etching end point detection device according to the present invention, when detecting the end point of etching, input data other than the measured value related to the light generated in the chamber is created based on the process log data, and this input is obtained. The end point of etching can be detected only by using the data. That is, it is not necessary to use a spectroscope when detecting the end point of etching.
なお、本発明に係るエッチング終点検出装置を適用する基板処理装置は、プラズマ処理装置に限るものではない。例えば、従来、時間エッチング(予め定めた一定時間だけ実行するエッチング)しかできなかった無水HFガス及びアルコールを用いた犠牲層エッチング装置や、XeF2ガスを用いた犠牲層エッチング装置などにも適用可能である。
また、分類器としては、ニューラルネットワークやサポートベクターマシンなど、機械学習を用いて生成できる限りにおいて種々の構成を採用可能である。The substrate processing apparatus to which the etching end point detecting apparatus according to the present invention is applied is not limited to the plasma processing apparatus. For example, it can be applied to a sacrificial layer etching device using anhydrous HF gas and alcohol, which could only be time-etched (etching performed for a predetermined fixed time), a sacrificial layer etching device using XeF 2 gas, and the like. Is.
Further, as the classifier, various configurations such as a neural network and a support vector machine can be adopted as long as they can be generated by using machine learning.
好ましくは、前記分類器は、教師データの入力として、前記エッチングの終点前に取得した前記プロセスログデータから作成された入力データが与えられた場合に、前記エッチングの終点前であることを出力し、教師データの入力として、前記エッチングの終点後に取得したものを含む前記プロセスログデータから作成された入力データが与えられた場合に、前記エッチングの終点後であることを出力するように、機械学習を用いて生成されている。 Preferably, the classifier outputs that it is before the end point of the etching when the input data created from the process log data acquired before the end point of the etching is given as the input of the teacher data. , Machine learning to output that it is after the end point of the etching when the input data created from the process log data including the one acquired after the end point of the etching is given as the input of the teacher data. Is generated using.
上記の好ましい構成によれば、分類器は、教師データ(分類器への既知の入出力の組み合わせ)の入力として、エッチングの終点前に取得したプロセスログデータから作成された入力データが与えられた場合に、エッチングの終点前であること(具体的には、エッチングの終点前であることを示す数値、例えば、「0」)を出力するように(すなわち、教師データの出力として、例えば、「0」を与えて)、機械学習を用いて生成される。また、分類器は、教師データの入力として、エッチングの終点後に取得したものを含むプロセスログデータから作成された入力データが与えられた場合に、エッチングの終点後であること(具体的には、エッチングの終点後であることを示す数値、例えば、「1」)を出力するように(すなわち、教師データの出力として、例えば、「1」を与えて)、機械学習を用いて生成される。後者の教師データの入力である「エッチングの終点後に取得したものを含むプロセスログデータから作成された入力データ」とは、エッチングの終点後に取得したプロセスログデータのみから作成された入力データであってもよいし、エッチングの終点前後にまたがるプロセスログデータから作成された入力データであってもよいことを意味する。
上記のような教師データを用いた機械学習を行って分類器を生成することで、複雑な検出ロジックの検討や、しきい値等のパラメータの煩雑な調整が不要であり、機械学習後の分類器にプロセスログデータから作成された入力データを入力するだけで、エッチングの終点前後の何れであるかを容易に検出可能である。According to the preferred configuration described above, the classifier was given input data created from process log data acquired before the end of etching as input of teacher data (a combination of known inputs and outputs to the classifier). In the case, to output that it is before the end point of etching (specifically, a numerical value indicating that it is before the end point of etching, for example, "0") (that is, as an output of teacher data, for example, " Given "0"), it is generated using machine learning. Further, the classifier shall be after the end point of etching when the input data created from the process log data including the data acquired after the end point of etching is given as the input of the teacher data (specifically, the classifier is after the end point of etching. It is generated using machine learning to output a numerical value indicating that it is after the end point of etching, eg, "1") (ie, giving, for example, "1" as the output of the teacher data). The latter input of teacher data, "input data created from process log data including those acquired after the end point of etching" is input data created only from process log data acquired after the end point of etching. It also means that it may be input data created from process log data straddling before and after the end point of etching.
By performing machine learning using the above-mentioned teacher data to generate a classifier, there is no need to study complicated detection logic or complicated adjustment of parameters such as threshold values, and classification after machine learning. By simply inputting the input data created from the process log data into the container, it is possible to easily detect whether it is before or after the end point of etching.
なお、上記の好ましい構成において、教師データとして用いる入力データの基になるプロセスログデータがエッチングの終点前に取得したものであるか、或いは、エッチングの終点後に取得したものであるかは、例えば、従来と同様に、分光器で所定の波長を有する光の強度を測定することで判定すればよい。すなわち、分光器を用いてエッチングの終点を検出し、この分光器で検出したエッチングの終点を真として、プロセスログデータがその真の終点より前に取得したものであるか、或いは、真の終点より後に取得したものであるかを判定すればよい。
具体的には、例えば、本発明に係るエッチング終点検出装置でエッチングの終点を検出する基板処理装置自体が分光器を備える場合には、その分光器を用いて、教師データとして用いる入力データの基になるプロセスログデータがエッチングの終点前後の何れであるかを判定すればよい。また、例えば、本発明に係るエッチング終点検出装置でエッチングの終点を検出する基板処理装置が分光器を備えていない場合には、分光器を備えた他の基板処理装置を用いた機械学習によって分類器を生成し、この分類器を本発明に係るエッチング終点検出装置に用いることも可能である。
また、必ずしも分光器を用いて判定する場合に限るものではなく、例えば、教師データを取得する際にエッチング中の基板の表面を観察し、エッチングの終点前後に応じた基板表面の色の違いから、プロセスログデータがエッチングの終点前後の何れであるかを判定することも考えられる。In the above preferred configuration, it is determined, for example, whether the process log data that is the basis of the input data used as the teacher data is acquired before the end point of etching or after the end point of etching. As in the conventional case, the determination may be made by measuring the intensity of light having a predetermined wavelength with a spectroscope. That is, the end point of etching is detected using a spectroscope, and the end point of etching detected by this spectroscope is set to be true, and the process log data is acquired before the true end point, or the true end point. It suffices to determine whether it was acquired later.
Specifically, for example, when the substrate processing device itself for detecting the end point of etching in the etching end point detection device according to the present invention is provided with a spectroscope, the spectroscope is used as a basis for input data used as teacher data. It suffices to determine whether the process log data to be obtained is before or after the end point of etching. Further, for example, when the substrate processing apparatus for detecting the etching end point in the etching end point detecting apparatus according to the present invention does not have a spectroscope, it is classified by machine learning using another substrate processing apparatus equipped with a spectroscope. It is also possible to generate a device and use this classifier for the etching end point detection device according to the present invention.
Further, the determination is not necessarily limited to the case of using a spectroscope. For example, when acquiring teacher data, the surface of the substrate being etched is observed, and the color difference of the substrate surface before and after the end point of etching is used. It is also conceivable to determine whether the process log data is before or after the end point of etching.
本発明に係るエッチング終点検出装置において、前記基板処理装置が前記基板にエッチングを施すエッチング装置である場合、前記検出部で検出するエッチングの終点は、前記基板に施すエッチングの終点とされる。 In the etching end point detection device according to the present invention, when the substrate processing device is an etching device that etches the substrate, the etching end point detected by the detection unit is the end point of etching applied to the substrate.
また、本発明に係るエッチング終点検出装置において、前記基板処理装置が前記基板上に膜を形成する成膜装置である場合、前記検出部で検出するエッチングの終点は、前記基板上に膜を形成した後、前記チャンバ内に付着した膜組成物を除去するために実行するエッチングの終点とされる。 Further, in the etching end point detection device according to the present invention, when the substrate processing device is a film forming device that forms a film on the substrate, the etching end point detected by the detection unit forms a film on the substrate. After that, it is set as the end point of the etching performed to remove the film composition adhering to the inside of the chamber.
本発明に係るエッチング終点検出装置は、前記基板処理装置が、前記基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置である場合に、好適に用いられる。 The etching end point detection device according to the present invention is preferably used when the substrate processing device is a plasma processing device that applies plasma treatment to the substrate.
本発明者らの鋭意検討した結果によれば、前記基板処理装置がプラズマ処理装置である場合、各種のプロセスログデータのうち、排気管内の圧力と、自動圧力制御装置のバルブ開度と、上部マッチングユニットの整合位置と、下部マッチングユニットの整合位置とが、エッチングの終点前後で特に変化し易い。エッチングが終了すれば、エッチングの対象物(基板や膜組成物)が無くなるため、プラズマの状態が変化するからである。このため、エッチングの終点を検出するには、少なくともこれらのプロセスログデータを用いることが好ましい。ただし、排気管内の圧力と自動圧力制御装置のバルブ開度とは連動して変化するため、何れか一方だけを用いてもよいと考えられる。 According to the results of diligent studies by the present inventors, when the substrate processing device is a plasma processing device, among various process log data, the pressure in the exhaust pipe, the valve opening degree of the automatic pressure control device, and the upper part. The matching position of the matching unit and the matching position of the lower matching unit are particularly liable to change before and after the end point of etching. This is because when the etching is completed, the object to be etched (the substrate or the film composition) disappears, so that the state of the plasma changes. Therefore, it is preferable to use at least these process log data to detect the end point of etching. However, since the pressure in the exhaust pipe and the valve opening degree of the automatic pressure control device change in conjunction with each other, it is considered that only one of them may be used.
すなわち、前記基板処理装置は、前記チャンバ内に配置された載置台に載置された前記基板にプラズマ処理装置を施すプラズマ処理装置であり、前記基板処理装置が、前記チャンバを囲うように前記チャンバに配置されたコイル又は前記チャンバ内に前記載置台と平行に対向配置された上部電極と、前記コイル又は前記上部電極に上部マッチングユニットを介して高周波電力を印加する上部高周波電源と、前記載置台に下部マッチングユニットを介して高周波電力を印加する下部高周波電源と、前記チャンバ内に連通する排気管と、前記排気管に設けられ、バルブ開度を調整することにより、前記チャンバ内の圧力を制御する自動圧力制御装置と、を備える場合、前記プロセスログデータには、少なくとも、前記排気管内の圧力又は前記自動圧力制御装置のバルブ開度と、前記上部マッチングユニット及び/又は前記下部マッチングユニットの整合位置と、が含まれることが好ましい。 That is, the substrate processing apparatus is a plasma processing apparatus that applies a plasma processing apparatus to the substrate placed on a mounting table arranged in the chamber, and the substrate processing apparatus surrounds the chamber. An upper high-frequency power source that applies high-frequency power to the coil or the upper electrode via an upper matching unit, and an upper high-frequency power source that is arranged in the chamber in parallel with the above-mentioned pedestal. A lower high-frequency power source that applies high-frequency power via a lower matching unit, an exhaust pipe that communicates with the chamber, and an exhaust pipe that is provided in the exhaust pipe to control the pressure in the chamber by adjusting the valve opening degree. When the automatic pressure control device is provided, at least the pressure in the exhaust pipe or the valve opening degree of the automatic pressure control device is matched with the upper matching unit and / or the lower matching unit in the process log data. The location and is preferably included.
本発明に係るエッチング終点検出装置において、プロセスログデータから作成される入力データとしては、プロセスログデータを加工せずにそのまま用いることも可能であるし、プロセスログデータを加工したものを用いることも可能である。例えば、分類器がニューラルネットワークである場合には、ニューラルネットワークが画像認識に優れることを利用し、後者の例として、プロセスログデータを加工して得られる画像データを入力データとする場合が挙げられる。
具体的には、前記検出部は、前記プロセスログ取得部によって取得したプロセスログデータに基づき、一軸が前記プロセスログデータの種類であり、前記一軸に直交する他軸が前記プロセスログデータの値であるグラフを画像化した画像データを作成し、前記画像データを前記分類器への入力データとして用いることが考えられる。In the etching end point detection apparatus according to the present invention, as the input data created from the process log data, the process log data can be used as it is without being processed, or the processed process log data can be used. It is possible. For example, when the classifier is a neural network, the advantage of the neural network in image recognition is utilized, and as an example of the latter, there is a case where image data obtained by processing process log data is used as input data. ..
Specifically, in the detection unit, based on the process log data acquired by the process log acquisition unit, one axis is the type of the process log data, and the other axis orthogonal to the one axis is the value of the process log data. It is conceivable to create image data in which a graph is imaged and use the image data as input data to the classifier.
本発明に係るエッチング終点検出装置において、好ましくは、前記検出部は、前記プロセスログ取得部によって取得したプロセスログデータに対して、前記プロセスログデータの種類毎に最大値が1となり最小値が0となる正規化を行い、前記正規化後のプロセスログデータに基づき、前記分類器への入力データを作成する。 In the etching end point detection device according to the present invention, preferably, the detection unit has a maximum value of 1 and a minimum value of 0 for each type of process log data with respect to the process log data acquired by the process log acquisition unit. Is performed, and input data to the classifier is created based on the process log data after the normalization.
プロセスログデータの値は、圧力、温度、流量など、プロセスログデータの種類に応じて大きく異なる。また、どのような単位で表すかによっても異なる値となる。このため、エッチングの終点を検出するに際し、各種類のプロセスログデータの値をそのまま用いると、検出精度に影響を及ぼす可能性がある。これを避けるには、各種類のプロセスログデータの値が何れも一定の範囲内で変動するように正規化することが好ましい。
具体的には、前記検出部は、前記プロセスログ取得部によって取得したプロセスログデータに対して、前記プロセスログデータの種類毎に最大値が1となり最小値が0となる正規化を行い、前記正規化後のプロセスログデータに基づき、前記分類器への入力データを作成することが好ましい。The value of the process log data varies greatly depending on the type of process log data such as pressure, temperature, and flow rate. In addition, the value will differ depending on the unit used. Therefore, if the values of the process log data of each type are used as they are when detecting the end point of etching, the detection accuracy may be affected. In order to avoid this, it is preferable to normalize the values of each type of process log data so that they all fluctuate within a certain range.
Specifically, the detection unit normalizes the process log data acquired by the process log acquisition unit so that the maximum value becomes 1 and the minimum value becomes 0 for each type of the process log data. It is preferable to create input data to the classifier based on the process log data after normalization.
上記の好ましい構成によれば、正規化後のプロセスログデータは、プロセスログデータの種類に関わらず、0〜1の一定の範囲内でその値が変動するため、これに基づき作成した入力データを分類器に用いることで、検出精度の低下を回避できることが期待できる。 According to the above preferable configuration, the value of the process log data after normalization fluctuates within a certain range of 0 to 1 regardless of the type of process log data. Therefore, the input data created based on this is used. By using it as a classifier, it can be expected that a decrease in detection accuracy can be avoided.
また、前記課題を解決するため、本発明は、チャンバ内に配置された基板に処理を施す基板処理装置と、前記の何れかに記載のエッチング終点検出装置と、を備えることを特徴とする基板処理システムとしても提供される。 Further, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention is characterized by comprising a substrate processing apparatus for processing a substrate arranged in a chamber and an etching end point detecting apparatus according to any one of the above. It is also provided as a processing system.
また、前記課題を解決するため、本発明は、チャンバ内に配置された基板に処理を施す基板処理装置のプロセスログデータを取得するプロセスログ取得工程と、前記プロセスログ取得工程によって取得したプロセスログデータに基づき、前記チャンバ内に生じた光に関わる測定値以外の入力データを作成し、前記入力データに基づき、前記基板処理装置におけるエッチングの終点を検出する検出工程と、を含み、前記検出工程では、機械学習を用いて生成された分類器を用いて、前記分類器に前記入力データを入力し、前記分類器から前記基板処理装置におけるエッチングの終点前後の何れであるかを出力する、ことを特徴とするエッチング終点検出方法としても提供される。 Further, in order to solve the above problems, the present invention has a process log acquisition step of acquiring process log data of a substrate processing apparatus for processing a substrate arranged in a chamber, and a process log acquired by the process log acquisition step. The detection step includes a detection step of creating input data other than the measured values related to the light generated in the chamber based on the data and detecting the end point of etching in the substrate processing apparatus based on the input data. Then, using the classifier generated by using machine learning, the input data is input to the classifier, and the classifier outputs whether it is before or after the end point of etching in the substrate processing apparatus. It is also provided as an etching end point detection method characterized by.
さらに、前記課題を解決するため、本発明は、チャンバ内に配置された基板に処理を施す基板処理装置のプロセスログデータに基づき作成された、前記チャンバ内に生じた光に関わる測定値以外の入力データが入力され、前記基板処理装置におけるエッチングの終点前後の何れであるかを出力する、機械学習を用いて生成された分類器としても提供される。 Further, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention has a value other than the measured values related to the light generated in the chamber, which is created based on the process log data of the substrate processing apparatus for processing the substrate arranged in the chamber. It is also provided as a classifier generated by using machine learning, in which input data is input and which is before or after the end point of etching in the substrate processing apparatus.
本発明によれば、エッチングの終点を検出する際に分光器を用いる必要がない。 According to the present invention, it is not necessary to use a spectroscope when detecting the end point of etching.
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係るエッチング終点検出装置及びこれを備えた基板処理システムについて説明する。 Hereinafter, the etching end point detection device according to the embodiment of the present invention and the substrate processing system provided with the etching end point detection device will be described with reference to the accompanying drawings.
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係る基板処理システムの概略構成を模式的に示す図である。図1(a)は基板処理システムの全体構成図であり、図1(b)はエッチング終点検出装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図1(a)では、測定するパラメータを破線の矩形で囲って図示している。
図1(a)に示すように、第1実施形態に係る基板処理システム100は、基板処理装置10と、エッチング終点検出装置20と、を備えている。<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram schematically showing a schematic configuration of a substrate processing system according to the first embodiment. FIG. 1A is an overall configuration diagram of a substrate processing system, and FIG. 1B is a block diagram showing a schematic configuration of an etching end point detection device. In FIG. 1A, the parameters to be measured are shown surrounded by a broken line rectangle.
As shown in FIG. 1A, the
第1実施形態の基板処理装置10は、チャンバ1と、チャンバ1内に配置された載置台2と、を具備し、載置台2に載置された基板Wにプラズマ処理を施す装置である。より具体的には、第1実施形態の基板処理装置10は、基板Wにプラズマ処理としてのエッチングを施す誘導結合プラズマ(ICP)方式のプラズマエッチング装置である。
The
基板処理装置10のチャンバ1内には、ガス供給源(図示せず)からプラズマを生成するための処理ガスが供給される。図1(a)では、ガスNo.1〜ガスNo.6までの6種類の処理ガスを供給可能とした構成が図示されている。しかしながら、エッチング処理を実行する際、6種類の処理ガスの全てを使用する場合に限るものではなく、何れか1種類以上の処理ガスを用いてエッチングを行うことが可能である。なお、供給する各処理ガスの流量は、ガス供給源からチャンバ1までの流路に設けられたマスフローコントローラ(Mass Flow Controller、MFC)11によって測定される。また、チャンバ1には、チャンバ1の壁面を加熱するヒータ(図示せず)が適宜の箇所に設けられており、各箇所のヒータの温度(図1(a)に示す温度No.1−1〜No.1−4)が、熱電対等の公知の測定器(図示せず)によって測定される。さらに、チャンバ1内の圧力が、真空計12によって測定される。
A processing gas for generating plasma is supplied from a gas supply source (not shown) into the
基板処理装置10は、チャンバ1を囲うようにチャンバ1に配置されたコイル3を具備する(図1(a)では、便宜上、左側に位置するコイル3の断面のみを図示している)。コイル3には、上部高周波電源4から上部マッチングユニット5を介して高周波電力(上部高周波電力)が印加される。コイル3に上部高周波電力を印加することで、チャンバ1内に供給された処理ガスがプラズマ化される。なお、上部高周波電源4が印加する上部高周波電力と、上部マッチングユニット5の整合位置(上部マッチングユニット5が具備する可変コンデンサや可変コイルなどの定数)とが、それぞれ公知の測定器(図示せず)によって測定される。
The
載置台2には、下部高周波電源6から下部マッチングユニット7を介して高周波電力(下部高周波電力)が印加される。載置台2に下部高周波電力を印加することで、載置台2とチャンバ1内のプラズマとの間にバイアス電位を与え、プラズマ中のイオンを加速して載置台2に載置された基板Wに引き込む。これにより、基板Wにエッチングが施される。なお、下部高周波電源6が印加する下部高周波電力と、下部マッチングユニット7の整合位置(下部マッチングユニット7が具備する可変コンデンサや可変コイルなどの定数)とが、それぞれ公知の測定器(図示せず)によって測定される。
High-frequency power (lower high-frequency power) is applied to the mounting table 2 from the lower high-
プラズマ処理の実行中、載置台2は、チラー8によって冷却される。チラー8の温度が、熱電対等の公知の測定器(図示せず)によって測定される。また、プラズマ処理の実行中、基板Wの裏面にHeガスが供給され、このHeガスによって基板Wが冷却される。この際、供給するHeガスの圧力・流量が、Heガス供給源(図示せず)から基板Wの裏面(載置台2の上面)までの流路に設けられた圧力・流量計9によって測定される。
During the execution of the plasma treatment, the mounting table 2 is cooled by the
プラズマ処理を実行することでチャンバ1内に生成された反応生成物等は、チャンバ1内に連通する排気管17を通じてチャンバ1外に排気される。排気管17には、バルブ開度を調整することにより、チャンバ1内の圧力を制御する自動圧力制御装置(Auto Pressure Controller,APC)13、反応生成物を排気するための第1ポンプ(ターボ分子ポンプ)14、及び、第1ポンプ14を補助する第2ポンプ(ドライポンプやロータリーポンプなど)15が設けられている。なお、自動圧力制御装置13の温度(図1(a)に示す温度No.1−5)と、第1ポンプ14の温度(図1(a)に示す温度No.1−6)とが、熱電対等の公知の測定器(図示せず)によって測定される。また、排気管17には、排気管17を加熱するヒータ(図示せず)が適宜の箇所(例えば、第1ポンプ14と第2ポンプ15との間)に設けられており、各箇所のヒータの温度(図1(a)に示す温度No.1−7、No.1−8)が、熱電対等の公知の測定器(図示せず)によって測定される。また、自動圧力制御装置13のバルブ開度(APC開度)が、エンコーダ等の公知の測定器(図示せず)によって測定される。さらに、第1ポンプ14と第2ポンプ15との間に位置する排気管17内の圧力(フォアライン圧力)が、真空計16によって測定される。
The reaction products and the like generated in the
エッチング終点検出装置20は、上記の構成を有する基板処理装置10に電気的に接続されており、基板処理装置10において基板Wに施すエッチングの終点を検出する装置である。
The etching end
図1(b)に示すように、エッチング終点検出装置20は、プロセスログ取得部21と、検出部22と、を備え、例えば、コンピュータから構成されている。
プロセスログ取得部21は、図1(a)を参照して前述した各測定値を測定する測定器(例えば、マスフローコントローラ11)と有線又は無線で電気的に接続されており(図1(a)では、便宜上、圧力・流量計9、マスフローコントローラ11及び真空計12だけに有線で接続されている状態を図示している)、各測定器から逐次入力された測定データを所定のサンプリング周期(例えば、1秒)で取得(A/D変換)する機能を有する。プロセスログ取得部21は、例えば、コンピュータに搭載されたA/D変換ボードや、コンピュータが具備するROM、RAM等のメモリや、該メモリに記憶され、プロセスログ取得部21としての動作をCPUに実行させるプログラムによって構成される。取得された各測定値及び各測定値に対応する各設定値が、プロセスログデータとして、検出部22でのエッチングの終点検出に用いられる。
第1実施形態では、図1(a)に示す全ての測定値をプロセスログデータとしてエッチングの終点検出に用いているが、本発明はこれに限るものではない。ただし、少なくとも、フォアライン圧力又はAPC開度と、上部マッチングユニット5及び/又は下部マッチングユニット7の整合位置と、を用いることが好ましい。As shown in FIG. 1B, the etching end
The process log acquisition unit 21 is electrically connected to a measuring instrument (for example, a mass flow controller 11) that measures each of the above-mentioned measured values with reference to FIG. 1 (a) by wire or wirelessly (FIG. 1 (a). ), For convenience, shows a state in which only the pressure /
In the first embodiment, all the measured values shown in FIG. 1A are used as process log data for detecting the end point of etching, but the present invention is not limited to this. However, it is preferable to use at least the foreline pressure or the APC opening degree and the matching position of the
なお、エッチング終点検出装置20が基板処理装置10の稼働を制御するために一般的に用いられる制御装置としての機能も有する場合(制御装置がエッチング終点検出装置20としても兼用される場合)には、プロセスログデータを構成する各設定値は、予めエッチング終点検出装置20(プロセスログ取得部21)に記憶されている。エッチング終点検出装置20が上記の制御装置と別体であり、両者が電気的に接続されている場合には、制御装置に予め記憶された各設定値がエッチング終点検出装置20(プロセスログ取得部21)に送信されることになる。また、第1実施形態では、エッチング終点検出装置20が各測定器と直接接続されている場合を例示したが、上記の制御装置と各測定器とが直接接続され、制御装置で取得した各測定値をエッチング終点検出装置20に送信する構成を採用することも可能である。
When the etching end
検出部22は、プロセスログ取得部21によって逐次(例えば、1秒毎に)取得したプロセスログデータから入力データを作成し、この入力データに基づき、基板処理装置10におけるエッチングの終点を検出する部分である。検出部22は、例えば、コンピュータが具備するROM、RAM等のメモリや、該メモリに記憶され、検出部22としての動作をCPUに実行させるプログラムによって構成される。
The
検出部22は、分類器25を具備する。第1実施形態の検出部22は、好ましい構成として、更に、正規化部23と、画像化部24と、を具備する。これら正規化部23、画像化部24及び分類器25も、例えば、コンピュータが具備するROM、RAM等のメモリや、該メモリに記憶され、各部23〜25としての動作をCPUに実行させるプログラムによって構成される。
The
図2は、正規化部23及び画像化部24の動作を説明する説明図である。図2(a)は正規化部23の動作を説明する図であり、図2(b)、(c)は画像化部24の動作を説明する図である。
図2(a)の左図は、プロセスログ取得部21によって取得したプロセスログデータを模式的に示す図である。図2(a)に示すパラメータ1〜Nは、例えば、パラメータ1が図1(a)に示すマスフローコントローラ11で測定したガスNo.1の流量であり、パラメータNが図1(a)に示す温度No.1−8である等、プロセスログデータの種類を意味する。図2(a)の左図に示すXij(i=1〜N、j=1〜M)は、パラメータiについてプロセス時間(エッチング開始からの経過時間)がj[sec]のときに取得されたプロセスログデータの値を意味する。例えば、X11は、パラメータ1についてプロセス時間が1[sec]のときに取得されたプロセスログデータの値であり、XNMは、パラメータNについてプロセス時間がM[sec]のときに取得されたプロセスログデータの値である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the operation of the
The left figure of FIG. 2A is a diagram schematically showing the process log data acquired by the process log acquisition unit 21. The
正規化部23は、プロセスログデータの種類毎(パラメータi毎)に、全プロセス時間(1〜M[sec])でのプロセスログデータの最大値MAXi、最小値MINiを予め算出する。例えば、パラメータ1についての最大値はMAX1、最小値はMIN1であり、パラメータNについての最大値はMAXN、最小値はMINNである。なお、これらの最大値MAXi及び最小値MINiは、1つの基板Wをエッチングする際に取得されたプロセスログデータを用いて算出するのではなく、後述の分類器25の学習時等において、同等のレシピ(プラズマ処理の条件)でエッチングされた複数の基板Wについて取得されたプロセスログデータを用いて予め算出しておくことが好ましい。算出したプロセスログデータの種類毎(パラメータi毎)の最大値MAXi及び最小値MINiは、正規化部23に記憶される。The
そして、正規化部23は、プロセスログ取得部21によって逐次取得したプロセスログデータXijに対して、プロセスログデータの種類毎(パラメータi毎)に最大値が1となり最小値が0となる正規化を行う。
具体的には、以下の式(1)に基づき、図2(a)の右図に示すように、正規化後のプロセスログデータYijを算出する。
Yij=(Xij−MINi)/(MAXi−MINi) ・・・(1)
上記の式(1)において、i=1〜Mであり、j=1〜Nである。
上記の式(1)から、Xij=MAXiのとき、Yij=1となり、Xij=MINiのとき、Yij=0となるように正規化されることは明らかである。Then, the
Specifically, based on the following equation (1), the normalized process log data Yij is calculated as shown in the right figure of FIG.
Y ij = (X ij- MIN i ) / (MAX i- MIN i ) ... (1)
In the above formula (1), i = 1 to M and j = 1 to N.
From the above equation (1), it is clear that when X ij = MAX i , Y ij = 1 and when X ij = MIN i , Y ij = 0 is normalized.
画像化部24は、正規化後のプロセスログデータに基づき、分類器25への入力データを作成する。
具体的には、画像化部24は、図2(b)の左図に示す正規化後のプロセスログデータに基づき、図2(b)の右図に示すように、一軸(図2(b)の右図に示す例では横軸)がプロセスログデータの種類(パラメータ1〜N)であり、一軸に直交する他軸(図2(b)の右図に示す例では縦軸)が正規化後のプロセスログデータの値Yijであるグラフ(棒グラフ)を画像化した画像データを逐次(例えば、1秒毎に)作成する。
画像データの種類としては、図2(b)の右図に示すようなモノクロ濃淡画像に限るものではなく、2値化画像やカラー画像など、任意の画像データを作成可能である。The imaging unit 24 creates input data to the
Specifically, the imaging unit 24 is uniaxial (FIG. 2 (b), as shown in the right figure of FIG. 2 (b), based on the process log data after normalization shown in the left figure of FIG. 2 (b). ) Is the type of process log data (
The type of image data is not limited to the monochrome shading image as shown in the right figure of FIG. 2B, and any image data such as a binarized image or a color image can be created.
次に、第1実施形態の画像化部24は、作成した画像データを複数の画素から構成される所定の画素領域に分割する。
具体的には、図2(c)に示すように、画像化部24は、画像データを一軸(横軸)方向及び他軸(縦軸)方向にそれぞれK分割して画素領域Aij(i=1〜K、j=1〜K)を作成する。そして、画像化部24は、画素領域Aij毎に平均濃度値(画素領域Aijを構成する複数の画素の濃度値の平均値)Iave(Aij)(i=1〜K、j=1〜K)を算出する。この平均濃度値Iave(Aij)が、分類器25への入力データとして用いられる。Next, the imaging unit 24 of the first embodiment divides the created image data into a predetermined pixel region composed of a plurality of pixels.
Specifically, as shown in FIG. 2C, the imaging unit 24 divides the image data into K in each of the uniaxial (horizontal axis) direction and the other axis (vertical axis) direction, and the pixel area Aij (i). = 1 to K, j = 1 to K). Then, the imaging unit 24 (the average value of the density values of a plurality of pixels constituting the pixel region A ij) the average density value for each pixel region A ij I ave (A ij) (i = 1~K, j = 1 to K) are calculated. This average concentration value I ave (A ij ) is used as input data to the
なお、画像化部24がカラー画像(RGB3色のカラー画像)を作成する場合には、画像化部24は各色の画像について平均濃度値を算出し、それら全てが分類器25への入力データとして用いられる。
また、第1実施形態では、画像化部24が画像データを画素領域に分割する例を示したが、本発明はこれに限るものではなく、画像データを構成する各画素の濃度値をそのまま分類器25への入力データとして用いることも可能である。When the imaging unit 24 creates a color image (color image of three RGB colors), the imaging unit 24 calculates an average density value for each color image, and all of them are input data to the
Further, in the first embodiment, an example in which the imaging unit 24 divides the image data into pixel regions is shown, but the present invention is not limited to this, and the density values of each pixel constituting the image data are classified as they are. It can also be used as input data to the
図3は、分類器25の概略構成及び動作を模式的に示す図である。
図3に示すように、第1実施形態の分類器25は、入力層、中間層及び出力層を有するニューラルネットワークから構成されている。図3では、2層の中間層を有する構成を例示しているが、本発明の分類器として用いることのできるニューラルネットワークはこれに限るものではなく、任意の層数の中間層を有する構成を採用可能である。また、図3に示す各層のノード(図3において「〇」で示す部分)の個数は単なる例示であり、本発明の分類器として用いることのできるニューラルネットワークにおけるノードの個数は図示したものに限らない。FIG. 3 is a diagram schematically showing a schematic configuration and operation of the
As shown in FIG. 3, the
分類器25は、入力データとして画像化部24で作成した画像データ(具体的には、各画素領域Aijの平均濃度値Iave(Aij))が入力層に入力された場合に、基板処理装置10におけるエッチングの終点前後の何れであるかを出力層から出力する(出力値OUTを出力する)ように、機械学習によって生成された構成である。The
具体的には、分類器25の学習時には、教師データの入力として、エッチングの終点前に取得したプロセスログデータから作成された入力データ(画像データ)を与え、前記入力と組み合わされる教師データの出力として、エッチングの終点前であること(第1実施形態では、OUT=0)を与えて、前記入力を入力層に入力した場合に、出力層からOUT=0が出力されるように、機械学習を行う。
また、教師データの入力として、エッチングの終点後に取得したプロセスログデータから作成された入力データ(画像データ)を与え、前記入力と組み合わされる教師データの出力として、エッチングの終点後であること(第1実施形態では、OUT=1)を与えて、前記入力を入力層に入力した場合に、出力層からOUT=1が出力されるように、機械学習を行う。Specifically, at the time of learning the
Further, as the input of the teacher data, the input data (image data) created from the process log data acquired after the end point of etching is given, and the output of the teacher data combined with the input is after the end point of etching (No. 1). In one embodiment, when OUT = 1) is given and the input is input to the input layer, machine learning is performed so that OUT = 1 is output from the output layer.
なお、基板処理装置10が分光器を備える場合には、その分光器を用いて教師データを取得すればよいし、基板処理装置10が分光器を備えない場合には、分光器を備えた他の基板処理装置を用いて教師データを取得すればよい。また、分類器25の機械学習は一度に限られない。必要に応じて、新たな教師データを用いて分類器25の再学習を行ったり、従来の教師データに新たな教師データを追加して分類器25の再学習を行うことも可能である。
When the
上記のようにして学習した後の分類器25により、逐次入力される入力データに基づきエッチングの終点を検出する検出時には、分類器25の入力層に入力データ(画像データ)が逐次入力され、分類器25の出力層から出力値OUTが出力される。学習時と異なり、検出時の出力値OUTの値は、0≦OUT≦1となる。
第1実施形態の検出部22は、0≦OUT<0.5のとき(小数点1桁で四捨五入して0になるとき)には、エッチングの終点前であると判定し、0.5≦OUT≦1のとき(小数点1桁で四捨五入して1になるとき)には、エッチングの終点後であると判定するように構成されている。When the
When 0 ≦ OUT <0.5 (when rounded to 0 with one decimal point), the
以上に説明した構成を有するエッチング終点検出装置20により、基板処理装置10において基板Wに施すエッチングの終点が逐次検出される。
The etching end
以下、第1実施形態に係る基板処理システム100の基板処理装置10によって基板Wをエッチングし、エッチング終点検出装置20によってエッチングの終点を検出する試験を行った結果の一例について説明する。
Hereinafter, an example of the result of performing a test in which the substrate W is etched by the
上記試験では、まず、19枚の基板W(Si基板)をSF6ガスを用いてエッチングし、各基板Wのエッチング時間(基板Wのエッチング開始からエッチング終了を経てオーバーエッチングが終了するまでの約50秒間)において1秒のサンプリング周期毎に分類器25への入力データ(画像データ)を作成した。各サンプリング周期の入力データが、エッチングの終点前に取得したプロセスログデータから作成された入力データであるか、エッチングの終点後に取得したプロセスログデータから作成された入力データであるかについては、上記試験で用いた基板処理装置10には分光器が設けられているため、この分光器で測定したSiFの発光波長を有する光の強度が基準値以下であるか否かによって判定した。以上のようにして採取した教師データを用いて、分類器25を機械学習させた。学習後の分類器25に同じ教師データの入力データを入力してエッチングの終点前後の何れであるかを判定したところ、正解率(正解した回数/判定回数×100)は99.89%であった。なお、分類器25での1回の判定に要する時間は、オーバーエッチングの時間よりも十分に短かったため、エッチング終点検出装置20によってエッチングの終点を検出(エッチングの終点後であると判定)してからエッチングを終了しても何ら支障は生じないといえる。In the above test, first, 19 substrates W (Si substrates) are etched with SF 6 gas, and the etching time of each substrate W (from the start of etching of the substrate W to the end of etching to the end of overetching). Input data (image data) to the
次に、上記試験では、同じレシピで別の6枚(No.1−1〜No.1−6)の基板W(Si基板)をSF6ガスを用いてエッチングし、各基板Wのエッチング時間において1秒のサンプリング周期毎に分類器25への入力データ(画像データ)を作成し、上記学習後の分類器25に入力してエッチングの終点前後の何れであるかを判定した。この際、前述の学習時と同様に、基板処理装置10に設けられた分光器を用いて、各サンプリング周期の入力データが、エッチングの終点前のものであるか、エッチングの終点後のものであるかを判定した。Next, in the above test, another 6 substrates (No. 1-1 to No. 1-6) of substrates W (Si substrates) were etched with SF 6 gas using the same recipe, and the etching time of each substrate W was In, input data (image data) to the
図4は、上記試験の結果を示す。図4に示す「0」は、エッチング終点検出装置20によってエッチングの終点前であると判定したものであり、「1」は、エッチング終点検出装置20によってエッチングの終点後であると判定したものである。図4において、ハッチングを施し、太線で囲んだ欄は、分光器を用いてエッチングの終点後であると判定したものである。
図4に示すように、分光器を用いた判定と異なる判定をしたのは、No.1−3の基板Wの38秒時点における判定と、No.1−5の基板Wの38秒時点における判定だけであり、正解率は99.35%(=306/308×100)であった。したがい、第1実施形態に係る基板処理システム100のエッチング終点検出装置20によれば、基板Wのエッチングの終点を精度良く検出可能であるといえる。FIG. 4 shows the results of the above test. “0” shown in FIG. 4 is determined by the etching end
As shown in FIG. 4, it was No. 4 that made a judgment different from the judgment using the spectroscope. Judgment of the substrate W of 1-3 at 38 seconds and No. Only the judgment of the substrate W of 1-5 at 38 seconds was made, and the correct answer rate was 99.35% (= 306/308 × 100). Therefore, according to the etching end
<第2実施形態>
図5は、第2実施形態に係る基板処理システムの概略構成を模式的に示す図である。なお、図5においても、前述の図1(a)と同様に、測定するパラメータを破線の矩形で囲って図示している。図5では、前述の図1(b)に相当する構成の図示を省略している。
図5に示すように、第2実施形態に係る基板処理システム200は、基板処理装置10Aと、エッチング終点検出装置20と、を備えている。
以下、主として第1実施形態に係る基板処理システム100と相違する点について説明し、第1実施形態に係る基板処理システム100と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。<Second Embodiment>
FIG. 5 is a diagram schematically showing a schematic configuration of a substrate processing system according to a second embodiment. In FIG. 5, as in FIG. 1 (a) described above, the parameters to be measured are shown surrounded by a broken line rectangle. In FIG. 5, the illustration of the configuration corresponding to FIG. 1 (b) described above is omitted.
As shown in FIG. 5, the
Hereinafter, the differences from the
第2実施形態の基板処理装置10Aは、チャンバ1と、チャンバ1内に配置された載置台2と、を具備し、載置台2に載置された基板Wにプラズマ処理を施す装置である。より具体的には、第2実施形態の基板処理装置10Aは、プラズマ処理として基板W上に膜を形成する容量結合プラズマ(CCP)方式のプラズマ成膜装置である。
このため、第1実施形態の基板処理装置10と異なり、コイル3(図1(a)参照)の代わりに、チャンバ1内に載置台2と平行に対向配置された上部電極18を備えている。The
Therefore, unlike the
基板処理装置10Aのチャンバ1内には、ガス供給源(図示せず)からプラズマを生成するための処理ガスが供給される。図5では、ガスNo.1〜ガスNo.6までの6種類の処理ガスを供給可能とした構成が図示されている。しかしながら、成膜処理を実行する際や、成膜処理後にチャンバ1内に付着した膜組成物をクリーニングする際に、6種類の処理ガスの全てを使用する場合に限るものではなく、何れか1種類以上の処理ガスを用いて成膜処理や、クリーニングを行うことが可能である。
A processing gas for generating plasma is supplied from a gas supply source (not shown) into the
上部電極18には、上部高周波電源4から上部マッチングユニット5を介して高周波電力(上部高周波電力)が印加される。また、載置台2には、下部高周波電源6から下部マッチングユニット7を介して高周波電力(下部高周波電力)が印加される。これにより、チャンバ1内に供給された処理ガスがプラズマ化され、生成されたプラズマが載置台2に向けて移動することで、載置台2に載置された基板W上に膜が形成される。成膜処理後に膜組成物をクリーニングする際には、生成されたプラズマがチャンバ1の内面に向けて移動することで、チャンバ1内に付着した膜組成物がエッチングによって除去される。
High-frequency power (upper high-frequency power) is applied to the
第2実施形態の基板処理装置10Aは、第1実施形態の基板処理装置10と異なり、チラー8、圧力・流量計9、第1ポンプ(ターボ分子ポンプ)14及び真空計16を備えていない。
Unlike the
第2実施形態に係る基板処理システム200では、供給する各処理ガスの流量が、ガス供給源からチャンバ1までの流路に設けられたマスフローコントローラ11によって測定される。また、チャンバ1の壁面の適宜の箇所に設けられたヒータ(図示せず)の温度(図5に示す温度No.2−1〜No.2−3)が、熱電対等の公知の測定器(図示せず)によって測定される。さらに、チャンバ1内の圧力が、真空計12によって測定される。
また、上部高周波電源4が印加する上部高周波電力と、上部マッチングユニット5の整合位置(上部マッチングユニット5が具備する可変コンデンサや可変コイルなどの定数)とが、それぞれ公知の測定器(図示せず)によって測定される。
また、下部高周波電源6が印加する下部高周波電力と、下部マッチングユニット7の整合位置(下部マッチングユニット7が具備する可変コンデンサや可変コイルなどの定数)とが、それぞれ公知の測定器(図示せず)によって測定される。
さらに、自動圧力制御装置13の温度(図5に示す温度No.2−5)と、排気管17の適宜の箇所に設けられたヒータ(図示せず)の温度(図5に示す温度No.2−4、No.2−6、No.2−7)とが、熱電対等の公知の測定器(図示せず)によって測定される。また、自動圧力制御装置13のAPC開度が、エンコーダ等の公知の測定器(図示せず)によって測定される。In the
Further, the upper high-frequency power applied by the upper high-
Further, the lower high-frequency power applied by the lower high-
Further, the temperature of the automatic pressure control device 13 (temperature No. 2-5 shown in FIG. 5) and the temperature of a heater (not shown) provided at an appropriate position in the exhaust pipe 17 (temperature No. 2 shown in FIG. 5). 2-4, No. 2-6, No. 2-7) are measured by a known measuring instrument (not shown) such as a thermoelectric pair. Further, the APC opening degree of the automatic
第2実施形態に係る基板処理システム200が備えるエッチング終点検出装置20は、第1実施形態と同様の構成を有し、図5を参照して前述した各測定値を測定する測定器(例えば、マスフローコントローラ11)と有線又は無線で電気的に接続されている。エッチング終点検出装置20は、各測定器から逐次入力された測定データを所定のサンプリング周期(例えば、1秒)で取得し、これら取得された各測定値及び各測定値に対応する各設定値が、プロセスログデータとしてエッチングの終点検出に用いられる。
第2実施形態では、図5に示す全ての測定値をプロセスログデータとして判定に用いているが、本発明はこれに限るものではない。ただし、少なくとも、APC開度と、上部マッチングユニット5及び/又は下部マッチングユニット7の整合位置と、を用いることが好ましい。The etching end
In the second embodiment, all the measured values shown in FIG. 5 are used for determination as process log data, but the present invention is not limited to this. However, it is preferable to use at least the APC opening degree and the matching position of the
第2実施形態のエッチング終点検出装置20が検出するエッチングの終点は、第1実施形態と異なり、基板W上に膜を形成した後、チャンバ1内に付着した膜組成物を除去するために実行するエッチングの終点である。
Unlike the first embodiment, the etching end point detected by the etching end
以下、第2実施形態に係る基板処理システム200の基板処理装置10Aによって基板W上に膜を形成した後、チャンバ1内に付着した膜組成物を除去するために実行するエッチング(クリーニング)の際、エッチング終点検出装置20によってエッチングの終点を検出する試験を行った結果の一例について説明する。
Hereinafter, during etching (cleaning) performed to remove the film composition adhering to the inside of the
上記試験では、まず、C4F8ガスを用いてチャンバ1内を13回クリーニングし、各クリーニングのエッチング時間(チャンバ1内に付着した膜組成物のエッチング開始からエッチング終了を経てオーバーエッチングが終了するまでの約150秒間)において1秒のサンプリング周期毎に分類器25への入力データ(画像データ)を作成した。各サンプリング周期の入力データが、エッチングの終点前に取得したプロセスログデータから作成された入力データであるか、エッチングの終点後に取得したプロセスログデータから作成された入力データであるかについては、上記試験で用いた基板処理装置10Aには分光器が設けられているため、この分光器で測定したFの発光波長を有する光の強度が基準値以上であるか否かによって判定した。以上のようにして採取した教師データを用いて、分類器25を機械学習させた。学習後の分類器25に同じ教師データの入力データを入力して判定を行ったところ、正解率は99.39%であった。なお、分類器25での1回の判定に要する時間は、オーバーエッチングの時間よりも十分に短かかったため、エッチング終点検出装置20によってエッチングの終点を検出(エッチングの終点後であると判定)してからエッチングを終了しても何ら支障は生じないといえる。In the above test, firstly, C 4 F 8 and 13 cleaning times in the
次に、上記試験では、同じレシピで別のタイミングの5回(No.2−1〜No.2−5)C4F8ガスを用いてチャンバ1内をクリーニングし、各クリーニングのエッチング時間において1秒のサンプリング周期毎に分類器25への入力データ(画像データ)を作成し、上記学習後の分類器25に入力してエッチングの終点前後の何れであるかを判定した。この際、前述の学習時と同様に、基板処理装置10Aに設けられた分光器を用いて、各サンプリング周期の入力データが、エッチングの終点前のものであるか、エッチングの終点後のものであるかを判定した。Next, in the above test, the inside of the
図6は、上記試験の結果を示す。図6に示す「0」は、エッチング終点検出装置20によってエッチングの終点前であると判定したものであり、「1」は、エッチング終点検出装置20によってエッチングの終点後であると判定したものである。図6において、斜線のハッチングを施し、太線で囲んだ欄は、分光器を用いてエッチングの終点後であると判定したものである。
図6に示すように、分光器を用いた判定と異なる判定をしたのは、No.2−1のクリーニングの35〜39秒時点における判定と、No.2−3のクリーニングの3秒時点における判定と、No.2−5のクリーニングの44秒時点における判定だけであり、正解率は99.1%(=743/750×100)であった。したがい、第2実施形態に係る基板処理システム200のエッチング終点検出装置20によれば、チャンバ1内に付着した膜組成物のエッチング(クリーニング)の終点を精度良く検出可能であるといえる。FIG. 6 shows the results of the above test. “0” shown in FIG. 6 is determined by the etching end
As shown in FIG. 6, it was No. 6 that made a judgment different from the judgment using the spectroscope. Judgment at the time of 35 to 39 seconds of cleaning of 2-1 and No. Judgment at 3 seconds of cleaning 2-3 and No. Only the judgment at 44 seconds of 2-5 cleaning was made, and the correct answer rate was 99.1% (= 743/750 × 100). Therefore, according to the etching end
なお、以上に説明した第1実施形態及び第2実施形態では、検出部22が正規化部23を具備する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではない。検出部22が正規化部23を具備せず、プロセスログ取得部21によって取得したプロセスログデータを正規化せずに、そのまま用いて入力データを作成することも可能である。
In the first embodiment and the second embodiment described above, the configuration in which the
また、第1実施形態及び第2実施形態では、検出部22が画像化部24を具備する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではない。検出部22が画像化部24を具備せず、プロセスログ取得部21によって取得したプロセスログデータをそのまま又は正規化した後、画像化せずに分類器25への入力データとして用いることも可能である。
具体的には、画像化しない場合、例えば、図3に示す分類器25の入力層に、図2に示すプロセスログデータXij(i=1〜N、j=1〜M)又は正規化後のプロセスログデータYij(i=1〜N、j=1〜M)が入力されることになる。Further, in the first embodiment and the second embodiment, the configuration in which the
Specifically, when not imaging, for example, the process log data X ij (i = 1 to N, j = 1 to M) shown in FIG. 2 or after normalization is applied to the input layer of the
また、第1実施形態及び第2実施形態では、学習時にも判定時にも分類器25への入力データとして、所定のサンプリング周期(例えば、1秒)で作成した入力データ(画像データ)を用いる構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、所定のサンプリング周期で取得したプロセスログデータの所定時間内(複数のサンプリング周期に相当する時間内)での変化を表わしたグラフを画像化し、この画像データを分類器25への入力データとして用いることも可能である。上記の画像データの何れかには、エッチングの終点前後にまたがるプロセスログデータから作成されたグラフが含まれることになる。
Further, in the first embodiment and the second embodiment, the input data (image data) created in a predetermined sampling cycle (for example, 1 second) is used as the input data to the
また、第1実施形態及び第2実施形態では、検出部22が単一の分類器25を具備する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではない。同等のレシピ毎に複数の分類器25を機械学習によって生成し、エッチングの終点の検出時には、複数の分類器25のうち、対応するレシピに応じて生成された分類器25を用いて終点を検出する構成を採用することも可能である。
Further, in the first embodiment and the second embodiment, the configuration in which the
さらに、第1実施形態及び第2実施形態のエッチング終点検出装置20によれば、エッチング終点検出装置20を適用する基板処理装置10、10A自体に分光器を設けることは必ずしも必要ではなく、分光器を設けるとしても分類器25の学習時にのみ使用すればよい。学習後には分光器を取り外してもよい。ただし、本発明は、分類器25の学習時に分光器を使用する態様に限るものではない。
一般に、チャンバ1内に生じた光をチャンバ1外に設置した分光器に導くために、チャンバ1の側壁に石英ガラス等の透明材料からなる光学窓が設けられる。この光学窓は、チャンバ1内のプラズマによってエッチングされて粗面化したり、チャンバ1内の反応生成物が付着することで曇る場合がある。光学窓が曇ると、分光器で検出される光の光量が低下することで、分光器によるエッチングの終点検出精度が低下する場合がある。このため、例えば、既設の基板処理装置10、10Aに既に分光器が設けられている場合には、エッチング終点検出装置20によるエッチングの終点検出を、分光器によるエッチングの終点検出の補助(例えば、アラームを出すための用途)として使用する態様を採用することも可能である。Further, according to the etching end
Generally, an optical window made of a transparent material such as quartz glass is provided on the side wall of the
1・・・チャンバ
2・・・載置台
10、10A・・・基板処理装置
20・・・エッチング終点検出装置
21・・・プロセスログ取得部
22・・・検出部
23・・・正規化部
24・・・画像化部
25・・・分類器
100、200・・・基板処理システム
W・・・基板1 ...
【0004】
い、エッチング処理を実行する過程において、逐次取得したプロセスログデータから作成された入力データが検出部の分類器に入力されることで、その入力データがエッチングの終点前後の何れのものであるかを分類器が出力することになり、これによりエッチングの終点を検出可能である。
このように、本発明に係るエッチング終点検出装置によれば、エッチングの終点を検出する際に、プロセスログデータに基づきチャンバ内に生じた光に関わる測定値以外の入力データを作成し、この入力データを用いるだけでエッチングの終点を検出可能である。すなわち、エッチングの終点を検出する際に分光器を用いる必要がない。
[0012]
なお、本発明に係るエッチング終点検出装置を適用する基板処理装置は、プラズマ処理装置に限るものではない。例えば、従来、時間エッチング(予め定めた一定時間だけ実行するエッチング)しかできなかった無水HFガス及びアルコールを用いた犠牲層エッチング装置や、XeF2ガスを用いた犠牲層エッチング装置などにも適用可能である。
また、分類器としては、ニューラルネットワークやサポートベクターマシンなど、機械学習を用いて生成できる限りにおいて種々の構成を採用可能である。
[0013]
好ましくは、前記検出部は、前記分類器の出力を所定のしきい値と比較し、その大小に応じて、前記基板処理装置におけるエッチングの終点を検出する。
[0014]
好ましくは、前記プロセスログ取得部は、所定のサンプリング周期で前記プロセスログデータを取得し、前記検出部は、前記入力データを前記サンプリング周期毎に作成し、前記分類器は、前記サンプリング周期毎に前記入力データが入力され、前記基板処理装置におけるエッチングの終点前後の何れであるかを前記サンプリング周期毎に出力する。
[0015]
好ましくは、前記分類器は、教師データの入力として、前記エッチングの終点前に取得した前記プロセスログデータから作成された入力データが与えられた場合に、前記エッチングの終点前であることを出力し、教師データの0004
In the process of executing the etching process, the input data created from the sequentially acquired process log data is input to the classifier of the detection unit, so that the input data is before or after the end point of etching. Is output by the classifier, which makes it possible to detect the end point of etching.
As described above, according to the etching end point detection device according to the present invention, when detecting the end point of etching, input data other than the measured value related to the light generated in the chamber is created based on the process log data, and this input The end point of etching can be detected only by using the data. That is, it is not necessary to use a spectroscope when detecting the end point of etching.
[0012]
The substrate processing apparatus to which the etching end point detecting apparatus according to the present invention is applied is not limited to the plasma processing apparatus. For example, it can be applied to a sacrificial layer etching device using anhydrous HF gas and alcohol, which could only be time-etched (etching performed for a predetermined fixed time), a sacrificial layer etching device using XeF 2 gas, and the like. Is.
Further, as the classifier, various configurations such as a neural network and a support vector machine can be adopted as long as they can be generated by using machine learning.
[0013]
Preferably, the detection unit compares the output of the classifier with a predetermined threshold value and detects the end point of etching in the substrate processing apparatus according to the magnitude thereof.
[0014]
Preferably, the process log acquisition unit acquires the process log data at a predetermined sampling cycle, the detection unit creates the input data for each sampling cycle, and the classifier creates the input data for each sampling cycle. The input data is input, and which is before or after the end point of etching in the substrate processing apparatus is output for each sampling cycle.
[0015]
Preferably, the classifier outputs that it is before the end point of the etching when the input data created from the process log data acquired before the end point of the etching is given as the input of the teacher data. , Teacher data
【0005】
入力として、前記エッチングの終点後に取得したものを含む前記プロセスログデータから作成された入力データが与えられた場合に、前記エッチングの終点後であることを出力するように、機械学習を用いて生成されている。
[0016]
上記の好ましい構成によれば、分類器は、教師データ(分類器への既知の入出力の組み合わせ)の入力として、エッチングの終点前に取得したプロセスログデータから作成された入力データが与えられた場合に、エッチングの終点前であること(具体的には、エッチングの終点前であることを示す数値、例えば、「0」)を出力するように(すなわち、教師データの出力として、例えば、「0」を与えて)、機械学習を用いて生成される。また、分類器は、教師データの入力として、エッチングの終点後に取得したものを含むプロセスログデータから作成された入力データが与えられた場合に、エッチングの終点後であること(具体的には、エッチングの終点後であることを示す数値、例えば、「1」)を出力するように(すなわち、教師データの出力として、例えば、「1」を与えて)、機械学習を用いて生成される。後者の教師データの入力である「エッチングの終点後に取得したものを含むプロセスログデータから作成された入力データ」とは、エッチングの終点後に取得したプロセスログデータのみから作成された入力データであってもよいし、エッチングの終点前後にまたがるプロセスログデータから作成された入力データであってもよいことを意味する。
上記のような教師データを用いた機械学習を行って分類器を生成することで、複雑な検出ロジックの検討や、しきい値等のパラメータの煩雑な調整が不要であり、機械学習後の分類器にプロセスログデータから作成された入力データを入力するだけで、エッチングの終点前後の何れであるかを容易に検出可能である。
[0017]
なお、上記の好ましい構成において、教師データとして用いる入力データの基になるプロセスログデータがエッチングの終点前に取得したものであるか、或いは、エッチングの終点後に取得したものであるかは、例えば、従来と同様に、分光器で所定の波長を有する光の強度を測定することで判定すれ0005
Generated using machine learning to output that it is after the end point of the etching when the input data created from the process log data including the one acquired after the end point of the etching is given as the input. Has been done.
[0016]
According to the preferred configuration described above, the classifier was given input data created from process log data acquired before the end of etching as input of teacher data (a combination of known inputs and outputs to the classifier). In the case, to output that it is before the end point of etching (specifically, a numerical value indicating that it is before the end point of etching, for example, "0") (that is, as an output of teacher data, for example, " Given "0"), it is generated using machine learning. Further, the classifier shall be after the end point of etching when the input data created from the process log data including the data acquired after the end point of etching is given as the input of the teacher data (specifically, the classifier is after the end point of etching. It is generated using machine learning to output a numerical value indicating that it is after the end point of etching, eg, "1") (ie, giving, for example, "1" as the output of the teacher data). The latter input of teacher data, "input data created from process log data including those acquired after the end point of etching" is input data created only from process log data acquired after the end point of etching. It also means that it may be input data created from process log data straddling before and after the end point of etching.
By performing machine learning using the above-mentioned teacher data to generate a classifier, there is no need to study complicated detection logic or complicated adjustment of parameters such as threshold values, and classification after machine learning. By simply inputting the input data created from the process log data into the container, it is possible to easily detect whether it is before or after the end point of etching.
[0017]
In the above preferred configuration, it is determined, for example, whether the process log data that is the basis of the input data used as the teacher data is acquired before the end point of etching or after the end point of etching. Judgment is made by measuring the intensity of light having a predetermined wavelength with a spectroscope as in the past.
【0006】
ばよい。すなわち、分光器を用いてエッチングの終点を検出し、この分光器で検出したエッチングの終点を真として、プロセスログデータがその真の終点より前に取得したものであるか、或いは、真の終点より後に取得したものであるかを判定すればよい。
具体的には、例えば、本発明に係るエッチング終点検出装置でエッチングの終点を検出する基板処理装置自体が分光器を備える場合には、その分光器を用いて、教師データとして用いる入力データの基になるプロセスログデータがエッチングの終点前後の何れであるかを判定すればよい。また、例えば、本発明に係るエッチング終点検出装置でエッチングの終点を検出する基板処理装置が分光器を備えていない場合には、分光器を備えた他の基板処理装置を用いた機械学習によって分類器を生成し、この分類器を本発明に係るエッチング終点検出装置に用いることも可能である。
また、必ずしも分光器を用いて判定する場合に限るものではなく、例えば、教師データを取得する際にエッチング中の基板の表面を観察し、エッチングの終点前後に応じた基板表面の色の違いから、プロセスログデータがエッチングの終点前後の何れであるかを判定することも考えられる。
[0018]
本発明に係るエッチング終点検出装置において、前記基板処理装置が前記基板にエッチングを施すエッチング装置である場合、前記検出部で検出するエッチングの終点は、前記基板に施すエッチングの終点とされる。
[0019]
また、本発明に係るエッチング終点検出装置において、前記基板処理装置が前記基板上に膜を形成する成膜装置である場合、前記検出部で検出するエッチングの終点は、前記基板上に膜を形成した後、前記チャンバ内に付着した膜組成物を除去するために実行するエッチングの終点とされる。
[0020]
本発明に係るエッチング終点検出装置は、前記基板処理装置が、前記基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置である場合に、好適に用いられる。
[0021]
本発明者らの鋭意検討した結果によれば、前記基板処理装置がプラズマ処理装置である場合、各種のプロセスログデータのうち、排気管内の圧力と、自動圧力制御装置のバルブ開度と、上部マッチングユニットの整合位置と、0006
Just do it. That is, the end point of etching is detected using a spectroscope, and the end point of etching detected by this spectroscope is set to be true, and the process log data is acquired before the true end point, or the true end point. It suffices to determine whether it was acquired later.
Specifically, for example, when the substrate processing device itself for detecting the end point of etching in the etching end point detection device according to the present invention is provided with a spectroscope, the spectroscope is used as a basis for input data used as teacher data. It may be determined whether the process log data to be obtained is before or after the end point of etching. Further, for example, when the substrate processing apparatus for detecting the etching end point in the etching end point detecting apparatus according to the present invention does not have a spectroscope, it is classified by machine learning using another substrate processing apparatus equipped with a spectroscope. It is also possible to generate a device and use this classifier for the etching end point detection device according to the present invention.
Further, the determination is not necessarily limited to the case of using a spectroscope. For example, when acquiring teacher data, the surface of the substrate being etched is observed, and the color difference of the substrate surface before and after the end point of etching is used. It is also conceivable to determine whether the process log data is before or after the end point of etching.
[0018]
In the etching end point detecting device according to the present invention, when the substrate processing device is an etching device that etches the substrate, the etching end point detected by the detection unit is the etching end point applied to the substrate.
[0019]
Further, in the etching end point detection device according to the present invention, when the substrate processing device is a film forming device that forms a film on the substrate, the etching end point detected by the detection unit forms a film on the substrate. After that, it is set as the end point of the etching performed to remove the film composition adhering to the inside of the chamber.
[0020]
The etching end point detection device according to the present invention is preferably used when the substrate processing device is a plasma processing device that applies plasma treatment to the substrate.
[0021]
According to the results of diligent studies by the present inventors, when the substrate processing device is a plasma processing device, among various process log data, the pressure in the exhaust pipe, the valve opening degree of the automatic pressure control device, and the upper part. Matching position of matching unit and
【0007】
下部マッチングユニットの整合位置とが、エッチングの終点前後で特に変化し易い。エッチングが終了すれば、エッチングの対象物(基板や膜組成物)が無くなるため、プラズマの状態が変化するからである。このため、エッチングの終点を検出するには、少なくともこれらのプロセスログデータを用いることが好ましい。ただし、排気管内の圧力と自動圧力制御装置のバルブ開度とは連動して変化するため、何れか一方だけを用いてもよいと考えられる。
[0022]
すなわち、前記基板処理装置は、前記チャンバ内に配置された載置台に載置された前記基板にプラズマ処理装置を施すプラズマ処理装置であり、前記基板処理装置が、前記チャンバを囲うように前記チャンバに配置されたコイル又は前記チャンバ内に前記載置台と平行に対向配置された上部電極と、前記コイル又は前記上部電極に上部マッチングユニットを介して高周波電力を印加する上部高周波電源と、前記載置台に下部マッチングユニットを介して高周波電力を印加する下部高周波電源と、前記チャンバ内に連通する排気管と、前記排気管に設けられ、バルブ開度を調整することにより、前記チャンバ内の圧力を制御する自動圧力制御装置と、を備える場合、前記プロセスログデータには、少なくとも、前記排気管内の圧力又は前記自動圧力制御装置のバルブ開度と、前記上部マッチングユニット及び/又は前記下部マッチングユニットの整合位置と、が含まれることが好ましい。
[0023]
本発明に係るエッチング終点検出装置において、プロセスログデータから作成される入力データとしては、プロセスログデータを加工せずにそのまま用いることも可能であるし、プロセスログデータを加工したものを用いることも可能である。例えば、分類器がニューラルネットワークである場合には、ニューラルネットワークが画像認識に優れることを利用し、後者の例として、プロセスログデータを加工して得られる画像データを入力データとする場合が挙げられる。
具体的には、前記検出部は、前記プロセスログ取得部によって取得したプロセスログデータに基づき、一軸が前記プロセスログデータの種類であり、0007
The matching position of the lower matching unit is particularly liable to change before and after the end point of etching. This is because when the etching is completed, the object to be etched (the substrate or the film composition) disappears, so that the state of the plasma changes. Therefore, it is preferable to use at least these process log data to detect the end point of etching. However, since the pressure in the exhaust pipe and the valve opening degree of the automatic pressure control device change in conjunction with each other, it is considered that only one of them may be used.
[0022]
That is, the substrate processing apparatus is a plasma processing apparatus that applies a plasma processing apparatus to the substrate placed on a mounting table arranged in the chamber, and the substrate processing apparatus surrounds the chamber. An upper high-frequency power source that applies high-frequency power to the coil or the upper electrode via an upper matching unit, and an upper high-frequency power source that is arranged in the chamber in parallel with the above-mentioned pedestal. A lower high-frequency power source that applies high-frequency power via a lower matching unit, an exhaust pipe that communicates with the chamber, and an exhaust pipe that is provided in the exhaust pipe to control the pressure in the chamber by adjusting the valve opening degree. When the automatic pressure control device is provided, at least the pressure in the exhaust pipe or the valve opening degree of the automatic pressure control device is matched with the upper matching unit and / or the lower matching unit in the process log data. The location and is preferably included.
[0023]
In the etching end point detection device according to the present invention, as the input data created from the process log data, the process log data can be used as it is without being processed, or the processed process log data can be used. It is possible. For example, when the classifier is a neural network, the advantage of the neural network in image recognition is utilized, and as an example of the latter, there is a case where image data obtained by processing process log data is used as input data. ..
Specifically, the detection unit is based on the process log data acquired by the process log acquisition unit, and one axis is the type of the process log data.
【0008】
前記一軸に直交する他軸が前記プロセスログデータの値であるグラフを画像化した画像データを作成し、前記画像データを前記分類器への入力データとして用いることが考えられる。
[0024]
本発明に係るエッチング終点検出装置において、好ましくは、前記検出部は、前記プロセスログ取得部によって取得したプロセスログデータに対して、前記プロセスログデータの種類毎に最大値が1となり最小値が0となる正規化を行い、前記正規化後のプロセスログデータに基づき、前記分類器への入力データを作成する。
[0025]
プロセスログデータの値は、圧力、温度、流量など、プロセスログデータの種類に応じて大きく異なる。また、どのような単位で表すかによっても異なる値となる。このため、エッチングの終点を検出するに際し、各種類のプロセスログデータの値をそのまま用いると、検出精度に影響を及ぼす可能性がある。これを避けるには、各種類のプロセスログデータの値が何れも一定の範囲内で変動するように正規化することが好ましい。
具体的には、前記検出部は、前記プロセスログ取得部によって取得したプロセスログデータに対して、前記プロセスログデータの種類毎に最大値が1となり最小値が0となる正規化を行い、前記正規化後のプロセスログデータに基づき、前記分類器への入力データを作成することが好ましい。
[0026]
上記の好ましい構成によれば、正規化後のプロセスログデータは、プロセスログデータの種類に関わらず、0〜1の一定の範囲内でその値が変動するため、これに基づき作成した入力データを分類器に用いることで、検出精度の低下を回避できることが期待できる。
[0027]
また、前記課題を解決するため、本発明は、チャンバ内に配置された基板に処理を施す基板処理装置と、前記の何れかに記載のエッチング終点検出装置と、を備えることを特徴とする基板処理システムとしても提供される。
[0028]
また、前記課題を解決するため、本発明は、チャンバ内に配置された基板に処理を施す基板処理装置のプロセスログデータを取得するプロセスログ取得工程と、前記プロセスログ取得工程によって取得したプロセスログデータ0008
It is conceivable to create image data that is an image of a graph in which the other axis orthogonal to the one axis is the value of the process log data, and use the image data as input data to the classifier.
[0024]
In the etching end point detection device according to the present invention, preferably, the detection unit has a maximum value of 1 and a minimum value of 0 for each type of process log data with respect to the process log data acquired by the process log acquisition unit. Is performed, and input data to the classifier is created based on the process log data after the normalization.
[0025]
The value of the process log data varies greatly depending on the type of process log data such as pressure, temperature, and flow rate. In addition, the value will differ depending on the unit used. Therefore, if the values of the process log data of each type are used as they are when detecting the end point of etching, the detection accuracy may be affected. In order to avoid this, it is preferable to normalize the values of each type of process log data so that they all fluctuate within a certain range.
Specifically, the detection unit normalizes the process log data acquired by the process log acquisition unit so that the maximum value becomes 1 and the minimum value becomes 0 for each type of the process log data. It is preferable to create input data to the classifier based on the process log data after normalization.
[0026]
According to the above preferable configuration, the value of the process log data after normalization fluctuates within a certain range of 0 to 1 regardless of the type of process log data. Therefore, the input data created based on this is used. By using it as a classifier, it can be expected that a decrease in detection accuracy can be avoided.
[0027]
Further, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention is characterized by comprising a substrate processing apparatus for processing a substrate arranged in a chamber and an etching end point detecting apparatus according to any one of the above. It is also provided as a processing system.
[0028]
Further, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention has a process log acquisition step of acquiring process log data of a substrate processing apparatus for processing a substrate arranged in a chamber, and a process log acquired by the process log acquisition step. data
【0009】
に基づき、前記チャンバ内に生じた光に関わる測定値以外の入力データを作成し、前記入力データに基づき、前記基板処理装置におけるエッチングの終点を検出する検出工程と、を含み、前記検出工程では、機械学習を用いて生成された分類器を用いて、前記分類器に前記入力データを入力し、前記分類器から前記基板処理装置におけるエッチングの終点前後の何れであるかを出力する、ことを特徴とするエッチング終点検出方法としても提供される。
[0029]
さらに、前記課題を解決するため、本発明は、チャンバ内に配置された基板に処理を施す基板処理装置のプロセスログデータに基づき作成された、前記チャンバ内に生じた光に関わる測定値以外の入力データが入力され、前記基板処理装置におけるエッチングの終点前後の何れであるかを出力する、機械学習を用いて生成された分類器としても提供される。
発明の効果
[0030]
本発明によれば、エッチングの終点を検出する際に分光器を用いる必要がない。
図面の簡単な説明
[0031]
[図1]本発明の第1実施形態に係る基板処理システムの概略構成を模式的に示す図である。
[図2]図1に示す正規化部及び画像化部の動作を説明する説明図である。
[図3]図1に示す分類器の概略構成及び動作を模式的に示す図である。
[図4]図1に示す基板処理システムを用いた試験の結果を示す。
[図5]本発明の第2実施形態に係る基板処理システムの概略構成を模式的に示す図である。
[図6]図5に示す基板処理システムを用いた試験の結果を示す。
発明を実施するための形態
[0032]
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係るエッチング終点検出装置及びこれを備えた基板処理システムについて説明する。
[0033]
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係る基板処理システムの概略構成を模式的に示す0009
Based on the above, input data other than the measured values related to the light generated in the chamber is created, and the detection step includes a detection step of detecting the end point of etching in the substrate processing apparatus based on the input data. , Using the classifier generated by using machine learning, input the input data to the classifier, and output from the classifier whether it is before or after the end point of etching in the substrate processing apparatus. It is also provided as a featured etching end point detection method.
[0029]
Further, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention has a value other than the measured values related to the light generated in the chamber, which is created based on the process log data of the substrate processing apparatus for processing the substrate arranged in the chamber. It is also provided as a classifier generated by using machine learning, in which input data is input and which is before or after the end point of etching in the substrate processing apparatus.
Effect of the invention [0030]
According to the present invention, it is not necessary to use a spectroscope when detecting the end point of etching.
Brief description of drawings [0031]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a schematic configuration of a substrate processing system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the operation of the normalization unit and the imaging unit shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram schematically showing a schematic configuration and operation of the classifier shown in FIG. 1.
FIG. 4 shows the results of a test using the substrate processing system shown in FIG.
FIG. 5 is a diagram schematically showing a schematic configuration of a substrate processing system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 shows the results of a test using the substrate processing system shown in FIG.
A mode for carrying out the invention [0032]
Hereinafter, the etching end point detection device according to the embodiment of the present invention and the substrate processing system provided with the etching end point detection device will be described with reference to the accompanying drawings.
[0033]
<First Embodiment>
FIG. 1 schematically shows a schematic configuration of a substrate processing system according to a first embodiment.
【0010】
図である。図1(a)は基板処理システムの全体構成図であり、図1(b)はエッチング終点検出装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図1(a)では、測定するパラメータを破線の矩形で囲って図示している。
図1(a)に示すように、第1実施形態に係る基板処理システム100は、基板処理装置10と、エッチング終点検出装置20と、を備えている。
[0034]
第1実施形態の基板処理装置10は、チャンバ1と、チャンバ1内に配置された載置台2と、を具備し、載置台2に載置された基板Wにプラズマ処理を施す装置である。より具体的には、第1実施形態の基板処理装置10は、基板Wにプラズマ処理としてのエッチングを施す誘導結合プラズマ(ICP)方式のプラズマエッチング装置である。
[0035]
基板処理装置10のチャンバ1内には、ガス供給源(図示せず)からプラズマを生成するための処理ガスが供給される。図1(a)では、ガスNo.1〜ガスNo.6までの6種類の処理ガスを供給可能とした構成が図示されている。しかしながら、エッチング処理を実行する際、6種類の処理ガスの全てを使用する場合に限るものではなく、何れか1種類以上の処理ガスを用いてエッチングを行うことが可能である。なお、供給する各処理ガスの流量は、ガス供給源からチャンバ1までの流路に設けられたマスフローコントローラ(Mass Flow Controller、MFC)11によって測定される。また、チャンバ1には、チャンバ1の壁面を加熱するヒータ(図示せず)が適宜の箇所に設けられており、各箇所のヒータの温度(図1(a)に示す温度No.1−1〜No.1−4)が、熱電対等の公知の測定器(図示せず)によって測定される。さらに、チャンバ1内の圧力が、真空計12によって測定される。
[0036]
基板処理装置10は、チャンバ1を囲うようにチャンバ1に配置されたコイル3を具備する(図1(a)では、便宜上、左側に位置するコイル3の断面のみを図示している)。コイル3には、上部高周波電源4から上部マッチングユニット5を介して高周波電力(上部高周波電力)が印加される。コイル3に上部高周波電力を印加することで、チャンバ1内に供給された処理ガ0010
It is a figure. FIG. 1A is an overall configuration diagram of a substrate processing system, and FIG. 1B is a block diagram showing a schematic configuration of an etching end point detection device. In FIG. 1A, the parameters to be measured are shown surrounded by a broken line rectangle.
As shown in FIG. 1A, the
[0034]
The
[0035]
A processing gas for generating plasma is supplied from a gas supply source (not shown) into the
[0036]
The
【0011】
スがプラズマ化される。なお、上部高周波電源4が印加する上部高周波電力と、上部マッチングユニット5の整合位置(上部マッチングユニット5が具備する可変コンデンサや可変コイルなどの定数)とが、それぞれ公知の測定器(図示せず)によって測定される。
[0037]
載置台2には、下部高周波電源6から下部マッチングユニット7を介して高周波電力(下部高周波電力)が印加される。載置台2に下部高周波電力を印加することで、載置台2とチャンバ1内のプラズマとの間にバイアス電位を与え、プラズマ中のイオンを加速して載置台2に載置された基板Wに引き込む。これにより、基板Wにエッチングが施される。なお、下部高周波電源6が印加する下部高周波電力と、下部マッチングユニット7の整合位置(下部マッチングユニット7が具備する可変コンデンサや可変コイルなどの定数)とが、それぞれ公知の測定器(図示せず)によって測定される。
[0038]
プラズマ処理の実行中、載置台2は、チラー8によって冷却される。チラー8の温度が、熱電対等の公知の測定器(図示せず)によって測定される。また、プラズマ処理の実行中、基板Wの裏面にHeガスが供給され、このHeガスによって基板Wが冷却される。この際、供給するHeガスの圧力・流量が、Heガス供給源(図示せず)から基板Wの裏面(載置台2の上面)までの流路に設けられた圧力・流量計9によって測定される。
[0039]
プラズマ処理を実行することでチャンバ1内に生成された反応生成物等は、チャンバ1内に連通する排気管17を通じてチャンバ1外に排気される。排気管17には、バルブ開度を調整することにより、チャンバ1内の圧力を制御する自動圧力制御装置(Auto Pressure Controller,APC)13、反応生成物を排気するための第1ポンプ(ターボ分子ポンプ)14、及び、第1ポンプ14を補助する第2ポンプ(ドライポンプやロータリーポンプなど)15が設けられている。なお、自動圧力制御装置13の温度(図1(a)に示す温度No.1−5)と、第1ポンプ14の温度(図1(a)に示す温度No.1−6)とが、熱電対等の公知の測定器(図示せず)によって測定される。また、排気管17には、排気管17を加熱するヒータ(図示せず)0011
Is turned into plasma. The upper high-frequency power applied by the upper high-
[0037]
High-frequency power (lower high-frequency power) is applied to the mounting table 2 from the lower high-
[0038]
During the execution of the plasma treatment, the mounting table 2 is cooled by the
[0039]
The reaction products and the like generated in the
【0012】
が適宜の箇所(例えば、第1ポンプ14と第2ポンプ15との間)に設けられており、各箇所のヒータの温度(図1(a)に示す温度No.1−7、No.1−8)が、熱電対等の公知の測定器(図示せず)によって測定される。また、自動圧力制御装置13のバルブ開度(APC開度)が、エンコーダ等の公知の測定器(図示せず)によって測定される。さらに、第1ポンプ14と第2ポンプ15との間に位置する排気管17内の圧力(フォアライン圧力)が、真空計16によって測定される。
[0040]
エッチング終点検出装置20は、上記の構成を有する基板処理装置10に電気的に接続されており、基板処理装置10において基板Wに施すエッチングの終点を検出する装置である。
[0041]
図1(b)に示すように、エッチング終点検出装置20は、プロセスログ取得部21と、検出部22と、を備え、例えば、コンピュータから構成されている。
プロセスログ取得部21は、図1(a)を参照して前述した各測定値を測定する測定器(例えば、マスフローコントローラ11)と有線又は無線で電気的に接続されており(図1(a)では、便宜上、圧力・流量計9、マスフローコントローラ11及び真空計12だけに有線で接続されている状態を図示している)、各測定器から逐次入力された測定データを所定のサンプリング周期(例えば、1秒)で取得(A/D変換)する機能を有する。プロセスログ取得部21は、例えば、コンピュータに搭載されたA/D変換ボードや、コンピュータが具備するROM、RAM等のメモリや、該メモリに記憶され、プロセスログ取得部21としての動作をCPUに実行させるプログラムによって構成される。取得された各測定値及び各測定値に対応する各設定値が、プロセスログデータとして、検出部22でのエッチングの終点検出に用いられる。
第1実施形態では、図1(a)に示す全ての測定値をプロセスログデータとしてエッチングの終点検出に用いているが、本発明はこれに限るものではない。ただし、少なくとも、フォアライン圧力又はAPC開度と、上部マッ0012
Are provided at appropriate locations (for example, between the
[0040]
The etching end
[0041]
As shown in FIG. 1B, the etching end
The process log acquisition unit 21 is electrically connected to a measuring instrument (for example, a mass flow controller 11) that measures each of the above-mentioned measured values with reference to FIG. 1 (a) by wire or wirelessly (FIG. 1 (a). ), For convenience, shows a state in which only the pressure /
In the first embodiment, all the measured values shown in FIG. 1A are used as process log data for detecting the end point of etching, but the present invention is not limited to this. However, at least the foreline pressure or APC opening and the upper mat
【0013】
チングユニット5及び/又は下部マッチングユニット7の整合位置と、を用いることが好ましい。
[0042]
なお、エッチング終点検出装置20が基板処理装置10の稼働を制御するために一般的に用いられる制御装置としての機能も有する場合(制御装置がエッチング終点検出装置20としても兼用される場合)には、プロセスログデータを構成する各設定値は、予めエッチング終点検出装置20(プロセスログ取得部21)に記憶されている。エッチング終点検出装置20が上記の制御装置と別体であり、両者が電気的に接続されている場合には、制御装置に予め記憶された各設定値がエッチング終点検出装置20(プロセスログ取得部21)に送信されることになる。また、第1実施形態では、エッチング終点検出装置20が各測定器と直接接続されている場合を例示したが、上記の制御装置と各測定器とが直接接続され、制御装置で取得した各測定値をエッチング終点検出装置20に送信する構成を採用することも可能である。
[0043]
検出部22は、プロセスログ取得部21によって逐次(例えば、1秒毎に)取得したプロセスログデータから入力データを作成し、この入力データに基づき、基板処理装置10におけるエッチングの終点を検出する部分である。検出部22は、例えば、コンピュータが具備するROM、RAM等のメモリや、該メモリに記憶され、検出部22としての動作をCPUに実行させるプログラムによって構成される。
[0044]
検出部22は、分類器25を具備する。第1実施形態の検出部22は、好ましい構成として、更に、正規化部23と、画像化部24と、を具備する。これら正規化部23、画像化部24及び分類器25も、例えば、コンピュータが具備するROM、RAM等のメモリや、該メモリに記憶され、各部23〜25としての動作をCPUに実行させるプログラムによって構成される。
[0045]
図2は、正規化部23及び画像化部24の動作を説明する説明図である。図2(a)は正規化部23の動作を説明する図であり、図2(b)、(c)は画像化部24の動作を説明する図である。
図2(a)の左図は、プロセスログ取得部21によって取得したプロセス0013
It is preferable to use the matching position of the
[0042]
When the etching end
[0043]
The
[0044]
The
[0045]
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the operation of the
The left figure of FIG. 2A shows the process acquired by the process log acquisition unit 21.
【0014】
ログデータを模式的に示す図である。図2(a)に示すパラメータ1〜Nは、例えば、パラメータ1が図1(a)に示すマスフローコントローラ11で測定したガスNo.1の流量であり、パラメータNが図1(a)に示す温度No.1−8である等、プロセスログデータの種類を意味する。図2(a)の左図に示すXij(i=1〜N、j=1〜M)は、パラメータiについてプロセス時間(エッチング開始からの経過時間)がj[sec]のときに取得されたプロセスログデータの値を意味する。例えば、X11は、パラメータ1についてプロセス時間が1[sec]のときに取得されたプロセスログデータの値であり、XNMは、パラメータNについてプロセス時間がM[sec]のときに取得されたプロセスログデータの値である。
[0046]
正規化部23は、プロセスログデータの種類毎(パラメータi毎)に、全プロセス時間(1〜M[sec])でのプロセスログデータの最大値MAXi、最小値MINiを予め算出する。例えば、パラメータ1についての最大値はMAX1、最小値はMIN1であり、パラメータNについての最大値はMAXN、最小値はMINNである。なお、これらの最大値MAXi及び最小値MINiは、1つの基板Wをエッチングする際に取得されたプロセスログデータを用いて算出するのではなく、後述の分類器25の学習時等において、同等のレシピ(プラズマ処理の条件)でエッチングされた複数の基板Wについて取得されたプロセスログデータを用いて予め算出しておくことが好ましい。算出したプロセスログデータの種類毎(パラメータi毎)の最大値MAXi及び最小値MINiは、正規化部23に記憶される。
[0047]
そして、正規化部23は、プロセスログ取得部21によって逐次取得したプロセスログデータXijに対して、プロセスログデータの種類毎(パラメータi毎)に最大値が1となり最小値が0となる正規化を行う。
具体的には、以下の式(1)に基づき、図2(a)の右図に示すように、正規化後のプロセスログデータYijを算出する。
Yij=(Xij−MINi)/(MAXi−MINi) ・・・(1)
上記の式(1)において、i=1〜Mであり、j=1〜Nである。0014.
It is a figure which shows the log data schematically. The
[0046]
The
[0047]
Then, the
Specifically, based on the following equation (1), the normalized process log data Yij is calculated as shown in the right figure of FIG.
Y ij = (X ij- MIN i ) / (MAX i- MIN i ) ... (1)
In the above formula (1), i = 1 to M and j = 1 to N.
【0015】
上記の式(1)から、Xij=MAXiのとき、Yij=1となり、Xij=MINiのとき、Yij=0となるように正規化されることは明らかである。
[0048]
画像化部24は、正規化後のプロセスログデータに基づき、分類器25への入力データを作成する。
具体的には、画像化部24は、図2(b)の左図に示す正規化後のプロセスログデータに基づき、図2(b)の右図に示すように、一軸(図2(b)の右図に示す例では横軸)がプロセスログデータの種類(パラメータ1〜N)であり、一軸に直交する他軸(図2(b)の右図に示す例では縦軸)が正規化後のプロセスログデータの値Yijであるグラフ(棒グラフ)を画像化した画像データを逐次(例えば、1秒毎に)作成する。
画像データの種類としては、図2(b)の右図に示すようなモノクロ濃淡画像に限るものではなく、2値化画像やカラー画像など、任意の画像データを作成可能である。
[0049]
次に、第1実施形態の画像化部24は、作成した画像データを複数の画素から構成される所定の画素領域に分割する。
具体的には、図2(c)に示すように、画像化部24は、画像データを一軸(横軸)方向及び他軸(縦軸)方向にそれぞれK分割して画素領域Aij(i=1〜K、j=1〜K)を作成する。そして、画像化部24は、画素領域Aij毎に平均濃度値(画素領域Aijを構成する複数の画素の濃度値の平均値)Iave(Aij)(i=1〜K、j=1〜K)を算出する。この平均濃度値Iave(Aij)が、分類器25への入力データとして用いられる。
[0050]
なお、画像化部24がカラー画像(RGB3色のカラー画像)を作成する場合には、画像化部24は各色の画像について平均濃度値を算出し、それら全てが分類器25への入力データとして用いられる。
また、第1実施形態では、画像化部24が画像データを画素領域に分割する例を示したが、本発明はこれに限るものではなく、画像データを構成する各画素の濃度値をそのまま分類器25への入力データとして用いることも可能である。0015.
From the above equation (1), it is clear that when X ij = MAX i , Y ij = 1 and when X ij = MIN i , Y ij = 0 is normalized.
[0048]
The imaging unit 24 creates input data to the
Specifically, the imaging unit 24 is uniaxial (FIG. 2 (b), as shown in the right figure of FIG. 2 (b), based on the process log data after normalization shown in the left figure of FIG. 2 (b). ) Is the type of process log data (
The type of image data is not limited to the monochrome shading image as shown in the right figure of FIG. 2B, and any image data such as a binarized image or a color image can be created.
[0049]
Next, the imaging unit 24 of the first embodiment divides the created image data into a predetermined pixel region composed of a plurality of pixels.
Specifically, as shown in FIG. 2C, the imaging unit 24 divides the image data into K in each of the uniaxial (horizontal axis) direction and the other axis (vertical axis) direction, and the pixel area Aij (i). = 1 to K, j = 1 to K). Then, the imaging unit 24 (the average value of the density values of a plurality of pixels constituting the pixel region A ij) the average density value for each pixel region A ij I ave (A ij) (i = 1~K, j = 1 to K) are calculated. This average concentration value I ave (A ij ) is used as input data to the
[0050]
When the imaging unit 24 creates a color image (color image of three RGB colors), the imaging unit 24 calculates an average density value for each color image, and all of them are input data to the
Further, in the first embodiment, an example in which the imaging unit 24 divides the image data into pixel regions is shown, but the present invention is not limited to this, and the density values of each pixel constituting the image data are classified as they are. It can also be used as input data to the
【0016】
[0051]
図3は、分類器25の概略構成及び動作を模式的に示す図である。
図3に示すように、第1実施形態の分類器25は、入力層、中間層及び出力層を有するニューラルネットワークから構成されている。図3では、2層の中間層を有する構成を例示しているが、本発明の分類器として用いることのできるニューラルネットワークはこれに限るものではなく、任意の層数の中間層を有する構成を採用可能である。また、図3に示す各層のノード(図3において「○」で示す部分)の個数は単なる例示であり、本発明の分類器として用いることのできるニューラルネットワークにおけるノードの個数は図示したものに限らない。
[0052]
分類器25は、入力データとして画像化部24で作成した画像データ(具体的には、各画素領域Aijの平均濃度値Iave(Aij))が入力層に入力された場合に、基板処理装置10におけるエッチングの終点前後の何れであるかを出力層から出力する(出力値OUTを出力する)ように、機械学習によって生成された構成である。
[0053]
具体的には、分類器25の学習時には、教師データの入力として、エッチングの終点前に取得したプロセスログデータから作成された入力データ(画像データ)を与え、前記入力と組み合わされる教師データの出力として、エッチングの終点前であること(第1実施形態では、OUT=0)を与えて、前記入力を入力層に入力した場合に、出力層からOUT=0が出力されるように、機械学習を行う。
また、教師データの入力として、エッチングの終点後に取得したプロセスログデータから作成された入力データ(画像データ)を与え、前記入力と組み合わされる教師データの出力として、エッチングの終点後であること(第1実施形態では、OUT=1)を与えて、前記入力を入力層に入力した場合に、出力層からOUT=1が出力されるように、機械学習を行う。
[0054]
なお、基板処理装置10が分光器を備える場合には、その分光器を用いて教師データを取得すればよいし、基板処理装置10が分光器を備えない場合には、分光器を備えた他の基板処理装置を用いて教師データを取得すればよ0016.
[0051]
FIG. 3 is a diagram schematically showing a schematic configuration and operation of the
As shown in FIG. 3, the
[0052]
The
[0053]
Specifically, at the time of learning the
Further, as the input of the teacher data, the input data (image data) created from the process log data acquired after the end point of etching is given, and the output of the teacher data combined with the input is after the end point of etching (No. 1). In one embodiment, when OUT = 1) is given and the input is input to the input layer, machine learning is performed so that OUT = 1 is output from the output layer.
[0054]
When the
【0017】
い。また、分類器25の機械学習は一度に限られない。必要に応じて、新たな教師データを用いて分類器25の再学習を行ったり、従来の教師データに新たな教師データを追加して分類器25の再学習を行うことも可能である。
[0055]
上記のようにして学習した後の分類器25により、逐次入力される入力データに基づきエッチングの終点を検出する検出時には、分類器25の入力層に入力データ(画像データ)が逐次入力され、分類器25の出力層から出力値OUTが出力される。学習時と異なり、検出時の出力値OUTの値は、0≦OUT≦1となる。
第1実施形態の検出部22は、0≦OUT<0.5のとき(小数点1桁で四捨五入して0になるとき)には、エッチングの終点前であると判定し、0.5≦OUT≦1のとき(小数点1桁で四捨五入して1になるとき)には、エッチングの終点後であると判定するように構成されている。
[0056]
以上に説明した構成を有するエッチング終点検出装置20により、基板処理装置10において基板Wに施すエッチングの終点が逐次検出される。
[0057]
以下、第1実施形態に係る基板処理システム100の基板処理装置10によって基板Wをエッチングし、エッチング終点検出装置20によってエッチングの終点を検出する試験を行った結果の一例について説明する。
[0058]
上記試験では、まず、19枚の基板W(Si基板)をSF6ガスを用いてエッチングし、各基板Wのエッチング時間(基板Wのエッチング開始からエッチング終了を経てオーバーエッチングが終了するまでの約50秒間)において1秒のサンプリング周期毎に分類器25への入力データ(画像データ)を作成した。各サンプリング周期の入力データが、エッチングの終点前に取得したプロセスログデータから作成された入力データであるか、エッチングの終点後に取得したプロセスログデータから作成された入力データであるかについては、上記試験で用いた基板処理装置10には分光器が設けられているため、この分光器で測定したSiFの発光波長を有する光の強度が基準値以下であるか否かによって判定した。以上のようにして採取した教師データを用いて、分類器25を機械学習させた。学習後の分類器25に同じ教師デー[0017]
I. Also, the machine learning of the
[0055]
When the
When 0 ≦ OUT <0.5 (when rounded to 0 with one decimal point), the
[0056]
The etching end
[0057]
Hereinafter, an example of the result of performing a test in which the substrate W is etched by the
[0058]
In the above test, first, 19 substrates W (Si substrates) are etched with SF 6 gas, and the etching time of each substrate W (from the start of etching of the substrate W to the end of etching to the end of overetching). Input data (image data) to the
【0018】
タの入力データを入力してエッチングの終点前後の何れであるかを判定したところ、正解率(正解した回数/判定回数×100)は99.89%であった。なお、分類器25での1回の判定に要する時間は、オーバーエッチングの時間よりも十分に短かったため、エッチング終点検出装置20によってエッチングの終点を検出(エッチングの終点後であると判定)してからエッチングを終了しても何ら支障は生じないといえる。
[0059]
次に、上記試験では、同じレシピで別の6枚(No.1−1〜No.1−6)の基板W(Si基板)をSF6ガスを用いてエッチングし、各基板Wのエッチング時間において1秒のサンプリング周期毎に分類器25への入力データ(画像データ)を作成し、上記学習後の分類器25に入力してエッチングの終点前後の何れであるかを判定した。この際、前述の学習時と同様に、基板処理装置10に設けられた分光器を用いて、各サンプリング周期の入力データが、エッチングの終点前のものであるか、エッチングの終点後のものであるかを判定した。
[0060]
図4は、上記試験の結果を示す。図4に示す「0」は、エッチング終点検出装置20によってエッチングの終点前であると判定したものであり、「1」は、エッチング終点検出装置20によってエッチングの終点後であると判定したものである。図4において、ハッチングを施し、太線で囲んだ欄は、分光器を用いてエッチングの終点後であると判定したものである。
図4に示すように、分光器を用いた判定と異なる判定をしたのは、No.1−3の基板Wの38秒時点における判定と、No.1−5の基板Wの38秒時点における判定だけであり、正解率は99.35%(=306/308×100)であった。したがい、第1実施形態に係る基板処理システム100のエッチング終点検出装置20によれば、基板Wのエッチングの終点を精度良く検出可能であるといえる。
[0061]
<第2実施形態>
図5は、第2実施形態に係る基板処理システムの概略構成を模式的に示す図である。なお、図5においても、前述の図1(a)と同様に、測定するパ0018
When the input data of the data was input and it was determined whether it was before or after the end point of etching, the correct answer rate (number of correct answers / number of judgments × 100) was 99.89%. Since the time required for one determination by the
[0059]
Next, in the above test, another 6 substrates (No. 1-1 to No. 1-6) of substrates W (Si substrates) were etched with SF 6 gas using the same recipe, and the etching time of each substrate W was In, input data (image data) to the
[0060]
FIG. 4 shows the results of the above test. “0” shown in FIG. 4 is determined by the etching end
As shown in FIG. 4, it was No. 4 that made a judgment different from the judgment using the spectroscope. Judgment of the substrate W of 1-3 at 38 seconds and No. Only the judgment of the substrate W of 1-5 at 38 seconds was made, and the correct answer rate was 99.35% (= 306/308 × 100). Therefore, according to the etching end
[0061]
<Second Embodiment>
FIG. 5 is a diagram schematically showing a schematic configuration of a substrate processing system according to a second embodiment. In addition, also in FIG. 5, the measurement is performed in the same manner as in FIG. 1 (a) described above.
【0019】
ラメータを破線の矩形で囲って図示している。図5では、前述の図1(b)に相当する構成の図示を省略している。
図5に示すように、第2実施形態に係る基板処理システム200は、基板処理装置10Aと、エッチング終点検出装置20と、を備えている。
以下、主として第1実施形態に係る基板処理システム100と相違する点について説明し、第1実施形態に係る基板処理システム100と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
[0062]
第2実施形態の基板処理装置10Aは、チャンバ1と、チャンバ1内に配置された載置台2と、を具備し、載置台2に載置された基板Wにプラズマ処理を施す装置である。より具体的には、第2実施形態の基板処理装置10Aは、プラズマ処理として基板W上に膜を形成する容量結合プラズマ(CCP)方式のプラズマ成膜装置である。
このため、第1実施形態の基板処理装置10と異なり、コイル3(図1(a)参照)の代わりに、チャンバ1内に載置台2と平行に対向配置された上部電極18を備えている。
[0063]
基板処理装置10Aのチャンバ1内には、ガス供給源(図示せず)からプラズマを生成するための処理ガスが供給される。図5では、ガスNo.1〜ガスNo.6までの6種類の処理ガスを供給可能とした構成が図示されている。しかしながら、成膜処理を実行する際や、成膜処理後にチャンバ1内に付着した膜組成物をクリーニングする際に、6種類の処理ガスの全てを使用する場合に限るものではなく、何れか1種類以上の処理ガスを用いて成膜処理や、クリーニングを行うことが可能である。
[0064]
上部電極18には、上部高周波電源4から上部マッチングユニット5を介して高周波電力(上部高周波電力)が印加される。また、載置台2には、下部高周波電源6から下部マッチングユニット7を介して高周波電力(下部高周波電力)が印加される。これにより、チャンバ1内に供給された処理ガスがプラズマ化され、生成されたプラズマが載置台2に向けて移動することで、載置台2に載置された基板W上に膜が形成される。成膜処理後に膜組成物0019
The parameter is shown by enclosing it in a dashed rectangle. In FIG. 5, the illustration of the configuration corresponding to FIG. 1 (b) described above is omitted.
As shown in FIG. 5, the
Hereinafter, the differences from the
[0062]
The
Therefore, unlike the
[0063]
A processing gas for generating plasma is supplied from a gas supply source (not shown) into the
[0064]
High-frequency power (upper high-frequency power) is applied to the
【0020】
をクリーニングする際には、生成されたプラズマがチャンバ1の内面に向けて移動することで、チャンバ1内に付着した膜組成物がエッチングによって除去される。
[0065]
第2実施形態の基板処理装置10Aは、第1実施形態の基板処理装置10と異なり、チラー8、圧力・流量計9、第1ポンプ(ターボ分子ポンプ)14及び真空計16を備えていない。
[0066]
第2実施形態に係る基板処理システム200では、供給する各処理ガスの流量が、ガス供給源からチャンバ1までの流路に設けられたマスフローコントローラ11によって測定される。また、チャンバ1の壁面の適宜の箇所に設けられたヒータ(図示せず)の温度(図5に示す温度No.2−1〜No.2−3)が、熱電対等の公知の測定器(図示せず)によって測定される。さらに、チャンバ1内の圧力が、真空計12によって測定される。
また、上部高周波電源4が印加する上部高周波電力と、上部マッチングユニット5の整合位置(上部マッチングユニット5が具備する可変コンデンサや可変コイルなどの定数)とが、それぞれ公知の測定器(図示せず)によって測定される。
また、下部高周波電源6が印加する下部高周波電力と、下部マッチングユニット7の整合位置(下部マッチングユニット7が具備する可変コンデンサや可変コイルなどの定数)とが、それぞれ公知の測定器(図示せず)によって測定される。
さらに、自動圧力制御装置13の温度(図5に示す温度No.2−5)と、排気管17の適宜の箇所に設けられたヒータ(図示せず)の温度(図5に示す温度No.2−4、No.2−6、No.2−7)とが、熱電対等の公知の測定器(図示せず)によって測定される。また、自動圧力制御装置13のAPC開度が、エンコーダ等の公知の測定器(図示せず)によって測定される。
[0067]
第2実施形態に係る基板処理システム200が備えるエッチング終点検出装置20は、第1実施形態と同様の構成を有し、図5を参照して前述した各0020
When cleaning the
[0065]
Unlike the
[0066]
In the
Further, the upper high-frequency power applied by the upper high-
Further, the lower high-frequency power applied by the lower high-
Further, the temperature of the automatic pressure control device 13 (temperature No. 2-5 shown in FIG. 5) and the temperature of a heater (not shown) provided at an appropriate position in the exhaust pipe 17 (temperature No. 2 shown in FIG. 5). 2-4, No. 2-6, No. 2-7) are measured by a known measuring instrument (not shown) such as a thermoelectric pair. Further, the APC opening degree of the automatic
[0067]
The etching end
【0021】
測定値を測定する測定器(例えば、マスフローコントローラ11)と有線又は無線で電気的に接続されている。エッチング終点検出装置20は、各測定器から逐次入力された測定データを所定のサンプリング周期(例えば、1秒)で取得し、これら取得された各測定値及び各測定値に対応する各設定値が、プロセスログデータとしてエッチングの終点検出に用いられる。
第2実施形態では、図5に示す全ての測定値をプロセスログデータとして判定に用いているが、本発明はこれに限るものではない。ただし、少なくとも、APC開度と、上部マッチングユニット5及び/又は下部マッチングユニット7の整合位置と、を用いることが好ましい。
[0068]
第2実施形態のエッチング終点検出装置20が検出するエッチングの終点は、第1実施形態と異なり、基板W上に膜を形成した後、チャンバ1内に付着した膜組成物を除去するために実行するエッチングの終点である。
[0069]
以下、第2実施形態に係る基板処理システム200の基板処理装置10Aによって基板W上に膜を形成した後、チャンバ1内に付着した膜組成物を除去するために実行するエッチング(クリーニング)の際、エッチング終点検出装置20によってエッチングの終点を検出する試験を行った結果の一例について説明する。
[0070]
上記試験では、まず、C4F8ガスを用いてチャンバ1内を13回クリーニングし、各クリーニングのエッチング時間(チャンバ1内に付着した膜組成物のエッチング開始からエッチング終了を経てオーバーエッチングが終了するまでの約150秒間)において1秒のサンプリング周期毎に分類器25への入力データ(画像データ)を作成した。各サンプリング周期の入力データが、エッチングの終点前に取得したプロセスログデータから作成された入力データであるか、エッチングの終点後に取得したプロセスログデータから作成された入力データであるかについては、上記試験で用いた基板処理装置10Aには分光器が設けられているため、この分光器で測定したFの発光波長を有する光の強度が基準値以上であるか否かによって判定した。以上のようにして採取した教師データを用いて、分類器25を機械学習させた。学習後0021.
It is electrically connected to a measuring instrument (for example, a mass flow controller 11) that measures a measured value by wire or wirelessly. The etching end
In the second embodiment, all the measured values shown in FIG. 5 are used for determination as process log data, but the present invention is not limited to this. However, it is preferable to use at least the APC opening degree and the matching position of the
[0068]
Unlike the first embodiment, the etching end point detected by the etching end
[0069]
Hereinafter, during etching (cleaning) performed to remove the film composition adhering to the inside of the
[0070]
In the above test, firstly, C 4 F 8 and 13 cleaning times in the
【0022】
の分類器25に同じ教師データの入力データを入力して判定を行ったところ、正解率は99.39%であった。なお、分類器25での1回の判定に要する時間は、オーバーエッチングの時間よりも十分に短かかったため、エッチング終点検出装置20によってエッチングの終点を検出(エッチングの終点後であると判定)してからエッチングを終了しても何ら支障は生じないといえる。
[0071]
次に、上記試験では、同じレシピで別のタイミングの5回(No.2−1〜No.2−5)C4F8ガスを用いてチャンバ1内をクリーニングし、各クリーニングのエッチング時間において1秒のサンプリング周期毎に分類器25への入力データ(画像データ)を作成し、上記学習後の分類器25に入力してエッチングの終点前後の何れであるかを判定した。この際、前述の学習時と同様に、基板処理装置10Aに設けられた分光器を用いて、各サンプリング周期の入力データが、エッチングの終点前のものであるか、エッチングの終点後のものであるかを判定した。
[0072]
図6は、上記試験の結果を示す。図6に示す「0」は、エッチング終点検出装置20によってエッチングの終点前であると判定したものであり、「1」は、エッチング終点検出装置20によってエッチングの終点後であると判定したものである。図6において、斜線のハッチングを施し、太線で囲んだ欄は、分光器を用いてエッチングの終点後であると判定したものである。
図6に示すように、分光器を用いた判定と異なる判定をしたのは、No.2−1のクリーニングの35〜39秒時点における判定と、No.2−3のクリーニングの3秒時点における判定と、No.2−5のクリーニングの44秒時点における判定だけであり、正解率は99.1%(=743/750×100)であった。したがい、第2実施形態に係る基板処理システム200のエッチング終点検出装置20によれば、チャンバ1内に付着した膜組成物のエッチング(クリーニング)の終点を精度良く検出可能であるといえる。
[0073]
なお、以上に説明した第1実施形態及び第2実施形態では、検出部22が0022.
When the input data of the same teacher data was input to the
[0071]
Next, in the above test, the inside of the
[0072]
FIG. 6 shows the results of the above test. “0” shown in FIG. 6 is determined by the etching end
As shown in FIG. 6, it was No. 6 that made a judgment different from the judgment using the spectroscope. Judgment at the time of 35 to 39 seconds of cleaning of 2-1 and No. Judgment at 3 seconds of cleaning 2-3 and No. Only the judgment at 44 seconds of 2-5 cleaning was made, and the correct answer rate was 99.1% (= 743/750 × 100). Therefore, according to the etching end
[0073]
In the first embodiment and the second embodiment described above, the
【0023】
正規化部23を具備する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではない。検出部22が正規化部23を具備せず、プロセスログ取得部21によって取得したプロセスログデータを正規化せずに、そのまま用いて入力データを作成することも可能である。
[0074]
また、第1実施形態及び第2実施形態では、検出部22が画像化部24を具備する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではない。検出部22が画像化部24を具備せず、プロセスログ取得部21によって取得したプロセスログデータをそのまま又は正規化した後、画像化せずに分類器25への入力データとして用いることも可能である。
具体的には、画像化しない場合、例えば、図3に示す分類器25の入力層に、図2に示すプロセスログデータXij(i=1〜N、j=1〜M)又は正規化後のプロセスログデータYij(i=1〜N、j=1〜M)が入力されることになる。
[0075]
また、第1実施形態及び第2実施形態では、学習時にも判定時にも分類器25への入力データとして、所定のサンプリング周期(例えば、1秒)で作成した入力データ(画像データ)を用いる構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、所定のサンプリング周期で取得したプロセスログデータの所定時間内(複数のサンプリング周期に相当する時間内)での変化を表わしたグラフを画像化し、この画像データを分類器25への入力データとして用いることも可能である。上記の画像データの何れかには、エッチングの終点前後にまたがるプロセスログデータから作成されたグラフが含まれることになる。
[0076]
また、第1実施形態及び第2実施形態では、検出部22が単一の分類器25を具備する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではない。同等のレシピ毎に複数の分類器25を機械学習によって生成し、エッチングの終点の検出時には、複数の分類器25のうち、対応するレシピに応じて生成された分類器25を用いて終点を検出する構成を採用することも可能である。[0023]
Although the configuration including the
[0074]
Further, in the first embodiment and the second embodiment, the configuration in which the
Specifically, when not imaging, for example, the process log data X ij (i = 1 to N, j = 1 to M) shown in FIG. 2 or after normalization is applied to the input layer of the
[0075]
Further, in the first embodiment and the second embodiment, the input data (image data) created in a predetermined sampling cycle (for example, 1 second) is used as the input data to the
[0076]
Further, in the first embodiment and the second embodiment, the configuration in which the
【0024】
[0077]
さらに、第1実施形態及び第2実施形態のエッチング終点検出装置20によれば、エッチング終点検出装置20を適用する基板処理装置10、10A自体に分光器を設けることは必ずしも必要ではなく、分光器を設けるとしても分類器25の学習時にのみ使用すればよい。学習後には分光器を取り外してもよい。ただし、本発明は、分類器25の学習時に分光器を使用する態様に限るものではない。
一般に、チャンバ1内に生じた光をチャンバ1外に設置した分光器に導くために、チャンバ1の側壁に石英ガラス等の透明材料からなる光学窓が設けられる。この光学窓は、チャンバ1内のプラズマによってエッチングされて粗面化したり、チャンバ1内の反応生成物が付着することで曇る場合がある。光学窓が曇ると、分光器で検出される光の光量が低下することで、分光器によるエッチングの終点検出精度が低下する場合がある。このため、例えば、既設の基板処理装置10、10Aに既に分光器が設けられている場合には、エッチング終点検出装置20によるエッチングの終点検出を、分光器によるエッチングの終点検出の補助(例えば、アラームを出すための用途)として使用する態様を採用することも可能である。
符号の説明
[0078]
1・・・チャンバ
2・・・載置台
10、10A・・・基板処理装置
20・・・エッチング終点検出装置
21・・・プロセスログ取得部
22・・・検出部
23・・・正規化部
24・・・画像化部
25・・・分類器
100、200・・・基板処理システム
W・・・基板0024
[0077]
Further, according to the etching end
Generally, an optical window made of a transparent material such as quartz glass is provided on the side wall of the
Description of Code [0078]
1 ...
Claims (11)
前記プロセスログ取得部によって取得したプロセスログデータに基づき、前記チャンバ内に生じた光に関わる測定値以外の入力データを作成し、前記入力データに基づき、前記基板処理装置におけるエッチングの終点を検出する検出部と、を備え、
前記検出部は、前記入力データが入力され、前記基板処理装置におけるエッチングの終点前後の何れであるかを出力する、機械学習を用いて生成された分類器を具備する、
ことを特徴とするエッチング終点検出装置。A process log acquisition unit that acquires process log data of a substrate processing device that processes a substrate arranged in a chamber, and a process log acquisition unit.
Based on the process log data acquired by the process log acquisition unit, input data other than the measured values related to the light generated in the chamber is created, and based on the input data, the end point of etching in the substrate processing apparatus is detected. With a detector,
The detection unit includes a classifier generated by machine learning, in which the input data is input and which is before or after the end point of etching in the substrate processing apparatus.
An etching end point detection device characterized by this.
ことを特徴とする請求項1に記載のエッチング終点検出装置。When the input data created from the process log data acquired before the end point of the etching is given as the input of the teacher data, the classifier outputs that it is before the end point of the etching and outputs the teacher data. When input data created from the process log data including the one acquired after the end point of the etching is given as the input of, machine learning is used to output that it is after the end point of the etching. Have been generated
The etching end point detecting apparatus according to claim 1.
前記検出部で検出するエッチングの終点は、前記基板に施すエッチングの終点である、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のエッチング終点検出装置。The substrate processing apparatus is an etching apparatus that etches the substrate.
The end point of etching detected by the detection unit is the end point of etching applied to the substrate.
The etching end point detecting apparatus according to claim 1 or 2.
前記検出部で検出するエッチングの終点は、前記基板上に膜を形成した後、前記チャンバ内に付着した膜組成物を除去するために実行するエッチングの終点である、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のエッチング終点検出装置。The substrate processing apparatus is a film forming apparatus that forms a film on the substrate.
The end point of etching detected by the detection unit is the end point of etching executed to remove the film composition adhering to the inside of the chamber after forming a film on the substrate.
The etching end point detecting apparatus according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項1から4の何れかに記載のエッチング終点検出装置。The substrate processing apparatus is a plasma processing apparatus that applies plasma processing to the substrate.
The etching end point detecting apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記基板処理装置は、
前記チャンバを囲うように前記チャンバに配置されたコイル又は前記チャンバ内に前記載置台と平行に対向配置された上部電極と、
前記コイル又は前記上部電極に上部マッチングユニットを介して高周波電力を印加する上部高周波電源と、
前記載置台に下部マッチングユニットを介して高周波電力を印加する下部高周波電源と、
前記チャンバ内に連通する排気管と、
前記排気管に設けられ、バルブ開度を調整することにより、前記チャンバ内の圧力を制御する自動圧力制御装置と、を備え、
前記プロセスログデータには、少なくとも、前記排気管内の圧力又は前記自動圧力制御装置のバルブ開度と、前記上部マッチングユニット及び/又は前記下部マッチングユニットの整合位置と、が含まれる、
ことを特徴とする請求項1から4の何れかに記載のエッチング終点検出装置。The substrate processing apparatus is a plasma processing apparatus that applies a plasma processing apparatus to the substrate placed on a mounting table arranged in the chamber.
The substrate processing device is
A coil arranged in the chamber so as to surround the chamber or an upper electrode arranged in the chamber in parallel with the above-described pedestal
An upper high frequency power supply that applies high frequency power to the coil or the upper electrode via an upper matching unit, and
A lower high-frequency power supply that applies high-frequency power to the above-mentioned stand via a lower matching unit,
An exhaust pipe that communicates with the chamber
An automatic pressure control device provided in the exhaust pipe and controlling the pressure in the chamber by adjusting the valve opening degree is provided.
The process log data includes at least the pressure in the exhaust pipe or the valve opening degree of the automatic pressure control device and the matching position of the upper matching unit and / or the lower matching unit.
The etching end point detecting apparatus according to any one of claims 1 to 4.
ことを特徴とする請求項1から6の何れかに記載のエッチング終点検出装置。Based on the process log data acquired by the process log acquisition unit, the detection unit images a graph in which one axis is the type of the process log data and the other axis orthogonal to the one axis is the value of the process log data. Create the image data, and use the image data as input data to the classifier.
The etching end point detecting apparatus according to any one of claims 1 to 6.
ことを特徴とする請求項1から7の何れかに記載のエッチング終点検出装置。The detection unit normalizes the process log data acquired by the process log acquisition unit so that the maximum value becomes 1 and the minimum value becomes 0 for each type of process log data, and the process after the normalization. Create input data to the classifier based on the log data,
The etching end point detecting apparatus according to any one of claims 1 to 7.
を備えることを特徴とする基板処理システム。A substrate processing apparatus for processing a substrate arranged in a chamber, an etching end point detecting apparatus according to any one of claims 1 to 8, and an etching end point detecting apparatus.
A substrate processing system characterized by comprising.
前記プロセスログ取得工程によって取得したプロセスログデータに基づき、前記チャンバ内に生じた光に関わる測定値以外の入力データを作成し、前記入力データに基づき、前記基板処理装置におけるエッチングの終点を検出する検出工程と、を含み、
前記検出工程では、機械学習を用いて生成された分類器を用いて、前記分類器に前記入力データを入力し、前記分類器から前記基板処理装置におけるエッチングの終点前後の何れであるかを出力する、
ことを特徴とするエッチング終点検出方法。A process log acquisition process for acquiring process log data of a substrate processing device that processes a substrate arranged in a chamber, and a process log acquisition process.
Based on the process log data acquired in the process log acquisition step, input data other than the measured values related to the light generated in the chamber is created, and based on the input data, the end point of etching in the substrate processing apparatus is detected. Including the detection step,
In the detection step, using a classifier generated by using machine learning, the input data is input to the classifier, and the classifier outputs whether it is before or after the end point of etching in the substrate processing apparatus. To do,
An etching end point detection method characterized by this.
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