判定方法、控制方法、判定裝置、圖案形成系統(tǒng)和程序的制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 本案是申請(qǐng)?zhí)枮?01210086331. 2、申請(qǐng)日為2012年3月28日的同名專利申請(qǐng)的 分案申請(qǐng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及對(duì)聚焦環(huán)的更換時(shí)期進(jìn)行判定的判定方法、控制方法、判定裝置、圖案 形成系統(tǒng)和程序。
【背景技術(shù)】
[0003] 在對(duì)基板上的膜進(jìn)行蝕刻的等離子體處理裝置中，為了提高形成在基板上的圖案 的面內(nèi)均一性（蝕刻的均一性），設(shè)置包圍基板的聚焦環(huán)（例如，專利文獻(xiàn)1、2)。聚焦環(huán)伴 隨著使用經(jīng)過(guò)的時(shí)間，由于等離子體被蝕刻消耗，因此，形成在基板上的圖案的面內(nèi)均一性 降低。因此，聚焦環(huán)對(duì)應(yīng)著其使用時(shí)間需要定期更換。
[0004] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)2008-78208號(hào)公報(bào)
[0007] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2003-229408號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 但是，聚焦環(huán)不是通過(guò)監(jiān)視聚焦環(huán)的消耗度而進(jìn)行更換的。因此，聚焦環(huán)存在如下 情況，即：在能夠使用的狀態(tài)下被更換，和盡管過(guò)度消耗但沒(méi)有被更換。
[0009] 本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題提出的。其目的在于提供一種準(zhǔn)確并且迅速判定聚焦環(huán)的 更換時(shí)期的判定方法、控制方法、判定裝置、圖案形成系統(tǒng)和程序。
[0010] 本發(fā)明的判定方法，其在對(duì)基板上的膜進(jìn)行蝕刻形成圖案時(shí)，對(duì)配置在該基板周 圍的聚焦環(huán)的更換時(shí)期進(jìn)行判定，用以提高該圖案的面內(nèi)均一性，該判定方法的特征在于， 包括：對(duì)所述圖案的形狀或尺寸進(jìn)行測(cè)定的測(cè)定工序；根據(jù)所測(cè)定的所述圖案的形狀或尺 寸，對(duì)所述聚焦環(huán)的更換時(shí)期進(jìn)行判定的判定工序。
[0011] 本發(fā)明的判定方法，對(duì)基板上的膜蝕刻而形成的圖案的形狀或尺寸進(jìn)行測(cè)定。接 著，基于測(cè)定的基板上的圖案的形狀或尺寸，對(duì)配置在基板的周圍的聚焦環(huán)的更換時(shí)期進(jìn) 行判定，用于提高圖案的面內(nèi)均一性。
[0012] 本發(fā)明的判定方法的特征在于，所述測(cè)定工序測(cè)定所述圖案的多個(gè)位置的形狀或 尺寸，所述判定工序，當(dāng)與所述圖案的多個(gè)位置的形狀或尺寸相關(guān)的數(shù)據(jù)的偏差比規(guī)定的 閾值大時(shí)，判定為所述聚焦環(huán)的更換時(shí)期。
[0013] 本發(fā)明的判定方法，測(cè)定圖案的多個(gè)位置中的形狀或尺寸。接著，在與圖案的多 個(gè)位置的形狀或尺寸相關(guān)的數(shù)據(jù)的偏差比規(guī)定的閾值大的情況下，判定為聚焦環(huán)的更換時(shí) 期。
[0014] 本發(fā)明的判定方法的特征在于，與所述圖案的形狀相關(guān)的數(shù)據(jù)包括該圖案的側(cè)壁 角度，與所述圖案的尺寸相關(guān)的數(shù)據(jù)包括該圖案中的線寬或線高。
[0015] 本發(fā)明的判定方法，與圖案的形狀相關(guān)的數(shù)據(jù)包括圖案的側(cè)壁角度。此外，與圖案 的尺寸相關(guān)的數(shù)據(jù)包括圖案中的線寬或線高。
[0016] 本發(fā)明的判定方法的特征在于，所述聚焦環(huán)為在多種蝕刻處理中使用的部件。 [0017]本發(fā)明的判定方法，聚焦環(huán)在多種蝕刻處理中使用。
[0018] 本發(fā)明的判定方法的特征在于，所述測(cè)定工序通過(guò)散射測(cè)量法測(cè)定所述圖案的形 狀或尺寸。
[0019] 本發(fā)明的控制方法的特征在于，在對(duì)基板上的膜進(jìn)行蝕刻形成圖案時(shí)，對(duì)配置在 該基板的周圍的聚焦環(huán)的溫度進(jìn)行控制，用以提高該圖案的面內(nèi)均一性，包括：設(shè)定所述聚 焦環(huán)的溫度的設(shè)定工序；測(cè)定所述圖案的形狀或尺寸的測(cè)定工序；基于所測(cè)定的所述圖案 的形狀或尺寸，對(duì)在所述設(shè)定工序設(shè)定的聚焦環(huán)的溫度進(jìn)行反饋控制的控制工序。
[0020] 本發(fā)明的控制方法，對(duì)配置在基板的周圍的聚焦環(huán)的溫度進(jìn)行設(shè)定，用以提高對(duì) 基板上的膜進(jìn)行蝕刻形成的圖案的面內(nèi)均一性。接著，測(cè)定圖案的形狀或尺寸。基于所測(cè) 定的圖案的形狀或尺寸，對(duì)設(shè)定的聚焦環(huán)的溫度進(jìn)行反饋控制。
[0021] 本發(fā)明的控制方法的特征在于，所述測(cè)定工序測(cè)定所述圖案的多個(gè)位置的形狀或 尺寸，所述控制工序，當(dāng)與所述圖案的多個(gè)位置的形狀或尺寸相關(guān)的數(shù)據(jù)的偏差比規(guī)定的 閾值大時(shí)，對(duì)所述聚焦環(huán)的溫度進(jìn)行反饋控制。
[0022] 本發(fā)明的控制方法，測(cè)定圖案的多個(gè)位置的形狀或尺寸。接著，當(dāng)與圖案的多個(gè)位 置的形狀或尺寸相關(guān)的數(shù)據(jù)的偏移比規(guī)定的閾值大時(shí)，對(duì)聚焦環(huán)的溫度進(jìn)行反饋控制。
[0023] 本發(fā)明的判定裝置的特征在于，在對(duì)基板上的膜進(jìn)行蝕刻形成圖案時(shí)，對(duì)配置在 該基板周圍的聚焦環(huán)的更換時(shí)期進(jìn)行判定，用以提高該圖案的面內(nèi)均一性，包括：測(cè)定所述 圖案的形狀或尺寸的測(cè)定單元；基于該測(cè)定單元所測(cè)定的所述圖案的形狀或尺寸，判定所 述聚焦環(huán)的更換時(shí)期的判定單元。
[0024] 本發(fā)明的判定裝置，測(cè)定對(duì)基板上的膜進(jìn)行蝕刻形成的圖案的形狀或尺寸?；?測(cè)定的圖案的形狀或尺寸，對(duì)配置在基板的周圍的聚焦環(huán)的更換時(shí)期進(jìn)行判定，用以提高 圖案的面內(nèi)均一性。
[0025] 本發(fā)明的判定裝置的特征在于，所述測(cè)定單元測(cè)定所述圖案的多個(gè)位置的形狀或 尺寸，所述判定單元，當(dāng)所述測(cè)定單元所測(cè)定的圖案的形狀或尺寸相關(guān)的數(shù)據(jù)的偏差比規(guī) 定的閾值大時(shí)，判定為所述聚焦環(huán)的更換時(shí)期。
[0026] 本發(fā)明的圖案形成系統(tǒng)的特征在于，包括圖案形成裝置和測(cè)定裝置，所述圖案形 成裝置具有：對(duì)基板上的膜進(jìn)行蝕刻形成圖案的形成單元；用以提高該形成單元形成的圖 案的面內(nèi)均一性而配置在所述基板的周圍的聚焦環(huán)；和控制該聚焦環(huán)的溫度的控制單元， 所述測(cè)定裝置具有：測(cè)定所述圖案的形狀或尺寸的測(cè)定單元；將基于該測(cè)定單元所測(cè)定的 圖案的形狀或尺寸的信息傳遞給所述圖案形成裝置的授予單元，所述圖案形成裝置具有接 受所述授予單元授予的所述信息的接受單元，所述控制單元，基于所述接受單元所接受的 所述信息，對(duì)所述聚焦環(huán)的溫度進(jìn)行反饋控制。
[0027] 本發(fā)明的圖案形成系統(tǒng)，包括對(duì)基板上的膜進(jìn)行蝕刻形成圖案的圖案形成裝置， 和測(cè)定圖案的形狀或尺寸的測(cè)定裝置。圖案形成裝置具有為了提高圖案的面內(nèi)均一性而配 置在基板的周圍的聚焦環(huán)和控制聚焦環(huán)的溫度的控制單元。測(cè)定裝置，將基于測(cè)定的圖案 的形狀或尺寸的信息授予圖案形成裝置。圖案形成裝置，接受基于從測(cè)定裝置授予的圖案 的形狀或尺寸的信息。圖案形成裝置的控制單元，基于接受的圖案的形狀或尺寸的信息，對(duì) 聚焦環(huán)的溫度進(jìn)行反饋控制。
[0028] 本發(fā)明的圖案形成系統(tǒng)的特征在于，所述測(cè)定單元測(cè)定所述圖案的多個(gè)位置的形 狀或尺寸，所述授予單元，當(dāng)所述測(cè)定單元測(cè)定的圖案的形狀或尺寸相關(guān)的數(shù)據(jù)的偏差大 于規(guī)定的閾值時(shí)，將該偏差相關(guān)的信息傳遞給所述圖案形成裝置，所述接受單元接受所述 偏差相關(guān)的信息，所述控制單元基于所述接受單元所接受的所述偏差相關(guān)的信息，對(duì)所述 聚焦環(huán)的溫度進(jìn)行反饋控制。
[0029] 本發(fā)明的圖案形成系統(tǒng)，測(cè)定裝置測(cè)定圖案的多個(gè)位置的形狀或尺寸。測(cè)定裝置， 當(dāng)測(cè)定的圖案的多個(gè)位置的形狀或尺寸相關(guān)的數(shù)據(jù)的偏差比規(guī)定的閾值大時(shí)，將該數(shù)據(jù)的 偏差相關(guān)的信息傳遞給圖案形成裝置。圖案形成裝置，從測(cè)定裝置接受該數(shù)據(jù)的偏差相關(guān) 的信息。圖案形成裝置，基于接受的該數(shù)據(jù)的偏差相關(guān)的信息，對(duì)聚焦環(huán)的溫度進(jìn)行反饋控 制。
[0030] 本發(fā)明的圖案形成系統(tǒng)的特征在于，所述圖案形成裝置為進(jìn)行多種蝕刻處理的等 離子體處理裝置。
[0031] 本發(fā)明的圖案形成系統(tǒng)，圖案形成裝置為進(jìn)行多種蝕刻處理的等離子體處理裝 置。
[0032] 本發(fā)明的程序的特征在于，在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行判定在對(duì)基板上的膜進(jìn)行蝕刻形成圖 案時(shí)為了提高該圖案的面內(nèi)均一性而在該基板周圍配置的聚焦環(huán)的更換時(shí)期的處理的程 序中，在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行如下處理：從存儲(chǔ)了所述圖案的多個(gè)位置的形狀或尺寸的存儲(chǔ)部讀 取所述形狀或尺寸，計(jì)算出該讀取的所述形狀或尺寸相關(guān)的數(shù)據(jù)的偏差，在計(jì)算出的所述 形狀或尺寸相關(guān)的數(shù)據(jù)的偏差大于規(guī)定的閾值的情況下，判定為所述聚焦環(huán)的更換時(shí)期。
[0033] 本發(fā)明的程序，使判定在對(duì)基板上的膜進(jìn)行蝕刻來(lái)形成圖案時(shí)，用于提高該圖案 的面內(nèi)均一性而配置于該基板周圍的聚焦環(huán)的更換時(shí)期的處理在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行，所述處理 如下所述：從存儲(chǔ)有所述圖案的多個(gè)位置的形狀或尺寸的存儲(chǔ)部讀取所述形狀或尺寸，計(jì) 算出所讀取的與所述形狀或尺寸相關(guān)的數(shù)據(jù)的偏差，當(dāng)計(jì)算出的與所述形狀或尺寸相關(guān)的 數(shù)據(jù)的偏差比規(guī)定的閾值大時(shí)，判定為所述聚焦環(huán)的更換時(shí)期。
[0034] 發(fā)明效果
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的判定方法等，能夠可靠并且迅速地判定聚焦環(huán)的更換時(shí)期。
【附圖說(shuō)明】
[0036] 圖1為表不分光式橢圓偏振光譜儀的結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0037] 圖2為表示晶片面內(nèi)的測(cè)定位置的布局的說(shuō)明圖。
[0038]圖3為表示模型的計(jì)算中使用的一部分參數(shù)的說(shuō)明圖。
[0039] 圖4為表示有關(guān)圖案的線寬的測(cè)定結(jié)果的一例的說(shuō)明圖。
[0040] 圖5為表示有關(guān)圖案的SWA的測(cè)定結(jié)果的一例的說(shuō)明圖。
[0041] 圖6為表示有關(guān)圖案的Height的測(cè)定結(jié)果的一例的說(shuō)明圖。
[0042] 圖7為表示通知聚焦環(huán)的更換的處理順序的流程圖。
[0043] 圖8為表示有關(guān)圖案的線寬的測(cè)定結(jié)果的一例的說(shuō)明圖。
[0044] 圖9為表不基板處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的說(shuō)明圖。
[0045] 圖10為表示計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0046] 圖11為表示有關(guān)圖案的線寬的測(cè)定結(jié)果的一例的說(shuō)明圖。
[0047] 圖12為表示有關(guān)圖案的SWA的測(cè)定結(jié)果的一例的說(shuō)明圖。
[0048] 圖13為表不有關(guān)圖案的Height的測(cè)定結(jié)果的一例的說(shuō)明圖。
[0049] 圖14為表示控制聚焦環(huán)的溫度的處理的順序的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050] 針對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式，參照附圖進(jìn)行說(shuō)明。
[0051] 本發(fā)明的判定裝置（測(cè)定裝置），針對(duì)等離子體處理裝置對(duì)晶片（基板）上的膜 進(jìn)行蝕刻而形成的圖案（蝕刻圖案）的面內(nèi)均一性進(jìn)行測(cè)定。這里所說(shuō)的圖案的面內(nèi)均一 性，是指例如有關(guān)圖案的尺寸（⑶：CriticalDimension)或形狀的面內(nèi)均一,性。判定裝置， 在測(cè)定的圖案的面內(nèi)均一性超過(guò)規(guī)定的閾值的情況下，判定等離子體處理裝置具有的聚焦 環(huán)的更換時(shí)期。
[0052] 判定裝置，通過(guò)散射測(cè)量（scatterometory)法測(cè)定圖案的尺寸或形狀。作為光 波散射測(cè)量法的散射測(cè)量法，例如有分光橢圓偏振光譜法（Ellipsometry，Spectroscopic Ellipsometry)、反射率測(cè)定法（Reflectometry，SpectroscopicReflectometry)、偏振反 射率測(cè)定法（PolarizedSpectroscopicReflectometry)等。以下，作為散射測(cè)量法的一 例，說(shuō)明利用分光橢圓偏振光譜法的判定裝置。
[0053] 此外，本發(fā)明，不限于以下的實(shí)施方式。
[0054] 實(shí)施方式1
[0055] 分光橢圓偏振光譜儀（判定裝置、測(cè)定裝置），設(shè)置于等離子體處理裝置內(nèi)部或等 離子體處理裝置外部。實(shí)施方式1中，說(shuō)明了在等離子體處理裝置的外部設(shè)置分光橢圓偏 振光譜儀的例子。分光橢圓偏振光譜儀存在旋轉(zhuǎn)檢偏器（rotatinganalyzer)型、旋轉(zhuǎn)補(bǔ) 償器型、相位調(diào)制器（phasemodulator)型，利用任一種類型的分光橢圓偏振光譜儀均可。 以下，以相位調(diào)制器型為例進(jìn)行說(shuō)明。
[0056] 圖1為表不分光橢圓偏振光譜儀1的結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0057] 分光橢圓偏振光譜儀1包括：氣氣燈1