TW202029258A - 電漿處理裝置、計算方法及計算程式 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題在於求出消耗零件之消耗程度。
載置台係設置有能夠調整供載置因電漿處理而消耗之消耗零件之載置面之溫度之加熱器。加熱器控制部係以加熱器成為所設定之設定溫度之方式控制對加熱器之供給電力。測量部係藉由加熱器控制部,以加熱器之溫度變得固定之方式控制對加熱器之供給電力,測量未將電漿點火之未點火狀態與將電漿點火之後對加熱器之供給電力降低之過渡狀態下的供給電力。參數計算部對包含消耗零件之厚度作為參數並計算過渡狀態之供給電力的計算模型使用藉由測量部測量出之未點火狀態與過渡狀態之供給電力進行擬合,計算消耗零件之厚度。
Description
本發明係關於一種電漿處理裝置、計算方法及計算程式。
於專利文獻1中提出有如下技術,即,於腔室之上部配設環狀之線圈,對線圈通電而產生磁場,使形成於半導體晶圓及聚焦環之上部之電漿鞘之界面平坦化。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2015-201558號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明提供一種能夠求出消耗零件之消耗程度之技術。
[解決問題之技術手段]
本發明之一態樣之電漿處理裝置具有載置台、加熱器控制部、測量部及參數計算部。載置台係設置有能夠調整供載置因電漿處理而消耗之消耗零件之載置面之溫度之加熱器。加熱器控制部係以加熱器成為所設定之設定溫度之方式控制對加熱器之供給電力。測量部係藉由加熱器控制部,以加熱器之溫度變得固定之方式控制對加熱器之供給電力,測量未將電漿點火之未點火狀態與將電漿點火之後對加熱器之供給電力降低之過渡狀態下之供給電力。參數計算部對包含消耗零件之厚度作為參數並計算過渡狀態之供給電力之計算模型使用藉由測量部測量出之未點火狀態與過渡狀態之供給電力進行擬合,計算消耗零件之厚度。
[發明之效果]
根據本發明,能夠求出消耗零件之消耗程度。
以下,參照圖式對本案揭示之電漿處理裝置、計算方法及計算程式之實施形態詳細地進行說明。於本發明中,作為電漿處理裝置之具體例,以進行電漿蝕刻之裝置為例詳細地進行說明。再者,揭示之電漿處理裝置、計算方法及計算程式並非由本實施形態限定。
且說,已知有對半導體晶圓(以下稱為「晶圓」)使用電漿進行蝕刻處理之電漿處理裝置。電漿處理裝置係於晶圓之周圍設置聚焦環。電漿處理裝置藉由在晶圓之周圍存在聚焦環,而使晶圓周邊之電漿狀態變得均勻,因此,能夠使晶圓整面之蝕刻特性均勻化。但,聚焦環因蝕刻而消耗,從而厚度變薄。電漿處理裝置隨著聚焦環之消耗而晶圓外周之蝕刻特性變差。因此,於電漿處理裝置,必須定期更換聚焦環。
先前,於電漿處理裝置,根據已處理之晶圓之片數等過去之實績決定更換時期或對監視外周之蝕刻特性之晶圓定期地進行處理並判斷是否應更換聚焦環。
但,電漿處理裝置有時進行不同之製程配方下之處理。因此,電漿處理裝置必須使用使過去之實績具有某種程度之裕度所得之更換時期,而電漿處理裝置之生產性降低。又,對監視之晶圓定期地進行處理亦使電漿處理裝置之生產性降低。
再者,以聚焦環之消耗為例說明了問題,但於因電漿處理而消耗之所有消耗零件產生同樣之問題。因此,關於電漿處理裝置,期待求出因電漿處理而消耗之消耗零件之消耗程度之技術。
(第1實施形態)
[電漿處理裝置之構成]
首先,對實施形態之電漿處理裝置10之構成進行說明。圖1係表示第1實施形態之電漿處理裝置之概略構成之一例之剖視圖。圖1所示之電漿處理裝置10係電容耦合型平行板電漿蝕刻裝置。電漿處理裝置10具備大致圓筒狀之處理容器12。處理容器12例如包含鋁。又,處理容器12之表面被實施陽極氧化處理。
於處理容器12內設置有載置台16。載置台16具有靜電吸盤18及基台20。靜電吸盤18之上表面設為供載置成為電漿處理之對象之被處理體之載置面。於本實施形態中,晶圓W載置於靜電吸盤18之上表面作為被處理體。基台20具有大致圓盤形狀,主部包含例如鋁等導電性金屬。基台20構成下部電極。基台20由支持部14支持。支持部14係自處理容器12之底部延伸之圓筒狀之構件。
於基台20,經由匹配器MU1電性連接有第1高頻電源HFS。第1高頻電源HFS係產生電漿生成用之高頻電力之電源,產生27~100 MHz之頻率,於一例中產生40 MHz之高頻電力。藉此,於基台20正上方生成電漿。匹配器MU1具有用以使第1高頻電源HFS之輸出阻抗與負載側(基台20側)之輸入阻抗匹配之電路。
又,於基台20,經由匹配器MU2電性連接有第2高頻電源LFS。第2高頻電源LFS產生用以將離子饋入至晶圓W之高頻電力(高頻偏壓電力),並將該高頻偏壓電力供給至基台20。藉此,於基台20產生偏壓電位。高頻偏壓電力之頻率係400 kHz~13.56 MHz之範圍內之頻率,於一例中為3 MHz。匹配器MU2具有用以使第2高頻電源LFS之輸出阻抗與負載側(基台20側)之輸入阻抗匹配之電路。
於基台20上設置有靜電吸盤18。靜電吸盤18藉由庫侖力等靜電力而吸附晶圓W,並保持該晶圓W。靜電吸盤18係於陶瓷製之本體部內設置有靜電吸附用之電極E1。於電極E1,經由開關SW1電性連接有直流電源22。保持晶圓W之吸附力依存於自直流電源22施加之直流電壓之值。
於載置台16載置因電漿處理而消耗之消耗零件。例如,載置台16係於靜電吸盤18上之晶圓W之周圍配置聚焦環FR作為消耗零件。聚焦環FR係為了使電漿處理之均勻性提高而設置。聚焦環FR包含根據應執行之電漿處理適當選擇之材料。例如,聚焦環FR包含矽或石英。
於基台20之內部形成有冷媒流路24。對於冷媒流路24,自設置於處理容器12之外部之冷卻器單元經由配管26a供給冷媒。供給至冷媒流路24之冷媒經由配管26b返回至冷卻器單元。
於處理容器12內設置有上部電極30。上部電極30係於載置台16之上方與載置台16對向配置。載置台16與上部電極30係相互大致平行地設置。
上部電極30經由絕緣性遮蔽構件32支持於處理容器12之上部。上部電極30具有電極板34與電極支持體36。電極板34面向處理空間S,且形成有複數個氣體噴出孔34a。電極板34包括焦耳熱較少之低電阻之導電體或半導體。上部電極30可進行溫度之控制。例如,上部電極30設置有未圖示之加熱器等調溫機構,而能夠進行溫度之控制。
電極支持體36將電極板34裝卸自如地支持。電極支持體36包含例如鋁等導電性材料。於電極支持體36之內部設置有氣體擴散室36a。於電極支持體36,與氣體噴出孔34a連通之複數個氣體流通孔36b自氣體擴散室36a向下方延伸。又,於電極支持體36形成有將處理氣體引導至氣體擴散室36a之氣體導入口36c。於氣體導入口36c連接有氣體供給管38。
於氣體供給管38經由閥群42及流量控制器群44連接有氣體源群40。閥群42具有複數個開關閥。流量控制器群44具有質量流量控制器等複數個流量控制器。又,氣體源群40具有電漿處理所需之複數種氣體用之氣體源。氣體源群40之複數個氣體源經由對應之開關閥及對應之質量流量控制器而連接於氣體供給管38。
於電漿處理裝置10,來自從氣體源群40之複數個氣體源中選擇之一個以上之氣體源之一種以上之氣體供給至氣體供給管38。供給至氣體供給管38之氣體到達至氣體擴散室36a,並經由氣體流通孔36b及氣體噴出孔34a向處理空間S噴出。
又,電漿處理裝置10進而具有接地導體12a。接地導體12a係大致圓筒狀之接地導體,且以自處理容器12之側壁向較上部電極30之高度位置更上方延伸之方式設置。
又,於電漿處理裝置10,沿著處理容器12之內壁裝卸自如地設置有積存物遮罩46。又,積存物遮罩46亦設置於支持部14之外周。積存物遮罩46係防止蝕刻副產物(積存物)附著於處理容器12者,係藉由對鋁材被覆Y2
O3
等陶瓷而構成。積存物遮罩46能夠進行溫度之控制。例如,積存物遮罩46設置有未圖示之加熱器等調溫機構,而能夠進行溫度之控制。
於處理容器12之底部側,於支持部14與處理容器12之內壁之間設置有排氣板48。排氣板48例如藉由對鋁材被覆Y2
O3
等陶瓷而構成。處理容器12係於排氣板48之下方設置有排氣口12e。於排氣口12e經由排氣管52連接有排氣裝置50。排氣裝置50具有渦輪分子泵等真空泵。排氣裝置50係於實施電漿處理時,將處理容器12內減壓至所需之真空度。又,於處理容器12之側壁設置有晶圓W之搬入搬出口12g。搬入搬出口12g可藉由閘閥54進行開關。
如上述般構成之電漿處理裝置10由控制部100統括地控制其動作。控制部100例如為電腦,控制電漿處理裝置10之各部。電漿處理裝置10由控制部100統括地控制動作。
[載置台之構成]
接下來,對載置台16詳細地進行說明。圖2係表示第1實施形態之載置台之俯視圖。如上所述,載置台16具有靜電吸盤18及基台20。靜電吸盤18由陶瓷形成,且上表面設為供載置晶圓W及聚焦環FR之載置區域18a。載置區域18a設為於俯視下呈大致圓形之區域。如圖1所示,靜電吸盤18係於配置晶圓W之區域設置有靜電吸附用之電極E1。電極E1經由開關SW1連接於直流電源22。
又,如圖1所示,於載置區域18a內且電極E1之下方設置有複數個加熱器HT。載置區域18a分割成複數個分割區域75,於各分割區域75設置有加熱器HT。例如,載置區域18a如圖2所示,分割成中央之圓狀之分割區域75a及環狀之分割區域75b。於分割區域75a、75b分別設置有加熱器HT。例如,於分割區域75a設置有加熱器HT1。於分割區域75b設置有加熱器HT2。於分割區域75a配置晶圓W。於分割區域75b配置聚焦環FR。於本實施形態中,以將載置台16之面內分成2個分割區域75a、75b進行溫度控制之情形為例進行說明,但分割區域75之數量不限於2個,亦可為3個以上。
加熱器HT經由未圖示之配線而個別地連接於圖1所示之加熱器電源HP。加熱器電源HP係於控制部100之控制下對各加熱器HT供給經個別地調整之電力。藉此,個別地控制各加熱器HT發出之熱,而個別地調整載置區域18a內之各分割區域75之溫度。
於加熱器電源HP,設置有檢測對各加熱器HT供給之供給電力之電力檢測部PD。再者,電力檢測部PD亦可除了設置於加熱器電源HP以外,另外設置於供自加熱器電源HP朝向各加熱器HT之電力流通之配線。電力檢測部PD檢測對各加熱器HT供給之供給電力。例如,電力檢測部PD檢測電量[W],作為對各加熱器HT供給之供給電力。加熱器HT根據電量發熱。因此,對加熱器HT供給之電量表示加熱器功率。電力檢測部PD將表示檢測出之對各加熱器HT之供給電力之電力資料通知給控制部100。
又,載置台16係於載置區域18a之各分割區域75分別設置有能夠檢測加熱器HT之溫度之未圖示之溫度感測器。溫度感測器可為與加熱器HT分開地測定溫度之元件。又,溫度感測器亦可為配置於供對加熱器HT之電力流通之配線且利用根據溫度上升而電阻增大之性質檢測溫度的元件。藉由各溫度感測器檢測出之感測器值被發送至溫度測定器TD。溫度測定器TD根據各感測器值測定載置區域18a之各分割區域75之溫度。溫度測定器TD將表示載置區域18a之各分割區域75之溫度之溫度資料通知給控制部100。
進而,亦可藉由未圖示之傳熱氣體供給機構及氣體供給管線將傳熱氣體、例如He氣體供給至靜電吸盤18之上表面與晶圓W之背面之間。
[控制部之構成]
接下來,對控制部100詳細地進行說明。圖3係表示第1實施形態之控制電漿處理裝置之控制部100之概略構成之方塊圖。控制部100例如為電腦,且設置有外部介面101、製程控制器102、使用者介面103及記憶部104。
外部介面101可與電漿處理裝置10之各部進行通信,並輸入輸出各種資料。例如,對於外部介面101,自電力檢測部PD輸入表示對各加熱器HT之供給電力之電力資料。又,對於外部介面101,自溫度測定器TD輸入表示載置區域18a之各分割區域75之溫度之溫度資料。又,外部介面101將控制對各加熱器HT供給之供給電力之控制資料輸出至加熱器電源HP。
製程控制器102具備CPU(Central Processing Unit,中央處理單元)並控制電漿處理裝置10之各部。
使用者介面103包括工程管理者為了管理電漿處理裝置10而進行指令之輸入操作之鍵盤、及使電漿處理裝置10之運轉狀況可視化並加以顯示之顯示器等。
於記憶部104儲存有用以藉由製程控制器102之控制實現由電漿處理裝置10執行之各種處理之控制程式(軟體)、及記憶有處理條件資料等之配方。又,於記憶部104儲存有進行電漿處理時之裝置或製程相關之參數等。再者,控制程式或配方、參數亦可記憶於可由電腦讀取之電腦記錄媒體(例如,硬碟、DVD(Digital Versatile Disc,數位多功能光碟)等光碟、軟碟、半導體記憶體等)。又,控制程式或配方、參數亦可記憶於其他裝置,例如經由專用線路於線上讀出並加以利用。
製程控制器102具有用以儲存程式或資料之內部記憶體,讀出記憶於記憶部104之控制程式並執行所讀出之控制程式之處理。製程控制器102係藉由控制程式動作而作為各種處理部發揮功能。例如,製程控制器102具有加熱器控制部102a、測量部102b、參數計算部102c、設定溫度計算部102d、及警告部102e之功能。再者,於本實施形態中,以製程控制器102作為各種處理部發揮功能之情形為例進行說明,但並不限定於此。例如,亦可利用複數個控制器分散地實現加熱器控制部102a、測量部102b、參數計算部102c、設定溫度計算部102d、警告部102e之功能。
且說,於電漿處理中,處理之進行根據溫度而變化。例如,於電漿蝕刻中,蝕刻之進行速度根據晶圓W或聚焦環FR之溫度而變化。因此,於電漿處理裝置10,考慮藉由各加熱器HT將晶圓W或聚焦環FR之溫度控制為目標溫度。
此處,就對晶圓W或聚焦環FR之溫度帶來影響之能量之流動進行說明。以下,就對聚焦環FR之溫度帶來影響之能量之流動進行說明,對晶圓W之溫度帶來影響之能量之流動亦同樣。圖4係模式性地表示對聚焦環之溫度帶來影響之能量之流動之圖。於圖4中簡化地表示聚焦環FR、及包含靜電吸盤(ESC)18之載置台16。圖4之例係針對靜電吸盤18之載置區域18a之1個分割區域75(分割區域75b)表示對聚焦環FR之溫度帶來影響之能量之流動。載置台16具有靜電吸盤18及基台20。靜電吸盤18與基台20藉由接著層19而接著。於靜電吸盤18之內部設置有加熱器HT(加熱器HT2)。於基台20之內部形成有供冷媒流動之冷媒流路24。
加熱器HT2根據自加熱器電源HP供給之供給電力而發熱,從而溫度上升。於圖4中,將對加熱器HT2供給之供給電力以加熱器功率Ph
之形式表示。於加熱器HT2,產生將加熱器功率Ph
除以靜電吸盤18之設置有加熱器HT2之區域之面積A所得之每單位面積之發熱量(熱通量)qh
。
於電漿處理裝置10,控制上部電極30或積存物遮罩46等處理容器12之內部配件之溫度之情形時,自內部配件產生輻射熱。例如,將上部電極30或積存物遮罩46之溫度控制為高溫以抑制積存物之附著之情形時,自上部電極30或積存物遮罩46對聚焦環FR輸入輻射熱。於圖4中,以自上部電極30或積存物遮罩46朝聚焦環FR之輻射熱qr
之形式表示。
又,進行電漿處理之情形時,自電漿對聚焦環FR輸入熱。於圖4中,以將自電漿朝聚焦環FR之熱輸入量除以聚焦環FR之面積所得之每單位面積之來自電漿之熱通量qp
之形式表示。聚焦環FR係藉由來自電漿之熱通量qp
之熱輸入或輻射熱qr
之熱輸入而溫度上升。
基於輻射熱之熱輸入與處理容器12之內部配件之溫度之溫度成比例。例如,基於輻射熱之熱輸入與上部電極30或積存物遮罩46之溫度之4次方成比例。已知來自電漿之熱輸入主要和對聚焦環FR照射之電漿中之離子之量與用以將電漿中之離子饋入至聚焦環FR之偏壓電位之積成比例。對聚焦環FR照射之電漿中之離子之量與電漿之電子密度成比例。電漿之電子密度與生成電漿時施加之來自第1高頻電源HFS之高頻電力成比例。又,電漿之電子密度依存於處理容器12內之壓力。用以將電漿中之離子饋入至聚焦環FR之偏壓電位與產生偏壓電位時施加之來自第2高頻電源LFS之高頻電力成比例。又,用以將電漿中之離子饋入至聚焦環FR之偏壓電位依存於處理容器12內之壓力。再者,於未對載置台16施加高頻電力之情形時,藉由生成電漿時產生之電漿之電位(電漿電位)與載置台16之電位差而將離子饋入至載置台16。
又,來自電漿之熱輸入包含基於電漿之發光之加熱或基於電漿中之電子或自由基之對聚焦環FR之照射、基於離子與自由基之聚焦環FR上之表面反應等。該等成分亦依存於高頻電源之功率或處理容器12內之壓力。除此以外,來自電漿之熱輸入依存於與電漿生成相關之裝置參數、例如載置台16與上部電極30之間隔距離或供給至處理空間S之氣體種類。
傳遞至聚焦環FR之熱向靜電吸盤18傳遞。此處,聚焦環FR之熱不全部傳遞至靜電吸盤18,而根據聚焦環FR與靜電吸盤18之接觸程度等熱之傳遞難度對靜電吸盤18傳遞熱。熱之傳遞難度、即熱阻與熱之傳熱方向上之截面面積成反比。因此,於圖4中,將自聚焦環FR朝靜電吸盤18之表面之熱之傳遞難度以聚焦環FR與靜電吸盤18之表面間之每單位面積之熱阻Rth
・A之形式表示。再者,A係設置有加熱器HT2之區域(分割區域75b)之面積。Rth
係設置有加熱器HT2之整個區域中之熱阻。又,於圖4中,將自聚焦環FR朝靜電吸盤18表面之熱輸入量以自聚焦環FR朝靜電吸盤18表面之每單位面積之熱通量q之形式表示。再者,熱阻Rth
・A依存於靜電吸盤18之表面狀態、於聚焦環FR之保持時自直流電源22施加之直流電壓之值、及供給至靜電吸盤18之上表面與聚焦環FR之背面之間之傳熱氣體之壓力。又,除此以外,熱阻Rth
・A亦依存於與熱阻或熱導率有關之裝置參數。
傳遞至靜電吸盤18之表面之熱使靜電吸盤18之溫度上升,進而傳遞至加熱器HT2。於圖4中,將自靜電吸盤18表面朝加熱器HT2之熱輸入量以自靜電吸盤18表面朝加熱器HT2之每單位面積之熱通量qc
之形式表示。
另一方面,基台20藉由流經冷媒流路24之冷媒而冷卻,而使接觸之靜電吸盤18冷卻。此時,於圖4中,將通過接著層19自靜電吸盤18之背面朝基台20之奪熱量以自靜電吸盤18之背面朝基台20之每單位面積之熱通量qsus
之形式表示。藉此,加熱器HT2藉由奪熱而冷卻,從而溫度降低。
且說,聚焦環FR因蝕刻而消耗,從而厚度變薄。電漿處理裝置10當聚焦環FR消耗而厚度變薄時,電漿處理中之對加熱器HT之熱輸入量產生變化。
此處,對因聚焦環FR消耗而引起對加熱器HT2之熱輸入量變化進行說明。圖5係模式性地表示消耗前之聚焦環之情形之能量之流動之圖。再者,輻射熱之熱輸入由於影響較小,故而省略。
於以加熱器HT2之溫度變得固定之方式進行控制之情形時,成為於加熱器HT2之位置輸入至加熱器HT2之熱量及加熱器HT2中產生之發熱量之總和與自加熱器HT2奪走之奪熱量相等的狀態。例如,於未將電漿點火之未點火狀態下,成為加熱器HT2中產生之發熱量之總和與自加熱器HT2奪走之奪熱量相等之狀態。於圖5中,於設為「未點火狀態」之例中,藉由自基台20冷卻而自加熱器HT2奪走「10」之熱量。於以加熱器HT2之溫度變得固定之方式進行控制之情形時,於加熱器HT2,自加熱器電源HP以加熱器功率Ph
產生「10」之熱量。
另一方面,例如,於將電漿點火之點火狀態下,對於加熱器HT2,亦自電漿經由靜電吸盤18輸入熱。點火狀態存在過度狀態與穩定狀態。過度狀態例如係如下狀態:對於聚焦環FR或靜電吸盤18之熱輸入量較奪熱量多,而聚焦環FR或靜電吸盤18之溫度有隨時間上升之傾向。穩定狀態係如下狀態:聚焦環FR或靜電吸盤18之熱輸入量與奪熱量相等,聚焦環FR或靜電吸盤18之溫度不存在隨時間上升之傾向,而溫度大致固定。
於點火狀態之情形時,聚焦環FR於成為穩定狀態之前,藉由來自電漿之熱輸入而溫度上升。對於加熱器HT2,經由靜電吸盤18自聚焦環FR傳遞熱。如上所述,以加熱器HT2之溫度變得固定之方式進行控制之情形時,成為輸入至加熱器HT2之熱量與自加熱器HT2奪走之熱量相等之狀態。關於加熱器HT2,為了將加熱器HT2之溫度維持為固定所需之熱量降低。因此,對加熱器HT2之供給電力降低。
例如,於圖5中,於設為「過度狀態」之例中,自電漿向聚焦環FR傳遞「5」之熱量。傳遞至聚焦環FR之熱向靜電吸盤18傳遞。又,於聚焦環FR之溫度並非穩定狀態之情形時,傳遞至聚焦環FR之熱之一部分對聚焦環FR之溫度上升發揮作用。對聚焦環FR之溫度上升發揮作用之熱量依存於聚焦環FR之熱容量。因此,傳遞至聚焦環FR之「5」之熱量中,「3」之熱量自聚焦環FR向靜電吸盤18之表面傳遞。傳遞至靜電吸盤18之表面之熱向加熱器HT2傳遞。又,於靜電吸盤18之溫度並非穩定狀態之情形時,傳遞至靜電吸盤18之表面之熱之一部分對靜電吸盤18之溫度上升發揮作用。對靜電吸盤18之溫度上升發揮作用之熱量依存於靜電吸盤18之熱容量。因此,傳遞至靜電吸盤18之表面之「3」之熱量中,「2」之熱量向加熱器HT2傳遞。因此,於以加熱器HT2之溫度變得固定之方式進行控制之情形時,對於加熱器HT2,自加熱器電源HP以加熱器功率Ph
供給「8」之熱量。
又,於圖5B中,於設為「穩定狀態」之例中,自電漿向聚焦環FR傳遞「5」之熱量。傳遞至聚焦環FR之熱向靜電吸盤18傳遞。又,於聚焦環FR之溫度為穩定狀態之情形時,聚焦環FR成為熱輸入量與熱輸出量相等之狀態。因此,自電漿傳遞至聚焦環FR之「5」之熱量自聚焦環FR向靜電吸盤18之表面傳遞。傳遞至靜電吸盤18之表面之熱向加熱器HT2傳遞。於靜電吸盤18之溫度為穩定狀態之情形時,靜電吸盤18成為熱輸入量與熱輸出量相等之狀態。因此,傳遞至靜電吸盤18之表面之「5」之熱量向加熱器HT2傳遞。因此,於以加熱器HT2之溫度變得固定之方式進行控制之情形時,對於加熱器HT2,自加熱器電源HP以加熱器功率Ph
供給「5」之熱量。
圖6係模式性地表示消耗後之聚焦環之情形之能量之流動之圖。再者,輻射熱之熱輸入由於影響較小,故而省略。聚焦環FR由於因蝕刻而消耗,故相較圖5而言厚度變薄。
於未點火狀態下,即便於聚焦環FR消耗而厚度變薄之情形時,能量之流動亦與圖5所示之消耗前之情形同樣。於圖6中,於設為「未點火狀態」之例中,藉由自基台20冷卻而自加熱器HT2奪走「10」之熱量。於以加熱器HT2之溫度變得固定之方式進行控制之情形時,對於加熱器HT2,自加熱器電源HP以加熱器功率Ph
產生「10」之熱量。
另一方面,於點火狀態下,對於加熱器HT2,亦自電漿經由靜電吸盤18輸入熱。於聚焦環FR消耗而厚度變薄之情形時,聚焦環FR之加熱時間縮短。
例如,於圖6中,於設為「過度狀態」之例中,自電漿向聚焦環FR傳遞「5」之熱量。傳遞至聚焦環FR之熱向靜電吸盤18傳遞。又,於聚焦環FR之溫度並非穩定狀態之情形時,傳遞至聚焦環FR之熱之一部分對聚焦環FR之溫度上升發揮作用。例如,於聚焦環FR消耗而厚度變薄之情形時,傳遞至聚焦環FR之「5」之熱量中,「4」之熱量自聚焦環FR向靜電吸盤18之表面傳遞。傳遞至靜電吸盤18之表面之熱向加熱器HT2傳遞。又,於靜電吸盤18之溫度並非穩定狀態之情形時,傳遞至靜電吸盤18之表面之熱之一部分對靜電吸盤18之溫度上升發揮作用。對靜電吸盤18之溫度上升發揮作用之熱量依存於靜電吸盤18之熱容量。因此,傳遞至靜電吸盤18之表面之「4」之熱量中,「3」之熱量向加熱器HT2傳遞。因此,於以加熱器HT2之溫度變得固定之方式進行控制之情形時,對於加熱器HT2,自加熱器電源HP以加熱器功率Ph
供給「7」之熱量。
又,於圖6中,於設為「穩定狀態」之例中,自電漿向聚焦環FR傳遞「5」之熱量。傳遞至聚焦環FR之熱向靜電吸盤18傳遞。又,於聚焦環FR之溫度為穩定狀態之情形時,聚焦環FR成為熱輸入量與熱輸出量相等之狀態。因此,自電漿傳遞至聚焦環FR之「5」之熱量自聚焦環FR向靜電吸盤18之表面傳遞。傳遞至靜電吸盤18之表面之熱向加熱器HT2傳遞。於靜電吸盤18之溫度為穩定狀態之情形時,靜電吸盤18成為熱輸入量與熱輸出量相等之狀態。因此,傳遞至靜電吸盤18之表面之「5」之熱量向加熱器HT2傳遞。因此,於以加熱器HT2之溫度變得固定之方式進行控制之情形時,對於加熱器HT2,自加熱器電源HP以加熱器功率Ph
供給「5」之熱量。
如圖5及圖6所示,對加熱器HT2之供給電力係點火狀態相較未點火狀態降低。又,於點火狀態下,對加熱器HT2之供給電力降低直至成為穩定狀態為止。又,於過度狀態下,即便來自電漿之熱輸入量相同,對加熱器HT2之供給電力亦根據聚焦環FR之厚度而變化。
再者,如圖5及圖6所示,以加熱器HT2之溫度變得固定之方式進行控制之情形時,不管為「未點火狀態」、「過度狀態」、「穩定狀態」中之哪一狀態,均藉由自基台20冷卻而自加熱器HT2奪走「10」之熱量。即,自加熱器HT2朝向供給至形成於基台20之內部之冷媒流路24之冷媒之每單位面積之熱通量qsus
始終固定,自加熱器HT2至冷媒之溫度梯度亦始終固定。因此,為了以加熱器HT2之溫度變得固定之方式進行控制而使用之溫度感測器並非必須直接安裝於加熱器HT2。例如,若為靜電吸盤18之背面、接著層19之中、基台20之內部等加熱器HT2與冷媒之間,則加熱器HT2與溫度感測器間之溫度差亦始終固定,藉由使用位於加熱器HT2與溫度感測器之間之材質具有之熱導率、熱阻等計算溫度感測器與加熱器HT2之間之溫度差(ΔT),並將利用溫度感測器檢測之溫度之值加上溫度差(ΔT),能夠以加熱器HT2之溫度之形式輸出,能夠以實際之加熱器HT2之溫度變得固定之方式進行控制。
圖7係表示聚焦環之溫度與對加熱器之供給電力之變化之一例之圖。圖7之例表示以加熱器HT2之溫度變得固定之方式進行控制,自未將電漿點火之未點火狀態將電漿點火並測定聚焦環FR之溫度與對加熱器HT2之供給電力所得的結果之一例。圖7之實線表示新品(消耗前)之聚焦環FR之情形之對加熱器HT2之供給電力之變化。圖7之虛線表示厚度較新品時變薄之消耗後之聚焦環FR之情形之對加熱器HT2之供給電力之變化。
圖7之期間T1係未將電漿點火之未點火狀態。於期間T1,對加熱器HT2之供給電力變得固定。圖7之期間T2係將電漿點火之點火狀態且為過渡狀態。於期間T2,對加熱器HT2之供給電力降低。又,於期間T2,聚焦環FR之溫度上升至固定之溫度。圖7之期間T3係將電漿點火之點火狀態。於期間T3,聚焦環FR之溫度固定且成為穩定狀態。若靜電吸盤18亦成為穩定狀態,則對加熱器HT2之供給電力變為大致固定,而降低之傾向之變動穩定。
圖7之期間T2所示之過度狀態下之對加熱器HT2之供給電力之降低之傾向係根據自電漿朝聚焦環FR之熱輸入量、或聚焦環FR與靜電吸盤18之表面間之熱阻、聚焦環FR之厚度等而變化。
如此,將加熱器HT2之溫度控制為固定之情形時,加熱器功率Ph
係根據自電漿朝聚焦環FR之熱輸入量、或聚焦環FR與靜電吸盤18之表面間之熱阻、聚焦環FR之厚度而變化。因此,圖7所示之期間T2之對加熱器HT2之供給電力之曲線圖能夠將自電漿朝聚焦環FR之熱輸入量、或聚焦環FR與靜電吸盤18之表面間之熱阻、聚焦環FR之厚度作為參數而模型化。即,期間T2之對加熱器HT2之供給電力之變化能夠將自電漿朝聚焦環FR之熱輸入量、或聚焦環FR與靜電吸盤18之表面間之熱阻、聚焦環FR之厚度作為參數,藉由運算式而模型化。
於本實施形態中,將圖6之期間T2之對加熱器HT2之供給電力之變化以每單位面積之式之形式模型化。例如,存在來自電漿之熱通量時之每單位面積之來自加熱器HT2之發熱量qh
可如以下之式(2)般表示。不存在來自電漿之熱通量時之穩定狀態下之每單位面積之來自加熱器HT2之發熱量qh0
可如以下之式(3)般表示。靜電吸盤18之表面與加熱器間之每單位面積之熱阻Rthc
・A可如以下之式(4)般表示。將熱通量qp
及熱阻Rth
・A設為參數,將a1
、a2
、a3
、λ1
、λ2
、τ1
、τ2
如以下之式(5)-(11)般表示之情形時,發熱量qh
可如以下之式(1)般表示。
此處,
Ph
係存在來自電漿之熱通量時之加熱器功率[W]。
Ph0
係不存在來自電漿之熱通量時之穩定狀態下之加熱器功率[W]。
qh
係存在來自電漿之熱通量時之每單位面積之來自加熱器HT2之發熱量[W/m2
]。
qh0
係不存在來自電漿之熱通量時之穩定狀態下之每單位面積之來自加熱器HT2之發熱量[W/m2
]。
qp
係自電漿朝聚焦環FR之每單位面積之熱通量[W/m2
]。
Rth
・A係聚焦環FR與靜電吸盤18之表面間之每單位面積之熱阻[K・m2
/W]。
Rthc
・A係靜電吸盤18之表面與加熱器間之每單位面積之熱阻[K・m2
/W]。
A係設置有加熱器HT2之分割區域75(分割區域75b)之面積[m2
]。
ρFR
係聚焦環FR之密度[kg/m3
]。
CFR
係聚焦環FR之每單位面積之熱容量[J/K・m2
]。
zFR
係聚焦環FR之厚度[m]。
ρc
係構成靜電吸盤18之陶瓷之密度[kg/m3
]。
Cc
係構成靜電吸盤18之陶瓷之每單位面積之熱容量[J/K・m2
]。
zc
係自靜電吸盤18之表面至加熱器HT2之距離[m]。
κc
係構成靜電吸盤18之陶瓷之熱導率[W/K・m]。
t係將電漿點火後之經過時間[sec]。
關於式(5)所示之a1
,1/a1
成為表示聚焦環FR之升溫難度之時間常數。又,關於式(6)所示之a2
,1/a2
成為表示靜電吸盤18之熱之輸入難度、升溫難度之時間常數。又,關於式(7)所示之a3
,1/a3
成為表示靜電吸盤18之熱之滲透難度、升溫難度之時間常數。
聚焦環FR之密度ρFR
、聚焦環FR之每單位面積之熱容量CFR
分別根據聚焦環FR之實際之構成預先確定。加熱器HT2之面積A、構成靜電吸盤18之陶瓷之密度ρc
、及構成靜電吸盤18之陶瓷之每單位面積之熱容量Cc
分別根據電漿處理裝置10之實際之構成預先確定。自靜電吸盤18之表面至加熱器HT2之距離zc
、及構成靜電吸盤18之陶瓷之熱傳導κc亦分別根據電漿處理裝置10之實際之構成預先確定。Rthc
・A根據熱傳導κc
、距離zc
由式(4)預先確定。
聚焦環FR之厚度zFR
係於新品之聚焦環FR之情形時確定為特定之值,但因蝕刻而消耗,從而值產生變化。因此,於消耗之情形時,聚焦環FR之厚度zFR
亦成為參數。
電漿處理裝置10有時進行多種製程配方下之電漿處理。電漿處理時之自電漿朝聚焦環FR之熱輸入量或聚焦環FR與靜電吸盤18之表面間之熱阻能夠如以下般求出。
例如,電漿處理裝置10配置新品之聚焦環FR並執行電漿處理,測量電漿處理中之加熱器HT2之加熱器功率Ph0
。
每隔將電漿點火後之經過時間t之存在來自電漿之熱通量時之加熱器功率Ph
、及不存在來自電漿之熱通量時之穩定狀態下之加熱器功率Ph0
可根據電漿處理裝置10中之測量結果而求出。並且,如式(2)所示,藉由將所求出之加熱器功率Ph
除以加熱器HT2之面積A,可求出存在來自電漿之熱通量時之每單位面積之來自加熱器HT2之發熱量qh
。又,如式(3)所示,藉由將所求出之加熱器功率Ph0
除以加熱器HT2之面積A,可求出不存在來自電漿之熱通量時之穩定狀態下之每單位面積之來自加熱器HT2之發熱量qh0
。聚焦環FR之厚度zFR
係於新品之聚焦環FR之情形時,可使用新品之聚焦環FR之厚度之值。新品之聚焦環FR之厚度亦可自使用者介面103等輸入並記憶於記憶部104,使用記憶於記憶部104之值。又,新品之聚焦環FR之厚度亦可經由網路等獲取利用其他測量裝置測量出之值。
並且,熱通量qp
、及熱阻Rth
・A可藉由使用上述之式(1)-(11)作為計算模型並進行測量結果之擬合而求出。
即,電漿處理裝置10係於新品之聚焦環FR等聚焦環FR之厚度確定之情形時,可藉由使用測量結果對式(1)-(11)進行擬合而求出熱通量qp
及熱阻Rth
・A。
再者,圖5及圖6之穩定狀態相對於未點火狀態而言,自電漿朝聚焦環FR之熱輸入部分直接以熱輸入之形式增加至加熱器HT2。因此,自電漿朝聚焦環FR之熱輸入量亦可根據圖7之期間T1所示之未點火狀態之供給電力與期間T3所示之穩定狀態之供給電力之值之差計算。例如,熱通量qp
可如以下之(12)式般,根據將不存在來自電漿之熱通量時(未點火狀態)之加熱器功率Ph0
與期間T3所示之穩定狀態之加熱器功率Ph
之差以每單位面積進行換算所得之值而計算。又,熱通量qp
可如以下之(12)式般,根據每單位面積之來自加熱器HT2之發熱量qh0
與每單位面積之來自加熱器HT2之發熱量qh
之差而計算。
qp
=(Ph0
-Ph
)/A=qh0
-qh
(12)
如此,求出電漿處理時之自電漿朝聚焦環FR之熱輸入量或聚焦環FR與靜電吸盤18之表面間之熱阻。電漿處理裝置10對搬入搬出之各晶圓W實施同樣之電漿處理。於該情形時,各電漿處理中之自電漿朝聚焦環FR之熱輸入量或聚焦環FR與靜電吸盤18之表面間之熱阻可視為相同。於求出熱輸入量或熱阻之情形時,聚焦環FR之厚度zFR
可如以下般求出。
例如,電漿處理裝置10執行電漿處理,測量電漿處理中之加熱器HT2之加熱器功率Ph0
。
每隔將電漿點火後之經過時間t之存在來自電漿之熱通量時之加熱器功率Ph
、及不存在來自電漿之熱通量時之穩定狀態下之加熱器功率Ph0
可根據電漿處理裝置10中之測量結果而求出。並且,如式(2)所示,藉由將所求出之加熱器功率Ph
除以加熱器HT2之面積A,可求出存在來自電漿之熱通量時之每單位面積之來自加熱器HT2之發熱量qh
。又,如式(3)所示,藉由將所求出之加熱器功率Ph0
除以加熱器HT2之面積A,可求出不存在來自電漿之熱通量時之穩定狀態下之每單位面積之來自加熱器HT2之發熱量qh0
。熱通量qp
及熱阻Rth
・A例如利用使用新品之聚焦環FR所求出之值。
並且,聚焦環FR之厚度zFR
可藉由使用上述之式(1)-(11)作為計算模型並進行測量結果之擬合而求出。
即,電漿處理裝置10係於熱通量qp
及熱阻Rth
・A確定之情形時,可藉由使用測量結果對式(1)-(11)進行擬合而求出聚焦環FR之厚度zFR
。
又,圖7所示之期間T2之聚焦環FR之溫度之曲線圖亦可將自電漿朝聚焦環FR之熱輸入量或聚焦環FR與靜電吸盤18之表面間之熱阻、聚焦環FR之厚度作為參數而模型化。於本實施形態中,將期間T2之聚焦環FR之溫度之變化以每單位面積之式之形式模型化。例如,將熱通量qp
、熱阻Rth
・A及厚度zFR
設為參數,使用式(5)-(11)所示之a1
、a2
、a3
、λ1
、λ2
、τ1
、τ2
之情形時,聚焦環FR之溫度TFR
可如以下之式(13)般表示。
此處,
TFR
係聚焦環FR之溫度[℃]。
Th
係控制為固定之加熱器HT2之溫度[℃]。
加熱器之溫度Th
可根據實際將聚焦環FR之溫度控制為固定時之條件而求出。
於求出熱通量qp
、熱阻Rth
・A及厚度zFR
之情形時,聚焦環FR之溫度TFR
可根據式(13)計算。
於經過時間t遠長於式(10)、(11)所示之時間常數τ1
、τ2
之情形時,式(13)可如以下之式(14)般省略。即,於計算轉變為圖7之期間T3即穩定狀態後之聚焦環FR之溫度TFR
成為目標溫度之加熱器HT2之溫度Th
的情形時,式(13)可如式(14)般表示。
例如,根據式(14),可由加熱器之溫度Th
、熱通量qp
、熱阻Rth
・A、Rthc
・A求出聚焦環FR之溫度TFR
。
返回至圖3。加熱器控制部102a控制各加熱器HT之溫度。例如,加熱器控制部102a將指示對各加熱器HT之供給電力之控制資料輸出至加熱器電源HP,控制自加熱器電源HP供給至各加熱器HT之供給電力,藉此,控制各加熱器HT之溫度。
於電漿處理時,於加熱器控制部102a設定各加熱器HT之設為目標之設定溫度。例如,於加熱器控制部102a針對載置區域18a之每一分割區域75設定設為目標之溫度作為該分割區域75之加熱器HT之設定溫度。該設為目標之溫度例如係電漿蝕刻之精度成為最佳之溫度。
加熱器控制部102a係於電漿處理時,以各加熱器HT成為所設定之設定溫度之方式控制對各加熱器HT之供給電力。例如,加熱器控制部102a將輸入至外部介面101之溫度資料表示之載置區域18a之各分割區域75之溫度針對每一分割區域75與該分割區域75之設定溫度進行比較。加熱器控制部102a使用比較結果,特定出相對於設定溫度而言溫度較低之分割區域75、及相對於設定溫度而言溫度較高之分割區域75。加熱器控制部102a將使對於相對於設定溫度而言溫度較低之分割區域75之供給電力增加並使對於相對於設定溫度而言溫度較高之分割區域75之供給電力減少的控制資料輸出至加熱器電源HP。
測量部102b測量對各加熱器HT之供給電力。於本實施形態中,測量部102b使用輸入至外部介面101之電力資料表示之對加熱器HT2之供給電力,測量對加熱器HT2之供給電力。例如,測量部102b係於藉由加熱器控制部102a以加熱器HT2之溫度變得固定之方式控制對加熱器HT2之供給電力的狀態下,實施電漿處理,測量對加熱器HT2之供給電力。例如,測量部102b測量電漿處理開始前之電漿未點火狀態下之對加熱器HT2之供給電力。又,測量部102b測量將電漿點火之後對加熱器HT2之供給電力降低之傾向之變動穩定之前之過渡狀態下之對加熱器HT2之供給電力。又,測量部102b測量將電漿點火之後對加熱器HT2之供給電力不再降低而穩定之穩定狀態下之對加熱器HT2之供給電力。未點火狀態下之對加熱器HT2之供給電力只要測量至少1次即可,亦可進行複數次測量而將平均值設為未點火狀態之供給電力。過渡狀態及穩定狀態下之對加熱器HT2之供給電力只要測量2次以上即可。測量供給電力之測量時序較佳為包含供給電力降低之傾向較大之時序。又,測量時序於測量次數較少之情形時,較佳為相隔特定期間以上。於本實施形態中,測量部102b於電漿處理之期間中,以特定週期(例如0.1秒週期)測量對加熱器HT2之供給電力。藉此,多次測量過渡狀態及穩定狀態下之對加熱器HT2之供給電力。
測量部102b以特定之週期測量未點火狀態與過渡狀態之對加熱器HT2之供給電力。例如,測量部102b係於更換聚焦環FR並將未消耗之新品之聚焦環FR與晶圓W載置於載置台16進行電漿處理時,測量未點火狀態與過渡狀態之對加熱器HT2之供給電力。又,測量部102b係於更換晶圓W並將更換後之晶圓W載置於載置台16進行電漿處理時,每次均測量未點火狀態與過渡狀態之對加熱器HT2之供給電力。再者,例如,參數計算部102c亦可針對每一次電漿處理測量未點火狀態與過渡狀態之對加熱器HT2之供給電力。
參數計算部102c係使用將新品之聚焦環FR載置於載置台16執行電漿處理時由測量部102b測量之未點火狀態與過渡狀態之供給電力,計算熱輸入量及熱阻。
首先,參數計算部102c計算用以於未點火狀態下將溫度維持為特定溫度之加熱器HT2中之發熱量。例如,參數計算部102c根據未點火狀態下之對加熱器HT2之供給電力計算未點火狀態之加熱器功率Ph0
。
並且,參數計算部102c計算聚焦環FR與載置台16之間之熱阻、於點火狀態下自電漿流入至載置台16之熱輸入量。例如,參數計算部102c對將熱輸入量及熱阻設為參數並計算過渡狀態之供給電力之計算模型使用未點火狀態與過渡狀態之供給電力進行擬合,計算熱輸入量及熱阻。
例如,參數計算部102c求出每隔經過時間t之未點火狀態下之加熱器HT2之加熱器功率Ph0
。又,參數計算部102c求出每隔經過時間t之過渡狀態下之加熱器HT2之加熱器功率Ph
。參數計算部102c藉由將所求出之加熱器功率Ph0
除以加熱器HT2之面積A而求出每隔經過時間t之未點火狀態之每單位面積之來自加熱器HT2之發熱量qh0
。又,參數計算部102c藉由將所求出之加熱器功率Ph
除以加熱器HT2之面積A而求出每隔經過時間t之過渡狀態之每單位面積之來自加熱器HT2之發熱量qh
。
並且,參數計算部102c使用上述之式(1)-(11)作為計算模型,進行每隔經過時間t之發熱量qh
及發熱量qh0
之擬合,計算誤差最小之熱通量qp
及熱阻Rth
・A。聚焦環FR之厚度zFR
使用新品之聚焦環FR之厚度之值。
再者,參數計算部102c亦可根據未點火狀態之供給電力與穩定狀態之供給電力之差計算自電漿朝晶圓W之熱輸入量。例如,參數計算部102c亦可使用(12)式,將未點火狀態之加熱器功率Ph0
與穩定狀態之加熱器功率Ph
之差除以加熱器HT2之面積A,由此計算熱通量qp
。
再者,於電漿處理裝置10中之電漿處理時熱通量qp
及熱阻Rth
・A利用實驗或其他方法等事先判明之情形時,亦可不計算熱通量qp
及熱阻Rth
・A。
繼而,參數計算部102c係使用更換晶圓W並將更換後之晶圓W載置於載置台16進行電漿處理時由測量部102b測量之未點火狀態與過渡狀態之供給電力,計算聚焦環FR之厚度zFR
。
首先,參數計算部102c計算用以於未點火狀態下將溫度維持為特定溫度之加熱器HT2中之發熱量。例如,參數計算部102c根據未點火狀態下之對加熱器HT2之供給電力計算未點火狀態之加熱器功率Ph0
。
繼而,參數計算部102c計算聚焦環FR之厚度zFR
。例如,參數計算部102c對將聚焦環FR之厚度zFR
設為參數並計算過渡狀態之供給電力之計算模型使用未點火狀態與過渡狀態之供給電力進行擬合,計算聚焦環FR之厚度zFR
。
例如,參數計算部102c求出每隔經過時間t之未點火狀態下之加熱器HT2之加熱器功率Ph0
。又,參數計算部102c求出每隔經過時間t之過渡狀態下之加熱器HT2之加熱器功率Ph
。參數計算部102c藉由將所求出之加熱器功率Ph0
除以加熱器HT2之面積A而求出每隔經過時間t之未點火狀態之每單位面積之來自加熱器HT2之發熱量qh0
。又,參數計算部102c藉由將所求出之加熱器功率Ph
除以加熱器HT2之面積A而求出每隔經過時間t之過渡狀態之每單位面積之來自加熱器HT2之發熱量qh
。
繼而,參數計算部102c使用上述之式(1)-(11)作為計算模型,進行聚焦環FR之厚度zFR
之擬合,計算誤差最小之聚焦環FR之厚度zFR
。熱通量qp
及熱阻Rth
・A例如利用使用新品之聚焦環FR求出之值。再者,於熱通量qp
及熱阻Rth
・A利用實驗或其他方法等事先判明之情形時,亦可使用判明之熱通量qp
及熱阻Rth
・A之值。
藉此,本實施形態之電漿處理裝置10可求出已消耗之聚焦環FR之厚度zFR
。
此處,若繼續電漿處理,則聚焦環FR消耗。因此,重要的是電漿處理裝置及時掌握聚焦環FR之厚度。但,由於聚焦環FR設置於處理容器12內,故無法直接測量。因此,先前,於電漿處理裝置,根據已處理之晶圓W之片數等過去之實績決定更換時期或對監視外周之蝕刻特性之晶圓W定期地進行處理並判斷是否應更換聚焦環。
但,電漿處理裝置有時進行不同之製程配方下之處理。因此,電漿處理裝置必須使用使過去之實績具有某種程度之裕度所得之更換時期,而電漿處理裝置之生產性降低。又,對監視之晶圓W定期地進行處理亦使電漿處理裝置之生產性降低。
因此,例如,考慮於處理容器12內配置感測器而利用感測器測量聚焦環FR之厚度。但,電漿處理裝置10若於處理容器12內配置感測器,則製造成本上升。又,電漿處理裝置10若於處理容器12內配置感測器,則感測器成為特殊點,於特殊點之周圍電漿處理之均勻性降低。因此,電漿處理裝置較佳為不於處理容器12內配置感測器而求出聚焦環FR之厚度。
本實施形態之電漿處理裝置10可不於處理容器12內配置感測器而求出聚焦環FR之厚度,可根據聚焦環FR之厚度求出聚焦環FR之消耗程度。如此,本實施形態之電漿處理裝置10可求出聚焦環FR之厚度,因此,亦可如以下般使用。例如,於配置複數個電漿處理裝置10而進行晶圓W之蝕刻之系統中,以增加要利用聚焦環FR之消耗量較少之電漿處理裝置10處理之晶圓W之方式進行控制,合併電漿處理裝置10之維護時序。藉此,可縮短系統整體之維護之停止時間,而可提高生產性。
設定溫度計算部102d使用計算出之熱輸入量、熱阻、聚焦環FR之厚度zFR
,計算聚焦環FR成為目標溫度之加熱器HT2之設定溫度。例如,設定溫度計算部102d將計算出之熱通量qp
、熱阻Rth
・A及聚焦環FR之厚度zFR
代入至式(5)、(6)、(12),求出式(5)-(11)所示之a1
、a2
、a3
、λ1
、λ2
、τ1
、τ2
。設定溫度計算部102d使用所求出之a1
、a2
、a3
、λ1
、λ2
、τ1
、τ2
,根據式(12)計算聚焦環FR之溫度TFR
成為目標溫度之加熱器HT2之溫度Th
。例如,設定溫度計算部102d將經過時間t設為可視為穩定狀態之程度之較大之特定值,計算聚焦環FR之溫度TFR
成為目標溫度之加熱器HT2之溫度Th
。計算之加熱器HT2之溫度Th
係聚焦環FR之溫度成為目標溫度之加熱器HT2之溫度。再者,聚焦環FR之溫度成為目標溫度之加熱器HT2之溫度Th
亦可根據式(13)求出。
再者,設定溫度計算部102d亦可根據式(14)計算當前之加熱器HT2之溫度Th
下之聚焦環FR之溫度TFR
。例如,設定溫度計算部102d計算於當前之加熱器HT2之溫度Th
下將經過時間t設為可視為穩定狀態之程度之較大之特定值之情形時之聚焦環FR之溫度TFR
。其次,設定溫度計算部102d計算算出之溫度TFR
與目標溫度之差分ΔTW
。並且,設定溫度計算部102d亦可將自當前之加熱器HT2之溫度Th
進行差分ΔTW
之減法所得之溫度計算為聚焦環FR之溫度成為目標溫度之加熱器HT2之溫度。
設定溫度計算部102d將加熱器控制部102a之加熱器HT2之設定溫度修正為聚焦環FR之溫度成為目標溫度之加熱器HT2之溫度。
藉此,本實施形態之電漿處理裝置10可將電漿處理中之聚焦環FR之溫度高精度地控制為目標溫度。
警告部102e基於藉由參數計算部102c以特定之週期計算之聚焦環FR之厚度zFR
之變化進行警告。例如,警告部102e係於聚焦環FR之厚度zFR
成為表示更換時期之特定之規定值以下之情形時,進行警告。警告只要能夠向工程管理者或電漿處理裝置10之管理者等告知更換時期,則可為任意方式。例如,警告部102e於使用者介面103顯示告知更換時期之訊息。
藉此,本實施形態之電漿處理裝置10可告知聚焦環FR消耗並且已達到更換時期。
[處理之流程]
接下來,對電漿處理裝置10包含計算聚焦環FR之厚度之計算處理並根據計算出之聚焦環FR之厚度判定聚焦環FR之更換時期的判定處理之流程進行說明。圖8係表示第1實施形態之判定處理之流程之一例之流程圖。該判定處理係於特定之時序、例如電漿處理裝置10開始電漿處理之時序分別執行。
加熱器控制部102a以各加熱器HT成為設定溫度之方式控制對各加熱器HT之供給電力(步驟S10)。
測量部102b係於加熱器控制部102a以各加熱器HT之溫度成為固定之設定溫度之方式控制對各加熱器HT之供給電力之狀態下,測量未點火狀態與過渡狀態下之對加熱器HT2之供給電力(步驟S11)。
參數計算部102c判定聚焦環FR之厚度是否已知(步驟S12)。例如,於更換聚焦環FR後之最初之電漿處理之情形時,若聚焦環FR為新品,則可知設計尺寸,判定為聚焦環之厚度已知。又,於更換為半舊之聚焦環FR之情形時,若於更換前預先利用測微計等測量聚焦環FR之厚度,則判斷為聚焦環FR之厚度已知。再者,亦可自使用者介面103輸入聚焦環FR之厚度是否已知,由參數計算部102c使用輸入結果判定聚焦環FR之厚度是否已知。例如,電漿處理裝置10可自使用者介面103輸入聚焦環FR之厚度。參數計算部102c係於自使用者介面103輸入有聚焦環FR之厚度之情形時,亦可判定聚焦環FR之厚度是否已知。再者,亦可將新品之聚焦環FR等厚度已知之聚焦環FR之厚度之值預先記憶於記憶部104,並使得能夠自使用者介面103選擇性地輸入聚焦環FR之厚度。
於聚焦環FR之厚度已知之情形時(步驟S12:是),參數計算部102c使用由測量部102b測量之未點火狀態與過渡狀態之供給電力,計算熱阻及熱輸入量(步驟S13)。例如,參數計算部102c使用上述之式(1)-(11)作為計算模型,進行每隔經過時間t之發熱量qh
及發熱量qh0
之擬合,計算誤差最小之熱通量qp
及熱阻Rth
・A。聚焦環FR之厚度zFR
使用已知之聚焦環FR之厚度之值。
參數計算部102c將計算出之熱通量qp
及熱阻Rth
・A記憶於記憶部104(步驟S14),並結束處理。
於聚焦環FR之厚度未知之情形時(步驟S12:否),參數計算部102c使用由測量部102b測量之未點火狀態與過渡狀態之供給電力,計算聚焦環FR之厚度zFR
(步驟S15)。例如,參數計算部102c使用上述之式(1)-(11)作為計算模型,進行聚焦環FR之厚度zFR
之擬合,計算誤差最小之聚焦環FR之厚度zFR
。熱通量qp
、及熱阻Rth
・A例如使用步驟S14中記憶於記憶部104之值。
警告部102e判定藉由參數計算部102c計算出之聚焦環FR之厚度zFR
是否為特定之規定值以下(步驟S16)。於聚焦環FR之厚度zFR
不為特定之規定值以下之情形時(步驟S16:否),結束處理。
另一方面,於聚焦環FR之厚度zFR
為特定之規定值以下之情形時(步驟S16:是),警告部102e進行警告(步驟S17),並結束處理。
如此,本實施形態之電漿處理裝置10具有載置台16、加熱器控制部102a、測量部102b及參數計算部102c。載置台16設置有能夠調整供載置因電漿處理而消耗之聚焦環FR之載置面之溫度之加熱器HT2。加熱器控制部102a係以加熱器HT2成為所設定之設定溫度之方式控制對加熱器HT2之供給電力。測量部102b係藉由加熱器控制部102a以加熱器HT2之溫度變得固定之方式控制對加熱器HT2之供給電力,測量未將電漿點火之未點火狀態與將電漿點火之後對加熱器HT2之供給電力降低之過渡狀態下之供給電力。參數計算部102c對包含聚焦環FR之厚度zFR
作為參數並計算過渡狀態之供給電力之計算模型使用由測量部102b測量之未點火狀態與過渡狀態之供給電力進行擬合,計算聚焦環FR之厚度zFR
。藉此,電漿處理裝置10可求出聚焦環FR之厚度,從而可根據聚焦環FR之厚度求出聚焦環FR之消耗程度。
又,測量部102b係以特定之週期測量未點火狀態與過渡狀態下之供給電力。參數計算部102c每隔特定之週期,使用所測量之未點火狀態與過渡狀態之供給電力,分別計算聚焦環FR之厚度zFR
。警告部102e基於藉由參數計算部102c計算之聚焦環FR之厚度zFR
之變化進行警告。藉此,電漿處理裝置10可告知聚焦環FR消耗並且已達到更換時期。
(第2實施形態)
接下來,說明第2實施形態之電漿處理裝置10之概略構成。圖9係表示第2實施形態之電漿處理裝置之概略構成之一例之剖視圖。第2實施形態之電漿處理裝置10由於一部分構成與圖1所示之第1實施形態之電漿處理裝置10相同,故對相同部分標註相同符號並省略說明,主要對不同部分進行說明。
第2實施形態之載置台16分為支持晶圓W之第1載置台60與支持聚焦環FR之第2載置台70。
第1載置台60呈使底面朝向上下方向之大致圓柱狀,上側之底面設為供載置晶圓W之載置面60d。第1載置台60之載置面60d設為與晶圓W相同程度之尺寸。第1載置台60具有靜電吸盤61與基台62。
基台62包含導電性之金屬、例如於表面形成有陽極氧化覆膜之鋁等。基台62作為下部電極發揮功能。基台62支持於絕緣體之支持部14。
靜電吸盤61之上表面設為平坦之圓盤狀,且該上表面設為供載置晶圓W之載置面60d。靜電吸盤61係於俯視下設置於第1載置台60之中央。靜電吸盤61設置有電極E1。又,靜電吸盤61設置有加熱器HT1。
第1載置台60係沿著外周面於周圍設置有第2載置台70。第2載置台70形成為內徑較第1載置台60之外徑大特定尺寸之圓筒狀,且與第1載置台60同軸地配置。第2載置台70之上側之面設為供載置聚焦環FR之載置面70d。
第2載置台70具有基台71與聚焦環加熱器72。基台71包含與基台62同樣之導電性之金屬、例如於表面形成有陽極氧化覆膜之鋁等。基台62係下部較上部於徑向上更大,且呈平板狀形成至第2載置台70之下部之位置。基台71支持於基台62。聚焦環加熱器72支持於基台71。聚焦環加熱器72之上表面設為平坦之環狀之形狀,且該上表面設為供載置聚焦環FR之載置面70d。聚焦環加熱器72設置有加熱器HT2。
於基台62之內部形成有冷媒流路24a。對於冷媒流路24a,自冷卻器單元經由配管26a供給冷媒。供給至冷媒流路24a之冷媒經由配管26b返回至冷卻器單元。又,於基台71之內部形成有冷媒流路24b。對於冷媒流路24b,自冷卻器單元經由配管27a供給冷媒。供給至冷媒流路24b之冷媒經由配管27b返回至冷卻器單元。冷媒流路24a位於晶圓W之下方且以吸收晶圓W之熱之方式發揮功能。冷媒流路24b位於聚焦環FR之下方且以吸收聚焦環FR之熱之方式發揮功能。
另一方面,於第1載置台60之上方,以與第1載置台60平行地相面對之方式設置有上部電極30。上部電極30係於上表面配置有複數個電磁鐵80。於本實施形態中,於上表面配置有3個電磁鐵80a~80c。電磁鐵80a設為圓盤狀,且配置於第1載置台60之中央部之上部。電磁鐵80b設為圓環狀,且以包圍電磁鐵80a之方式配置於第1載置台60之周邊部之上部。電磁鐵80c設為較電磁鐵80b大之圓環狀,且以包圍電磁鐵80b之方式配置於第2載置台70之上部。
電磁鐵80a~80c分別個別地連接於未圖示之電源,藉由自電源供給之電力而產生磁場。電源對電磁鐵80a~80c供給之電力可由控制部100控制。控制部100藉由控制電源而控制對電磁鐵80a~80c供給之電力,而能夠控制自電磁鐵80a~80c產生之磁場。
[控制部之構成]
接下來,對控制部100詳細地進行說明。圖10係表示第2實施形態之控制電漿處理裝置之控制部之概略構成之一例之方塊圖。第2實施形態之控制部100由於一部分構成與圖3所示之第1實施形態之控制部100相同,故對相同部分標註相同符號並省略說明,主要對不同部分進行說明。
於記憶部104儲存有修正資訊104a。再者,修正資訊104a亦可記憶於可由電腦讀取之電腦記錄媒體(例如,硬碟、DVD等光碟、軟碟、半導體記憶體等)。又,修正資訊104a亦可記憶於其他裝置,例如經由專用線路於線上讀出並加以利用。
修正資訊104a係記憶有電漿處理之條件之修正所使用之各種資訊之資料。修正資訊104a之詳情將於下文進行敍述。
製程控制器102進而具有電漿控制部102f之功能。
且說,於電漿處理裝置10中,於蝕刻時,於處理容器12內生成電漿,但因聚焦環FR之消耗而導致電漿鞘之高度產生變化,從而蝕刻特性產生變化。
圖11係模式性地表示電漿鞘之狀態之一例之圖。於圖11中表示置於載置台之晶圓W與聚焦環FR。再者,於圖11中,將第1載置台60與第2載置台70概括表表示為載置台。Dwafer
係晶圓W之厚度。dwafer
係自晶圓W之上表面至晶圓W上之電漿鞘(Sheath)之界面之高度。厚度Da
係供載置晶圓W之載置台之載置面與供載置聚焦環FR之載置台之載置面之高度之差。例如,於第2實施形態中,厚度Da
係第1載置台60之載置面60d與第2載置台70之載置面70d之高度之差。厚度Da
根據第1載置台60與第2載置台70之構成而規定為固定值。厚度zFR
係聚焦環FR之厚度。厚度dFR
係自聚焦環FR之上表面至聚焦環FR上之電漿鞘(Sheath)之界面之高度。
晶圓W上之電漿鞘之界面與聚焦環FR上之電漿鞘之界面之差ΔDwafer - FR
可如以下之式(15)般表示。
ΔDwafer - FR
=(Da
+Dwafer
+dwafer
)-(zFR
+dFR
) (15)
例如,於因聚焦環FR之消耗而導致聚焦環FR之厚度zFR
變薄之情形時,差ΔDwafer - FR
產生變化。因此,於電漿處理裝置10中,蝕刻特性產生變化。
且說,於電漿處理裝置10中,因來自電磁鐵80a~80c之磁力而電漿之狀態產生變化。圖12A係表示磁場強度與電漿之電子密度之關係之一例之曲線圖。如圖12A所示,對電漿施加之磁力之磁場強度與電漿之電子密度具有比例關係。
電漿之電子密度與電漿鞘之厚度具有以下之式(16)之關係。
此處,Ne
係電漿之電子密度。Te
係電漿之電子溫度[ev]。Vdc
係與電漿之電位差。Vdc
係於晶圓W上部之電漿之情形時,為電漿與晶圓W之電位差,於聚焦環FR上部之電漿之情形時,為電漿與聚焦環FR之電位差。
如式(16)所示,電漿鞘之厚度與電子密度Ne
成反比。因此,對電漿施加之磁力之磁場強度與電漿之電子密度具有反比例之關係。圖12B係表示磁場強度與電漿鞘之厚度之關係之一例之曲線圖。如圖12B所示,電漿鞘之厚度與對電漿施加之磁力之磁場強度成反比。
且說,於第2實施形態之電漿處理裝置10中,以抑制因聚焦環FR之消耗引起之蝕刻特性之變化之方式,控制自電磁鐵80a~80c產生之磁力之磁場強度。
返回至圖10。第2實施形態之修正資訊104a係針對聚焦環FR之每一種厚度記憶對電磁鐵80a~80c供給之電力之修正值。例如,利用實驗測量能夠獲得如晶圓W上之電漿鞘之界面與聚焦環FR上之電漿鞘之界面之差ΔDwafer - FR
成為特定範圍內般之磁場強度的電磁鐵80a~80c之電量。例如,對電磁鐵80自電源供給交流電力之情形時,使交流之電壓、頻率、電力功率之任一者變化,測量變化後之交流之電壓、頻率、電力功率之任一者作為電量。又,對電磁鐵80自電源供給直流電力之情形時,使直流之電壓、電流量之任一者變化,測量變化後之直流之電壓、電流量之任一者作為電量。特定範圍例如係對晶圓W蝕刻時之孔之角度θ成為容許之精度內之ΔDwafer - FR
之範圍。於修正資訊104a中,基於測量結果,針對聚焦環FR之每一種厚度記憶差ΔDwafer - FR
成為特定範圍內之電磁鐵80a~80c之供給電力之修正值。修正值可為差ΔDwafer - FR
成為特定範圍內之電量之值本身,亦可為相對於電漿處理時對電磁鐵80a~80c供給之標準之電量之差分值。於本實施形態中,修正值設為對電磁鐵80a~80c供給之電量之值本身。
此處,第2實施形態之電漿處理裝置10藉由修正電磁鐵80c之供給電力而修正形成於聚焦環FR之上部之電漿鞘之界面之高度。於修正資訊104a中,針對聚焦環FR之每一種厚度記憶電磁鐵80c之供給電力之修正值。再者,電漿處理裝置10亦可修正電磁鐵80a、80b之供給電力而修正形成於晶圓W之上部之電漿鞘之界面之高度。於該情形時,於修正資訊104a中,針對聚焦環FR之每一種厚度記憶電磁鐵80a、80b之供給電力之修正值。又,電漿處理裝置10亦可修正電磁鐵80a~80c之供給電力而分別修正形成於聚焦環FR之上部之電漿鞘之界面之高度與形成於晶圓W之上部之電漿鞘之界面之高度。於該情形時,於修正資訊104a中,針對聚焦環FR之每一種厚度記憶電磁鐵80a~80c之供給電力之修正值。
電漿控制部102f係以晶圓W上之電漿鞘之界面與聚焦環FR上之電漿鞘之界面之差ΔDwafer - FR
成為特定範圍內之方式控制電漿處理。
電漿控制部102f基於藉由參數計算部102c計算出之聚焦環FR之厚度zFR
,控制電磁鐵80a~80c之磁力。例如,電漿控制部102f自修正資訊104a中讀出與聚焦環FR之厚度zFR
對應之電磁鐵80a~80c之供給電力之修正值。並且,電漿控制部102f係於電漿處理時,以所讀出之修正值之電力供給至電磁鐵80a~80c之方式控制連接於電磁鐵80a~80c之電源。於本實施形態中,電漿控制部102f係以對電磁鐵80c供給修正值之電力之方式控制連接於電磁鐵80c之電源。
藉此,於電漿處理裝置10中,晶圓W上之電漿鞘之界面與聚焦環FR上之電漿鞘之界面之差ΔDwafer - FR
成為特定範圍內。其結果,於電漿處理裝置10中,能夠抑制因聚焦環FR之消耗引起之蝕刻特性之變化。
接下來,對使用第2實施形態之電漿處理裝置10之電漿控制處理進行說明。圖13係表示第2實施形態之判定處理之流程之一例之流程圖。第2實施形態之判定處理由於一部分處理與圖8所示之第1實施形態之判定處理相同,故對相同部分標註相同符號並省略說明,主要對不同部分進行說明。
電漿控制部102f基於藉由參數計算部102c計算出之聚焦環FR之厚度zFR
,控制電漿處理(步驟S18)。例如,電漿控制部102f基於聚焦環FR之厚度zFR
,以晶圓W上之電漿鞘之界面與聚焦環FR上之電漿鞘之界面之差ΔDwafer - FR
成為特定範圍內之方式控制電磁鐵80a~80c之磁力。
如上所述,第2實施形態之電漿處理裝置10進而具有電漿控制部102f。電漿控制部102f基於聚焦環FR之厚度zFR
,以形成於晶圓W之上部之電漿鞘之界面之高度與形成於聚焦環FR之上部之電漿鞘之界面之高度之差成為特定範圍內之方式控制電漿處理。藉此,電漿處理裝置10能夠抑制每個晶圓W之蝕刻特性產生偏差。
又,第2實施形態之電漿處理裝置10進而具有並排配置於晶圓W及聚焦環FR之至少一者之至少1個電磁鐵80。電漿控制部102f係藉由基於聚焦環FR之厚度zFR
控制對電磁鐵80供給之電力,而以形成於晶圓W之上部之電漿鞘之界面之高度與形成於聚焦環FR之上部之電漿鞘之界面之高度之差成為特定範圍內之方式控制電磁鐵80之磁力。藉此,電漿處理裝置10能夠抑制每個晶圓W之蝕刻特性產生偏差。
再者,以於圖13所示之第2實施形態之判定處理中在步驟S15之後執行步驟S18的情形為例進行說明,但並不限定於此。例如,步驟S18可於步驟S15中使用之晶圓W之電漿處理中連續地執行。又,步驟S18亦可結束步驟S15中使用之晶圓W之電漿處理,於下一晶圓W之後之電漿處理時執行。
於步驟S15中使用之晶圓W之電漿處理中連續地執行步驟S18之情形時,於圖7之期間T3,電漿控制部102f控制電磁鐵80a~80c之磁力。
於結束步驟S15中使用之晶圓W之電漿處理,並於下一晶圓W之後之電漿處理時執行步驟S18的情形時,電漿控制部102f自電漿著火時控制電磁鐵80a~80c之磁力。於使電磁鐵80a~80c之磁力自當初之設定值變化之情形時,如圖12A所示,電漿之電子密度增減,因此,自電漿朝聚焦環FR之熱輸入量亦增減。於該情形時,理想的是將步驟15中計算出之聚焦環FR之厚度zFR
設為已知之聚焦環FR之厚度,再次執行步驟S13、步驟S14,藉此,計算經控制之電磁鐵80a~80c之磁力下之熱阻Rth
・A及來自電漿之熱通量qp
,並作為新的熱阻Rth
・A及來自電漿之熱通量qp
記憶於記憶部104。
又,以於圖13所示之第2實施形態之判定處理中於步驟S15與步驟S16之間執行步驟S18的情形為例進行了說明,但並不限定於此。例如,步驟S18亦可於步驟16:否、即判定為聚焦環FR之厚度zFR
不為特定之規定值以下後執行。藉此,雖然判斷為聚焦環FR之厚度zFR
為特定之規定值以下,但藉由對晶圓W進行電漿處理,可將再現性之惡化抑制為最小限度。
(第3實施形態)
接下來,對第3實施形態進行說明。圖14係表示第3實施形態之電漿處理裝置之概略構成之一例之剖視圖。第3實施形態之電漿處理裝置10由於一部分構成與圖9所示之第2實施形態之電漿處理裝置10相同,故對相同部分標註相同符號並省略說明,主要對不同部分進行說明。
第3實施形態之第2載置台70係於載置聚焦環FR之載置面70d進而設置有電極。例如,於第2載置台70,於聚焦環加熱器72之內部沿著圓周方向於全周進而設置有電極73。電極73經由配線而電性連接有電源74。第3實施形態之電源74係直流電源,對電極73施加直流電壓。
且說,電漿根據周邊之電氣特性之變化而狀態產生變化。例如,聚焦環FR之上部之電漿根據施加至電極73之直流電壓之大小而狀態產生變化,從而電漿鞘之厚度產生變化。
因此,於第3實施形態之電漿處理裝置10,以抑制因聚焦環FR之消耗引起之蝕刻特性之變化之方式控制對電極73施加之直流電壓。
第3實施形態之修正資訊104a針對聚焦環FR之每一種厚度記憶對電極73施加之直流電壓之修正值。例如,利用實驗測量晶圓W上之電漿鞘之界面與聚焦環FR上之電漿鞘之界面之差ΔDwafer - FR
成為特定範圍內的對電極73施加之直流電壓。於修正資訊104a中,基於測量結果,針對聚焦環FR之每一種厚度,記憶差ΔDwafer - FR
成為特定範圍內之對電極73施加之直流電壓之修正值。修正值可為差ΔDwafer - FR
成為特定範圍內之直流電壓之值本身,亦可為相對於電漿處理時對電極73施加之標準之直流電壓之差分值。於本實施形態中,修正值設為對電極73施加之直流電壓之值本身。
電漿控制部102f基於藉由參數計算部102c計算出之聚焦環FR之厚度zFR
,控制對電極73施加之直流電壓。例如,電漿控制部102f自修正資訊104a中讀出與聚焦環FR之厚度zFR
對應之對電極73施加之直流電壓之修正值。並且,電漿控制部102f係於電漿處理時,以所讀出之修正值之直流電壓供給至電極73之方式控制電源74。
藉此,於電漿處理裝置10中,晶圓W上之電漿鞘之界面與聚焦環FR上之電漿鞘之界面之差ΔDwafer - FR
成為特定範圍內。其結果,於電漿處理裝置10,能夠抑制因聚焦環FR之消耗引起之蝕刻特性之變化。
如上所述,第3實施形態之電漿處理裝置10進而具有電極73,該電極73設置於載置聚焦環FR之載置面70d,且被施加直流電壓。電漿控制部102f係基於聚焦環FR之厚度zFR
,以形成於晶圓W之上部之電漿鞘之界面之高度與形成於聚焦環FR之上部之電漿鞘之界面之高度之差成為特定範圍內的方式控制對電極73施加之直流電壓。藉此,電漿處理裝置10能夠抑制每個晶圓W之蝕刻特性產生偏差。
(第4實施形態)
接下來,對第4實施形態進行說明。圖15係表示第4實施形態之電漿處理裝置之概略構成之一例之剖視圖。第4實施形態之電漿處理裝置10由於一部分構成與圖9所示之第2實施形態之電漿處理裝置10相同,故對相同部分標註相同符號並省略說明,主要對不同部分進行說明。
第4實施形態之上部電極30之電極板34及電極支持體36由絕緣性構件分割成複數個部分。例如,電極支持體36及電極板34由環狀之絕緣部37分割成中央部30a與周邊部30b。中央部30a設為圓盤狀,且配置於第1載置台60之中央部之上部。周邊部30b設為圓環狀,且以包圍中央部30a之方式配置於第1載置台60之周邊部之上部。
第4實施形態之上部電極30可對經分割之各部分個別地施加直流電流,各部分分別作為上部電極發揮功能。例如,於周邊部30b,經由低通濾波器(LPF)90a、接通/斷開開關91a而電性連接有可變直流電源93a。於中央部30a,經由低通濾波器(LPF)90b、接通/斷開開關91b而電性連接有可變直流電源93b。可變直流電源93a、72b對中央部30a、周邊部30b分別施加之電力可由控制部100控制。中央部30a、周邊部30b作為電極發揮功能。
且說,電漿根據周邊之電氣特性之變化而狀態產生變化。例如,於電漿處理裝置10中,電漿之狀態根據對中央部30a、周邊部30b施加之電壓而產生變化。
因此,於第4實施形態之電漿處理裝置10中,以抑制因聚焦環FR之消耗引起之蝕刻特性之變化之方式控制對中央部30a、周邊部30b施加之電壓。
第4實施形態之修正資訊104a針對聚焦環FR之每一種厚度記憶對中央部30a、周邊部30b施加之直流電壓之修正值。例如,利用實驗測量晶圓W上之電漿鞘之界面與聚焦環FR上之電漿鞘之界面之差ΔDwafer - FR
成為特定範圍內的對中央部30a、周邊部30b分別施加之直流電壓。於修正資訊104a中,基於測量結果,針對聚焦環FR之每一種厚度,記憶差ΔDwafer - FR
成為特定範圍內的對中央部30a、周邊部30b分別施加之直流電壓之修正值。修正值可為對中央部30a、周邊部30b施加之直流電壓之值本身,亦可為相對於電漿處理時對中央部30a、周邊部30b分別施加之標準之直流電壓之差分值。於本實施形態中,修正值設為對中央部30a、周邊部30b分別施加之直流電壓之值本身。
此處,第4實施形態之電漿處理裝置10藉由修正對周邊部30b施加之直流電壓而修正形成於聚焦環FR之上部之電漿鞘之界面之高度。於修正資訊104a中,針對聚焦環FR之每一種厚度記憶對周邊部30b施加之直流電壓之修正值。再者,電漿處理裝置10亦可將上部電極30進而分割成環狀而修正對各部分施加之直流電壓,從而修正形成於晶圓W之上部之電漿鞘之界面之高度。
電漿控制部102f基於藉由參數計算部102c計算出之聚焦環FR之zFR
控制對周邊部30b施加之直流電壓。例如,電漿控制部102f自修正資訊104a中讀出與聚焦環FR之厚度zFR
對應之對周邊部30b施加之直流電壓之修正值。並且,電漿控制部102f係於電漿處理時,以所讀出之修正值之直流電壓供給至周邊部30b之方式控制可變直流電源93a。
藉此,於電漿處理裝置10中,晶圓W上之電漿鞘之界面與聚焦環FR上之電漿鞘之界面之差ΔDwafer - FR
成為特定範圍內。其結果,於電漿處理裝置10,能夠抑制因聚焦環FR之消耗引起之蝕刻特性之變化。
如上所述,第4實施形態之上部電極30係與晶圓W及聚焦環FR對向地配置,且針對晶圓W及聚焦環FR之至少一者並排地設置有分別作為電極發揮功能之中央部30a、周邊部30b,噴出處理氣體。電漿控制部102f基於聚焦環FR之厚度zFR
,以形成於晶圓W之上部之電漿鞘之界面之高度與形成於聚焦環FR之上部之電漿鞘之界面之高度之差成為特定範圍內之方式控制對中央部30a、周邊部30b供給之電力。藉此,電漿處理裝置10能夠抑制每個晶圓W之蝕刻特性產生偏差。
(第5實施形態)
接下來,對第5實施形態進行說明。圖16係表示第5實施形態之電漿處理裝置之概略構成之一例之剖視圖。第5實施形態之電漿處理裝置10由於一部分構成與圖9所示之第2實施形態之電漿處理裝置10相同,故對相同部分標註相同符號並省略說明,主要對不同部分進行說明。第5實施形態之電漿處理裝置10未於上部電極30之上表面設置電磁鐵80,而使第2載置台70能夠升降。
[第1載置台及第2載置台之構成]
接下來,參照圖17對第5實施形態之第1載置台60及第2載置台70之主要部分構成進行說明。圖17係表示第5實施形態之第1載置台及第2載置台之主要部分構成之概略剖視圖。
第1載置台60包含基台62與靜電吸盤61。靜電吸盤61介隔絕緣層64接著於基台62。靜電吸盤61呈圓板狀,且以與基台62成為同軸之方式設置。靜電吸盤61於絕緣體之內部設置有電極E1。靜電吸盤61之上表面設為供載置晶圓W之載置面60d。於靜電吸盤61之下端,形成有朝靜電吸盤61之徑向外側突出之凸緣部61a。即,靜電吸盤61根據側面之位置而外徑不同。
靜電吸盤61設置有加熱器HT1。又,於基台62之內部形成有冷媒流路24a。冷媒流路24a及加熱器HT1作為調整晶圓W之溫度之調溫機構發揮功能。再者,加熱器HT1亦可不存在於靜電吸盤61之內部。例如,加熱器HT1亦可貼附於靜電吸盤61之背面,只要介存於載置面60d與冷媒流路24a之間即可。
第2載置台70包含基台71與聚焦環加熱器72。基台71支持於基台62。聚焦環加熱器72於內部設置有加熱器HT2。又,於基台71之內部形成有冷媒流路24b。冷媒流路24b及加熱器HT2作為調整聚焦環FR之溫度之調溫機構發揮功能。聚焦環加熱器72介隔絕緣層76接著於基台71。聚焦環加熱器72之上表面設為供載置聚焦環FR之載置面70d。再者,亦可於聚焦環加熱器72之上表面設置導熱性較高之片狀構件等。
聚焦環FR係圓環狀之構件,且以與第2載置台70成為同軸之方式設置。於聚焦環FR之內側側面形成有朝徑向內側突出之凸部FRa。即,聚焦環FR根據內側側面之位置而內徑不同。例如,未形成凸部FRa之部位之內徑較晶圓W之外徑及靜電吸盤61之凸緣部61a之外徑大。另一方面,形成有凸部FRa之部位之內徑較靜電吸盤61之凸緣部61a之外徑小,且較靜電吸盤61之未形成凸緣部61a之部位之外徑大。
聚焦環FR係以成為凸部FRa與靜電吸盤61之凸緣部61a之上表面相隔且亦與靜電吸盤61之側面相隔之狀態的方式配置於第2載置台70。即,於聚焦環FR之凸部FRa之下表面與靜電吸盤61之凸緣部61a之上表面之間形成有間隙。又,於聚焦環FR之凸部FRa之側面與靜電吸盤61之未形成凸緣部61a之側面之間形成有間隙。並且,聚焦環FR之凸部FRa位於第1載置台60之基台62與第2載置台70之基台71之間之間隙110之上方。即,自與載置面60d正交之方向觀察時,凸部FRa存在於與間隙110重疊之位置而覆蓋該間隙110。藉此,能夠抑制電漿進入間隙110。
於第1載置台60設置有使第2載置台70升降之升降機構120。例如,於第1載置台60,於成為第2載置台70之下部之位置設置有升降機構120。升降機構120內置致動器,藉由致動器之驅動力使桿120a伸縮而使第2載置台70升降。升降機構120可為利用齒輪等對馬達之驅動力進行轉換而獲得使桿120a伸縮之驅動力者,亦可為藉由油壓等獲得使桿120a伸縮之驅動力者。於第1載置台60與第2載置台70之間設置有用以將真空遮斷O形環(O-Ring)112。
第2載置台70係以即便上升亦不會產生影響之方式構成。例如,冷媒流路24b係構成有軟性之配管、或即便第2載置台70升降亦能夠供給冷媒之機構。對加熱器HT2供給電力之配線係構成有軟性之配線、或即便第2載置台70升降亦電性導通之機構。
又,第1載置台60設置有與第2載置台70電性導通之導通部130。導通部130以如下方式構成,即,即便藉由升降機構120使第2載置台70升降,亦將第1載置台60與第2載置台70電性導通。例如,導通部130係構成有軟性之配線、或即便第2載置台70升降而導體亦與基台71接觸而電性導通之機構。導通部130係以第2載置台70與第1載置台60之電氣特性成為同等之方式設置。例如,導通部130於第1載置台60之周面設置有複數個。供給至第1載置台60之RF(Radio Frequency,射頻)電力經由導通部130亦供給至第2載置台70。再者,導通部130亦可設置於第1載置台60之上表面與第2載置台70之下表面之間。
升降機構120係於聚焦環FR之圓周方向上設置於複數個位置。於本實施形態之電漿處理裝置10中,設置有3個升降機構120。例如,於第2載置台70,於第2載置台70之圓周方向上以均等之間隔配置有升降機構120。例如,升降機構120於第2載置台70之圓周方向上,每隔120度之角度設置於同樣之位置。再者,升降機構120亦可相對於第2載置台70設置4個以上。
且說,於電漿處理裝置10,若進行電漿處理,則聚焦環FR消耗而聚焦環FR之厚度zFR
變薄。若聚焦環FR之厚度zFR
變薄,則聚焦環FR上之電漿鞘與晶圓W上之電漿鞘之高度位置產生偏移而蝕刻特性產生變化。
因此,於第5實施形態之電漿處理裝置10,根據聚焦環FR之厚度zFR
進行升降機構120之控制。
電漿控制部102f基於藉由參數計算部102c計算出之聚焦環FR之厚度zFR
控制升降機構120。例如,電漿控制部102f自新品之聚焦環FR之厚度減去聚焦環FR之厚度zFR
而求出消耗部分之厚度。電漿控制部102f控制升降機構120以消耗部分之厚度上升。
圖18係說明使第2載置台上升之流程之一例之圖。圖18(A)表示將新品之聚焦環FR載置於第2載置台70之狀態。第2載置台70係於已載置新品之聚焦環FR時,以聚焦環FR之上表面成為特定之高度之方式調整高度。例如,第2載置台70係於已載置新品之聚焦環FR時,以能夠獲得蝕刻處理之晶圓W之均勻性之方式調整高度。伴隨對於晶圓W之蝕刻處理,聚焦環FR亦產生消耗。圖18(B)表示聚焦環FR已產生消耗之狀態。於圖18(B)之例中,聚焦環FR之上表面消耗了0.2 mm。電漿處理裝置10藉由參數計算部102c計算聚焦環FR之厚度zFR
,特定出聚焦環FR之消耗量。並且,電漿處理裝置10根據消耗量,控制升降機構120而使第2載置台70上升。圖18(C)表示使第2載置台70上升後之狀態。於圖18(C)之例中,使第2載置台70上升0.2 mm而使聚焦環FR之上表面上升0.2 mm。
藉此,於電漿處理裝置10,晶圓W上之電漿鞘之界面與聚焦環FR上之電漿鞘之界面之差ΔDwafer - FR
成為特定範圍內。其結果,於電漿處理裝置10,能夠抑制因聚焦環FR之消耗引起之蝕刻特性之變化。
如上所述,第5實施形態之電漿處理裝置10具有使聚焦環FR升降之升降機構120。電漿控制部102f係基於聚焦環FR之厚度zFR
,以形成於晶圓W之上部之電漿鞘之界面之高度與形成於聚焦環FR之上部之電漿鞘之界面之高度之差成為特定範圍內之方式控制升降機構120。藉此,電漿處理裝置10能夠抑制每個晶圓W之蝕刻特性產生偏差。
以上,對實施形態進行了說明,但應認為此次揭示之實施形態於所有方面為例示而並非限制性者。實際上,上述實施形態能夠以多種形態實現。又,上述實施形態亦可於不脫離申請專利範圍及其主旨之狀態下以各種形態進行省略、置換、變更。
例如,上述電漿處理裝置10係電容耦合型之電漿處理裝置10,但可採用任意之電漿處理裝置10。例如,電漿處理裝置10亦可如感應耦合型之電漿處理裝置10、藉由微波等表面波激發氣體之電漿處理裝置10般為任意類型之電漿處理裝置10。
又,於上述實施形態中,以將因電漿處理而產生消耗之消耗零件設為聚焦環FR之情形為例進行了說明,但並不限定於此。消耗零件可為任何物體。例如,晶圓W因電漿處理而產生消耗。電漿處理裝置10亦可將消耗零件設為晶圓W而計算晶圓W之厚度。上述之式(1)~(13)可藉由將聚焦環FR之密度、熱容量、厚度等與聚焦環FR相關之條件改稱為與晶圓W相關之條件而應用於晶圓W之厚度之計算。載置台16設置有能夠調整供載置晶圓W之載置面之溫度之加熱器HT1。加熱器控制部102a係以加熱器HT1成為所設定之設定溫度之方式控制對加熱器HT1之供給電力。測量部102b係藉由加熱器控制部102a,以加熱器HT1之溫度變得固定之方式控制對加熱器HT1之供給電力,測量未點火狀態與過渡狀態下之供給電力。參數計算部102c使用上述之式(1)-(11)作為計算模型並進行測量結果之擬合,藉此,計算晶圓W之厚度。藉此,電漿處理裝置10可求出晶圓W之厚度。
又,於上述實施形態中,如圖2所示,以將靜電吸盤18之載置區域18a於徑向上分割成2個分割區域75之情形為例進行了說明,但並不限定於此。例如,載置區域18a亦可於圓周方向上分割。例如,載置聚焦環FR之分割區域75b亦可於圓周方向上分割。圖19係表示其他實施形態之載置台之俯視圖。於圖19中,分割區域75b於圓周方向上分割成8個分割區域75b1~75b8。於分割區域75b1~75b8配置聚焦環FR。於分割區域75b1~75b8個別地設置加熱器HT2。加熱器控制部102a係以設置於分割區域75b1~75b8之加熱器HT2成為針對每一區域設定之設定溫度之方式對每一加熱器HT2控制供給電力。測量部102b係藉由加熱器控制部102a,針對每一加熱器HT2以溫度變得固定之方式控制供給電力,針對每一加熱器HT2測量未點火狀態與過渡狀態下之供給電力。參數計算部102c係針對每一加熱器HT2,對計算模型使用由測量部102b測量出之未點火狀態與過渡狀態之供給電力進行擬合,對每一加熱器HT2計算聚焦環FR之厚度zFR
。藉此,電漿處理裝置10可針對分割區域75b1~75b8中之每一個求出聚焦環FR之厚度zFR
。
又,於上述實施形態中,以藉由進行電磁鐵80之磁力之變更、供給至電極73之電力之變更、供給至中央部30a、周邊部30b之電力之變更、聚焦環FR之升降之任一個而使電漿之狀態變化之情形為例進行了說明。但,並不限定於此。亦可藉由進行阻抗之變更而使電漿之狀態變化。例如,可變更第2載置台70之阻抗。電漿控制部102f亦可基於厚度zFR
,以晶圓W上之電漿鞘之界面與聚焦環FR上之電漿鞘之界面之差ΔDwafer - FR
成為特定範圍內之方式控制第2載置台70之阻抗。例如,於第2載置台70之內部於垂直方向上形成環狀之空間,於空間內將環狀之導電體藉由導電體驅動機構升降自如地設置。導電體例如由鋁等導電性材料構成。藉此,第2載置台70藉由利用導電體驅動機構使導電體升降而能夠變更阻抗。再者,第2載置台70只要能夠變更阻抗則可為任意構成。於修正資訊104a中,針對聚焦環FR之每一種厚度記憶阻抗之修正值。例如,利用實驗測量晶圓W上之電漿鞘之界面與聚焦環FR上之電漿鞘之界面之差ΔDwafer - FR
成為特定範圍內的導電體之高度。於修正資訊104a中,基於測量結果,針對晶圓W之每一種厚度記憶差ΔDwafer - FR
成為特定範圍內之導電體之高度之修正值。電漿控制部102f自修正資訊104a中讀出與藉由參數計算部102c計算出之聚焦環FR之厚度zFR
對應之導電體之高度之修正值。而且,電漿控制部102f係於電漿處理時,以成為所讀出之修正值之高度之方式控制導電體驅動機構。藉此,於電漿處理裝置10,晶圓W上之電漿鞘之界面與聚焦環FR上之電漿鞘之界面之差ΔDwafer - FR
成為特定範圍內,能夠抑制每個晶圓W之蝕刻特性產生偏差。
又,於上述第4實施形態中,以自電源74對電極73施加直流電壓之情形為例進行了說明,但並不限定於此。例如,亦可將電源74設為交流電源。電漿控制部102f亦可基於聚焦環FR之厚度zFR
,以晶圓W上之電漿鞘之界面與聚焦環FR上之電漿鞘之界面之差ΔDwafer - FR
成為特定範圍內之方式控制自電源74供給至電極73之交流電力之頻率、電壓、功率之任一個。
又,上述各實施形態亦可組合實施。例如,亦可將第2、第3實施形態組合,藉由電磁鐵80之磁力與施加至電極73之直流電壓之控制,以晶圓W上之電漿鞘之界面與聚焦環FR上之電漿鞘之界面之差ΔDwafer - FR
成為特定範圍內之方式進行控制。
又,於上述第6實施形態中,以藉由利用升降機構120使第2載置台70升降而使聚焦環FR升降之情形為例進行了說明,但並不限定於此。例如,亦可使銷等貫通於第2載置台70而僅使聚焦環FR升降。
又,上述各實施形態以聚焦環之消耗為例說明了問題,但並不限定於此。於因電漿處理而消耗之所有消耗零件產生同樣之問題,因此,例如,只要設置於聚焦環之更外周之絕緣物之保護蓋亦同樣地利用加熱器等進行溫度調整,則可利用同樣之方法求出消耗程度。又,載置台上之晶圓W之厚度亦可利用同樣之方法進行計算。
10:電漿處理裝置
12:處理容器
12a:接地導體
12e:排氣口
12g:搬入搬出口
14:支持部
16:載置台
18:靜電吸盤
18a:載置區域
19:接著層
20:基台
22:直流電源
24:冷媒流路
24a:冷媒流路
24b:冷媒流路
26a:配管
26b:配管
27a:配管
27b:配管
30:上部電極
30a:中央部
30b:周邊部
32:絕緣性遮蔽構件
34:電極板
34a:氣體噴出孔
36:電極支持體
36a:氣體擴散室
36b:氣體流通孔
36c:氣體導入口
37:絕緣部
38:氣體供給管
40:氣體源群
42:閥群
44:流量控制器群
46:積存物遮罩
48:排氣板
50:排氣裝置
52:排氣管
54:閘閥
60:第1載置台
60d:載置面
61:靜電吸盤
61a:凸緣部
62:基台
64:絕緣層
70:第2載置台
70d:載置面
71:基台
72:聚焦環加熱器
73:電極
74:電源
75:分割區域
75a:分割區域
75b:分割區域
75b1~75b4:分割區域
75b5~75b8:分割區域
76:絕緣層
80:電磁鐵
80a~80c:電磁鐵
90a:低通濾波器
90b:低通濾波器
91a:接通/斷開開關
91b:接通/斷開開關
93a:可變直流電源
93b:可變直流電源
100:控制部
101:外部介面
102:製程控制器
102a:加熱器控制部
102b:測量部
102c:參數計算部
102d:設定溫度計算部
102e:警告部
102f:電漿控制部
103:使用者介面
104:記憶部
104a:修正資訊
110:間隙
112:O形環
120:升降機構
120a:桿
130:導通部
Dwafer:晶圓W之厚度
dwafer:自晶圓W之上表面至晶圓W上之電漿鞘(Sheath)之界面之高度
dFR:厚度
Da:厚度
E1:電極
FR:聚焦環
FRa:凸部
HP:加熱器電源
HFS:第1高頻電源
HT:加熱器
HT1:加熱器
HT2:加熱器
LFS:第2高頻電源
MU1:匹配器
MU2:匹配器
PD:電力檢測部
S:處理空間
SW1:開關
T1:期間
T2:期間
T3:期間
TD:溫度測定器
W:晶圓
ΔDwafer - FR:晶圓W上之電漿鞘之界面與聚焦環FR上之電漿鞘之界面之差
zFR:厚度
圖1係表示第1實施形態之電漿處理裝置之概略構成之一例的剖視圖。
圖2係表示第1實施形態之載置台之俯視圖。
圖3係表示第1實施形態之控制電漿處理裝置之控制部之概略構成的方塊圖。
圖4係模式性地表示對聚焦環之溫度帶來影響之能量之流動的圖。
圖5係模式性地表示消耗前之聚焦環之情形之能量之流動的圖。
圖6係模式性地表示消耗後之聚焦環之情形之能量之流動的圖。
圖7係表示聚焦環之溫度與對加熱器之供給電力之變化之一例的圖。
圖8係表示第1實施形態之判定處理之流程之一例的流程圖。
圖9係表示第2實施形態之電漿處理裝置之概略構成之一例的剖視圖。
圖10係表示第2實施形態之控制電漿處理裝置之控制部之概略構成之一例的方塊圖。
圖11係模式性地表示電漿鞘之狀態之一例的圖。
圖12A係表示磁場強度與電漿之電子密度之關係之一例的曲線圖。
圖12B係表示磁場強度與電漿鞘之厚度之關係之一例的曲線圖。
圖13係表示第2實施形態之判定處理之流程之一例的流程圖。
圖14係表示第3實施形態之電漿處理裝置之概略構成之一例的剖視圖。
圖15係表示第4實施形態之電漿處理裝置之概略構成之一例的剖視圖。
圖16係表示第5實施形態之電漿處理裝置之概略構成之一例的剖視圖。
圖17係表示第5實施形態之第1載置台及第2載置台之主要部分構成的概略剖視圖。
圖18(A)~(C)係說明使第2載置台上升之流程之一例的圖。
圖19係表示其他實施形態之載置台之俯視圖。
16:載置台
18:靜電吸盤
19:接著層
20:基台
24:冷媒流路
FR:聚焦環
HT2:加熱器
Claims (12)
- 一種電漿處理裝置,其具有: 載置台,其設置有能夠調整供載置因電漿處理而消耗之消耗零件之載置面之溫度的加熱器; 加熱器控制部,其以上述加熱器成為所設定之設定溫度之方式控制對上述加熱器的供給電力; 測量部,其藉由上述加熱器控制部,以上述加熱器之溫度變得固定之方式控制對上述加熱器之供給電力,測量未將電漿點火之未點火狀態與將電漿點火之後對上述加熱器之供給電力降低之過渡狀態下之供給電力;及 參數計算部,其對包含上述消耗零件之厚度作為參數並計算上述過渡狀態之供給電力之計算模型使用藉由上述測量部測量出之未點火狀態與過渡狀態之供給電力進行擬合,計算上述消耗零件之厚度。
- 如請求項1之電漿處理裝置,其中 上述載置台係針對將上述載置面分割後之每一區域個別地設置上述加熱器, 上述加熱器控制部係以針對上述區域中之每一個設置之上述加熱器成為針對上述區域中之每一個設定之設定溫度之方式對上述加熱器中之每一個控制供給電力, 上述測量部係藉由上述加熱器控制部,針對上述加熱器中之每一個以溫度變得固定之方式控制供給電力,針對上述加熱器中之每一個測量上述未點火狀態與上述過渡狀態下之供給電力, 上述參數計算部係針對上述加熱器中之每一個,對上述計算模型使用藉由上述測量部測量出之未點火狀態與過渡狀態之供給電力進行擬合,針對上述加熱器中之每一個計算上述消耗零件之厚度。
- 如請求項1或2之電漿處理裝置,其中 上述測量部以特定之週期測量上述未點火狀態與上述過渡狀態下之供給電力, 上述參數計算部每隔上述特定之週期,使用測量出之未點火狀態與過渡狀態之供給電力,分別計算上述消耗零件之厚度,且 進而具有基於藉由上述參數計算部計算出之上述消耗零件之厚度之變化進行警告的警告部。
- 如請求項1至3中任一項之電漿處理裝置,其中 上述消耗零件設為聚焦環, 上述載置台係於設為電漿處理之對象之被處理體之周圍配置上述聚焦環,且 進而具有電漿控制部,該電漿控制部係基於藉由上述參數計算部計算出之上述聚焦環之厚度,以形成於上述被處理體之上部之電漿鞘之界面的高度與形成於上述聚焦環之上部之電漿鞘之界面的高度之差成為特定範圍內之方式控制電漿處理。
- 如請求項4之電漿處理裝置,其進而具有並排配置於上述被處理體及上述聚焦環之至少一者之至少1個電磁鐵, 上述電漿控制部係藉由基於上述聚焦環之厚度控制對上述電磁鐵供給之電力,而以形成於上述被處理體之上部之電漿鞘之界面的高度與形成於上述聚焦環之上部之電漿鞘之界面的高度之差成為特定範圍內的方式控制上述電磁鐵之磁力。
- 如請求項4之電漿處理裝置,其進而具有設置於載置上述聚焦環之載置面且被施加直流電壓之電極,且 上述電漿控制部係基於上述聚焦環之厚度,以形成於上述被處理體之上部之電漿鞘之界面的高度與形成於上述聚焦環之上部之電漿鞘之界面的高度之差成為特定範圍內之方式控制施加至上述電極之直流電壓。
- 如請求項4之電漿處理裝置,其進而具有設置於載置上述聚焦環之載置面且被施加交流電壓之電極,且 上述電漿控制部係基於上述聚焦環之厚度,以形成於上述被處理體之上部之電漿鞘之界面的高度與形成於上述聚焦環之上部之電漿鞘之界面的高度之差成為特定範圍內的方式控制施加至上述電極之交流電壓。
- 如請求項4之電漿處理裝置,其進而具有載置上述聚焦環且能夠變更阻抗之第2載置台,且 上述電漿控制部係基於上述聚焦環之厚度,以形成於上述被處理體之上部之電漿鞘之界面的高度與形成於上述聚焦環之上部之電漿鞘之界面的高度之差成為特定範圍內的方式控制上述第2載置台之阻抗。
- 如請求項4之電漿處理裝置,其進而具有氣體供給部,該氣體供給部係與上述被處理體及上述聚焦環對向地配置,於上述被處理體及上述聚焦環之至少一者並排地設置電極,噴出處理氣體,且 上述電漿控制部係基於上述聚焦環之厚度,以形成於上述被處理體之上部之電漿鞘之界面的高度與形成於上述聚焦環之上部之電漿鞘之界面的高度之差成為特定範圍內的方式控制對上述電極供給之電力。
- 如請求項4之電漿處理裝置,其進而具有使上述聚焦環升降之升降機構,且 上述電漿控制部係基於上述聚焦環之厚度,以形成於上述被處理體之上部之電漿鞘之界面的高度與形成於上述聚焦環之上部之電漿鞘之界面的高度之差成為特定範圍內的方式控制上述升降機構。
- 一種計算方法,其特徵在於執行如下處理,即, 以設置有能夠調整供載置因電漿處理而消耗之消耗零件之載置面之溫度的加熱器的載置台之上述加熱器成為所設定之設定溫度的方式控制對上述加熱器之供給電力,測量未將電漿點火之未點火狀態與將電漿點火之後對上述加熱器之供給電力降低之過渡狀態下之供給電力, 對包含上述消耗零件之厚度作為參數並計算上述過渡狀態之供給電力之計算模型使用測量出之未點火狀態與過渡狀態之供給電力進行擬合,計算上述消耗零件之厚度。
- 一種計算程式,其特徵在於執行如下處理,即, 以設置有能夠調整供載置因電漿處理而消耗之消耗零件之載置面之溫度之加熱器之載置台之上述加熱器成為所設定之設定溫度的方式控制對上述加熱器之供給電力,測量未將電漿點火之未點火狀態與將電漿點火之後對上述加熱器之供給電力降低之過渡狀態下之供給電力, 對包含上述消耗零件之厚度作為參數並計算上述過渡狀態之供給電力之計算模型使用測量出之未點火狀態與過渡狀態之供給電力進行擬合,計算上述消耗零件之厚度。
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