TW202202812A - 基板處理方法及基板處理系統 - Google Patents

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松田梨沙子
木下忍
大家学
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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

本發明之課題係精度良好地監視用於進行基板處理而供給之氣體之總流量。 本發明係使用供給至腔室之氣體來處理基板之方法，且包含如下步驟：(a)於測定供給至上述腔室之氣體之壓力而控制該氣體之流量之流量控制器中，設定成為控制對象之氣體之壓力之閾值；(b)對上述腔室之內部供給氣體；(c)測定上述流量控制器中之氣體之壓力；(d)停止向上述腔室之內部供給氣體；(e)算出上述(c)步驟中所測定出之氣體之壓力成為上述閾值以上之時間；及(f)基於上述(c)步驟中所測定出之氣體之壓力與上述(e)步驟中所算出之時間，算出供給至上述腔室之氣體之總流量。

Description

基板處理方法及基板處理系統
本發明係關於一種基板處理方法及基板處理系統。
於專利文獻1中揭示有一種於半導體製造裝置中使用之氣體供給裝置中控制氣體之流量之流量控制器之流量測量方法。作為測量氣體之流量之方法，使用累積法。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2012-32983號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明之技術精度良好地監視用於進行基板處理而供給之氣體之總流量。 [解決問題之技術手段]
本發明之一態樣係使用供給至腔室之氣體來處理基板之方法，且包含如下步驟：(a)於測定供給至上述腔室之氣體之壓力控制該氣體之流量之流量控制器中，設定成為控制對象之氣體之壓力之閾值；(b)對上述腔室之內部供給氣體；(c)測定上述流量控制器中之氣體之壓力；(d)停止向上述腔室之內部供給氣體；(e)算出上述(c)步驟中所測定出之氣體之壓力成為上述閾值以上之時間；及(f)基於上述(c)步驟中所測定出之氣體之壓力與上述(e)步驟中所算出之時間，算出供給至上述腔室之氣體之總流量。 [發明之效果]
根據本發明，可精度良好地監視用於進行基板處理而供給之氣體之總流量。
於半導體器件之製造步驟中，對半導體晶圓(以下，稱為「晶圓」)進行蝕刻等處理。作為蝕刻方法，例如有ALE(Atomic Layer Etching：原子層蝕刻)。於ALE中，交替地重複進行僅對晶圓之最表面原子層作用之化學修飾步驟、與僅將經化學修飾之部分去除之蝕刻步驟，而將對象膜之原子層一層一層地蝕刻。
於進行ALE之蝕刻裝置中，藉由自氣體供給裝置供給至腔室之內部之氣體來處理配置於腔室之內部之晶圓。又，氣體供給裝置為了供給適當之流量之氣體，而具備控制氣體之流量之流量控制器。流量控制器例如使用壓力控制式之流量控制器。
於ALE製程中，為了進行上述化學修飾步驟與蝕刻步驟而重複氣體之切換，以短時間進行氣體之供給及停止。於以下之說明中，有時將供給氣體之狀態稱為「氣體導通」，將停止氣體之供給稱為「氣體斷開」。而且，由於如此以短時間進行氣體之導通/斷開，故而氣體流量自零增加至所期望之流量為止之部分(以下，稱為「上升」)、與氣體流量自所期望之流量減少至零為止之部分(以下，稱為「下降」)之比率變大。由於在流量控制器中多為保證不了該等上升與下降之動作，故而流量控制器中之氣體之流量控制之精度較差，成為氣體之流量之再現性惡化之因素。
又，於ALE製程中，例如利用設置於蝕刻裝置之板(電路基板)測定氣體導通之時間並收集資料，但如上所述由於氣體導通之時間較短，故而通信誤差之比率變大。其結果，由於通信誤差之影響而氣體之流量之再現性惡化。
進而，由於流量控制器動作，故而氣體之流量控制之再現性得不到保證。換言之，流量控制器之響應性無法追隨於短時間之氣體之導通/斷開。自該觀點而言，氣體流量之再現性亦較差。
另一方面，於此種以短時間進行氣體之導通/斷開之ALE製程中，必須於製程中即時地精度良好地監視氣體流量。若如此即時地監視氣體流量，則可發現異常之製程，故而可提高製品晶圓之良率。
本發明之技術精度良好地測定用於進行基板處理而供給之氣體之總流量。以下，參照圖式，對作為本實施方式之基板處理系統之電漿處理系統及作為基板處理方法之電漿處理方法進行說明。再者，於本說明書及圖式中，藉由對實質上具有相同之功能構成之要素標註相同之符號而省略重複說明。
＜電漿處理系統＞ 首先，對一實施方式之電漿處理系統進行說明。圖1係表示電漿處理系統1之構成之概略之說明圖。於電漿處理系統1中，對作為基板之晶圓W進行ALE製程。
於一實施方式中，電漿處理系統1包含電漿處理裝置1a及控制部1b。電漿處理裝置1a包含電漿處理腔室10、氣體供給部20、RF(Radio Frequency，射頻)電力供給部30及排氣系統40。又，電漿處理裝置1a包含支持部11及上部電極簇射頭12。支持部11配置於電漿處理腔室10內之電漿處理空間10s之下部區域。上部電極簇射頭12配置於支持部11之上方，可作為電漿處理腔室10之頂部(ceiling)之一部分發揮功能。
支持部11構成為於電漿處理空間10s中支持晶圓W。於一實施方式中，支持部11包含下部電極111、靜電吸盤112、及邊緣環113。靜電吸盤112配置於下部電極111上，且構成為於靜電吸盤112之上表面支持晶圓W。邊緣環113以於下部電極111之周緣部上表面包圍晶圓W之方式配置。又，雖然省略圖示，但於一實施方式中，支持部11亦可包含調溫模組，該調溫模組構成為將靜電吸盤112及晶圓W中之至少一者調節為目標溫度。調溫模組亦可包含加熱器、流路、或該等之組合。流路中流通如冷媒、傳熱氣體般之調溫流體。
上部電極簇射頭12構成為將來自氣體供給部20之1種或1種以上之處理氣體供給至電漿處理空間10s。於一實施方式中，上部電極簇射頭12具有作為氣體供給口之氣體入口12a、氣體擴散室12b、及複數個氣體出口12c。氣體入口12a與氣體供給部20及氣體擴散室12b流體連通。複數個氣體出口12c與氣體擴散室12b及電漿處理空間10s流體連通。於一實施方式中，上部電極簇射頭12構成為將1種或1種以上之處理氣體自氣體入口12a經由氣體擴散室12b及複數個氣體出口12c供給至電漿處理空間10s。
氣體供給部20亦可包含1個或1個以上之氣體源21、1個或1個以上之流量控制器22、及1個或1個以上之氣體供給路徑23。於一實施方式中，氣體供給部20構成為將1種或1種以上之處理氣體自各自對應之氣體源21經由各自對應之流量控制器22及氣體供給路徑23供給至氣體入口12a。各流量控制器22例如亦可包含利用處理氣體之壓力控制流量之所謂壓力控制式之流量控制器。進而，氣體供給部20亦可包含將1種或1種以上之處理氣體之流量加以調變或脈衝化之1個或1個以上之流量調變器件。
RF電力供給部30構成為將RF電力，例如1個或1個以上之RF信號供給至如下部電極111、上部電極簇射頭12、或下部電極111及上部電極簇射頭12之兩者般之1個或1個以上之電極。藉此，自供給至電漿處理空間10s之1種或1種以上之處理氣體產生電漿。因此，RF電力供給部30可作為構成為於電漿處理腔室中自1種或1種以上之處理氣體產生電漿之電漿產生部之至少一部分發揮功能。於一實施方式中，RF電力供給部30包含第1RF電力供給部30a及第2RF電力供給部30b。
第1RF電力供給部30a包含第1RF產生部31a及第1匹配電路32a。於一實施方式中，第1RF電力供給部30a構成為將第1RF信號自第1RF產生部31a經由第1匹配電路32a供給至上部電極簇射頭12。例如，第1RF信號亦可具有27 MHz～100 MHz之範圍內之頻率。
第2RF電力供給部30b包含第2RF產生部31b及第2匹配電路32b。於一實施方式中，第2RF電力供給部30b構成為將第2RF信號自第2RF產生部31b經由第2匹配電路32b供給至下部電極111。例如，第2RF信號亦可具有400 kHz～13.56 MHz之範圍內之頻率。取而代之，亦可使用DC(Direct Current，直流)脈衝產生部來代替第2RF產生部31b。
進而，雖然省略圖示，但於本發明中考慮其他實施方式。例如，於代替實施方式中，RF電力供給部30亦可構成為將第1RF信號自RF產生部供給至下部電極111，將第2RF信號自其他RF產生部供給至下部電極111，將第3RF信號自進而其他RF產生部供給至上部電極簇射頭12。另外，於其他代替實施方式中，亦可將DC電壓施加至上部電極簇射頭12。
此外，於各種實施方式中，亦可將1個或1個以上之RF信號(即，第1RF信號、第2RF信號等)之振幅脈衝化或加以調變。振幅調變亦可包含在導通狀態與斷開狀態之間或者2個或2個以上之不同之導通狀態之間將RF信號振幅脈衝化。
排氣系統40例如可連接於設置於電漿處理腔室10之底部之氣體排氣口10e。排氣系統40亦可包含壓力閥及真空泵。真空泵亦可包含渦輪分子泵、粗抽泵或該等之組合。
於一實施方式中，控制部1b對使電漿處理裝置1a執行本發明中所述之各種步驟之電腦能夠執行之命令進行處理。控制部1b可構成為控制電漿處理裝置1a之各要素以執行此處所述之各種步驟。於一實施方式中，控制部1b之一部分或全部亦可包含於電漿處理裝置1a。控制部1b例如亦可包含電腦51。電腦51例如亦可包含處理部(CPU：Central Processing Unit，中央處理單元)511、記憶部512、及通信介面513。處理部511可構成為基於儲存於記憶部512中之程式進行各種控制動作。記憶部512亦可包含RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)、ROM(Read only Memory，唯讀記憶體)、HDD(Hard Disk Drive，硬碟驅動器)、SSD(Solid State Drive，固態驅動器)、或該等之組合。通信介面513亦可經由LAN(Local Area Network，區域網路)等通信線路於與電漿處理裝置1a之間進行通信。
＜氣體供給部＞ 其次，對上述氣體供給部20進行說明。圖2係表示氣體供給部20之構成之概略之說明圖。
如上所述，氣體供給部20包含1個或1個以上之氣體源21、1個或1個以上之流量控制器22、及1個或1個以上之氣體供給路徑23。又，氣體供給部20進而包含1個或1個以上之1次閥24及1個或1個以上之2次閥25。於氣體供給路徑23中，1次閥設置於氣體源21與流量控制器22之間，2次閥配置於流量控制器22之下游側。而且，根據處理氣體之種類，而分別以組形式設置有氣體源21、流量控制器22、氣體供給路徑23、1次閥24及2次閥25。
流量控制器22包含壓電閥221、1次壓力計222、孔口223及2次壓力計224。該等壓電閥221、1次壓力計222、孔口223及2次壓力計224於氣體供給路徑23中自上游側朝向下游側依次設置。再者，於以下之說明中，有時將利用1次壓力計222測定之壓力稱為1次壓力P1，將利用2次壓力計224測定之壓力稱為2次壓力P2。而且，流量控制器22測定處理氣體之壓力，將壓力值換算為流量值而控制處理氣體之流量。
以上，對各種例示性實施方式進行了說明，但並不限定於上述例示性實施方式，亦可進行各種追加、省略、置換、及變更。又，將不同之實施方式中之要素組合而能夠形成其他實施方式。
＜ALE製程＞ 其次，對使用以上述方式構成之電漿處理系統進行之ALE製程進行說明。
(化學修飾步驟) 自氣體供給部20對電漿處理腔室10之內部供給例如Cl2 (氯)氣體作為處理氣體，使該氣體吸附於晶圓W(矽)之表面而改質為SiCl化合物。
(蝕刻步驟) 自氣體供給部20對電漿處理腔室10之內部供給例如Ar(氬)氣體作為處理氣體而產生該Ar離子。然後，藉由Ar離子，選擇性地僅蝕刻晶圓W之表面之SiCl化合物。
然後，交替地重複上述化學修飾步驟與蝕刻步驟，將對象膜之原子層一層一層地蝕刻。再者，化學修飾步驟與蝕刻步驟使用一般周知之方法。
＜氣體監視方法＞ 如上所述，於ALE製程中，為了進行化學修飾步驟與蝕刻步驟而重複處理氣體之切換，以短時間進行處理氣體之導通/斷開。於如此以短時間進行處理氣體之導通/斷開之ALE製程中，必須於製程中即時地精度良好地監視氣體流量。
此處，首先，本發明者等人考慮使用來自流量控制器22之氣體流量之輸出值進行監視。圖3係表示處理氣體之導通/斷開之說明圖。於圖3中，“氣體設定流量”表示處理氣體流量之設定值，“氣體流量”表示流量控制器22輸出之氣體流量，“氣體P1壓力”表示利用流量控制器22測定出之氣體壓力，具體而言表示1次壓力P1。
於圖3之例中，監視“氣體流量”之面積(圖3中之斜線部)而監視處理氣體之總流量。然而，於該情形時，存在如下情況：即便實際流通之氣體流量相同，而氣體流量之上升與下降(於圖3中，由圓圈包圍之部分)亦會因流量控制器22中之流量轉換而偏移。即，存在如下情況：於流量控制器22中，根據控制方式之轉換點或設定而將壓力值轉換為流量值，即便內部之壓力值(壓力資料)相同，而流量輸出亦可不同。
由於在流量控制器22中多為保證不了該等上升與下降之動作，故而較佳為利用電漿處理裝置1a或控制部1b來管理流量控制器22之個體差或再現性。又，於流量控制器22中，不偵測實際之氣體流量相同(壓力波形相同)之情形，而偵測實際之氣體流量不同(壓力波形偏移)之情形即可。
因此，本發明者等人考慮使用流量控制器22之壓力輸出值來監視氣體流量。圖4係表示處理氣體之導通/斷開之說明圖。於圖4中，“氣體設定流量”表示處理氣體流量之設定值，“氣體流量”表示流量控制器22輸出之氣體流量，“氣體P1壓力”表示利用流量控制器22測定出之氣體壓力，具體而言表示1次壓力P1。
於圖4之例中，監視“氣體流量”之面積(圖4中之斜線部)而監視處理氣體之總流量。然而，於該情形時，由於在氣體斷開時流量控制器22亦顯示殘留氣體壓力，故而處理氣體之1次壓力P1不為0(零)。於是，於殘留氣體壓力較大之情形時或氣體斷開時間較長之情形時，氣體流量之精度降低。
又，關於利用流量控制器22測定出之1次壓力P1(上升後，穩定時之壓力值)，存在流量控制器22之個體差。即，存在一個流量控制器22之1次壓力P1與另一個流量控制器22之1次壓力P1不同之情形。
因此，於本實施方式中，使用下述式(1)，將利用流量控制器22測定出之處理氣體之1次壓力P1換算為氣體流量而標準化。 F＝P1×Fs(t)/Ps(t)・・・(1) F：經標準化之氣體之流量(sccm)，P1：流量控制器22之1次壓力(psi)，t：自氣體供給開始起之經過時間(min)，Fs(t)：時間t中之氣體流量之設定值(sccm)，Ps(t)：時間t中之流量控制器22之1次壓力(psi)
於該情形時，若實際流通之處理氣體之流量相同，則於各流量控制器22中，可根據上述式(1)算出相同之氣體流量。其結果，可消除流量控制器22之個體差。
又，如圖4所示，於ALE製程中，若為了算出處理氣體之總流量而將(氣體流量)×(時間)之資料累計，則於氣體斷開時流量控制器22之1次壓力P1亦不為0(零)，故而氣體斷開時之壓力資料亦換算為流量。因此，於本實施方式中，僅抽取(以下，稱為「修整」)供給處理氣體時之波形。
具體而言，如圖5所示，預先設定1次壓力P1之閾值Pt。關於該閾值Pt，例如預先於裝置啟動時等取得流量控制器22之氣體流量之資料與實際之氣體流量之資料，決定與ALE製程對應之閾值Pt。然後，算出1次壓力P1成為閾值Pt以上之時間T。
該時間T亦可包含在1次壓力P1上升時該1次壓力P1達到閾值Pt之前之前方時間Ta。又，時間T亦可包含在1次壓力P1下降時該1次壓力P1達到閾值Pt之後之後方時間Tb。關於前方時間Ta與後方時間Tb，例如亦預先於裝置啟動時等取得流量控制器22之氣體流量之資料與實際之氣體流量之資料，決定與ALE製程對應之前方時間Ta與後方時間Tb。
於該情形時，即便於氣體斷開時流量控制器22之1次壓力P1不為0(零)，亦能夠將該部分去除。因此，於將1次壓力P1換算為氣體流量時，可適當地算出氣體導通時之流量。
如以上所述，藉由將流量控制器22之1次壓力P1進行流量換算而標準化，僅於氣體導通時進行修整，可精度良好地算出處理氣體之總流量。又，藉由即時地始終監視ALE製程中供給之氣體流量，能夠提前發現產生異常之晶圓W。
其次，對利用以上之1次壓力P1之標準化與僅氣體導通時之修整而進行之處理氣體之監視方法進行說明。圖6係表示處理氣體之監視方法之主要步驟之一例的流程圖。
(步驟S1) 於步驟S1中，於進行ALE製程之前，設定該ALE製程之製程配方。具體而言，設定自氣體供給開始起之經過時間t中之氣體流量之設定值Fs(t)與氣體壓力之設定值Ps(t)。
又，於步驟S1中，預先設定圖5所示之1次壓力P1之閾值Pt。又，亦預先設定1次壓力P1上升時之前方時間Ta與下降時之後方時間Tb。該等閾值Pt、前方時間Ta及後方時間Tb，只要分別於例如裝置啟動時等取得流量控制器22之氣體流量之資料與實際之氣體流量之資料來進行設定即可。
(步驟S2) 當步驟S1中之事前設定結束時，對載置於電漿處理腔室10之內部之晶圓W開始ALE製程。即，於步驟S2中，自氣體供給部20對電漿處理腔室10之內部開始供給處理氣體。
(步驟S3) 於步驟S3中，於處理氣體之供給過程中，藉由流量控制器22而測定處理氣體之1次壓力P1。
(步驟S4) 於步驟S4中，使用下述式(1)，將利用流量控制器22測定出之處理氣體之1次壓力P1換算為氣體流量而標準化。 F＝P1×Fs(t)/Ps(t)・・・(1) F：標準化之氣體流量(sccm)，P1：流量控制器22之1次壓力(psi)，t：自氣體供給開始起之經過時間(min)，Fs(t)：時間t中之氣體流量之設定值(sccm)，Ps(t)：時間t中之流量控制器22之1次壓力(psi)
(步驟S5) 當對晶圓W之ALE製程結束時，於步驟S5中，停止自氣體供給部20向電漿處理腔室10之內部供給處理氣體。
(步驟S6) 於步驟S6中，算出步驟S3中測定出之處理氣體之1次壓力P1成為步驟S1中設定之閾值Pt以上的時間T。具體而言，如圖5所示，算出包含前方時間Ta與後方時間Tb之時間T。然後，於該時間T，可僅抽取並修整氣體導通時之壓力之波形。
(步驟S7) 於步驟S7中，將步驟S4中標準化之氣體流量F利用步驟S6中算出之時間T積分，算出處理氣體之總流量。該處理氣體之總流量係於1次氣體導通/斷開中自氣體供給部20供給至電漿處理腔室10之處理氣體之總流量。
(步驟S8) 於步驟S8中，判定步驟S7中算出之處理氣體之總流量是否為所期望之範圍。所期望之範圍根據ALE製程之製程配方於進行ALE製程之前預先設定。例如，亦可於步驟S1中，預先於裝置啟動時等取得流量控制器22之氣體流量之資料與實際之氣體流量之資料來進行設定。又，例如，亦可重複進行氣體導通/斷開，算出該等之氣體流量之平均值。
(步驟S9) 於步驟S9中，於在步驟S8中判定為處理氣體之總流量為所期望之範圍內之情形時，繼續進行ALE製程。
(步驟S10) 於步驟S10中，於步驟S8中判定為處理氣體之總流量為所期望之範圍外之情形時，對流量控制器22中之氣體流量之設定值Fs(t)進行反饋控制並調整。
進行以上步驟S1～S10，於1次氣體導通/斷開中，監視處理氣體之總流量。
根據以上之實施方式，於步驟S4中，由於將流量控制器22之1次壓力P1進行流量換算而標準化，故而若實際流通之處理氣體之流量相同，則於各流量控制器22中，可根據上述式(1)算出相同之氣體流量。其結果，可消除流量控制器22之個體差。
又，於步驟S6中，可算出時間T，僅抽取並修整氣體導通時之壓力之波形。換言之，即便於氣體斷開時流量控制器22之1次壓力P1不為0(零)，亦能夠將該部分去除。因此，於將1次壓力P1換算為氣體流量，可適當地算出氣體導通時之流量。
又，步驟S2～步驟S7可即時地執行。而且，包含無法在流量控制器22中保證之上升與下降在內，即時地精度良好地監視處理氣體之總流量。尤其，如ALE製程般氣體導通/斷開為短時間，例如3秒以下之情形時，由於上升與下降之影響變大，故而本實施方式之氣體監視方法有用。而且，其結果，藉由即時地始終監視ALE製程中供給之氣體流量，能夠提前發現產生異常之晶圓W。
而且，於本實施方式中，不變更氣體供給路徑23便可即時地監視處理氣體之總流量。此處，若變更氣體供給路徑23，則處理氣體向電漿處理腔室10之響應性發生改變。因此，於本實施方式中不改變響應性便可正確地監視處理氣體之總流量。
於以上之實施方式中，說明了於1次之氣體導通/斷開中監視處理氣體之總流量之方法。因此，於ALE製程中，由於交替地重複化學修飾步驟與蝕刻步驟，故而如圖7所示重複進行處理氣體之導通/斷開。再者，氣體導通/斷開之次數並不限定於圖示之例子，可任意地設定。
因此，於步驟S7中，作為1次之氣體導通/斷開中之氣體總流量，亦可將複數次氣體總流量平均後算出。於該情形時，即便於各次氣體導通/斷開中，在步驟S7中算出之氣體總流量之偏差較大之情形時，亦可將該等平均化。於是，於步驟S8中可提高判定處理氣體之總流量時之精度。
於以上之實施方式之步驟S10中，對流量控制器22中之氣體流量之設定值Fs(t)進行反饋控制。於該方面，對於1片晶圓W，亦可將1次之氣體導通/斷開中之氣體總流量之判定結果反饋至接下來之氣體導通/斷開中之氣體流量之設定值Fs(t)。或者，亦可將對於一個晶圓W之氣體總流量之判定結果反饋至對於接下來處理之晶圓W之氣體流量之設定值Fs(t)。
又，於以上實施方式之步驟S10中，對氣體流量之設定值Fs(t)進行反饋控制，但未必需要反饋控制。於步驟S8中判定為處理氣體之總流量為所期望之範圍外之情形時，例如亦可停止ALE製程。
於以上實施方式中，進行了步驟S4中之1次壓力P1之流量轉換及標準化與步驟S6中之氣體導通時之修整此兩者，但亦可省略步驟S4。即，亦可使用1次壓力P1之值本身進行氣體導通時之修整。即便於該情形時，亦可適當地監視處理氣體之總流量。
以上實施方式之氣體供給部20亦可具備收集利用1次壓力計222測定之1次壓力P1之資料、或利用2次壓力計224測定之2次壓力P2之資料、氣體導通之時間之資料等之板(未圖示)。板例如係專用於資料收集之電路基板。此處，於如先前般於電漿處理腔室10設置有板之情形時，在為了收集氣體供給部20中之資料而通信時通信誤差之比率變大。因此，若氣體供給部20具備板，則此種通信誤差之比率變小，故而可進而提高流量控制器22之再現性。
於以上之實施方式中，對ALE製程中之處理氣體之總流量監視方法進行了說明，但作為對象之製程並不限定於此。例如，對ALD(Atomic Layer Deposition(原子層沈積)：成膜處理)亦可應用本發明之氣體監視方法。如上所述，於本發明之氣體監視方法中，包含上升與下降在內可即時地監視處理氣體之總流量，故而本發明之氣體監視方法對如ALE或ALD般氣體導通/斷開為短時間之情形有用。
應認為此次所揭示之實施方式於所有方面為例示而並非限制性者。上述實施方式不脫離隨附之申請專利範圍及其主旨，亦可以各種形態進行省略、置換、變更。
1:電漿處理系統 1a:電漿處理裝置 1b:控制部 10:電漿處理腔室 10e:氣體排氣口 10s:電漿處理空間 11:支持部 12:上部電極簇射頭 12a:氣體入口 12b:氣體擴散室 12c:氣體出口 20:氣體供給部 21:氣體源 22:流量控制器 23:氣體供給路徑 24:1次閥 25:2次閥 30:RF電力供給部 30a:第1RF電力供給部 30b:第2RF電力供給部 31a:第1RF產生部 31b:第2RF產生部 32a:第1匹配電路 32b:第2匹配電路 40:排氣系統 51:電腦 111:下部電極 112:靜電吸盤 113:邊緣環 221:壓電閥 222:1次壓力計 223:孔口 224:2次壓力計 511:處理部 512:記憶部 513:通信介面 W:晶圓
圖1係表示電漿處理系統之構成之概略之說明圖。 圖2係表示氣體供給部之構成之概略之說明圖。 圖3係表示處理氣體之導通/斷開之說明圖。 圖4係表示處理氣體之導通/斷開之說明圖。 圖5係表示氣體導通時之修整之說明圖。 圖6係表示處理氣體之監視方法之主要步驟之一例的流程圖。 圖7係表示重複進行處理氣體之導通/斷開之情況之說明圖。

Claims (15)

  1. 一種基板處理方法，其係使用供給至腔室之氣體來處理基板之方法，且包含如下步驟： (a)於測定供給至上述腔室之氣體之壓力而控制該氣體之流量之流量控制器中，設定成為控制對象之氣體之壓力之閾值； (b)對上述腔室之內部供給氣體； (c)測定上述流量控制器中之氣體之壓力； (d)停止向上述腔室之內部供給氣體； (e)算出上述(c)步驟中所測定出之氣體之壓力成為上述閾值以上之時間；及 (f)基於上述(c)步驟中所測定出之氣體之壓力與上述(e)步驟中所算出之時間，算出供給至上述腔室之氣體之總流量。
  2. 如請求項1之基板處理方法，其進而包含(g)步驟：使用下述式(1)，將上述(c)步驟中測定出之氣體之壓力換算為氣體之流量，算出標準化之氣體之流量， F＝P×Fs(t)/Ps(t)・・・(1) F：標準化之氣體之流量，P：上述(c)步驟中測定出之氣體之壓力，t：自氣體供給開始起之經過時間，Fs(t)：時間t中之氣體流量之設定值，Ps(t)：時間t中之氣體之壓力值。
  3. 如請求項2之基板處理方法，其中於上述(f)步驟中，將上述(g)步驟中標準化之氣體之流量利用上述(e)步驟中算出之時間來積分，算出上述氣體之總流量。
  4. 如請求項1至3中任一項之基板處理方法，其中上述(e)步驟中算出之時間包含： 於上述(c)步驟中測定之氣體之壓力上升時，該壓力達到上述閾值之前之前方時間；及 於上述(c)步驟中測定之氣體之壓力下降時，該壓力達到上述閾值之後之後方時間； 於上述(a)步驟中設定上述前方時間與上述後方時間。
  5. 如請求項4之基板處理方法，其中上述前方時間及上述後方時間係基於上述流量控制器測定出之氣體流量之資料、與實際之氣體流量之資料而決定。
  6. 如請求項1至5中任一項之基板處理方法，其進而包含(h)步驟：判定於上述(f)步驟中算出之氣體之總流量是否為所期望範圍之流量。
  7. 如請求項6之基板處理方法，其中於上述(h)步驟中，於上述(f)步驟中算出之氣體之總流量為所期望範圍內之情形時，繼續進行基板處理。
  8. 如請求項6之基板處理方法，其中於上述(h)步驟中，於上述(f)步驟中算出之氣體之總流量為所期望範圍外之情形時，對上述流量控制器中之氣體流量之設定值進行反饋控制。
  9. 如請求項1至8中任一項之基板處理方法，其中於對一個基板處理基板時，重複進行上述(a)步驟至上述(f)步驟，算出各上述(f)步驟中算出之氣體之總流量之平均值。
  10. 如請求項1至9中任一項之基板處理方法，其中上述閾值係基於上述流量控制器所測定出之氣體流量之資料與實際之氣體流量之資料而決定的值。
  11. 如請求項1至10中任一項之基板處理方法，其中上述(b)步驟之上升時間/或上述(d)步驟之下降時間分別為3秒以下。
  12. 如請求項1至11中任一項之基板處理方法，其中藉由重複進行氣體之導通/斷開而處理上述基板。
  13. 如請求項1至11中任一項之基板處理方法，其中藉由ALE及/或ALD而處理上述基板。
  14. 一種基板處理系統，其係使用氣體來處理基板之系統，且具備： 腔室，其具有氣體供給口與氣體排出口； 流量控制器，其測定供給至上述腔室之氣體之壓力而控制該氣體之流量；及 控制部； 上述控制部控制上述系統以執行包含如下步驟之處理： (a)於上述流量控制器中，設定成為控制對象之氣體之壓力之閾值； (b)對上述腔室之內部供給氣體； (c)測定上述流量控制器中之氣體之壓力； (d)停止向上述腔室之內部供給氣體； (e)算出上述(c)步驟中所測定出之氣體之壓力成為上述閾值以上之時間；及 (f)基於上述(c)步驟中所測定出之氣體之壓力與上述(e)步驟中所算出之時間，算出供給至上述腔室之氣體之總流量。
  15. 如請求項14之基板處理系統，其進而具有氣體供給部，該氣體供給部經由上述流量控制器對上述腔室內部供給上述氣體， 上述氣體供給部具備收集藉由上述流量控制器測定之資料之板。
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