KR101148605B1 - Plasma processing apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 프로세스 이상 등이 발생한 경우에도 생산성 저하를 억제할 수 있는 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것으로, 피처리체 G에 대하여, 처리 조건에 따라 플라즈마 처리를 행하는 처리실을 구비한 플라즈마 처리 장치로서, 처리 조건과는 다른 복수의 재처리 조건을 기억한 기억부와, 플라즈마 처리중의 이상 발생의 유무를 감시하는 감시 기능과, 발생한 이상의 종류를 판정하는 판정 기능을 구비한 제어계(50)를 구비하고, 플라즈마 처리중에 이상이 발생한 경우, 제어계(50)는, 판정한 이상 종류에 따라, 복수의 재처리 조건 중에서 하나의 재처리 조건을 선택하여, 피처리체 G에 대하여 재처리를 행한다.The present invention provides a plasma processing apparatus capable of suppressing a decrease in productivity even when a process abnormality or the like occurs. The present invention provides a plasma processing apparatus including a processing chamber that performs plasma processing on a processing target G according to processing conditions. And a control unit 50 having a storage unit for storing a plurality of reprocessing conditions different from the conditions, a monitoring function for monitoring the presence or absence of abnormality occurrence during plasma processing, and a determination function for determining the type of abnormality occurring. When an abnormality occurs during the plasma processing, the control system 50 selects one reprocessing condition from among the plurality of reprocessing conditions according to the determined kind of abnormality, and reprocesses the object G.
Description
본 발명은, 플랫패널 디스플레이(FPD) 제조용의 유리 기판이나, 반도체 집적회로(IC) 제조용의 반도체 웨이퍼 등의 피처리체에 플라즈마 처리를 실시하는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus for performing plasma processing on a target substrate such as a glass substrate for manufacturing a flat panel display (FPD) or a semiconductor wafer for manufacturing a semiconductor integrated circuit (IC).
FPD나 IC의 제조 공정에서는, 유리 기판이나 반도체 웨이퍼 등의 피처리체에, 에칭 등의 처리를 실시하는 플라즈마 처리 장치가 사용된다. 에칭 등의 처리를 실시하는 플라즈마 처리 장치로서는, 예컨대, 플라즈마 건식 에칭 장치가 잘 알려져 있다. In the manufacturing process of FPD and IC, the plasma processing apparatus which processes a process, such as an etching, to a to-be-processed object, such as a glass substrate and a semiconductor wafer, is used. As a plasma processing apparatus which performs a process such as etching, for example, a plasma dry etching apparatus is well known.
플라즈마 건식 에칭 장치에는 프로세스 가스나 고주파 출력을 제어하는 장치 제어기가 접속되어 있다. 장치 제어기는 프로세스 레시피라고 불리는 소정의 처리 조건에 따라 프로세스 가스의 유량이나 고주파 출력, 처리 시간, 및 처리 압력 등을 제어한다. 이것에 의해, 플라즈마 처리 장치에 의한 피처리체에 대한 에칭 등의 소정의 처리가 실행된다. An apparatus controller for controlling the process gas and the high frequency output is connected to the plasma dry etching apparatus. The device controller controls the flow rate of the process gas, the high frequency output, the processing time, the processing pressure, and the like according to a predetermined processing condition called a process recipe. Thereby, predetermined | prescribed processes, such as an etching with respect to a to-be-processed object by a plasma processing apparatus, are performed.
소정의 처리를 실행하고 있을 때에 프로세스 이상 등이 발생한 경우, 예컨대, 특허문헌 1에 기재되어 있듯이, 피처리체에 대한 처리를 중단한다. 중단 후, 조작자는 레시피의 수정 등의 필요한 조작을 행하고 나서, 피처리체에 대한 처리를 재실행한다. If a process abnormality or the like occurs when the predetermined processing is executed, the processing on the processing target object is interrupted, for example, as described in Patent Document 1. After the interruption, the operator performs necessary operations such as correcting a recipe, and then executes the processing for the target object again.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2007-234809호 공보
[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-234809
특허문헌 1에도 기재되어 있듯이, 소정의 처리를 실행하고 있을 때, 프로세스 이상 등이 발생한 경우에는 처리를 중단한다. 이것 때문에, 제품의 생산성이 저하된다는 사정이 있다. As described in Patent Literature 1, when a predetermined process is executed, the process is stopped when a process abnormality or the like occurs. For this reason, there exists a situation that productivity of a product falls.
본 발명은 이러한 사정에 비추어 이루어진 것이며, 프로세스 이상 등이 발생한 경우에 있어서도 생산성의 저하를 억제할 수 있는 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
This invention is made | formed in view of such a situation, and an object of this invention is to provide the plasma processing apparatus which can suppress the fall of productivity also when a process abnormality etc. generate | occur | produce.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 형태에 따른 플라즈마 처리 장치는, 피처리체에 대하여, 처리 조건에 따라 플라즈마 처리를 행하는 처리실을 구비한 플라즈마 처리 장치로서, 상기 처리 조건과는 다른 복수의 재처리 조건을 기억한 기억부와, 상기 플라즈마 처리중의 이상 발생의 유무를 감시하는 감시 기능과, 발생한 이상 종류를 판정하는 판정 기능을 포함하고, 상기 플라즈마 처리중에 이상이 발생한 경우, 판정한 이상의 종류에 따라, 상기 복수의 재처리 조건 중에서 하나의 재처리 조건을 선택하여, 상기 피처리체에 대하여 재처리를 행하는 제어계를 구비한다.
MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the said subject, the plasma processing apparatus which concerns on one form of this invention is a plasma processing apparatus provided with the processing chamber which performs a plasma process with respect to a to-be-processed object in accordance with a process condition, Comprising: A plurality of material which differs from the said process conditions A storage unit that stores processing conditions, a monitoring function for monitoring the presence or absence of an abnormal occurrence during the plasma processing, and a determining function for determining the type of abnormality that has occurred, wherein the abnormality determined when the abnormality occurs during the plasma processing According to this, a control system for selecting one reprocessing condition from among the plurality of reprocessing conditions and reprocessing the target object is provided.
본 발명에 의하면, 프로세스 이상 등이 발생한 경우에 있어서도 생산성의 저하를 억제할 수 있는 플라즈마 처리 장치를 제공할 수 있다.
According to the present invention, even when a process abnormality or the like occurs, it is possible to provide a plasma processing apparatus capable of suppressing a decrease in productivity.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 일례를 개략적으로 나타내는 단면도,
도 2는 도 1에 나타내는 플라즈마 처리 장치(1)를 제어하는 제어계를 개략적으로 나타내는 블록도,
도 3은 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치가 구비하는 장치 제어기가 실행하는 기판 처리 방법의 일례를 나타내는 흐름도,
도 4는 처리 조건 변경의 예를 나타내는 도면,
도 5는 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치가 행하는 기판 처리의 시퀀스의 일례를 나타내는 흐름도,
도 6은 도 6(a)는 정상으로 처리된 유리 기판 G의 처리 경과 시간마다의 프로세스 정보를 나타내는 도면, 도 6(b)는 이상이 발생한 유리 기판 G의 처리 경과 시간마다의 프로세스 정보를 나타내는 도면,
도 7은 방전 레벨과 시간의 관계를 나타내는 도면.1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a block diagram schematically showing a control system for controlling the plasma processing apparatus 1 shown in FIG. 1;
3 is a flowchart illustrating an example of a substrate processing method executed by an apparatus controller included in a plasma processing apparatus according to one embodiment;
4 is a diagram showing an example of processing condition change;
5 is a flowchart showing an example of a sequence of substrate processing performed by a plasma processing apparatus according to one embodiment;
FIG. 6: (a) is a figure which shows the process information for every processing elapsed time of the glass substrate G processed normally, and FIG. 6 (b) shows the process information for every processing elapsed time of the glass substrate G in which abnormality occurred. drawing,
7 is a diagram illustrating a relationship between discharge level and time.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시의 형태에 대하여 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to an accompanying drawing.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1에 나타내는 플라즈마 처리 장치(1)는, FPD 제조용의 유리 기판 G에 대하여 소정의 처리를 행하는 장치의 일례이며, 본 예에서는, 용량 결합형 플라즈마 건식 에칭 장치로서 구성되어 있다. FPD로서는, 액정 디스플레이(LCD), 전기발광(Electro Luminescence; EL) 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등이 예시된다. The plasma processing apparatus 1 shown in FIG. 1 is an example of the apparatus which performs predetermined | prescribed process with respect to the glass substrate G for FPD manufacture, and is comprised as a capacitively coupled plasma dry etching apparatus in this example. Examples of FPDs include liquid crystal displays (LCDs), electroluminescent (EL) displays, plasma display panels (PDPs), and the like.
플라즈마 처리 장치(1)는, 예컨대, 표면이 알루마이트 처리(양극 산화 처리)된 알루미늄으로 이루어지는 각통 형상으로 성형된 처리실(플라즈마 처리실)(2)을 갖고 있다. 처리실(2) 내의 바닥부에는, 피처리체인 유리 기판 G를 탑재하기 위한 탑재대(3)가 배치되어 있다. The plasma processing apparatus 1 has, for example, a processing chamber (plasma processing chamber) 2 whose surface is formed into a square tube shape made of aluminum subjected to anodization (anodic oxidation treatment). In the bottom part of the
탑재대(3)는 절연 부재(4)를 거쳐 처리실(2)의 바닥부에 지지되어 있다. 탑재대(3)는 볼록부(5a)를 가진 도전성의 기재(5)에 의해 구성된다. 도전성의 기재(5)의 표면은, 절연성의 코팅(8), 예컨대, 알루미나 용사나 알루마이트로 덮여 있다. 볼록부(5a)의 주위는 액자 형상의 포커스링(6)에 의해 둘러싸여 있다. 본 예에서는, 도전성의 기재(5)에 급전선(12)이 접속된다. 급전선(12)은 정합기(13)를 통해 고주파 전원(14)에 접속된다. 고주파 전원(14)은, 예컨대, 13.56MHz의 고주파 전력을 출력한다. 고주파 전력은, 정합기(13), 및 급전선(12)을 통해 탑재대(3)를 구성하는 도전성의 기재(5)에 공급된다. 이것에 의해, 탑재대(3)는 하부 전극으로서 기능한다. The mounting table 3 is supported by the bottom of the
탑재대(3)의 윗쪽에는, 탑재대(3)에 대향하여 샤워 헤드(20)가 배치되어 있다. 샤워 헤드(20)는, 예컨대, 처리실(2)의 상부에 지지된다. 샤워 헤드(20)는, 내부에 내부 공간(21)을 갖고, 또한, 탑재대(3)와의 대향면에 처리 가스를 토출하는 복수의 토출 구멍(22)을 갖는다. 이것에 의해, 샤워 헤드(20)는 처리 가스 토출부로서 기능한다. 또한, 본 예에서는, 샤워 헤드(20)는 접지되어 상부 전극으로서 기능하고, 하부 전극으로서 기능하는 탑재대(3)와 함께 한 쌍의 평행 평판 전극을 구성한다. Above the mounting table 3, the
샤워 헤드(20)의 상면에는 가스 도입구(24)가 마련되어 있다. 가스 도입구(24)에는 처리 가스 공급관(25)이 접속된다. 처리 가스 공급관(25)은, 개폐 밸브(26), 및 매스플로 제어기(MFC)(27)를 통해 처리 가스 공급원(28)에 접속된다. 처리 가스 공급원(28)은, 플라즈마 처리, 예컨대, 플라즈마 건식 에칭에 사용되는 처리 가스를, 매스플로 제어기(27), 개폐 밸브(26), 처리 가스 공급관(25), 및 샤워 헤드(20)를 통해 처리실(2) 내로 공급한다. 처리 가스로서는, 할로젠계의 가스, O2 가스, Ar 가스 등, 보통 이 분야에서 사용되는 가스를 이용할 수 있다. The
처리실(2)의 바닥부에는 배기관(29)이 형성되어 있다. 배기관(29)은 배기 장치(30)에 접속되어 있다. 배기 장치(30)는 터보분자 펌프(TMP) 등의 진공 펌프를 구비하고 있다. 배기 장치(30)는 배기량을 조절하여 처리실(2) 내를 배기한다. 이것에 의해 처리실(2) 내의 압력은 소정의 감압 분위기까지 감압 가능해지고 있다. An
처리실(2)의 측벽에는 기판 반입출구(31)가 마련되어 있다. 기판 반입출구(31)는 게이트 밸브(32)에 의해 개폐 가능하다. 게이트 밸브(32)를 개방한 상태에서, 반송 장치(도시하지 않음)에 의해 유리 기판 G가 반입출된다. The board | substrate carrying in / out
도 2는 도 1에 나타내는 플라즈마 처리 장치(1)를 제어하는 제어계를 개략적으로 나타내는 블록도이다. FIG. 2 is a block diagram schematically showing a control system for controlling the plasma processing apparatus 1 shown in FIG. 1.
도 2에 나타낸 바와 같이, 장치 제어기(50)는, 정합기(13), 매스플로 제어기(27), 배기 장치(30), 에칭의 종점을 처리실(2) 내에서의 플라즈마 발광 강도에 근거하여 검출하는 종점 검출기(51), 및 고주파 전원(14)에 고주파 출력을 발생시키는 고주파 발생 장치(52)에 접속되어 있다. As shown in FIG. 2, the
장치 제어기(50)에는 처리 조건(프로세스 레시피)을 기억한 기억부가 있고, 장치 제어기(50)는 매스플로 제어기(27)를 제어하여, 기억부에 기억되어 있는 처리 조건(프로세스 레시피)에 따라, 처리 가스의 유량을 조절한다. The
마찬가지로, 장치 제어기(50)는 배기 장치(30)를 제어하여, 프로세스 레시피에 따라 배기량을 조절하여, 처리실(2) 내의 압력을 조절한다. Similarly, the
또한, 장치 제어기(50)는 고주파 발생 장치(52)를 제어하여, 프로세스 레시피에 따라, 탑재대(3)에 공급하는 고주파 전력의 출력값을 조절한다. In addition, the
또한, 장치 제어기(50)는, 특히, 도시하지 않지만, 탑재대(3)의 속에 내장된 전열 매체 유로에 공급하는 전열 매체의 온도 조절 장치를 제어하여, 프로세스 레시피에 따라, 유리 기판 G의 온도를 조절한다. In addition, although not shown, the
이와 같이 장치 제어기(50)는 매스플로 제어기(27), 배기 장치(30), 고주파 발생 장치(52), 및 온도 조절 장치를 제어함으로써, 플라즈마 처리 장치(1)를 제어한다. Thus, the
또, 장치 제어기(50)는 플라즈마 처리 장치(1)를 제어하는 기능뿐만 아니라, 처리의 상황을 감시하는 감시 기능을 갖고 있다. In addition, the
구체적으로는, 장치 제어기(50)는 매스플로 제어기(27)에 있어서의 처리 가스의 유량을 감시하여, 처리 가스의 공급 상황을 감시한다. Specifically, the
마찬가지로, 장치 제어기(50)는 배기 장치(30)에 있어서의 배기량을 감시하여, 처리실(2) 내의 압력 상황을 감시한다. Similarly, the
마찬가지로, 장치 제어기(50)는 고주파 발생 장치(52)에 있어서의 출력값을 감시하여, 고주파 출력의 출력 상황을 감시한다. Similarly, the
마찬가지로, 장치 제어기(50)는 온도 조절 장치를 감시하여, 유리 기판 G의 온도나 처리실(2) 내의 온도 상황을 감시한다. Similarly, the
마찬가지로, 장치 제어기(50)는, 종점 검출기(51)가 검출하고 있는 플라즈마 발광 강도를 감시하여, 처리실(2) 내에서의 플라즈마의 상태를 감시한다. 또한, 장치 제어기(50)는 고주파 발생 장치(52)에 되돌아오는 고주파 전력의 반사파의 크기(이하, 단지 반사파로 함)를 감시하여, 처리실(2) 내에서의 플라즈마의 상태를 감시한다. Similarly, the
또한, 장치 제어기(50)는, 유리 기판 G에 대하여 처리를 실시하고 있을 때에 이상, 예컨대, 프로세스 이상이 발생했을 때, 기억부에 미리 기억된 재처리 조건을 선택하고, 필요한 값을 설정하여, 이 유리 기판 G에 대하여 재처리를 실시하도록, 플라즈마 처리 장치(1)를 제어한다. 도 3에, 장치 제어기(50)가 실행하는 기판 처리 방법의 일례를 나타낸다. In addition, the
도 3에 나타낸 바와 같이, 장치 제어기(50)는 기본 처리 조건을 기억하고 있다. 기본 처리 조건은 처리 조건(프로세스 레시피)인 기본 조건과, 프로세스 이상의 발생 유무를 판단하기 위한 규정값에 의해 구성되어 있다. 기본 조건에는, 처리 가스의 유량, 처리 가스의 종류, 처리실(2) 내의 압력, 고주파 전력의 출력값, 및 처리 시간 등이 설정되어 있다. 규정값은, 각 유닛(정합기(13), 매스플로 제어기(27), 배기 장치(30), 종점 검출기(51), 고주파 발생 장치(52), 온도 조절 장치(도시하지 않음))으로부터 얻어지는 플라즈마 발광 강도, 고주파 전력의 출력값, 반사파, 기판 또는 처리실(2) 내의 온도에 대하여 설정되어 있다. As shown in Fig. 3, the
규정값의 일례는, 정상으로 처리가 종료된 유리 기판 G에서 관측된 플라즈마 발광 강도, 고주파 전력의 출력값, 반사파, 기판 또는 처리실(2) 내의 온도를 규정값으로 하는 것이다. 장치 제어기(50)는, 유리 기판 G에 대하여 처리를 실시하고 있을 때, 플라즈마 발광 강도, 고주파 전력의 출력값, 반사파, 기판 또는 처리실(2) 내의 온도를 감시하여, 이들 값 중 적어도 하나가 상기 규정값으로부터 벗어나는 변화가 발생한 경우, 이상이 발생했다고 판단한다. 장치 제어기(50)는, 이상의 종류를 판정하는 판정 기능도 갖는다. 이상의 종류의 판정은, 예컨대, 플라즈마 발광 강도, 고주파 전력의 출력값, 반사파, 기판 또는 처리실(2) 내의 온도 중, 어떤 규정값이 벗어났는지에 의해 판정되면 된다. An example of the prescribed value is to set the plasma emission intensity, the output value of the high frequency power, the reflected wave, the temperature in the substrate or the
예컨대, 장치 제어기(50)의 기억부에 판정-1부터 판정-n까지의 n개의 판정 결과를 기억해 두고, 규정값으로부터 벗어난 변화가, n개의 판정 중, 어떤 판정 결과에 합치하는지를 검색함으로써, 이상의 종류를 판정한다. For example, by storing the n judgment results from the judgment-1 to the judgment-n in the storage unit of the
또한, 본 예에서는, 장치 제어기(50)의 기억부에, n개의 판정 결과의 각각에 대응한 복수의 재처리 조건이 기억되어 있다. 재처리 조건은, 처리 조건(기본 조건)에 대하여, 처리 가스의 유량, 처리 가스의 종류, 처리실(2) 내의 압력(처리실(2) 내의 배기량), 고주파 전력의 출력값 중 적어도 어느 하나가 다르다. In this example, a plurality of reprocessing conditions corresponding to each of the n determination results are stored in the storage unit of the
예컨대, 도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 처리 시간 110sec일 때, 반사파가 순간적으로 상승했다고 한다. 이 때의 판정을 “판정-1”이라고 하면, 재처리 조건으로서 “조건-1”이 선택된다. 또한, 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 처리 시간이 140sec일 때, 플라즈마 발광이 급격히 감소했다고 한다. 이 때의 판정을 “판정-2”이라고 하면, 재처리 조건으로서 “조건-2”가 선택된다. For example, as shown in Fig. 4A, when the processing time is 110 sec, the reflected wave is said to rise momentarily. If the judgment at this time is "decision-1", "condition-1" is selected as the reprocessing condition. In addition, as shown in Fig. 4B, when the processing time is 140 sec, the plasma light emission is said to decrease rapidly. If the judgment at this time is "decision-2", "condition-2" is selected as the reprocessing condition.
장치 제어기(50)는, 기본 조건, 예컨대, 처리 가스의 유량, 처리실(2) 내의 압력, 고주파 전력의 출력값, 및 처리 시간을, 판정 결과에 따라 선택된 재처리 조건으로 변경한다. 그리고, 장치 제어기는 선택한 재처리 조건에 의해 유리 기판 G에 대하여 재처리를 실행한다. The
이와 같이, 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치에 의하면, 유리 기판 G의 처리 상황이나, 장치의 상태에 따라, 장치 제어기(50)가 적절한 재처리 조건을 자동적으로 선택하고, 실행한다. 이것에 의해, 프로세스 이상 등이 발생한 경우에 있어서도 생산성의 저하를 억제할 수 있는 플라즈마 처리 장치를 얻을 수 있다. As described above, according to the plasma processing apparatus according to the embodiment, the
다음으로 구체적인 기판 처리의 시퀀스의 일례를 이하에 설명한다. Next, an example of the sequence of a specific substrate processing is demonstrated below.
도 5는, 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치가 행하는 기판 처리의 시퀀스의 일례를 나타내는 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating an example of a sequence of substrate processing performed by the plasma processing apparatus according to one embodiment.
도 5에 나타낸 바와 같이, 처리를 실행하고 있을 때에, 어떠한 이상이 발생했다고 한다(단계 1). As shown in Fig. 5, it is assumed that any abnormality has occurred when the process is being executed (step 1).
단계 1에서는 발생한 이상이 중대한 이상인지 경미한 이상인지를 판단한다. In step 1, it is determined whether the abnormality occurred is a serious abnormality or a minor abnormality.
중대한 이상은, 예컨대, 유리 기판 G를 반송할 수 없게 되거나, 전극이 파손됐거나, 고주파 전원이 파손된 것 등, 기기의 고장을 포함하여, 처리의 속행이 불가능한 이상이다(치명적 경보(killer alarm)). 치명적 경보가 발생했을 때에는 처리를 중지한다. A serious abnormality is an abnormality in which the processing cannot be continued, including a failure of the apparatus, for example, the glass substrate G cannot be conveyed, an electrode is broken, or a high frequency power supply is broken (a fatal alarm). ). If a fatal alarm occurs, stop processing.
경미한 이상은, 반사파가 순간적으로 증대했거나, 규정밖의 고주파의 출력 변동이 있었거나, 규정밖의 압력 변동이 있었거나, 규정밖의 처리 가스의 유량 변동이 있었거나, 규정밖의 온도 변동(처리실 내 및/또는 유리 기판 등)이 있었던 것 등, 처리를 속행할 수 있는 가망이 있는 이상이다(통상 경보). 통상 경보가 발생되었을 때에는, 이상 진단 단계로 향한다(단계 2). Minor abnormalities include an instantaneous increase in reflected waves, fluctuations in output from high frequencies, fluctuations in pressure outside the specification, fluctuations in the flow rate of out-of-spec process gas, or fluctuations in unspecified temperature (in-process and / or process chambers). It is an abnormality with the possibility of continuing a process, such as having a glass substrate) (normally an alert). When an alarm normally occurs, it goes to the abnormality diagnosis step (step 2).
단계 2에서는 이상의 종류를 판정하고, 판정 결과, 처리의 속행이 가능한지, 불가능한지를 판단한다. In
이상의 종류는, 예컨대, 이상이 발생한 타이밍과, 이상을 검출한 유닛의 정보에 근거하여 판정된다. 예컨대, 장치 제어기(50)의 기억부에, 최근에 정상으로 처리된 유리 기판 G의 프로세스 정보를 기록시킨다. 예컨대, 장치 제어기(50)에, A 품종이면 B 레시피를 이용하여 처리했을 때, C 시간 경과 후에 플라즈마의 발광 강도 D로 되고, 또한 E 시간 경과 후에 발광 강도 F로 되고, G 시간으로 처리를 종료한 것 등과 같이, 처리 경과 시간마다의 프로세스 정보를 샘플링시킨다. 처리 경과 시간마다 샘플링한 프로세스 정보에는, 유리 기판 G가 정상으로 처리될 때에, 예컨대, 처리실 내 또는 유리 기판 G의 온도, 고주파 전력의 출력값, 플라즈마 발광의 강도, 및 반사파의 크기가 처리 경과 시간마다, 어떻게 변화되는지의 정보가 포함된다. 예컨대, 이러한 처리 경과 시간마다의 프로세스 정보를 판정의 규정값으로 하여, 처리의 진척도와, 재처리의 가부(可否)를 판단한다. The above kind is determined based on, for example, the timing at which the abnormality occurred and the information of the unit which detected the abnormality. For example, the process information of the glass substrate G recently processed normally is recorded in the storage unit of the
처리의 속행이 불가능하다고 판단되었을 때에는, 처리를 중지한다(재처리 불가). If it is determined that the processing cannot be continued, the processing is stopped (reprocessing impossible).
처리의 속행이 가능하다고 판단되었을 때에는(재처리 가능), 재처리 조건 설정 단계로 진행한다(단계 3). If it is determined that the processing can be continued (reprocessing possible), the processing proceeds to the reprocessing condition setting step (step 3).
단계 3에서는, 프로세스의 이상이 검출된 유리 기판 G에 대하여 재처리 조건을 설정한다. In
재처리 조건의 설정은, 판정된 이상의 종류에 따라, 미리 기억된 복수의 재처리 조건 중에서 알맞은 재처리 조건을 선택하는 것에 의해 행한다. 예컨대, 순간적으로 반사파가 과대해지는 등, 플라즈마 상태의 불안정이 이상의 요인으로 된 때는, 고주파 출력만을 저하시키는 재처리 조건을 선택한다. The reprocessing condition is set by selecting an appropriate reprocessing condition among a plurality of reprocessing conditions stored in advance according to the determined abnormality. For example, when the instability of the plasma state becomes an abnormal factor such as excessively reflected waves, a reprocessing condition for lowering only the high frequency output is selected.
또, 이상 검출 전에 유리 기판 G가 정상 처리된 시간을 산출하고, 상기 고주파 출력의 변경을 고려하여, 필요한 재처리 시간이 설정된다. 종점 검출을 이용하지 않는 경우, 또는 종점 검출을 할 수 없는 경우에는, 이 설정된 재처리 시간에 의해 처리가 종료한다. Moreover, the time which glass substrate G processed normally before abnormality detection is calculated, and the necessary reprocessing time is set in consideration of the said high frequency output change. When the end point detection is not used, or when the end point detection cannot be performed, the processing ends by this set reprocessing time.
구체적인 재처리 조건의 설정예를 도 6(a) 및 도 6(b)를 바탕으로 설명한다. An example of setting specific reprocessing conditions will be described with reference to Figs. 6 (a) and 6 (b).
도 6(a)는, 고주파 출력 10kW의 기본 조건에서, 정상으로 처리된 유리 기판 G의 처리 경과 시간마다의 프로세스 정보를 나타내고, 플라즈마 발광 강도 및 반사파의 처리 경과 시간에 따른 변동 파형이 나타내어지고 있다. FIG. 6 (a) shows process information for each elapsed processing time of the glass substrate G processed normally under the basic condition of the high frequency output of 10 kW, and a variation waveform corresponding to the elapsed processing time of the plasma emission intensity and the reflected wave is shown. .
도 6(a)에 나타낸 바와 같이, 정상으로 처리된 유리 기판 G은, 우선, 총 처리 시간이 110sec이다. 처리 경과 시간마다의 플라즈마 발광 강도 및 반사파의 변동은 이하와 같다. As shown to Fig.6 (a), the normal processing time of the glass substrate G processed normally is 110 sec. The variation of the plasma emission intensity and the reflected wave for each elapsed processing time is as follows.
처리 경과 시간 60sec :플라즈마 발광 강도가 저하, 반사파가 증대 Elapsed processing time 60sec: Plasma emission intensity decreases, reflected wave increases
처리 경과 시간 80sec :플라즈마 발광 강도가 다시 저하 Elapsed processing time 80sec: Plasma emission intensity decreases again
처리 경과 시간 100sec :플라즈마 발광 강도가 하한(저스트에칭) Processing elapsed time 100sec: Plasma emission intensity is lower limit (just etching)
처리 경과 시간 110sec :처리 종료 Processing elapsed time 110sec: Processing end
도 6(b)는, 고주파 출력 10kW의 기본 조건에서, 이상이 발생한 유리 기판 G의 처리 경과 시간마다의 프로세스 정보를 나타낸다. 도 6(b)에 나타내는 예에서는, 처리 경과 시간 58sec일 때, 순간적으로 반사파가 과대로 되어 있다. 여기서, 도 6(b)는 이상 발생까지의 프로세스 정보를 나타내고 있다. 본 예에 있어서, 장치 제어기(50)는, 처리의 속행이 가능하다고 판단하고, 재처리 조건을 하기와 같이 설정한다. FIG.6 (b) shows the process information for every processing elapsed time of the glass substrate G which the abnormality generate | occur | produced on the basic conditions of a high frequency output of 10 kW. In the example shown in Fig. 6B, when the processing elapsed time is 58 sec, the reflected wave is excessively instantaneously. 6 (b) shows the process information up to the occurrence of abnormality. In this example, the
이상의 종류가 "순간적으로 반사파가 과대해진다"이기 때문에, 장치 제어기(50)는, 기억부에 미리 기억된 복수의 재처리 조건 중에서, 기본 조건으로부터 고주파 출력만을 5kW로 저하시키는 재처리 조건을 선택한다. Since the above kind is "in an instant, the reflected wave becomes excessive," the
또, 종점 검출을 할 수 없는 경우에 대비하여, 재처리 시간도 설정한다. 재처리 시간에 관하여는, 고주파 출력을 5kW로 저하시켰기 때문에, 정상 처리된 경우의 총 처리 시간(110sec)에서, 이상 검출전에 유리 기판 G가 정상 처리된 시간(58sec)을 뺀 시간을 2배로 하여, 104sec로 설정한다. In addition, the reprocessing time is also set in case the end point cannot be detected. Regarding the reprocessing time, since the high frequency output was reduced to 5 kW, the total processing time (110 sec) in the case of normal processing was doubled by subtracting the time (58 sec) in which the glass substrate G was normally processed before the abnormality detection. , 104sec.
이와 같이 재처리 조건을 설정한 후, 단계 4로 진행하고, 재처리(추가 처리)를 실행한다. 이후에, 단계 5에 나타낸 바와 같이, 에칭의 종점이 검출되면 처리를 종료하고(종료 가능), 종점이 검출되지 않은 경우에는, 단계 6에 나타낸 바와 같이, 설정한 재처리 시간에 의한 시간 제어에 의해(종료 불가) 처리가 종료된다. After the reprocessing conditions are set in this way, the process proceeds to step 4, where the reprocessing (additional processing) is executed. Subsequently, as shown in
이상, 구체적인 시퀀스의 일례를 설명했지만, 재처리 조건의 실행은, 장치 제어기(50)에 의해 모두 자동으로 실시되기 때문에, 이상 검출로부터 재처리 조건의 실행 개시까지의 시간은 매우 짧다. 그 때문에 이상 검출의 시점에서, 장치 제어기(50)는, 고주파 발생 장치(52)를 제어하여, 고주파 출력을 일단 정지시켜도 되고, 정지시키지 않아도 된다. 또는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 이상 검출로부터 재처리 조건의 실행 개시까지의 사이, 고주파 출력을 플라즈마의 유지에 필요한 최저한의 출력으로 낮추도록 고주파 발생 장치(52)를 제어하고, 이 기간을 에칭 등의 처리가 진행하지 않는 미약 방전 상태로 해도 좋다. As mentioned above, although an example of a specific sequence was demonstrated, since all of the execution of a reprocessing condition is performed automatically by the
이러한 장치 제어기(50)를 제어계로서 구비함으로써, 프로세스 이상 등이 발생한 경우에 있어서도 생산성의 저하를 억제할 수 있는 플라즈마 처리 장치를 얻을 수 있다. By providing such an
이상, 본 발명을 일 실시예에 의해 설명했지만, 본 발명은 상기 일 실시예에 한정되는 것이 아니라, 여러가지의 변형이 가능하다. 예컨대, 재처리 조건을 「기본 조건의 고주파 출력값을 50%로 저하시킨다」와 같이, 기본 조건의 값을 바탕으로 한 조건이라도 좋다. 이러한 조건이면, 기본 조건이 변하더라도 고주파 출력을 저하시킬 수 있다. As mentioned above, although one Example demonstrated this invention, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation is possible for it. For example, the reprocessing condition may be a condition based on the value of the basic condition, such as "reducing the high frequency output value of the basic condition to 50%". Under these conditions, the high frequency output can be lowered even if the basic conditions change.
또, 본 발명의 실시예는 상기 일 실시예가 유일한 것도 아니다. In addition, the embodiment of the present invention is not the only one described above.
예컨대, 상기 일 실시예에서는, 본 발명을, FPD 제조용의 유리 기판의 플라즈마 건식 에칭 처리에 적용한 경우에 대하여 나타내었지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 태양 전지용 기판 또는 반도체 웨이퍼 등 다른 피처리체를 처리하는 장치에 대해서도 적용 가능하다. For example, in the said Example, although this invention was shown about the case where this invention was applied to the plasma dry etching process of the glass substrate for FPD manufacture, it is not limited to this, Comprising: It processes other to-be-processed objects, such as a solar cell substrate or a semiconductor wafer, It is also applicable to the device.
또, 처리로서, 플라즈마 건식 에칭 처리를 나타내었지만, 플라즈마 건식 에칭 처리에 한정되는 것이 아니라, CVD, PVD 등의 성막 처리에도 적용하는 것이 가능하다. In addition, although the plasma dry etching process was shown as a process, it is not limited to a plasma dry etching process and can also apply to film-forming processes, such as CVD and PVD.
또, 상기 일 실시예에서는, 고주파 전원(14)을 탑재대(3)에 접속한 용량 결합형 플라즈마 장치를 나타내었지만, 예컨대, 탑재대(3)에 고주파 전원(14)과 별도의 주파수의 고주파 전원을 접속한 용량 결합형 플라즈마 장치로 해도 좋고, 또는 유도 결합형의 플라즈마 장치나, 마이크로파를 이용한 플라즈마 장치에 대해서도, 본 발명을 적용할 수 있다. In addition, in the above embodiment, a capacitively coupled plasma apparatus in which the high
2 : 처리실 5 : 기재(하부 전극)
5a : 볼록부 5b : 플랜지부
6 : 포커스링 13 : 정합기
14 : 고주파 전원 27 : 매스플로 제어기
30 : 배기 장치 50 : 장치 제어기
51 : 종점 검출기 42 : 고주파 발생 장치2: process chamber 5: base material (lower electrode)
5a: convex portion 5b: flange portion
6: focus ring 13: matcher
14: high frequency power supply 27: mass flow controller
30: exhaust device 50: device controller
51: end point detector 42: high frequency generator
Claims (6)
상기 처리 조건과는 다른 복수의 재처리 조건을 기억한 기억부와, 상기 플라즈마 처리중의 이상 발생의 유무를 감시하는 감시 기능과, 발생한 이상의 종류를 판정하는 판정 기능을 포함한 제어계를 구비하고,
상기 플라즈마 처리중에 이상이 발생한 경우, 상기 제어계는, 판정한 이상 종류에 따라, 상기 복수의 재처리 조건 중에서 하나의 재처리 조건을 선택하고, 상기 피처리체에 대하여 재처리를 행하는
것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
A plasma processing apparatus comprising a processing chamber for performing plasma processing on a target object in accordance with processing conditions,
And a control unit including a storage unit for storing a plurality of reprocessing conditions different from the processing conditions, a monitoring function for monitoring the presence or absence of abnormality occurrence during the plasma processing, and a determination function for determining the type of abnormality occurring.
When an abnormality occurs during the plasma processing, the control system selects one reprocessing condition from the plurality of reprocessing conditions according to the determined abnormality type, and performs reprocessing on the target object.
Plasma processing apparatus, characterized in that.
상기 플라즈마 처리중에 이상이 발생한 경우, 상기 제어계는, 플라즈마 처리의 속행이 가능한지 여부를 판단하고, 처리의 속행이 가능하다고 판단했을 때에, 하나의 재처리 조건을 선택하고, 상기 피처리체에 대하여 재처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
The method of claim 1,
When an abnormality occurs during the plasma processing, the control system determines whether the plasma processing can be continued, selects one reprocessing condition when determining that the processing can be continued, and reprocesses the object to be processed. Plasma processing apparatus comprising the.
상기 기억부에는, 상기 피처리체 또는 상기 처리실 내의 온도, 플라즈마의 발광 강도, 및 플라즈마를 발생 유지시키는 고주파 전력의 반사파의 크기에 관한 규정값이 미리 기억되고, 플라즈마 처리중인 상기 피처리체의 온도, 상기 플라즈마의 발광 강도, 및 상기 반사파의 크기가, 상기 규정값을 벗어났을 때에, 상기 제어계는 이상이 발생했다고 판단하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
The method according to claim 1 or 2,
In the storage section, predetermined values relating to the temperature in the target object or the processing chamber, the light emission intensity of the plasma, and the magnitude of the reflected wave of the high frequency power for generating and maintaining the plasma are stored in advance. And the control system determines that an abnormality has occurred when the light emission intensity of the plasma and the magnitude of the reflected wave deviate from the prescribed value.
상기 제어계는, 정상으로 처리를 종료한 피처리체에 있어서의 처리 경과 시간마다의 상기 피처리체 또는 상기 처리실 내의 온도, 상기 고주파 출력의 값, 상기 플라즈마 발광의 강도, 및 상기 반사파의 크기로부터, 상기 규정값을 처리 경과 시간마다 설정하고, 상기 기억부에 기억시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
The method of claim 3, wherein
The control system is defined according to the temperature in the target object or the processing chamber, the value of the high frequency output, the intensity of the plasma emission, and the magnitude of the reflected wave at each processing elapsed time in the target object that is normally finished processing. A value is set for each elapsed processing time and stored in the storage unit.
상기 제어계는, 상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급계와, 상기 처리실 내를 배기하는 배기계와, 플라즈마를 발생 유지시키는 고주파 전력을 상기 처리실 내에 공급하는 고주파 전원계를 제어하고,
상기 재처리 조건은, 상기 처리 조건에 대하여, 상기 처리 가스의 유량, 상기 처리 가스의 종류, 상기 처리실 내의 배기량, 상기 고주파 전력의 출력 중 적어도 어느 하나가 상이한
것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
The method according to claim 1 or 2,
The control system controls a processing gas supply system for supplying a processing gas into the processing chamber, an exhaust system for exhausting the interior of the processing chamber, and a high frequency power supply system for supplying high frequency power for generating and maintaining plasma to the processing chamber,
The reprocessing condition is different from at least one of the flow rate of the processing gas, the type of the processing gas, the displacement in the processing chamber, and the output of the high frequency power with respect to the processing condition.
Plasma processing apparatus, characterized in that.
상기 제어계는, 이상이 발생했다고 판단하고 나서, 상기 피처리체에 대하여 재처리를 실시하기까지의 사이, 플라즈마를 발생 유지시키기 위한 고주파 전력을 플라즈마의 유지에 필요한 최저한의 출력으로 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method according to claim 1 or 2,
The control system sets the high frequency power for generating and maintaining the plasma to the minimum output required for the plasma maintenance until the control system judges that an abnormality has occurred and until reprocessing is performed on the object to be processed. Device.
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