TW201301386A - 判斷方法、控制裝置、判斷裝置、圖案形成系統及程式 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種可確實且迅速地判斷聚焦環的更換時期之判斷方法、控制方法、判斷裝置、圖案形成系統及程式。該判斷方法係在蝕刻基板上的膜而形成圖案時，判斷該基板周圍所配置之聚焦環的更換時期以提高該圖案的面內均勻性，其具有測量該圖案的形狀或尺寸之測量步驟，與依據所測量之該圖案的形狀或尺寸，來判斷該聚焦環的更換時期之判斷步驟。

Description

判斷方法、控制裝置、判斷裝置、圖案形成系統及程式
本發明關於一種判斷聚焦環的更換時期之判斷方法、控制方法、判斷裝置、圖案形成系統及程式。
蝕刻基板上的膜之電漿處理裝置為了提高形成於基板上之圖案的面內均勻性(蝕刻的均勻性)，係設置有圍繞基板之聚焦環(例如專利文獻1、2)。由於聚焦環會隨著使用時間經過而被電漿蝕刻、消耗，因此形成於基板上之圖案的面內均勻性便會降低。是以，聚焦環便需對應於其使用時間來做定期更換。
專利文獻1：日本特開2008-78208號公報
專利文獻2：日本特開2003-229408號公報
然而，聚焦環並未監視聚焦環的消耗度來做更換。於是，聚焦環便會有在可使用之狀態下被更換的情況，或縱使消耗嚴重卻仍未被更換的情況。
本發明係鑑於上述情事所發明者。其目的為提供一種可確實且迅速地判斷聚焦環的更換時期之判斷方法、控制方法、判斷裝置、圖案形成系統及程式。
本申請案之判斷方法係在蝕刻基板上的膜而形成圖案時，判斷該基板周圍所配置之聚焦環的更換時期 以提高該圖案的面內均勻性；其特徵為具有以下步驟：測量步驟，係測量該圖案的形狀或尺寸；以及判斷步驟，係依據所測量之該圖案的形狀或尺寸，來判斷該聚焦環的更換時期。
本申請案之判斷方法中，係測量蝕刻基板上的膜所形成之圖案的形狀或尺寸。接著，依據所測量之基板上的圖案形狀或尺寸，來判斷基板周圍所配置之聚焦環的更換時期以提高圖案的面內均勻性。
本申請案之判斷方法的特徵為該測量步驟係測量該圖案之複數位置處的形狀或尺寸；該判斷步驟係在關於該圖案之複數位置處的形狀或尺寸之數據的變異大於特定閾值時，會判斷為該聚焦環的更換時期。
本申請案之判斷方法中，係測量圖案之複數位置處的形狀或尺寸。接著，在關於圖案之複數位置處的形狀或尺寸之數據的變異大於特定閾值時，會判斷為聚焦環的更換時期。
本申請案之判斷方法的特徵為關於該圖案的形狀之數據係包含有該圖案的側壁角度；關於該圖案的尺寸之數據係包含有該圖案中之線寬或線的高度。
本申請案之判斷方法中，關於圖案的形狀之數據係包含有圖案的側壁角度。又，關於圖案的尺寸之數據係包含有圖案中之線寬或線的高度。
本申請案之判斷方法的特徵為該聚焦環係被用來使用於複數種類的蝕刻處理。
本申請案之判斷方法中，聚焦環係被用來使用於複數種類的蝕刻處理。
本申請案之判斷方法的特徵為該測量步驟係以散射測量法來測量該圖案的形狀或尺寸。
本申請案之判斷方法中，係以散射測量法來測量圖案的形狀或尺寸。
本申請案之控制方法係在蝕刻基板上的膜而形成圖案時，控制該基板周圍所配置之聚焦環的溫度以提高該圖案的面內均勻性；其特徵為具有以下步驟：設定步驟，係設定該聚焦環的溫度；測量步驟，係測量該圖案的形狀或尺寸；以及控制步驟，係依據所測量之該圖案的形狀或尺寸，來反饋控制該設定步驟中所設定之聚焦環的溫度。
本申請案之控制方法中，係設定基板周圍所配置之聚焦環的溫度以提高蝕刻基板上的膜所形成之圖案的面內均勻性。接著，測量圖案的形狀或尺寸。然後，依據所測量之圖案形狀或尺寸，來反饋控制所設定之聚焦環的溫度。
本申請案之控制方法的特徵為該測量步驟係測量該圖案之複數位置處的形狀或尺寸；該控制步驟係在關於該圖案之複數位置處的形狀或尺寸之數據的變異大於特定閾值時，反饋控制該聚焦環的溫度。
本申請案之控制方法中，係測量圖案之複數位置處的形狀或尺寸。接著，在關於圖案之複數位置處的 形狀或尺寸之數據的變異大於特定閾值時，會反饋控制聚焦環的溫度。
本申請案之判斷裝置係在蝕刻基板上的膜而形成圖案時，判斷該基板周圍所配置之聚焦環的更換時期以提高該圖案的面內均勻性；其特徵為具備有：測量機構，係測量該圖案的形狀或尺寸；以及判斷機構，係依據該測量機構所測量之該圖案的形狀或尺寸，來判斷該聚焦環的更換時期。
本申請案之判斷裝置中，係測量蝕刻基板上的膜所形成之圖案的形狀或尺寸。依據所測量之圖案形狀或尺寸，來判斷基板周圍所配置之聚焦環的更換時期以提高圖案的面內均勻性。
本申請案之判斷裝置的特徵為該測量機構係測量該圖案之複數位置處的形狀或尺寸；該判斷機構係在該測量機構所測量之關於圖案的形狀或尺寸之數據的變異大於特定閾值時，會判斷為該聚焦環的更換時期。
本申請案之判斷裝置中，係測量圖案之複數位置處的形狀或尺寸。判斷裝置係在所測量之關於圖案之複數位置處的形狀或尺寸之數據的變異大於特定閾值時，會判斷為聚焦環的更換時期。
本申請案之圖案形成系統係包含有圖案形成裝置及測量裝置；該圖案形成裝置具有：形成機構，係蝕刻基板上的膜來形成圖案；聚焦環，係配置於該基板周圍，以提高該形成機構所形成之圖案的面內均勻 性；以及控制機構，係控制該聚焦環的溫度；該測量裝置具有：測量機構，係測量該圖案的形狀或尺寸；以及賦予機構，係將該測量機構所測量之關於圖案的形狀或尺寸之資訊賦予至該圖案形成裝置；其中該圖案形成裝置係具有接收該賦予機構所賦予的該資訊之接收機構；其特徵為該控制機構係依據該接收機構所接收之該資訊，來反饋控制該聚焦環的溫度。
本申請案之圖案形成系統中，係包含有蝕刻基板上的膜來形成圖案之圖案形成裝置，與測量圖案的形狀或尺寸之測量裝置。圖案形成裝置係具有配置於基板周圍以提高圖案的面內均勻性之聚焦環，與控制聚焦環的溫度之控制機構。測量裝置係將所測量之關於圖案的形狀或尺寸之資訊賦予至圖案形成裝置。圖案形成裝置係接收從測量裝置所賦予之關於圖案的形狀或尺寸之資訊。圖案形成裝置的控制機構係依據所接收之關於圖案的形狀或尺寸之資訊來反饋控制聚焦環的溫度。
本申請案之圖案形成系統的特徵為該測量機構係測量該圖案之複數位置處的形狀或尺寸；該賦予機構係在該測量機構所測量之關於圖案的形狀或尺寸之數據的變異大於特定閾值時，將關於該變異的資訊賦予至該圖案形成裝置；該接收機構係接收關於該變異之資訊；該控制機構係依據該接收機構所接收之關於該變異的資訊，來反饋控制該聚焦環的溫度。
本申請案之圖案形成系統中，測量裝置係測量圖案之複數位置處的形狀或尺寸。測量裝置係在所測量之關於圖案之複數位置處的形狀或尺寸之數據的變異大於特定閾值時，將關於該數據的變異之資訊賦予至圖案形成裝置。圖案形成裝置係從測量裝置接收關於該數據的變異之資訊。圖案形成裝置係依據所接收之關於該數據的變異之資訊，來反饋控制聚焦環的溫度。
本申請案之圖案形成系統的特徵為該圖案形成裝置係進行複數種類的蝕刻處理之電漿處理裝置。
本申請案之圖案形成系統中，圖案形成裝置係進行複數種類的蝕刻處理之電漿處理裝置。
本申請案之程式係使電腦執行在蝕刻基板上的膜而形成圖案時，判斷該基板周圍所配置之聚焦環的更換時期以提高該圖案的面內均勻性之處理；其特徵為係使電腦執行：從記憶有該圖案之複數位置處的形狀或尺寸之記憶部讀取該形狀或尺寸；計算所讀取之關於該形狀或尺寸之數據的變異；在所計算出之關於該形狀或尺寸之數據的變異大於特定閾值時，會判斷為該聚焦環的更換時期。
本申請案之程式中，係使電腦執行從記憶有蝕刻基板上的膜所形成之圖案之複數位置處的形狀或尺寸之記憶部，讀取圖案之複數位置處的形狀或尺寸之處理。程式係使電腦執行計算所讀取之關於圖案之複數位置處的形狀或尺寸之數據的變異之處理。程式係使 電腦執行在所計算出之關於複數位置處的形狀或尺寸之數據的變異大於特定閾值時，會判斷為基板周圍所配置之聚焦環的更換時期以提高圖案的面內均勻性之處理。
依據本申請案之判斷方法等，便可確實且迅速地判斷聚焦環的更換時期。
針對本發明實施型態，參照其圖式來加以說明。
本申請案之判斷裝置(測量裝置)係測量電漿處理裝置蝕刻晶圓(基板)上的膜所形成之圖案(蝕刻圖案)的面內均勻性。在此之圖案的面內均勻性係指例如關於圖案的尺寸(CD：Critical Dimension)或形狀之面內均勻性。判斷裝置在所測量之圖案的面內均勻性超過特定閾值的情況，會判斷電漿處理裝置所具有之聚焦環的更換時期。
判斷裝置係藉由散射測量(scatterometory)法來測量圖案的尺寸或形狀。為光波散射測量法之散射測量法有例如光譜橢圓偏光法(Ellipsometry,Spectroscopic Ellipsometry)、反射率測量法(Reflectometry,Spectroscopic Reflectometry)、偏光反射率測量法(PolarizedSpectroscopicReflectometry)等。以下，舉散射測量法的一例，來加以說明利用光譜橢圓偏光法之判斷裝置。
此外，本發明並未限定於以下的實施型態。
[實施型態1]
光譜橢圓偏光計(判斷裝置、測量裝置)係設置於電漿處理裝置內部或電漿處理裝置外部。實施型態1中，將說明電漿處理裝置的外部設置有光譜橢圓偏光計之範例。光譜橢圓偏光計有旋轉檢偏片型、旋轉補償器型、相位調變器型等，可利用任何類型的光譜橢圓偏光計。以下，舉相位調變器型為例。
圖1係光譜橢圓偏光計1的結構例之方塊圖。
光譜橢圓偏光計1係包含有氙氣燈11、光照射器12、台座13、光取得器14、光譜儀(測量機構)15、數據讀取機16、馬達控制機17及電腦18。光譜橢圓偏光計1係測量台座13上所載置之晶圓W上的圖案尺寸及形狀。圖案係藉由以光阻作為遮罩來蝕刻成膜於晶圓W上的膜所形成。
此外，晶圓W的正上方亦可層積有矽氧化膜(SiO2)等。
再者，該矽氧化膜的上側亦可層積有非晶矽膜、聚矽膜或氮化矽膜(Si3N4)等。
光譜橢圓偏光計1係將偏光後的光照射在晶圓W，並取得在晶圓W反射的光來測量反射光的偏光狀態，並依據測量結果與對應於晶圓W上的圖案之模型來解析晶圓W上的圖案尺寸及形狀。此外，除了晶圓W以外，亦可以化合物半導體基板、單層或多層的磊 晶膜、絕緣體膜、藍寶石基板或玻璃基板等作為基板。
光譜橢圓偏光計1可大致分為包含有具備一對光照射器12及光取得器14的測量器之測量解析系統的部分，與驅動系統的部分。
光譜橢圓偏光計1之作為測量解析系統的部分係以第1光纖纜線1a來連接氙氣燈11及光照射器12。光譜橢圓偏光計1係將偏光後狀態的光照射在台座13上所載置之晶圓W，且以光取得器14來取得在晶圓W反射的光。光取得器14係透過第2光纖纜線1b而連接於光譜儀15。光譜儀15係針對各個波長進行測量，並將測量結果以類比訊號傳送至數據讀取機16。數據讀取機16係將類比訊號轉換成所需值並傳送至電腦18。電腦18係進行圖案的解析。
此外，光譜橢圓偏光計1的光照射器12及光取得器14係被固定成相對於晶圓W之光的入射角φ與反射角φ會成為特定的相同角度。但光照射器12及光取得器14亦可一邊維持相對於晶圓W之光的入射角φ及反射角φ為相同角度的狀態，一邊移動來改變入射角φ及反射角φ。
光譜橢圓偏光計1之作為驅動系統部分係於台座13及光譜儀15分別設置有第1馬達M1~第3馬達M3。光譜橢圓偏光計1係藉由以連接於電腦18之馬達控制機17來控制第1馬達M1~第3馬達M3的驅動，而將台座13及光譜儀15改變成對應於測量之適 當的位置、型態。馬達控制機17係依據從電腦18輸出的指示來進行第1馬達M1~第3馬達M3的驅動控制。
氙氣燈11為光源，會產生含有複數波長成分的白光，並將所產生之白光經由第1光纖纜線1a傳送至光照射器12。光照射器12係於內部具有偏光片12a，利用偏光片12a來使白光偏光，而將偏光狀態的光照射在晶圓W。
台座13係可滑動配置於移動軌道部(未圖示)，藉由第1馬達M1及第2馬達M2的驅動，便可分別朝圖1中的x軸方向、y軸方向(直交於圖1的紙面之方向)移動。藉由台座13的移動，來適當地改變光入射至台座13上的晶圓W之部位，以進行晶圓W的面分析。載置有晶圓W之台座13面為了防止光的反射係被著色成黑色。
此外，本實施型態中，雖係舉使得台座13往x軸方向及y軸方向移動為例來加以說明，但不限於此。例如，亦可固定台座13，而移動光照射器12及光取得器14，來使照射位置移動於x軸方向及y軸方向。除此之外，亦可使台座13與光照射器12及光取得器14兩者皆移動於x軸方向及y軸方向。
光取得器14係取得在晶圓W反射的光，並測量所取得之光的偏光狀態。
光取得器14係內建有PEM(Photo Elastic Modulator：光彈調變器)14a及檢偏片(Analyzer)14b，來將在晶圓W反射的光透過PEM14a而引導至檢偏片14b。此外，內建於光取得器14之PEM14a係藉由以所需頻率(例如50kHz)來使取得的光發生相位調變，而從直線偏光獲得橢圓偏光。又，檢偏片14b係從在PEM14a發生相位調變之各種偏光當中選擇性地取得偏光並加以測量。
光譜儀15係內建有反射鏡、繞射光柵、光電倍增管(PMT；photomultiplier tube)及控制單元等，利用反射鏡來使從光取得器14經由第2光纖纜線1b所傳送的光反射並引導至繞射光柵。繞射光柵係藉由第3馬達M3來改變角度，以使射出的光線波長為可變。進入至光譜儀15內部的光會被PMT增幅，故縱使光線量較少的情況，仍可穩定所測量之訊號(光)。又，控制單元係進行生成對應於所測量的波長之類比訊號，並送出至數據讀取機16之處理。
數據讀取機16係依據來自光譜儀15的訊號來針對各個波長計算表示反射光的偏光狀態(p偏光、s偏光)之振幅比Ψ及相位差△，並將計算結果送出至電腦18。此外，振幅比Ψ及相位差△係相對於p偏光的振幅反射係數Rp及s偏光的振幅反射係數Rs，而有以下數式(1)的關係成立。
數式(1)：Rp/Rs=tanΨ‧exp(i‧△)
其中，i為虛數單位(以下相同)。又，Rp/Rs為偏 光變化量ρ。
電腦18係包含有CPU(Central Processing Unit；中央處理器)(判斷機構)181、RAM(Random Access Memory；隨機存取記憶體)182、輸入部183、顯示部184、記憶部185、磁碟驅動器186及通訊部(賦予機構)187。CPU181係透過匯流排而與電腦18的硬體各部相連接。CPU181係控制硬體各部，並依據記憶部185所收納之各種程式，來執行各種軟體處理。
RAM182為半導體元件等，係依據CPU181的指示來進行必要資訊的寫入及讀取。輸入部183為鍵盤及滑鼠，或觸控面板等輸入元件。顯示部184為例如液晶顯示器或有機EL(Electro Luminescence；電激發光)顯示器等。
記憶部185為例如硬碟或大容量記憶體，且預先記憶有解析用程式及台座13之移動控制用程式等各種程式。
記憶部185除此之外，係記憶有程式庫1L、閾值及程式1P。程式庫(library)1L係記憶有依據圖案的尺寸及形狀等參數所預先計算出之各波長的振幅比Ψ及相位差△之檔案。電腦18會擬合(fitting)數據讀取機16所獲得之偏光狀態的振幅比Ψ及相位差△，與記憶在程式庫1L之模型的振幅比Ψ及相位差△，來辨別對應於模型的振幅比Ψ及相位差△之圖案的尺寸及形狀。
閾值係用以判斷聚焦環的更換之數值。程式1P在所測量之關於圖案的尺寸及形狀之數值的變異大於閾值時，會將關於聚焦環的更換之通知顯示在顯示部184。閾值係有關於對製成品(元件)所要求的精確度，可依元件的種類、世代等而加以變更。
磁碟驅動器186係從外部的記錄媒體(CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、BD(Blu-ray Disc，註冊商標))等光碟1d讀入資訊，並將資訊記錄在光碟1d。
通訊部187係與外部的電腦通訊之介面。通訊部187亦可連接於LAN(Local Area Network)、網際網路、電話回線等。
接下來，說明光譜橢圓偏光計1的動作。
將藉由電漿裝置而被蝕刻後的晶圓W載置於光譜橢圓偏光計1的台座13。晶圓W的直徑為例如300mm。構成圖案之膜為例如有機膜。有機膜可為多層，或是一部分的層可含有例如Si。
氙氣燈11會放射出白光。光照射器12係將氙氣燈11所照射的白光轉換成直線偏光，並將轉換後的直線偏光照射在晶圓W。光取得器14係取得在晶圓W反射的光，並測量所取得之光的偏光狀態。光譜儀15係生成對應於藉由光取得器14所測量的波長之類比訊號，並送出至數據讀取機16。數據讀取機16係依據來自光譜儀15的訊號，來針對各個波長計算p偏 光、s偏光的振幅比Ψ及相位差△，並將計算結果送出至電腦18。電腦18會將測量值記憶在記憶部185。
此外，測量的波長範圍為例如250nm~750nm。
圖2係顯示晶圓W面內之測量部位的配置之說明圖。將晶圓W表面分割成大約100個正方形區域，1個正方形區域的略中央便成為1個測量部位。
某一正方形區域的測量結束後，光譜橢圓偏光計1係藉由馬達控制機17的控制，來使台座13往x軸方向或y軸方向移動，而將直線偏光所照射之測量部位改變成相鄰的正方形區域。如圖2中箭頭所示，測量部位係改變成例如x軸方向。當測量部位到達晶圓W的邊緣或晶圓W的外部後，使台座13往y軸方向移動1個正方形量後，測量部位便會再次從晶圓W的一端至另一端於x軸方向以1個正方形單位改變。
此外，若測量部位(正方形區域)的略中央部改變成晶圓W的外部(圖2的×)的情況，則不進行測量。又，當測量部位為晶圓W的邊緣附近之情況(例如從晶圓W的邊緣朝向中心方向為1~2mm的區域)，則不進行測量或不採用該測量值。
當晶圓W上的全部測量結束，而測量數據被記憶在電腦18的記憶部185之情況，CPU181會擬合(fitting)所測量之振幅比Ψ及相位差△，與記憶在程式庫1L之振幅比Ψ及相位差△。然後，針對全部的測量部位辨別對應於記憶在程式庫1L之振幅比Ψ及相位差△ 之圖案的尺寸及形狀，並記憶在記憶部185。
圖3係顯示使用於模型的計算之參數的一部分之說明圖。圖3係顯示晶圓W及圖案的剖面。使用於圖案模型的計算之參數為TCD(Top CD)、BCD(Bottom CD)、Height、複數折射率N，膜厚d。其中，複數折射率N係使用預先測量的值。預先測量複數折射率N之機構可為光譜橢圓偏光計1，或是光譜橢圓偏光計1以外的裝置。
TCD及BCD係構成圖案之線寬。TCD為線的上邊尺寸，BCD為線的底邊尺寸。此外，MCD為TCD與BCD的平均。Height為藉由蝕刻所形成之線的高度或構成圖案之溝槽的深度。
由TCD、BCD及Height來計算線的側壁角(SWA；side wall angle)。SWA的值為θ的情況，θ係以下述數式(2)來表示。
膜厚d為晶圓W上之膜的厚度。圖3之範例中，膜厚d係與Height相同。但當晶圓W成膜有多層膜，而蝕刻未達晶圓W表面的情況，則膜厚d便會成為大於Height之值。
程式庫1L係使模型的振幅比Ψ及相位差△，與建構模型的基礎之TCD、BCD及Height相對應，並加以記憶。MCD或SWA可由藉由測量所決定之TCD、BCD及Height來計算，或是預先計算並記憶在程式庫1L。以下，程式庫1L係使模型的振幅比Ψ及相位差△，與TCD、BCD及Height以及預先計算出的MCD或SWA相對應，並加以記憶。
CPU181係檢索所測量之振幅比Ψ及相位差△，與記憶在程式庫1L之振幅比Ψ及相位差△的差之誤差函數值會成為最小之模型。然後，CPU181會取得對應於誤差函數值最小的模型之TCD、BCD、Height、MCD及SWA。CPU181會將所取得的TCD、BCD、Height、MCD及SWA記憶在記憶部185。
此外，所測量之圖案的形狀可包含下凹、上凸。又，所測量之圖案的尺寸及形狀不限於上述，而亦可為薄膜、孔洞、突起、溝槽等之尺寸及形狀。例如孔洞情況的尺寸及形狀則為孔徑、孔深、孔洞間距、孔洞內壁的傾斜角度、孔洞內壁的曲率等。例如溝槽情況的尺寸及形狀則為溝寬、溝深、側壁角度、溝槽間距、溝槽側壁的曲率等。為了測量該等的尺寸及形狀，係製作具有薄膜、孔洞、突起、溝槽等構造的模型，且預先記憶在程式庫1L。
接下來，說明使用時間相異的2個聚焦環而被蝕刻後之圖案相關測量結果的一例。
圖4係顯示圖案線寬測量結果的一例之說明圖。圖4A係顯示使用了使用時間少於10小時之聚焦環而被蝕刻後之圖案的線寬之相關測量結果。圖4B係顯示使用了使用時間為550小時之聚焦環而被蝕刻後之圖案的線寬之相關測量結果。聚焦環的高度在圖4A的情況為4.0mm，在圖4B的情況為3.1mm。
圖4A及圖4B的縱軸為偏移CD(shift CD)，單位為nm。此處的偏移CD係指蝕刻後之MCD與蝕刻前之MCD的差值。若由蝕刻後線寬來評估線寬的變異，便會有蝕刻前線寬的影響進來。是以，圖4中為了排除蝕刻前線寬的影響，便以蝕刻後的MCD減去蝕刻前的MCD之偏移CD作為縱軸。偏移CD有助於比較因聚焦環消耗度的差異而導致圖案尺寸及形狀的差異。
圖4A及圖4B的橫軸係顯示晶圓W上的測量位置，單位為mm。圖4A及圖4B之橫軸上的0mm為晶圓W的中心。將晶圓W的半徑上，由中心至晶圓W的邊緣之各位置以數值來表示。此處，晶圓W的半徑為150mm。
比較圖4A及圖4B後，圖案的面內均勻性係相關於聚焦環的使用時間。在聚焦環的使用時間少於10小時之情況，偏移CD係無關於晶圓W的位置而大致一定。另一方面，在聚焦環的使用時間為550小時之情況，偏移CD係從晶圓W的中心愈靠近邊緣則愈小， 而在邊緣附近處，偏移CD會些許變大。從晶圓W的邊緣朝向中心至30mm之區域處，可見到偏移CD有2nm的差異。
圖5係顯示圖案之SWA的相關測量結果一例之說明圖。圖5A及圖5B中之聚焦環的條件係分別與圖4A及圖4B中之聚焦環的條件相同。圖5A及圖5B的縱軸為SWA，單位為度。圖5A及圖5B的橫軸係與圖4A及圖4B的橫軸相同。
比較圖5A及圖5B後，當聚焦環的使用時間少於10小時，SWA係無關於晶圓W的位置而大致為一定。另一方面，當聚焦環的使用時間為550小時的情況，則SWA的面內均勻性會變低。從晶圓W的邊緣朝向中心在10mm~30mm之區域處，愈接近緣側則SWA愈小，其係往正錐形的方向變化。但SWA在最外周的緣部則較內側要大，其係往逆錐形的方向變化。
圖6係顯示圖案之Height的相關測量結果一例之說明圖。圖6A及圖6B中之聚焦環的條件係分別與圖4A及圖4B中之聚焦環的條件相同。圖6A及圖6B的縱軸為Height，單位為nm。圖6A及圖6B的橫軸係與圖4A及圖4B的橫軸相同。
比較圖6A及圖6B後，當聚焦環的使用時間少於10小時的情況，Height雖會依晶圓W的位置而有些許不同，但仍不致可謂之為面內均勻性低。另一方面，當聚焦環的使用時間為550小時的情況，則Height的 面內均勻性會變低。從晶圓W的中心朝向邊緣，Height則有變小之傾向。又，從邊緣朝向中心至30mm之區域處，Height的變異係較其他區域要大。
由以上的測量結果，可得知使用了使用時間為550小時之聚焦環而進行蝕刻後之圖案的尺寸及形狀的相關測量值，係從晶圓W的邊緣朝向中心在大約50mm之區域處，變異會變大。是以，作為聚焦環的更換條件，舉例有從晶圓W的邊緣朝向中心至約50mm之區域處之偏移CD的變異為大於例如1nm之情況。
又，作為聚焦環的更換條件，舉例有從晶圓W的邊緣朝向中心至約50mm之區域處之SWA的變異為大於例如0.15度之情況。再者，作為聚焦環的更換條件，舉例有從晶圓W的邊緣朝向中心至約50mm之區域處之Height的變異為大於例如6nm之情況。
用以判斷聚焦環的更換之圖案的測量區域，更佳地，係從晶圓W的邊緣朝向中心為約10mm~30mm的區域。
此外，上述變異為測量值之最大值與最小值的差，亦即數據的範圍。但當然亦可使用分散、標準偏差、無偏方差、平均偏差等來作為變異。又，求得變異之對象的尺寸亦可含有TCD或BCD。
CPU181係會針對記憶在記憶部185之TCD、BCD、Height、MCD及SWA，來計算全測量值的變異以及從晶圓W的邊緣朝向中心至50mm之區域處之測 量值的變異，或是從晶圓W的邊緣朝向中心在50mm~100mm之區域處之測量值的變異等。CPU181會將所計算出之測量值的變異記憶在記憶部185。
CPU181係將所計算之變異與預先記憶在記憶部185之閾值相比較。CPU181在所計算之變異大於閾值時，會將應更換聚焦環指令的訊息顯示在顯示部184。
圖7係顯示通知聚焦環更換之處理的步驟順序之流程圖。
此外，各測量部位處之測量後的TCD、BCD、Height、MCD及SWA會被記憶在記憶部185。
CPU181係從記憶部185讀取TCD、BCD、Height、MCD及SWA(步驟S101)。步驟S101中，若記憶部185已記憶有蝕刻前後的TCD、BCD之情況，則CPU181亦可求得關於TCD、BCD之偏移CD。或CPU18亦可求得關於MCD之偏移CD。
CPU181係計算TCD、BCD、Height、MCD及SWA的變異，並記憶在記憶部185(步驟S102)。步驟S102中，CPU181所計算的變異可以晶圓W全部區域中的測量值為對象，或是以特定區域中的測量值為對象。又，CPU181所計算的變異亦可複數特定區域中的測量值為對象。
CPU181係判斷所計算之變異是否大於閾值(步驟S103)。當CPU181判斷所計算之變異未大於閾值時(步驟S103：NO)，便結束處理。當CPU181判斷所計算 之變異大於閾值時(步驟S103：YES)，便會產生關於聚焦環的更換時期之資訊(步驟S104)。步驟S104中，CPU181所產生的資訊為例如促使聚焦環的更換之訊息。此外，步驟S104中，CPU181亦可產生促使聚焦環的更換之聲音數據。CPU181會將所產生的資訊顯示在顯示部184(步驟S105)，便結束處理。
聚焦環當累積蝕刻時間達到基準時間時，便會被更換。
但是，卻未偵測聚焦環的消耗來更換聚焦環。於是，若聚焦環仍可使用但卻更換聚焦環的情況，便會產生不必要的費用。
又，不論聚焦環的消耗是否嚴重，當未達更換的基準時間之情況，則不會更換聚焦環。此情況下，會無法確保蝕刻處理後的面內均勻性，結果便無法獲得最終產品之半導體元件所要求的目標特性。大多數的情況，由於電漿處理裝置所設定之蝕刻的配方不僅1種，而是複數種，因此聚焦環的消耗速度並非一定。於是，依據基準時間之聚焦環的更換便有其極限。
依據光譜橢圓偏光計1，便可在短時間內正確地測量產品之晶圓W上的圖案尺寸及形狀。由於聚焦環的消耗所導致之影響會顯現為圖案的面內均勻性降低，因此光譜橢圓偏光計1藉由偵測圖案的面內均勻性，便可正確地判斷聚焦環的更換時期。
為面內均勻性的參數之一之線寬有使用 CD-SEM(Scanning Electron Microscope)來測量之情況。
然而，由於CD-SEM係從晶圓W的法線方向來測量線寬，因此便無法測量圖案的剖面形狀。又，CD-SEM的測量精確度及測量時間對於所要求之圖案的品質要求及製造成本來說無法謂為足夠。再者，藉由CD-SEM而照射在圖案之電子束會損傷圖案。
圖8係顯示圖案線寬測量結果的一例之說明圖。圖8係顯示針對與圖4相同的試料，藉由CD-SEM所測量之偏移CD的分佈。圖8A及圖8B中之聚焦環的條件係分別與圖4A及圖4B中之聚焦環的條件相同。圖8A及圖8B的縱軸及橫軸係分別與圖4A及圖4B的縱軸及橫軸相同。
比較圖4A及圖4B與圖8A及圖8B後，可得知光譜橢圓偏光計1之偏移CD的測量精確度係大幅高於CD-SEM。圖8中，測量值的變異係較圖案之偏移CD的變異要慢慢地變大，而面內之偏移CD的變化則無法得知。
由圖4及圖8可知光譜橢圓偏光計1之判斷聚焦環更換的能力是如何地優異。又，光譜橢圓偏光計1可非破壞性地測量圖案的形狀。
聚焦環之更換時期的判斷除了關於圖案尺寸或形狀之數值的變異以外，亦可依據關於所測量之圖案尺寸或形狀之數值的值本身。例如當晶圓W1邊緣區域 處的BCD或SWA大於特定閾值之情況，則CPU181亦可判斷為聚焦環的更換時期。
[實施型態2]
實施型態2係關於一種會依據光譜橢圓偏光計1所測量之圖案的尺寸或形狀，來反饋控制電漿處理裝置所具備之聚焦環的溫度之型態。
圖9係顯示基板處理系統2的結構例之說明圖。基板處理系統(圖案形成系統)2係包含有基板處理裝置及光譜橢圓偏光計1。基板處理裝置為例如電漿處理裝置(圖案形成裝置)20。電漿處理裝置20係對晶圓W上的膜施予蝕刻處理來形成圖案。電漿處理裝置20與光譜橢圓偏光計1係透過晶圓W能夠通過的擋門(未圖示)而相接合。蝕刻處理後的晶圓W係藉由搬送機構(未圖示)而從電漿處理裝置20被搬送至光譜橢圓偏光計1。光譜橢圓偏光計1係測量電漿處理裝置20所形成之圖案的尺寸及形狀。
電漿處理裝置20係包含有處理容器(腔室)21、晶座22、支撐台23、聚焦環24、靜電夾具25、調溫氣體供應部26、排氣裝置27、淋氣頭28、處理氣體供應部29及電腦30。
處理容器21係呈圓筒型，而由鋁、不鏽鋼等金屬所構成。處理容器21係保安接地。
晶座22係載置晶圓W之圓盤狀載置台，且配置在處理容器21內部。晶座22係連接有高頻電源22a， 且晶座22係具有下部電極的作用。晶座22內部係設置有從晶座22的底面中央延伸至晶座22周緣的上面之氣體通道22b。
支撐台23係從處理容器21的底面來支撐晶座22之圓筒形組件。
聚焦環24係具有內徑大於晶圓W的直徑之環狀組件。聚焦環24係配置在晶座22上面的周緣部。聚焦環24係相對於晶圓W上之不同位置的圖案而蝕刻率不會產生差異之組件，且為用以提高圖案的面內均勻性之組件。聚焦環24的材質為例如Si、SiC、C(玻璃狀碳)、SiO2、Al2O3等。
聚焦環24係埋置有溫度感測器24a及加熱器24b。
溫度感測器24a會將關於聚焦環24的測量溫度之訊號傳送至電腦30。又，加熱器24b係從未圖示之電源接受電力供應來加熱聚焦環24。
靜電夾具25係設置於載置有晶圓W之晶座22上面及與聚焦環24的底面相接觸之晶座22上面。靜電夾具25係將晶圓W及聚焦環24吸附在晶座22。此外，與聚焦環24相接觸之靜電夾具25係在與從下方延伸至上方之氣體通道22b相重疊的部分設置有開口。
支撐台23內部係設置有貫穿處理容器21底面，而達晶座22內部的氣體通道22b之氣體導入管23a。
調溫氣體供應部26係累積有冷卻聚焦環24之調 溫氣體。此處的調溫氣體為例如He(氦)氣等熱傳導性氣體。調溫氣體供應部26係連接有氣體導入管23a。
從調溫氣體供應部26流出至氣體導入管23a之調溫氣體係經過氣體通道22b，而被供應至靜電夾具25與聚焦環24的接觸交界。然後，調溫氣體便會冷卻聚焦環24。
排氣裝置27係透過排氣管27a而與處理容器21底部所設置之排氣口21a相連接。排氣裝置27係具有儲存式的冷凍幫浦(Cryopump)、渦輪分子幫浦等高真空幫浦，來將處理容器21內部減壓至所欲真空度。
淋氣頭28係設置於處理容器21的頂部，而從處理氣體供應部29來將處理氣體導入至處理容器21。淋氣頭28亦為接地電位之上部電極。處理氣體會在淋氣頭28與晶座22之間的空間被電漿化，電漿化後的處理氣體會對晶圓W上的膜進行蝕刻。此外，處理氣體一般來說為混合有複數種氣體之氣體。
圖10係電腦30的結構例之方塊圖。電腦係包含有CPU(控制機構)31、RAM32、輸入部33、顯示部34、記憶部35、磁碟驅動器36及通訊部(接收機構)37。
CPU31係透過匯流排而與電腦30的硬體各部相連接。CPU31係控制硬體各部，並依據收納在記憶部35之各種程式來執行各種軟體處理。
CPU31會控制加熱器24b所進行之聚焦環24的加熱。又，CPU31係藉由控制氣體導入管23a所設置之 閥體(未圖示)，來控制聚焦環24的冷卻。
RAM32為半導體元件等，而依據CPU31的指示來進行必要資訊的寫入及讀取。輸入部33為鍵盤及滑鼠，或觸控面板等輸入元件。顯示部34為例如液晶顯示器或有機EL顯示器等。
記憶部35為例如硬碟或大容量記憶體，且預先記憶配方1R及程式2P。配方1R係規定在電漿處理裝置20中施予特定處理時的處理步驟順序之數據。配方1R係包含有1個或複數個處理步驟，而針對各個處理步驟分別預先設定參數來作為製程條件。例如該參數包含了聚焦環24的溫度、製程溫度、製程壓力、氣體流量、處理時間等。
CPU31係藉由執行程式2P，來控制電漿處理裝置20依據配方1R所進行的處理。程式2P係包含有依據來自光譜橢圓偏光計1的訊號來控制聚焦環24的溫度之處理。
磁碟驅動器36係從為外部的記錄媒體之CD、DVD、BD等之光碟1d讀入資訊，並將資訊記錄在光碟1d。
通訊部37係與光譜橢圓偏光計1的電腦18通訊之介面。通訊部37亦可連接於LAN、網際網路、電話回線等。
接下來，說明基板處理系統2的動作。
將具有塗佈有光阻的有機膜之晶圓W，藉由搬送 機構(未圖示)來載置於晶座22的上。晶圓W係透過靜電夾具25而以不會與聚焦環24相接觸或落在其上之方式被載置於晶座22上。藉由靜電夾具25，則晶圓W及聚焦環24便會被吸附在晶座22。
從處理氣體供應部29將混合氣體(處理氣體)以特定的流量及流量比導入至處理容器21。藉由排氣裝置27來使處理容器21內部的壓力為設定值。又，藉由CPU31且依據配方1R來設定聚焦環24的溫度。此外，在光譜橢圓偏光計1進行圖案測量前，聚焦環24的溫度亦可未受到控制。
從高頻電源22a對晶座22施加電壓後，處理氣體便會解離而成為電漿。藉由該電漿來蝕刻晶圓W上的有機膜而形成圖案。
打開電漿處理裝置20與光譜橢圓偏光計1之間的擋門。蝕刻結束後的晶圓W係藉由搬送機構(未圖示)而從電漿處理裝置20被搬送至光譜橢圓偏光計1。光譜橢圓偏光計1會測量藉由電漿處理裝置20所形成之圖案的尺寸及形狀。
電腦18的CPU181會判斷所測量之尺寸或形狀的相關數值變異是否大於閾值。
此處的閾值係成為判斷是否進行電漿處理裝置2之聚焦環24的溫度控制之基準閾值。該閾值可與實施型態1中的閾值相同，或是不同。若該閾值與實施型態1為相同閾值的情況，則不更換聚焦環24，而一邊 接受關於溫度之反饋控制一邊繼續使用。藉以延長聚焦環24的壽命。例如當該閾值小於實施型態1中的閾值時，則不須更換聚焦環24，而是反饋控制聚焦環24的溫度來提高降低後之圖案的面內均勻性。
被與上述閾值相比較之變異可為晶圓W全部區域的變異，或是特定區域的變異。例如亦可將晶圓W1邊緣區域的變異與閾值相比較。
此外，變異可為數據的範圍、分散、標準偏差、無偏方差、平均偏差等任意值。將該閾值預先記憶在記憶部185。
CPU181係在所計算之變異大於特定閾值時，會將顯示圖案的變異之資訊賦予至電漿處理裝置20的電腦30。當電腦30的CPU31接收來自電腦18的資訊後，便會依據所接收之變異的資訊，而從配方1R檢索新的蝕刻條件。CPU31會將所檢索之新的蝕刻條件設定在電漿處理裝置20。藉此，聚焦環24的溫度便會依據新的蝕刻條件，而被調整成與目前為止的溫度不同之溫度或相同溫度。
為了上述，便使包含聚焦環24的溫度之蝕刻條件與圖案的變異相對應，且預先記憶在記憶部35的配方1R。例如使某一變異與導致該變異降低的蝕刻條件相對應，且預先記憶在配方1R。
此外，CPU181亦可將圖案的變異顯示於顯示部184，而將供使用者以手動操作來將包含聚焦環24的 溫度之蝕刻條件設定在電漿處理裝置20。
CPU31係一邊偵測溫度感測器24a所顯示之聚焦環24的溫度，一邊執行加熱器24b的加熱與調溫氣體的冷卻，來控制聚焦環24的溫度。CPU31亦會依據新的蝕刻條件，而調整聚焦環24的溫度以外的條件(例如製程溫度、製程壓力、氣體流量、處理時間等)。
此外，CPU31所執行之聚焦環24的溫度控制可在蝕刻處理的開始至結束為止的期間被保持在一定溫度，或是亦可改變溫度。
圖11係顯示圖案線寬測量結果的一例之說明圖。圖11A及11B係顯示使用了使用時間少於10小時之聚焦環24而被蝕刻後之圖案的線寬之相關測量結果。聚焦環24的溫度在圖11A的情況為37.2℃，在圖11B的情況為66.2℃。
圖11A及圖11B的縱軸為偏移CD，單位為nm。此處的偏移CD係與圖4A及圖4B的偏移CD相同。圖11A及圖11B的橫軸係顯示晶圓W上的測量位置，單位為mm。亦即，圖11A及圖11B的橫軸係與圖4A及圖4B的橫軸相同。
比較圖11A及圖11B後，聚焦環24的溫度較高者其偏移CD的面內均勻性會較高。例如聚焦環24的溫度較低之圖11A的情況，從晶圓W的邊緣朝向中心至10mm之區域處，偏移CD的值係較其他區域要小約2nm。
圖12係顯示圖案之SWA的相關測量結果一例之說明圖。圖12A及圖12B中之聚焦環的溫度條件係分別與圖11A及圖11B中之聚焦環的溫度條件相同。圖12A及圖12B的縱軸為SWA，單位為度。亦即，圖12A及圖12B的縱軸及橫軸係分別與圖5A及圖5B的縱軸及橫軸相同。
比較圖12A及圖12B後，聚焦環24的溫度較低者其SWA相關的面內均勻會較高。聚焦環24的溫度較高之圖12B的情況，從晶圓W的邊緣朝向中心至50mm之區域處，SWA係較其他區域要小約0.3度。另一方面，聚焦環24的溫度較低之圖12A的情況，則SWA的面內均勻性會較高，而從晶圓W的邊緣朝向中心至50mm之區域處，線的側壁亦接近垂直。
圖13係顯示圖案之Height的相關測量結果一例之說明圖。圖13A及圖13B中之聚焦環的溫度條件係分別與圖11A及圖11B中之聚焦環的溫度條件相同。圖13A及圖13B的縱軸及橫軸為Height，單位為nm。亦即，圖13A及圖13B的縱軸及橫軸係與圖6A及圖6B的橫軸相同。
比較圖13A及圖13B後，幾乎未發現聚焦環24的溫度差異而導致Height的面內均勻性有差異。
由以上的測量結果，可明顯得知聚焦環24的溫度係有關於圖案的面內均勻性。但為了提高圖案的面內均勻性，卻無法謂為單純地提高聚焦環24的溫度即 可，或是降低即可，而是依圖案的尺寸或形狀相關之參數，而有溫度高者為佳，或低者為佳的情況。例如為了綜合性地提高圖11、圖12及圖13的圖案的面內均勻性，可考慮將聚焦環24的溫度改變成37.2℃與66.2℃之間。
圖11、圖12及圖13為一實驗例。蝕刻條件有各種多樣性。使得圖案的尺寸及形狀的變異，與使該變異變小之包含有聚焦環24的溫度及其他參數之蝕刻條件相對應，且預先記憶在配方1R。
圖14係顯示控制聚焦環24的溫度之處理步驟順序之流程圖。此外，圖案的TCD、BCD、MCD、Height及SWA係被記憶在記憶部185。
光譜橢圓偏光計1的CPU181係從記憶部185讀取TCD、BCD、MCD、Height及SWA(步驟S201)。CPU181係計算TCD、BCD、Height、MCD及SWA的變異，並記憶在記憶部185(步驟S202)。
CPU181係判斷所計算之變異是否大於閾值(步驟S203)。若CPU181判斷所計算之變異未大於閾值時(步驟S203：NO)，便結束處理。若CPU181判斷所計算之變異大於閾值時(步驟S203：YES)，則將關於變異之資訊賦予至電漿處理裝置20(步驟S204)。
電漿處理裝置的CPU31會接收關於變異之資訊，並依據所接收之變異來檢索配方1R(步驟S205)。CPU31會取得所獲得之聚焦環24的新溫度(步驟 S206)。CPU31會依據所取得之新溫度，來反饋控制聚焦環24的溫度(步驟S207)後，便結束處理。
依據基板處理系統2，係依據關於晶圓W上的圖案尺寸或形狀之數值的變異，來反饋控制聚焦環24的溫度。藉由反饋控制聚焦環24的溫度，便可提高圖案的面內均勻性，從而更加延長聚焦環24的壽命。
關於圖案尺寸或形狀之數值的變異係由光譜橢圓偏光計1的電腦18來計算。但亦可從光譜橢圓偏光計1將關於圖案尺寸或形狀之數值傳送至電漿處理裝置20，而由電漿處理裝置20的電腦30來計算關於圖案尺寸或形狀之數值的變異。
光譜橢圓偏光計1係受到電腦18的控制，電漿處理裝置20係受到電腦30的控制。但亦可以1台電腦來控制光譜橢圓偏光計1與電漿處理裝置20。此情況下，係將程式1P、2P、程式庫1L、配方1R預先記憶在1台電腦的記憶部。
不僅關於所測量之尺寸或形狀的數值變異，而亦可依據關於所測量之尺寸或形狀的數值本身，來反饋控制聚焦環24的溫度。
例如亦可在晶圓W1邊緣區域的BCD相較於晶圓W的中心處的BCD而超過閾值變化時，反饋控制聚焦環24的溫度。或亦可在晶圓W1邊緣區域的SWA相較於晶圓W的中心處的SWA而超過閾值變化時，反饋控制聚焦環24的溫度。
本實施型態中，係依據關於圖案尺寸或形狀之數值的變異，來反饋控制聚焦環24的溫度。但受到控制的對象亦可為晶圓W。將複數溫度感測器、加熱器等埋設於晶座22上方，並將調溫氣體所流通之氣體通道22b的出口複數地設置在晶圓W所接觸之晶座22的上面。氣體通道22b的出口相重疊之靜電夾具25的部分係設置有開口。藉以將調溫氣體供應至靜電夾具25與晶圓W的接觸交界。然後，CPU31會依據來自溫度感測器的測量溫度，來控制針對晶圓W之加熱器的加熱與調溫氣體的冷卻。此時，CPU11係參照關於圖案尺寸或形狀之數值的變異，來控制晶圓W的溫度分佈。
由於蝕刻率係相依於被蝕刻對象物的溫度，因此便可藉由控制晶圓W的溫度分佈，來提高圖案的面內均勻性。此外，亦可同時控制聚焦環24及晶圓W的溫度。
用以使光譜橢圓偏光計1作動之程式1P亦可使磁碟驅動器186來讀取光碟1d且記錄在記憶部185。又，程式1P亦可從透過通訊部187而連接之外部的資訊處理裝置或記錄裝置(未圖示)來下載。又再者，記錄有程式1P之快閃記憶體等半導體記憶體1c亦可組裝於光譜橢圓偏光計1內。
用以使電漿處理裝置20作動之程式2P亦可使磁碟驅動器36來讀取光碟1d且記錄在記憶部35。又，程式2P亦可從透過通訊部37而連接之外部的資訊處 理裝置或記錄裝置(未圖示)來下載。又再者，記錄有程式2P之快閃記憶體等半導體記憶體1c亦可組裝於電漿處理裝置20內。
實施型態2為如上所述，而由於其他則與實施型態1相同，因此相對應的部分便賦予相同的參考符號而省略其詳細說明。
1‧‧‧光譜橢圓偏光計(判斷裝置、測量裝置)
12‧‧‧光照射器
14‧‧‧光取得器
15‧‧‧光譜儀(測量機構)
18‧‧‧電腦
181‧‧‧CPU(判斷機構)
184‧‧‧顯示部
185‧‧‧記憶部
187‧‧‧通訊部(賦予機構)
2‧‧‧基板處理系統(圖案形成系統)
20‧‧‧電漿處理裝置(圖案形成裝置)
31‧‧‧CPU(控制機構)
37‧‧‧通知部(接收機構)
24‧‧‧聚焦環
W‧‧‧晶圓
1L‧‧‧程式庫
1R‧‧‧配方
圖1係顯示光譜橢圓偏光計的結構例之方塊圖。
圖2係顯示晶圓面內之測量部位的配置之說明圖。
圖3係顯示使用於模型的計算之參數的一部分之說明圖。
圖4係顯示圖案線寬測量結果的一例之說明圖。
圖5係顯示圖案之SWA的相關測量結果一例之說明圖。
圖6係顯示圖案之Height的相關測量結果一例之說明圖。
圖7係顯示通知聚焦環更換之處理的步驟順序之流程圖。
圖8係顯示圖案線寬測量結果的一例之說明圖。
圖9係顯示基板處理系統的結構例之說明圖。
圖10係顯示電腦的結構例之方塊圖。
圖11係顯示圖案線寬測量結果的一例之說明圖。
圖12係顯示圖案之SWA的相關測量結果一例之說明圖。
圖13係顯示圖案之Height的相關測量結果一例之說明圖。
圖14係顯示控制聚焦環溫度之處理的步驟順序之流程圖。
S101‧‧‧讀取TCD等
S102‧‧‧計算變異及記憶
S103‧‧‧變異大於閾值？
S104‧‧‧產生資訊
S105‧‧‧顯示資訊

Claims (13)

  1. 一種判斷方法，係在蝕刻基板上的膜而形成圖案時，判斷該基板周圍所配置之聚焦環的更換時期以提高該圖案的面內均勻性；其特徵為具有以下步驟：測量步驟，係測量該圖案的形狀或尺寸；以及判斷步驟，係依據所測量之該圖案的形狀或尺寸，來判斷該聚焦環的更換時期。
  2. 如申請專利範圍第1項之判斷方法，其中該測量步驟係測量該圖案之複數位置處的形狀或尺寸；該判斷步驟係在關於該圖案之複數位置處的形狀或尺寸之數據的變異大於特定閾值時，會判斷為該聚焦環的更換時期。
  3. 如申請專利範圍第2項之判斷方法，其中關於該圖案的形狀之數據係包含有該圖案的側壁角度；關於該圖案的尺寸之數據係包含有該圖案中之線寬或線的高度。
  4. 如申請專利範圍第1項之判斷方法，其中該聚焦環係被用來使用於複數種類的蝕刻處理。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之判斷方法，其中該測量步驟係以散射測量法來測量該圖案的形狀或尺寸。
  6. 一種控制方法，係在蝕刻基板上的膜而形成圖案時，控制該基板周圍所配置之聚焦環的溫度以提高 該圖案的面內均勻性；其特徵為具有以下步驟：設定步驟，係設定該聚焦環的溫度；測量步驟，係測量該圖案的形狀或尺寸；以及控制步驟，係依據所測量之該圖案的形狀或尺寸，來反饋控制該設定步驟中所設定之聚焦環的溫度。
  7. 如申請專利範圍第6項之控制方法，其中該測量步驟係測量該圖案之複數位置處的形狀或尺寸；該控制步驟係在關於該圖案之複數位置處的形狀或尺寸之數據的變異大於特定閾值時，反饋控制該聚焦環的溫度。
  8. 一種判斷裝置，係在蝕刻基板上的膜而形成圖案時，判斷該基板周圍所配置之聚焦環的更換時期以提高該圖案的面內均勻性；其特徵為具備有：測量機構，係測量該圖案的形狀或尺寸；以及判斷機構，係依據該測量機構所測量之該圖案的形狀或尺寸，來判斷該聚焦環的更換時期。
  9. 如申請專利範圍第8項之判斷裝置，其中該測量機構係測量該圖案之複數位置處的形狀或尺寸；該判斷機構係在該測量機構所測量之關於圖案的形狀或尺寸之數據的變異大於特定閾值時，會判斷為該聚焦環的更換時期。
  10. 一種圖案形成系統，係包含有圖案形成裝置及 測量裝置；該圖案形成裝置具有：形成機構，係蝕刻基板上的膜來形成圖案；聚焦環，係配置於該基板周圍，以提高該形成機構所形成之圖案的面內均勻性；以及控制機構，係控制該聚焦環的溫度；該測量裝置具有：測量機構，係測量該圖案的形狀或尺寸；以及賦予機構，係將該測量機構所測量之關於圖案的形狀或尺寸之資訊賦予至該圖案形成裝置；其中該圖案形成裝置係具有接收該賦予機構所賦予的該資訊之接收機構；其特徵為該控制機構係依據該接收機構所接收之該資訊，來反饋控制該聚焦環的溫度。
  11. 如申請專利範圍第10項之圖案形成系統，其中該測量機構係測量該圖案之複數位置處的形狀或尺寸；該賦予機構係在該測量機構所測量之關於圖案的形狀或尺寸之數據的變異大於特定閾值時，將關於該變異的資訊賦予至該圖案形成裝置；該接收機構係接收關於該變異之資訊；該控制機構係依據該接收機構所接收之關於該變異的資訊，來反饋控制該聚焦環的溫度。
  12. 如申請專利範圍第10或11項之圖案形成系 統，其中該圖案形成裝置係進行複數種類的蝕刻處理之電漿處理裝置。
  13. 一種程式，係使電腦執行在蝕刻基板上的膜而形成圖案時，判斷該基板周圍所配置之聚焦環的更換時期以提高該圖案的面內均勻性之處理；其特徵為係使電腦執行：從記憶有該圖案之複數位置處的形狀或尺寸之記憶部讀取該形狀或尺寸；計算所讀取之關於該形狀或尺寸之數據的變異；在所計算出之關於該形狀或尺寸之數據的變異大於特定閾值時，會判斷為該聚焦環的更換時期。
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