等离子体处理装置、计算方法和记录介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种求出消耗部件的消耗度的等离子体处理装置、计算方法和记录介质。在载置台设置有能够调整载置会由于等离子体处理而被消耗的消耗部件的载置面的温度的加热器。加热器控制部控制向加热器供给的供给电力，以使加热器成为所设定的设定温度。在通过加热器控制部控制向加热器供给的供给电力以使加热器的温度固定后，测量部测量没有进行等离子体点火的未点火状态和进行等离子体点火后向加热器供给的供给电力下降的过渡状态下的供给电力。参数计算部使用由测量部测量出的未点火状态和过渡状态下的供给电力，对参数包括消耗部件的厚度的、计算过渡状态下的供给电力的计算模型进行拟合，来计算消耗部件的厚度。

Plasma treatment device, calculation method and recording medium

【技术实现步骤摘要】
等离子体处理装置、计算方法和记录介质
本公开涉及一种等离子体处理装置、计算方法和记录介质。
技术介绍
在专利文献1中提出了一种以下的技术：在腔室的上部配设环状的线圈，对线圈通电来产生磁场，使形成于半导体晶圆和聚焦环的上部的等离子体鞘的界面平坦化。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-2015558号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本公开提供一种能够求出消耗部件的消耗度的技术。用于解决问题的方案基于本公开的一个方式的等离子体处理装置具有载置台、加热器控制部、测量部以及参数计算部。在载置台设置有加热器，所述加热器能够调整载置会由于等离子体处理而被消耗的消耗部件的载置面的温度。加热器控制部控制向加热器供给的供给电力，以使加热器成为所设定的设定温度。在通过加热器控制部控制向加热器供给的供给电力以使加热器的温度固定后，测量部测量没有进行等离子体点火的未点火状态和进行等离子体点火后向加热器供给的供给电力下降的过渡状态下的供给电力。参数计算部使用由测量部测量出的未点火状态和过渡状态下的供给电力，对参数包括消耗部件的厚度的、计算过渡状态下的供给电力的计算模型进行拟合，来计算消耗部件的厚度。专利技术的效果根据本公开，能够求出消耗部件的消耗度。附图说明图1是表示第一实施方式所涉及的等离子体处理装置的概要性结构的一例的截面图。图2是表示第一实施方式所涉及的载置台的俯视图。图3是表示第一实施方式所涉及的控制等离子体处理装置的控制部的概要性结构的框图。图4是示意性地表示对聚焦环的温度产生影响的能量流动的图。图5是示意性地表示消耗前的聚焦环的情况下的能量流动的图。图6是示意性地表示消耗后的聚焦环的情况下的能量流动的图。图7是表示聚焦环的温度和向加热器供给的供给电力的变化的一例的图。图8是表示第一实施方式所涉及的判定处理的流程的一例的流程图。图9是表示第二实施方式所涉及的等离子体处理装置的概要性结构的一例的截面图。图10是表示第二实施方式所涉及的控制等离子体处理装置的控制部的概要性结构的一例的框图。图11是示意性地表示等离子体鞘的状态的一例的图。图12A是表示磁场强度与等离子体的电子密度的关系的一例的曲线图。图12B是表示磁场强度与等离子体鞘的厚度的关系的一例的曲线图。图13是表示第二实施方式所涉及的判定处理的流程的一例的流程图。图14是表示第三实施方式所涉及的等离子体处理装置的概要性结构的一例的截面图。图15是表示第四实施方式所涉及的等离子体处理装置的概要性结构的一例的截面图。图16是表示第五实施方式所涉及的等离子体处理装置的概要性结构的一例的截面图。图17是表示第五实施方式所涉及的第一载置台和第二载置台的主要部分结构的概要截面图。图18是说明使第二载置台上升的流程的一例的图。图19是表示其它实施方式所涉及的载置台的俯视图。具体实施方式下面参照附图来详细地说明本申请公开的等离子体处理装置、计算方法和计算程序的实施方式。在本公开中，作为等离子体处理装置的具体例，以进行等离子体蚀刻的装置为例来详细地进行说明。此外，并不通过本实施方式限定公开的等离子体处理装置、计算方法和计算程序。另外，已知一种使用等离子体对半导体晶圆(以下称作“晶圆”。)进行蚀刻处理的等离子体处理装置。等离子体处理装置在晶圆的周围设置聚焦环。等离子体处理装置通过在晶圆的周围具有聚焦环来使晶圆周边的等离子体状态均匀，因此能够使晶圆整面的蚀刻特性均匀化。但是，聚焦环由于蚀刻被消耗而厚度变薄。伴随聚焦环的消耗，等离子体处理装置的晶圆外周的蚀刻特性恶化。因此，在等离子体处理装置中，需要定期地更换聚焦环。在以往，在等离子体处理装置中，根据处理过的晶圆的个数等过去的实绩来决定更换时期，或定期地对用于监视外周的蚀刻特性的晶圆进行处理并判断是否应该更换聚焦环。但是，等离子体处理装置有时进行不同的工艺制程的处理。因此，等离子体处理装置必须使用使过去的实绩具有某程度余量的更换时期，导致等离子体处理装置的生产性下降。另外，定期地对用于监视的晶圆进行处理也会使等离子体处理装置的生产性下降。此外，以聚焦环的消耗为例说明了问题，但在全部的会由于等离子体处理而被消耗的消耗部件中会发生同样的问题。因此，期待一种在等离子体处理装置中求出由于等离子体处理而被消耗的消耗部件的消耗度的技术。(第一实施方式)[等离子体处理装置的结构]首先，对实施方式所涉及的等离子体处理装置10的结构进行说明。图1是表示第一实施方式所涉及的等离子体处理装置的概要性结构的一例的截面图。图1所示的等离子体处理装置10为电容耦合型平行平板等离子体蚀刻装置。等离子体处理装置10具备大致圆筒状的处理容器12。处理容器12例如由铝构成。另外，处理容器12的表面被实施阳极氧化处理。在处理容器12内设置有载置台16。载置台16具有静电卡盘18和基台20。静电卡盘18的上表面被设为载置作为等离子体处理对象的被处理体的载置面。在本实施方式中，将晶圆W作为被处理体载置于静电卡盘18的上表面。基台20具有大致圆盘形状，其主要部分例如由铝之类的导电性的金属构成。基台20构成下部电极。基台20被支承部14支承。支承部14为从处理容器12的底部延伸的圆筒状的构件。基台20经由匹配器MU1与第一高频电源HFS电连接。第一高频电源HFS为产生等离子体生成用的高频电力的电源，产生27MHz～100MHz的频率，在一例中为40MHz的高频电力。由此，在基台20正上方生成等离子体。匹配器MU1具有用于使第一高频电源HFS的输出阻抗与负载侧(基台20侧)的输入阻抗匹配的电路。另外，基台20经由匹配器MU2与第二高频电源LFS电连接。第二高频电源LFS产生用于向晶圆W吸引离子的高频电力(高频偏置电力)，将该高频偏置电力供给至基台20。由此，在基台20产生偏置电位。高频偏置电力的频率为400kHz～13.56MHz的范围内的频率，在一例中为3MHz。匹配器MU2具有用于使第二高频电源LFS的输出阻抗与负载侧(基台20侧)的输入阻抗匹配的电路。在基台20上设置有静电卡盘18。静电卡盘18利用库仑力等静电力吸附晶圆W，并保持该晶圆W。静电卡盘18在陶瓷制的主体部内设置有静电吸附用的电极E1。电极E1经由开关SW1与直流电源22电连接。保持晶圆W的吸附力依赖于从直流电源22施加的直流电压的值。在载置台16载置会由于等离子体处理而被消耗的消耗部件。例如，作为消耗部件，在载置台16的静电卡盘18上的晶圆W的周围配置聚焦环FR。设置有聚焦环FR以使等离子体处理的均匀性提高。聚焦环FR由根据应该执行的等离子体处理而适当选择的材料构成。例如，聚焦环FR由硅或石英构成。在基台20的内部形成有制冷剂流路24。从设置于处理容器12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种等离子体处理装置，具有：/n载置台，在该载置台设置有加热器，所述加热器能够调整载置会由于等离子体处理而被消耗的消耗部件的载置面的温度；/n加热器控制部，其控制向所述加热器供给的供给电力，以使所述加热器成为所设定的设定温度；/n测量部，在通过所述加热器控制部控制向所述加热器供给的供给电力以使所述加热器的温度固定后，该测量部测量没有进行等离子体点火的未点火状态和进行等离子体点火后向所述加热器供给的供给电力下降的过渡状态下的供给电力；以及/n参数计算部，其使用由所述测量部测量出的未点火状态和过渡状态下的供给电力，对参数包括所述消耗部件的厚度的、计算所述过渡状态下的供给电力的计算模型进行拟合，来计算所述消耗部件的厚度。/n

【技术特征摘要】
20181130 JP 2018-224397;20190529 JP 2019-1005161.一种等离子体处理装置，具有：
载置台，在该载置台设置有加热器，所述加热器能够调整载置会由于等离子体处理而被消耗的消耗部件的载置面的温度；
加热器控制部，其控制向所述加热器供给的供给电力，以使所述加热器成为所设定的设定温度；
测量部，在通过所述加热器控制部控制向所述加热器供给的供给电力以使所述加热器的温度固定后，该测量部测量没有进行等离子体点火的未点火状态和进行等离子体点火后向所述加热器供给的供给电力下降的过渡状态下的供给电力；以及
参数计算部，其使用由所述测量部测量出的未点火状态和过渡状态下的供给电力，对参数包括所述消耗部件的厚度的、计算所述过渡状态下的供给电力的计算模型进行拟合，来计算所述消耗部件的厚度。


2.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，
所述载置台按将所述载置面分割所得到的每个区域单独地设置所述加热器，
所述加热器控制部针对每个所述加热器控制供给电力，以使按每个所述区域设置的所述加热器成为针对每个所述区域设定的设定温度，
在通过所述加热器控制部针对每个所述加热器控制供给电力以使每个所述加热器的温度固定后，所述测量部针对每个所述加热器测量所述未点火状态和所述过渡状态下的供给电力，
所述参数计算部针对每个所述加热器，使用由所述测量部测量出的未点火状态和过渡状态下的供给电力对所述计算模型进行拟合，来针对每个所述加热器计算所述消耗部件的厚度。


3.根据权利要求1或2所述的等离子体处理装置，其特征在于，
所述测量部以规定的循环测量所述未点火状态和所述过渡状态下的供给电力，
所述参数计算部针对每个所述规定的循环，使用测量出的未点火状态和过渡状态下的供给电力来分别计算所述消耗部件的厚度，
所述等离子体处理装置还具有警报部，所述警报部基于由所述参数计算部计算出的所述消耗部件的厚度的变化来进行警报。


4.根据权利要求1至3中的任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于，
将所述消耗部件设为聚焦环，
所述聚焦环在所述载置台上配置于被设为等离子体处理的对象的被处理体的周围，
所述等离子体处理装置还具有等离子体控制部，所述等离子体控制部基于由所述参数计算部计算出的所述聚焦环的厚度来控制等离子体处理，以使形成于所述被处理体的上部的等离子体鞘的界面的高度与形成于所述聚焦环的上部的等离子体鞘的界面的高度之差处于规定范围内。


5.根据权利要求4所述的等离子体处理装置，其特征在于，
还具有与所述被处理体和所述聚焦环中的至少一方并排地配置的至少一个电磁体，
所述等离子体控制部基于所述聚焦环的厚度来控制向所述电磁体供给的电力，从而控制所述电磁体的磁力，以使形成于所述被处理体的上部的等离子体鞘的界面的高度与形成于所述聚焦环的上部的等离子体鞘的界面的高度之差处于规定范围内。


6.根据权利要求4所述的等离子体处理装置，其特征在于，
还具有电极，所述电极设置于载置所述聚焦...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈信介，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP