JP2006121030A - Substrate processing apparatus, substrate processing method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板処理装置、基板処理方法、及びプログラムに関し、特に、ダミー処理を実行可能な基板処理装置、基板処理方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus, a substrate processing method, and a program, and more particularly to a substrate processing apparatus, a substrate processing method, and a program capable of performing dummy processing.
半導体チップを製造するプラズマプロセスでは、プラズマ・容器内壁相互作用を利用して薄膜のエッチングや該エッチングされた薄膜上に金属を堆積させるＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）を行っている。容器内では、高周波などにより大きなエネルギーが印加されるので容器内壁とプラズマの相互作用は、以下のような大きな問題を引き起こしている。 In a plasma process for manufacturing a semiconductor chip, etching of a thin film and CVD (Chemical Vapor Deposition) in which a metal is deposited on the etched thin film are performed using the interaction between the plasma and the inner wall of the container. Since a large amount of energy is applied in the container due to high frequency or the like, the interaction between the container inner wall and the plasma causes the following major problems.
プラズマＣＶＤは、基板上に薄膜を成長させるプロセスであるが、当然ながら容器内壁にも薄膜が堆積してくる。一方、エッチングプロセスでは、化学反応によって基板に形成されている膜を反応させて削っていくが、その反応生成物がプラズマで分解されて容器内壁に付着する。このように、プラズマプロセスを続ける間に容器内壁は汚染され、プラズマ内の化学反応にも影響を及ぼしプロセスの再現性が劣化する。 Plasma CVD is a process for growing a thin film on a substrate, but naturally a thin film is deposited on the inner wall of the container. On the other hand, in the etching process, a film formed on the substrate is reacted by chemical reaction and scraped, but the reaction product is decomposed by plasma and adheres to the inner wall of the container. As described above, while the plasma process is continued, the inner wall of the container is contaminated, and the chemical reaction in the plasma is also affected, so that the reproducibility of the process is deteriorated.
従って、半導体チップの量産工場では、半導体チップの製造装置（基板処理装置）が備える真空容器のクリーニングを定期的に行うことで半導体チップの製造装置の稼働率を向上させており、加えて、真空容器の内壁の状態を一定に保つためにクリーニング後のシーズニング（エージング）も行っている。このシーズニング及び半導体チップの製造装置の暖気運転を行うと共に、ロットに含まれている基板の処理条件を設定するために、プラズマプロセスを含む製品処理の実行前に非製品基板に対して予めダミー処理を行う機能が半導体チップの製造装置には備えられている。 Accordingly, in the semiconductor chip mass production factory, the vacuum container provided in the semiconductor chip manufacturing apparatus (substrate processing apparatus) is periodically cleaned to improve the operating rate of the semiconductor chip manufacturing apparatus. Seasoning (aging) after cleaning is also performed to keep the state of the inner wall of the container constant. In order to perform the seasoning and warm-up operation of the semiconductor chip manufacturing apparatus and set the processing conditions of the substrate included in the lot, a dummy process is previously performed on the non-product substrate before the execution of the product processing including the plasma process. The semiconductor chip manufacturing apparatus has a function of performing the above.
従来、このダミー処理は、人為的な操作ミスを防止するために、オンライン制御によりダミー処理及び製品処理のタイミングをシーケンスとして一括して管理する自動処理が行われている。 Conventionally, in this dummy process, an automatic process is performed in which the dummy process and the product process timing are collectively managed as a sequence by online control in order to prevent human error.
上記自動処理の第１の方法では、ダミー処理用のレシピ（Dummy recipe）を製品処理用のレシピにリンク（登録）させること（ダミー処理用レシピリンク機能）により、ロットに対する製品処理前に非製品基板を毎回ダミー処理している（例えば、特許文献１）。 In the first method of automatic processing, a dummy processing recipe (Dummy recipe) is linked (registered) to a product processing recipe (dummy processing recipe link function), so that a non-product is processed before product processing for a lot. The substrate is dummy processed each time (for example, Patent Document 1).
上記自動処理の第２の方法では、保守管理機能により設定された処理室操作パラメータ、例えば処理室（プロセスチャンバ）におけるＲＦ（radio frequency）電力の累積放電時間や、処理された基板の枚数に基づいてクリーニングの周期的な間隔を決定している（例えば、特許文献２）。
しかしながら、上記第１及び第２の自動処理方法では、同一の処理条件で連続的にロットを製品処理する場合等の、処理室内の処理雰囲気（状態）が安定しているときであっても、毎回又は周期的に非製品基板がダミー処理されることになり、非製品基板を無駄に使用するだけでなく、スループット（処理能力）が低下して製品基板の生産性が悪化する。 However, in the first and second automatic processing methods, even when the processing atmosphere (state) in the processing chamber is stable, such as when a lot is processed continuously under the same processing conditions, Each time or periodically, the non-product substrate is dummy-processed, and not only the non-product substrate is used wastefully, but also the throughput (processing capability) is lowered and the product substrate productivity is deteriorated.
また、処理室内の処理雰囲気（状態）が安定しない場合には、何度もダミー処理をする必要がある。 Further, when the processing atmosphere (state) in the processing chamber is not stable, it is necessary to perform dummy processing many times.
本発明の目的は、製品基板の生産性を向上させることができる基板処理装置、基板処理方法、及びプログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus, a substrate processing method, and a program capable of improving the productivity of a product substrate.
上述の目的を達成するために、請求項１記載の基板処理装置は、被処理体としての基板に対して所定の処理を実行するための少なくとも１つの処理室と、非製品基板に対してダミー処理を実行するダミー処理手段と、前記ダミー処理の実行が必要か否かを判別する判別手段とを備える基板処理装置において、前記判別手段は、前記処理室内の状態が安定であるか否かを判別する安定判別手段を含み、前記ダミー処理手段は、前記安定判別手段により前記処理室内の状態が安定であると判別されたときは前記ダミー処理の実行を省略するダミー処理省略手段を含むことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, a substrate processing apparatus according to
請求項２記載の基板処理装置は、請求項１記載の基板処理装置において、前記安定判別手段は、前記所定の処理の実行終了時を計時開始基準時刻とした前記処理室の放置時間が所定時間内にあるときは、前記処理室内の状態が安定であると判別することを特徴とする。
The substrate processing apparatus according to
請求項３記載の基板処理装置は、請求項２記載の基板処理装置において、前記判別手段は、予め設定されているダミー処理実行要件又はダミー処理不実行要件に基づいて前記判別を行い、前記ダミー処理不実行要件は、前記放置時間が前記所定時間内であることを含むことを特徴とする。
The substrate processing apparatus according to
請求項４記載の基板処理装置は、請求項３記載の基板処理装置において、前記ダミー処理不実行要件は、前記非製品基板が存在しないことを含むことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the substrate processing apparatus according to the third aspect, wherein the dummy process non-execution requirement includes the absence of the non-product substrate.
請求項５記載の基板処理装置は、請求項３記載の基板処理装置において、前記ダミー処理不実行要件は、前記基板に対する前記所定の処理の実行前に前記非製品基板に対するダミー処理の実行が指定されていないことを含むことを特徴とする。
The substrate processing apparatus according to claim 5 is the substrate processing apparatus according to
請求項６記載の基板処理装置は、請求項３記載の基板処理装置において、前記ダミー処理実行要件は、前記ダミー処理省略手段による前記ダミー処理の実行の省略が無効となるように設定されていることを含むことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the substrate processing apparatus according to the third aspect, the dummy process execution requirement is set such that omission of execution of the dummy process by the dummy process omitting unit is invalid. It is characterized by including.
請求項７記載の基板処理装置は、請求項３記載の基板処理装置において、前記ダミー処理実行要件は、前記処理室がオフラインであることを含むことを特徴とする。
The substrate processing apparatus according to claim 7 is the substrate processing apparatus according to
請求項８記載の基板処理装置は、請求項３記載の基板処理装置において、前記ダミー処理実行要件は、前記基板が電源オンの後における最初の処理すべき基板から成ることを含むことを特徴とする。
8. The substrate processing apparatus according to
請求項９記載の基板処理装置は、請求項３記載の基板処理装置において、前記ダミー処理実行要件は、前記基板よりも以前に処理された基板がオフラインで処理されたことを含むことを特徴とする。
The substrate processing apparatus according to claim 9 is the substrate processing apparatus according to
請求項１０記載の基板処理装置は、請求項３記載の基板処理装置において、前記ダミー処理実行要件は、前記基板が前記処理室のメンテナンス後における最初の処理すべき基板から成ることを含むことを特徴とする。
The substrate processing apparatus according to claim 10 is the substrate processing apparatus according to
請求項１１記載の基板処理装置は、請求項３記載の基板処理装置において、前記ダミー処理実行要件は、前記基板よりも以前に処理実行中の基板に対して、実行中の処理を強制終了するアボート処理が実行されたことを含むことを特徴とする。
The substrate processing apparatus according to
請求項１２記載の基板処理装置は、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の基板処理装置において、前記ダミー処理手段は、前記安定判別手段により前記処理室内の状態が安定でないと判別されたときは前記ダミー処理を１回実行することを特徴とする。
The substrate processing apparatus according to
請求項１３記載の基板処理装置は、請求項１２記載の基板処理装置において、前記実行されるダミー処理は、前記基板に対して実行される前記所定の処理よりも処理時間が長いことを特徴とする。
The substrate processing apparatus of claim 13 is the substrate processing apparatus of
請求項１４記載の基板処理装置は、請求項１２記載の基板処理装置において、前記実行されるダミー処理は、前記基板に対して実行される前記所定の処理よりもその処理に必要なパワーの設定値が高いことを特徴とする。
The substrate processing apparatus according to claim 14 is the substrate processing apparatus according to
請求項１５記載の基板処理装置は、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の基板処理装置において、前記判別手段は、前記基板を含むロット毎に前記判別を行うことを特徴とする。
The substrate processing apparatus according to claim 15 is the substrate processing apparatus according to any one of
請求項１６記載の基板処理装置は、請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の基板処理装置において、前記基板よりも以前に処理実行中の基板に対して、実行中の処理を強制終了するアボート処理が実行された後に前記基板に対して前記アボート処理を実行するか否かの設定を許容するアボート処理設定手段を備えることを特徴とする。
The substrate processing apparatus according to claim 16 is the substrate processing apparatus according to any one of
請求項１７記載の基板処理装置は、請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の基板処理装置において、前記ダミー処理の実行を省略したか否かを示すログを記録するログ記録手段を備えることを特徴とする。
17. The substrate processing apparatus according to claim 17, further comprising log recording means for recording a log indicating whether or not execution of the dummy process is omitted in the substrate processing apparatus according to any one of
上記目的を達成するために、請求項１８記載の基板処理方法は、被処理体としての基板に対して所定の処理を実行するための少なくとも１つの処理室を備える基板処理装置の基板処理方法であって、非製品基板に対してダミー処理を実行するダミー処理ステップと、前記ダミー処理の実行が必要か否かを判別する判別ステップとを有する基板処理方法において、前記判別ステップは、前記処理室内の状態が安定であるか否かを判別する安定判別ステップを含み、前記ダミー処理ステップは、前記安定判別ステップにおいて前記処理室内の状態が安定であると判別されたときは前記ダミー処理の実行を省略するダミー処理省略ステップを含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a substrate processing method according to
請求項１９記載の基板処理方法は、請求項１８記載の基板処理方法において、前記安定判別ステップでは、前記所定の処理の実行終了時を計時開始基準時刻とした前記処理室の放置時間が所定時間内にあるときは、前記処理室内の状態が安定であると判別することを特徴とする。
The substrate processing method according to claim 19 is the substrate processing method according to
請求項２０記載の基板処理方法は、請求項１９記載の基板処理方法において、前記判別ステップでは、予め設定されているダミー処理実行要件又はダミー処理不実行要件に基づいて前記判別を行い、前記ダミー処理不実行要件は、前記放置時間が前記所定時間内であることを含むことを特徴とする。
The substrate processing method according to
請求項２１記載の基板処理方法は、請求項２０記載の基板処理方法において、前記ダミー処理不実行要件は、前記非製品基板が存在しないことを含むことを特徴とする。
The substrate processing method according to claim 21 is the substrate processing method according to
請求項２２記載の基板処理方法は、請求項２０記載の基板処理方法において、前記ダミー処理不実行要件は、前記基板に対する前記所定の処理の実行前に前記非製品基板に対するダミー処理の実行が指定されていないことを含むことを特徴とする。
The substrate processing method according to claim 22 is the substrate processing method according to
請求項２３記載の基板処理方法は、請求項２０記載の基板処理方法において、前記ダミー処理実行要件は、前記ダミー処理省略ステップにおける前記ダミー処理の実行の省略が無効となるように設定されていることを含むことを特徴とする。
The substrate processing method according to claim 23 is the substrate processing method according to
請求項２４記載の基板処理方法は、請求項２０記載の基板処理方法において、前記ダミー処理実行要件は、前記処理室がオフラインであることを含むことを特徴とする。 A substrate processing method according to a twenty-fourth aspect is the substrate processing method according to the twentieth aspect, wherein the dummy processing execution requirement includes that the processing chamber is offline.
請求項２５記載の基板処理方法は、請求項２０記載の基板処理方法において、前記ダミー処理実行要件は、前記基板が電源オンの後における最初の処理すべき基板から成ることを含むことを特徴とする。 25. The substrate processing method according to claim 25, wherein the dummy processing execution requirement includes that the substrate comprises a substrate to be processed first after power-on. To do.
請求項２６記載の基板処理方法は、請求項２０記載の基板処理方法において、前記ダミー処理実行要件は、前記基板よりも以前に処理された基板がオフラインで処理されたことを含むことを特徴とする。 26. The substrate processing method according to claim 26, wherein the dummy processing execution requirement includes that a substrate processed before the substrate is processed offline. To do.
請求項２７記載の基板処理方法は、請求項２０記載の基板処理方法において、前記ダミー処理実行要件は、前記基板が前記処理室のメンテナンス後における最初の処理すべき基板から成ることを含むことを特徴とする。 27. The substrate processing method according to claim 27, wherein the dummy processing execution requirement includes that the substrate comprises a substrate to be processed first after maintenance of the processing chamber. Features.
請求項２８記載の基板処理方法は、請求項２０記載の基板処理方法において、前記ダミー処理実行要件は、前記基板よりも以前に処理実行中の基板に対して、実行中の処理を強制終了するアボート処理が実行されたことを含むことを特徴とする。
The substrate processing method according to claim 28 is the substrate processing method according to
請求項２９記載の基板処理方法は、請求項１８乃至２８のいずれか１項に記載の基板処理方法において、前記ダミー処理ステップでは、前記安定判別ステップにおいて前記処理室内の状態が安定でないと判別されたときは前記ダミー処理を１回実行することを特徴とする。
The substrate processing method according to claim 29 is the substrate processing method according to any one of
請求項３０記載の基板処理方法は、請求項２９記載の基板処理方法において、前記実行されるダミー処理は、前記基板に対して実行される前記所定の処理よりも処理時間が長いことを特徴とする。 30. The substrate processing method according to claim 30, wherein the dummy process to be executed has a longer processing time than the predetermined process to be executed on the substrate. To do.
請求項３１記載の基板処理方法は、請求項２９記載の基板処理方法において、前記実行されるダミー処理は、前記基板に対して実行される前記所定の処理よりもその処理に必要なパワーの設定値が高いことを特徴とする。 The substrate processing method according to claim 31 is the substrate processing method according to claim 29, wherein the dummy process to be executed is a power setting required for the process rather than the predetermined process to be executed on the substrate. It is characterized by a high value.
請求項３２記載の基板処理方法は、請求項１８乃至３１のいずれか１項に記載の基板処理方法において、前記判別ステップでは、前記基板を含むロット毎に前記判別を行うことを特徴とする。 A substrate processing method according to a thirty-second aspect is the substrate processing method according to any one of the eighteenth to thirty-first aspects, wherein the discrimination is performed for each lot including the substrate.
請求項３３記載の基板処理方法は、請求項１８乃至３２のいずれか１項に記載の基板処理方法において、前記基板よりも以前に処理実行中の基板に対して、実行中の処理を強制終了するアボート処理が実行された後に前記基板に対して前記アボート処理を実行するか否かの設定を許容するアボート処理設定ステップを有することを特徴とする。
The substrate processing method according to claim 33 is the substrate processing method according to any one of
請求項３４記載の基板処理方法は、請求項１８乃至３３のいずれか１項に記載の基板処理方法において、前記ダミー処理の実行を省略したか否かを示すログを記録するログ記録ステップを有することを特徴とする。 A substrate processing method according to a thirty-fourth aspect has a log recording step of recording a log indicating whether or not execution of the dummy processing is omitted in the substrate processing method according to any one of the eighteenth to thirty-third aspects. It is characterized by that.
上記目的を達成するために、請求項３５記載のプログラムは、被処理体としての基板に対して所定の処理を実行するための少なくとも１つの処理室を備える基板処理装置の基板処理方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、非製品基板に対してダミー処理を実行するダミー処理モジュールと、前記ダミー処理の実行が必要か否かを判別する判別モジュールとを備え、前記判別モジュールは、前記処理室内の状態が安定であるか否かを判別する安定判別モジュールを含み、前記ダミー処理モジュールは、前記安定判別モジュールにより前記処理室内の状態が安定であると判別されたときは前記ダミー処理の実行を省略するダミー処理省略モジュールを含むことを特徴とする。 To achieve the above object, a program according to a thirty-fifth aspect provides a computer with a substrate processing method for a substrate processing apparatus including at least one processing chamber for executing a predetermined process on a substrate as a target object. A program to be executed, comprising: a dummy processing module that executes a dummy process on a non-product substrate; and a determination module that determines whether or not the execution of the dummy process is necessary. A stability determination module that determines whether the state of the processing chamber is stable, and the dummy processing module executes the dummy processing when the stability determination module determines that the state of the processing chamber is stable. It includes a dummy process omitting module to be omitted.
請求項１記載の基板処理装置、請求項１８記載の基板処理方法、又は請求項３５記載のプログラムによれば、処理室内の状態が安定であると判別されたときはダミー処理の実行を省略するので、製品基板の生産性を向上させることができる。
According to the substrate processing apparatus according to
請求項２記載の基板処理装置又は請求項１９記載の基板処理方法によれば、所定の処理の実行終了時を計時開始基準時刻とした処理室の放置時間が所定時間内にあるときは処理室内の状態が安定であると判別するので、より確実に製品基板の生産性を向上させることができる。
The substrate processing apparatus according to
請求項３記載の基板処理装置又は請求項２０記載の基板処理方法によれば、予め設定されているダミー処理実行要件又はダミー処理不実行要件に基づいて処理室内の状態が安定であるか否かを判別するので、ダミー処理の実行が不要か否かの判別を確実に行うことができる。
According to the substrate processing apparatus according to
請求項４記載の基板処理装置又は請求項２１記載の基板処理方法によれば、非製品基板が存在しないことをダミー処理不実行要件とするので、その場合には、ダミー処理の実行を確実に停止することができる。
According to the substrate processing apparatus according to
請求項５記載の基板処理装置又は請求項２２記載の基板処理方法によれば、基板に対する所定の処理の実行前に非製品基板に対するダミー処理の実行が指定されていないことをダミー処理不実行要件とするので、その場合には、ダミー処理の実行を確実に停止することができる。 According to the substrate processing apparatus of claim 5 or the substrate processing method of claim 22, the dummy processing non-execution requirement is that execution of dummy processing on a non-product substrate is not designated before execution of predetermined processing on the substrate. Therefore, in that case, the execution of the dummy process can be reliably stopped.
請求項６記載の基板処理装置又は請求項２３記載の基板処理方法によれば、ダミー処理の実行の省略が無効となるように設定されていることをダミー処理実行要件とするので、その場合には、ダミー処理を確実に実行することができる。 According to the substrate processing apparatus according to claim 6 or the substrate processing method according to claim 23, the dummy processing execution requirement is that the omission of execution of the dummy processing is invalidated. Can reliably execute the dummy process.
請求項７記載の基板処理装置又は請求項２４記載の基板処理方法によれば、処理室がオフラインであることをダミー処理実行要件とするので、その場合には、ダミー処理を確実に実行することができる。 According to the substrate processing apparatus according to claim 7 or the substrate processing method according to claim 24, since the dummy processing execution requirement is that the processing chamber is offline, in that case, the dummy processing is surely executed. Can do.
請求項８記載の基板処理装置又は請求項２５記載の基板処理方法によれば、基板が電源オンの後における最初の処理すべき基板から成ることをダミー処理実行要件とするので、その場合には、ダミー処理を確実に実行することができる。
According to the substrate processing apparatus according to
請求項９記載の基板処理装置又は請求項２６記載の基板処理方法によれば、以前に処理された基板がオフラインで処理されたことをダミー処理実行要件とするので、その場合には、ダミー処理を確実に実行することができる。 According to the substrate processing apparatus of claim 9 or the substrate processing method of claim 26, the dummy processing execution requirement is that the previously processed substrate is processed off-line. Can be executed reliably.
請求項１０記載の基板処理装置又は請求項２７記載の基板処理方法によれば、基板が処理室のメンテナンス後における最初の処理すべき基板から成ることをダミー処理実行要件とするので、その場合には、ダミー処理を確実に実行することができる。 According to the substrate processing apparatus according to claim 10 or the substrate processing method according to claim 27, the dummy processing execution requirement is that the substrate consists of the first substrate to be processed after maintenance of the processing chamber. Can reliably execute the dummy process.
請求項１１記載の基板処理装置又は請求項２８記載の基板処理方法によれば、以前に処理実行の基板に対してアボート処理が実行されたことをダミー処理実行要件とするので、その場合には、ダミー処理を確実に実行することができる。 According to the substrate processing apparatus according to claim 11 or the substrate processing method according to claim 28, since the abort processing has been executed on the substrate that has been processed before, the dummy processing execution requirement is set. The dummy process can be executed reliably.
請求項１２記載の基板処理装置又は請求項２９記載の基板処理方法によれば、処理室内の状態が安定でないと判別されたときはダミー処理を１回実行するので、製品基板の生産性を向上させることができる。 According to the substrate processing apparatus according to claim 12 or the substrate processing method according to claim 29, the dummy process is performed once when it is determined that the state in the processing chamber is not stable, so that the productivity of the product substrate is improved. Can be made.
請求項１３記載の基板処理装置又は請求項３０記載の基板処理方法によれば、基板に対して実行される上記所定の処理よりも処理時間が長くなるようにダミー処理を実行するので、１回のダミー処理で確実に処理室内の状態を安定させることができる。 According to the substrate processing apparatus of claim 13 or the substrate processing method of claim 30, the dummy process is executed so that the processing time is longer than the predetermined process executed on the substrate. With this dummy process, the state in the processing chamber can be reliably stabilized.
請求項１４記載の基板処理装置又は請求項３１記載の基板処理方法によれば、基板に対して実行される上記所定の処理よりもその処理に必要なパワーの設定値が高くなるようにダミー処理を実行するので、１回のダミー処理で確実に処理室内の状態を安定させることができる。 According to the substrate processing apparatus according to claim 14 or the substrate processing method according to claim 31, the dummy processing is performed so that a set value of power required for the processing is higher than the predetermined processing performed on the substrate. Thus, the state in the processing chamber can be reliably stabilized by one dummy process.
請求項１５記載の基板処理装置又は請求項３２記載の基板処理方法によれば、基板を含むロット毎に処理室内の状態が安定であるか否かを判別するので、ロット毎に製品基板の生産性を向上させることができる。 According to the substrate processing apparatus according to claim 15 or the substrate processing method according to claim 32, since it is determined whether or not the state in the processing chamber is stable for each lot including the substrate, the production of the product substrate for each lot. Can be improved.
請求項１６記載の基板処理装置又は請求項３３記載の基板処理方法によれば、以前に処理実行の基板に対してアボート処理が実行された後の基板に対してアボート処理を実行するか否かの設定を許容するので、基板に対してアボート処理を実行することが設定されたときは、処理室内の状態が安定であるか否かを判別するのを不要にして、スループットを向上させることができる。 According to the substrate processing apparatus of claim 16 or the substrate processing method of claim 33, whether or not to execute the abort process on the substrate after the abort process has been executed on the previously executed substrate. Therefore, when it is set to execute an abort process on a substrate, it is unnecessary to determine whether or not the state in the processing chamber is stable, thereby improving the throughput. it can.
請求項１７記載の基板処理装置又は請求項３４記載の基板処理方法によれば、ダミー処理の実行を省略したか否かを示すログを記録するので、容易にログ情報を収集してユーザの利便性を向上させることができる。 According to the substrate processing apparatus according to claim 17 or the substrate processing method according to claim 34, the log indicating whether or not the execution of the dummy processing is omitted is recorded. Can be improved.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施の形態に係る基板処理装置を含む基板処理システムの構成を概略的に示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a substrate processing system including a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
図１に示す基板処理システム１０００は、少なくとも１台の基板処理装置としてのエッチング処理装置１００と、エッチング処理装置１００に半導体基板（以下、単に「基板」という）を収納した後述するカセットを搬送するための自動搬送装置（ＡＧＶ：Auto Guided Vehicle）と、該ＡＧＶ及びエッチング処理装置１００にネットワークを介して接続されたホストコンピュータ２００とを備える。
A
ホストコンピュータ２００には、後述する搬送レシピ、製品処理用レシピ、及びダミー処理用レシピがプログラムとして予め登録されており、オンラインのホストコンピュータ２００による無人制御に基づいて、エッチング処理装置１００は、ダミー処理用の非製品基板、並びに製品処理が未処理の基板及び処理済みの基板を搬送する工程や、後述するダミー処理や後述するエッチング処理（製品処理）における各工程を自動的に実行するように構成されている。
In the
図２は、図１におけるエッチング処理装置１００の構成を概略的に示す上面図である。
FIG. 2 is a top view schematically showing the configuration of the
図２において、エッチング処理装置１００は、ＡＧＶから搬送されたカセットが載置されるカセットチャンバ（Ｃ／Ｃ）１０１，１０２と、カセットチャンバ１０１，１０２に隣接し、且つ後述する旋回型アーム１０３が内部に配設されているトランスファチャンバ（Ｔ／Ｃ）１０４と、トランスファチャンバ１０４に隣接するプリアライメント部（Ｐ／Ａ：Pre-Alignment section）１０５と、トランスファチャンバ１０４に隣接するプロセスチャンバ（Ｐ／Ｃ）１０６，１０７とを備える。
In FIG. 2, an
カセットには、ダミー処理用の非製品基板、並びに製品処理が未処理の基板及び処理済みの基板（Ｗ）が収納されている。非製品基板は、カセットの最下段に例えば３枚収納されている。トランスファチャンバ１０４内の旋回型アーム１０３は、カセットチャンバ１０１，１０２、プリアライメント部１０５、プロセスチャンバ１０６，１０７の各間で基板を１枚ずつ搬送可能に構成されている。
The cassette stores a non-product substrate for dummy processing, a substrate that has not been processed, and a processed substrate (W). For example, three non-product substrates are stored at the bottom of the cassette. The
プロセスチャンバ１０６，１０７では、ホストコンピュータ２００に予め設定されている製品処理用レシピに基づいて真空の処理雰囲気下でプラズマを発生させる。プラズマは、プロセスチャンバが備える互いに平行な上部電極板及び下部電極板（不図示）間に高周波（ＲＦ：radio frequency）電力を印加することにより発生させることができる。
In the
エッチング処理装置１００は、後述するエッチング条件に基づいてプロセスチャンバ１０６，１０７内に発生させたプラズマを含む処理雰囲気下で基板にエッチング処理を施す。ダミー処理は、基板に対するエッチング処理の実行前に処理雰囲気、特に温度や圧力を安定化させるために実行されたり、該装置の稼働テスト及び暖機運転や、クリーニング及びクリーニング後のシーズニング（エージング）を目的として実行されたりする。また、ダミー処理は、上記カセットに収納されているロット中の基板の処理条件を設定するためにも実行される。
The
図３は、図１におけるホストコンピュータ２００に予め登録されている製品処理用レシピを説明するために用いられる図である。
FIG. 3 is a diagram used for explaining a product processing recipe registered in advance in the
図３に示すように、製品処理用レシピは、ホストコンピュータ２００の表示画面を介してホストコンピュータ２００に設定され、後述する搬送レシピにリンク（登録）される。製品処理用レシピは、プロセスチャンバ１０６，１０７のそれぞれに対応して設けられており、詳細なエッチング条件等が入力される。エッチング条件には、エッチング処理（メインステップ）の処理時間、プロセスガス、例えばフッ化炭素（ＣＦ系）ガス、フッ素化炭化水素（ＣＨＦ系）ガス、臭化水素（ＨＢｒ）ガス、塩素（Ｃｌ2）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス、一酸化炭素（ＣＯ）ガス、及び酸素（Ｏ2）ガスの供給流量の値、プロセスガスの混合比、プロセスチャンバ内の圧力の値、上部電極板及び下部電極板間の距離、上部電極板及び下部電極板に印加すべき電力値、排気時間を意味するレジデンスタイム（residence time）τ、基板温度等がある。
As shown in FIG. 3, the product processing recipe is set in the
以下、エッチング処理装置１００における基板搬送動作を説明する。この基板搬送動作は、ホストコンピュータ２００に予め設定されている搬送レシピに基づいて実行される。
Hereinafter, the substrate transfer operation in the
まず、旋回型アーム１０３は、カセットに収納された製品処理が未処理の基板又はダミー処理用の非製品基板をプリアライメント部１０５へ搬入する。プリアライメント部１０５で、その外周に設けられたフラットな面であるオリフラ（オリエンテーション・フラット：Orientation flat）がプリアライメント（位置決め）された基板は、プロセスチャンバ１０６，１０７のいずれか一方に搬入される。エッチング処理済みの基板は、カセットチャンバ１０１，１０２のいずれか一方のカセットに、例えば処理前の収納位置と同じ位置に搬入される。
First, the
図４は、図１におけるホストコンピュータ２００に予め登録されている搬送レシピを説明するために用いられる図である。
FIG. 4 is a diagram used for explaining the transfer recipe registered in advance in the
図４に示すように、搬送レシピは、カセットチャンバ１０１，１０２のそれぞれに対応して設けられており、ホストコンピュータ２００の表示画面を介してホストコンピュータ２００に指定される。搬送レシピとしては、例えば、旋回型アーム１０３が搬出すべき基板が、製品処理が未処理の基板及びダミー処理用の非製品基板のいずれであるのか、基板を搬出又は搬入すべきカセットがカセットチャンバ１０１，１０２のいずれのカセットであるのか、基板を搬入すべきプロセスチャンバがプロセスチャンバ１０６，１０７のいずれであるのか等が指定される。
As shown in FIG. 4, the transfer recipe is provided corresponding to each of the
図５は、図４の搬送レシピの表示画面において設定可能なダミー処理を説明するために用いられる図である。 FIG. 5 is a diagram used for explaining a dummy process that can be set on the transfer recipe display screen of FIG. 4.
図４及び図５に示すように、ホストコンピュータ２００の搬送レシピの表示画面には、ダミー処理の設定を変更可能にするためのリンクボタン４００が設けられており、リンクボタン４００を介してダミー処理の実行の可否、及び実行時に使用すべき非製品基板の枚数を設定することが可能である（ダミー処理用レシピリンク機能）。搬送レシピの表示画面にリンクボタン４００が設けられているので、搬送レシピと共にダミー処理用レシピの設定を容易に変更することができ、人為的な操作ミスの発生を防止することができる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the transfer recipe display screen of the
図５の表示画面でダミー処理実行が設定された場合には、カセットに収納されているロットに対するエッチング処理の実行前に、設定された枚数だけダミー処理が実行される。 When execution of dummy processing is set on the display screen of FIG. 5, the dummy processing is executed for the set number before executing the etching processing for the lot stored in the cassette.
図５の表示画面で設定されるダミー処理は、さらにその詳細な実行要件を設定することができる（図７）。 The dummy process set on the display screen of FIG. 5 can set further detailed execution requirements (FIG. 7).
図６は、図１におけるホストコンピュータ２００の表示画面に、製品処理されるロットの搬送スタート前に表示されるスタート確認画面を示す図である。
FIG. 6 is a view showing a start confirmation screen displayed on the display screen of the
図６に示すように、本スタート確認画面でも、設定されているダミー処理を行うか否かの設定を変更することが可能である（ロット安定ダミー処理機能）。また、設定されているダミー処理の設定を変更することも可能である。これにより、ダミー処理の設定漏れ、設定値の入力ミス、選択肢（ボタン）の選択ミス等の人為的な操作ミスの発生を防止することができる。 As shown in FIG. 6, it is possible to change the setting of whether or not to perform dummy processing that has been set also on the start confirmation screen (lot stable dummy processing function). It is also possible to change the set dummy processing. As a result, it is possible to prevent the occurrence of human error such as omission of setting of dummy processing, input error of set value, selection error of option (button), and the like.
図７は、図５の表示画面において設定されるダミー処理の詳細な実行要件を説明するために用いられる図である。 FIG. 7 is a diagram used for explaining detailed execution requirements of the dummy process set on the display screen of FIG.
図７に示すホストコンピュータ２００の表示画面では、エッチング処理装置１００の構成パラメータの設定値を変更することが可能である。なお、構成パラメータの各設定値は、エッチング処理装置１００のプロセスチャンバ１０６，１０７がアイドルタイムにあるときに変更可能である。
On the display screen of the
上記構成パラメータの項目に含まれるパラメータ６００、即ちプロセスチャンバ１０６，１０７の各放置時間である「チャンバ放置時間」の設定値を変更することにより、ダミー処理の詳細な実行要件が決定される。
By changing the
パラメータ６００の初期設定値は、時間「００：００：００」であり、時間「００：００：００」が設定されている場合には、ホストコンピュータ２００は、従来のダミー処理と同様に、ロットに対するエッチング処理の実行前に非製品基板に対してダミー処理が毎回実行されるようにエッチング処理装置１００を制御する。
The initial setting value of the
パラメータ６００の設定値として所定時間を入力すると、ホストコンピュータ２００は、上記メインステップ、即ちロットに対するエッチング処理の実行終了時を計時開始基準時刻として該入力された所定時間を計時する。該所定時間が経過すると従来のダミー処理と同様に、ロットに対するエッチング処理の実行前に非製品基板に対してダミー処理が毎回実行され、該所定時間が経過する前に次回のロット（以下、「後ロット」という）に対するエッチング処理の実行が開始される場合には従来のダミー処理と同様に実行されるはずであったダミー処理が省略される（ダミー処理改善機能）。
When a predetermined time is input as the set value of the
パラメータ６００の設定値の下限値は、ダミー処理改善機能の無効を示す時間「００：００：００」を除くと、例えば１５分程度が好ましい。パラメータ６００の設定値の下限値を１５分程度とすることにより、連続的に搬送されるロット間の時間よりもチャンバ放置時間を長くすることができる。なお、連続的に搬送されるロット間の時間よりも短いチャンバ放置時間、例えば１秒を設定することも可能であるが、連続的にロットが搬送される場合にはダミー処理改善機能が作動することなく非製品基板に対してダミー処理が実行される。
The lower limit value of the setting value of the
また、パラメータ６００の設定値の上限値は、ユーザが前回のロット（以下、「前ロット」という）に対する製品処理で使用したプロセスチャンバ内の処理雰囲気、特に温度や圧力が安定な状態が維持可能な時間、例えば３時間程度が好ましく、１時間程度であるとより好ましい。即ち、パラメータ６００の上限値は、経験的に決定されるものであるから、温度や圧力に限られず、前ロットに対する製品処理の時間、エッチングレート（etch rate）、選択比、均一性等に基づいてパラメータ６００の設定値の上限値を決定してもよい。
In addition, the upper limit value of the set value of the
上述したようなダミー処理実行が必要であるか否かの判別は、具体的には以下のように実行される。 The determination as to whether or not the dummy process execution as described above is necessary is specifically executed as follows.
図８は、図１におけるホストコンピュータ２００において実行される基板処理制御処理のフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart of the substrate processing control process executed in the
図８において、まず、ステップＳ８００では、カセットに収納されている非製品基板が有るか否かを判別し、非製品基板が有る場合には、カセットに収納されているロットに対するエッチング処理の実行前に非製品基板に対するダミー処理の実行が指定されているか否かを判別する（ステップＳ８０１）。非製品基板が無い場合、又はダミー処理の実行が指定されていない場合には、後述するステップＳ８１０の処理に進む。 In FIG. 8, first, in step S800, it is determined whether or not there is a non-product substrate stored in the cassette. If there is a non-product substrate, before performing the etching process on the lot stored in the cassette. It is determined whether or not execution of dummy processing is specified for the non-product substrate (step S801). If there is no non-product substrate, or if execution of dummy processing is not designated, the process proceeds to step S810 described later.
ステップＳ８０１の判別の結果、ダミー処理の実行が指定されているときは、ダミー処理改善機能が無効であるか否かを判別する（ステップＳ８０２）。具体的には、パラメータ６００の設定値が「００：００：００」であるか否かを判別する。ダミー処理改善機能が有効である、即ちパラメータ６００の設定値が「００：００：００」でないときは、プロセスチャンバ１０６，１０７がオンラインであるか否か（即ち、ホストコンピュータ２００と接続されているか否か）を判別し（ステップＳ８０３）、オンラインであるときは、電源がオフからオンになった後であって、最初のロットの最初の処理すべき基板に対するエッチング処理の実行を開始する前であるか否かを判別する（ステップＳ８０４）。
If the execution of the dummy process is specified as a result of the determination in step S801, it is determined whether or not the dummy process improvement function is disabled (step S802). Specifically, it is determined whether or not the setting value of the
ステップＳ８０４の判別の結果、電源オン後最初のロットの最初の基板でないときは、前ロットがオフラインでエッチング処理されたか否かを判別し（ステップＳ８０５）、前ロットがオンラインでエッチング処理されたときは、プロセスチャンバ（Ｐ／Ｃ）１０６，１０７がメンテナンスされた後にエッチング処理された基板又はダミー処理された非製品基板が有るか否かを判別し（ステップＳ８０６）、メンテナンス後にエッチング処理された基板又はダミー処理された非製品基板が有るときは、前ロットが後述するアボート機能によりアボート処理されたか否かを判別する（ステップＳ８０７）。アボート機能とは、連続的にロットが搬送される場合において、前ロットに対するエッチング処理実行中にエラーが発生したときに、基板の搬送やエッチング処理の実行を強制終了する機能である。連続的に搬送されるロットのうち、前ロットがアボート処理された場合には、後ロットも自動的にアボートされる。 If the result of the determination in step S804 is not the first substrate of the first lot after power-on, it is determined whether or not the previous lot has been etched offline (step S805), and the previous lot has been etched online. Determines whether there is a substrate that has been etched after the process chambers (P / C) 106 and 107 have been maintained or a non-product substrate that has been subjected to a dummy process (step S806). Alternatively, when there is a non-product substrate subjected to dummy processing, it is determined whether or not the previous lot has been aborted by an abort function described later (step S807). The abort function is a function for forcibly terminating the transfer of the substrate and the execution of the etching process when an error occurs during the execution of the etching process for the previous lot in the case where the lot is transferred continuously. Of the lots that are continuously conveyed, when the previous lot is aborted, the subsequent lot is also automatically aborted.
ステップＳ８０７の判別の結果、アボート処理されたロットが無いときは、ステップＳ８０８の処理に進み、パラメータ６００、即ち「チャンバ放置時間」に設定された所定時間が、前ロットのメインステップ（エッチング処理）実行終了時を計時開始基準時刻として経過（タイムアウト）したか否かを判別する（ステップＳ８０８）。
As a result of the determination in step S807, if there is no aborted lot, the process proceeds to step S808, and the predetermined time set in the
なお、上記ステップＳ８０８におけるチャンバ放置時間の計時開始前には、製品処理用レシピが実行されて、まず、上部電極板及び下部電極板にＲＦ電力が印加された時に、不図示のタイマの値を「０」にセットし、次いで、メインステップ（図３参照、例えば、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ２４；尚、図３にはＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ６のみが表示されている）の実行中には、セットされたタイマの値「０」が保持され、この保持がメインステップ終了と同時に解除される。タイマの値「０」の保持が解除された後に、メインステップを再試行するための再試行処理が行われると、ＲＦ電力の再印加が行われてタイマの値が「０」に再設定されるが、上記アボート処理により強制終了、即ち中断された場合には、タイマの値は「０」に再設定されない。
Before starting the time measurement of the chamber leaving time in step S808, the product processing recipe is executed. When RF power is first applied to the upper electrode plate and the lower electrode plate, the timer value (not shown) is set. The value of the set timer is set during execution of the main step (see FIG. 3, for example,
ステップＳ８０２〜Ｓ８０８の判別の結果、ダミー処理実行要件を満たす場合には、即ち、ダミー処理改善機能が無効であるとき（ステップＳ８０２でＮＯ）、プロセスチャンバ１０６，１０７がオフラインであるとき（ステップＳ８０３でＮＯ）、電源オン後最初のロットであるとき（ステップＳ８０４でＹＥＳ）、前ロットがオフラインであるとき（ステップＳ８０５でＹＥＳ）、メンテナンス後に処理された基板が無いとき（ステップＳ８０６でＹＥＳ）、アボート処理されたロットがあるとき（ステップＳ８０７でＹＥＳ）、又はチャンバ放置時間がタイムアウトしたとき（ステップＳ８０８でＹＥＳ）は、ステップＳ８０９で非製品基板に後述する図１０のダミー処理を施し、後述するステップＳ８１０の処理に進み、ロットに含まれる全ての基板に製品処理（エッチング処理）を施して、本処理を終了する。これにより、ダミー処理を実行すべきイレギュラーな状況の後には、ステップＳ８１０の製品処理実行前に毎回ダミー処理を１〜３枚の非製品基板に対して実行するので、プロセスチャンバ１０６，１０７内の処理雰囲気を確実に安定化させることができる。
As a result of the determination in steps S802 to S808, when the dummy process execution requirement is satisfied, that is, when the dummy process improvement function is invalid (NO in step S802), the
また、ステップＳ８０８の判別の結果、チャンバ放置時間がタイムアウトしなかったときは、前ロットに対するエッチング処理で使用されたプロセスチャンバ内の処理雰囲気が安定状態にある（維持されている）ことから、ステップＳ８０９のダミー処理をスキップ（省略）してステップＳ８１０に進む。ステップＳ８１０では、ロットに含まれる全ての基板にエッチング処理（製品処理）を施して、本処理を終了する。 If the chamber leaving time has not timed out as a result of the determination in step S808, the processing atmosphere in the process chamber used in the etching process for the previous lot is in a stable state (maintained). The dummy process of S809 is skipped (omitted) and the process proceeds to step S810. In step S810, the etching process (product process) is performed on all the substrates included in the lot, and the process ends.
図８の処理によれば、チャンバ放置時間がタイムアウトしなかったときは（ステップＳ８０８でＮＯ）、前ロットに対する製品処理で使用されたプロセスチャンバ内の処理雰囲気が安定状態にあると判別して、ステップＳ８０９のダミー処理を省略し、ロットの基板にエッチング処理を施す（ステップＳ８１０）ので、非製品基板の消費量を抑制することができると共に、製品基板の生産性を向上させることができる。 According to the processing of FIG. 8, when the chamber leaving time has not timed out (NO in step S808), it is determined that the processing atmosphere in the process chamber used in the product processing for the previous lot is in a stable state, Since the dummy process in step S809 is omitted and the lot substrate is etched (step S810), the consumption of the non-product substrate can be suppressed and the productivity of the product substrate can be improved.
なお、図８のステップＳ８０４〜Ｓ８０８の各判別処理において、プロセスチャンバ１０６，１０７の少なくとも一方が、「ＹＥＳ」と判別すべき対象のプロセスチャンバである場合には、ステップＳ８０９の処理に進む。
In each determination process of steps S804 to S808 in FIG. 8, if at least one of the
図８のステップＳ８００〜Ｓ８０８の判別処理は、ロットに含まれる最初の基板の搬送が開始可能な状態にあるときになされるのが好ましい。 The determination processing in steps S800 to S808 in FIG. 8 is preferably performed when the first substrate included in the lot can be transported.
以下、本実施の形態に係る基板処理方法の第１の変形例を説明する。 Hereinafter, a first modification of the substrate processing method according to the present embodiment will be described.
本変形例では、基板処理システムは、上記ステップＳ８０７で判断されるアボート処理で後ロットが自動的にアボートされるか否かを設定可能に構成されている。それは、具体的には、ホストコンピュータ２００で設定変更可能な構成パラメータに応じて設定されると共に、前ロット及び後ロットがアボートされたか否かは、全処理のログであるプロセスログに記録される（後述する図９（ａ）参照）。
In this modification, the substrate processing system is configured to be able to set whether or not the subsequent lot is automatically aborted in the abort process determined in step S807. Specifically, it is set according to a configuration parameter that can be set and changed by the
したがって、前ロットと後ロットとが共通するトランスファチャンバ１０４を介して製品処理される場合（図２）であっても、後ロットに対して自動的にアボート処理を実行することなく製品処理を実行するように設定することができる。この場合には、上記ステップＳ８０７で前ロットに対してアボート処理が実行されていると判別され、ステップＳ８０９でダミー処理を毎回実行するので、上記ステップＳ８０８におけるチャンバ放置時間に基づくダミー処理の実行が必要か否かの判別処理を不要にすることができる（パラメータ６００「チャンバ放置時間」強制終了オプション）。
Therefore, even if the product processing is performed through the
以下、本実施の形態に係る基板処理方法の第２の変形例を説明する。 Hereinafter, a second modification of the substrate processing method according to the present embodiment will be described.
本変形例では、基板処理システムでは、非製品基板に対するダミー処理の実施結果が、ホストコンピュータ２００に、全処理のログであるプロセスログ、又はダミー処理ログとして記録される。
In this modified example, in the substrate processing system, the execution result of the dummy process for the non-product substrate is recorded in the
図９（ａ）は、ホストコンピュータ２００に記録されたプロセスログの一例を示す図であり、図９（ｂ）は、非製品基板に対するダミー処理の実施結果であるダミー処理ログの一例を示す部分図である。
FIG. 9A is a diagram illustrating an example of a process log recorded in the
図９（ａ）に示すようなプロセスログには、ロット単位で全処理が記録されており、各ロットにおいて、上記アボート処理の実行の有無、エラー処理された基板（エラー基板）の有無が最も左側の列に表示される。例えば、アボート処理の実行が有った場合には「■」、無かった場合には「○」が、エラー基板が無かった場合には「○」、有った場合には「▼」が表示される。即ち、正常に処理が終了した場合には「○」が表示される。図９（ａ）の例では、全てのジョブが正常に処理終了したので、「○」のみが表示されている。 In the process log as shown in FIG. 9A, all processes are recorded in lot units. In each lot, the presence / absence of execution of the abort process and the presence / absence of an error-processed board (error board) are the most. Displayed in the left column. For example, “■” is displayed when abort processing is executed, “○” is displayed when there is no abort processing, “○” is displayed when there is no error board, and “▼” is displayed when there is an error board. Is done. That is, “◯” is displayed when the processing is normally completed. In the example of FIG. 9A, since all jobs have been normally processed, only “◯” is displayed.
また、図９（ａ）において、ロット名に「−ＳＴ」が含まれるロットは、ダミー処理レシピリンク機能又はロット安定ダミー処理機能に基づいてダミー処理された非製品基板から成るロットである。ロット名に「−ＰＬ」が含まれるロットは、プラズマクリーニング用レシピリンク機能に基づいてダミー処理された非製品基板から成るロットである。 In FIG. 9A, a lot whose name includes “-ST” is a lot made of a non-product substrate subjected to dummy processing based on the dummy processing recipe link function or the lot stabilization dummy processing function. A lot including “-PL” in the lot name is a lot made of a non-product substrate that has been dummy-processed based on the plasma cleaning recipe link function.
図９（ａ）の表示画面において、ロットを選択した状態で基板（ウェーハ）一覧ボタンを押下することにより図９（ｂ）に示すような表示画面に遷移する。 In the display screen of FIG. 9A, when a substrate (wafer) list button is pressed while a lot is selected, a transition is made to a display screen as shown in FIG. 9B.
図９（ｂ）は、図９（ａ）において、ロット名に「−ＳＴ」が含まれるロットが選択された場合における当該ロットに含まれる基板を一覧するための表示画面である。図９（ｂ）に示すように、３枚の非製品基板には、互いに異なるダミースロット番号「−Ｄｘ」が付与されており、ダミー処理がどの非製品基板に施されたのかや、どの非製品基板に対してダミー処理の実行が省略されたか否かがユーザに視認可能になっている。これにより、エッチング処理装置１００にトラブルが発生したとき等にプロセスログ及びダミー処理ログからログ情報を収集することができる。
FIG. 9B is a display screen for listing the substrates included in the lot when a lot whose name includes “-ST” is selected in FIG. 9A. As shown in FIG. 9B, the three non-product substrates are assigned different dummy slot numbers “−Dx”, which non-product substrate is subjected to the dummy process, and which non-product substrate is processed. It can be visually recognized by the user whether or not the execution of the dummy process is omitted for the product substrate. Thereby, log information can be collected from the process log and the dummy process log when a trouble occurs in the
近年では、半導体デバイスの加工部分の微細化に伴い、プラズマエッチング装置には、ＣＤ（微小寸法：Critical dimension）形状制御性に優れ、かつ安定した加工性能が要求されている。例えば、基板上の絶縁膜に形成される線幅が９０ｎｍ程度の半導体デバイスを製造するために、絶縁膜エッチングには、（１）エッチングによって形成された線状の溝のアスペクト比が２０以上のＨＡＲＣ（High Aspect Ratio Contact）形状制御が高度であること、（２）ゲート用のフッ化アルゴン（ＡｒＦ）・ハードマスクエッチングでのＣＤ制御性が高度であること、及び（３）チップ製造工程中に基板の希望する箇所に金属を埋め込むダマシンプロセスにおいて用いられるパラメータｋ値が２．５以下のLow-k材料に対応できるほどに高い加工性などがニーズとして要求されている。また、これらのニーズは非常に高度化しており、例えば上記線幅が６５ｎｍ以下であることなどが要求されている。 In recent years, along with the miniaturization of the processing portion of a semiconductor device, a plasma etching apparatus is required to have excellent CD (critical dimension) shape controllability and stable processing performance. For example, in order to manufacture a semiconductor device having a line width of about 90 nm formed on an insulating film on a substrate, (1) the aspect ratio of a linear groove formed by etching is 20 or more. HARC (High Aspect Ratio Contact) shape control is advanced, (2) Argon fluoride (ArF) for gate and CD controllability in hard mask etching, and (3) During chip manufacturing process In addition, there is a need for high workability and the like that can cope with a low-k material having a parameter k value of 2.5 or less used in a damascene process in which metal is embedded in a desired portion of a substrate. In addition, these needs are highly advanced, and for example, the line width is required to be 65 nm or less.
したがって、プラズマエッチング装置は、従来よりも高度でかつ繊細に温度を制御し、制御した温度を安定に維持することによって、プロセスチャンバ内の処理雰囲気の安定状態をより高くして、より優れたＣＤ形状制御性を実現する必要がある。例えば、直径３００ｍｍの基板に対して、９０ｎｍ程度の線幅でエッチング処理を行うためには、プロセスチャンバ内の温度雰囲気が１１５〜１２１℃の間で安定状態にあることが要求される。 Therefore, the plasma etching apparatus controls the temperature more sophisticated and delicately than before, and stably maintains the controlled temperature, thereby increasing the stable state of the processing atmosphere in the process chamber and improving the CD. It is necessary to realize shape controllability. For example, in order to perform an etching process with a line width of about 90 nm on a substrate having a diameter of 300 mm, the temperature atmosphere in the process chamber is required to be stable between 115 to 121 ° C.
上記温度雰囲気を安定化させるためには、通常、非製品基板を２〜３枚使用する、即ちダミー処理を２〜３回行う必要がある。ダミー処理を１回実行しただけでは、プロセスチャンバ内の温度が１０４〜１１０℃程度にしか到達せず温度雰囲気が安定状態になく、その後の製品処理でロット中の最初に処理された１〜２枚の基板が製品基板からスペックアウトするからである。
In order to stabilize the temperature atmosphere, it is usually necessary to use 2 to 3 non-product substrates, that is, to perform
そこで、本発明者らは、製品処理用レシピと同様の通常ダミー処理用レシピ（ダミー処理の通常モード）において、温度雰囲気の安定状態に最も寄与するステップ、即ち最も高温で処理を行うメインステップの設定を一部変更したダミー処理用の動作モード、即ち後述する長時間モード及びハイパワーモードを用意し、これらの少なくとも一方のモードでステップＳ８０９のダミー処理をエッチング処理装置１００に実行させることにより、ダミー処理の実行回数が１回であっても温度雰囲気の安定状態を高めることができることを見出した。これにより、ダミー処理の実行回数、即ちダミー処理に要する時間を従来よりも低減させることができると共に、非製品基板又は製品処理においてスペックアウトされる基板の枚数を従来よりも低減させることができ、もってエッチング処理装置１００のスループット、ひいては生産性を向上させることができる。
Therefore, the inventors of the present invention have the steps that contribute the most to the stable state of the temperature atmosphere in the normal dummy processing recipe (dummy processing normal mode) similar to the product processing recipe, that is, the main step of processing at the highest temperature. By preparing an operation mode for dummy processing in which the setting is partially changed, that is, a long-time mode and a high power mode described later, and causing the
上記長時間モードでは、メインステップ（エッチング処理）の処理時間が通常モードよりも長時間化される。例えば、ダミー処理の通常モードで設定されているメインステップの処理時間である５分間が７分間に変更される。 In the long time mode, the processing time of the main step (etching process) is longer than that in the normal mode. For example, the processing time of the main step set in the normal mode of dummy processing is changed to 7 minutes.
上記長時間モードには、基板の直径やプロセスガスの種類などに応じて、経験的又は実験的に予め決定されたメインステップの処理時間を設定することが好ましい。また、該処理時間は、処理雰囲気、例えば、上部電極に配置されたクリーニングプレート（不図示）で測定されるプロセスチャンバ１０６，１０７の中心部（Center）、中央部（Middle）、及び端部（Edge）の温度に応じて決定されてもよい。なお、該処理時間は、長すぎると無駄なエネルギーを消費することになるので、通常の２倍までの間で設定されることが好ましい。
In the long-time mode, it is preferable to set a processing time of the main step that is empirically or experimentally determined in advance according to the diameter of the substrate, the type of process gas, and the like. In addition, the processing time is determined by the processing atmosphere, for example, the center (Center), the center (Middle), and the end of the
また、上記ハイパワーモードでは、メインステップにおいてＲＦ電力を発生させるために印加されるパワーが通常モードよりもハイパワー化される。 In the high power mode, the power applied to generate RF power in the main step is higher than that in the normal mode.
上記ハイパワーモードには、長時間モードと同様に、基板の直径やプロセスガスの種類などに応じて、経験的又は実験的に予め決定されたＲＦ電力のパワーの設定値を設定することが好ましい。また、該ＲＦ電力のパワーの設定値は、処理雰囲気に応じて決定されることが好ましい。なお、該ＲＦ電力のパワーの設定値は、高すぎると無駄なエネルギーを消費することになるので、通常の２倍までの間で設定されることが好ましい。 In the high power mode, as in the long-time mode, it is preferable to set a set value of RF power that is determined empirically or experimentally in advance according to the diameter of the substrate, the type of process gas, and the like. . Moreover, it is preferable that the power setting value of the RF power is determined according to the processing atmosphere. It should be noted that if the set value of the RF power is too high, wasteful energy will be consumed, and therefore it is preferable to set the set value up to twice the normal value.
図１０は、図８のステップＳ８０９で実行されるダミー処理を詳細に示すフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart showing in detail the dummy process executed in step S809 of FIG.
図１０において、まず、ステップＳ１００１では、ダミー処理用の動作モードを変更するか否かを判別する。動作モードとしては、上記ステップＳ８１０の製品処理と同様の処理をダミー処理として実行する通常モードに加えて、上記ハイパワーモード、及び長時間モードがある。なお、上記通常モードが、通常選択すべき動作モードとして標準設定として設定されている。 In FIG. 10, first, in step S1001, it is determined whether or not to change the operation mode for dummy processing. The operation mode includes the high power mode and the long time mode in addition to the normal mode in which the same process as the product process in step S810 is executed as a dummy process. The normal mode is set as a standard setting as an operation mode to be normally selected.
ステップＳ１００１におけるハイパワーモード又は長時間モードへの変更は、プロセスチャンバ内の処理雰囲気が安定状態にないとき、例えば図７におけるパラメータ６００、即ち「チャンバ放置時間」が１時間以上に設定されており、その時間が上記ステップＳ８０８でタイムアウトしたときに行われることが好ましい。また、ハイパワーモード又は長時間モードへの変更は、処理雰囲気に高い安定状態が要求されているとき、例えば、直径が３００ｍｍ以上の基板を処理するときや、基板に対するエッチングの線幅が９０ｎｍ以下であるときに行われることが好ましい。
The change to the high power mode or the long time mode in step S1001 is that, for example, when the processing atmosphere in the process chamber is not in a stable state, the
ダミー処理用の動作モードを変更するときは（ステップＳ１００１でＹＥＳ）、ハイパワーモード及び長時間モードのいずれか一方を選択して（ステップＳ１００２又はステップＳ１００３でＹＥＳ、及びステップＳ１００４）、ステップＳ１００５に進む。ステップＳ１００５では、選択されたハイパワーモード及び長時間モードのいずれか一方を標準設定として設定するか否かを判別し、標準設定として設定する場合には、ステップＳ１００６に進み、標準設定として設定しないときは、ステップＳ１００６をスキップしてステップＳ１００７に進む。 When changing the operation mode for the dummy processing (YES in step S1001), either the high power mode or the long-time mode is selected (YES in step S1002 or step S1003, and step S1004), and the process proceeds to step S1005. move on. In step S1005, it is determined whether or not any one of the selected high power mode and long-time mode is set as a standard setting. When setting as a standard setting, the process proceeds to step S1006 and is not set as a standard setting. If so, skip step S1006 and go to step S1007.
一方、動作モードを変更しない場合（ステップＳ１００１でＮＯ）、又はハイパワーモード及び長時間モードのいずれも選択されなかった場合（ステップＳ１００２及びステップＳ１００３でＮＯ）には、標準設定である通常モードを選択し（ステップＳ１００６）、ステップＳ１００７に進む。また、選択されたハイパワーモード及び長時間モードのいずれか一方を標準設定として設定した場合（ステップＳ１００２又はステップＳ１００３でＹＥＳ、及びステップＳ１００５でＹＥＳ）には、当該標準設定として設定したダミー処理用の動作モードを選択し（ステップＳ１００６）、ステップＳ１００７に進む。 On the other hand, when the operation mode is not changed (NO in step S1001), or when neither the high power mode nor the long-time mode is selected (NO in step S1002 and step S1003), the normal mode which is the standard setting is changed. Select (step S1006), and proceed to step S1007. In addition, when one of the selected high power mode and long time mode is set as a standard setting (YES in step S1002 or step S1003 and YES in step S1005), the dummy process set as the standard setting is used. Is selected (step S1006), and the process proceeds to step S1007.
ステップＳ１００７では、選択されたダミー処理用の動作モードで非製品基板にダミー処理を施す。即ち、選択された動作モードがハイパワーモード及び長時間モードのいずれか一方であるときは、該動作モードでダミー処理を１枚の非製品基板にだけ実行し、選択された動作モードが通常モードであるときは、通常モードでダミー処理を、少なくとも１枚、例えば３枚の非製品基板に実行する。 In step S1007, dummy processing is performed on the non-product substrate in the selected dummy processing operation mode. That is, when the selected operation mode is one of the high power mode and the long-time mode, dummy processing is executed only on one non-product substrate in the operation mode, and the selected operation mode is the normal mode. If this is the case, dummy processing is performed on at least one, for example, three non-product substrates in the normal mode.
図１０の処理によれば、ステップＳ８１０の製品処理に要求される処理雰囲気の安定状態の高さに応じてダミー処理用の動作モードをハイパワーモード又は長時間モードに変更し（ステップＳ１００４）、該変更した動作モードでダミー処理を１回実行するのみなので、エッチング処理装置１００の生産性を向上させることができる。
According to the process of FIG. 10, the operation mode for the dummy process is changed to the high power mode or the long time mode according to the height of the stable state of the process atmosphere required for the product process in step S810 (step S1004). Since the dummy process is executed only once in the changed operation mode, the productivity of the
なお、上記動作モードには、ハイパワーモード及び長時間モードのいずれか一方がなくてもよく、また、双方のレシピを組み合わせたモードをさらに設けてもよい。また、動作モードに対応するプログラムは、各動作モードに対応して個別に用意されていてもよいし、通常モードに対応するプログラムと、当該プログラムをハイパワーモード及び長時間モードに合わせて変更するプログラムとを用意してもよい。 Note that the operation mode may not include either the high power mode or the long time mode, and may further include a mode in which both recipes are combined. The program corresponding to the operation mode may be prepared individually corresponding to each operation mode, or the program corresponding to the normal mode and the program are changed according to the high power mode and the long-time mode. A program may be prepared.
また、上記図１０の処理では、動作モードを変更することにしたが、これに代えて、通常ダミー処理用レシピにおけるメインステップの処理時間及びＲＦ電力のパワーの設定値をユーザが変更可能なように構成されていてもよい。 In the processing of FIG. 10, the operation mode is changed. Instead, the user can change the processing time of the main step and the set power value of the RF power in the normal dummy processing recipe. It may be configured.
なお、上記実施の形態において、プロセスガスの種類によっては処理雰囲気を製品化処理にふさわしくないような雰囲気に変化させることがあるので、上記ダミー処理用レシピには、メインステップの後に、例えば酸素（Ｏ2）単ガスを用いたドライクリーニングを行うためのステップが必要に応じて追加されることが好ましい。上記製品処理にふさわしくない雰囲気としては、例えば、Ｃ4Ｆ6ガスを含むプロセスガスによって基板上に堆積物（パーティクル）が発生しやすいような雰囲気がある。 In the above embodiment, depending on the type of process gas, the processing atmosphere may be changed to an atmosphere that is not suitable for the productization processing. Therefore, the dummy processing recipe includes, for example, oxygen ( It is preferable that a step for performing dry cleaning using O 2 ) single gas is added as necessary. As an atmosphere unsuitable for the product processing, for example, there is an atmosphere in which deposits (particles) are likely to be generated on the substrate by a process gas containing C 4 F 6 gas.
また、本実施の形態に係る基板処理装置としては、図２に示すエッチング処理装置１００に限られることはなく、以下のようなものであってもよい。
Further, the substrate processing apparatus according to the present embodiment is not limited to the
図１１は、本実施の形態に係る基板処理装置の第１の変形例の構成を概略的に示す図である。 FIG. 11 is a diagram schematically showing a configuration of a first modification of the substrate processing apparatus according to the present embodiment.
図１１において、本実施の形態に係る基板処理装置の第１の変形例としての基板処理装置１００’は、基板Ｗにプラズマを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）処理を施すプロセスチャンバ（Ｐ／Ｃ）を含む第１のプロセスシップ１１１と、該第１のプロセスシップ１１１と平行に配置され、ＲＩＥ処理が施された基板ＷにＣＯＲ（Chemical Oxide Removal）処理及びＰＨＴ（Post Heat Treatment）処理を施すプロセスチャンバ（Ｐ／Ｃ）を含む第２のプロセスシップ１１２と、第１のプロセスシップ１１１及び第２のプロセスシップ１１２がそれぞれ接続された矩形状の共通搬送室（Ｔ／Ｃ）としてのローダーユニット１１３と、ローダーユニット１１３に接続された３つのフープ載置台１１５と、ローダーユニット１１３に接続され、搬入された基板Ｗの位置をプリアライメントするプリアライメント部（Ｐ／Ａ）としてのオリエンタ１１６と、ローダーユニット１１３に接続された基板Ｗの表面状態を計測する第１及び第２のＩＭＳ（Integrated metrology system、Therma-Wave社製）１１７，１１８と、ローダーユニット１１３に接続されたオペレーションコントローラ８８とを備える。各フープ載置台１１５には、ダミー処理用の非製品基板を含む２５枚の基板Ｗを収容可能な容器としてのフープ（Front Opening Unified Pod）１１４が載置される。
In FIG. 11, a
図１２は、本実施の形態に係る基板処理装置の第２の変形例の構成を概略的に示す図である。 FIG. 12 is a diagram schematically showing a configuration of a second modification of the substrate processing apparatus according to the present embodiment.
図１２において、本実施の形態に係る基板処理装置の第２の変形例としての基板処理装置１００”は、基板Ｗに対して枚葉毎に成膜処理、拡散処理、エッチング処理等の各種処理を施すプロセスチャンバ（Ｐ／Ｃ）を含む基板処理部２０２と、基板Ｗを格納すると共に基板処理部２０２において処理された基板Ｗを格納する基板格納部３と、基板処理部２０２と基板格納部３との間において基板Ｗを搬送するトランスファチャンバ（Ｔ／Ｃ）２０３とを備える。基板処理部２０２は、Ｔ／Ｃ２０３に連結された６つのＰ／Ｃ６Ａ〜６Ｆを有する。
In FIG. 12, a
基板格納部３は、４つのフープ１０Ａ〜１０Ｄを載置可能なフープ載置台１１と、Ｔ／Ｃ２０３に連結された２つのロードロック室（Ｌ／Ｌ室）９Ａ，９Ｂと、フープ載置台１１とＬ／Ｌ室９Ａ，９Ｂとの間に配置された大気搬送系のローダーユニット１２と、基板Ｗの位置決め（プリアライメント）を行うプリアライメント部（Ｐ／Ａ）としてのとしてのオリエンタ１８と、Ｌ／Ｌ室９Ａ，９Ｂの下方であってローダーユニット１２の前側側面に夫々取り付けられている２つの非製品基板用フープ（不図示）とを有する。各フープ１０Ａ〜１０Ｄは、例えば、２５枚の基板Ｗを収容し、各非製品基板用フープは、基板処理装置１００”の試運転時等に使用するダミー処理用の非製品基板Ｗを所定枚数収する。
The
上述のように、本第２の変形例に係る基板処理装置１００”によれば、図２のエッチング処理装置１００よりも多い６個のＰ／Ｃ６Ａ〜６Ｆを備えるので、同時に基板Ｗの基板処理をより多く実行することができ、基板処理装置の基板処理効率を向上させることができる。
As described above, according to the
さらに、上述した実施の形態では、処理される基板が半導体基板であったが、処理される基板はこれに限られず、例えば、ＬＣＤやＦＰＤ（Flat Panel Display）等のガラス基板であってもよい。 Furthermore, in the embodiment described above, the substrate to be processed is a semiconductor substrate, but the substrate to be processed is not limited to this, and may be a glass substrate such as an LCD or an FPD (Flat Panel Display). .
本発明は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムをコンピュータ又はＣＰＵに供給し、そのコンピュータ又はＣＰＵが該供給されたプログラムを読出して実行することによって、達成することができる。 The present invention can be achieved by supplying a software program that implements the functions of the above-described embodiments to a computer or CPU, and the computer or CPU reads and executes the supplied program.
また、上記プログラムは、上述した実施の形態の機能をコンピュータで実現することができればよく、その形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給されるスクリプトデータ等の形態を有するものでもよい。 The above-described program only needs to be able to realize the functions of the above-described embodiments by a computer, and the form includes forms such as object code, a program executed by an interpreter, and script data supplied to the OS. But you can.
また、本発明の目的は、実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。 In addition, an object of the present invention is to supply a storage medium storing software program codes for realizing the functions of the embodiments to a system or apparatus, and a computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or apparatus as a storage medium. This can also be achieved by reading and executing the stored program code.
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。 In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the program code and the storage medium storing the program code constitute the present invention.
又、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、上記プログラムは、又はインターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることにより供給される。 Examples of the storage medium for supplying the program code include a floppy (registered trademark) disk, a hard disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a CD-RW, a DVD-ROM, a DVD-RAM, and a DVD. -RW, DVD + RW, magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM, etc. can be used. Alternatively, the program is supplied by downloading from another computer or database (not shown) connected to the Internet, a commercial network, a local area network, or the like.
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。 Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an OS (operating system) running on the computer based on the instruction of the program code. A case where part or all of the actual processing is performed and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing is also included.
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。 Further, after the program code read from the storage medium is written in a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function expansion is performed based on the instruction of the program code. This includes the case where the CPU or the like provided in the board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
以上が本発明の実施の形態の説明であるが、本発明は、これら実施の形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または実施の形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。 The above is the description of the embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to the configurations of these embodiments, and the functions shown in the claims or the functions of the configurations of the embodiments are included. Any configuration that can be achieved is applicable.
本発明の実施の形態に係る基板処理装置は、例えば、プラズマエッチング処理装置を含む半導体基板プロセス装置や半導体チップ製造装置等に適用することができる。 The substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention can be applied to, for example, a semiconductor substrate processing apparatus including a plasma etching processing apparatus, a semiconductor chip manufacturing apparatus, and the like.
１００ エッチング処理装置
１００’，１００” 基板処理装置
１０１，１０２ カセットチャンバ
１０３ 旋回型アーム
１０４ トランスファチャンバ
１０６，１０７ プロセスチャンバ
２００ ホストコンピュータ
１０００ 基板処理システム
100
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