專利名稱：處理開始可否的判定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及處理開始可否的判定方法和存儲介質(zhì)，特別是涉及具備收納基板并 實施處理的減壓室和對該減壓室內(nèi)進行排氣的排氣系統(tǒng)的基板處理裝置的處理開始可否 的判定方法。
背景技術(shù)：
對作為基板的晶片實施等離子體處理的基板處理裝置包括作為收納該晶片的 減壓室的腔室；將處理氣體導入至該腔室內(nèi)的噴淋頭；配置在腔室內(nèi)的、載置晶片并且 向腔室內(nèi)施加高頻電力的基座(susceptor)；以及對腔室內(nèi)進行排氣的泵和配管等構(gòu)成的 排氣系統(tǒng)。向被減壓的腔室內(nèi)導入的處理氣體通過高頻電力被激勵而成為等離子體，該 等離子體中的陽離子和自由基(，^力 >)用于晶片的等離子體處理。
由于定期對腔室的構(gòu)成部件進行清洗，因此腔室內(nèi)的清潔度非常高，但有時存 在若干的顆粒。這些顆粒通過排氣系統(tǒng)被向腔室外排出，但排出全部的顆粒需要一定程 度的時間。在此，在腔室內(nèi)殘留一定程度數(shù)量的顆粒時，該顆粒附著于形成在晶片上的 許多半導體元件而導致缺陷，因此由晶片制成的半導體元件的成品率降低。所以，推測 殘留在腔室內(nèi)的顆粒的數(shù)量，在該顆粒的數(shù)量低于規(guī)定值時，使用于半導體元件制造的 等離子體處理開始。
在現(xiàn)有技術(shù)中，考慮為附著在晶片的顆粒的數(shù)量準確地反映殘留在腔室內(nèi)的顆 粒的數(shù)量，因此通過分析附著在晶片的顆粒的數(shù)量隨時間經(jīng)過的變化，能夠推測顆粒的 附著原因的情況被提倡(例如參照專利文獻1。)，進而，在殘留于腔室內(nèi)的顆粒的數(shù)量 的推測中，使用附著于晶片的顆粒的數(shù)量。
例如，在殘留于腔室內(nèi)的顆粒的數(shù)量的推測中，在腔室收納與用于半導體器件 制造的產(chǎn)品晶片不同的監(jiān)測用的晶片(以下稱為監(jiān)測晶片。)，使顆粒附著于該監(jiān)測晶 片，此后，將監(jiān)測晶片從腔室中取出，測算附著于該監(jiān)測晶片的顆粒的數(shù)量，基于該測 算后的顆粒的數(shù)量推測腔室內(nèi)殘留的顆粒的數(shù)量。
此時，用于半導體器件制造的等離子體處理開始的可否，并非基于多片，而是 基于附著在1片監(jiān)測晶片的顆粒的數(shù)量推測。
專利文獻1 日本特開2009-111165號文獻發(fā)明內(nèi)容
但是，近年已知如下情況，在殘留于腔室內(nèi)的顆粒比較少的狀況下，在同一 批次中實施了相同等離子體處理的多片晶片中，附著于各晶片的顆粒的數(shù)量有很大差 異。例如，在不產(chǎn)生多余顆粒的等離子體處理中，附著于各晶片的顆粒的數(shù)量分散為10 個 100個左右，在容易產(chǎn)生顆粒的等離子體處理中，附著于各晶片的顆粒的數(shù)量分散 為 70 個 700 個左右。 (Shinjiro Umehara 其他， "Particle Generation ControlTechnology Using Control of Chamber Temperature in the EtchingProcess ”， FUJITSU LIMITED 其他，Conference Proceedings oflnternational Symposium on Semiconductor Manufacturing (2002), p.429)。
BP,附著于1片監(jiān)測晶片的顆粒的數(shù)量，并未正確反映殘留于腔室內(nèi)的顆粒的 數(shù)量，因此基于附著在1片監(jiān)測晶片的顆粒的數(shù)量判定等離子體處理開始的可否時，有 可能在半導體器件的成品率較低的狀態(tài)下開始等離子體處理。
本發(fā)明的目的在于，提供能夠在由基板制成的半導體器件的成品率較高的狀態(tài) 下開始規(guī)定的處理的處理開始可否的判定方法和存儲介質(zhì)。
為了實現(xiàn)上述目的，第一方面記述的處理開始可否的判定方法，對規(guī)定的處理 的開始的可否進行判定，該規(guī)定的處理是在具備收納基板的減壓室和對該減壓室進行排 氣的排氣系統(tǒng)的基板處理裝置中對上述基板實施的處理，該處理開始可否的判定方法特 征在于，包括對殘留于上述基板處理裝置內(nèi)的顆粒的數(shù)量進行測算的顆粒數(shù)測算步 驟；對在上述顆粒數(shù)測算步驟中測算出的顆粒的數(shù)量的隨時間經(jīng)過的變動程度進行監(jiān)視 的顆粒數(shù)變動監(jiān)視步驟；和在上述顆粒數(shù)變動監(jiān)視步驟中監(jiān)視的上述顆粒數(shù)的變動程度 發(fā)生變化時，判定為上述規(guī)定的處理能夠開始的處理開始判定步驟。
第二方面記述的處理開始可否的判定方法的特征在于，如第一方面記述的處理 開始可否的判定方法，在上述顆粒數(shù)變動監(jiān)視步驟中，以指數(shù)函數(shù)對上述變動程度進行 近似。
第三方面記述的處理開始可否的判定方法的特征在于，如第一或第二方面記述 的處理開始可否的判定方法，直到上述顆粒數(shù)的變動程度變化之前，對基板實施在比上 述規(guī)定的處理更高溫和/或更低壓的氣氛下實行的其他的處理。
第四方面記述的處理開始可否的判定方法的特征在于，如第一至第三方面中任 一方面記述的處理開始可否的判定方法，在上述顆粒數(shù)變動監(jiān)視步驟中，測算在上述排 氣系統(tǒng)內(nèi)流動的上述顆粒的數(shù)量。
第五方面記述的處理開始可否的判定方法的特征在于，如第一至第三方面中任 一方面記述的處理開始可否的判定方法，在上述顆粒數(shù)變動監(jiān)視步驟中，測算殘留于上 述減壓室內(nèi)的上述顆粒的數(shù)量。
為了實現(xiàn)上述目的，第六方面記述的存儲介質(zhì)，為收納使處理開始可否的判定 方法在計算機執(zhí)行的程序的、能夠用計算機讀取的存儲介質(zhì)，其中，上述判定方法為對 在具備收納基板的減壓室、對該減壓室進行排氣的排氣系統(tǒng)的基板處理裝置中實施于上 述基板的規(guī)定的處理的開始的可否進行判定的處理開始可否的判定方法，上述處理開始 可否的判定方法特征在于，包括對殘留于上述基板處理裝置內(nèi)的顆粒的數(shù)量進行測算 的顆粒數(shù)測算步驟；對在上述顆粒數(shù)測算步驟中測算出的顆粒的數(shù)量的隨時間經(jīng)過的變 動程度進行監(jiān)視的顆粒數(shù)變動監(jiān)視步驟；和在上述顆粒數(shù)變動監(jiān)視步驟中監(jiān)視的上述顆 粒數(shù)的變動程度發(fā)生變化時，判定為上述規(guī)定的處理能夠開始的處理開始判定步驟。
發(fā)明的效果
根據(jù)第一方面記述的處理開始可否的判定方法和第六方面記述的存儲介質(zhì)，監(jiān) 視殘留于基板處理裝置內(nèi)的顆粒的數(shù)量隨時間經(jīng)過的變動程度，在該被監(jiān)視的顆粒數(shù)的 變動程度發(fā)生變化時，判定為規(guī)定的處理能夠開始?；逄幚硌b置內(nèi)殘留的顆粒數(shù)的變 動程度發(fā)生變化而變小的原因能夠被考慮為，不產(chǎn)生起因于從外部向減壓室內(nèi)帶入的因素的顆粒。另一方面，起因于從外部向減壓室內(nèi)帶入的因素的顆粒的數(shù)量比較多，且其 產(chǎn)生時期也不規(guī)律，因此在起因于從外部向減壓室內(nèi)帶入的因素的顆粒產(chǎn)生的期間，半 導體器件的成品率下降。于是，通過在該顆粒數(shù)的變動程度發(fā)生變化時判定為規(guī)定的處 理能夠開始，能夠在起因于從外部向減壓室內(nèi)帶入的因子的顆粒不再產(chǎn)生的狀態(tài)下開始 規(guī)定的處理。即，能夠在半導體器件的成品率高的狀態(tài)下，開始規(guī)定的處理。
根據(jù)第二方面記述的處理開始可否的判定方法，殘留于基板處理裝置內(nèi)的顆粒 的數(shù)量的變動程度以指數(shù)函數(shù)近似，因此能夠去除該變動程度的異常值的影響，例如極 短時間內(nèi)的較大的變動的影響，能夠準確地檢測出該變動程度的變化。
根據(jù)第三方面記述的處理開始可否的判定方法，在知道殘留于基板處理裝置內(nèi) 的顆粒數(shù)的變動程度發(fā)生變化之前，對基板實施在比規(guī)定的處理更高溫和/或更低壓的 氣氛下實施的其他的處理，因此能夠促進來自減壓室的構(gòu)成部件的外氣的放出，能夠盡 早抑制起因于外氣的顆粒的產(chǎn)生。其結(jié)果是，能夠盡早使顆粒的數(shù)量的變動程度發(fā)生變 化。
根據(jù)第四方面記述的處理開始可否的判定方法，在排氣系統(tǒng)內(nèi)流動的顆粒數(shù)被 測算。由于減壓室內(nèi)的顆粒通過排氣系統(tǒng)被排出，因此排氣系統(tǒng)內(nèi)流動的顆粒的密度較 高。于是，能夠準確且容易地測算顆粒數(shù)。
根據(jù)第五方面記述的處理開始可否的判定方法，減壓室內(nèi)殘留的顆粒數(shù)被測 算。減壓室內(nèi)殘留的顆粒直接影響半導體器件的成品率。于是，通過基于減壓室內(nèi)殘留 的顆粒數(shù)判定規(guī)定的處理的開始的可否，能夠準確地控制半導體器件的成品率。


圖1是概略地表示適用有本發(fā)明的實施方式的處理開始可否的判定方法的基板 處理裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖2是表示從圖1的基板處理裝置中的腔室的構(gòu)成部件的清洗后到等離子體蝕刻 處理第二日為止的初步排氣(粗引豸)管路內(nèi)流動的顆粒數(shù)的隨時間經(jīng)過的變動程度的圖表。
圖3是表示從圖1的基板處理裝置中的等離子體蝕刻處理第三日起至等離子體蝕 刻處理第十四日為止的初步排氣管路內(nèi)流動的顆粒數(shù)的隨時間經(jīng)過的變動程度的圖表。
圖4是表示等離子體蝕刻處理第二日的基板處理裝置中對同一晶片反復多次進 行等離子體蝕刻處理時的、由該晶片制成的半導體器件的成品率的變動程度的圖表。
圖5是表示等離子體蝕刻處理第三日的基板處理裝置中對同一晶片反復多次進 行等離子體蝕刻處理時的、由該晶片制成的半導體器件的成品率的變動程度的圖表。
圖6是表示本發(fā)明的實施方式的處理開始可否的判定方法的流程圖。
符號說明
W 晶片
10基板處理裝置
11 腔室
14排氣系統(tǒng)
15初步排氣管路
18 ISPM具體實施方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式詳細地進行說明。
首先，對適用有本發(fā)明的實施方式涉及的處理開始可否的判定方法的基板處理 裝置進行說明。
圖1是概略地表示適用有本實施方式的處理開始可否的判定方法的基板處理裝 置的結(jié)構(gòu)的截面圖。本基板處理裝置，對作為基板的半導體器件用的晶片(以下簡稱為“晶片”)實施等離子體蝕刻處理。
在圖1中，基板處理裝置10，具有收納晶片W的腔室11，在該腔室11內(nèi)配置 有圓柱狀的基座12，在腔室11內(nèi)的上部，以與基座12相對的方式，配置有圓板狀的噴淋 頭13。另外，基板處理裝置10連接有對腔室11進行排氣的排氣系統(tǒng)14。
基座12內(nèi)置有靜電卡盤，該靜電卡盤通過庫倫力等將所載置的晶片W靜電吸附 到基座12的上表面。另外，基座12連接有高頻電源(未圖示)，作為向該基座12和噴 淋頭13之間的處理空間S施加高頻電力的下部電極發(fā)揮作用。
噴淋頭13與處理氣體供給裝置(未圖示)連接，將從該處理氣體供給裝置供給 的處理氣體向處理空間S擴散而導入。
排氣系統(tǒng)14具有初步排氣管路15，主排氣管路16，APC閥(未圖示)。初 步排氣管路15與干泵(未圖示)(dry pump)連接，對腔室11初步排氣。主排氣管路16 具有渦輪分子泵(TMP) 17，通過該TMP17對腔室11進行高真空排氣(高真空引爸)。 具體而言，干泵對腔室11內(nèi)從大氣壓起減壓至中真空狀態(tài)(例如，1.3X 10 (0.ITorr) 以下)，TMP17與干泵協(xié)作將腔室11內(nèi)減壓至比中真空狀態(tài)壓力更低的高真空狀態(tài)(例 如，1.3X KT3Pa(1.0X I(T5Torr)以下)。
主排氣管路16在TMP17和干泵之間與初步排氣管路15連接，在初步排氣管 路15和主排氣管路16上配有能夠斷開各管路的閥VI、V2。APC閥由蝶形閥(butterfly valve)或滑閥(slide valve)構(gòu)成，存在于腔室11和TMP17之間，將腔室11內(nèi)的壓力控制 為所期望的值。
在基板處理裝置10中，腔室11通過排氣系統(tǒng)14被排氣、腔室11內(nèi)被減壓至高 真空狀態(tài)后，通過噴淋頭13向處理空間S導入處理氣體，通過基座12向處理空間S施加 高頻電力。此時，處理氣體被激勵，產(chǎn)生等離子體，通過該產(chǎn)生的等離子體中包含的陽 離子和自由基，在晶片W上實施等離子體蝕刻處理。
在等離子體蝕刻處理中和等離子體蝕刻處理后，排氣系統(tǒng)14的干泵繼續(xù)對腔室 11進行排氣。此時，排氣系統(tǒng)14將腔室11內(nèi)殘留的顆粒與腔室11內(nèi)的氣體、例如未反 應的處理氣體或反應生成物揮發(fā)的氣體一起排氣，因此排氣系統(tǒng)14的初步排氣管路15內(nèi) 流動的顆粒的數(shù)量與腔室11內(nèi)殘留的顆粒數(shù)密切相關(guān)。因此，本實施方式中，取代腔室 11內(nèi)殘留的顆粒的數(shù)量，對初步排氣管路15內(nèi)流動的顆粒的數(shù)量進行測算。
基板處理裝置10具備在初步排氣管路15配置的ISPM (In SituParticle Monitor,現(xiàn) 場粒子監(jiān)測儀)18。ISPM18至少具有朝向初步排氣管路15內(nèi)照射激光的激光振蕩器(発 振器)、和對在顆粒通過激光時發(fā)生的散射光進行觀測的光電子倍增管(PhotomultiplierTube),對在初步排氣管路15內(nèi)流動的顆粒的數(shù)量進行光學測算。
但是，如上述那樣，基于附著在1片監(jiān)測晶片的顆粒的數(shù)量對等離子體蝕刻處 理開始的可否進行判定時，有可能在半導體器件的成品率低的狀態(tài)下開始等離子體蝕刻 處理。本發(fā)明的發(fā)明者為了發(fā)現(xiàn)用于在半導體器件的成品率高的狀態(tài)下開始等離子體蝕 刻處理的適當?shù)闹笜?，在基板處理裝置10中，在對腔室11的構(gòu)成部件進行清洗后，對多 片晶片W實施等離子體蝕刻處理，并對由這些晶片W制成的半導體器件的成品率進行測 算，另一方面還在對多片晶片W實施的等離子體蝕刻處理期間，具體而言在全部14日的 期間通過ISPM18對初步排氣管路15內(nèi)流動的顆粒的數(shù)量繼續(xù)測算，得到圖2 圖5所 示的結(jié)果。
圖2和圖3為表示初步排氣管路15內(nèi)流動的顆粒的數(shù)量隨時間經(jīng)過的變動程度 的圖表，橫軸為由基板處理裝置10進行的等離子體蝕刻處理的實施日數(shù)，縱軸為初步排 氣管路15內(nèi)流動的顆粒的數(shù)量。圖中的折線為測算的顆粒的數(shù)量，圖中的實線為將顆粒 數(shù)的變動程度以指數(shù)函數(shù)近似的線。
另外，圖2的圖表表示從腔室11的構(gòu)成部件清洗后到等離子體蝕刻處理第二日 為止測算的顆粒的數(shù)量的變動程度，圖3的圖表表示從等離子體蝕刻處理第三日起到第 十四日為止測算的顆粒的數(shù)量的變動程度。
圖4和圖5為表示利用基板處理裝置10對同一晶片W多次反復實施等離子體蝕 刻處理時的、由該晶片W制成的半導體器件的成品率的變動程度的圖表，橫軸為等離子 體蝕刻處理的重復次數(shù)，縱軸為半導體器件的成品率。圖中的“〇”為各晶片W的成 品率，圖中的實線表示等離子體蝕刻處理的重復次數(shù)對應的半導體器件的成品率的變動 程度的近似直線。
而且，圖4的圖表表示等離子體蝕刻處理第二日的基板處理裝置10中的等離子 體蝕刻處理重復多次時的半導體器件的成品率的變動程度，圖5的圖表表示等離子體蝕 刻處理第三日的基板處理裝置10中的等離子體蝕刻處理重復多次時的半導體器件的成品 率的變動程度。
比較圖2的圖表和圖3的圖表可知，在圖2的圖表中隨著處理日數(shù)的經(jīng)過，與初 步排氣管路15內(nèi)流動的顆粒的數(shù)量減少的變動程度相對，在圖3的圖表中即使經(jīng)過了處 理日數(shù)，初步排氣管路15內(nèi)流動的顆粒的數(shù)量也幾乎不變化。具體而言，使等離子體蝕 刻處理的實施日數(shù)為X、初步排氣管路15內(nèi)流動的顆粒的數(shù)量為Y時，圖2的圖表中的 顆粒的數(shù)量的變動程度的近似指數(shù)函數(shù)表示為Y = 142fX，圖3的圖表中的顆粒的數(shù) 量的變動程度的近似指數(shù)函數(shù)表示為Y = 4.89e-a(MX。于是可知，經(jīng)過了等離子體蝕刻 處理第二日時，初步排氣管路15內(nèi)流動的顆粒的數(shù)量的變動程度發(fā)生變化。
另一方面，比較圖4的圖表和圖5的圖表可知，與在圖4的圖表中隨著等離子體 蝕刻處理重復進行半導體器件的成品率下降的情況相對，在圖5的圖表中即使重復進行 等離子體蝕刻處理，半導體器件的成品率也不降低。等離子體蝕刻處理重復進行時，半 導體器件的成品率降低是由于基板處理裝置10處于使半導體器件的成品率下降的狀態(tài)， 即使重復等離子體蝕刻處理半導體器件的成品率也不降低是由于基板處理裝置10處于 不使半導體器件的成品率降低的狀態(tài)，換言之，是因為處于半導體器件的成品率高的狀 態(tài)。于是，根據(jù)圖4的圖表和圖5的圖表的比較結(jié)果，能夠考慮為經(jīng)過了等離子體蝕刻7處理第二日時，基板處理裝置10成為半導體器件的成品率高的狀態(tài)。
根據(jù)以上情況可知，經(jīng)過了等離子體蝕刻處理第二日時，初步排氣管路15內(nèi)流 動的顆粒的數(shù)量的變動程度發(fā)生變化，且基板處理裝置10成為半導體器件的成品率高的 狀態(tài)。即，本發(fā)明的發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，初步排氣管路15內(nèi)流動的顆粒的數(shù)量的變動程度發(fā)生 變化時，基板處理裝置10成為半導體器件的成品率高的狀態(tài)。
對于顆粒的數(shù)量的變動程度發(fā)生變化與半導體器件的成品率的狀態(tài)的關(guān)聯(lián)性， 明確的說明是困難的，但考慮公知的事實的結(jié)果，本發(fā)明者類推出以下說明的假說。
以藥液等濕清洗腔室的構(gòu)成部件之后，對腔室內(nèi)進行減壓、反復進行等離子體 處理時，在清洗過程中向各構(gòu)成部件浸透的藥液中的水分、大氣中的水分(清洗時從外 部帶入減壓室的因子)，在初期的等離子體處理中作為外氣向腔室內(nèi)放出，該外氣與未反 應的處理氣體、反應生成物揮發(fā)出的氣體反應而產(chǎn)生比較多的顆粒的情況是已知的。該 顆粒附著于晶片而使半導體器件的成品率惡化。
另外，外氣的放出量隨著等離子體處理時間的經(jīng)過而減少，向各構(gòu)成部件浸透 的水分幾乎不再存在時氣體的放出停止。于是，起因于外氣的顆粒，在濕清洗剛剛結(jié)束 后的等離子體處理中有較多的數(shù)量產(chǎn)生，但等離子體處理反復進行時數(shù)量減少，最終不 再產(chǎn)生。外氣的放出停止時，其后只產(chǎn)生起因于等離子體處理的微量的顆粒。在相同的 等離子體處理反復進行的情況下，起因于等離子體處理的顆粒繼續(xù)以大致相同的數(shù)量產(chǎn) 生。
S卩，能夠考慮為，顆粒的數(shù)量減少時、起因于外氣的顆粒繼續(xù)產(chǎn)生，顆粒的數(shù) 量幾乎不變化時、起因于外氣的顆粒不產(chǎn)生，僅有起因于等離子體處理的顆粒產(chǎn)生。起 因于外氣的顆粒的數(shù)量比較多，且其產(chǎn)生時間也沒規(guī)律，因此起因于外氣的顆粒產(chǎn)生的 期間，半導體器件的成品率下降，但起因于等離子體處理的顆粒的數(shù)量比較少，所以僅 有起因于等離子體處理的顆粒產(chǎn)生的期間，半導體器件的成品率提高。根據(jù)以上的情況 能夠考慮為，顆粒的數(shù)量減少的期間，半導體器件的成品率下降，顆粒的數(shù)量幾乎不再 變化時，半導體器件的成品率上升。
本發(fā)明基于上述見解而完成。此外，本發(fā)明的發(fā)明者在其他的基板處理裝置和 其他的等離子體蝕刻處理中進行同樣的測算，已確認上述見解也能夠適用于其他的基板 處理裝置和其他的等離子體蝕刻處理。
下面，對本發(fā)明的實施方式涉及的處理開始可否的判定方法進行說明。
圖6是表示本發(fā)明的實施方式涉及的處理開始可否的判定方法的流程圖。
在圖6中，首先，在腔室11的構(gòu)成部件被清洗后的基板處理裝置10中，將與 半導體器件用的晶片不同的替代(dummy)晶片收納于腔室11，通過排氣系統(tǒng)14將腔室 11內(nèi)減壓至高真空狀態(tài)，通過噴淋頭13將處理氣體向處理空間S導入，通過基座12向 處理空間S施加高頻電力，僅以規(guī)定的次數(shù)重復進行與用于半導體器件的制造的等離子 體蝕刻處理(以下稱為“制造用蝕刻處理”。)不同的等離子體處理(以下稱為“干燥 (seasoning)處理)(步驟S61)。在干燥處理中，以比制造用蝕刻處理更高溫的氣氛和/ 或更低壓的氣氛對替代晶片進行等離子體處理，從而促進在清洗中向各構(gòu)成部件浸透的 藥液中的水分、大氣中的水分的作為外氣的放出。
接著，通過排氣系統(tǒng)14對腔室11進行排氣，并且向腔室11內(nèi)導入氮氣等而將殘留在腔室11內(nèi)的顆粒通過排氣系統(tǒng)14向腔室11外排出，進而，使通過ISPM18開始 初步排氣管路15內(nèi)流動顆粒的數(shù)量的光學測算(步驟S6》(顆粒數(shù)測算步驟)。其后， 使初步排氣管路15內(nèi)流動的顆粒的數(shù)量的隨著時間經(jīng)過的變動程度以指數(shù)函數(shù)近似，在 此基礎(chǔ)上對該變動程度進行監(jiān)視(步驟S63)。
接著，在步驟S64中，對被監(jiān)視的顆粒的數(shù)量的變動程度是否發(fā)生了變化、具 體而言對顆粒的數(shù)量的減少程度是否發(fā)生了變化進行判別，在顆粒數(shù)量的減少程度不發(fā) 生變化的情況下，終止通過ISPM18進行的顆粒數(shù)量的測算(步驟S6Q向步驟S61返回。
在步驟S64的判別結(jié)果為顆粒的數(shù)量的減少程度發(fā)生了變化的情況下，判定為 基板處理裝置10成為半導體器件的成品率高的狀態(tài)、制造用的蝕刻處理能夠開始(處理 開始的判定步驟)，終止通過ISPM18進行的顆粒數(shù)量的測算(步驟S66)，僅重復進行規(guī) 定次數(shù)的干燥處理(步驟S67)。
其后，從腔室11取出替代晶片，且將監(jiān)測晶片收納于腔室11，再次將干燥處理 實施例如1次，使顆粒向監(jiān)測晶片附著，將該監(jiān)測晶片從腔室11取出，對附著于該監(jiān)測 晶片的顆粒的數(shù)量進行測算(步驟S68)。
接著，在步驟S69，對附著于監(jiān)測晶片的顆粒的數(shù)量是否為異常值進行判別，在 附著于監(jiān)測晶片的顆粒的數(shù)量為異常值的情況下，返回值步驟S61，在附著于監(jiān)測晶片的 顆粒的數(shù)量不為異常值的情況下，開始制造用蝕刻處理(步驟S70)，本處理結(jié)束。
此外，在本方法中，通過重復進行步驟S61 S63，在重復干燥處理期間，對在 初步排氣管路15內(nèi)流動的顆粒的數(shù)量隨時間經(jīng)過的變動程度進行監(jiān)視(顆粒數(shù)變動監(jiān)視 步驟)。
根據(jù)本實施方式的處理開始可否的判定方法，初步排氣管路15內(nèi)流動的顆粒的 數(shù)量隨時間經(jīng)過的變動程度(減少程度)被監(jiān)視，在該被監(jiān)視的顆粒的數(shù)量的減少程度發(fā) 生變化時，判定為制造用的蝕刻處理能夠開始。初步排氣管路15內(nèi)流動的顆粒的數(shù)量的 變動程度變動而減小，其原因能夠考慮為作為外氣的水分從腔室11的構(gòu)成部件的放出停 止，起因于外氣的顆粒不再產(chǎn)生。另一方面，起因于外氣的顆粒的數(shù)量比較多，且其產(chǎn) 生時期也不規(guī)律，因此起因于外氣的顆粒產(chǎn)生期間半導體器件的成品率下降。于是，通 過在顆粒數(shù)量的減少程度發(fā)生變化時判定為制造用的蝕刻處理能夠開始，能夠在起因于 外氣的顆粒不再產(chǎn)生的狀態(tài)下開始制造用蝕刻處理，從而能夠在半導體器件的成品率高 的狀態(tài)下開始制造用蝕刻處理。
在本實施方式的處理開始可否的判定方法中，初步排氣管路15內(nèi)流動的顆粒的 數(shù)量的變動程度以指數(shù)函數(shù)近似，因此能夠排除來自顆粒數(shù)量的變動程度的異常值的影 響，例如極短時間的大的變動的影響，能夠確切檢測顆粒數(shù)量的變動程度的變化。
另外，在本實施方式的處理開始可否的判定方法中，到初步排氣管路15內(nèi)流動 的顆粒的數(shù)量的減少程度變化為止，在比制造用蝕刻處理更高溫的氣氛和/或更低壓的 氣氛中對替代晶片實施等離子體處理的干燥處理被實施于晶片W，因此能夠促進外氣從 腔室11的構(gòu)成部件的放出，能夠盡早抑制起因于外氣的顆粒的產(chǎn)生。其結(jié)果是，能夠盡 早使顆粒數(shù)量的變動程度發(fā)生變化。
在本實施方式的處理開始可否的判定方法中，初步排氣管路15內(nèi)流動的顆粒的 數(shù)量被測算。腔室11內(nèi)的顆粒通過排氣系統(tǒng)14被排出，因此排氣系統(tǒng)14的初步排氣管路15內(nèi)流動的顆粒的密度較高。于是，能夠準確且容易地測算顆粒的數(shù)量。
在上面敘述的實施方式的處理開始可否的判定方法中，在顆粒的數(shù)量的減少 程度的變化被確認而判斷為制造用蝕刻處理能夠開始之后，再次實施干燥處理(步驟 S67)。由此，能夠使外氣從腔室11的構(gòu)成部件完全放出，能夠確切地在半導體器件的成 品率高的狀態(tài)下開始制造用蝕刻處理。
另外，在上述實施方式的處理開始可否的判定方法中，在判斷為制造用蝕刻處 理能夠開始之后，用監(jiān)測晶片測算顆粒的數(shù)量(步驟S68)，根據(jù)附著于監(jiān)測晶片的顆粒 的數(shù)量決定制造用蝕刻處理的開始(步驟S69、S70)。由此，即使ISPM18發(fā)生故障而 不能夠準確測算顆粒的數(shù)量，也能夠降低在器件的成品率高的狀態(tài)下開始制造用蝕刻處 理的危險性。
通常，在使用監(jiān)測晶片測算顆粒數(shù)量的情況下，為了提高再現(xiàn)性，進行1批次 的量(25片)的制造用蝕刻處理，因此多個監(jiān)測晶片成為浪費并且還花費時間，但在本實 施方式的處理開始可否的判定方法中，使用配置于初步排氣管路15的ISPM18來測算顆 粒的數(shù)量，因此沒有必要使用監(jiān)測晶片。于是，能夠防止監(jiān)測晶片的浪費，并且能夠縮 短測算時間。
另外，監(jiān)測晶片與半導體器件用的晶片的表面形狀不同，因此顆粒向監(jiān)測晶片 附著的形態(tài)與顆粒向半導體器件用晶片附著的形態(tài)不同。于是，即使測算向監(jiān)測晶片附 著的顆粒的數(shù)量，也不能夠準確地推測殘留在腔室11內(nèi)的顆粒的數(shù)量。另一方面，在本 實施方式的處理開始可否的判定方法中，如上述那樣，沒有必要使用監(jiān)測晶片，因此幾 乎沒有必要考慮起因于晶片的不同種類的、測算的顆粒的數(shù)量的可靠性的下降。
考慮到今后作為等離子體蝕刻處理，多使用形成縱橫(aspect)比非常大的 DT (Deep Trench,深槽)的處理。形成DT的處理是在比現(xiàn)有技術(shù)下的等離子體蝕刻處 理更低溫的氣氛下進行的，因此外氣不易放出，起因于外氣的顆粒有可能在長時期內(nèi)產(chǎn) 生。對應于此，在形成DT的處理中，有必要重復進行上述這樣的干燥處理。在此情況 下，使干燥處理終止，使形成DT的處理開始的時期的判定是重要的。于是，能夠考慮 為本發(fā)明在今后的等離子體蝕刻處理中將更多地被采用。
在上述的實施方式的處理開始可否的判定方法中，對初步排氣管路15內(nèi)流動的 顆粒的數(shù)量進行測算，但也可以將ISPM設(shè)置在腔室11，通過該ISPM對殘留于腔室11 內(nèi)的顆粒的數(shù)量進行測算。殘留在腔室11內(nèi)的顆粒對半導體器件的成品率給予直接的影 響。于是，通過根據(jù)殘留在腔室11內(nèi)的顆粒的數(shù)量判定制造用蝕刻處理開始的可否，能 夠正確地控制半導體器件的成品率。
在上述的實施方式中，本發(fā)明針對適用于進行等離子體處理的基板處理裝置的 情況進行了說明，但本發(fā)明也能夠適用于有可能起因于從外部帶入的因子的顆粒產(chǎn)生的 基板處理裝置，例如CVD(化學汽相淀積)裝置和退火裝置。
此外，在上述實施方式中施加了等離子體蝕刻處理的基板不僅限于半導體器件 用的晶片，也可以為包括LCD (Liquid Crystal Display,液晶顯示器)等的FPD (Flat Panel Display,平板顯示器)等中使用的各種基板、光掩模(photo mask)、CD基板、印刷基板寸。
本發(fā)明的目的，也能夠通過將存儲有程序的存儲介質(zhì)向計算機等供給，計算機的CPU將收納于存儲介質(zhì)中的程序讀出并執(zhí)行而實現(xiàn)，其中，該程序為實現(xiàn)上述實施方 式的功能的軟件的程序。
在該情況下，從存儲介質(zhì)讀出的程序自身實現(xiàn)上述實施方式的功能，程序和存 儲該程序的存儲介質(zhì)構(gòu)成本發(fā)明。
另外，作為用于供給程序的存儲介質(zhì)，只要是例如RAM、NV-RAM、軟 盤(注冊商標)、硬盤、光磁盤、CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD(DVD-ROM、 DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)等的光盤、磁帶、非易失性存儲卡、其他的ROM等的能夠存儲上述程序的裝置就可以?；蛘撸鲜龀绦蛲ㄟ^從互聯(lián)網(wǎng)、商用網(wǎng)絡(luò)、或者與 局域網(wǎng)等連接的未圖示的其他的計算機或數(shù)據(jù)庫等下載而供給至計算機也可以。
另外，不僅是通過執(zhí)行由計算機的CPU讀出的程序而實現(xiàn)上述實施方式的功 能，還包括根據(jù)該程序的指示，在CPU上運行的OS (Operating System，操作系統(tǒng))等進 行實際的處理的一部分或全部，通過該處理來實現(xiàn)上面敘述的實施方式的功能的情況。
進而還包括，從存儲介質(zhì)讀出的程序，被寫入在插入至計算機的功能擴展板或 與計算機連接的功能擴展單元具備的存儲器后，根據(jù)該程序的指示，該功能擴展板或功 能擴展單元具備的CPU等進行實際的處理的一部分或全部，通過該處理來實現(xiàn)上面敘述 的實施方式的功能的情況。
上述程序的形式，也可以由對象代碼(object code)、由翻譯器(interpreter)執(zhí)行的程序、供給至OS的腳本數(shù)據(jù)(scriptdata)等的形式形成。
權(quán)利要求
1.一種處理開始可否的判定方法，對規(guī)定的處理的開始可否進行判定，所述規(guī)定的 處理是在具備收納基板的減壓室和對該減壓室進行排氣的排氣系統(tǒng)的基板處理裝置中對 所述基板實施的處理，該處理開始可否的判定方法的特征在于，包括顆粒數(shù)測算步驟，對殘留于所述基板處理裝置內(nèi)的顆粒的數(shù)量進行測算； 顆粒數(shù)變動監(jiān)視步驟，對在所述顆粒數(shù)測算步驟中測算出的顆粒的數(shù)量隨時間經(jīng)過 的變動程度進行監(jiān)視；和處理開始判定步驟，在所述顆粒數(shù)變動監(jiān)視步驟中監(jiān)視的所述顆粒數(shù)的變動程度發(fā) 生變化時，判定為所述規(guī)定的處理能夠開始。
2.如權(quán)利要求1所述的處理開始可否的判定方法，其特征在于；在所述顆粒數(shù)變動監(jiān)視步驟中，以指數(shù)函數(shù)對所述變動程度進行近似。
3.如權(quán)利要求1或2所述的處理開始可否的判定方法，其特征在于直到所述顆粒數(shù)的變動程度發(fā)生變化之前，對所述基板實施其他的處理，該其他的 處理是在比所述規(guī)定的處理更高溫和/或更低壓的氣氛下實施的處理。
4.如權(quán)利要求1或2所述的處理開始可否的判定方法，其特征在于在所述顆粒數(shù)變動監(jiān)視步驟中，對所述排氣系統(tǒng)內(nèi)流動的所述顆粒的數(shù)量進行測笪弁。
5.如權(quán)利要求1或2所述的處理開始可否的判定方法，其特征在于在所述顆粒數(shù)變動監(jiān)視步驟中，對殘留于所述減壓室內(nèi)的所述顆粒的數(shù)量進行測算。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠在由基板制成的半導體器件的成品率較高的狀態(tài)下開始規(guī)定的處理的處理開始可否的判定方法。在具備收納晶片(W)的腔室(11)和對該腔室(11)進行排氣的排氣系統(tǒng)(14)的基板處理裝置(10)中，在清洗了腔室(11)的構(gòu)成部件之后，僅以規(guī)定的次數(shù)重復實施比用于半導體器件的制造的等離子體蝕刻處理更高溫的氣氛和/或更低壓的氣氛的干燥處理，對排氣系統(tǒng)(14)的初步排氣管路(15)內(nèi)流動的顆粒的數(shù)量進行測算，并對該測算出的顆粒的數(shù)量的隨時間經(jīng)過的變動程度進行監(jiān)視，在該監(jiān)視中的顆粒數(shù)量的減少程度發(fā)生變化時，判定為等離子體蝕刻處理能夠開始。
文檔編號G01N15/10GK102024683SQ201010286530
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者守屋剛, 松井英章, 鹽屋雅弘 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社, 瑞薩電子株式會社