TWI221625B - Control apparatus for machine using plasma - Google Patents

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1221625 A7 _ B7 _ 五、發明説明（彳） (發明之背景） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明有關於利用電漿（等離子）的機器之控制裝置 及控制方法，特別是有關於可能以高速且高精度之控制之 利用電漿的機器之控制裝置及控制方法。 電漿CVD裝置，電漿滲雜裝置，濺射裝置等之利用 電漿的機器之控制裝置係具備有，用於檢測出被處理物之 狀態之被處理物狀態檢出部，用於檢出電漿狀態之電漿探 針（Plasma Probe)，用於檢出應用（Utility)之消耗狀 態之應用監視器等各種之測定機器，而將各種測定機器所 測定之數値資訊供給於控制器。受信（接受）數値資訊之 控制器乃實施規定之運算處理而生成控制數値資訊，而依 據該資訊而控制電漿控制機器之控制機器類也。 再者，利用電漿的機器之電漿本身之特性乃至今未能 充分的被解明，因此配合於處理特性之變動而控制處理參 數，而獲得規定之結果係非常困難，在於以往之利用電漿 的機器係採用在於生產開始時所設定之處理參數控制於一 定之方法。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另一方面，製造半導體裝置之利用電漿的機器乃由於 在製造中蓄積於反應器（reator)之反應生成物等，而反 應器本身之狀態會變化而電漿處理特性乃歷時地會變化， 對於此歷時的變化係開啓反應器內實施淸掃或更換零件等 之初期化作業。 (發明的槪說） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4- 1221625 A7 _B7_ 五、發明説明（2) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 近年來隨著半導體裝置之高密度化，高積體化之進展 ，在於半導體裝置之製造過程中乃被要求高精度之加工， 特別是在於利用電漿的機器中係由於電漿之愰搖而會使加 工精度降低，因此必須精密的控制投入於利用電漿的機器 之能量之能量，及利用電漿的機器之各種應用（利益）。 爲了高精度的控制電漿，必須有具有高度之運算能力 之控制器，只有一個運算器即運算能力不足，而有時控制 上也會發生時間上之延遲，另一方面有，準備複數之中間 的控制器，同時將上述各種之測定器分割爲複數之群組， 而將分割之測定機器群組分別配置於對應之上述中間的控 制器之方法。此時對應於某一群組之控制器乃，有時很難 的相補或有關連地利用配置於他群組之測定機器所測定之 數値資訊之情形。 再者，有關於利用電漿的機器之控制裝置，近年來被 導入APC(Auto Process Control)(自動處理控制）之槪念， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 被嘗試導入導入使用各種計測器之處理控制。惟決定電漿 處理之狀態之處理參數間有互相作用且有時具有無法同時 滿足兩者之條件之關係（trade off)。因此如上所述在於 利用電漿的機器中至今沒有實現有效的處理控制也。 另一方面使用多變量解析而控制之方法乃須要對於一 個處理而控制複數之處理參數。對於一個處理特性而控制 複數之處理參數之方法乃須要複雜的運算，對於運算結果 之校驗即須要龐大之作業量，因此其實用化係很困難。 本發明乃鑑於上述問題所開發，本發明之目的係提供 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5- 2 6 2 12 A7 _B7 五、發明説明（3 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 一種，可以相補或有關連地利用測定機器所測定之數値資 訊，同時可以高速且高精度之控制之利用電漿的機器之控 制裝置及控制方法者。 本發明之別的目的乃提供一種，雖然處理參數間有互 相作用時仍然有效之利用電漿的機器之控制裝置及控制方 法。 本發明乃爲了解決上述課題，依本發明之一面時，該 利用電漿的機器之控制裝置乃，具有： 互相連接之第1、第2及第3之通信連接環；及 連接於上述第1之通信連接環，以資檢測出生成於上 述利用電漿的機器之真空處理室內之電漿之狀態之電漿狀 態檢出部；及 連接於上述第1之通信連接環，以資檢測出配置於上 述真空處理室內之被處理物之狀態之被處理物狀態檢出部 :及 連接於上述第1之通信連接環以資檢測出上述利用電 漿的機器之應用之狀態之應用檢出部；及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 各個分別連接於上述第2通信連接環，依據上述電漿 狀態檢出部及上述被處理物狀態檢出部及上述應用檢出部 中之至少一所檢測出之檢出資訊，而生成控制供給於上述 利用電漿的機器之能量或控制上述利用電漿的機器之應用 之用之控制資訊之複數之控制器；及 連接於上述第3之通信連接環，依據上述控制資訊來 控制供給於上述利用電漿的機器之能量之能量控制裝置； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6- 1221625 A7 B7 五、發明説明（4 ) 及 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 連接於上述第3之通信連接環，依據上述控制資訊而 控制上述之應用（利益）之應用控制裝置。 如上所述依本發明之一面時，在於利用電漿的機器之 處理控制中，將獲取控制所必要之數値資訊之複數之測定 機器，連接於第1之通信連接環，將依據上述數値資訊而 實施數値運算之複數之控制器連接於第2之通信連接環， 接受上述控制器所生成之控制數値資訊而實施必要之控制 之複數之控制裝置連接於第3之通信連接環。 如上所述，將複數之控制器連接於共同之連接環，而 將輸入裝置，輸出裝置連接於別的連接環地予以構成之結 果，上述控制器乃任意的可以採取從種種之測定機器之數 値資訊而予以並列地處理，可以達成高速且高精度之運算 處理。 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印製 再者，依本發明之一例時，該複數之控制器中之至少 一係，具備有，主要只抽出對於規定之處理特性有所影響 之檢出資訊之抽出部，及依據該抽出之檢出資訊而生成用 於控制供給於上述利用電漿的機器之能量或控制上述利用 電漿的機器之應用之控制資訊之控制資訊生成部。 如上所述，藉由控制所選擇之處理參數，由而對於阻 礙電漿處理之處理性能或安定性之複數之處理參數而一方 面抑制相互作用於最小限地可以控制，由而長時間地可以 維持初期之處理特性者。 本案中，所謂'v處理參數〃係指爲了實施處理（ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -7- I221625 Α7 Β7 五、發明説明（c) ο proccess)用之處理變數。所謂 '處理特性〃係指，由實 施處理所獲得之加工特性而言。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (發明之實施形態之詳細說明） 下面參照附圖說明依本發明之電漿CVD裝置，電漿 滲雜裝置，濺射裝置等等之利用電漿的機器之控制裝置及 控制方法之實施例。在下面之各實施例中具有與第1實施 例之構成要素之同樣之構成要素乃，標上與第1實施例之 構成要素之相同之標號而省略其說明。 第1圖係表示關於本發明之第1實施例之利用電漿的 機器之控制裝置之構成之圖。 於同圖中，標號1 0係第1之通信連接環（link)， 11係第2之通信連接環，12係第3之通信連接環。而 介著2之通信連接環，第1之通信連接環與第3之通信連 接環乃互相的相連接。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 標號1係控制電漿處理裝置之裝置控制器，3係用於 檢測出電漿處理裝置之裝置之狀態（例如真空處理室內氣 體壓力，電漿之愰搖等）之由感測器等所成之裝置狀態檢 出部（電漿狀態檢出部，5係用於控制供給於電漿生成裝 置等之能量之能量控制裝置，6係控制電漿處理裝置之週 邊機器之η個（η係1以上之整數）之應用機器6 6 η 之應用控制裝置，7係管理電漿處理過程及其前後過程之 生產安定化控制器，8係控制應用控制裝置之應用控制裝 置之應用控制器，9係與其他之各種處理裝置（乾式蝕刻 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210χ297公釐） -8- I221625 A7 ______B7 _ 五、發明説明（6) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝置，電漿CVD裝置等）之過程協調而管理上述控制器 之動作及其他處理裝置之間歇（tact)管理控制器。本案 中所謂應用乃包括對於真空室之導入氣體，真空室之排氣 氣體，冷卻水等者。又所謂週邊機器（應用機器）乃隨著 應用控制裝置而控制應用者之機器，例如氣體供給裝置， 冷卻水供給裝置，真空排氣泵等等。 13乃監視供給於電漿生成裝置或電漿生成裝置之冷 卻裝置等之補助裝置之能量之能量監視部，1 4係計測應 用（者）之狀態.（例如對於真空室之導入氣體流量，真空 室之氣體壓力，真空室內之氣體之排氣速度等）之應用監 視部。1 5係用於計數所處理之被處理物，例如晶圓之枚 數或僞晶圓（dummy wafer)之使用枚數之計數器。1 6 係用於分析依據在於電漿處理中所生成之反應生成物之發 光之發光分光器。1 7係用於分析在於電漿處理中所生成 之反應生成物之質量分析器。均設置於反應室內或其近傍 。1 8係電漿探針（plasma probe ) 。19及20乃分別 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 連接第1之通信連接環1 0與第2之通信連接環1 1以及 連接第2之通信連接環1 1與第3之通信連接環1 2之通 信線。2 1係操作者之用於輸入電漿處理裝置之處理條件 (蝕刻條件等）之裝置控制人機介面（man machine interface ) 。2 2係實施電漿處理裝置之維修（晶圓移送 裝置之移送試驗等）之人機介面。3 0係統合複數之半導 體製造裝置而管理之主電腦（Host Computer)，係管理製 造生產線之裝置資訊，被處理物資訊，生產資訊等。9 0 I紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9- 1221625 A7 B7 五、發明説明（7) 係管理其他之半導體製造裝置（乾式蝕刻裝置，電漿 C V D裝置等）之連接於別的連接環之間歇管理控制器。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如第1圖所示，在於第1之通信連接環1 0連接例如 :裝置狀態檢出部3，被處理物狀態檢出部4，能量檢出 部1 3，應用監視部1 4，計數器1 5，質量分析器1 7 ，發光分光器1 6，電漿探針1 8等。這些測定機器所測 定之測定値資訊（檢出資訊）係介著通信線1 9而傳送至 第2之通信連接環。 在於第2之通信連接環1 1乃例如連接裝置控制器1 ，生產安定化控制器7，應用控制器8，間歇管理控制器 9等之控制器。這些控制器乃受信（接受）來自第2通信 連接環1 1之測定値資訊，依據所受信之測定値資訊而生 成爲了各種控制裝置之用之控制數値資訊（控制資訊）。 第3之通信連接環1 2即連接能量控制裝置5，應用 控制裝置6。這些控制機器乃受信（接受）上述控制數値 資訊’依據所受信之控制數値資訊而控制能量控制機器及 週邊機器。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 連接於上述第2之通信連接環之裝置控制器1，生產 安定化控制器7，應用控制器.8，及間歇管理控制器9乃 分別取入連接於第1通信連接環1 〇之各種測定機器所檢 測出之測定値資訊，實施規定之運算處理而生成控制數値 資訊。 又上述各種控制器乃依據上述控制數値資訊而控制上 述能量控制機器5及應用控制機器，同時對於其他控制器 ^^張尺度適财國@家縣（(：刚纟4祕（21()><：297公釐) '~"" " -10- 1221625 μ __Β7__ 五、發明説明（8) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 送信上述運算處理結果。受信了上述運算處理結果資訊之 其他控制器乃依據該資訊再度施予運算處理而可以生成控 制數値資訊。又間歇管理控制器9乃將上述運算結果資訊 ，與其他之間歇管理控制器9 0予以送受信而可以實施過 程之進行管理也。 依本實施例時，由於採用此種構成，因此得以控制器 (計算器）來分散控制。又通信連接環之形狀乃除了圖示 之環狀（loop type )之外也可以採用線狀或其他形狀。 下面說明將本實施例之上述利用電漿的機器之控制裝 置適用於乾式蝕刻裝置，以資加工多晶矽閘極電極之例子 〇 在於乾式蝕刻裝置而繼續的實施多晶矽之處理時會有 該處理特性之一之蝕刻速度會降低乃屬於習知之情形。 對於處理特性有所影響之因子乃可舉出： ① 從由處理而堆積於反應器（真空容器）內之反應生 成物所供給之氣體成份。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ② 由反應生成物之堆積所致之高週波放電之實效接地 面積之減少。 ③ 反應生成物所附著之電極或反應器壁面之阻抗變化 0 ④ 由反應器各部之溫度上昇所致之氣體壓力之微妙變 化。 ⑤ 由附著於載置晶圓之電極面之反應生成物之對於晶 圓偏壓之阻抗之變化。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 1221625 A7 B7 五、發明説明（。） y (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ⑤依據環境（氣）或反應器等之溫度上昇所致之高週 波輸出之變動等等。這些因子乃得藉裝置狀態檢出部3等 檢測出。 另一方面，做爲乾式蝕刻裝置之處理參數而實施一定 之控制者有，（1 )高週波輸出，（2 )晶圓偏壓輸出， (3)供給氣體流量，（4)真空容器（反應器）內壓力 ，（5 )電極冷卻水溫度及冷卻水流量，（6 )真空處理 室（反應器）壁面之溫度調整水溫度及流量等。這些處理 參數乃依照來自控制器之控制數値資訊（控制資訊）而由 能量控制裝置5，應用控制裝置6等所控制。 爲了改善蝕刻速度之降低之有效之處理參數係可以舉 出上述項目（1) ，（2) ，（3) ，（4) ，（5)以 及（6)，惟將上述項目（1)之高週波輸出增大，或增 大項目（3)之氣體流量或提高項目（4)之氣體壓力時 電漿特性乃改變而蝕刻種會增加，因此鈾刻速度會恢復至 初期値，惟其他之蝕刻特性之蝕刻形狀或對於蝕刻速度之 .底層膜或感光遮蔽罩之對於蝕刻速度之比會很大的改變。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者，將上述項目（5 )之電極冷卻水溫度上昇時， 可提高反應效率而可以提高蝕刻速度，惟此方法係由於控 制系之時間常數大，因此控制上很困難。又有引起側面蝕 刻或缺口等蝕刻形狀之不良之情形。又，項目（6 )之壁 面之溫度調整水溫度之調整乃較上述項目（5 )時該時間 常數大而無法控制。 惟本發明人等處心積慮，尋覓出，依增加上述項目（ 本纸張尺度適用中國國家標準（ CNS ) A4規格（210X297公釐] — -12 - 1221625 A7 _B7________ 五、發明説明（1〇) 2 )之晶圓偏壓（wafer bias )之輸出之方法時，幾乎對 於其他之處理特性不會有影響地可以恢復蝕刻速度之事實 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 〇 所以在於控制器上，對於其他因子而優先的施予濾波 抽出有關於晶圓偏壓之電壓値之數値資訊（檢出資訊或測 定値資訊），由而適時精確的可以捕捉蝕刻速度之特性變 化。又依據此抽出之數値資訊而使晶圓偏壓之電壓値之能 維持於一定範圍地控制處理參數，由而可以防止蝕刻速度 之特性變化者。 因此，複數之控制器中之至少一個乃具備有：從上述 數値資訊而主要例如藉由濾波而抽出只對於規定之處理特 性有所影響之數値資訊之抽出部（取入部），及依據該抽 出之數値資訊而生成爲了控制供給於上述利用電漿的機器 之能量或控制上述利用電漿的機器之應用（即使晶圓偏壓 之電壓値成一定範圍地控制處理參數）之控制資訊之控制 資訊生成部。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，其他之範圍係，在於被處理物狀態檢出部4中新 設，在於鈾刻處理中可以計測蝕刻速度之膜厚監視器（膜 厚感測器）以資監視晶圓之膜厚由而以控制器來監視鈾刻 速度。並且以控制器來配合於蝕刻速度之降低而增加晶圓 偏壓之輸出，由而防止蝕刻速度之特性之變化，長時間地 可以維持初期特性也。 接著，說明，將本實施例之上述利用電漿的機器之控 制裝置適用於S i 0 2膜之層間絕緣膜之孔之加工例。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -13- 1221625 A7 B7 五、發明説明（n) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 按在於蝕刻裝置上，如果繼續的實施s i 〇 2晶圓之 孔加工時處理特性之一之蝕刻速度會降低之事實係習知之 事實。 對於處理特性有所影響之因子乃可舉出： ① 從由處理而堆積於反應器內之反應生成物所供給之 氣體成份。 ② 由反應生成物之堆積所致之高週波放電之實效接地 面積之減少。 ③ 反應生成物所附著之電極或反應器壁面之阻抗變化 〇 ④ 由反應器各部之溫度上昇所致之氣體壓力之微妙變 ⑤ 由附著於載置晶圓之電極面之反應生成物之對於晶 圓偏壓之阻抗之變化。 ⑤依據環境（氣）或反應器等之溫度上昇所致之高週 波輸出之變動等等。這些因子乃得藉裝置狀態檢出部3等 檢測出。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另一方面，做爲乾式蝕刻裝置之處理參數而實施一定 之控制者有，（1 )高週波輸‘出，（2 )晶圓偏壓輸出， (3)供給氣體流量，（4)真空容器內壓力，（5)電 極冷卻水溫度及冷卻水流量，（6 )真空處理室壁面之溫 度調整水溫度及流量等。 首先爲了改善蝕刻速度之降低之有效之處理參數係可 以舉出上述項目（1) ，（2) ，（3) ，（4) ，（5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X：297公釐） -14- A^1625 A7 _ 五、發明説明（12) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) )以及（6 )，惟將上述項目（1 )之高週波輸出增大， 或提高項目（4 )之氣體壓力時電漿特性會改變而蝕刻種 會增加，因此蝕刻速度雖然可以恢復至初期値，惟其他之 蝕刻特性之蝕刻形狀及對於該蝕刻速度之底層膜或感光遮 蔽罩之蝕刻比乃有很大之變動。又項目（2 )之晶圓偏壓 輸出係在對於多晶矽閘極之鈾刻時之偏壓輸出而比較的很 大，因此如果使蝕刻速度可以恢復之程度地增加晶圓偏壓 時，對於其他處理特性之蝕刻形狀有很大的影響。再者， 項目（5 )及（6 )係如前例所述，時間常數大而不能控 制。 惟本發明人等處心積慮之硏究之結果尋覓出，在於上 述項目（3 )之方法中，做爲供給氣體種之氟化碳與氧氣 之中藉由微量的增加氧氣之流量而對於其他之處理特性幾 乎不會有影響地可以恢復蝕刻速度之事實。 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印製 所以在於控制器之抽出部中，施予濾波優先的抽出反 應器內之有關於氧氣濃度之數値資訊（檢出資訊），由而 適時精確的捕捉蝕刻速度之特性變化。又在於控制資訊生 成部中，依據此抽出之數値資訊而將氧氣濃度控制於一定 範圍地控制蝕刻參數，由而可以防止蝕刻速度之特性之變 化者。 再者，其他之方法乃，如上述設置在於蝕刻處理中可 以計測蝕刻速度之膜厚監視器（膜厚感測器），而以控制 器監視依據膜監視器所檢測出之鈾刻速度，並且藉由控制 器配合於該蝕刻速度之降低地微量增加氧氣體流量，由而 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐〉 -15- 1221625 A7 B7 五、發明説明（13) 可以防止蝕刻速度之特性之變化，長時間地維持初期特性 也。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著，說明將上述利用電漿的機器之控制裝置應用於 乾式蝕刻裝置以資加工鋁合金膜之配線之例子。在於乾式 鈾刻中，如果繼續的實施鋁合金膜晶圓之配線加工時該處 理特性之一之蝕刻形狀乃從形狀而變成具有坡度之形狀係 屬習知。 對於處理特性有所影響之因子乃可舉出： ① 從由處理而堆積於反應器（真空容器）內之反應生 成物所供給之氣體成份。 ② 由反應生成物之堆積所致之高週波放電之實效接地 面積之減少。 ③ 反應生成物所附著之電極或反應器壁面之阻抗變化 Ο ④ 由反應器各部之溫度上昇所致之氣體壓力之微妙變 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 ⑤ 由附著於載置晶圓之電極面之反應生成物之對於晶 圓偏壓之阻抗之變化。 ⑤依據環境（氣）或反應器等之溫度上昇所致之高週 波輸出之變動等等。這些因子乃得藉裝置狀態檢出部3等 檢測出。 另一方面，做爲處理參數而實施一定之控制者有，（ 1 )高週波輸出，（2 )晶圓偏壓輸出’（3 )供給氣體 流量，（4)真空容器內壓力，（5)電極冷卻水溫度及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16- 1221625 A7 B7 五、發明説明（14) 冷卻水流量，（6 )真空處理室壁面之溫度調整水溫度及 流量等。 (請先閱讀背面之注意事項存填寫本貰) 爲了改善蝕刻形狀之劣化之有效之處理參數可以舉出 上述項目（1) ，（2) ，（3) ，（4) ，（5)以及 (6 ) ° 惟增加項目（1 )之高週波輸出，或提高項目（2 ) 之晶圓偏壓輸出，即對於抗蝕刻之選擇比上有很大的影響 。又雖然增加項目（3 )之供給氣體流量而使從所附著之 反應生成物之氣體成份相對的使之與鈾刻初期同等，由而 可以防止蝕刻形狀之劣化，惟由於電漿狀態會改變，因此 對於其他之處理特性有所影響。又，項目（5 )及（6 ) 係如前例所述，時間常數大而不能控制。 惟本發明人等硏究出，上述項目（4)時，稍微降低 反應器內之壓力而對於其他處理特性幾乎不會影響地，可 以恢復蝕刻形狀之事實。這表示所滞留之蝕刻氣體中之反 應生成物之含有量對比有關係。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 所以，在於控制器之抽出部中，優先地經濾波地抽出 有關於碳成份之電漿發光強度之數値資訊（檢出資訊）， 由而適時精確的捕捉蝕刻之特性變化。又在於控制資訊生 成部中，依據此抽出之數値資訊，而將碳成份之發光強度 比控制於一定範圍地控制處理參數，由而可以防止蝕刻特 性之變化也。 又其他之方法有，於被處理物狀態檢出部4中，新設 ，在於蝕刻處理中可以計測被蝕刻之配線尺寸之寬度之尺 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） -17- 1221625 A7 B7 五、發明説明（ig) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 寸監視器（尺寸感測器），而以控制器來監視配線尺寸之 寬度。並且藉由控制器，配合於蝕刻形狀之推拔化之程度 而降低反應器內之壓力，由而可以防止蝕刻形狀之劣化， 長時間地維持初期特性。 又在於上述各例中，並非在於反應器上設置監視器， 而依據離線（off line )之計測結果而分別以程序控制 上述之控制參數，也可以長時間地維持初期特性。 如上所述，依本發明之實施例乃，在於利用電漿的機 器之程序控制中，將用於獲取控制上所必要之數値資訊之 測定機器3、 4、 13、 14、 15、 16、 17、 18 等連接於第1之通信連接環依據上述數値資訊而實施數値 運算之複數之控制器1、 7、 8、 9等連接於第2之通信 連接環，接受上述控制器所生成之控制數値資訊而實施必 要之控制之複數之控制裝置5、 6等連接於第3之通信連 接環。 經濟部智慧財4局員工消費合作社印製 由而上述控制器乃任意地取入從種種之測定機器之數 値資訊而實施並列處理，可以達成高速且高精度之運算處 理。 又，對於測定之數値資訊而實施配合於蝕刻特性之主 要之變動要因之濾波處理，而可以高精度且高效率地獲得 數値資訊。由而可以達成將電漿之愰搖抑制於最小限之高 速且高精度之電漿加工，可以提高生產性。 如上面所說明，依本實施形態時，首先抽出在於利用 電漿的機器之電漿處理之處理性能或阻礙安定性有很大影 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18- 1221625 A7 _B7_ 五、發明説明（16) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 響之處理特性，而確定使該處理特性變化之複數之處理參 數。接著選擇，並非這些處理參數中，對於處理特性有最 大之處理特性處理參數，而所抽出之處理特性以外之對於 其他處理特性之影響最少之處理參數，而將它做爲第1控 制參數，接著對於電漿處理而會阻礙其他之安定性之處理 特性而以同樣之程序而選擇處理參數，將它做爲第2之參 數。下面同樣地選擇控制所必要之特性之處理參數。再者 在於這些之處理參數之選擇上可以應用 ''田口方法"（ Taguchi method)等手法而以電腦來計算處理就可以，如 上所述控制所選擇之處理參數，由而對於阻礙電漿處理之 安定性之複數之處理特性而一面抑制互相作用一面可以控 制，由而可以長時間的維持初期之處理特性也。 再者，由於選擇對於其他處理特性儘可能不會影響之 參數來控制，所以對於歷時的變化而可以省略校驗之手續 。又不會直接控制未完全解明之縮合的電漿特性地可以抑 制電漿特性之歷時的變化者。 接著，說明本發明之第2實施例。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第2圖係表示有關於本發明之第2實施例之利用電漿 的機器之控制裝置之圖。本實施例中，將複數之控制裝置 及複數測定機器之兩方，或複數之控制裝置與複數之測定 機器之一方分散於第1，第3之通信連接環而予以配置者 〇 詳言之，在於第1實施例乃， 將利用電漿的機器之處理控制中，將用於獲取控制上 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -19- 1221625 A7 B7 五、發明説明（17) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 所必要之數値資訊之複數之測定機器3，4，1 3，1 4 ，15，16，17，18等連接於第1之通信連接環， 而依據上述數値資訊來實施數値運算之複數之控制器連接 於第2之通信連接環，接受上述控制器所生成之控制數値 資訊而實施必要之控制之複數之控制裝置5，6等連接於 第3之通信連接環地予以構成者。 第2實施例乃如第2圖所示，將測定機器3，4， 1 3，1 4，1 5，1 6，1 7，1 8 等之一部份（例如 3，4，13，14，15)連接於第1之通信連接環， 而將測定機器之剩下者（例如1 6，1 7，1 8 )連接於 第3之通信連接環。又將控制裝置之一部份例如裝置與連 接於第1之通信連接環，剩下之控制裝置例如連接於第3 之通信連接環， 在此種實施例也可以獲得與第1之實施例之同樣之效 果。再者，將測定機器分散於第1 ，第3之通信連接環， 而控制裝置之全部連接於第3之通信連接環亦可以。 下面說明本發明之第3實施例。 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 第3圖係表示有關本發明之第3實施例之利用電漿的 機器之控制裝置之圖。 本實施例中，將控制器1，7，8，9之至少一個（ 例如控制器1，7，8 )予以多重化（第3圖之例係二重 化）而連接於第2之通信連接環。由而與第1 ，第2實施 例相比較，藉由此被多重化之控制器而可以提高分散處理 能力。又在於本實施例中，如第2實施例所示，將控制裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20- 1221625 A7 ___B7 _ 五、發明説明（j 置及測定機器之兩方或控制裝置及測定機器之一方分散於 第1，第3之通信連接環而予以配置亦可以。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如上面所說明，依本發明時，可以提供相補地或有所 關連地利用測定機器所測定之數値資訊，同時得高速且高 精度之控制之利用電漿的機器之控制裝置者。 又在於處理參數間有互相作用時，亦可以提供有效之 利用電漿的機器之控制裝置也。 圖式之簡單說明 第1圖表示有關本發明之第1實施例之利用電漿的機 器之控制裝置之圖。 第2圖表示有關本發明之第2實施例之利用電漿的機 器之控制裝置之圖。 第3圖表示有關本發明之第3實施例之利用電漿的機 器之控制裝置之圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 主要元件對照表 1 裝置控制器 3 裝置狀態檢出部（電漿狀態檢出部） 4 被處理物狀態檢出部 5 能量控制裝置 6 各應用（機器）控制裝置 7 生產安定化控制器. 8 應用控制器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） -21 - 1221625 A7 B7 五、發明説明（19) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9 間歇 管 理 控 制 器 1 0 第 1 通 信 連 接 環 1 1 第 2 通 信 連 接 環 1 2 第 3 通 信 連 接 環 1 3 電 漿 生 成 裝 置 1 4 應 用 監 視 器 1 5 計 數 器 1 6 發 光分光 器 1 7 質 量 分析 器 1 8 電 漿 探 針 1 9 、2 0 通 信 線 2 1 裝 置 控 制 人 機 介 2 2 維 修 人 機 介 面 3 0 主 電 腦 9 0 間 歇 管 理 控 制 器 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22-

Claims (1)

1221625 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 · 一種利用電漿的機器之控制裝置，具備有： 互相連接之第1，第2及第3之通信連接環；及 連接於上述第1之通信連接環，以資檢測出上述利用 電漿的機器之真空處理室內之電漿之狀態之電漿狀態檢出 部；及 連接於上述第1之通信連接環，以資檢測出配置於上 述真空處理室內之被處理物之狀態之被處理物狀態檢出部 •，及 連接於上述第1之通信連接環，以資檢測出上述利用 電漿機器之應用狀態之應用檢出部；及 各個係分別連接於上述第2之通信連接環，依據以上 述電漿狀態檢出部及上述被處理物狀態檢出部及上述應用 檢出部其中之一所檢測出之檢出資訊，生成用於控制供給 於上述利用電漿的機器之能量，或控制上述利用電漿的機 器之應用之控制資訊之複數之控制器；及 連接於上述第3之通信連接環，依據上述控制資訊以 資控制供給於上述利用電漿機器之能量之能量控制裝置； 及 連接於上述第3之通信連接環，依據上述控制資訊以 資控制上述應用之應用控制裝置，爲其特徵者。 2 .如申請專利範圍第1項所述之利用電漿的機器之 控制裝置，其中 上述複數之控制器之一個乃依據上述複數之控制器中 之其他之控制器所生成之控制資訊而生成，供給於上述利 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 赚1 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -23- 1221625 經濟部替慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 用電漿機器之能量或控制上述利用電漿機器之應用之控制 資訊者。 3 .如申請專利範圍第1項所述之利用電漿的機器之 控制裝置，其中 上述複數之控制器之至少一個乃具有，自上述檢出資 訊抽出主要只對於規定之處理特性有影響之檢出資訊之抽 出部， 及依據該抽出之檢出資訊而生成爲了控制供給於上述 利用電漿機器之能量或控制上述利用電漿機器之應用之控 制資訊之控制資訊生成部者。 4 .如申請專利範圍第3項所述之利用電漿的機器之 控制裝置，其中 上述抽出部乃具有，自上述複數之控制器之其中之一 之控制資訊所生成之控制資訊中抽出主要只對於規定之處 理特性給於影響之控制資訊之濾波機能者。 5 .如申請專利範圍第3項所述之利用電漿的機器之 控制裝置，其中 上述被處理物狀態檢出部乃備有用於檢測出上述被處 理物之晶圓之處理速度之檢出器，而上述複數之控制器之 至少一個乃依據該檢測出之處理速度來控制供給於上述利 用電漿機器之能量或控制上述利用電漿機器之應用之控制 資訊者。 6 .如申請專利範圍第3項所述之利用電漿的機器之 控制裝置，其中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-24- 1221625 A8 B8 C8 D8 K、申請專利範圍 上述規定之處理特性乃上述利用電獎機器之處理性能 或對安定性有阻礙之賦予很大影響之處理特性者。 7 .如申請專利範圍第1項所述之利用電漿的機器之 控制裝置，其中 上述複數之控制器之一乃與其他之處理裝置之過程協 調地管理上述複數之控制器之剩下之控制器之動作之間歇 管理控制器者。 8 .如申請專利範圍第1項所述之利用電漿的機器之 控制裝置，其中再具備有連接於上述第2之通信連接環之 上位裝置或人機介面者。 9 . 一種利用電漿的機器之控制裝置之控制方法，主 要乃具備，互相連接之第1 ，第2及第3之通信連接環， 及連接於上述第1之通信連接環以資檢測出生成於上述利 用電漿的機器之真空處理室內之電漿之狀態之電漿狀態檢 出部，及連接於上述第1之通信連接環以資檢測出配置於 上述真空處理室內之被處理物之狀態之被處理物狀態檢出 部，及連接於上述第1之通信連接環，以資檢測出上述利 用電漿的機器之應用之狀態之應用檢出部，及各個係分別 連接於上述第2之通信連接環之複數之控制器之利用電漿 的機器之控制裝置之控制方法，其特徵爲，具備有： a )依據，上述電漿狀態檢出部及上述被處理物狀態 檢出部及上述應用檢出部中之至少一所檢出之檢出資訊而 由上述複數之控制器來生成用於控制供給於上述利用電漿 的機器之能量或控制上述利用電漿的機器之應用之用之控 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） 0—, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -25- 1221625 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 制資訊之步驟，及 b )依據上述控制資訊，而以上述複數之控制器中之 至少之一來控制供給於連接於上述第3之通信連接環之上 述利用電漿的機器之能量之能量控制裝置之第2步驟，以 及 c )依據上述控制資訊，而以上述複數之控制器中之 至少之一來控制，連接於上述第3之通信連接環之依據上 述控制資訊而控制上述應用之應用控制裝置之步驟，者。 1 〇 .如申請專利範圍第9項所述之利用電漿的機器 之控制裝置之控制方法，其中上述步驟a )乃，從上述檢 出資訊中，只抽出主要只對於規定之處理特性有所影響之 檢出資訊，依據該抽出之檢出資訊而生成用於控制供給於 上述利用電漿的機器之能量或控制上述利用電漿的機器之 應用之控制資訊者。 1 1 ·如申請專利範圍第1 〇項所述之利用電漿的機 器之控制裝置之控制方法， 其中上述規定之處理特性乃，對於上述利用電漿的機 器之安定性上之阻礙上有很大影響之處理特性者。 1 2 · —種利用電漿的機器之控制裝置，具備： 互相連接之第1，第2，及第3之通信連接環，及 連接於上述第1或第3之通信連接環，以資檢測出生 成於上述利用電漿機器之真空處理室內之電漿之狀態之電 漿狀態檢出部，及 連接於上述第1或第3之通信連接環，以資檢測出配 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -26- 1221625 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 置於上述真空處理室內之被處理物之狀態之被處理物狀態 檢出部，及 連接於上述第1或第3之通信連接環，以資檢測出上 述利用電漿的機器之應用之狀態之應用檢出部，及 各個係分別連接於上述第2之通信連接環，依據，以 上述電漿狀態檢出部及上述被處理物狀態檢出部及上述應 用狀態檢出部其中之一所檢測出之檢出資訊，以資生成用 於控制供給於上述利用電漿的機器之能量或控制利用電漿 的機器之應用之用之控制資訊之複數之控制器，及 連接於上述第1或第3之通信連接環，依據上述控制 資訊來控制供給於上述利用電漿的機器之能量之能量控制 裝置，及 連接於上述第1或第3之通信連接環，依據上述控制 資訊來控制上述應用之應用控制裝置，爲其特徵者。 1 3 · —種利用電漿的機器之控制裝置，具備： 互相連接之第1 ，第2及第3之通信連接環，及 連接於上述第1或第3之通信連接環，以資檢測出生 成於上述利用電漿的機器之真空處理室內之電漿之狀態之 電漿狀態檢出部，及 連接於上述第1或第3通信連接環以資檢測出配置於 上述真空處理室內之被處理物之狀態之被處理物狀態檢出 部，及 連接於上述第1或第3之通信連接環，以資檢測出上 述利用電漿的機器之應用之狀態之應用檢出部，及 本銀•張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 鮮· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -27- 1221625 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 各個係分別連接於第2之通信連接環，依據以上述電 漿狀態檢出部及上述被處理物狀態檢出部及上述應用檢出 部其中之一所檢出之檢出資訊而生成控制供給於上述利用 電漿的機器之能量或爲了控制上述利用電漿之應用之控制 資訊之被多重化之複數之控制器，及 連接於上述第1或第3之通信連接環，而依據上述控 制資訊來控制供給於上述利用電漿的機器之能量之能量控 制裝置，以及 連接於上述第1或第3通信連接環，依據上述控制資 訊來控制上述應用之應用控制裝置，爲其特徵者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 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（210X297公釐） -28- 第90104037號專利申請案 中文說明書修正本(含申請專利範圍） 申請曰期 90年 2月22日 案 號 90104037 類 別 Hb!L 民國93年7月2日修正p年/月 >曰修正/曼量/ A4 C4 A 1221625 口 新型 %專利説明書 中文 發明新型 名稱 英 文 姓 名 國 籍 利用電漿的機器之控制裝置 (1)西海正治 2)復並弘充 (1)日本 (2)日本 裝 發明創作 人 (1)日本國東京都千代田區九之内一丁目五番一號 新九大樓日立製作所（股）知的所有權本部内 住、居所 (2)日本國東京都千代田區九之内一丁目五番一號 新九大樓日立製作所（股）知的所有權本部内 訂 姓名⑴日立製作所股份有限公司 (名稱） 株式会社日立裂作所 線 請 中 _^_ 經濟部智^^走锜誇工消費合作社印製 國 籍 住、居所 (事務所） (1)曰本 (1)日本國東京都千代田區神田駿河台四丁目A、番 地 (1)庄山悅彥 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS > Α4現格（210Χ297公釐）