等离子体处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种等离子体处理装置，其特征在于，包括：检测反映使用高频功率处理被处理体时的等离子体状态的等离子体反映参数的单元；设定控制所述等离子体状态用的多个控制参数的单元；存储根据所述等离子体反映参数预测所述多个控制参数和／或多个装置状态参数的模式的单元；使用所述模式，通过将处理被处理体时所得到的所述等离子体反映参数应用于所述模式而预测出处理时的各控制参数和／或各装置状态参数的单元。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及等离子体处理装置的监视方法和等离子体处理装置。
技术介绍
在半导体制造工序中使用了各种处理装置。在半导体晶片和玻璃基板等的被处理体的成膜工序和蚀刻工序中广泛使用了等离子体处理装置等处理装置。各种处理装置分别对被处理体具有固有的处理特性。因此，通过监视每个装置的处理特性或预测处理特性等来进行晶片的最佳处理。例如，在特开平6-132251号公报中提出了等离子体蚀刻装置的蚀刻监视。在这种情况下，提前调查蚀刻的处理结果(均匀性、尺寸精度、形状、与基底膜的选择性等)、等离子体的分光分析结果和处理条件(压力、气体流量、偏压等)的改变状况等的关系，并将其存储为数据库。由此，可间接监视处理结果，而不直接检查晶片。在所监视的处理结果相对检查条件为不合格的情况下，将该信息送到蚀刻装置后修正处理条件，或在中止处理的同时，将该内容向管理者通报。另外，在特开平10-125660号公报中提出了等离子体装置的处理监视方法。这时，在处理前，使用试用晶片生成与反映等离子体状态的电信号和室内的等离子体状态(处理特性)相关联的模式，并将实际处理晶片时所得到的电信号的检测值代入模式，而预测、诊断实际的等离子体状态。另外，在特开平11-87323号公报中提出了使用半导体晶片处理系统的多个参数来监视处理的方法和装置。这时，分析多个处理参数，并使这些参数在统计上相关，而检测出处理特性和系统特性的变化。作为多个处理参数，使用发光、环境参数(反应腔室内的压力和温度等)、RF功率参数(反射功率、调谐电压等)、系统参数(特定的系统结构和控制电压)。任何一个公报中所记载的技术都是使处理条件的改变等和晶片的处理结果在统计上相关，检查处理结果的好坏、预测等离子体状态或间接把握蚀刻的终点等的处理特性和腔室内的污染等的系统特性变化的技术。在这些技术中，不能直接监视与晶片的处理直接相关的腔室内气体压力及处理气体流量等的可控制的各种控制参数和与装置状态相关的高频功率电压等的各种装置状态参数的随时间改变的值。假定在这些参数的其中之一中存在除正常值之外的异常值，不能个别把握该异常，进而不能直接获知处理时装置的运转状态。另外，存在不能特定控制参数和装置状态参数的其中哪一个的参数发生了异常，且查明其原因需要时间的问题。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题而做出，其目的是提供一种等离子体处理装置、等离子体处理装置的监视方法和等离子体处理方法，可在直接实时监视各控制参数和/或各装置状态参数的变化的同时，可特定在哪一个控制参数和/或装置状态参数中发生了变化。本专利技术提供了一种等离子体处理装置，其特征在于，包括检测使用高频功率反映处理被处理体时的等离子体状态的等离子体反映参数的单元；设定控制上述等离子体状态用的多个控制参数的单元；存储根据上述等离子体反映参数，预测上述多个控制参数和/或多个装置状态参数的模式的单元；使用上述模式，通过将处理被处理体时所得到的上述等离子体反映参数应用于上述模式而预测出处理时的各控制参数和/或各装置状态参数的单元。根据本专利技术，可在直接实时监视各控制参数和/或各装置状态参数的变化的同时，可特定在哪一个控制参数和/或装置状态参数中发生了变化。优选，还包括观测各控制参数和/或各装置状态参数的单元；比较由上述预测单元预测的各控制参数和/或各装置状态参数与由上述观测单元观测的各控制参数和/或各装置状态参数的单元。更优选，将报知异常的单元连接到上述比较单元。此外，优选，还包括用于求出上述模式的多变量分析单元。例如，上述多变量分析单元具有使用部分最小二乘法的单元。此外，优选，上述等离子体反映参数是基于由上述高频功率产生的等离子体的电子数据和/或光学数据。或者，本专利技术提供了一种监视等离子体处理装置的方法，该等离子体处理装置包括检测使用高频功率反映处理被处理体时的等离子体状态的等离子体反映参数的单元；设定控制上述等离子体状态用的多个控制参数的单元；存储根据上述等离子体反映参数，预测上述多个控制参数和/或多个装置状态参数的模式的单元；使用上述模式，通过将处理被处理体时所得到的上述等离子体反映参数应用于上述模式而预测出处理时的各控制参数和/或各装置状态参数的单元，其特征在于，包括下列工序检测使用高频功率处理被处理体时的等离子体反映参数的工序；将上述等离子体反映参数应用于上述模式而预测出处理时的各控制参数和/或各装置状态参数的工序。此外，优选，上述等离子体处理装置包括观测各控制参数和/或各装置状态参数的单元，还包括工序观测各控制参数和/或各装置状态参数的工序；比较所预测的各控制参数和/或各装置状态参数与所观测的各控制参数和/或各装置状态参数的工序。更优选，根据上述比较工序的结果而报知异常的工序。或者，本专利技术提供了一种使用等离子体处理装置来等离子体处理被处理体的方法，上述等离子体处理装置包括检测使用高频功率反映处理被处理体时的等离子体状态的等离子体反映参数的单元；设定控制上述等离子体状态用的多个控制参数的单元；存储根据上述等离子体反映参数，预测上述多个控制参数和/或多个装置状态参数的模式的单元；使用上述模式，通过将处理被处理体时所得到的上述等离子体反映参数应用于上述模式而预测出处理时的各控制参数和/或各装置状态参数的单元，其特征在于，包括下列工序检测使用高频功率处理被处理体时的等离子体反映参数的工序；将上述等离子体反映参数应用于上述模式而预测出处理时的各控制参数和/或各装置状态参数的工序。附图说明图1是表示本专利技术的等离子体处理装置的一实施方式的构成图。图2是表示图1所示的等离子体处理装置的多变量分析单元的一例的框图。图3(a)是示意地表示描绘由用于多变量分析的说明变量(电子数据和光学数据)构成的X行列式的各分量的状态的坐标空间。图3(b)是示意地表示描绘由目的变量(控制参数和装置状态参数)构成的Y行列式的各分量的状态的坐标空间。图4(a)和图4(b)分别是表示图3(a)和图3(b)所示的说明变量、目的变量的第一PLS主要分量的坐标空间。图5是示意地表示描绘由图4(a)和图4(b)的第一PLS主要分量得到的说明变量和目的变量的值(score)的状态的坐标平面。图6是表示PLS法的算法的向量维数的图。图7是相比较地表示使用了模式的高频功率的预测值和实测值的曲线。图8是相比较地表示使用了模式的处理室内的压力预测值和实测值的曲线。图9是相比较地表示使用了模式的上下电极间的间隙预测值和实测值的曲线。图10是相比较地表示使用了模式的Ar流量的预测值和实测值的曲线。图11是相比较地表示使用了模式的CO流量的预测值和实测值的曲线。图12是相比较地表示使用了模式的C4F8预测值和实测值的曲线。图13是相比较地表示使用了模式的O2流量的预测值和实测值的曲线。图14是相比较地表示使用了模式的高频电压的预测值和实测值的曲线。图15是相比较地表示使用了模式的APC散度的预测值和实测值的曲线。图16是相比较地表示使用了模式的匹配器的可变电容电容值的预测值和实测值的曲线。图17是相比较地表示使用了模式的匹配器的其他可变电容电容值的预测值和实测值的曲线。图18(a)和图18(b)是表示模式的预测精度的曲线和一览表。图19是表示高频功率的实测值和预测值的相关关系的曲线。图20是表示处理室内的压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体处理装置，其特征在于，包括：检测反映使用高频功率处理被处理体时的等离子体状态的等离子体反映参数的单元；设定控制所述等离子体状态用的多个控制参数的单元；存储根据所述等离子体反映参数预测所述多个控制参数和／或 多个装置状态参数的模式的单元；使用所述模式，通过将处理被处理体时所得到的所述等离子体反映参数应用于所述模式而预测出处理时的各控制参数和／或各装置状态参数的单元。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]