WO2013022023A1 - パーティクルモニタ方法、パーティクルモニタ装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a particle monitoring method and a particle monitoring apparatus.
- various film forming processes including insulating films and etching processes of these insulating films are performed in a vacuum processing vessel provided in a substrate processing apparatus such as a plasma processing apparatus.
- a substrate processing apparatus such as a plasma processing apparatus.
- a reduced pressure processing container for example, sputter due to plasma generated in the processing container or fine particles (particles) resulting from the product of reactive gas adhere, but these particles adhere to the substrate. If this happens, the product yield will decrease. Therefore, high cleanliness is required for the substrate processing apparatus.
- Patent Document 1 As a method for cleaning the inside of the processing container, for example, in Patent Document 1, the shock wave of the gas generated when gas is introduced into the processing container, the electromagnetic stress when a high voltage is applied, or the like is used. It has been proposed to scatter particles.
- a purge gas is supplied into the processing container, and particles released from the processing container due to the supply of the purge gas are counted by a particle monitor (patent).
- a particle monitor (patent). Reference 2).
- the particle distribution is not easy to analyze and its characteristics are very difficult to determine compared to the particle components and number, so it is difficult to determine whether or not it is abnormal. For this reason, no method has been established to properly determine the conditions of the gas to be supplied when cleaning the processing container and when to disassemble and inspect the processing container, and the cleaning of the processing container has not been optimized. Currently.
- the present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to appropriately monitor particles in a decompression processing container for processing a substrate.
- the present invention is to supply a purge gas into a decompression processing vessel for processing a substrate to give a shock wave, and then intermittently apply a high voltage to give electromagnetic stress to scatter particles.
- the particles included in the exhaust gas are counted by the counting means, and a histogram of the number of particles with respect to time is created from the counting result of the particles, and the correlation between the mode value of the number of particles and the particle counting period is expressed from the histogram.
- a first feature amount is extracted, and further, a particle counting period and the count are calculated from the histogram. It is characterized by extracting a second feature value representing the correlation between the distribution tendency of the particles between.
- the first feature value extracted from the relationship between the mode value of the number of particles and the particle counting period, and the second feature value extracted from the relationship between the distribution tendency of the particle number and the particle counting period are compared. Therefore, by comparing the first feature amount and the second feature amount, the tendency of particles during the cleaning of the decompression processing container, more specifically, the cause of particle scattering As a result, it is possible to quantitatively grasp which of the shock wave and electromagnetic stress of the purge gas is dominant. Thereby, it becomes possible to appropriately monitor the particles in the decompression processing container.
- the depressurization treatment is performed by supplying a purge gas into a depressurization processing vessel for processing a substrate to give a shock wave, and then intermittently applying a high voltage to give electromagnetic stress to scatter particles.
- a counting means counts the contained particles, creates a histogram of the number of particles with respect to time from the counting result of the particles, and from the histogram, the first representing the correlation between the mode value of the number of particles and the counting period of the particles
- the feature amount is extracted, and the parities counted in the particle counting period from the histogram are further displayed.
- a second feature value representing a correlation between the total number of particles and the number of particles in the mode value is extracted, and the first feature value and the second feature value are extracted from the substrate in the decompression processing container.
- a principal component analysis is performed for each process, and the principal features of the first feature amount and the second feature amount are obtained by performing principal component analysis using the plurality of extracted first feature amounts and the plurality of second feature amounts as variables.
- a component load amount is obtained, a principal component score is obtained for each of the first feature amount and the second feature amount based on each of the principal component load amounts, a cluster analysis is performed on each of the principal component scores, and the cluster is obtained. Based on the result of the analysis, the adhesion state of the particles in the decompression processing container is estimated.
- a purge gas is supplied into a vacuum processing vessel for processing a substrate to give a shock wave, and then a high voltage is intermittently applied to apply electromagnetic stress to scatter particles.
- a particle monitoring system for monitoring particles contained in exhaust from the decompression processing container when the inside of the decompression processing container is cleaned, and while the decompression processing container is being cleaned,
- a counting means for counting particles contained in the exhaust a computing means for creating a histogram of the number of particles with respect to time from the particle counting result, and a correlation between the mode of the number of particles and the particle counting period from the histogram Is extracted, and the particle counting period is further extracted from the histogram. It is characterized by having an extraction means for extracting a second feature value representing the correlation between the distribution tendency of the particles in the counting period.
- a purge gas is supplied into a reduced pressure processing container for processing a substrate to give a shock wave, and then a high voltage is intermittently applied to apply electromagnetic stress to scatter particles.
- a particle monitoring system for monitoring particles contained in exhaust from the decompression processing container when the inside of the decompression processing container is cleaned, and while the decompression processing container is being cleaned,
- a counting means for counting particles contained in the exhaust a computing means for creating a histogram of the number of particles with respect to time from the particle counting result, and a correlation between the mode of the number of particles and the particle counting period from the histogram Is extracted from the histogram, and the particle count period is extracted from the histogram.
- the second feature amount representing the correlation between the total number of particles counted and the number of particles in the mode value is extracted and extracted, and the plurality of the first features extracted for each substrate processing in the decompression processing container.
- estimating means for estimating the state of adhesion of particles in the decompression processing container.
- the vacuum processing container can be cleaned under appropriate conditions.
- FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a substrate processing system 10 provided with a particle monitor system 1 according to an embodiment of the present invention.
- the substrate processing system 10 in the present embodiment is a plasma processing system that performs plasma processing on the wafer W by, for example, converting the processing gas supplied into the apparatus into plasma using microwaves.
- the substrate processing system 10 includes a decompression processing container 12 provided with a susceptor 11 as a holding table for holding the wafer W.
- the decompression processing container 12 closes the opening of the main body portion 13 corresponding to the wafer W on the susceptor 11 and the opening of the main body portion 13 and is generated by the microwave generation source 14 in the decompression processing container 12, for example, 2 And a microwave supply unit 15 for supplying 45 GHz microwaves.
- the susceptor 11 includes an electrode 11a, and a power supply 11b for applying a voltage for attracting and holding the wafer W is connected to the electrode 11a.
- the power source 11b is configured to be able to alternately apply a high voltage of, for example, ⁇ 1 kV to the electrodes 11a. Therefore, particles attached to the reduced pressure processing container 12 can be scattered by intermittently applying a high voltage from the power source 11 b and generating electromagnetic stress in the reduced pressure processing container 12.
- An exhaust chamber 13 a is provided at the bottom of the main body 13 of the decompression vessel 12.
- An exhaust pipe 17 communicating with the exhaust device 16 is connected to the exhaust chamber 13a.
- the exhaust device 16 includes a dry pump 16a for roughly evacuating the inside of the decompression processing vessel 12 to a low vacuum, and a turbo pump 16b for obtaining a high vacuum when the wafer W is subjected to plasma processing.
- the turbo pump 16b includes an exhaust pipe 17 Is disposed upstream of the dry pump 16a.
- Control valves 17a for controlling and shutting off the exhaust amount in the exhaust pipe 17 are provided on the upstream side and the downstream side of the turbo pump 16b, respectively.
- the exhaust pipe 17 is connected with a bypass pipe 17b provided so as to bypass the turbo pump 16b together with the control valve 17a.
- the bypass pipe 17b is provided with a particle monitor 18 as a counting means for counting particles contained in the exhaust from the decompression processing container 12.
- a bypass valve 17c is provided on the upstream side and the downstream side of the particle monitor 18 in the bypass pipe 17b. For this reason, the exhaust system from the decompression processing container 12 can be switched between the exhaust pipe 17 and the bypass pipe 17b by operating the control valve 17a and the bypass valve 17c.
- the particle monitor 18 has a light source (not shown) that irradiates laser light into the bypass tube 17b and a light receiving element (not shown) that receives the laser light scattered by particles flowing in the bypass tube 17b and converts it into an electrical signal. )).
- the electrical signal converted by the light receiving element is input to the control device 50 described later.
- the microwave supply unit 15 is, for example, a microwave that is supported on a support member 20 provided so as to protrude inside the main body unit 13 via a seal material (not shown) such as an O-ring for ensuring airtightness.
- a metal plate 24 is disposed on the upper surface of the plate 23.
- a coaxial waveguide 25 is connected to the center of the microwave supply unit 14, and the microwave generator 14 is connected to the coaxial waveguide 25.
- the microwave transmission plate 21 and the dielectric plate 23 are made of a dielectric material such as quartz, alumina, or aluminum nitride.
- the slot plate 22 is a so-called radial line slot antenna having a plurality of slots 22a formed concentrically on the surface, made of a conductive material, for example, a thin disc of copper, aluminum, nickel or the like. Inside the plate 24, a refrigerant path 24a through which the refrigerant flows is provided.
- a gas baffle plate 26 made of, for example, quartz is disposed around the susceptor 11 in the decompression processing container 12.
- an aluminum support member 27 that supports the gas baffle plate 26 is provided.
- a gas supply port 30 for supplying gas into the reduced pressure processing container is formed on the upper inner peripheral surface of the main body 13 of the reduced pressure processing container 12.
- the gas supply ports 30 are formed at a plurality of locations along the inner peripheral surface of the decompression processing container 12.
- a gas supply pipe 32 communicating with a gas supply unit 31 installed outside the decompression processing container 12 is connected to the gas supply port 30.
- the gas supply unit 31 in the present embodiment has a rare gas supply unit 33 that supplies a rare gas for plasma generation, and a purge gas supply unit 34 that purges the inside of the decompression processing container 12 after the wafer W is processed.
- the gas supply unit 31 includes valves 33 a and 34 a and mass flow controllers 33 b and 34 b provided between the gas supply units 33 and 34 and the gas supply port 30, respectively.
- the flow rate of the gas supplied from the gas supply port 30 is controlled by the mass flow controllers 33b and 34b.
- the purge gas supply unit 34 can supply the purge gas to the decompression processing vessel 12 at a flow rate higher than the conventional purge after wafer processing, for example, a large flow rate of 70 L / min (70000 SCCM). For this reason, the purge gas is supplied at a large flow rate, the purge gas is rapidly caused to flow into the reduced pressure processing container 12, and the shock wave is applied to the reduced pressure processing container 12, whereby particles adhering to the reduced pressure processing container 12 can be scattered.
- the above-described electrode 11a, the power source 11b, and the gas supply unit 31 built in the susceptor 11 constitute the cleaning means 40 that cleans the inside of the decompression processing container 12.
- the above substrate processing system 10 is provided with a control device 50.
- the control device 50 includes a calculation unit 100 that creates a histogram based on the particle count result of the particle monitor 18, an extraction unit 101 that extracts a predetermined feature amount from the histogram, and an extraction unit 101. It has condition changing means 102 for changing the condition of cleaning by the cleaning means 40 based on the extracted feature amount.
- the particle monitor system 1 according to the present embodiment includes the above-described units 100, 101, 102 and the particle monitor 18.
- control apparatus 50 is comprised by the computer provided with CPU, memory, etc., for example, executes the program memorize
- the inside can be cleaned.
- Various programs for realizing substrate processing and substrate transport in the substrate processing system 10 are, for example, a computer-readable hard disk (HD), flexible disk (FD), compact disk (CD), magnet optical desk (MO), What is stored in the storage medium H such as a memory card and installed in the control device 50 from the storage medium H is used.
- HD computer-readable hard disk
- FD flexible disk
- CD compact disk
- MO magnet optical desk
- the number of particles per unit time counted by the particle monitor 18 is input to the calculation means 100 as an electrical signal via the control device 50.
- the computing unit 100 creates a histogram relating to the number of particles and time as shown in FIG. 3, for example, based on the input electrical signal.
- the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the number of particles.
- the extracting unit 101 analyzes the distribution tendency of the number of particles in the histogram obtained by the calculating unit 100, and extracts a first feature amount X that represents the correlation between the mode value of the number of particles and the particle counting period.
- the first feature amount X is expressed by the following equation (1), for example.
- T is the particle counting period
- t is the time of measurement
- P t is the number of particles at the time of measurement.
- the first feature amount X is a measurement time t, that is, a time when particles are observed, and is a weighted average of the number of particles observed at each measurement time t.
- the mode value shows the tendency about which time zone is distributed in the cleaning sequence described later. Note that the time obtained from the first feature amount X does not necessarily coincide with the mode value. For example, in the histogram of FIG. 3, the mode value is “20 seconds”. The obtained first feature amount X is, for example, “21.1 seconds”. Further, the discrepancy between the first feature amount X and the mode value tends to increase as the number of particles in the mode value decreases, for example. Specifically, as shown in FIG. 4, for example, in the histogram in which only the number of particles in the mode value is smaller than that in FIG. 3 and the other number of particles is the same, the value of the first feature amount X is Compared to the case shown in FIG.
- the extraction unit 101 extracts a second feature amount Y representing the correlation between the particle counting period and the particle distribution tendency in the counting period from the histogram.
- the second feature amount Y is expressed by the following equation (2).
- P t in equation (2) is the number of particles at the time of measurement, and the value of D (t) is “1” when P t is zero or more, and when particles are counted at the time of measurement t, and P t is zero. In this case, it is “0”.
- the second feature amount Y obtained from the equation (2) is a simple average of the time when the particles are observed, and in which time zone of the cleaning sequence described later, regardless of the number of particles. It shows the tendency about. Therefore, the second feature value Y obtained from the histogram shown in FIG. 3 and the histogram shown in FIG. 4 has the same value.
- the second feature amount Y obtained from FIGS. 3 and 4 is, for example, “27.3 seconds”.
- the condition changing means 102 is preliminarily inputted with a cleaning sequence in the decompression processing container 12 by the cleaning means 40 as shown in FIG.
- the cleaning sequence of FIG. 5 shows how the voltage V and the flow rate F change with the start of particle measurement by the particle monitor 18 with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing the voltage and purge gas flow rate.
- the purge gas is first supplied into the decompression container 12 15 seconds after the particle counting start by the particle monitor 18, and after 7 seconds, the power supply 11b changes the polarity to the electrode 11a in a cycle of 1 second, for example.
- a high voltage of ⁇ 1 kV is intermittently applied for 18 seconds while being inverted.
- the condition changing means 102 changes the condition of this cleaning sequence based on the first feature amount X and the second feature amount Y. The change of the cleaning sequence by the condition changing unit 102 will be described.
- the first feature amount X As described above, from the first feature amount X, a time zone in which a large amount of particles are generated can be grasped as a tendency.
- the first feature amount X is not only in the time zone when a large amount of particles are observed, but also when the number of particles in the vicinity of the mode value fluctuates as shown in FIGS. 3 and 4, for example. The value increases or decreases. Therefore, the tendency of particles scattered from the decompression processing container 12 cannot be accurately grasped only by the first feature amount X.
- the second feature amount Y the particle distribution tendency during the counting period by the particle monitor 18 can be known regardless of the number of particles.
- the first feature value X is larger than the second feature value Y, for example, particles are counted after the time period when the number of particles shows a peak value, while the first feature value X is the second feature value, for example. If it is smaller than the feature amount Y, it can be determined that particles are counted even before the time period when the number of particles shows the peak value. In addition, the larger the difference between the first feature value X and the second feature value Y, the more dominant the number of particles in the vicinity of the mode value, and vice versa. It can be determined that the ratio of the number of particles to the total is small.
- the condition changing unit 102 first obtains a difference between the first feature value X and the second feature value Y, and determines whether or not the absolute value of the difference exceeds a predetermined threshold value. It is also determined whether the value of the first feature amount X belongs to the time zone for cleaning with purge gas or the time zone for cleaning with high voltage application. As a result, the tendency of particles adhering to the inside of the decompression processing container 12, that is, the physical adsorption that is scattered by the shock wave of the purge gas is dominant, or the dust is not scattered by the purge gas because it adheres by electrostatic force. In other words, it is possible to grasp the tendency of what is scattered by electromagnetic stress to be dominant.
- the condition changing means 102 stores in advance each feature amount X, Y and the change contents of the cleaning sequence corresponding thereto. Based on the feature amounts X and Y, the supply amount of the purge gas and the number of times of applying the high voltage are changed.
- the “feature value X small” shown in FIG. 6 indicates a case where the value of the first feature value X belongs to the time zone before the start of application of the high voltage, and the “feature value X large” indicates the first feature value X. In the case where the value belongs to a time zone after the start of application of the high voltage. “Feature amount Y small” and “Feature amount Y large” are the same as in the case of feature amount X.
- the change contents of the cleaning sequence are determined as follows.
- the absolute value of the difference between each feature amount X and Y is equal to or greater than the threshold value and ⁇ feature amount X is small '', particles scattered by the purge gas are dominant, but the particles are observed other than the mode value. Both the flow rate of the purge gas and the number of times of applying the high voltage are increased from the standard time (the state of the cleaning sequence shown in FIG. 5).
- the absolute value of the difference between each feature quantity X and Y is greater than or equal to the threshold value and ⁇ feature quantity X is large '', particles scattered by the application of a high voltage are dominant. increase.
- the flow rate of the purge gas is not increased because, in general, the number of particles scattered by application of a high voltage is smaller than the number of particles scattered by the purge gas, and even if the purge gas flow rate is increased This is because it does not contribute to conversion. Therefore, in this case, the purge gas flow rate may be decreased, or the purge gas supply time may be shortened to shorten the time of the cleaning sequence itself.
- the difference between the feature amounts X and Y is smaller than the threshold value, and when the feature amount X is small and the feature amount Y is small, particles scattered by the purge gas are dominant, and particles caused by application of a high voltage Since this means that it is hardly observed, only the flow rate of the purge gas is increased from the standard time. Also in this case, the number of times of applying the high voltage may be reduced.
- the difference between each feature amount X and Y is smaller than the threshold value and “large feature amount X” and “large feature amount Y”, the particles scattered by the application of high voltage are dominant, and the particles due to the purge gas are almost observed. This means that only the high voltage is applied more than the standard time. Also in this case, the flow rate of the purge gas may be decreased or the supply time may be shortened.
- the condition of the cleaning sequence is not changed, but the conditions shown in FIG. 6 can be arbitrarily determined and are not limited to the present embodiment.
- FIG. 6 for example, eight cases are divided based on the relationship between the first feature amount X and the second feature amount Y. However, the number of cases and the contents of changes in the cleaning sequence are also arbitrarily determined. Setting is possible.
- FIG. 7 is a flowchart showing an example of main steps of the particle monitoring method.
- step S1 in FIG. 7 when the processing of the wafer W is completed and the wafer W is unloaded from the decompression processing container 12 (step S1 in FIG. 7), the control valve 17a is closed by the control device 50 and the bypass valve 17c. Is opened. Thereby, the exhaust of the decompression processing container 12 is switched to that by the bypass pipe 17b, and particle counting by the particle monitor 18 is started (step S2 in FIG. 7).
- the valve 34a provided on the downstream side of the purge gas supply unit 34 is opened 15 seconds after the start of particle counting by the particle monitor 18, and the flow rate is, for example, 70 L / min (70000 SCCM).
- Supply of the purge gas into the decompression processing container 12 is started (step S3 in FIG. 7). Due to the introduction of the purge gas, a shock wave is generated in the decompression processing container 12, and the particles physically attached in the decompression processing container 12 are scattered. The scattered particles are exhausted from the bypass pipe 17 b and counted by the particle monitor 18. The counted particles are input to the calculation means 100 via the control device 50.
- bypass valve 17c is closed and the counting by the particle monitor 18 is finished.
- control valve 17a is opened to switch the exhaust system, and the turbo pump 16b exhausts the decompression processing container 12 again (step S6 in FIG. 7).
- the particle monitoring method by the particle monitoring system 1 is executed. The particle monitoring method in the particle monitoring system 1 will be described in detail later.
- a new wafer W is carried into the decompression processing container 12 and plasma processing is performed (step S7 in FIG. 7).
- the wafer W is unloaded from the decompression processing container 12 (step S8 in FIG. 7).
- counting of particles by the particle monitor 18 is started again by switching the vacuum system (step S9 in FIG. 7), and then the inside of the decompression processing container is cleaned, and this series of steps is repeated.
- the extraction unit 101 obtains the first feature value X and the second feature value Y based on this histogram (step T2 in FIG. 7).
- condition changing means 102 changes the condition of the cleaning sequence by the cleaning means 40 based on the correlation between the first feature quantity X and the second feature quantity Y (step T3 in FIG. 7). .
- the particle monitor 18 again counts particles by switching the vacuum system. The process is started (step S9 in FIG. 7), and then the vacuum processing container is cleaned by the cleaning sequence after the change.
- the particles discharged from the decompression processing container 12 are counted and histogramd while the decompression processing container 12 is being cleaned, and the first feature amount X and the first feature amount are calculated based on the histogram. Since the characteristic amount Y of 2 is obtained, the tendency of the particles during the cleaning of the decompression processing container, that is, the particles that are scattered from the shock wave of the purge gas as the particles discharged from the decompression processing container 12 is dominant. Alternatively, it is possible to quantitatively grasp the tendency of what is scattered by electromagnetic stress. Thereby, it becomes possible to appropriately monitor the particles in the decompression processing container 12.
- condition changing means 102 can optimize the cleaning sequence, so that the inside of the decompression processing container 12 can be cleaned efficiently.
- the condition of the cleaning sequence is changed by the condition changing unit 102.
- the display means 103 for performing an input operation is provided, and the feature quantities X and Y are compared and displayed on the display means 103.
- the display unit 103 is a so-called graphical user interface including a touch panel, a monitor, a liquid crystal display, or the like.
- the conditions for applying the purge gas and the high voltage are changed with respect to the reference cleaning sequence shown in FIG. 5.
- the changed cleaning sequence is stored in the condition changing means 102.
- the change of the condition is further performed on the changed cleaning sequence, in other words, the changed cleaning sequence may be used as a reference sequence, and the cleaning sequence used as a reference may be arbitrarily set. Setting is possible.
- the third feature amount Z indicates the ratio of the number of particles in the mode value to the total amount of particles counted during the particle counting period, and by taking this value into consideration, the feature amounts X and Y It can be determined whether or not the cause of the difference in the difference is that particles are concentrated in the vicinity of the mode value. When it is determined that particles are concentrated in the vicinity of the mode value, the condition of the cleaning means 40 may be set based on the determined concentration.
- the number of particles in the mode value itself for example, if it is determined that the particles are concentrated in the vicinity of the mode value but the number of particles is small compared to the conventional case, for example, the flow rate of the purge gas And the number of times of application of high voltage may be reduced.
- the control device 110 includes a storage unit 111 that stores the feature amount obtained by the extraction unit, a storage unit, in addition to the calculation unit 100 and the extraction unit 101 described above.
- An analysis unit 112 that performs principal component analysis on the feature quantity stored in 111
- a calculation unit 113 that obtains a principal component score from the analysis result in the analysis unit 112 and the feature quantity stored in the storage unit 111
- An estimation unit 114 that estimates the adhesion state of particles in the decompression processing container 12 based on the result of cluster analysis regarding the score is provided.
- the particle monitor system includes each means 100, 101, 111, 112, 113, 114 and a particle monitor 18. Note that the control device 110 may include the display unit 103 described above.
- the extraction unit 101 in the control device 110 obtains a third feature amount Z represented by the following equation (3) instead of the above-described second feature amount Y.
- MAX (P t ) in Expression (3) is the number of particles in the mode value of the histogram.
- the third feature amount Z indicates a so-called peak ratio, which is a ratio of the number of particles in the mode value to the total amount of particles counted during the particle counting period. It is.
- the extraction unit 101 obtains the feature amounts X and Z each time the wafer processing in steps S1 to S7 shown in FIG. 7 is repeatedly executed, and the feature amounts X and Z are stored in the storage unit 111.
- the analysis unit 112 performs principal component analysis using the plurality of feature amounts X and Z accumulated in the accumulation unit 111 as variables, and obtains the principal component load amount for each of the first feature amount X and the third feature amount Z. It is done.
- the calculation means 113 obtains a principal component score for each of the feature quantities X and Z based on the principal component load quantity obtained by the analysis means 112, the first feature quantity X, and the third feature quantity Z.
- the estimation unit 114 performs cluster analysis on each principal component score obtained by the calculation unit 113 and stratifies each principal component score into a plurality of clusters. Then, the characteristics of each cluster are confirmed, and the adhesion state of the particles in the decompression processing container 12 is estimated for each cluster.
- Each means 112, 113, 114 can be configured using, for example, general-purpose numerical analysis software.
- the calculation unit 113, and the estimation unit 114 for example, in the storage unit 111, as shown in the table of FIG. A case where the respective feature amounts X and Z are stored will be described.
- the cleaning is performed in chronological order from the smallest sample number to the largest sample number, between sample numbers 12 and 13 in FIG. 9, between sample numbers 32 and 33, and between sample numbers 48 and 49. In each case, open inspection of the decompression container 12 is performed. Further, between the samples 12 and 13, some parts in the decompression processing container 12 are exchanged.
- the analysis unit 112 obtains the principal component load amount from the feature amounts X and Z of the storage unit 111.
- the first principal component load amount of the first feature amount X is “0.7342”
- the second principal component load amount is “ ⁇ 0.6790”.
- the principal component load amount of the third feature amount Z is obtained as the slope of a straight line orthogonal to the straight line obtained from each principal component load amount of the first feature amount X.
- the principal component load amounts of “0.7342” and “0.6790” are, respectively.
- the calculation unit 113 calculates the first principal component score (“PCS1” in FIG. 9) for each sample 1 to 89 from each principal component load amount and each feature amount X, Z obtained by the analysis unit 112, and Second principal component scores (“PCS2” in FIG. 9) are obtained. Then, in the calculation means 113, for example, as shown in FIG. 10, data in which the main component scores of the sample numbers 1 to 89 are plotted is created. The numbers shown in the plot of FIG. 10 correspond to the sample numbers shown in FIG.
- the estimation unit 114 performs cluster analysis on the plot data obtained by the calculation unit 113 and stratifies into a plurality of clusters as shown in FIG. In the present embodiment, it is classified into four clusters. As a result, sample numbers 1 to 12 are the first cluster, sample numbers 13 to 32 are the second cluster, sample numbers 33 to 48 are the third cluster, Sample numbers 49-89 each form a fourth cluster. In FIG. 11, “ ⁇ ” represents the first cluster, “ ⁇ ” represents the second cluster, “ ⁇ ” represents the third cluster, and “ ⁇ ” represents the fourth cluster.
- the estimation unit 114 confirms the characteristics of each cluster, and estimates the adhesion state of particles in the decompression processing container 12 for each cluster. Specifically, since both the first feature value and the third feature value Z are very large in the first cluster, particles scattered by applying a high voltage in the latter half of the cleaning sequence, or the process of FIG. It is determined that most of the particles discharged in the process of exhausting the decompression processing container 12 in S5 occupy. Thereby, it is presumed that the sample particles belonging to the first cluster are caused by, for example, dirt on the exhaust pipe 17 or each valve.
- the first feature amount X is very small, in other words, coincides with that immediately after the purge gas supply in the cleaning sequence, and the third feature amount Z is very large. It is determined that most of the particles scattered by the purge gas in the first half are occupied. Accordingly, it is presumed that the sample particles belonging to the second cluster are predominantly particles that are physically adsorbed in the decompression processing container 12. The reason why the particles tend to be different from the first cluster is presumed to be that dust was brought in from the outside of the decompression processing container due to the replacement of the parts of the decompression processing container 12 between the samples 12 and 13.
- the first feature amount X is larger than that of the second cluster, and the third feature amount Z is decreased as compared to the second cluster. Therefore, it is determined that the particles due to the high voltage application are slightly counted although the particles due to the purge gas are dominant as compared with the particles due to the high voltage application.
- the first feature amount X is larger than that of the third cluster, and the third feature amount Z is further decreased as compared with the third cluster.
- the particles are counted over the entire particle counting period, and it is determined that the particles due to the purge gas are slightly counted although the particles due to the application of the high voltage are dominant as compared with the particles due to the purge gas.
- the particles of the sample belonging to the fourth cluster are predominantly particles scattered by the application of the high voltage, and are mainly caused by the contamination of the exhaust system.
- the principal component score is obtained based on the plurality of feature amounts X and Z obtained by the extraction means 101, and the particles in the decompression processing container 12 are further obtained based on the cluster analysis regarding each principal component score. Therefore, it is possible to grasp the long-term tendency of the particles in the decompression processing container 12. Thereby, for example, each time the wafer W process is repeated a predetermined number of times, it is possible to change the sequence conditions such as increasing the number of times of high voltage application in the cleaning sequence and decreasing the purge gas supply time.
- wafer processing is performed using a dummy wafer, for example, about once a day.
- the number of particles adhering to the dummy wafer may become extremely large due to some reason.
- To determine whether it is irregular it is necessary to check the particles using the dummy wafer again. There is.
- the wafer W to be commercialized cannot be processed during that period, the throughput of the wafer W processing is reduced. In such a case, if the long-term tendency is grasped by the particle monitoring method according to the present embodiment, it is possible to determine whether or not the abnormality of the dummy wafer is irregular.
- condition change means 102 may be provided in the control device 110, and the cleaning sequence may be automatically changed based on the estimation result by the estimation means 114.
- the purge gas and high voltage application conditions are changed corresponding to the dominant particles estimated by the cluster analysis.
- the display unit 103 is provided in the control device 110 to display each principal component score after the cluster analysis, that is, the content shown in FIG. 11 on the display unit 103, and the operator can set the conditions of the cleaning sequence based on the displayed content. May be changed.
- the particle monitor 18 is provided in the bypass pipe 17b.
- the particle monitor 18 is not necessarily provided in the bypass pipe 17b as long as the number of particles from the decompression processing container 12 can be counted. It may be provided.
- the first feature amount X is obtained by the equation (1).
- the mode value itself of the histogram may be used as the first feature amount.
- the number of particles is integrated in the left-right direction of the mode value, and the ratio between the integrated value and the total number of particles measured during the counting period reaches a predetermined value. It is also possible to grasp the tendency of the particle distribution by obtaining the time until and change the condition based on the distribution tendency and the mode value.
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Abstract
減圧処理容器１２からの排気に含まれるパーティクルをモニタするパーティクルモニタ方法であって、減圧処理容器１２を清浄化している間に、減圧処理容器１２からの排気に含まれるパーティクルをパーティクルモニタ１８により計数し、パーティクルの計数結果から、時間に関するパーティクル数のヒストグラムを作成し、当該ヒストグラムから、パーティクル数の最頻値とパーティクルの計数期間との相関を表す第１の特徴量を抽出し、ヒストグラムから、パーティクルの計数期間と当該計数期間におけるパーティクルの分布傾向との相関を表す第２の特徴量を抽出する。
Description
本発明は、パーティクルモニタ方法及びパーティクルモニタ装置に関するものである。
半導体デバイスの製造においては、例えばプラズマ処理装置などの基板処理装置に設けられた減圧処理容器内で、絶縁膜をはじめとする各種成膜処理や、これら絶縁膜等のエッチング処理などが行われる。このような減圧処理容器内には、例えば処理容器内に生成されるプラズマによるスパッタや、反応性ガスによる生成物に起因する微細な粒子（パーティクル）が付着するが、このパーティクルが基板に付着してしまうと製品の歩留まりが低下してしまう。そのため、基板処理装置には高い清浄度が求められる。
処理容器内を清浄化する方法として、例えば特許文献１には、処理容器内にガスを導入する際に生じるガスの衝撃波や、高電圧を印加した際の電磁応力などを用いて処理容器内のパーティクルを飛散させることが提案されている。
また、処理容器内の清浄度を評価する方法としては、例えば処理容器内にパージガスを供給し、このパージガスの供給により処理容器から遊離したパーティクルをパーティクルモニタにより計数することが提案されている（特許文献２）。
ところで、パーティクルの計数のみではパーティクルの発生源となっている部位を特定することができず、パーティクルの発生量そのものを低減することができない。そのため、上述の基板処理装置では、通常、パーティクル発生源を特定することを目的として、基板に付着したパーティクルの成分分析や、基板上での各成分の分布状況の分析が行われている（特許文献３）。
しかしながら、基板上におけるパーティクルの分布などに基づいてパーティクルの発生源を特定するには、基板処理のプロセスや装置に関する高度な知識と経験が必要であり、作業員の熟練度により判定結果にばらつきが生じていた。
また、パーティクルの分布については、パーティクルの成分や数に比べて解析も容易ではなく、その特徴も非常に分かり難いので、異常か否かの判定も困難であった。そのため、処理容器内の清浄化に際して供給するガスの条件設定や、処理容器を分解点検する時期を適切に判断する手法は確立されておらず、処理容器の清浄化が最適化されていないのが現状である。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、基板を処理する減圧処理容器内のパーティクルを適切にモニタリングすることを目的としている。
上記目的を達成するため、本発明は、基板を処理する減圧処理容器内にパージガスを供給して衝撃波を与え、次いで高電圧を断続的に印加して電磁応力を与えることによりパーティクルを飛散させて前記減圧処理容器内を清浄化する際に、当該減圧処理容器からの排気に含まれるパーティクルをモニタするパーティクルモニタ方法であって、前記減圧処理容器を清浄化している間に、前記減圧処理容器からの排気に含まれるパーティクルを計数手段により計数し、前記パーティクルの計数結果から、時間に関するパーティクル数のヒストグラムを作成し、前記ヒストグラムから、パーティクル数の最頻値とパーティクルの計数期間との相関を表す第１の特徴量を抽出し、さらに、前記ヒストグラムから、パーティクルの計数期間と当該計数期間におけるパーティクルの分布傾向との相関を表す第２の特徴量を抽出することを特徴としている。
本発明によれば、パーティクル数の最頻値とパーティクルの計数期間との関係から抽出される第１の特徴量と、パーティクル数の分布傾向とパーティクルの計数期間との関係から抽出される第２の特徴量を求めるので、この第１の特徴量及び第２の特徴量を比較することで、減圧処理容器を清浄化している最中のパーティクルの傾向、より具体的には、パーティクルの飛散要因として、パージガスの衝撃波と電磁応力のいずれが支配的であるかを定量的に把握することがきる。これにより、減圧処理容器内のパーティクルを適切にモニタリングすることが可能となる。
別な観点による本発明は、基板を処理する減圧処理容器内にパージガスを供給して衝撃波を与え、次いで高電圧を断続的に印加して電磁応力を与えることによりパーティクルを飛散させて前記減圧処理容器内を清浄化する際に、当該減圧処理容器からの排気に含まれるパーティクルをモニタするパーティクルモニタ方法であって、前記減圧処理容器を清浄化している間に、前記減圧処理容器からの排気に含まれるパーティクルを計数手段により計数し、前記パーティクルの計数結果から、時間に関するパーティクル数のヒストグラムを作成し、前記ヒストグラムから、パーティクル数の最頻値とパーティクルの計数期間との相関を表す第１の特徴量を抽出し、さらに、前記ヒストグラムから、パーティクル計数期間において計数されたパーティクルの総数と最頻値におけるパーティクル数と相関を表す第２の特徴量を抽出し、前記第１の特徴量の抽出と前記第２の特徴量の抽出を、前記減圧処理容器内での基板処理ごとに行い、前記抽出された複数の第１の特徴量と複数の第２の特徴量を変数とする主成分分析を行って、前記第１の特徴量と前記第２の特徴量の主成分負荷量をそれぞれ求め、前記各主成分負荷量に基づいて前記第１の特徴量と前記第２の特徴量について主成分得点をそれぞれ求め、前記各主成分得点に関するクラスター分析を行い、当該クラスター分析の結果に基づいて、前記減圧処理容器内のパーティクルの付着状況を推定することを特徴としている。
また、別な観点による本発明は、基板を処理する減圧処理容器内にパージガスを供給して衝撃波を与え、次いで高電圧を断続的に印加して電磁応力を与えることによりパーティクルを飛散させて前記減圧処理容器内を清浄化する際に、当該減圧処理容器からの排気に含まれるパーティクルをモニタするパーティクルモニタシステムであって、前記減圧処理容器を清浄化している間に、前記減圧処理容器からの排気に含まれるパーティクルを計数する計数手段と、前記パーティクルの計数結果から、時間に関するパーティクル数のヒストグラムを作成する演算手段と、前記ヒストグラムから、パーティクル数の最頻値とパーティクルの計数期間との相関を表す第１の特徴量を抽出し、さらに、前記ヒストグラムから、パーティクルの計数期間と当該計数期間におけるパーティクルの分布傾向との相関を表す第２の特徴量を抽出する抽出手段と、を有することを特徴としている。
さらに、別な観点による本発明は、基板を処理する減圧処理容器内にパージガスを供給して衝撃波を与え、次いで高電圧を断続的に印加して電磁応力を与えることによりパーティクルを飛散させて前記減圧処理容器内を清浄化する際に、当該減圧処理容器からの排気に含まれるパーティクルをモニタするパーティクルモニタシステムであって、前記減圧処理容器を清浄化している間に、前記減圧処理容器からの排気に含まれるパーティクルを計数する計数手段と、前記パーティクルの計数結果から、時間に関するパーティクル数のヒストグラムを作成する演算手段と、前記ヒストグラムから、パーティクル数の最頻値とパーティクルの計数期間との相関を表す第１の特徴量を抽出し、さらに、前記ヒストグラムから、パーティクル計数期間において計数されたパーティクルの総数と最頻値におけるパーティクル数と相関を表す第２の特徴量を抽出し抽出手段と、前記減圧処理容器内での基板処理ごとに抽出した複数の前記第１の特徴量と複数の前記第２の特徴量を変数とする主成分分析を行って、前記第１の特徴量と前記第２の特徴量の主成分負荷量をそれぞれ求める分析手段と、前記各主成分負荷量に基づいて前記第１の特徴量と前記第２の特徴量について主成分得点をそれぞれ算出する算出手段と、前記各主成分得点に関するクラスター分析を行い、当該クラスター分析の結果に基づいて、前記減圧処理容器内のパーティクルの付着状況を推定する推定手段と、を有することを特徴としている。
本発明によれば、基板を処理する減圧処理容器内のパーティクルを適切にモニタリングすることができる。その結果、減圧処理容器の清浄化を適正な条件で行うことができる。
以下、本発明の実施の形態の一例について、図を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るパーティクルモニタシステム１を備えた基板処理システム１０の概略構成を示す縦断面図である。なお、本実施の形態における基板処理システム１０は、例えば装置内に供給された処理ガスをマイクロ波によりプラズマ化させ、ウェハＷに対してエッチング処理や成膜処理を行うプラズマ処理システムである。
基板処理システム１０は、ウェハＷを保持する保持台としてのサセプタ１１が設けられた減圧処理容器１２を有している。減圧処理容器１２は、サセプタ１１上のウェハＷに対応して上部が開口した本体部１３と、本体部１３の開口を塞ぎ、減圧処理容器１２内にマイクロ波発生源１４で発生させた例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を供給するマイクロ波供給部１５とを有している。
サセプタ１１には電極１１ａが内蔵され、電極１１ａにはウェハＷを吸着保持するための電圧を印加する電源１１ｂが接続されている。また、電源１１ｂは、電極１１ａに例えば±１ｋＶの高電圧を交互に印加可能に構成されている。そのため、電源１１ｂにより高電圧を断続的に印加し、減圧処理容器１２内に電磁応力を発生させることで、減圧処理容器１２内に付着するパーティクルを飛散させることができる。
減圧処理容器１２の本体部１３の底部には、排気室１３ａが設けられている。排気室１３ａには、排気装置１６に通じる排気管１７が接続されている。
排気装置１６は、減圧処理容器１２内を低真空まで粗引きするドライポンプ１６ａと、ウェハＷをプラズマ処理する際に高真空を得るためのターボポンプ１６ｂを備え、ターボポンプ１６ｂは、排気管１７におけるドライポンプ１６ａの上流側に配置されている。ターボポンプ１６ｂの上流側と下流側には、排気管１７における排気量の制御と遮断を行う制御弁１７ａがそれぞれ設けられている。また、排気管１７には、制御弁１７ａごとターボポンプ１６ｂを迂回するように設けられたバイパス管１７ｂが接続されている。
バイパス管１７ｂには、減圧処理容器１２からの排気に含まれるパーティクルを計数する計数手段としてのパーティクルモニタ１８が設けられている。バイパス管１７ｂにおけるパーティクルモニタ１８の上流側と下流側には、バイパス弁１７ｃが設けられている。このため、制御弁１７ａとバイパス弁１７ｃの操作により、減圧処理容器１２からの排気系統を排気管１７とバイパス管１７ｂとの間で切り替えることができる。
パーティクルモニタ１８は、バイパス管１７ｂ内にレーザ光を照射する光源（図示せず）と、バイパス管１７ｂ内を流れるパーティクルにより散乱されたレーザ光を受光して電気信号に変換する受光素子（図示せず）を備えている。受光素子で変換された電気信号は、後述する制御装置５０に入力される。
マイクロ波供給部１５は、例えば本体部１３の内側に突出して設けられた支持部材２０に、気密性を確保するためのＯリングなどのシール材（図示せず）を介して支持されるマイクロ波透過板２１と、マイクロ波透過板２１の上面に配置された、アンテナとして機能するスロット板２２と、スロット板２２の上面に配置された、遅波板として機能する誘電体板２３、及び誘電体板２３の上面に配置された金属性のプレート２４を有している。また、マイクロ波供給部１４の中央には、同軸導波管２５が接続され、当該同軸導波管２５にはマイクロ波発生装置１４が接続されている。マイクロ波透過板２１及び誘電体板２３は、例えば石英、アルミナ、窒化アルミニウムなどの誘電体により構成されている。また、スロット板２２は、導電性を有する材質、たとえば銅、アルミニウム、ニッケルなどの薄い円板からなり、表面に複数のスロット２２ａが同心円状に形成された、いわゆるラジアルラインスロットアンテナである。プレート２４の内部には、冷媒が流れる冷媒路２４ａが設けられている。
減圧処理容器１２内のサセプタ１１の周囲には、例えば石英からなるガスバッフル板２６が配置されている。ガスバッフル板２６の下面には、当該ガスバッフル板２６を支持する、例えばアルミニウムの支持部材２７が設けられている。
減圧処理容器１２の本体部１３の上部内周面には、減圧処理容器内にガスを供給するためのガス供給口３０が形成されている。ガス供給口３０は、例えば減圧処理容器１２の内周面に沿って複数箇所に形成されている。ガス供給口３０には、例えば減圧処理容器１２の外部に設置されたガス供給部３１に連通するガス供給管３２が接続されている。本実施の形態におけるガス供給部３１は、プラズマ生成用の希ガスを供給する希ガス供給部３３と、ウェハＷの処理後に減圧処理容器１２内をパージするパージガス供給部３４を有している。また、ガス供給部３１は、各ガス供給部３３、３４とガス供給口３０との間にそれぞれ設けられたバルブ３３ａ、３４ａ、マスフローコントローラ３３ｂ、３４ｂを備えている。ガス供給口３０から供給されるガスの流量は、マスフローコントローラ３３ｂ、３４ｂによって制御される。
パージガス供給部３４は、従来行われるウェハ処理後のパージよりも高い流量、例えば７０Ｌ／ｍｉｎ（７００００ＳＣＣＭ）の大流量で減圧処理容器１２にパージガスを供給することができる。そのため、大流量でパージガスを供給して減圧処理容器１２内に急激にパージガスを流入させ、減圧処理容器１２内に衝撃波を与えることで減圧処理容器１２内に付着するパーティクルを飛散させることができる。なお、上述の、サセプタ１１に内蔵された電極１１ａと電源１１ｂ、及びガス供給部３１により減圧処理容器１２内を清浄化する清浄化手段４０が構成される。
以上の基板処理システム１０には、制御装置５０が設けられている。制御装置５０は、例えば図２に示すようにパーティクルモニタ１８によるパーティクルの計数結果に基づいてヒストグラムを作成する演算手段１００と、ヒストグラムから所定の特徴量を抽出する抽出手段１０１と、抽出手段１０１で抽出した特徴量に基づいて清浄化手段４０による清浄化の条件を変更する条件変更手段１０２を有している。なお、本実施の形態にかかるパーティクルモニタシステム１は、上記の各手段１００、１０１、１０２とパーティクルモニタ１８により構成されている。
また、制御装置５０は、例えばＣＰＵやメモリなどを備えたコンピュータにより構成され、例えばメモリに記憶されたプログラムを実行することによって、基板処理システム１０における基板処理や清浄化手段４０による減圧処理容器１２内の清浄化などを行うことができる。なお、基板処理システム１０における基板処理や基板搬送を実現するための各種プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどの記憶媒体Ｈに記憶されていたものであって、その記憶媒体Ｈから制御装置５０にインストールされたものが用いられている。
演算手段１００には、パーティクルモニタ１８で計数された例えば単位時間ごとのパーティクル数が、電気信号として制御装置５０を介して入力される。演算手段１００では、入力された電気信号に基づいて、例えば図３に示すような、パーティクル数と時間に関するヒストグラムを作成する。図３のヒストグラムでは、横軸を時間、縦軸をパーティクル数として表している。
抽出手段１０１では、演算手段１００で求めたヒストグラムにおけるパーティクル数の分布傾向を分析し、パーティクル数の最頻値とパーティクルの計数期間との相関を表す第１の特徴量Ｘを抽出する。この、第１の特徴量Ｘは、例えば次の式（１）により表される。
式（１）のＴはパーティクルの計数期間、ｔは測定時、Ｐｔは測定時におけるパーティクル数である。
式（１）のＴはパーティクルの計数期間、ｔは測定時、Ｐｔは測定時におけるパーティクル数である。
式（１）から分かるように、第１の特徴量Ｘは測定時ｔ、即ちパーティクルが観測された時刻を、各測定時ｔにおいて観測されたパーティクル数で加重平均したものであり、パーティクル数の最頻値が、後述する清浄化シーケンスにおけるどの時間帯に分布するかについての傾向を示している。なお、第１の特徴量Ｘにより求まる時刻は最頻値と必ずしも一致するものではなく、例えば図３のヒストグラムでは、最頻値が「２０秒」であるのに対して、式（１）により求まる第１の特徴量Ｘは例えば「２１．１秒」となる。また、第１の特徴量Ｘと最頻値との不一致は、例えば最頻値におけるパーティクル数が減少するほど大きくなる傾向がある。具体的には、例えば図４に示すように、最頻値におけるパーティクル数のみが図３の場合よりも小さく、それ以外のパーティクル数は同じとなるヒストグラムでは、第１の特徴量Ｘの値は図３に示す場合と比較して大きくなる。
また、抽出手段１０１では、ヒストグラムから、パーティクルの計数期間と計数期間におけるパーティクルの分布傾向との相関を表す第２の特徴量Ｙを抽出する。第２の特徴量Ｙは、次の式（２）で表される。
式（２）のＰｔは、測定時におけるパーティクル数であり、Ｄ（ｔ）の値は、Ｐｔがゼロ以上、測定時ｔにおいてパーティクルが計数されると「１」となり、Ｐｔがゼロの場合は「０」となる。
式（２）から求まる第２の特徴量Ｙは、パーティクルを観測した時刻を単純平均したものであり、パーティクル数の多寡にかかわらず、パーティクルが後述する清浄化シーケンスのどの時間帯で観測されたかについての傾向を示すものである。そのため、図３に示すヒストグラムと図４に示すヒストグラムから求まる第２の特徴量Ｙは、同じ値となる。なお、図３及び図４から求まる第２の特徴量Ｙは、例えば「２７．３秒」である。
条件変更手段１０２には、例えば図５に示すような、清浄化手段４０による減圧処理容器１２内の清浄化シーケンスが予め入力されている。図５の清浄化シーケンスは、横軸を時間、縦軸を電圧及びパージガスの流量とし、パーティクルモニタ１８でのパーティクルの計測開始と共に電圧Ｖや流量Ｆがどのように変化するかを示している。この清浄化シーケンスでは、パーティクルモニタ１８でのパーティクルの計数開始１５秒後に先ず減圧処理容器１２内にパージガスを供給し、その７秒後に、電源１１ｂは、電極１１ａに極性を例えば１秒のサイクルで反転させながら±１ｋＶの高電圧を断続的に１８秒間印加する。
そして、条件変更手段１０２では、第１の特徴量Xと第２の特徴量Yに基づいてこの清浄化シーケンスの条件変更が行われる。条件変更手段１０２による清浄化シーケンスの変更について説明する。
既述のように、第１の特徴量Xからは、パーティクルが多量に発生する時間帯を傾向として捉えることができる。しかしながら、第１の特徴量Xは、パーティクルが多量に観測される時間帯だけでなく、例えば図３と図４に示すように、最頻値近傍におけるパーティクル数の多寡が変動することによってもその値が増減する。したがって、第１の特徴量Xだけでは、減圧処理容器１２から飛散するパーティクルの傾向を正確に把握することができない。一方、第２の特徴量Yからは、パーティクル数の多寡にかかわらず、パーティクルモニタ１８による計数期間中におけるパーティクルの分布傾向を知ることができる。そのため、例えば第１の特徴量Xが第２の特徴量Yより大きければ、例えばパーティクル数がピーク値を示す時間帯以降もパーティクルが計数され、その一方、例えば第１の特徴量Xが第２の特徴量Yより小さければ、パーティクル数がピーク値を示す時間帯以前においてもパーティクルが計数されていると判断できる。また、第１の特徴量Xと第２の特徴量Yとの差分が大きいほど、最頻値近傍におけるパーティクル数が支配的であり、その逆に、差分が小さいほど、最頻値近傍において計数されるパーティクル数の全体に占める割合が小さいと判断できる。
そのため、条件変更手段１０２では、先ず第１の特徴量Ｘと第２の特徴量Yとの差分を求め、その差分の絶対値が予め定められた閾値を越えるか否かを判定する。また、第１の特徴量Xの値が、パージガスによる清浄化の時間帯と高電圧印加による清浄化の時間帯とのいずれに属しているかについても判定する。これにより、減圧処理容器１２内に付着しているパーティクルの傾向、即ちパージガスの衝撃波により飛散する物理的な吸着によるものが支配的であるか、或いは静電気力により付着しているためパージガスでは飛散しないもの、換言すれば電磁応力により飛散するものが支配的であるのかの傾向を把握することができる。
そして、減圧処理容器１２内に付着するパーティクルの傾向に基づき、清浄化手段４０による清浄化シーケンスの条件を変更する。より具体的には、条件変更手段１０２には、例えば図６の表に示すように、各特徴量X、Yとそれに対応する清浄化シーケンスの変更内容が予め記憶されており、この表と各特徴量X、Yとに基づいて、パージガスの供給量及び高電圧の印加回数を変更する。図６に示す「特徴量X小」は、第１の特徴量Xの値が高電圧の印加開始以前の時間帯に属する場合を示し、「特徴量X大」は、第１の特徴量Xの値が高電圧の印加開始より後の時間帯に属する場合を示している。「特徴量Y小」、「特徴量Y大」についても、特徴量Xの場合と同様である。
なお本実施の形態では、以下のように清浄化シーケンスの変更内容を決定している。各特徴量X、Yの差分の絶対値が閾値以上で、且つ「特徴量X小」の場合、パージガスにより飛散するパーティクルが支配的であるものの、パーティクルは最頻値以外でも観測されるため、パージガスの流量と高電圧の印加回数を共に標準時（図５に示される清浄化シーケンスの状態）よりも増加させる。各特徴量X、Yの差分の絶対値が閾値以上で、且つ「特徴量X大」の場合、高電圧の印加により飛散するパーティクルが支配的であるため、高電圧の印加回数を標準時よりも増加させる。なお、この場合にパージガスの流量を増加させないのは、一般に、高電圧の印加により飛散するパーティクルの数は、パージガスにより飛散するパーティクルの数と比較して小さく、パージガスの流量を増加させても清浄化に寄与しないためである。そのためこの場合は、パージガスの流量を減少させるか、あるいはパージガス供給時間を短くして、清浄化シーケンスそのものの時間を短縮するようにしてもよい。
また、各特徴量X、Yの差分が閾値より小さく、且つ「特徴量X小」及び「特徴量Y小」の場合、パージガスにより飛散するパーティクルが支配的であり、高電圧の印加によるパーティクルがほとんど観測されないことを意味しているので、パージガスの流量のみ標準時よりも増加させる。この場合も、高電圧の印加回数を減少させてもよい。各特徴量X、Yの差分が閾値より小さく、且つ「特徴量X大」及び「特徴量Y大」の場合、高電圧の印加により飛散するパーティクルが支配的であり、パージガスによるパーティクルがほとんど観測されないことを意味しているので、高電圧の印加回数のみを標準時よりも増加させる。この場合も、パージガスの流量を減少させるか又は供給時間を短くしてもよい。
なお、各特徴量X、Yの差分が閾値より小さく、「特徴量X小」且つ「特徴量Y大」の場合、及び「特徴量X大」且つ「特徴量Y小」の場合は、パージガスの時間帯と高電圧の印加の時間帯をまたいでおり且つその差分が小さいため、支配的なパーティクルの判断がつきにくい。そのため、本実施の形態においては、清浄化シーケンスの条件変更は行わないこととしているが、図６に示される条件そのものついては任意に決定可能であり、本実施の形態に限定されるものではない。また、図６では、例えば第１の特徴量Xと第２の特徴量Yとの関係に基づいて８通りの場合分けを行ったが、場合の数や清浄化シーケンスの変更内容についても任意に設定が可能である。
本実施の形態にかかる基板処理システム１０は以上のように構成されており、次に、基板処理システム１０での清浄化及びそれに伴うパーティクルモニタの方法について説明する。図７は、パーティクルモニタ方法の主な工程の例を示すフローチャートである。
図７に示すように、ウェハＷの処理が終了してウェハＷが減圧処理容器１２から搬出（図７の工程Ｓ１）されると、制御装置５０により制御弁１７ａが閉じられると共に、バイパス弁１７ｃが開かれる。これにより、減圧処理容器１２の排気がバイパス管１７ｂによるものに切り替えられ、パーティクルモニタ１８によるパーティクルの計数が開始される（図７の工程Ｓ２）。
次いで、図５に示す清浄化シーケンスのとおり、パーティクルモニタ１８によるパーティクルの計数開始１５秒後にパージガス供給部３４の下流側に設けられたバルブ３４ａが開けられ、例えば７０Ｌ／ｍｉｎ（７００００ＳＣＣＭ）の流量で減圧処理容器１２内へのパージガスの供給を開始する（図７の工程Ｓ３）。このパージガスの導入により、減圧処理容器１２内に衝撃波が発生し、当該減圧処理容器１２内に物理的に付着していたパーティクルが飛散する。飛散したパーティクルはバイパス管１７ｂから排気され、パーティクルモニタ１８により計数される。計数されたパーティクルは制御装置５０を介して演算手段１００に入力される。
その後、パージガスの供給開始から７秒経過した時点で、電源１１ｂにより電極１１ａに高電圧が印加され（図７の工程Ｓ４）、電磁応力により減圧処理容器１２内のパーティクルが飛散する。飛散したパーティクルはバイパス管１７ｂから排気され、パーティクルモニタ１８により計数される。
高電圧の印加が所定の回数繰り返されると、パージガスの供給量が低減され、引き続き減圧処理容器１２からのパーティクルの排出とパーティクルモニタ１８による計数が継続される（図７の工程Ｓ５）。
その後、バイパス弁１７ｃが閉じられ、パーティクルモニタ１８による計数が終了する。それと共に制御弁１７ａが開かれることにより排気系統が切り替えられ、再びターボポンプ１６ｂにより減圧処理容器１２の排気が行われる（図７の工程Ｓ６）。また、排気の切り替えと並行して、パーティクルモニタシステム１によるパーティクルモニタ方法が実行される。このパーティクルモニタシステム１におけるパーティクルモニタ方法については、後述において詳しく説明する。
その後、減圧処理容器１２内に新たなウェハＷが搬入され、プラズマ処理が施される（図７の工程Ｓ７）。そして、このウェハＷの処理が終了すると、ウェハＷが減圧処理容器１２から搬出される（図７の工程Ｓ８）。そして、再び真空系統の切り替えによりパーティクルモニタ１８によるパーティクルの計数が開始され（図７の工程Ｓ９）、次いで減圧処理容器内の清浄化が行われ、この一連の工程が繰り返し行われる。
次に、上述したパーティクルモニタ方法について説明する。
上述のパーティクルモニタ１８によるパーティクルの計数が終了すると、演算手段１００において、例えば図３に示すようなパーティクル数の時間に関するヒストグラムが作成される（図７の工程Ｔ１）。
次いで、抽出手段１０１において、このヒストグラムに基づいて、第１の特徴量Ｘ及び第２の特徴量Ｙがそれぞれ求められる（図７の工程Ｔ２）。
その後、条件変更手段１０２では、第１の特徴量Ｘ及び第２の特徴量Ｙとの相関関係に基づいて、清浄化手段４０による清浄化シーケンスの条件が変更される（図７の工程Ｔ３）。そして、図７の工程Ｓ７におけるウェハＷの処理が終了し、ウェハＷが減圧処理容器１２から搬出されると（図７の工程Ｓ８）、再び真空系統の切り替えによりパーティクルモニタ１８によるパーティクルの計数が開始され（図７の工程Ｓ９）、次いで変更後の清浄化シーケンスにより減圧処理容器内の清浄化が行われる。
以上の実施の形態によれば、減圧処理容器１２を清浄化している間に当該減圧処理容器１２から排出されるパーティクルを計数してヒストグラム化し、このヒストグラムに基づいて第１の特徴量Ｘと第２の特徴量Ｙを求めるので、減圧処理容器を清浄化している最中のパーティクルの傾向、即ち、減圧処理容器１２から排出されるパーティクルとして、パージガスの衝撃波により飛散するものが支配的であるのか、或いは電磁応力により飛散するものが支配的であるのかの傾向を定量的に把握することができる。これにより、減圧処理容器１２内のパーティクルを適切にモニタリングすることが可能となる。
また、支配的なパーティクルの傾向を把握することにより、条件変更手段１０２において清浄化シーケンスの最適化を図ることができるので、効率よく減圧処理容器１２内を清浄化することができる。
なお、以上の実施の形態では、条件変更手段１０２により清浄化シーケンスの条件を変更したが、例えば図２に破線で示すように、制御装置５０に各種情報を表示したり、制御装置５０への入力操作をしたりする表示手段１０３設け、当該表示手段１０３に各特徴量Ｘ、Ｙを比較して表示することで、作業員がこの表示内容に基づいて清浄化シーケンスの条件を変更してもよい。なお、表示手段１０３は、例えばタッチパネル、モニタ又は液晶ディスプレイなどを備えた、いわゆるグラフィカルユーザインターフェイスである。
また、以上の実施の形態では、例えば図５に示す基準となる清浄化シーケンスに対してパージガスや高電圧印加の条件を変更したが、例えば、条件変更手段１０２で変更後の清浄化シーケンスを記憶しておき、この変更後の清浄化シーケンスに対してさらに条件の変更を行う、換言すれば、変更後の清浄化シーケンスを基準のシーケンスとしてもよく、基準に用いる清浄化シーケンスについては、任意に設定が可能である。
なお、以上の実施の形態では、第１の特徴量Ｘと第２の特徴量Ｙとの差分が小さくなる場合は、最頻値近傍において計数されるパーティクル数の全体に占める割合が小さいと説明したが、実際にはピーク近傍のみでしかパーティクルが計数されない場合も各特徴量X、Yの差分が小さくなる。ただし、通常、そのような場合は極めて希であるが、そのような場合を除外するために、第１の特徴量Ｘと第２の特徴量Ｙに加えて、後述する第３の特徴量Ｚを考慮するようにしてもよい。第３の特徴量Ｚは、パーティクルの計数期間中に計数されたパーティクルの総量に占める、最頻値におけるパーティクル数の割合を示すものであり、この値を考慮することで、特徴量Ｘ、Ｙの差分が小さくなる原因が、最頻値近傍にパーティクルが集中しているものであるか否かを判断できる。そして、最頻値近傍にパーティクルが集中していると判断された場合は、それに基づいて清浄化手段４０の条件を設定すればよい。
また、最頻値におけるパーティクル数そのものも考慮して、例えば最頻値近傍にパーティクルが集中していると判断されたにもかかわらずパーティクル数が従来と比較して少ない場合は、例えばパージガスの流量と高電圧の印加回数の双方を減少させるようにしてもよい。
以上の実施の形態では、減圧処理容器１２内のパーティクルの傾向を把握し、次回のウェハＷ処理後の清浄化の条件を例えばウェハＷの処理を行うごとに変更する場合について説明したが、次に他の実施の形態にかかるパーティクルモニタの方法として、減圧処理容器１２内のパーティクルについて長期的な傾向を把握する場合について説明する。
本実施の形態における、制御装置１１０は、例えば図８に示すように、既述の演算手段１００と抽出手段１０１のほかに、抽出手段で求めた特徴量を蓄積する蓄積手段１１１と、蓄積手段１１１に記憶された特徴量に対して主成分分析を行う分析手段１１２と、分析手段１１２での分析結果と蓄積手段１１１に記憶された特徴量から主成分得点を求める算出手段１１３と、主成分得点に関するクラスター分析の結果に基づいて減圧処理容器１２内のパーティクルの付着状況を推定する推定手段１１４を有している。本実施の形態にかかるパーティクルモニタシステムは、各手段１００、１０１、１１１、１１２、１１３、１１４とパーティクルモニタ１８により構成されている。なお、制御装置１１０は、上述の表示手段１０３を有していてもよい。
また、制御装置１１０における抽出手段１０１では、上述の第２の特徴量Ｙに代えて、次の式（３）により表される第３の特徴量Ｚが求められる。
式（３）のＭＡＸ（Ｐｔ）は、ヒストグラムの最頻値におけるパーティクル数である。
式（３）から明らかなように、第３の特徴量Ｚは、パーティクルの計数期間中に計数されたパーティクルの総量に占める、最頻値におけるパーティクル数の割合である、いわゆるピーク比を示すものである。
抽出手段１０１では、図７に示される工程Ｓ１～工程Ｓ７のウェハ処理を繰り返し実行するごとに各特徴量Ｘ、Ｚが求められ、各特徴量Ｘ、Ｚは、蓄積手段１１１に記憶される。
分析手段１１２では、蓄積手段１１１に蓄積された複数の特徴量Ｘ、Ｚを変数として主成分分析を行い、第１の特徴量Ｘと第３の特徴量Ｚのそれぞれについて主成分負荷量が求められる。
算出手段１１３では、分析手段１１２で求められた主成分負荷量と第１の特徴量Ｘと第３の特徴量Ｚに基づいて、各特徴量Ｘ、Ｚのそれぞれについて主成分得点が求められる。
推定手段１１４では、算出手段１１３で求められた各主成分得点に関するクラスター分析を実施して各主成分得点を複数のクラスターに層別化する。そして、各クラスターの特徴を確認し、各クラスターごとに減圧処理容器１２内のパーティクルの付着状況を推定する。なお、各手段１１２、１１３、１１４は、例えば汎用の数値解析ソフトを用いて構成できる。
分析手段１１２、算出手段１１３、推定手段１１４による減圧処理容器１２内のパーティクル付着状況推定の具体的な例として、例えば蓄積手段１１１に、図９の表に示すように、サンプル番号１～８９についての各特徴量Ｘ、Ｚが記憶されている場合について説明する。なお、清浄化はサンプル番号の小さいものから大きいものの順で時系列に行われており、図９のサンプル番号１２と１３の間、サンプル番号３２と３３の間及びサンプル番号４８と４９の間には、それぞれ減圧処理容器１２の開放点検が行われている。また、サンプル１２と１３の間では、減圧処理容器１２内の一部の部品交換が実施されている。
分析手段１１２では、蓄積手段１１１の各特徴量Ｘ、Ｚから主成分負荷量が求められる。なお、第１の特徴量Ｘの第１の主成分負荷量は「０．７３４２」、第２の主成分負荷量は「－０．６７９０」である。また、第３の特徴量Ｚの主成分負荷量は、第１の特徴量Ｘの各主成分負荷量から求まる直線に直交する直線の傾きとして求められ、第１の主成分負荷量と第２の主成分負荷量は、それぞれ「０．７３４２」と「０．６７９０」となる。
次に、算出手段１１３では、分析手段１１２で求めた各主成分負荷量と各特徴量Ｘ、Ｚから、各サンプル１～８９について第１の主成分得点（図９の「ＰＣＳ１」）と、第２の主成分得点（図９の「ＰＣＳ２」）がそれぞれ求められる。そして、算出手段１１３では、例えば図１０に示すように、各サンプル番号１～８９の主成分得点をプロットしたデータが作成される。なお、図１０のプロットに示す番号は、図９に示す各サンプル番号と対応している。
推定手段１１４では、算出手段１１３で求められたプロットデータに対するクラスター分析がおこなわれ、例えば図１１に示されるように、複数のクラスターに層別される。本実施の形態においては、４つのクラスターに分類され、その結果、サンプル番号１～１２は第１のクラスター、サンプル番号１３～３２は第２のクラスター、サンプル番号３３～４８は第３のクラスター、サンプル番号４９～８９は第４のクラスターをそれぞれ形成する。なお、図１１の「◇」は第１のクラスター、「□」は第２のクラスター、「△」は第３のクラスター、「○」は第４のクラスターをそれぞれ表している。
次いで、推定手段１１４では、各クラスターの特徴を確認し、各クラスターごとに減圧処理容器１２内のパーティクルの付着状況を推定する。具体的には、第１のクラスターは、第１の特徴量と第３の特徴量Ｚの値が共に非常に大きいため、清浄化シーケンス後半の高電圧印加により飛散したパーティクル、或いは図７の工程Ｓ５における減圧処理容器１２の排気の過程で排出されたパーティクルが大半を占めていると判断される。これにより、第１のクラスターに属するサンプルのパーティクルは、例えば排気管１７や各バルブの汚れに起因するものと推定される。
また、第２のクラスターでは、第１の特徴量Ｘが非常に小さく、換言すれば、清浄化シーケンスのパージガス供給直後と一致し、且つ第３の特徴量Ｚが非常に大きいため、清浄化シーケンス前半のパージガスにより飛散したパーティクルが大半を占めていると判断される。これにより、第２のクラスターに属するサンプルのパーティクルは、減圧処理容器１２内に物理的に吸着しているものが支配的であると推定される。なお、パーティクルが第１のクラスターと異なる傾向を示すのは、サンプル１２と１３の間で減圧処理容器１２の部品交換に伴い、減圧処理容器の外部から塵が持ち込まれたためと推測される。
第３のクラスターでは、第１の特徴量Ｘが第２のクラスターに比べて大きく、また、第３の特徴量Ｚが第２のクラスターに比べて減少している。したがって、パージガスによるパーティクルが高電圧印加によるパーティクルと比較して支配的であるものの、高電圧印加によるパーティクルも若干計数されていると判断される。
第４のクラスターでは、第１の特徴量Ｘが第３のクラスターよりさらに大きく、また、第３の特徴量Ｚが第３のクラスターに比べてさらに減少している。この場合、パーティクルの計数期間の全域にわたってパーティクルが計数されており、高電圧印加によるパーティクルがパージガスによるパーティクルと比較して支配的であるものの、パージガスによるパーティクルも若干計数されていると判断される。これにより、第４のクラスターに属するサンプルのパーティクルは、高電圧印加により飛散したパーティクルが支配的であり、主に排気系統の汚れに起因するものと推定される。また、クラスター分析の結果から、減圧処理容器１２内の清浄化を繰り返すごとにパーティクルが高電圧印加由来のものとなってゆくこと、及び減圧処理容器１２の開放点検の際に部品交換を行うことで、パージガス由来のパーティクルが増加することが確認された。
以上の実施の形態によれば、抽出手段１０１で求めた複数の特徴量Ｘ、Ｚに基づいて主成分得点をそれぞれ求め、さらに各主成分得点に関するクラスター分析に基づいて減圧処理容器１２内のパーティクルの付着状況を推定するので、減圧処理容器１２内のパーティクルについて長期的な傾向を把握することができる。これにより、例えばウェハＷ処理を所定の回数繰り返すごとに清浄化シーケンスにおいて高電圧印加の回数を増加させ、その一方でパージガスの供給時間を減少させるといったシーケンス条件の変更を行うことが可能となる。
なお、通常は、既述のようにウェハＷへのパーティクルの付着状況を確認したりパーティクルの成分分析をしたりするために、１日に１回程度の頻度で、例えばダミーウェハを用いてウェハ処理と清浄化が行われるが、希に、何らかの要因でダミーウェハに付着するパーティクル数が極端に多くなる場合がある。この場合、ダミーウェハのパーティクルを分析するのみでは、イレギュラーでパーティクル数が増加したのか否かを判断できないため、イレギュラーか否かを判断するには、再度ダミーウェハを用いてパーティクルの確認を行う必要がある。しかしながら、その間は製品化するウェハＷの処理を行うことができないため、ウェハＷ処理のスループットの低下を招いてしまう。かかる場合、本実施の形態にかかるパーティクルモニタ方法により長期的な傾向を把握していれば、ダミーウェハの異常がイレギュラーなものであるか否かを判断することも可能となる。
なお、以上の実施の形態においても、制御装置１１０に条件変更手段１０２を設け、推定手段１１４による推定結果に基づいて、自動的に清浄化シーケンスを変更するようにしてもよい。かかる場合、図６に示す表の内容とは独立して、クラスター分析で推定された支配的なパーティクルに対応してパージガスや高電圧印加の条件が変更される。
また、制御装置１１０に表示手段１０３を設け、クラスター分析後の各主成分得点、即ち図１１に示す内容を当該表示手段１０３に表示し、この表示内容に基づいて作業員が清浄化シーケンスの条件を変更するようにしてもよい。
なお、以上の実施の形態では、パーティクルモニタ１８は、バイパス管１７ｂに設けていたが、減圧処理容器１２からのパーティクル数を計数できれば、必ずしもバイパス管１７ｂに設ける必要はなく、例えば排気室１３ａに設けてもよい。
また、以上の実施の形態では、第１の特徴量Ｘは式（１）により求めたが、例えば第１の特徴量としてヒストグラムの最頻値そのものを用いてもよい。また、清浄化シーケンスの条件を変更するにあたっては、例えば最頻値の左右方向にパーティクル数の積分を行い、積分値と計数期間中に計測されたパーティクルの総数との比が所定の値に達するまでの時間を求めることでパーティクルの分布の傾向を把握し、この分布傾向と最頻値とに基づいて条件変更を行うようにしてもよい。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。平行平板型のプラズマ装置や、他のマイクロ波プラズマ装置、例えば、ＥＣＲプラズマ装置、表面波プラズマ装置などに適用可能である。また、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
１ パーティクルモニタシステム
１０ 基板処理装置
１１ サセプタ
１２ 減圧処理容器
１３ 本体部
１３ａ 排気室
１４ マイクロ波発生源
１５ マイクロ波供給部
１６ 排気装置
１７ 排気管
１８ パーティクルモニタ
２０ 支持部材
２１ マイクロ波透過板
２２ スロット板
２３ 誘電体板
２４ プレート
２５ 同軸導波管
２６ ガスバッフル板
２７ 支持部材
３０ ガス供給口
３１ ガス供給部
３２ ガス供給管
３３ 希ガス供給部
３４ パージガス供給部
５０ 制御装置
１００ 演算手段
１０１ 抽出手段
１０２ 条件変更手段
１０３ 表示手段
１１０ 制御装置
１１１ 蓄積手段
１１２ 分析手段
１１３ 算出手段
１１４ 推定手段
Ｗ ウェハ
１０ 基板処理装置
１１ サセプタ
１２ 減圧処理容器
１３ 本体部
１３ａ 排気室
１４ マイクロ波発生源
１５ マイクロ波供給部
１６ 排気装置
１７ 排気管
１８ パーティクルモニタ
２０ 支持部材
２１ マイクロ波透過板
２２ スロット板
２３ 誘電体板
２４ プレート
２５ 同軸導波管
２６ ガスバッフル板
２７ 支持部材
３０ ガス供給口
３１ ガス供給部
３２ ガス供給管
３３ 希ガス供給部
３４ パージガス供給部
５０ 制御装置
１００ 演算手段
１０１ 抽出手段
１０２ 条件変更手段
１０３ 表示手段
１１０ 制御装置
１１１ 蓄積手段
１１２ 分析手段
１１３ 算出手段
１１４ 推定手段
Ｗ ウェハ
Claims (16)
- 基板を処理する減圧処理容器内にパージガスを供給して衝撃波を与え、次いで高電圧を断続的に印加して電磁応力を与えることによりパーティクルを飛散させて前記減圧処理容器内を清浄化する際に、当該減圧処理容器からの排気に含まれるパーティクルをモニタするパーティクルモニタ方法であって、
前記減圧処理容器を清浄化している間に、前記減圧処理容器からの排気に含まれるパーティクルを計数手段により計数し、
前記パーティクルの計数結果から、時間に関するパーティクル数のヒストグラムを作成し、
前記ヒストグラムから、パーティクル数の最頻値とパーティクルの計数期間との相関を表す第１の特徴量を抽出し、
さらに、前記ヒストグラムから、パーティクルの計数期間と当該計数期間におけるパーティクルの分布傾向との相関を表す第２の特徴量を抽出することを特徴とする、パーティクルモニタ方法。 - 前記第１の特徴量は、
で示される式により求められ、
前記第２の特徴量は、
で示される式により求められることを特徴とする、請求項１に記載のパーティクルモニタ方法。
Ｘ：第１の特徴量
Ｔ：パーティクルの計数期間
ｔ：測定時
Ｐｔ：測定時におけるパーティクル数
Ｙ：第２の特徴量 - 前記第１の特徴量と前記第２の特徴量との差分を求め、当該差分と予め定められた閾値との関係と、前記第１の特徴量と、前記第２の特徴量との相関関係に基づいて、前記減圧処理容器内の清浄化の条件を変更することを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載のパーティクルモニタ方法。
- 前記処理容器内の清浄化の条件は、少なくとも前記パージガスの供給条件又は前記断続的な高電圧印加の条件であることを特徴とする、請求項３に記載のパーティクルモニタ方法。
- 前記抽出された第１の特徴量と第２の特徴量を、表示手段に比較して表示することを特徴とする、請求項１～４のいずれかに記載のパーティクルモニタ方法。
- 基板を処理する減圧処理容器内にパージガスを供給して衝撃波を与え、次いで高電圧を断続的に印加して電磁応力を与えることによりパーティクルを飛散させて前記減圧処理容器内を清浄化する際に、当該減圧処理容器からの排気に含まれるパーティクルをモニタするパーティクルモニタ方法であって、
前記減圧処理容器を清浄化している間に、前記減圧処理容器からの排気に含まれるパーティクルを計数手段により計数し、
前記パーティクルの計数結果から、時間に関するパーティクル数のヒストグラムを作成し、
前記ヒストグラムから、パーティクル数の最頻値とパーティクルの計数期間との相関を表す第１の特徴量を抽出し、
さらに、前記ヒストグラムから、パーティクル計数期間において計数されたパーティクルの総数と最頻値におけるパーティクル数と相関を表す第２の特徴量を抽出し、
前記第１の特徴量の抽出と前記第２の特徴量の抽出を、前記減圧処理容器内での基板処理ごとに行い、
前記抽出された複数の第１の特徴量と複数の第２の特徴量を変数とする主成分分析を行って、前記第１の特徴量と前記第２の特徴量の主成分負荷量をそれぞれ求め、
前記各主成分負荷量に基づいて前記第１の特徴量と前記第２の特徴量について主成分得点をそれぞれ求め、
前記各主成分得点に関するクラスター分析を行い、当該クラスター分析の結果に基づいて、前記減圧処理容器内のパーティクルの付着状況を推定することを特徴とする、パーティクルモニタ方法。 - 前記第１の特徴量は、
で示される式により求められ、
前記第２の特徴量は、
で示される式により求められることを特徴とする、請求項６に記載のパーティクルモニタ方法。
Ｘ：第１の特徴量
Ｔ：パーティクルの計数期間
ｔ：測定時
Ｐｔ：測定時におけるパーティクル数
Ｚ：第２の特徴量
ＭＡＸ（Ｐｔ）：最頻値におけるパーティクル数 - 前記クラスター分析後の主成分得点を、表示手段にプロットして表示することを特徴とする、請求項６又は７のいずれかに記載のパーティクルモニタ方法。
- 基板を処理する減圧処理容器内にパージガスを供給して衝撃波を与え、次いで高電圧を断続的に印加して電磁応力を与えることによりパーティクルを飛散させて前記減圧処理容器内を清浄化する際に、当該減圧処理容器からの排気に含まれるパーティクルをモニタするパーティクルモニタシステムであって、
前記減圧処理容器を清浄化している間に、前記減圧処理容器からの排気に含まれるパーティクルを計数する計数手段と、
前記パーティクルの計数結果から、時間に関するパーティクル数のヒストグラムを作成する演算手段と、
前記ヒストグラムから、パーティクル数の最頻値とパーティクルの計数期間との相関を表す第１の特徴量を抽出し、さらに、前記ヒストグラムから、パーティクルの計数期間と当該計数期間におけるパーティクルの分布傾向との相関を表す第２の特徴量を抽出する抽出手段と、を有することを特徴とする、パーティクルモニタシステム。 - 前記第１の特徴量は、
で示される式により求められ、
前記第２の特徴量は、
で示される式により求められることを特徴とする、請求項９に記載のパーティクルモニタシステム。
Ｘ：第１の特徴量
Ｔ：パーティクルの計数期間
ｔ：測定時
Ｐｔ：測定時におけるパーティクル数
Ｙ：第２の特徴量 - 前記第１の特徴量と前記第２の特徴量との差分を求め、当該差分と予め定められた閾値との関係と、前記第１の特徴量と、前記第２の特徴量との相関関係に基づいて、前記減圧処理容器内の清浄化の条件を変更する条件変更手段を有することを特徴とする、請求項９または１０のいずれかに記載のパーティクルモニタシステム。
- 前記処理容器内の清浄化の条件は、少なくとも前記パージガスの供給条件又は前記断続的な高電圧印加の条件であることを特徴とする、請求項１１に記載のパーティクルモニタシステム。
- 前記抽出された第１の特徴量と第２の特徴量を、比較して表示する表示手段を有することを特徴とする、請求項９～１２のいずれかに記載のパーティクルモニタシステム。
- 基板を処理する減圧処理容器内にパージガスを供給して衝撃波を与え、次いで高電圧を断続的に印加して電磁応力を与えることによりパーティクルを飛散させて前記減圧処理容器内を清浄化する際に、当該減圧処理容器からの排気に含まれるパーティクルをモニタするパーティクルモニタシステムであって、
前記減圧処理容器を清浄化している間に、前記減圧処理容器からの排気に含まれるパーティクルを計数する計数手段と、
前記パーティクルの計数結果から、時間に関するパーティクル数のヒストグラムを作成する演算手段と、
前記ヒストグラムから、パーティクル数の最頻値とパーティクルの計数期間との相関を表す第１の特徴量を抽出し、さらに、前記ヒストグラムから、パーティクル計数期間において計数されたパーティクルの総数と最頻値におけるパーティクル数と相関を表す第２の特徴量を抽出し抽出手段と、
前記減圧処理容器内での基板処理ごとに抽出した複数の前記第１の特徴量と複数の前記第２の特徴量を変数とする主成分分析を行って、前記第１の特徴量と前記第２の特徴量の主成分負荷量をそれぞれ求める分析手段と、
前記各主成分負荷量に基づいて前記第１の特徴量と前記第２の特徴量について主成分得点をそれぞれ算出する算出手段と、
前記各主成分得点に関するクラスター分析を行い、当該クラスター分析の結果に基づいて、前記減圧処理容器内のパーティクルの付着状況を推定する推定手段と、を有することを特徴とする、パーティクルモニタシステム。 - 前記第１の特徴量は、
で示される式により求められ、
前記第２の特徴量は、
で示される式により求められることを特徴とする、請求項１４に記載のパーティクルモニタ方法。
Ｘ：第１の特徴量
Ｔ：パーティクルの計数期間
ｔ：測定時
Ｐｔ：測定時におけるパーティクル数
Ｚ：第２の特徴量
ＭＡＸ（Ｐｔ）：最頻値 - 前記クラスター分析後の主成分得点をプロットして表示する表示手段を有することを特徴とする、請求項１４又は１５のいずれかに記載のパーティクルモニタシステム。
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