KR20100113006A

KR20100113006A - 플라즈마처리장치

Info

Publication number: KR20100113006A
Application number: KR1020090069800A
Authority: KR
Inventors: 다케히사 이와코시; 마사루 이자와; 아키라 가고시마
Original assignee: 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈
Priority date: 2009-04-10
Filing date: 2009-07-30
Publication date: 2010-10-20
Also published as: US20100258246A1; JP2010250959A; TW201038142A; KR101066973B1

Abstract

본 발명은 장치의 이상발생을 고정밀도 검지할 수 있고, 또 이상의 원인을 용이하게 탐색할 수 있는 플라즈마처리기술을 제공하는 것이다.

이를 위하여 본 발명에서는 공급된 처리가스에 고주파 전력을 인가하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성수단 및 피처리 기판을 탑재하는 시료대를 구비한 처리살과, 미리 설정된 처리조건에 따라 플라즈마를 생성하여 상기 시료대 상에 탑재된 피처리 기판에 차례로 플라즈마처리를 실시함과 동시에 플라즈마처리의 상태를 나타내는 파라미터값을 차례로 수집하는 제어용 계산기(112)를 구비하고, 상기 제어용 계산기는, 수집한 장치 파라미터값이 미리 설정한 기준값을 일탈한 회수를 소정 기간마다 기록하는 기록부(204)와, 상기 일탈한 회수의 발생확률을 계산하는 확률 계산부(205)와, 상기 발생확률과 미리 설정한 설정값을 비교하여 장치상태를 진단하는 비교부(206)를 구비하였다.

Description

플라즈마처리장치{PLASMA PROCESSING APPARATUS}

본 출원은, 2009년 4월 10일자 일본국 출원인 특원2009--96052의 우선권을 주장하고, 그 내용을 본원 명세서에 인용한 것이다.

본 발명은, 플라즈마처리장치에 관한 것으로, 특히 취득한 파라미터값을 기초로 장치상태를 진단하는 플라즈마처리장치에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼 등의 표면에 미세한 회로나 전자 디바이스를 형성하기 위해서는, 플라즈마 에칭 등의 플라즈마처리가 이용된다. 반도체 디바이스의 제조공정에서는 높은 제조 수율이 요구되고 있기 때문에, 치명적인 처리 이상이 발생하기 전에 그 징후를 검지하는 기술이 요망되고 있다. 또, 제조 스루풋의 향상을 위해, 플라즈마처리장치의 이상 발생시에는, 단기간으로의 복구가 요망되고 있다.

치명적인 처리 이상이 발생하기 전에 그 징후를 검지하는 기술로서, 특허문헌 1(일본국 특개2004-131777호 공보)에는, 플라즈마의 이상방전을 검지하고, 이상방전의 회수를 기초로 피처리물의 관리를 행하는 방법이 개시되어 있다. 또, 특허문헌 2(일본국 특개2004-200323호 공보)에는, 처리 이상이 연속하여 발생한 경우에는 플라즈마처리장치는 치명적인 이상 상태에 있다고 하여 처리를 중단하는 방법이 개시되어 있다. 또, 특허문헌 3(일본국 특개2006-324316호 공보)에는, 플라즈마처리장치의 장치 파라미터를 수집하여, 파라미터가 정상인 상태와 다른 경우에 이상이라고 진단하는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 일반적으로 플라즈마처리에서는, 특허문헌 1과 같이, 이상과 정상의 사이에 명확한 문턱값을 설정하여 판별하는 방법은 잘 기능하지 않는다. 왜냐하면, 처리상황에는 항상 불안정이 존재하기 때문에, 정상적인 처리를 이상이라고 판단하거나, 이상한 처리를 정상이라고 판단하는 오판정은 피하기 어렵기 때문이다.

특히 피처리물을 탑재하는 스테이지에 있어서, 피처리물과 스테이지의 사이에 극히 미세한 이물이 끼인 경우, 처리로서는 정상으로 종료하나 처리장치의 파라미터로서는 이상인 상황이 빈번하게 일어난다. 이와 같은 경우, 정상으로 종료하였음에도 불구하고 이상이라고 판정하여 처리를 정지하게 되기 때문에, 장치의 가동율이 저하하게 된다.

특허문헌 2에서는, 이와 같은 점을 고려하여, 처리 이상이 연속된 경우에만처리를 정지하고 있다. 그러나, 불안정이 있다는 것은 이상인 처리가 일단 정상화하고, 그런 다음에 다시 이상이 되는 경우도 있다는 것으로, 연속된 이상만을 이상으로서 검지하는 것에서는 처리장치의 부진을 간과하는 것으로 연결된다.

또, 특허문헌 3에 나타내는 바와 같이 처리 파라미터를 수집함으로써 처리가 이상인지 정상인지를 판단하는 방법은 일반적이다. 그러나, 파라미터를 수집한 것만으로는 이상의 원인을 파악할 수 없는 경우가 많다. 왜냐하면, 일반적으로 처리이상이 발생한 경우에는, 복수의 처리 파라미터가 이상값을 나타내기 때문이다. 이와 같은 상황에서는, 이상의 원인을 밝혀내기 위해서는 숙련 기술자의 경험과 감 에 의지하는 경우가 많아져, 신속한 조치를 행하는 것이 어렵다.

본 발명은 이들 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 장치의 이상 발생을 고정밀도로 검지할 수 있고, 또 이상의 원인을 용이하게 탐색할 수 있는 플라즈마처리기술을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 다음과 같은 수단을 채용하였다.

공급된 처리가스에 고주파 전력을 인가하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성수단 및 피처리 기판을 탑재하는 시료대를 구비한 처리실과, 미리 설정된 처리 조건에 따라 플라즈마를 생성하여 상기 시료대 상에 탑재된 피처리 기판에 차례로 플라즈마처리를 실시함과 동시에 플라즈마처리의 상태를 나타내는 파라미터값을 차례로 수집하는 제어용 계산기를 구비하고, 상기 제어용 계산기는, 수집한 장치 파라미터값이 미리 설정한 기준값을 일탈한 회수를 소정 기간마다 기록하는 기록부와, 상기 회수를 기초로 장치 파라미터값이 기준값을 일탈한 확률을 계산하는 확률 계산부와, 상기 발생 확률과 미리 설정한 설정값을 비교하여 장치상태를 진단하는 비교부를 구비하였다.

본 발명은, 이상의 구성을 구비하기 때문에, 장치의 이상 발생을 고정밀도로 검지할 수 있고, 또, 이상의 원인을 용이하게 탐색할 수 있다.

[실시형태 1]

이하, 제 1 실시형태를 첨부 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본원 발명의 제 1 실시형태에 관한 플라즈마처리장치의 구성을 설명하는 도면이다. 피처리물을 처리하기 위한 플라즈마처리실(100) 내에는, 처리가스를 공급하는 가스공급수단(101), 처리가스의 배기를 조정하여 플라즈마처리실(100) 내의 압력을 제어하기 위한 밸브(103), 가스 배기수단(102) 및 플라즈마처리실(101) 내의 압력을 측정하는 압력계(104)가 구비되어 있다.

또, 플라즈마처리실(100) 내에 플라즈마를 생성하기 위한 플라즈마 생성수단(106)이 구비되어 있고, 플라즈마 생성수단(106)에는, 당해 수단에 전력을 공급하기 위한 고주파 전원(109) 및 전력 공급로의 임피던스를 조정하기 위한 튜너(108)가 구비되어 있다.

또, 플라즈마처리실(100) 내에는 피처리물(107)을 탑재하여 지지하는 스테이지(105)가 설치되어 있고, 스테이지(105)에는, 상기 스테이지에 전압을 인가하기 위한 고주파 전원(111)과 임피던스를 조정하기 위한 튜너(110)가 구비되어 있다. 또한, 전자 사이클로트론 공명을 이용하여 플라즈마를 생성하는 경우에는, 처리실(100)의 주위에 전자석으로서의 코일을 배치한다.

본 실시형태의 플라즈마처리장치는, 또한 제어용 계산기(112)를 구비하고, 제어용 계산기(112)는, 압력계(104)의 압력 지시값, 밸브(103)의 개방도, 고주파 전원(109, 111)의 출력 전력값, 튜너(108, 110)가 검지하는 임피던스값, 반사 전력값 등의 처리 파라미터를 취득하는 처리 파라미터 취득수단(113)을 구비한다.

도 2는, 제어용 계산기(112)의 상세를 설명하는 도면이다. 상기한 바와 같 이, 계산기(112)는, 처리 파라미터를 수신하는 처리 파라미터 취득수단(113)을 구비하고, 수신한 처리 파라미터를, 처리 파라미터 사이의 인과관계를 도식화하는 도식화 수단(202) 및 제 1 비교부(203)에 송신한다.

도식화 수단(202)은 수신한 처리 파라미터 사이의 인과관계를 도식화하여, 표시부(209)에 표시한다. 도식화의 방법으로서는, SGS 알고리즘, WL 알고리즘, PC 알고리즘, 뎀프스터의 공분산 선택, 그래픽컬 모델링, 다변량 해석 등의 이미 알려진 방법을 사용할 수 있다.

제 1 비교부(203)는, 처리 파라미터의 값이 미리 정한 출력범위(제 1 기준값)를 일탈하고 있는지의 여부를 판정한다. 제 1 기준값을 일탈하고 있는 경우에는, 처리 파라미터의 값이 이상이라고 판단하고, 일탈하고 있지 않은 경우에는 정상이라고 판단한다.

제 1 비교부(203)가 내린 이와 같은 판단은 기록부(204)에서 이력으로서 기록된다. 확률 계산부(205)는, 기록부(204)에 기록된 이력을 기초로, 미리 정한 기간 내에서 이상이라는 판단이 내려진 확률을 계산한다.

확률 계산부(205)에서 산출한 확률의 값은 제 2 비교부(206)로 넘겨져, 미리 정한 제 2 기준값 이상인지의 여부가 비교된다. 제 2 기준값 이상인 경우에는, 경보수단(207)에 의해, 플라즈마처리장치가 이상 상태에 있는 것을 경보한다. 또, 제어용 계산기(112)에 의해 계산된 결과는 외부의 표시부(209)에 표시된다.

다음에, 상기 제 1 비교부에서 처리 파라미터의 값과 비교되는, 미리 정한 출력범위(제 1 기준값)에 대하여 설명한다. 상기 출력범위는, 장치가 정상으로 동 작하고 있는 것을 나타내는 범위이다. 따라서 지금까지의 처리 데이터의 기록으로부터 통계적으로 결정되는 것이 바람직하다. 그러나, 다른 처리조건에 대하여 각각 개별로 결정하면, 범용성이 부족하다.

도 3은, 표준적인 처리 파라미터의 값(모델값)을 생성하는 모델식 작성부(201)를 구비한 제어용 계산기를 설명하는 도면이다. 도 3에서, 제어용 계산기(112)는, 각 처리 파라미터의 상관관계를 모델식으로 변환하는 모델식 작성부(201)를 구비하고, 임의의 처리 파라미터에 대한 표준적인 처리 파라미터의 값을 생성한다. 예를 들면, 어느 처리 파라미터의 값과 다른 처리 파라미터의 값과의 관계를 선형 1차 다변수함수로 근사적으로 기술하면, 임의의 처리 파라미터에 대하여 정상적인 장치가 원래 가질 수 있는 처리 파라미터의 값(모델값)을 산출할 수 있다.

이와 같이, 제어용 계산기(112)에 의해 정상적인 처리 파라미터의 범위를 산출할 수 있기 때문에, 이 값을 사용하여 제 1 비교부(203)에 사용하는 기준값을 유연하게 결정할 수 있어, 장치의 범용성을 더욱 높일 수 있다.

예를 들면 상기 처리 파라미터의 모델값과, 실제의 파라미터값과의 어긋남을 통계적으로 조사하면, 정상적인 장치가 원래 가질 수 있는 처리 파라미터의 값의 범위를 결정할 수 있다. 이 값을 기초로 상기 기준범위를 결정하면, 정상적인 장치의 임의의 상태를 처리할 수 있기 때문에 매우 편리해진다. 또한, 여기서는 어느 처리 파라미터의 값과 다른 처리 파라미터의 관계를 선형 1차 다변수 함수로 근사적을 기술하는 방법을 설명하였으나, 물론 비선형 함수 등을 가정한 다른 방법으 로 모델식을 기술하여도 된다.

도 3에서, 처리 파라미터 취득수단(113)이 취득한 처리 파라미터는 모델식 작성부(201), 도식화 수단(202) 및 제 1 비교부(203)에 송신된다.

모델식 작성부(201)는 수신한 처리 파라미터를 기초로, 임의의 처리 파라미터의 처리 파라미터군에 대한 응답을 기술하는 모델식을 작성한다. 이어서 모델식 작성부(201)는 작성한 모델식에 의한 응답값(계산값)을 제 1 비교부(203)에 송신한다. 제 1 비교부(203)는 수신한 처리 파라미터(실측값)와 모델식에 의한 응답값(계산값)을 비교하여, 양자의 차, 또는 차의 절대값, 또는 차의 2승 등을 계산하고, 모델식에 의한 응답과 처리 파라미터값과의 해리의 정도를 산출한다. 그런 후에 상기 해리의 정도를 기초로, 처리 파라미터값이 모델식에 의한 응답값으로부터 일탈하고 있는지의 여부를 판정한다. 일탈하고 있지 않은 경우에는 처리장치가 정상이라고 판단하고, 일탈하고 있는 경우에는 처리장치가 이상이라고 판단한다.

제 1 비교부(203)의 상기 판단은 기록부(204)에 송신되고, 기록부(204)는 수신한 판단을 기록한다. 이것 이후의 동작은 도 2에 나타내는 예의 경우와 동일하다.

도 4는, 제 1 비교부(203)가 산출한, 처리 파라미터의 계산값과 실측값(실험값)과의 차를 나타낸 그래프이다. 가로축에 나타낸 처리 단계의 연장수에 대하여, 세로축에 나타낸 처리 파라미터의 계산값과 실측값과의 차는 대부분 화이트 노이즈와 같이 행동한다.

따라서, 어느 문턱값(예를 들면 모델식에 의한 응답값으로부터의 어긋남에 대하여 분산 σmodel을 계산하여, 문턱값을 3σmodel이라 한다)을 정하여, 처리 파라미터의 계산값과 실측값과의 차의 절대값이 문턱값을 넘은 경우에 장치상태가 이상이라고 진단하는 규칙을 작성하면 플라즈마처리장치가 이상한 상태에 있다는 경보가 빈번하게 발보되게 된다. 이와 같은 상태는, 정상적인 상태를 이상한 상태라고 오판단하게 되어, 장치의 가동율을 저하시킬 뿐만 아니라, 경보의 신뢰성도 손상하게 된다. 또한, 문턱값을 크게 설정하면, 플라즈마처리장치가 정말로 이상한 상태가 된 경우에서도 이상을 검지할 수 없게 된다.

도 5는, 소정의 기간(예를 들면, 과거 20 단계 동안)에 이상 판정이 나온 확률을 세로축으로 한 그래프이고, 이와 같은 그래프는 확률 계산부(205)에 의하여 얻을 수 있다. 상기한 바와 같이, 처리 파라미터의 계산값과 실측값과의 차는 대부분 화이트 노이즈와 같은 것이기 때문에, 플라즈마처리장치가 정상적인 상태의 경우에는 이상 판정이 나올 확률은 낮다. 그러나, 플라즈마처리장치가 정말로 이상한 상태가 되면 이상 판정이 나올 확률이 증대한다. 이 때문에, 경보의 신뢰성을 높일 수 있다. 도 5에서는 이상 판정이 나올 확률이 60%를 넘었을 때에 장치가 정말로 이상한 상태에 있다고 정의하였으나, 이 설정으로 장치가 정말로 이상한 상태를 높은 확률로 검지할 수 있었다.

도 6은, 처리 파라미터의 인과관계를 출력하는 도식화수단(202)의 출력을 나타내는 도면이다. 도 6에 나타내는 각 파라미터의 이름과 그 의미는, 도 13에 나타내는 바와 같다. 또, 도 6에서의 [X] ← [Y]라는 표시는, Y가 X의 원인인 것을 나타내고 있다.

도 7은, 밸브(103)의 개방도[F]에 이상이 발생한 경우에 있어서의 도식화수단의 출력을 나타내는 도면이다. 도면에서는, 모델식에 의한 계산값과 실측값의 차가 문턱값을 넘은 처리 파라미터(F, O, P, I)를 해칭처리하여 나타내고 있다. 파라미터[F] 외에, 인과관계가 있는 다른 파라미터(0, P, I)의 실측값도 모델식에의한 계산값으로부터 벗어나 이상한 값을 나타내고 있다. 그러나 인과관계를 찾아감으로써 파라미터[F][밸브(13)의 개방도]가 고장의 원인으로 되어 있는 것을 용이하게 추측할 수 있다.

이와 같이, 처리 파라미터의 인과관계를 도식화함으로써, 플라즈마처리장치의 고장원인을 추정하는 것이 용이해져, 메인티넌스시간을 단축할 수 있다. 또 제도 7과 같이, 인과관계를 나타내는 도면 중에서 처리 파라미터가 기준범위로부터 벗어난 것을, 정상적인 파라미터와는 다른 색 또는 모양으로 나타냄으로써 고장 원인을 시각적으로 파악하기 쉽게 할 수 있다.

이상 검지의 예로서, 스테이지(105)의 교환시기의 추정방법을 설명한다. 플라즈마처리장치에서는, 피처리물(107)은 플라즈마에 의해 뜨거워진다. 이 때문에, 피처리물(107)을 냉각할 목적으로 스테이지(105) 내에 냉각수단이 설치된다. 이 때, 피처리물(107)과 스테이지(105)의 사이에는, 열전도율을 높일 목적으로 헬륨 등의 열전도성이 높은 전열성 가스를 충전한다. 스테이지(105)와 피처리물(107)이 밀착하고 있는 경우에는, 상기 전열성 가스는 거의 누출되지 않고, 따라서 공급량도 적어도 된다. 그런데 스테이지(105)의 표면이 마모되면 전열성 가스가 간극으로부터 누출되어, 필요한 가스의 공급량이 증대한다. 따라서, 상기 가스의 공급량 을 감시함으로써, 스테이지(105)의 소모상황을 파악할 수 있다.

그런데, 아주 미소한 이물이 스테이지(105)와 피처리물(107)의 간극에 끼인 경우, 전열성 가스가 누출되는 경우가 있다. 즉, 스테이지(105)의 소모가 그다지 진행되어 있지 않아도 필요한 공급량이 증대하는 경우가 있다.

도 8은, 스테이지에 공급하는 전열성 가스의 공급량의 경시 변화를 나타내는 도면이다. 도면에 나타내는 바와 같이, 스테이지의 경시 변화가 진행되어, 스테이지(105)의 교환시기가 가까워짐에 따라, 전열성 가스공급량의 실제값이 증가하는 것을 알 수 있다. 또, 그때까지, 때때로 돌발적으로 공급량이 증가하는 것을 알 수 있다. 이와 같은 상황 하에서, 단지 공급량에 대한 문턱값을 설정하여 스테이지(105)의 교환시기를 검지하려고 하여도 잘 되지 않는 것은 도면에서도 분명하다.

이것에 대하여, 미리 설정한 기준값을 넘은 확률을 계산하면, 계산결과는 도 8에 나타내는 곡선과 같이 된다. 이 예의 경우, 확률이 60%를 넘었을 때에 스테이지(105)의 교환을 재촉하도록 경보수단(207)에 의해 경보를 발함으로써, 교환시기를 용이하게 통지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본원 발명의 제 1 실시형태에 의하면, 수집한 장치 파라미터값이 미리 설정한 기준범위를 일탈하는 현상의 발생 확률을 계산하고, 계산한 발생 확률을 미리 설정한 기준값을 비교하여 장치상태를 진단하기 때문에, 장치 이상에 대하여 신뢰성이 높은 경보를 내는 것이 가능하게 된다. 또한 작성된 인과 관계도를 사용하여 원인구명을 신속하게 행할 수 있다.

[실시형태 2]

도 9는, 본 실시형태에 관한 제어용 계산기를 설명하는 도면이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 제어용 계산기(112)는, 처리 파라미터를 수신하는 처리 파라미터 취득수단(113)을 구비하고, 취득한 처리 파라미터를, 처리 파라미터 사이의 인과관계를 도식화하는 도식화 수단(202) 및 기록부(204)에 송신한다. 이 때 도식화 수단(202)은 수신한 처리 파라미터의 인과관계를 도식화한다.

기록부(204)는, 수신한 처리 파라미터의 값을 이력으로서 기록한다. 기록부(204)가 유지하고 있는 이력은 통계 처리부(805)에 의해 판독되고, 소정의 기간에서의 처리 파라미터의 최빈값이 계산된다. 계산된 최빈값은 제 2 비교부(206)에서, 미리 정해진 기준값(제 2 기준값)과 비교되어, 기준값을 넘어 있으면 플라즈마처리장치의 상태가 이상이라고 판단되어, 경보수단(207)에 의해 운전자에게 경보가 발생된다. 또, 이들 계산기(112)에 의한 해석결과는 표시부(209)에 표시된다.

도 10은, 실시형태 1과 마찬가지로, 모델식 작성부(201) 및 제 1 비교부(203)를 설치한 예를 나타내는 도면이다. 도 10에서, 처리 파라미터 취득수단(113)은, 취득한 처리 파라미터를 모델식 작성부(201), 도식화 수단(202) 및 제 1 비교부(203)에 송신한다.

모델식 작성부(201)는 수신한 처리 파라미터로부터, 임의의 처리 파라미터에 대한 처리 파라미터군의 응답을 기술하는 모델식을 작성한다. 이어서, 모델식 작성부(201)는 작성한 모델식에 의한 응답값(계산값)을 제 1 비교부(203)에 송신한다. 제 1 비교부(203)는 수신한 처리 파라미터(실측값)와 모델식에 의한 응답값(계산값)을 비교하여, 양자의 차, 또는 차의 절대값, 또는 차의 2승 등을 계산함으 로써, 모델식에 의한 응답값과 처리 파라미터값과의 해리의 정도를 산출한다. 그런 후에 해리의 정도를 기초로, 처리 파라미터값이 모델식에 의한 응답값으로부터 일탈하고 있는지의 여부를 판정한다. 일탈하고 있지 않은 경우에는 처리장치가 정상이라고 판단하고, 일탈하고 있는 경우에는 처리장치가 이상이라고 판단한다.

제 1 비교부(203)의 상기 판단은 기록부(204)에 송신되고, 기록부(204)는 수신한 판단을 기록한다. 기록부(204)에 유지된 기록은 통계 처리부(805)에 의하여 판독되고, 소정의 기간에 있어서의 제 1 비교부(203)의 출력에 대한 최빈값이 계산된다. 이후의 동작은 도 9의 예의 경우와 동일하다.

도 11은, 제 1 비교부(203)가 산출한, 처리 파라미터의 계산값과 실측값과의 차의 최빈값의 경시 변화를 나타낸 도면이다. 가로축이 처리 단계 연장수, 세로축이 최빈값으로 되어 있다. 도 4와 비교하면 노이즈가 적어 거동을 파악하기 쉬운 것으로 되어 있다. 이것은 최빈값이라는 통계량이, 평균 등의 통계량에 비하면 노이즈 내성이 높은 안정된 지표인 것에 의한다.

도 12는, 스테이지에 공급하는 전열성 가스의 공급량(실측값)의 경시 변화 및 최빈값의 경시 변화를 나타내는 도면이다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 최빈값을 사용함으로써, 실측값과 계산값의 편차의 돌발적인 증가는 무시되어, 편차 변화의 트렌드에 정확하게 따를 수 있는 것을 알 수 있다.

또한, 상기 최빈값 대신 최소값을 사용하여도 동일한 효과가 얻어진다. 또, 미리 정해진 범위에 대하여 처리 파라미터의 값이 감소하여 가는 트렌드의 경우에서는, 최빈값 대신 최대값을 사용하여도 동일한 효과가 얻어진다. 또, 노이즈가 충분히 작은 경우에는 이동 평균 등의 통계량을 사용하여도 되고, 노이즈 그 자체를 처리하고 싶은 경우에는 분산이나 표준 편차 등의 통계량을 사용하여도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 제 2 실시형태에 의거하면, 최빈값, 최대값, 최소값 등의 통계지표를 사용함으로써, 신뢰성이 높은 경보를 발할 수 있어, 장치의 이상발생시기를 적절하게 검지할 수 있다.

도 1은 제 1 실시형태에 관한 플라즈마처리장치의 구성을 설명하는 도,

도 2는 제어용 계산기의 상세를 설명하는 도,

도 3은 모델식 작성부를 구비한 제어용 계산기를 설명하는 도,

도 4는 처리 파라미터의 계산값과 실측값(실험값)과의 차를 나타내는 도,

도 5는 소정의 기간에 이상 판정이 나온 확률을 나타내는 도,

도 6은 도식화 수단의 출력예를 나타내는 도,

도 7은 장치의 이상 원인을 진단하여 시각화한 예를 나타내는 도,

도 8은 스테이지에 공급하는 전열성 가스의 공급량의 경시 변화를 나타내는 도,

도 9는 제 2 실시형태에 관한 제어용 계산기를 설명하는 도,

도 10은 제 2 실시형태에 관한 모델식 작성부를 구비한 제어용 계산기를 설명하는 도,

도 11은 처리 파라미터의 계산값과 실측값과의 차의 최빈값의 경시 변화를 나타낸 도,

도 12는 전열성 가스의 공급량(실측값)의 경시 변화 및 최빈값의 경시 변화를 나타내는 도,

도 13은 도 6에 나타내는 각 파라미터의 이름과 그 의미를 설명하는 도면이다.

Claims

공급된 처리가스에 고주파 전력을 인가하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마생성수단 및 피처리 기판을 탑재하는 시료대를 구비한 처리실과,

미리 설정된 처리조건에 따라 플라즈마를 생성하여 상기 시료대 상에 탑재된 피처리 기판에 차례로 플라즈마처리를 실시함과 동시에 플라즈마처리의 상태를 나타내는 파라미터값을 차례로 수집하는 제어용 계산기를 구비하고,

상기 제어용 계산기는, 수집한 장치 파라미터값이 미리 설정한 기준값을 일탈한 회수를 소정기간마다 기록하는 기록부와, 상기 회수를 기초로 장치 파라미터값이 기준값을 일탈한 확률을 계산하는 확률 계산부와,

상기 발생 확률과 미리 설정한 설정값을 비교하여 장치상태를 진단하는 비교부를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
공급된 처리가스에 고주파 전력을 인가하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성수단 및 피처리 기판을 탑재하는 시료대를 구비한 처리실과,

미리 설정된 처리조건에 따라 플라즈마를 생성하여 상기 시료대 상에 탑재된 피처리 기판에 차례로 플라즈마처리를 실시함과 동시에 플라즈마처리의 상태를 나타내는 파라미터값을 차례로 수집하는 제어용 계산기를 구비하고,

상기 제어용 계산기는, 플라즈마처리장치의 상태를 나타내는 복수의 파라미터값의 상관관계를 정식화하여 소정 장치의 장치 파라미터의 모델값을 출력하는 모 델식 작성부, 수집한 상기 소정 장치의 장치 파라미터값이 상기 모델식 작성부가 생성한 장치 파라미터의 모델값을 기초로 설정한 기준값을 일탈한 회수를 소정 기간마다 기록하는 기록부, 상기 회수를 기초로 장치 파라미터값이 기준값을 일탈한 확률을 계산하는 확률 계산부, 및 상기 발생 확률과 미리 설정한 기준값을 비교하여 장치상태를 진단하는 비교부, 및 상기 수집한 플라즈마처리장치의 각 장치파라미터와 파라미터 사이의 인과관계를 나타내는 그림을 표시하는 표시부를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
공급된 처리가스에 고주파 전력을 인가하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성수단 및 피처리 기판을 탑재하는 시료대를 구비한 처리실과,

미리 설정된 처리조건에 따라 플라즈마를 생성하여 상기 시료대 상에 탑재된 피처리 기판에 차례로 플라즈마처리를 실시함과 동시에 플라즈마처리의 상태를 나타내는 파라미터값을 차례로 수집하는 제어용 계산기를 구비하고,

상기 제어용 계산기는, 수집한 장치 파라미터값을 이력으로서 기록하는 기록부, 기록부가 유지하고 있는 기록을 기초로 소정의 기간에서의 처리 파라미터의 최빈값을 계산하는 통계 처리부, 통계 처리부에 의해 계산된 최빈값을 기준값과 비교하여 장치상태를 진단하는 비교부를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
공급된 처리가스에 고주파 전력을 인가하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성수단 및 피처리 기판을 탑재하는 시료대를 구비한 처리실과,

미리 설정된 처리조건에 따라 플라즈마를 생성하여 상기 시료대 상에 탑재된 피처리 기판에 차례로 플라즈마처리를 실시함과 동시에 플라즈마처리의 상태를 나타내는 파라미터값을 차례로 수집하는 제어용 계산기를 구비하고,

상기 제어용 계산기는, 플라즈마처리장치의 상태를 나타내는 복수의 파라미터값의 상관 관계를 정식화하여 장치 파라미터의 모델값을 출력하는 모델식 작성부, 수집한 상기 장치 파라미터값과 상기 모델식 작성부가 생성한 장치 파라미터의 모델값과의 편차를 소정 기간마다 기록하는 기록부, 기록부가 유지하고 있는 기록을 기초로 소정의 기간에서의 처리 파라미터의 편차의 최빈값을 계산하는 통계 처리부, 통계 처리부에 의해 계산된 최빈값을 기준값과 비교하여 장치상태를 진단하는 비교부, 및 상기 수집한 플라즈마처리장치의 각 장치 파라미터와 파라미터 사이의 인과관계를 나타내는 그림을 표시하는 표시부를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
제 2항에 있어서,

상기 기준범위를 일탈한 장치 파라미터는, 다른 장치 파라미터와 다른 색으로 표시하는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
제 3항 또는 제 4항에 있어서,

최빈값 대신, 최대값 또는 최소값을 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.