TW499702B - Method for monitoring operation of processing apparatus - Google Patents

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TW499702B
TW499702B TW090116292A TW90116292A TW499702B TW 499702 B TW499702 B TW 499702B TW 090116292 A TW090116292 A TW 090116292A TW 90116292 A TW90116292 A TW 90116292A TW 499702 B TW499702 B TW 499702B
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processing
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aforementioned
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TW090116292A
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Tsuyoshi Sendoda
Shinji Sakano
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Tokyo Electron Ltd
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Description

499702 A7 B7 五、發明説明彳) 〔技術領域〕 本發明係有關針對例如應用電漿的半導體晶圓進行蝕 刻處理等的處理裝置,進行其運轉狀態之監視和特性評估 等之方法。 〔背景技術〕 半導體製造工程是採用多種類的半導體製造裝置和檢 查裝置等之處理裝置。該些處理裝置是應用各種運轉資料 來監視各個運轉狀態,一旦認爲運轉狀態異常,即查明其 原因.。查明原因是在於收集解析掌握處理裝置之運轉狀態 的各種運轉資料藉此調查是何處異常。 例如電漿處理裝置是應用在蝕刻處理和成膜處理等。 此種電漿處理裝置例如具備有互相平行配置在處理容器內 之上部電極與下部電極,對下部電極施加高頻電力的同時 ,對處理容器內導入加工氣體,利用上部電極與下部電極 間的放電產生加工氣體的電漿,對半導體晶圓等之被處理 體施加所定電漿。 然後電漿處理裝置的運轉狀態是各別用檢測器來檢測 處理容器內的壓力和下部電極的施加電力、加工氣體的供 給流量等之3 0種資料,且以各個檢測値作爲運轉資料而 利用來監視處理裝置的連轉狀態。 但因處理裝置經過長時間連續做所定處理的話,運轉 狀態會發生經常性變動,或因狀況而使運轉狀態發生突發 性變動。此時針對例如高頻電力、加工氣體之流量、處理 •ΗΓ- . .1 j裝 (請先閱%背面.意事項\^寫本頁) JLr i~I J—1 '1·.—m· J—, J—1 J—1 · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) -4- 499702 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明i ) 容器內的加工氣體之壓力等的運轉資料,個別求得平均値 、最太値、最小値及方差値等的統計資料,根據各個統計 資料來評估處理裝置的運轉狀態。但由於檢測器數量太多 ’就所有檢測器的運轉資料求得統計資料,對每個檢測器 評估運轉資料而言,會有所謂因繁雜需要很多勞力與時間 敗問題。 又’例如評估新的處理裝置和保養後的處理裝置之狀 況,針對各種處理裝置進行測測試運轉。並將以測試運轉 所得到的運轉資料爲基準的處理裝置(以下稱之爲「基準 處理裝置」。)所對應的檢測器得到的運轉資料,如第 1 1圖〜第1 5圖所示--比較、分析。因此,對該些處 理裝置的評估也有所謂需要很多勞力與時間的問題。 其次,此種電漿處理裝置是種例如對處理容器內的電 極施加高頻電力之同時,對處理容器內導入加工氣體,且 在處理容器內使之產生加工氣體的電漿,對半導體晶圓等 的被處理體施以所定的電漿處理。此時,被處理體的處理 是在供給高頻電力的高頻電源配合處理容器內的狀態而呈 穩定後進行的。可是處理裝置啓動後,高頻電源直到處理 容器的狀態適應爲止一直很不穩定,經過長時間還是不穩 定。 例如第2 3 a圖係表示有關匹配電路之高頻的參數( 電壓)變動圖’第2 3 b圖係表示匹配電路的整合狀態爲 特徵之電容器參數(電氣容量)的變動圖。任一參數均因 時間而有很大的變動,穩定狀態難以判斷。例如第2 3 a 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) • n I 11 11 ^ —1 I1U Ι1Ί H 11 ^ 1, (請先閱諫脅面之·沒事項\||^寫本頁) /-N 70 9 49 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明:i ) 圖所示的參數,觀念到批量初期的峰値,但很難判斷是否 穩定化。又.,於處理容器內應用施加高頻電力的環境也需 要相當的時間,相當不穩定。因此,習知是根據操作員的 經驗和直覺來判斷高頻電源和處理容器內是否很穩定,當 判斷到達穩定區域時即施以所定處理。再,第P圖a及第 8圖b係表示裝置維修檢查後,使處理容器內做4天真空 吸引後根據沉澱物減少的運轉條件之結果。針對此沉澱物 少的條件做一後述。 _ 按此,習知並不是一種客觀判斷處理裝置的高頻電源 和處理容器內是否穩定的手法,不得仰賴操作員的經驗和 直覺。又,無法評估將處理裝置導向穩定狀態的處理條件 ,故其評估無法仰賴試行錯誤。 又,維修檢查處理裝置時是更換消耗品,或進行淸洗 ,但由於處理裝置是精密機械,對其組裝要做最新的注意 。例如高頻電源和處理容器內的各種零件之螺合稍微鬆動 或部分零件安裝失誤等稍有異常,電漿就變得很不穩定。 但由於習知並沒有萬一不小心此類裝置發生異常處理 裝置仍照常運作時,特別指示不能打開處理裝置進行維修 的異常,故查明其原因需要很多時間和勞力。 〔發明之揭示〕 本發明係爲解決如上之問題所完成的發明,其目的在 於提供一綜合統計少數的資料來分析多收的運轉資料,即 能簡單且確實地進行處理裝置的運轉狀態之監視和性能的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱费月面之·r拳項寫本頁) -—J—J =J JtmmJMm Jaiji 訂—.1 —線— • lit -............... __*_ ......-- , ----- = = = 1.…-...........- · 499702 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明4 ) 評估之方法。 爲達成此一目的,本發明乃針對應用附設在處理裝置 的複數個檢測器,將對每個被處理體被檢測的複數個檢測 値作爲運轉資料而利用來監視該處理裝置的運轉之方法中 ’提供一其特徵爲:應用前述運轉資料進行多元分析來評 估處理裝置的運轉狀態。 又’本發明乃針對將應用附設在電漿處理裝置的複數 個檢測器所檢測的複數個檢測値作爲運轉資料而利用來監 視該電漿處理裝置的運轉之方法中,提供一針對事先作爲 基準的複數個被處理體,各自取得複數個運轉資料的同時 ,應用藉此所取得的運轉資料來進行主成份分析,應用此 主成份分析結果來評估電漿處理裝置的運轉狀態爲其特徵 之運轉監視方法。 又,本發明係針對使用附設在處理裝置的複數個檢測 置,對每個被處理體所檢測的複數個檢測値作爲運轉資料 而利用來監視處理裝置的運轉之方法,提供一其特徵爲: 將前述運轉資料相對性地區分爲判定係數高的主成份與判 定係數低的主成份之同時,求得屬於前述判定係數低的主 成份之運轉資料的剩餘矩陣,.根據由該剩餘矩陣所得到的 剩餘得分來評估處理裝置的運轉狀態。 本發明更針對使用被附設在處理裝置的複數個檢測器 ,並將對每個被處理體所檢測的複數個檢測値作爲運轉資 料而利用來評估複數個處理裝置間的特性差之方法,提供 一其特徵爲具備有:使用基準處理裝置取得複數個被處理 (請先閱恭背面之.i%意事項本頁) • . ---------Ί·': -· ^ „*i-r —:: , ! I.·——一, --1「-I-. 1, 裝| • n H · .線! · 本紙張又度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 499702 A7 _ B7 五、發明説明‘) 體各自的第1運轉資料之工程、和應用前述第1運轉資料 來進行多元分析之工程、和使用能與前述基準處理裝置做 比較的比較處理裝置,針對複數個被處理體取得各自的第 2運轉資料之工程、和將前述第2運轉資料適當塡入前述 多元分析結果所獲得的解析結果之工程、和將根據前述第 1運轉資料的解析結果與根據前述第2運轉資料的解析結 果做一比較來評估處理裝置間的性能差異之工程。 又,本發明針對使用附設在處理裝置的複數個檢測器 ,並將對每個被處理體所檢測的前述各檢測器之檢測値作 爲運轉資料而利用來評估複數個處理裝置間的特性差之方 法,提供一其特徵爲具備有:使用基準處理裝置取得複數 個被處理體各自的第1運轉資料之工程、和應用前述第1 .運轉資料進行主成份分析而求得剩餘矩陣之工程、和使用 能與HU述基準處理裝置做比較的比較處理裝置,針對複數 個被處理體取得各自的第2運轉資料之工程、和將前述第 2運轉資料適當塡入前述主成份分析結果而求得剩餘矩陣 之工程、和將根據前述第1運轉資料的剩餘矩陣與根據前 述第2運轉資料的剩餘矩陣做一比較來評估處理裝置間的 性能差異之工程。 其次,本發明之目的在於提供一客觀性判斷處理裝置 啓動後的穩定狀態,使處理條件最適化就能運轉的處理裝 置之運轉監視方法。又,其目的在於也一倂提供一不打開 '處理裝置就能確實地檢測出裝置異常之處理裝置之異常檢 測方法。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇χ297公釐) 7 一 •II 裝.j (請先閲te面之r拳項寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 $1!
« emmu —in mi m I 499702 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明έ ) 爲達成此目的,本發明係針對處理裝置從高頻電源對 處理容器內的電極施加高頻電力,使之產生電漿來處理被 處理體之際,用測定器來測定配合前述處理容器內的狀態 所變化的前述高頻電源的複數個電氣資料之同時,應用所 測定的複數個電氣資料進行多元分析來檢測前述高頻電源 的施加狀態之處理裝置之運轉監視方法,提供一其特徵爲 具備有:於基準處理裝置中,配合處理容器內的狀態將前 述高頻電源的施加狀態爲穩定化時的前述複數個電氣資料 作爲基準用資料來測定之工程、和應用所取得的複數個基 準用資料來進行基準用的多元分析之工程、和於可監視的 比較處理裝置中,以前述複數個電氣資料作爲比較用資料 ,並從裝置啓動後開始經常性地測定之工程、和應用所得 .的複數個比較用資料來進行比較用的多元分析之工程、和 將前述比較用的多元分析結果與前述基準用的多元分析結 果做一比較,並由兩者的差異來判斷前述比較處理裝置中 '的高頻電源施加狀態是否配合前述處理容器內的狀態而達 到穩定狀態之工程。 又,本發明係針對處理裝置從高頻電源對處理容器內 的電極施行高頻電力,使用之產生電漿來處理被處理體之 際,用測定器來測定配合前述處理容器內的狀態所變化的 前述高頻電源的複數個電氣資料之同時,應用所測定的複 數個電氣資料進行多元分析來檢測前述高頻電源的施加狀 態,而檢測處理裝置異常之方法,提供一其特徵爲具備有 :於正常的基準處理裝置中,配合處理容器內的狀態,將 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS。)Α4規格( 210X297公釐)~:Q · (請先閲讀背面之.意事項寫本頁) •裝. ---1-----J0 --1J- - ----ΙΜΛΙβ Jii ,· 線--j]] t.. 499702 A7 _____B7 ____ 五、發明説明i ) (請先閱讀·背面之私意事項寫本頁) 前述高頻電源施加狀態爲穩定化時的前述複數個電氣資料 作爲基準用資料而測定之工程、和應用所得到的複數個基 準用資料來進行基準用的多元分析之工程、和於可檢測異 常的比較處理裝置中,將前述複數個電氣資料作爲比較用 資料而測定之工程、和應用所得到的複數個比較用資料來 進行比較用的多元分析之工程、和將前述比較用的多元分 析結果與前述基準用的多元分析結果做一比較,並由兩者 的差異來檢測前述比較處理裝置的異常之工程。 〔用以實施發明之最佳形態〕 以下根據第1圖〜第2 2 c圖所示的實施形態來說明 本發明。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 先針對應用本發明之方法的電漿處理裝置之其中一例 參照第1圖做一說明。第1圖所示之電漿處理裝置1係具 備有以鋁等導電性材料所製成的處理容器1 1。於此處理 容器1 1內’兼具有一載置著作爲被處理體的半導體晶圓 W之載置台的下部電極1 2是被設在容器底面上。在此下 部電極1 2的上方,兼具加工氣體的供給部之以中空狀接 地的上部電極1 3是隔著所定間隔而配設的。又,設有一 圍構在處理容器1 1之外周’而獲得旋轉磁場之磁場形成 手段1 4。 又,在處理容器1 1的上面連接一連通到上部電極 1 3之氣體供給管1 5。藉此介於氣體供給管丨5及上部 電極1 3而從氣體供給源(圖未示)對處理容器1 1內供 本紙張尺度適用中周國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ 10 - 499702 A7 B7 — 給加工氣體。在處理容器1 1的側面連接一被連結在_未 表不的真空排氣裝置之氣體排出管1 6。藉此,.介於真& 排氣裝置及氣體排出管1 6而使處理容器1 1內減壓並{呆 持所定的真空度。在下部電極1 2連接一高頻電源1 9 , 從高頻電源1 9對下部電極1 2施加高頻電力。 然後,此裝置1係在控制裝置1 〇的控制下藉著磁場 形成手段1 4使旋轉磁場Β作甩於上下兩電極1 3,]_ 2 間發生的電場,構成於處理容器1 1內形成加工氣體的高 密度電漿。藉此電漿在處理容器1 1內對著晶圓W,例如 意圖封所定的触刻處理%進行均一'的電獎處理。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於電漿處理裝置1例如安裝3 6種檢測器,應用該^ 檢測器逐步檢測例如以高頻電壓V p p、高頻電力p、加 工氣體流量F等作爲電漿處理時的運轉資料。該些運轉資 料各自在控制裝置1 0內逐步被處理。在此控制裝置丄〇 例如儲存主成份分析程式作爲多元分析程式,介於此程式 來進行主成份分析而監視運轉狀態。亦即,以各檢測器的 檢測値之運轉資料爲參數來評估裝置的運轉狀態,並進行 該運轉狀態的監視。 例如在本實施形態進行主成份分析的情形是對事先作 爲基準的複數個(例如2 5枚)抽樣晶圓進行蝕刻處理。 然後對每個被處理的晶圓,用各檢測器將逐次檢測高頻電 壓V p p、高頻電力P、加工氣體流量F等作爲運轉資料 。該些資料係分別對每個電壓V p p其他的種類,進行減 去平均値之定心、和除以偏差之定標而被標準化的。此時 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210Χ297公釐) -11 - 499702 A7 __B7 五、發明説明6 ) ,原來的運轉資料與標準化的資料之對應關係,例如配合 資料的配列順序就很明確。例如就m枚的晶圓分別保有n . 個檢測値的話,代入被標準化的運轉資料之矩陣是以算式 (1 ) 示之。 ^ X 1 1 X 1 2 * · · · X 1 η X 2 1 X 2 2 e β · * X 2 η χ= ......···· * · * · ( 1 ) 又 m 1 X τη 2 · · · · X m n 然後,於控制裝置1 〇中,計算每個晶圓的檢測値之 平均値、最大値、最小値、方差値。然後應用根據該些計 算値的方差-協方差矩陣來進行複數個運轉資料的主成份 分析’而求得本徵値及其本徵矢量。本徵値是表示運轉資 料的方差大小’按本徵値的大小依予定義爲第1主成份、 第2主成份、.....·第η主成份。又,各本徵値均有各自 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 所屬的本徵矢量。通常主成份的次數η愈高,相對於資料 評估的判定係數就愈低,其利用價値就少。 例如’針對m枚晶圓各自採集η個檢測値時,第1個 晶圓配合第j個本徵値的第Ί主成份是用算式(2 )表示 〇 tu = XMPJi + Xl2pj2+......+XinPjn......(2) 然後’對該第j主成份t t ^代入具體的第i個檢測値 (X 1 1 ’ X 1 2 ’ .......X t η )所得到的値即爲第1個 本紙張尺度適财目( 210X297^ ) -12- 499702 A7 _____B7 五、發明説明<〇 ) 晶圓的第j主成份之得分。 因而’第j主成份的得分t ,,是用算式(3 )被定義 的’第〕主成份的本徵矢量P ^是用算式(4 )被定義的。 Γ t i j t 2 j t • · · · (3) v. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 to P,
P (4) t ^係表示測定値間的關係之得分。又,P j是表示沏j 定値間的重量之本徵矢量。然後,第主成份的得分t 用 矩陣X與本徵矢量P ;的話即用算式(5 )示之。 = ......(5) 又,矩陣X是應用主成份之得分與各自的本徵矢量以 算式(6 )表示之。 X = tlP,+ t2P2T+ ··.··· +tnPn 丁 ......(6) 但P n τ爲p u的倒置矩陣。 因而,主成份分析即使有很多種運轉資料,還是^ ^ 該些資料作爲例如第1主成份及第2主成份,連多到第3 主成份的少數統計資料做一收集,儘可能調查少數統i 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -13- A7 B7 五、發明説明彳彳) 料來評估掌握運轉狀態。例如一般第1至第2主成份的本 Μ値之累積判定係數超過9 〇 %的話,根據第1 ,第2主 成份的評估其可靠性就很高。第1主成份乃如上所述,運 轉資料是表示最大的分散方向,而成爲處理裝置之運轉狀 恶總合性評估的指標,很適合處理裝置的運轉狀態之經常 丨生變化的判斷、評估。第2主成份是分散於與第1主成份 垂垂直的方向,成爲由正常的運轉狀態瞬間偏移的指標, 很適合運轉狀態的突發性變化之判斷、評估。又,應用同 一處理裝置來處理同一種晶圓的話,第1 ,第2主成份的 本徵値及其本徵矢量基本上是相同的。 於是’本實施形態應用所定的處理裝置在所定的條件 下來處理複數枚抽樣晶圓’求得在此條件下的本徵値及其 本徵矢量。然後’將該些本徵値及其本徵矢量應用在實際 的晶圓,來判斷、評估運轉時之處理裝置的運轉狀態。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Ύ/ΜΜΜΎβ .n^n · 1^1^1 (請先閱t背面之雲事項寫本頁) 例如本實施形態是在下述條件下對晶圚施以蝕刻的, 將此時的各檢測器之檢測値作爲主成份分析。就此主成份 分析而言,本徵値是應用方差-協方差値求得的。最大的 本徵値即爲方差値的最大第1主成份。第1主成份的本徵 矢量是應用本徵値及方差-協方差値求得的。然後,應用第 1主成份、和僅次此大小的第2主成份來評估運轉狀態。 處理裝置1 0處於穩定狀態時針對2 5枚抽樣晶圓,對每 個晶圓每求得第1主成份得分t i並予記錄的話,配合到第 2圖的2 5枚晶圓。又,應用2 5枚的抽樣晶圓之第i主 成份得分t i求得第1主成份得分t i的標準偏差的話, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 499702 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明彳2 ) 2 5枚的晶圓之主成份得分t i則進入到任一 ± 3 σ的範圍 內。當第1丰成份得分t 1在土 3 σ的範圍內時,電獎處理 裝置即是在正常狀態被運轉。 〔處理條件〕 處理裝置:磁控管增強型反應性離子蝕刻系統 晶圓:2 0 0 m m 被蝕刻膜:矽氧化膜 基底層:矽氮化膜 處理內容:S A C 下部電極之電源高頻數及電力:1 3 · 5 6 Μ Η z 、 1 7 0 0 W 電極間間隙:2 7 m m 處理壓力:53mTorr 加工氣體·· C4F8=1 6 s c cm、C〇二 300 sccm、Ar=400sccm 背側氣體:H e = 7 T o r r (電極中央部)、4 0 To r r (電極邊緣部) 靜電夾頭直流電壓:1 . 5 K V 處理溫度:上部電極=6 0 t、側壁=6 0 °C、下部 電極=2 0 °C 如上所述,用2 5枚抽樣晶圓進行主成份分析後’在 同一條件下實際進行晶圓蝕刻,在各檢測器檢測出運轉資 料。然後,應用各檢測器的運轉資料與抽樣晶圓所取得的 ,ir-:tg-............···--:. -:1-1…li .1______一1·一==1 ·--=-=J :…-·Ί·*--ϋi_1---................................ 11Ί --=-_j==== -,-·1, jr_· f--· ,- ‘-rj·· J >·- (請先閲讀*背面之法意事項寫本頁) _ ^ lie 11-„...雷— --_j --1-.----1-- II==1.----------一 1- .i 1=„ --—J ------1--—-:· Jill -f - ----- P--
Lf, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)_ 15 499702 A7 ____ 五、發明説明彳3 ) 第1主成份之本徵矢量,對每個晶圓求得第1主成份得分 。此第1主成份得分,圖面所示之處,如第2圖之第2 6 枚以後的。第2圖至第1 2 0枚的晶圓位置,第1主成份 得分是屬於正常的運轉圏,但從此以後的第1主成份得分 即判斷會慢慢偏離正常的運轉圈。其原因被認爲是在於隨 著晶圓處理枚數增加,在處理容器內附著、積層著電漿副 生成物,且運轉條件慢慢變動等。 第3圖係表示蝕刻時之高頻電壓V p p經常性變動的 圖。第3圖所示的高頻電壓V P P之變動傾向、和第2圖 所示的第1主成份得分之變動傾向係判斷表示爲同一傾向 。由此情況的第1主成份得分判斷電漿處理裝置的運轉狀 態是表示經常性變動。因而,在偏向正常運轉圈的區隔好 時點將運轉停止進行保養等爲佳。 如以上說明,按本實施形態,針對事先的抽樣晶圓做 檢測的運轉資料來進行屬於多元分析的主成份分析,藉以 評估運轉狀態。因此,個別比較、評估所有檢測値的意味 內容來觀察運轉狀態是與習知方法相異的,即有多數的運 轉資料,還可將該些做主成份分析藉此自動地收集第1主 成份得分及第2主成份得分的少數資料而簡單且正確掌握 運轉狀態。 又,由於運轉監視手法是應用主成份分析的第1主成 份得分,故能根據每個晶圓的第1主成份得分之變動來掌 握運轉狀態的經常性變化。又,每個晶圚的第1主成份得 分之標準偏差α的± 3倍値爲基準來判斷電漿處理裝置的 本紙張尺度適用中周國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 請 先 閱 背 之 注, 意 事 項 t 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16- 499702 A7 B7 _ 五、發明説明彳4 ) 運轉停止時期,就能簡單且確實地掌握電獎處理裝置的停 止時期,也就是保養時期等。 此例中’第4圖係表不對抽樣晶圓及貫際晶圓施以苣虫 刻處理時的第2主成份得分圖。求取實際晶圚的第2主成 份得分之時,是應用抽樣晶圓所取得的第2主成份之本徵 矢量。第2主成份得分基本上變化小’終始都很穩定集中 於0的附近,但在此第2主成份得分會有突發性的變動, 被認爲是由運轉圈大幅偏向的時點。蝕刻開始後’認爲第 2主成份得分沒有太大的變動’但認爲超過4 0枚會在其 中一處有大變動,第1 2 0枚以後會出現較多的大變動。 變動的大小分爲3組,變動原因因各組而異。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 針對各組變動原因做調查時,於第4圖中爲最大變動 的第1組G 1係判斷爲配合第5圖中以圓圈起的位置之高 頻電力反射波的突發性變動(第5圖的橫軸係表示批量內 的晶圓枚數,未與第4圖直接對應)。第2組G 2係判斷 爲配合第6圖中以圓圈起的位置之高頻電壓VP P的突發 性變動(第6圖之橫軸係表示1枚晶圓處理中的時間)。 又,第3組G 3係判斷爲配合第7圖中以圓圈起的位置之 加工氣體中之C 0流量爲突發性地變動(第7圖之橫軸係 表示1枚晶圓處理中的時間)。 按此應用每個晶圓的第2主成份得分來認定第2主成 份得分爲突發性變化的晶圓時,只要確認其晶圓的各檢測 値就能很簡單地得知任一檢測値有異常的情形。 其次,於本實施形態中,將無法以第1 ,第2主成份 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -17- 499702 A7 B7 五、發明説明彳5 ) 來掌握的運轉狀態之變化藉由如以下的手法,亦可更確貫 地掌握。 例如直到判定係數高的第k主成份之累積判定係數超 過9 0 %時,就可進行主成份分析來判別、3平估連轉狀態 的變動,但會產生最大1 〇 %的掌握漏失。於是將判定係 數低的第(k + 1 )以上之次高的主成份收集成一個,做 成用算式(7 )來定義的剩餘矩陣E (各行的成份是配合 各檢測器的檢測値,各列的成份是配合晶圓的枚數)。 r e e 22 · · · β 11裝 (請先閲|背面之^1意事項^|^寫本頁}
E V. e (7) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 若達到前述算式(6 )而塡入該剩餘矩陣e的話,算 式(6)即用算式(8)表不。 X = tiPiT + t2P2T4-......tkpkT + E ......(8) 此剩餘矩陣E的剩餘得分Q ,即應用以算式(9 )所定 我的行矢量e ^的算式(1 〇 )被定義’表示與第1晶_的 各檢測値的餘差(誤差)。 e 1 = [ e ! 1 e ι 2......e , „ ] ...... ( 9 ) Q 1 = 0 I p T 1 e 1 ...... (10) 但e t係表示第1測定。 亦即,剩餘得分Q i係表示作爲行矢量e ^及其倒置矢 格(210x297公釐_ i—^ HI J—1 1.!—,. -18- 499702 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 _五、發明説明<6 ) 量e i τ的積,其爲各剩餘的兩倍之和,正成份及負成份不 會相砥,而求得確實的剩餘。 求得此剩餘得分Q,藉此即可多面性地判別、評估運 轉狀態。由於只用第1 ,第2主成份決定各自的本徵矢量 ’並無法多面性地評估各檢測器的運轉資料(檢測値)。 對此,求得剩餘矩陣Ε,就能藉此多面生地評估作爲各檢 測値的統計資料之重量,掌握次低的第1〜第k成份所無 掌握的運轉狀態之變化。因而,某一晶圓的剩餘得分Q ^由 抽樣晶圓之剩餘得分Q。偏離的情形下,只要觀察行矢量 e :的成份,就能於其晶圓處理時判斷其晶圓的的任一檢測 値是否有很大的偏差,指定出異常原因。 例如第1 ,第2主成份的本徵値之累積判定係數超過 9 0 %的話,即應用第1 ,第2主成份來判別運轉狀態的 經常性變動和突發性變動,更可藉由剩餘得分Q :來掌握在 第1 、第2主成份無法掌握的變化。k = 2並將應用到第 1、第2主成份爲止與剩餘矩陣E的情形適當塡入算式( 8 )即爲算式(1 1 )。 X=tiPiT+t2P2T+E ...... (11) 記錄在前述處理條件下處理晶圓時的每個晶圓之剩餘 得分Qi是第8圖。由第8圖亦可明白,與第1主成份得分 t ,同樣地剩餘得分Q ^也會隨著晶圓處理枚數的增加而有 經常性變動的傾向。又,與第2主成份得分同樣地剩餘得 分Q i也會有突發性變動的狀態。 由此掌握剩餘得分Q的話,也就能掌握可藉由第1 , 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇Χ297公釐) —.14!裝 1 (請先閱#背面之¥意事項|1|寫本頁) • 丨7 丨 7、〆^·丨· —M! KU8 .1.叫.... 4IHJ— ,線! • 19- 499702 A7 B7 五、發明説明彳7 ) 第2主成份掌握的現象,進而也能多面性掌握無法用第1 ,第2主成份所掌握的現象。然後,配合剩餘矩陣E的某 一晶圓之行,並注意到較其他參數(運轉資料)特別大的 剩餘之參數,就能用該晶圓正確地確認任一檢測値爲異常 的。 如上,根據運轉資料求得第1、第2主成份各自的得 分之際,將該些主成份以外之剩餘小的運轉資料收集成一 個並作爲剩餘得劳二Q而求得。藉此就能多面性掌握各檢測 値,還能用第1、第2主成份得分確實地掌握易忽略的變 化,更詳細地掌握運轉狀態。並且,有關用剩餘得分Q發 現異常的晶圓據知更能藉由分析剩餘矩陣E的行成份得知 是利用哪個檢測器的檢測値有異常。 前述實施形態是針對應用主成份分析來評估利用處理 裝置來處理晶圓時的運轉狀態之方法所做的說明,但此手 法亦可利用於判斷、評估處理裝置間的固體差異(性能等 特性差異)。亦即,本實施形態是用剩餘得分Q來掌握處 理裝置間的特性差異。如上所述,藉由剩餘得分Q就能多 面性地掌握各檢測値的變化,並且還能指定變化的檢測値 〇 例如先用基準處理裝置來處理2 5枚的晶圓,與前述 實施形態相同可將複數個檢測器的檢測値作爲第1運轉資 料。應用該些第1運轉資料(作爲參數)用來進行多元分 析求得剩餘矩陣E及其剩餘得分Q 〇。然後根據此剩餘得分 Q〇來掌握基準處理裝置的特性。並如上述般將基準處理裝 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之:法意事項寫本頁) " · . —1 · ·. · : U .訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 .—ml ml nn nn vm 1· •备 -20- 499702 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明{8 ) 置的剩餘得分Q 〇之値,作爲判斷、評估可比較的其他處理 裝置(比較處理裝置)之特性時的基準値來利用。 , 亦即,取得基準處理裝置之剩餘得分Q 〇後,應用比較 處理裝置在與基準處理裝置同一條件下進行晶圓處理,並 將各檢測器的檢測値作爲第2運轉資料。然後將比較處理 裝置所得到的第2運轉資料,適當塡入以基準處理裝置所 得到的剩餘得分Q 〇時之前述算式(1 1 ),而求得比較處 理裝置的剩餘得分Q。進而與比較處理裝置的剩餘得分Q 和基準處理裝置的剩餘得分Q Q做一比較,確認前者的値與 後者的値是否一致。對比較處理裝置的剩餘得分Q由基準 處理裝置的剩餘得分Q 〇開始偏移時,即判定比較處理裝置 的任一個檢測値均會偏移基準値。本實施形態中,某一剩 餘矩陣E的行是用其處理裝置中的每個晶圓之各檢測器的 剩餘而構成。 本實施形態乃如第9圖所示,基準處理裝置是用裝置 F、I將2 5枚晶圓在與前述實施形態同一條件下做蝕刻 處理。然後以基準處理裝置F、I的各檢測器之檢測値的 第1運轉資料作爲參數,而與前述實施形態同地進行主成 份分析,求得第1、第2主成份之本徵値及本徵矢量的同 時,還可求得剩餘得分Q。並將用有關基準處理裝置F、 I的主成份分析所得到的本徵値及本徵矢量等之常數,設 定在比較處理裝置A〜E、G、Η、J的主成份分析程式 。接著應用比較處理裝置Α〜Ε、G、Η、J來進行同一 條件的鈾刻處理,並將各個檢測器的檢測値作爲第2運轉 (請先閲讀*背面之法意事項\^寫本頁) • -1--11· -i·.^ J JJ Jir -1-·===:二=Ί ·1'一-=__=== J1— - -........J........i - · ·i_Ii …. ------•'-J i- - ___________-__ -11-1 ·· 線1! 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -21 - 499702 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明彳9 ) 貝料。然後g每個處理裝置求得剩餘得分Q的結果表示在 第9圖。爲取得剩餘得分Q故應用前述算式(i Q )。 f女第9圖所不的結果’處理裝置a、d、Q及J[的剩 餘得分Q幾乎與基準處理裝置F、丨的剩餘得分Q 一樣沒 有變化,但處理裝置B、c、E、H的剩餘得分Q會大副 偏離基準處理裝置的剩餘得分q。因而,判斷處理裝置B 、C、E、Η對基準處理裝置、I而言,無論那一個參 數的剩餘均有很大的變化。於是爲了檢討剩餘大的參數, 而觀祭表不處理裝置B、C、E、H之各參數的剩餘之第 1 0圖。 於是,判斷出用處理裝置B參數G、Η、K的剩餘大 、用處理裝置ς參數C、Η、J 、κ的剩餘大、用處理裝 置Ε參數C、Η的剩餘大、用處理裝置η參數G、Η、J 的剩餘大。按此比較處理裝置的剩餘得分q由基準處理裝 置F、I的剩餘得分Q開始偏大時,針對其處理裝置的各 檢測器之參數剩餘做一比較,藉此就能很簡單地指定是何 種原因的檢測器。 由以上求得比較處理裝置的剩餘得分Q,只要將其値 與基準處理裝置的剩餘得分Q Q做比較,就能簡單地評估具 有偏離基準處理裝置特性的特性之比較處理裝置。並且, 其比較處理裝置的各參數剩下乃如第1 0圖所示一眼就能 判斷,認定剩餘爲大的特定參數時,就能簡單地判定其參 數‘偏離基準處理裝置。因而,進行新製造的處理裝置和保 養後的處理裝置之性能調整時,只要求得其處理裝置的剩 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) --- 裝 1.—ΙΊ. (請先閲—背面之注意事項^^寫本頁) --Τ11Ι.ΙΦ· JJ —1 n ^ m·. -22- 499702 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明io ) 餘矩陣E及剩餘得分Q就簡單地發現性能上的不當等,並 且能指定其不當,在短時間完成行性能調整。 又’以上的說明是針封應用方差-協方差的主成份分 析’但複數個檢測器的檢測値各具有固定的單位,若將各 個檢測値作爲原主成份分析用的資料來用的話,是無法正 確反映運轉資料的評估。於是將全部檢測値資料標準化, 應用相關矩陣進行主成份分析,藉此就能事先排除因各檢 測値之單位不同的影響,而正確地評估運轉狀態。 本實施形態是應用剩餘得分Q來掌握處理裝置間的特 性例如性能差異,就可評估其處理裝置的相對性性能之好 壞。並且只要觀察剩餘成份就能簡單迅速地指定出性能低 劣的部位。因而,能簡單且迅速地進行新製造的處理裝置 和保養後的處理裝置之性能判斷與性能評估。 再者,以上實施形態即使將前述處理條件變更爲如下 述處理條件1〜5來進行亦能獲得同樣的作用效果。 〔處理條件1〕 處理裝置:磁控管增強型反應性離子蝕刻系統 晶圓:3 0 0 m m 被蝕刻膜:矽氧化膜 基底層:S i 處理內容:接觸孔
下部電極··電源高頻率=1 3 · 5 6 Μ Η z 、電源電 力=4 0 0 0 W 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) ί…---- 1=·*. J i -·- ί·-1-^.1 ,-=-1 -Ξ·-· -===j j J·-- --- - *1is ............ y=----------、 (請先閱t-背面之法意事項寫本頁) -.]1 mu Jr lu j - =1-= 1-IJi mj— 1----1 u - HI.… - ml-- In- Jl·! 0 -23- 499702 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明h ) 電極間間隙:4 0 m m 處理壓力:.4〇mT o r r 加工氣體:C.4F8 二 20sccm、C〇=l〇〇 s c cm、A r = 440 s c cm 〇2=10sccm 背側氣體:H e = 1 0 T o r r (電極中央部)、 5 0 T o r r (電極邊緣部)
靜電夾頭直流電壓:2 . 5 K V
處理溫度:上部電極二6 0 °C、側壁=6 0 °C、下部 電極=1 0 °C 〔處理條件2〕 處理裝置:磁控管增強型反應性離子蝕刻系統 晶圓·· 3 0 0 m m 被飩刻膜:矽氧化膜 s : : w 隙 · · : r : 容極 o 間力體 A 層內電 o 間壓氣 、 底理部 o 極理工m 基處下 4 電處加 c H c 力 s
N
C A S Z H Μ 6 5 3 1 II 率 頻 高 源 電 源 mm ο 4 Γ Γ ο τm ο 4
C
F ο 5 4 II 〇 Cm C C 5 4 2 m c c s o o 6 - 央 中 極 電 Γν Γ Γ ο Τ ο ΊΧ II 6 Η 匿 氣 側 背 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -24- 499702 A7 B7 五、發明説明) 5 0 T 〇 r r (電極邊緣部)
靜電夾頭直流電壓:2 · 5 K V
處理溫度:上部電極二6 0 °C、側壁=6 0 °C、下部 電極二1 0 °C 〔處理條件3〕 處理裝置:雙頻電漿蝕刻處理裝置(上下兩電極施加 ) 晶圓:3000mm 被蝕刻膜:矽氧化膜 基底層:S 1 、金屬膜 處理內容:通孔、導連接孔 上部電極:電源頻率=60MHz、電源電力=
3 3 0 0 W
下部電極:電源高頻率二2 : Μ Η z、電源電力二 3 8 0 0 W 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 電極間間隙· 3 5 m m 處理壓力:25mTorr 加工氣體:C5F8=32sccm、Ar=750 sccrn^ 02 = 45800 m 背側氣體·· H e = 2 0 T o r r (電極中央部)、 3 5 T o r i·(電極邊緣部)
靜電夾頭直流電壓:2 · 5 K V 處理溫度:上部電極=6 0 °C、側壁=5 0 °C、下部 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -25- 499702 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明) 電極=2 0 °C 〔處理條件4〕 處理裝置:雙頻電漿蝕刻處理裝置(上下兩電極施加 ) 晶圓· 3 0 0 in πι 被蝕刻膜:多晶矽 基底層:熱氧化膜 處理內容:閘極 上部電極:電源頻率二6 0 Μ Η z、電源電力二 2 0 0 W 下部電極:電源高頻率=13 . 56MHz 、電源電 力二 1 5 0 W 電極間間隙:1 7 0 m m 處理壓力:30mTorr 加工氣體:HB r = 400 s c cm 背側氣體:H e = 3 T o r r (電極中央部)、3 T o r r (電極邊緣部) 靜電夾頭直流電壓:3 · 0 K V 處理溫度:上部電極=8 0 °C、側壁=6 0 t:、下部 電極=6 0 °C 〔處理條件5〕 處理裝置:雙頻電漿蝕刻處理裝置(上下兩電極施加 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) ,裝: .訂. 線-----r 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -26- 499702 A7 B7 五、發明説明h ) 晶圓:3 0 0 in in 被蝕刻膜:S 1 基底層:— 處理內容:S T 1 上部電極··電源頻率=6 0 Μ Η 1 8 0 0 W 下部電極:電源高頻率=1 3 3 0 0 W 電極間間隙:1 7 0 m m 處理壓力:lOOmTorr 加工氣體:〇2=5sccm 電源電力 Μ Η 力 電源電 Η Β 7 0
s c c m 、 C L 3 0 s c c m 部 〇 c、下部 經濟部智慧財產局S工消費合作社印製 背側氣體:H e = 3 丁 T o r r (電極邊緣部)
靜電夾頭直流電壓:3.〇KV 處理溫度:上部電極二8 0 °C、側壁 電極=6 0 °C 第3實施形態 其次’針對有關處理裝置中之高頻電源的電氣資料之 實施形態做一說明。 先針對應用本實施形態的處理裝置之其中一例參照第 16圖做一說明。再者’第16圖所示之處理裝置1 -中 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2i0 X 297公釐) -27- 499702 A7 B7 五、發明説明始) ,實質上與第1圖所示之處理裝置1相同的構成部分附上 同一符號,詳細說明則予省略。第1 6圖所示之處理裝置 1 /係具備有由鋁等導電性材料製成之處理容器1 1。此 處理裝置1 >中,被接地的處理容器1 1之上面1 1 a是 製成與兼具載置台的下部電極1 2相對的上部電極。此處 理裝置1 >是在控制裝置1 0 >的控制下,使得藉由磁場 形成手段1 4的旋轉磁場B作用於產生在上下兩電極1 1 a ,1 2間的電場,構成形成導入處理容器1 1內的加工 氣體之高密度電漿。藉此電漿在處理容器1 1內對晶圓W 進行例如所定鈾刻處理等的均一電漿處理之意圖。 再者,在下部電極1 2的周緣部配置愚焦環2 0,構 成介於此聚焦環2 0向晶圓W上收束電漿。 此例,本實施形態係在高頻電源1 9與下部電極1 2 之間,依序介設匹配電路1 8及高頻測定器1 7。然後從 高頻電源1 9對下部電極1 2施加1 3 · 5 6 Μ Η z的高 頻電力。此時,還對電極12施加以其他13 . 56 Μ Η ζ的高頻作爲基本波的高次階波(例如2 7 . 1 2 Μ Η ζ、4 0 · 6 8 Μ Η ζ )。可是,利用高頻電源1 9 施加在下部電極1 2的高頻電力之電壓、電流、相位及阻 抗等之電氣資料對處理裝置1 /的啓動直度是很不穩定的 。並且沒有客觀得知處理容器1 1內之狀態的技術。於是 本實施形態是測定該些電壓、電流、相位及阻抗等的電氣 資料,利用各測定値來檢測處理裝置1 >的穩定狀態,具 體而言是在處理容器1 1內之所定電漿處理所需要的穩定 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) ~ ~ (請先閲讀背面之法意事項寫本頁) .裝-- 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 499702 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明能) 狀態。 亦即,應用高次階波測定器1 7,將作爲高頻電源 1 9的基本波及其高次階波之電氣資料的電壓、電流、相 位及阻抗,以間歇性地測定從處理裝置1 >啓動時到高頻 電源1 9穩定爲止,將該些電氣資料逐步讀入控制裝置 1 〇 >內。於該控制裝置1 0 /中儲存作爲多元分析程式 的主成份分析程式,介於該程式進行測定値的主成份分析 來檢測處理裝置的穩定狀態。 例如,在本實施形態做主成份分析時,是使用來自對 電極1 2的高頻電源1 9之施加狀態爲穩定化的基準處理 裝置,而將高頻電源1 9的基本波及其高次階波的電氣資 料之電壓V、電流I 、相位P及阻抗Z分別作爲基準用資 料而間歇性地做一測定。藉此獲得作爲各頻率f η的基準 用資料之測定値V ( f u ) 、I ( f η ) 、P ( f η )、 z ( f n )。而該些測定値是對各個電壓v的其他每一種進 行減去平均値的定心、和除以偏差的定標而被標準化。此 時,原來的測定値與標準化的測定値之對應關係,例如配 合測定値的配列順序就很明確。其次,標準化的各種測定 値(標準化測定値)之測定個數爲η個,直到穩定爲止, 進行m次(晶圓m枚)測定的話,代入作爲基準處理裝置 之基準用資料的全部標準化測定値之矩陣,是以前述算式 (1 )示之。 其次,於控制裝置1 〇 /中針對全部的標準化測定値 求得平均値、最大値、最小値、方差値,應用根據該些計 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) .———I. -*___-.........— —mi ϋϋ ,IT. .—----線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 499702 Μ Β7 五、發明説明么7 ) 算値的方差-協方差矩陣進行複數個標準化測定値的主成 份分析而求得本徵値及其徵矢量。 . 例如使用各別以m次測定的η個標準化測定値,配合 第1測定的第j本徵値之第j主成份是以前述算式(2 ) 示之。然後對該第j主成份t i,代入具體的第1標準化測 定値(X i i、X 1 2、· · · · · ·、X i η )而得到値即爲第i 測定中之第j主成份的得分。西而,第j主成份的得分t』 是以前述算式(3 )定義的,第j主成份的本徵矢量p ^是 以前述算式(4 )定義的。t j係表示測定値間的關係之得 分。又,P ^係表示測定値間的重量之本徵矢量。而且若應 用矩陣X與本徵矢量P』的話,就以前述算式(5 )來表示 第j主成份的得分t ^。又,若應用各主成份的得分與各自 的本徵矢量的話,就以前述算式(6 )來表示矩陣X。 因而,主成份分析即使有很多種的測定資料,還是能 將該些作爲例如第1主成份及第2主成份,連多到第3主 成份的少數統計資料做一收集,只要調查少數的統計資料 就能評估、掌握運轉狀態。 如上所述’ 一般第1 、第2主成份的本徵値之累積判 定係數要是超過9 0% ’就可提高根據第1、第2主成份 之評估的可靠性。第1主成份乃如上所述,測定資料是表 示最大的方差方向’作爲進行處理裝置之運轉狀態的總合 性評估之指標,很適合處理裝置的運轉狀態之經常性變化 的判斷、評估。第2主成份是分散在與第1主成份垂直的 方向’成爲從正常運轉狀態之瞬間性偏移的指標,很適合 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公羡) (請先閱讀r面之:义意事項\^^寫本頁) 裝— 陳丨. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -30 - 499702 A7 B7 五、發明説明έ8 ) 運轉狀態之突發性變化的判斷、評估。 但是第1主成份一般是觀察本徵矢量和第1丰成份得 分等,而將資料總合性地評估是何種傾向等,但用第1、 第2主成份由於各個本徵矢量是取決於一個含義,所以各 個測定資料無法多面性地掌握到每個測定是何種狀態、何 種變化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於是,本實施形態是配合處理容器1 1內的狀態而檢 測出高頻電源1 9之施加狀態達到穩定狀態的手法,製作 將判定係數低的第(k + 1 )以上之次高主成份數集成一 個的前述算式(7 )所定義的剩餘矩陣E (各行的成份係 配合高頻之基本波及其高次階波的各標準化測定値,各列 的成份係配合測定次數)。並將該剩餘矩陣E適當塡入前 述算式(6 )的話’算式(6 )即以前述算式(8 )示之 。進而將基準處理裝置的剩餘矩陣E之剩餘得分作爲基準 剩餘得分Q。而求得到。並以該剩餘得分Q Q爲基準,與基 準處理裝置的比較而啓動能成爲監視對象的處理裝置(比 較處理裝置)後,檢測是否達到穩定狀態。一般剩餘得分 Q ^是作爲行矢量e ^及其倒置矢量e ^ τ的積而示之,即爲 各剩餘成份的2倍之和,正成份及負成份不會相抵消’會 確實地成爲殘差而求得。因而,每個測定的基準處理裝置 之剩餘得分Q 〇與比較處理裝置的剩餘得分Q t做一比較, 就能判斷比較處理裝置是否達到穩定狀態。而在比較處理 裝置的某一時點之剩餘得分Q ,偏離同一時點的基準處理裝 置之剩餘得分Q。時,觀察以剩餘矩陣E之前述算式(1 〇 -31 · 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 499702 _B7 _ 五、發明説明如) )所示的各行之行矢量e ^之成份,就可在該時點判斷任一 測定値的大偏差,而指定出異常的原因。 亦即,檢測出比較處理裝置的穩定狀態,是先針對事 前的基準處理裝置而求得的剩餘矩陣E之剩餘得分Q 。並 將以基準處理裝置所得到的得分剩餘Q。及本徵矢量等之常 數設定在比較處理裝置的主成份分析程式,且在此設定條 件下從利用比較處理裝置所測定的電氣資料求得剩餘得分 Q。其次,求得來自比較處理裝置之剩餘得分q的基準處 理裝置之剩餘得分Q 〇的差(偏差量),根據此剩餘得分之 差(Q - Q 〇 )來判斷在比較處理裝置的高頻電源1 9之施 加狀態是否到達穩定狀態。亦即,要是剩餘得分之差(Q - Q。)很大,其比較處理裝置就表示與基準處理裝置的偏 差大很不穩定’要是差(Q - Q〇)很小,就表示與基準處 理裝置的偏差小接近穩定狀態。要是基準處理裝置的剩餘 得分Q 〇二0 ’比較處理裝置的剩餘得分q本身就是由其基 準水平的偏差量。再者’變數的値就會計算出平均値爲〇 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於此根據本實施形態的處理裝置之運轉監視方法,適 當的組合下述狀態A、B及處理條件A、B而實際地處理 晶圓。並將其處理中的基本波及其高次階波的測定値V ( f 11 ) 、1 ( f ) 、P ( i u ) 、Ζ ( f η )之標準化測定 値及剩餘得分Q於第1 7 a圖〜第2 0圖示之。尙於比較 處理裝置的主成份程式中事先設定以基準處理裝置所得到 的主成份分析結果。於各圖中的批量係袠示相當1枚晶圓 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -32- 499702 A7 B7 五、發明説明έο ) 的平均値。又,於下述處理條件中的沉澱値係以沉澱量少 的條件之値爲1 ’沉澱量多的條件爲相對.於沉澱量少的條 件之相對値而示之。 I .狀態 狀態A ··處理容器內做1 2小時真空吸引之狀態 狀態B ··處理容器內做4天真空吸引之狀態 I I .處理條件 處理條件A (沉澱少的條件) 晶圓處理時間:1分鐘
高頻電力:1700W 處理容器壓力:45mT 〇 r r 加工氣體:C4F8 二 lOsccm、C〇=50 sccm、Ar = 200sccm Ο 2 ~ 5 s c c m 沉澱:1 (相對値) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 處理條件B (沉澱多的條件) 晶圓處理時間:1分鐘
高頻電力:1 500W 處理容器壓力:53mTo r r 加工氣體:CiFs^l 6 s c cm、C〇=300 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -〇〇 499702 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明ii )
Ar=400sccm 沉澱:1 · 9 5 (相對値) . 首先,參照第1 7 a圖至第1 8 b圖針對維修檢查後 因處理條件不同的穩定化差異做一說明。 (1 )狀態A +處理條件A (第1 7 a圖及第1 8 ^ 圖) 將處理容器1 1內導入狀態A後,將處理裝置設定在 沉澱少的處理條件A。以此狀態來處理搬入處理容器1 1 內的晶圓W。從晶圓搬入後(啓動後)開始用高次階波測 定器1 7,於每約0 . 2秒來測定高頻電源1 9的基本波 及高次階波之電壓、電流、相位及阻抗,以求得各個測定 値 V ( f η ) 、I ( f η ) 、P ( f η ) 、Z ( f u )的每假 晶圓之平均値。將該些平均値換算爲針對各個基準處理裝 置所對應的値(基準値)之相對値,且將其變動的形態於 第1 7 a圖示之。 ί女弟1 7 a圖所不的結果’從處理開始之後各測定値 會緩慢地向基準値(=1 )收束,判斷由圖中◦記號開始 大致上達到基準値水準而呈穩定狀態。但連〇記號以後還 是被認定爲會上下振動。就連該第1 7 a圖所示的狀況, 與第2 3 a圖及第2 3 b圖所示的習知手法做一比較的話 ’很容易判斷穩定狀態。對此,更利用本竇施形態之方法 由前述測定値求得剩餘得分Q的結果,如第1 8 a圖所示 。第1 8 a圖是以複數個測定値作爲剩餘得分q,並將之 收集成一個,就連與第1 7 a圖做一比較,來自基準値的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 1--51..- J 1. In ·_1- if—·*- ·1- -;·1‘ (請先閲—背面之注事項舄本百〇 ΙΊ It lf -fr ·—1. ί---線·----il—— -34 - 499702 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明如) 偏差就很容易判斷,穩定狀態就能判斷晶圓處理枚數是在 1 0 0〜1 2 0枚的範圍。至此以後認爲剩餘得分Q於周 期性稍微增加的傾向。 (2 )狀態A +處理條件B (第1 7 b圖及第1 8 b圖) 其次,與(1 )相同,將處理容器1 1內導入狀態A 後,與(1 )不同的而設定在沉澱多的處理條件B。並處 理被搬入處理容器1 1內的晶圓W。得到處理裝置啓動後 至高頻電源1 9的施加狀態穩定的測定値後,於各測定値 中採用與(1 )情況相同相對於基準値的相對値,其結果 於第1 7 b圖示之。按第1 7 b圖所示的結果,與各測定 値(1 )的情形比較,很快就趨向穩定狀態,達到振幅小 .的穩定狀態是相當於圖中的〇記號,而沒有(1 )的狀況 和多餘的改變。對此更利用本實施形態之方法求得剩餘得 分Q的話,乃如第1 8 b圖所示,判斷剩餘得分Q會比( 1 )的情形更快收束到基準値而達到穩定狀態,且易判斷 穩定狀態的時點。應用基準處理裝置先決定判斷穩定狀態 的基準之剩餘得分的話,能確實地判斷比較處理裝置的穩 定狀態。 其次,參照第1 9 a圖、第1 9 b圖及第2 〇圖針對 維修檢查後的處理容器內的狀態因不同的穩定化之差做_ 說明。 (3 )狀態A +處理條件A (第1 9 a圖及第2 〇 _ ) 將處理容器1 1內導入狀態A後’將處理裝置設定在 (請先閲讀背面之注意事項寫本頁) n· J— _- Ι1Ί 1- »J«
Jn I.........·,·*,·*=*..........-- …一一丨‘ JIJ-· ϋϋ· i^—1 -.- - _ f 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -35- 499702 A7 __ B7 五、發明説明釦) 沉澱少的處理條件A。然後處理搬入處理容器1 1內的晶 圚W。得到從處理裝置啓動後至高頻電源1 9之施加狀態 穩定爲止的測定値後,針對各測定値與(1 )之情形相同 地採用相對於基準値之相對値,其結果於第1 9 a圖示之 。按第1 9 a圖所示的結果,各測定値會緩慢地向基準値 收束,判斷達到穩定狀態是很慢的。判斷在晶圓處理枚數 1 2 0枚左右的〇記號附近爲穩定狀態,但判斷這以後都 是上下振幅的測定値,難有穩定化的判斷。對此,更利用 本實施形態之方法求得剩餘得分Q的結果,如第2 0圖的 狀態A所示。 由第2 0圖之狀態A所示的結果即可明白,與第1 8 a圖所示的結果相異,剩餘得分Q收束到基準値爲止,要 花掉意想外的時間,判定在晶圓處理枚數1 8 0枚左右的 〇記號附近最初爲穩定狀態。 (4 )狀態B +處理條件A (第1 9 b圖及第2 0圖) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其次,將處理容器1 1內導入狀態B後,與(3 )的 情形相同,將處理裝置設定在沉澱少的處理條件A。然後 處理搬入處理容器1 1內的晶圓W。得到從處理裝置啓動 後到高頻電源1 9的施加狀態穩定爲止的測定値後,於各 測定値中,與(1 )的情形相同,採用相對於基準値的相 對値,其結果於第1 9 b圖示之。按第1 9 b圖所示的結 果,判斷各測定値比(3 )的情形更快收束到基準値,很 快就達到穩定狀態。又,更利用本實施形態之方法求得剩 本紙張尺度適用中國國家標準( CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ ^ ' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 499702 A7 B7 五、發明説明i4 ) 餘得分Q的結果,如第2 0圖之狀態B所示。由第2 〇圖 之狀態B所示的結果即.可明白,剩餘得分Q很快就達到基 準値’但在晶圓處理枚數1 0 0枚以內就有變動,硏判明 白完全穩定要到1 0 0枚以上。 如以上所做的說明,按本實施形態,應用穩定化的處 理裝置1 /之基本波及高次階波的各個電壓値、電流値、 相位及阻抗等之電氣資料的測定値V ( f η ) 、I ( ί η ) 、Ρ ( f u ) 、Ζ ( f II )來進彳了事先爲基準的主成份分析 而求得基準用的剩餘得分Q Q。然後從維修檢查後的比較處 理裝置1 /啓動後開始用高次階波測定器1 7來測定電氣 資料,且應用該測定値V ( f η ) 、I ( f η ) 、P ( f n )、Z ( f η )來進行比較用的主成份分析而求得比較用的 剩餘得分Q。然後將比較用的剩餘得分Q與基準用的剩餘 得分Q 0做一比較,而由兩者之差(Q — Q 0 )檢測出維修 檢查後的比較處理裝置1 /方面的高頻電源1 9之穩定狀 態。因此,即使有膨大的測定値,只要將該些資料收集成 一個的剩餘得分Q與基準値做比較,就能客觀且確實地評 估、判斷維修檢查後的比較處理裝置1 /,具體而言就是 其處理容器1 1內的穩定狀態。又,按本實施形態,不但 可評估、判斷到達穩定狀態的時點,還可導入穩定狀態評 估、判斷處理容器1 1內的真空吸引時間等的處理條件要 如何設定。 其次,針對有關處理裝置之異常檢測方法之實施形態 做一說明。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公慶)— * ~ -37 - ----—1.— -------- (請先閲讀·背面之&意事項本頁} 訂---1---- .- 499702 A7 B7 五、發明説明:) 本實施形態的處理裝置之異常檢測方法’在使用主成 份分析方面的剩餘得分Q之點上亦與前述第3實施形態的 運轉監視方法共通的。但本實施形態爲正常的處理裝置, 亦即沒有處理容器1 1內和高頻電源1 9方面的零件安裝 失誤等,將依據設計形態而正確地被組裝的處理裝置作爲 基準處理裝置來使用。本實施形態當然是在處理裝置啓動 後的高頻電源1 9之施加狀態脫離不穩定的狀態且達到穩、 定狀態的階段,來測定基本波及其高次階波的電氣資料。 於是,就連本實施形態也與前述實施形態相同,作爲 有關基準處理裝置之基本波及其高次階波的電壓、電流、 相位及阻抗的各個電氣資料做間歇性測定而求得各頻率的 測定値 V ( f u ) 、I ( f η ) 、P ( f η ) 、z ( f fl ), 並將該些測定値標準化。並求得有關基準處理裝置以前述 算式(9 )所定義的剩餘得分Q 〇。將在基準處理裝置所得 到的本徵矢量等之常數設定到比較處理裝置的主成份分析: 程式,在此設定條件下由比較處理裝置的電氣資料求得乘fj 餘得分Q。 其次,求得基.準處理裝置的剩餘得分Q 〇與比較處理裝 置的剩餘得分Q之差(偏差量),根據此剩餘得分之差( Q - Q 〇 )來判斷比較處理裝置是否有異常。 亦即,剩餘得分之差(Q - Q 〇 )大的話,即在其比較 處理裝置表示處理容器1 1和高頻電源1 9的零丨牛$裝-失 誤等有異常。一方面,此差(Q — Q q )爲許容値以下的話 ,其處理裝置判斷爲正常。又,某一剩餘得分Q表示與其 本紙張尺度適用中^國國家標準(€阳)八4規格(210/297公釐) ~ " ------- ..—1 .—Ji—' 1 II 1 u n U .ΙΊ·.· (請先閲讀背面之:史意事項}^^寫本頁} ..ΙΊ 1· H- ^ ΊΠ .1— il j I lk^ ' u d 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 499702 A7 —_ B7 五、發明説明如) 他剩餘得分相異之値時,會注意到表示剩餘矩陣E中之相 異的値之行的剩餘成份。例如第i測定結果的剩餘得分是 與基準剩餘得分Q Q相異的値時,即觀察第i行的e i之剩 餘成份e ^ ’藉此判斷出那個變數(測定値)是有助於剩 餘得分Q的偏移。由此情形連繋異常原因與剩餘大的變數 (基本波、高次階波之電壓、電流等),就可藉此將異常 原因做一分類。 第2 1圖係具體表示剩餘得分q和零件安裝失誤的關 係之座標圖。於第2 1圖中分別表示,n 1及N 2爲正常 的處理裝置之剩餘得分’狀態A爲特定部分的沒有螺紋時 之剩餘得分’狀態C爲特定部分沒有螺桿時之剩餘得分, 狀態D是有別與狀態A的部分沒有螺紋時之剩餘得分,狀 態E是有別於狀態C的部位沒有螺桿時之剩餘得分,狀態 F是特定部分的螺紋鬆弛時之剩餘得分,狀態G爲沒有特 ’定零件時之剩餘得分。 例如’觀察表示第2 1圖之狀態A中的剩餘得分之行 的剩餘成份的話,即如第2 2 a圖,判斷出基本波(f 〇 ) 的電壓V及阻抗Z於負側振幅特別大,3倍波(f 3 )的電 流I於正側振幅特別大。又針對第2 1圖的狀態C ,乃如 弟2 2 b圖’判斷出基本波的電壓V及阻抗Z於負側振幅 特別大,基本波的相位P於正側振幅比較大。又針對第 2 1圖的狀態G,乃如第2 2 C圖,判斷出基本波的電流 I及相位P於負側振幅較大,基本波的阻抗Z於正側振幅 特別大。按此,可將成爲異常原因的特定狀態(相關的零 本紙張尺度適用中國國家ϋ ( CNS ) A4規格(2i0X 297公釐)~_泊· 衡 • .iK^Ki >ϋϋ IJI- J-HJ ^H^J- _JI^1 (請先閱讀背面之;M意事項 f ί 訂 499702 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明i7 ) 件之種類和安裝零件)等和剩餘得分大的成份之關係做一 分類。因而’能事先掌握此關係,得知對剩餘得分的判定 係數高之成份,藉此判斷爲何種異常。 如以上所做的說明,按本實施形態應用事先正常的基 準處理裝置之高頻電源1 9的測定資料來進行主成份分析 而求得基準用之剩餘得分。其次,應用測定比較用處理裝 置之複數個電氣資料所得到的複數個測定資料來進行主成 份分析而求得比較用的剩餘得分。其次,將比較剩餘得分 Q與基準剩餘得分Q〇做一比較,並由兩者之差(Q — Q〇 )來檢測比較處理裝置的異常。因此不必打開處理裝置就 能確實地檢測出因零件安裝失誤等的異常。又,可將處理 裝置中的零件安裝失誤等之異常由剩餘矩陣E的成份中做 一分類。 再’以上貫施形態是針對應用主成份分析作爲多元分 析的狀況所做的說明’但就算是應用回歸分析等其他多元 分析手法還是能實現本發明。又,以上實施形態是舉出對 半導體晶圓進行蝕刻處理的電漿處理裝置爲例所做的說明 ,但除此以外的半導體製造裝置和其他一般的處理裝置亦 適用本發明。 第1圖係表示應用本發明之運轉監視方法的電漿處理 裝置之其中一例的構成圖。 第2圖係表示有關利用本發明之其中一實施形態所得 到之第1圖所示的電漿處理裝置之第1主成份得分變動之 座標圖。 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X297公釐) .11_=.*.. .J J 1. m in --- --.--i ·11壯衣.一。-r ·1- .= · ΐ (請先閲t背面之:¾意事項^^寫本頁) i ----- -40 - 499702 A7 ______B7 五、發明説明is ) 第3圖係表示有關第1圖所示之電漿處理裝置的高頻 電.壓變動之座標圖。 第4圖係表示有關利用本發明之其中一實施形態所得 到的第1圖所示之電漿處理裝置的第2主成份得分變動之 座標圖。 第5圖係表示有關第4圖所示的第2主成份得分之高 頻電力反射波的突發性變動之座標圖。 第6圖係表示有關第4圖所示的第2主成份得分之高 頻電壓的突發性變動之座標圖。 第7圖係表示有關第4圖所示的第2主成份得分之 C〇氣供給量的突發性變動之座標圖。 第8圖係表示剩餘得分的每個晶圓變動狀態之座標圖 〇 第9圖係表示根據本發明之處理裝置之評估方法的其 中一實施形態所求得的基準處理裝置及比較處理裝置的剩 餘得分之座標圖。 第1 0圖係表示第9圖所示之座標圖中,剩餘得分由 基準處理裝置偏移的比較處理裝置之參數的剩餘之座標圖 〇 第1 1圖係表示應用比較檢討習知處理裝置間性能上 之差異點時的處理裝置間之參數不同的座標圖。 第1 2圖係相當於表示其他參數之第1 1圖的座標圖 〇 第1 3圖係相當於表示其他參數之第1 1圖的座標圖 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) (請先閱面之注意事項寫本頁) -^ J—.— 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 n.n-n-1— J —-線—--I—---- IJ...—1 . -41 - 499702 A7 B7 五、發明説明i9 ) 〇 , 第1 4圖係相當於表示其他參數之第1 1圖的座標圖 〇 (請先閲讀*^:面之法意事項寫本頁) 第1 5圖係相當於表示其他參數之第1 1圖的座標圖 〇 第1 6圖係表示應用本發明之處理裝置之運轉監視方 法及異常檢測方法的處理裝置其中一例之構成圖。 第1 7 a圖 '第1 7 b圖係表示應用各個高次階波測 定器直到處理裝置的電氣資料穩定化爲止的推移之坐標圖 〇 第1 8 a圖、第1 8 b圖係表示直到各個對應於第 1 7 a圖、第1 7 b圖的電氣資料之剩餘得分穩定化爲止 的推移之座標圖。 ^ 第1 9 a圖、第1 9 b圖係表示應用各個高次階波測 定器直到處理裝置的電氣資料穩定化爲止的推移之座標圖 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第2 0圖係分別表示配合第1 7 a圖、第1 7 b圖的 電氣資料之剩餘得分直到穩定化爲止的推移(狀態A、狀 態B )之座標圖。 第2 1圖係表示根據正常的處理裝置及異常的處理裝 置之電氣資料的剩餘得分之座標圖。 0 wmammwmamm ·β 第2 2 a圖、第2 2 b圖及第2 2 c圖係表示各種異 常的處理裝置之電氣資料的剩餘成份之座標圖。 第2 3 a圖、第2 3 b圖係表示習知所使用的處理裝 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇><297公釐) -42 499702 A7 B7五、發明説明4〇 ) 置啓動後之電氣資料變動之座標圖 〔符號之說明〕 1 :等離子體處理裝置 1 1 :處理容器 W :半導體晶圓 1 2 :下部電極 1 3 :上部電極 1 4 :磁場形成手段 1 5 :氣體供給管 1 6 :氣體排出管 1 9 :高頻電源 1 0 :控制裝置 B:旋轉磁場 請 先 閱 & 之· 法 意 事 項 P 本 頁 裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) -43

Claims (1)

  1. 499702 A8 B8 C8 D8 夂、申請專利範圍 1 ·—種運轉監視方法’乃屬於使用附設在處理裝置 的複數個檢測器,對每個被處理體所檢測的複數個檢測値 作爲運轉資料而利用來監視該處理裝置的運轉之方法中, 其特徵爲: 應用前述運轉資料進行多元分析來評估處理裝置的運 轉狀態。 2 ·如申請專範圍第1項所述之運轉監視方法,其中 ’前述多兀分析是進行主成份分析。 3 · —種運轉監視方.法,乃屬於以使用附設在電漿處 理裝置的複數個檢測器所檢測的複數個檢測値作爲運轉資 料而利用來監視該電漿處理裝置的運轉之方法中,其特徵 爲: 針對事先作爲基準的複數個被處理體,於各別取得複 數個運轉資料的同時,藉此應用所得到的運轉資料來進行 主成份分析,應用該主成份分析的結果來評估電漿處理裝 置的運轉狀態。 4 ·如申請專範圍第3項所述之運轉監視方法.,其中 ’前述主成份分析的結果是應用第1主成份得分。 5 ·如申請專範圍第4項所述之運轉監視方法,其中 ’應用前述第1主成份得分的方差値來判斷運轉的停止時 期。 6 ·如申請專範圍第3項所述之運轉監視方法,其中 ,前述主成份分析的結果是應用第2主成份得分。 7 · —種運轉監視方法,乃屬於使用附設在處理裝置 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) • . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -44 - 499702 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 的複數個檢測器,對每個被處理體所檢測的複數個檢測値 作爲運轉資料而利用來監視處理裝置的運轉之方法中,其 特徵爲: 將前述運轉資料相對性地區分爲判定係數高的主成份 與判定係數低的主成份之同時,求得屬於前述判定係數低 的主成份之運轉資料的剩餘矩陣,根據由該剩餘矩陣所得 到的剩餘得分來評估處理裝置的運轉狀態。 8 · —種處理裝置之評估方法,乃屬於使用被附設在 處理裝置的複數個檢測器.,並將對每個被處理體所檢測的 複數個檢測値作爲運轉資料而利用來評估複數個處理裝置 間的特性差之方法,其特徵爲具備有: 使用基準處理裝置取得複數個被處理體各自的第1運 轉資料之工程、和 應用前述第1運轉資料來進行多元分析之工程、和 使用能與前述基準處理裝置做比較的比較處理裝置, 針對複數個被處理體取得各自的第2運轉資料之工程、和 將前述第2運轉資料適當塡入前述多元分析結果所獲 得的解析結果之工程、和 將根據前述第1運轉資料的解析結果與根據前述第2 運轉資料的解析結果做一比較來評估處理裝置間的性能差 異之工程。 9 · 一種處理裝置之評估方法,乃屬於使用附設在處 理裝置的複數個檢測器,並將對每個被處理體所檢測的前 述各測^&之杨測値作爲運轉資料而利用來評估複數個處 本紙張;逋國家標準(CNS ) A4· ( 21GX297公釐)—^ " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 499702 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 理裝置間的特性差之方法中,其特徵爲具備有 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 使用基準處理裝置取得複數個被處理體各自的第1運 轉資料之工程、和 應用前述第1運轉資料進行主成份分析而求得剩餘矩 陣之工程、和 使用能與前述基準處理裝置做比較的比較處理裝置, 針對複數個被處理體取得各自的第2運轉資料之工程、和 將前述第2運轉資料適當塡入前述主成份分析結果而 求得剩餘矩陣之工程、和. 將根據前述第1運轉資料的剩餘矩陣與根據前述第2 運轉資料的剩餘矩陣做一比較來評估處理裝置間的性能差 異之工程。 1 〇 .如申請專利範圍第9項所述之處理裝置之評估 方法,其中,前述剩餘矩陣彼此間的比較是應用剩餘得分 〇 1 1 . 一種處理裝置之運轉監視方法,乃屬於針對處 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 理裝置從高頻電源對處理容器內的電極施加高頻電力,使 之產生電漿來處理被處理體之際,用測定器來測定配合前 述處理容器內的狀態所變化的前述高頻電源的複數個電氣 資料之同時,應用所測定的複數個電氣資料進行多元分析 來檢測前述高頻電源的施加狀態之處理裝置之運轉監視方 法中,其特徵爲具備有: 於基準處理裝置中,配合處理容器內的狀態將前述高 頻電源的施加狀態爲穩定化時的前述複數個電氣資料作爲 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -46- 499702 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 ^、申請專利範圍 基準用資料來測定之工程、和 . 應用所取得的複數個基準用資料來進行基 分析之工程、和 於可監視的比較處理裝置中,以前述複數 作爲比較用資料.,並從裝置啓動後開始經常性 程、和 應用所得的複數個比較用資料來進行比較 析之工程、和 將前述比較用的多元分析結果與前述基準 析結果做一比較,並由兩者的差異來判斷前述 置中的高頻電源施加狀態是否配合前述處理容 而達到穩定狀態之工程。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項所述之運 ,其中,前述電氣資料是至少應用基本波及高 個電壓値、電流値、阻抗及相位角。 1 3 .如申請專利範圍第1 1項所述之運 ,其中,前述多元分析是進行主成份分析。 1 4 .如申請專利範圍第1 3項所述之運 ,其中,前述主成份分析結果是應用剩餘得分。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項所述之運 ,其中,根據前述剩餘得分彼此間的比較結果 裝置中的處理條件及/或作用條件。 1 6 . —種處理裝置之異常檢測方法,乃 理裝置從高頻電源對處理容器內的電極施行高 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 準用的多元 個電氣資料 地測定之工 用的多元分 用的多元分 比較處理裝 器內的狀態 轉監視方法 次階波的各 轉監視方法 轉監視方法 轉監視方法 來判斷處理 屬於針對處 頻電力’使 請 先 閲 讀 背· 面 之 注 意· 事 項 再 脣丨 本 頁 訂 -47- 499702 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 請 先 閱 讀 % 面 之 注 意. 事 項 再 用之產生電漿來處理被處理體之際,用測定器來測定配合 前述處理容器內的狀態所變化的前述高頻電源的複數個電 氣資料之同時,應用所測定的複數個電氣資料進行多元分 析來檢測前述高頻電源的施加狀態,而檢測處理裝置異常 之方法中,其特徵爲具備有: 於正常的基準處理裝置中,配合處理容器內的狀態, 將前述高頻電源施加狀態爲穩定化時的前述複數個電氣資 料作爲基準用資料而測定之工程、和 應用所得到的複數個基準用資料來進行基準用的多元 分析之工程、和 於可檢測異常的比較處理裝置中,將前述複數個電氣 資料作爲比較用資料而測定之工程、和 '應用所得到的複數個比較用資料來進行比較用的·多元 分析之工程、和 將前述比較用的多元分析結果與前述基準用的多元分 析結果做一比較,並由兩者的差異來檢測前述比較處理裝 置的異常之工程。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7 .如申請專利範圍第1 6項所述之處理裝置之異 常檢測方法,其中,前述電氣資料是至少應用基本波及高 次階波的各個電壓値、電流値、阻抗及相位角。 1 8 .如申請專利範圍第1 6項所述之處理裝置之異 常檢測方法,其中,前述多元分析是進行主成份分析。 1 9 .如申請專利範圍第1 8項所述之處理裝置之異 常檢測方法,其中,前述主成份分析結果是應用剩餘得分 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -48- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 499702 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 〇 2 〇 .如申請專利範圍第1 8項所述之處理裝置之異 常檢測方法,其中,根據因前述主成份分析所得到的剩餘 矩陣成份,將處理裝置的異常原因做一分類。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閎讀#.面之注意事項再填寫本頁)
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