夹具、处理系统及处理方法与流程

文档序号:25237486发布日期:2021-06-01 14:05阅读:71来源:国知局
夹具、处理系统及处理方法与流程

本公开涉及一种夹具、处理系统及处理方法。



背景技术:

专利文献1公开了一种等离子体处理装置,其将发光分光分析装置连接至腔室,并且通过对在腔室中产生的光谱强度进行分析从而进行工艺的监视及控制。专利文献2公开了一种系统,其将包括氙气闪光灯等具有连续光谱的光源的光学校准装置设置在腔室内以对装置进行校准。

<现有技术文献>

<专利文献>

专利文献1:(日本)特表2011-517097号公报

专利文献2:(日本)特开2018-91836号公报



技术实现要素:

<本发明要解决的问题>

本公开提供一种技术,其用于提高发光强度的分析精确度。

<用于解决问题的手段>

根据本公开的一个实施方式,提供一种夹具,包括:基座;多个光源,设置在所述基座上,并且发射不同波长的光;控制部,设置在所述基座上,并且基于给定的程序点亮或熄灭所述多个光源;以及电力供给部,设置在所述基座上,并且向所述多个光源和所述控制部供给电力,其中,所述夹具为能够由设置在搬送室中的用于对被处理基板进行搬送的搬送装置来搬送的形状。

<发明的效果>

根据一个方面,能够提高发光强度的分析精确度。

附图说明

图1是示出根据实施方式的夹具的一个示例的剖面示意图。

图2是示出根据实施方式的等离子体处理装置的一个示例的图。

图3是示出根据实施方式的半导体制造装置的一个示例的图。

图4是示出根据实施方式的处理系统和各装置的硬件构成的一个示例的图。

图5是示出根据实施方式的处理系统和各装置的硬件构成的一个示例的图。

图6是示出根据实施方式的处理系统的动作的一个示例的图。

图7是示出根据实施方式的基准数据的一个示例的图。

图8是示出根据实施方式的发光分光分析装置的动作的一个示例的图。

图9是示出根据实施方式的处理系统的动作的一个示例的图。

图10是示出利用根据实施方式的处理系统所进行的分析的另一个示例的图。

图11是示出根据实施方式的夹具的另一个示例的剖面示意图。

具体实施方式

以下,参照附图对本公开的实施方式进行说明。在各附图中,针对相同的构成部分赋予相同的符号,并且有时会省略重复的说明。

[夹具]

首先,参照图1对根据实施方式的夹具lw进行说明。图1是示出根据实施方式的夹具lw的一个示例的剖面示意图。夹具lw具有基座11、控制基板12、多个光源13a~13d(光源也被统称为“光源13”)、电池19、以及多个温度传感器14a~14d(也被统称为“温度传感器14”)。

基座11是以圆盘状的晶圆作为一个示例的评价用的基板(例如baresi),并且与被处理基板(产品基板)有所区别。但是,基座11不限于圆盘状,只要能够由用于对被处理基板进行搬送的搬送装置来搬送,则不限于多边形、椭圆形等形状。由此,由于夹具lw为能够在后述的处理系统中由设置在搬送室中的搬送装置来搬送的形状,因此能够以不破坏真空的方式在等离子体处理装置等给定的装置与搬送室之间对夹具lw进行搬送。作为基板的材质,例如可以举出硅、碳纤维、石英玻璃、碳化硅、氮化硅、氧化铝等。基板的材质优选是具有导电性和传热性的材质。

控制基板12是布置在基座11上的电路基板,并且具有光源13a~13d、温度传感器14a~14d、连接器21、以及控制电路200。

光源13a~13d布置在基座11上的控制基板12上。光源13a、光源13b、光源13c以及光源13d分别发射不同波长(即,不同颜色)的光。4个光源13a是发射相同波长的光的光源,并且并排布置。4个光源13b是发射相同波长的光的光源,并且并排布置。4个光源13c是发射相同波长的光的光源,并且并排布置。4个光源13d是发射相同波长的光的光源,并且并排布置。

通过分别将发射相同波长的光的光源13每4个一组并排布置,从而增大了各波长的光量,由此,能够使安装在校准对象装置或基准装置的窗口上的发光分光分析装置100易于经由窗口对各波长的光进行接收。但是,各波长的光源13的个数不限于4个,只要为多个以上即可。光源13a、光源13b、光源13c以及光源13d之间彼此分开布置。另外,各光源13a、光源13b、光源13c以及光源13d的相同波长的光源的个数不限于多个,只要光量足够则也可以是一个。在此情况下,光源13a、光源13b、光源13c以及光源13d可以并排布置。

光源13a~13d优选沿着基座11的最外周布置。由此,发光分光分析装置100更易于对从光源13a~13d输出的光进行接收。但是,多个光源13a~13d只要布置在控制基板12上,则对其布置并无特别限制。

光源13a~13d优选地是led(lightemittingdiode:发光二极管)或oled(organiclightemittingdiode:有机发光二极管)(参见图4)。

在根据实施方式的夹具lw中,通过将led或oled用于光源13a~13d,能够避免因使用使得光量随时间经过而降低,并且能够避免由发光分光分析装置100所进行的分析的精确度降低。另外,通过使用led或oled,能够使夹具lw小型化。

另外,多个光源13a~13d的波长段优选在200nm~850nm的范围内。从光源13a~13d输出的光不限于可见光线,也可以是紫外线或红外线。需要说明的是,光源13例如可以设成通过与白色led组合以输出各种波长(颜色)的光。

光源13a~13d各自旋转并被搬送至靠近安装有发光分光分析装置100的腔室的窗口的位置。由此,发光分光分析装置100易于对各个光进行接收。需要说明的是,在基座11的边缘处形成有凹口22,并且构成为能够通过该切口对被后述的对准装置所搬送的夹具lw的旋转进行控制。

温度传感器14a~14d相对于光源13a~13d一对一地布置在各光源附近。温度传感器14a对光源13a的周围温度进行测定。温度传感器14b对光源13b的周围温度进行测定。温度传感器14c对光源13c的周围温度进行测定。温度传感器14d对光源13d的周围温度进行测定。

控制电路200布置在基座11上的控制基板12上,包括微型计算机15、存储器16以及充电电路18(参见图4、图5)等,并且基于给定的程序点亮或熄灭光源13a~13d。控制电路200起到用于对夹具lw的各部分进行控制的控制部的功能。控制电路200例如对光源13a~13d各自的点亮和熄灭进行控制。控制电路200可以对与其他设备之间的通信进行控制。

连接器21是用于与外部电源连接并对电池进行充电的连接器。在基座11上布置有4个电池19。电池19向光源13a~13d和控制电路200供给电力。电池19是用于向多个光源和控制部供给电力的电力供给部的一个示例。只要是能够承受光源13a~13d的最大电流值的数量,则电池19的数量不限于4个。

在夹具lw上设置有加速度传感器17。加速度传感器17对夹具lw的倾斜和装置内的搬送动作进行检测。

[等离子体处理装置]

该结构的夹具lw能够被搬送至用于执行蚀刻处理、成膜处理等基板处理的等离子体处理装置。图2是示出根据实施方式的等离子体处理装置10的一个示例的图。等离子体处理装置10给出了一些用于从处理气体激发等离子体的等离子体生成系统的一个示例。

图2的等离子体处理装置10示出了电容耦合等离子体(ccp)装置,并且在腔室2与上部电极3与载置台st之间形成等离子体p。载置台st具有下部电极4和静电卡盘5。在该工艺中,将被处理基板保持在下部电极4上。在腔室2中设置有用于透射光的窗口101,并且在窗口101上经由光纤102连接有发光分光分析装置100。在通过发光分光分析装置100对等离子体的发光强度进行分析的情况下,将被处理基板保持在下部电极4上。rf(射频)源6和rf源7耦合到上部电极3和下部电极4两者,并且可以使用不同的rf频率。在另一个示例中,rf源6和rf源7可以耦合到相同的电极。此外,直流电流(dc)功率可以耦合到上部电极。在腔室2上连接有气体源8,以供给处理气体。另外,在腔室2上连接有排气装置9,以对腔室2内部进行排气。

图2的等离子体处理装置具有包括处理器和存储器的ec(equipmentcontroller:设备控制器)180,并且对等离子体处理装置10的各元件进行控制以对被处理基板进行等离子体处理。

[半导体制造装置]

接着,参照图3对具有等离子体处理装置10的半导体制造装置30进行说明。图3是示出根据实施方式的半导体制造装置30的一个示例的图。半导体制造装置30具有4个图2所示的结构的等离子体处理装置10,并且将其分别表示为等离子体处理装置10a~10d。

半导体制造装置30具有分别设置在等离子体处理装置10a~10d中的腔室2a~2d(也统称为“腔室2”)、搬送室vtm、2个装载锁定室llm、装载器模块lm、对准装置ort、3个装载端口lp、以及mc(machinecontroller:机器控制器)181。

腔室2a~2d以每2个一组的方式并排布置在搬送室vtm的相对的边上,并且对被处理基板进行预定的处理。腔室2a~2d与搬送室vtm之间通过闸阀v以能够进行开闭的方式连接。腔室2a~2d的内部被减压,从而变成真空气氛。

在搬送室vtm的内部,布置有用于搬送被处理基板的搬送装置va。搬送装置va将被处理基板保持在顶端拾取器上,并且在腔室2a~2d与装载锁定室llm之间进行被处理基板的交接。搬送装置va可以将夹具lw保持在顶端拾取器上,并且在腔室2a~2d与装载锁定室llm之间进行夹具lw的交接。

装载锁定室llm设置在搬送室vtm与装载器模块lm之间。装载锁定室llm在空气气氛与真空气氛之间切换,以在装载器模块lm的空气空间与搬送室vtm的真空空间之间搬送被处理基板。

装载器模块lm的内部通过向下流动被保持清洁,并且在侧壁上配备有3个装载端口lp。在各装载端口lp上安装例如容纳有25片被处理基板的foup(frontopeningunifiedpod:前开式传输盒)或空的foup。被处理基板从装载端口lp被搬送至腔室2a~2d,并且,在被处理基板的处理之后从腔室2a~2d被搬送至装载端口lp。

在装载器模块lm内部,布置有用于搬送被处理基板的搬送装置la。搬送装置la将被处理基板保持在顶端拾取器上,并且在foup与装载锁定室llm之间进行被处理基板的交接。搬送装置la可以将夹具lw保持在顶端拾取器上,并且在腔室2a~2d与装载锁定室llm之间进行夹具lw的交接。

在装载器模块lm上,设置有用于对被处理基板的位置进行对准的对准装置ort。对准装置ort例如布置在装载器模块lm的一端。对准装置ort对被处理基板的中心位置、偏心量以及切口位置进行检测。基于检测结果的被处理基板的布置的校正由布置在装载器模块lm上的搬送装置la进行。对准装置ort对夹具lw的中心位置、偏心量以及切口位置进行检测。基于检测结果的夹具lw的布置的校正由布置在装载器模块lm上的搬送装置la进行。

需要说明的是,腔室2a~2d、装载锁定室llm、装载器模块lm以及装载端口lp的个数不限于实施方式中所示的个数,可以是任意数量。另外,夹具lw的搬送可以按照与被处理基板的搬送同样的方式进行。夹具lw为能够由设置在搬送室vtm中的用于对被处理基板进行搬送的搬送装置la、va来搬送的形状。由此,能够以不破坏真空的方式在作为给定的装置的一个示例的等离子体处理装置10与搬送室vtm之间对夹具lw进行搬送。

mc181具有cpu(centralprocessingunit)、rom(readonlymemory)、ram(randomaccessmemory)、hdd(harddiskdrive)。需要说明的是,mc181可以具有ssd(solidstatedrive)等其他存储区域。

cpu根据设定有工艺步骤和工艺条件的配方,对腔室2a~2d中的被处理基板的处理进行控制。在rom、ram或hdd的存储部中存储有配方。在存储部中存储有用于对被处理基板的处理和搬送进行控制而执行的程序。另外,在存储部中存储有用于对夹具lw的搬送处理进行控制而执行的程序。cpu根据设定有夹具lw的搬送步骤和条件的程序对夹具lw的搬送进行控制。

在腔室2a~2d上,分别在设置在各腔室上的用于透射光的窗口101上经由光纤102安装有发光分光分析装置100a~100d(以下也统称为“发光分光分析装置100”)。当将夹具lw放置在载置台st上,并将设置在夹具lw上的光源13点亮时,发光分光分析装置100经由窗口101接收所输出的光。

在半导体制造装置中,夹具lw可以布置在foup内、对准装置ort内。可以将对准装置布置在搬送室vtm等搬送系统的空间内,并且将夹具lw布置在该对准装置中。如果从夹具lw的光源13a~13d输出的光具有足以用于发光分光分析装置100的分析的光量,则可以以不使夹具lw转动的方式基于从各光源13a~13d输出的光进行分析。在此情况下,可以不具有对准装置ort。

作为由发光分光分析装置100进行的分析的一个示例,可以举出epd(endpointdetection:终点检测)等工艺监视。如果因在基板处理期间产生的反应产物的附着使得窗口变得模糊不清,则会使发光分光分析装置100的灵敏度变差。另外,发光分光分析装置100的灵敏度还会因用于连接腔室与发光分光分析装置100的光纤102的缠绕状态而改变。

通过根据实施方式的夹具lw,能够在光源13位于腔室2内部的状态下,实现发光分光分析装置100的受光。另外,能够以不打开腔室2以不使腔室2向大气开放,并且将腔室2内保持真空不变的方式,将夹具lw搬送至腔室2内。由此,能够将发光分光分析装置100的灵敏度调节至最佳值,并且能够使发光信号强度稳定。

另外,在本实施方式中,窗口101为蜂窝状的双重窗结构。由此,能够抑制等离子体和自由基侵入到窗口101内,从而最大程度地减少在窗口101上附着的反应产物的量,并且抑制发光分光分析装置100的受光强度的降低。

需要说明的是,当在等离子体处理装置10a~10d之中的任意的腔室2内对被处理基板进行处理时,可以在另外的腔室2内将夹具lw放置在载置台st上以利用发光分光分析装置100进行受光。

[处理系统]

接着,参照图4对取得发光强度的基准数据的情况下的处理系统1a进行说明。图4是示出根据实施方式的处理系统1a的整体和包括半导体制造装置30a的处理系统1a内的各装置的硬件构成的一个示例的图。处理系统1a具有半导体制造装置30a和夹具lw。半导体制造装置30a包括腔室2a、发光分光分析装置100a、pc400、搬送装置va1、la1、以及对准装置ort1。

发光分光分析装置100a具有测定部103a、cpu104a以及存储器105a。测定部103a利用从搭载在夹具lw上的多个光源13输出的光对发光强度的数据进行测定。存储器105a对用于利用从夹具lw的多个光源13输出的光对发光强度的数据进行分析的给定程序进行存储。cpu104a通过对存储在存储器105a中的上述程序进行执行,从而对从被搬送至作为基准的等离子体处理装置10的腔室2a内的夹具lw的多个光源13输出的光进行测定,并对发光强度的数据进行分析。测定出的发光强度的数据作为基准数据被存储在存储器105a中。

pc400进行控制,从而以维持腔室2a(处理室)的减压环境不变的方式在作为基准的等离子体处理装置10的腔室2a与搬送室vtm之间搬送夹具lw。pc400将夹具lw搬送至对准装置ort1,并使夹具lw旋转至以凹口22作为基准所指定的方向。pc400将旋转的夹具lw放置在载置台st上。夹具lw在靠近腔室2a的窗口101a的位置处点亮多个光源13a。测定部103a经由窗口101a接收从多个光源13a输出的第一波长的光。cpu104a对接收到的第一波长的光的发光强度进行分析。

接着,pc400再次将夹具lw搬送至对准装置ort1,并使夹具lw旋转至以凹口22作为基准所指定的方向。pc400将旋转的夹具lw放置在载置台st上。夹具lw在靠近腔室2a的窗口101a的位置处点亮多个光源13b。测定部103a经由窗口101a接收从多个光源13b输出的第二波长的光。cpu104a对接收到的第二波长的光的发光强度进行分析。

接着,pc400再次将夹具lw搬送至对准装置ort1,并使夹具lw旋转至以凹口22作为基准所指定的方向。pc400将旋转的夹具lw放置在载置台st上。夹具lw在靠近腔室2a的窗口101a的位置处点亮多个光源13c。测定部103a经由窗口101a接收从多个光源13c输出的第三波长的光。cpu104a对接收到的第三波长的光的发光强度进行分析。

接着,pc400再次将夹具lw搬送至对准装置ort1,并使夹具lw旋转至以凹口22作为基准所指定的方向。pc400将旋转的夹具lw放置在载置台st上。夹具lw在靠近腔室2a的窗口101a的位置处点亮多个光源13d。测定部103a经由窗口101a接收从多个光源13d输出的第四波长的光。cpu104a对接收到的第四波长的光的发光强度进行分析。

需要说明的是,关于来自光源13a的第一波长的光、来自光源13d的第四波长的光、来自光源13c的第三波长的光、以及来自光源13b的第二波长的光,在具有第一波长<第四波长<第三波长<第二波长的关系的情况下,优选按顺时针进行测定。例如,测定部103a优选按照输出第一波长的光的光源13a→输出第四波长的光的光源13d→输出第三波长的光的光源13c→输出第二波长的光的光源13b的顺序对各波长的光进行测定。通过依次对相邻的光源13的光进行测定,能够减少在对准装置ort1中旋转夹具lw时的旋转量。

cpu104a对第一波长~第四波长的光的发光强度的数据进行合成,并且将合成的发光强度的数据作为基准数据存储在存储器105a中。

接着,参照图5对将发光强度的测定数据与基准数据进行比较以对测定数据进行校正的情况下的处理系统1a进行说明。图5是示出根据实施方式的处理系统1b的整体和包括半导体制造装置30b的处理系统1b内的各装置的硬件构成的一个示例的图。处理系统1b具有半导体制造装置30b和夹具lw。半导体制造装置30b包括腔室2b、发光分光分析装置100b、mc181、搬送装置va2、la2、以及对准装置ort2。

发光分光分析装置100b具有测定部103b、cpu104b以及存储器105b。测定部103b利用从搭载在夹具lw上的多个光源13输出的光对发光强度的数据进行测定。存储器105b对用于利用从夹具lw的多个光源13输出的光对发光强度的数据进行分析的给定程序进行存储。cpu104b通过对存储在存储器105a中的上述程序进行执行,从而对从被搬送至作为校准对象的等离子体处理装置10的腔室2b内的夹具lw的多个光源13输出的光进行测定,并对发光强度的数据进行分析。cpu104b将测定出的发光强度的数据与在存储器105a中所存储的基准数据进行比较。cpu104b基于比较的结果对测定数据进行校正。

mc181进行控制,从而以维持腔室2b(处理室)的减压环境不变的方式在作为校准对象的等离子体处理装置10的腔室2b与搬送室vtm之间搬送夹具lw。mc181将夹具lw搬送至对准装置ort2,并使夹具lw旋转至以凹口22作为基准所指定的方向。mc181将旋转的夹具lw放置在载置台st上。夹具lw在靠近腔室2b的窗口101b的位置处点亮多个光源13a。测定部103b经由窗口101b接收从多个光源13a输出的第一波长的光。cpu104b对接收到的第一波长的光的发光强度进行分析。

接着,mc181再次将夹具lw搬送至对准装置ort2,并使夹具lw旋转至以凹口22作为基准所指定的方向。mc181将旋转的夹具lw放置在载置台st上。夹具lw在靠近腔室2b的窗口101b的位置处点亮多个光源13b。测定部103b经由窗口101b接收从多个光源13b输出的第二波长的光。cpu104b对接收到的第二波长的光的发光强度进行分析。

接着,mc181再次将夹具lw搬送至对准装置ort2,并使夹具lw旋转至以凹口22作为基准所指定的方向。mc181将旋转的夹具lw放置在载置台st上。夹具lw在靠近腔室2b的窗口101b的位置处点亮多个光源13c。测定部103b经由窗口101b接收从多个光源13c输出的第三波长的光。cpu104b对接收到的第三波长的光的发光强度进行分析。

接着,mc181再次将夹具lw搬送至对准装置ort2,并使夹具lw旋转至以凹口22作为基准所指定的方向。mc181将旋转的夹具lw放置在载置台st上。夹具lw在靠近腔室2b的窗口101b的位置处点亮多个光源13d。测定部103b经由窗口101b接收从多个光源13d输出的第四波长的光。cpu104b对接收到的第四波长的光的发光强度进行分析。

cpu104b对第一波长~第四波长的光的发光强度的数据进行合成,并且将合成的发光强度的数据作为测定数据,以与在存储器105a中所存储的基准数据进行比较。

cpu104b根据比较的结果,对合成的发光强度的测定数据进行校正。换言之,cpu104b对合成的发光强度的测定数据与基准数据之间的差值进行计算,并且以使得测定数据显示出与基准数据相同的波形的方式,对合成的发光强度的测定数据进行校正。

服务器从发光分光分析装置100b取得所校正的发光强度的数据(以下称为“校正数据”)并进行积累。由此,能够基于所积累的校正数据的日志数据对等离子体处理装置10的状态和设备差异进行解析。服务器可以是与用于对多个半导体制造装置30进行控制的多个mc181连接并从多个mc181收集校正数据的主计算机(hostcomputer)。

[处理系统的动作]

接着,参照图6对根据实施方式的获得基准数据的情况下的处理系统1a的动作的一个示例进行说明。图6是示出根据实施方式的处理系统1a的动作的一个示例的图。图6的左侧的线示出了夹具lw的处理。图6的中央的线示出了pc400的处理。图6的右侧的线示出了发光分光分析装置100a的处理。

当本处理开始时,pc400利用搬送装置va1、la1将夹具lw搬送至对准装置ort1(步骤s31、s41)。接着,pc400在对准装置ort1内使夹具lw旋转至预定的旋转方向(步骤s32、s42)。接着,pc400利用搬送装置va1、la1将夹具lw搬送至作为基准的等离子体处理装置10的腔室2a(步骤s33、s43)。

接着,pc400通过搬送装置va1的拾取器的动作将夹具lw放置在腔室2a内的载置台st上(步骤s44)。在此时刻,pc400向发光分光分析装置100a发送测定开始信号(步骤s45)。发光分光分析装置100a接收测定开始信号(步骤s51)。

在进行步骤s44的处理的时刻,夹具lw对其自身被放置的情况进行检测(步骤s34)。夹具lw利用温度传感器14或加速度传感器17对夹具lw被放置在载置台st上的情况进行检测。加速度传感器17对夹具lw的倾斜和升降动作进行检测。温度传感器对载置台st的温度进行检测。夹具lw通过对夹具lw的倾斜、升降动作和/或温度进行检测,来确定其是否被放置在载置台st上。夹具lw在检测到自身被放置的情况的时刻点亮led的光源13a(步骤s35)。发光分光分析装置100a开始led光的受光(步骤s52)。

自点亮光源13a起经过预定时间之后(步骤s36),夹具lw熄灭led的光源13a(步骤s37)。自点亮光源13a起经过预定时间之后(步骤s53),发光分光分析装置100a停止led光的受光(步骤s54)。发光分光分析装置100a将对象的波长范围(例如为第一波长)的发光分光分析的结果、该发光强度的数据存储在存储器105a中(步骤s56)。由此,在存储器105a中存储第一波长的发光强度的数据。

发光分光分析装置100a在步骤s54中停止led光的受光之后,向pc400发送测定停止信号(步骤s55)。当pc400接收到测定停止信号时(步骤s46),pc400通过搬送装置va1的拾取器的动作将夹具lw从腔室2a中取出(步骤s47)。由此,将夹具lw从腔室2a中取出(步骤s38)。

pc400重复步骤s41~s47的处理,夹具lw重复步骤s31~s38的处理,并且发光分光分析装置100a重复步骤s51~s56的处理。由此,发光分光分析装置100a对从光源13b→光源13c→光源13d输出的光进行测定,并依次进行分光分析。发光分光分析装置100a将对象的波长范围(例如为第二波长、第三波长、第四波长)的发光分光分析的结果、该些波长的发光强度的数据存储在存储器105a中(步骤s56)。由此,在存储器105a中,将第二波长、第三波长、第四波长的发光强度的数据与第一波长的发光强度的数据一起存储。

pc400将步骤s41~s47的处理重复预定次数(在本说明书中为4次)之后,结束本处理。夹具lw将步骤s31~s38的处理重复预定次数(在本说明书中为4次)之后,结束本处理。发光分光分析装置100a将步骤s51~s56的处理重复预定次数(在本说明书中为4次)之后,对所保存的发光强度的数据进行合成(步骤s57)。

接着,发光分光分析装置100a将合成的发光强度的测定数据作为基准数据保存在存储器105a中(步骤s58),并结束本处理。

图7是示出根据实施方式的基准数据的一个示例的图。图7示出了作为根据实施方式的发光强度的基准数据a的一个示例的、在不同的波长处具有4个峰值的发光强度的数据。

需要说明的是,步骤s36的预定时间与步骤s53的预定时间相对应。也可以进行以下处理,来代替步骤s36和步骤s53的处理。pc400通过搬送装置va1的拾取器的动作来判定夹具lw是否从载置台st上离开。在判定夹具lw从载置台st上离开的情况下,pc400向夹具lw和发光分光分析装置100a发送测定停止信号。夹具lw响应于测定停止信号的接收而熄灭led的光源13a。发光分光分析装置100a响应于测定停止信号的接收而停止led光的受光。夹具lw可以利用温度传感器14或加速度传感器17对夹具lw从载置台st上离开的情况进行检测。

另外,根据实施方式的夹具lw和pc400和发光分光分析装置100a可以进行无线通信,以执行图6的各处理。

[发光分光分析装置的动作]

接着,参照图8对根据实施方式的发光分光分析装置100a的动作的一个示例进行说明。图8是示出根据实施方式的发光分光分析装置100a的动作的一个示例的图。

当本处理开始时,发光分光分析装置100a接收从pc400发送的测定开始信号(参见图6的步骤s45)(步骤s21)。接着,发光分光分析装置100a启动计时器(步骤s22)。接着,发光分光分析装置100a判定是否经由腔室2a的窗口101a检测到发光(步骤s23)。在判定未检测到发光的情况下,发光分光分析装置100a通过由计时器计数的时间来判定是否经过了设定时间(步骤s24)。如果发光分光分析装置100a判定未经过设定时间,则返回步骤s23,并判定是否检测到发光。如果发光分光分析装置100a在经过设定时间之前检测到发光,则对对象的波长范围的发光进行分析(步骤s25),并结束处理。另一方面,如果未检测到发光而经过了设定时间,则发光分光分析装置100a输出错误(步骤s26),并结束处理。需要说明的是,分析结果的发光强度数据作为基准数据保存在存储器105a中(参见图6的步骤s56)。

[处理系统的动作]

接着,参照图9对根据实施方式的将基准数据与测定数据进行比较以对测定数据进行校正的情况下的处理系统1b的动作的一个示例进行说明。图9是示出根据实施方式的处理系统1b的动作的一个示例的图。图9的左侧的线示出了夹具lw的处理。图9的中央的线示出了mc181的处理。图9的右侧的线示出了发光分光分析装置100b的处理。由于图9的夹具lw的动作与图6的夹具lw的动作相同,因此赋予了相同的步骤编号。由于图9的mc181的动作与图6的pc400的动作相同,因此赋予了相同的步骤编号。图9的发光分光分析装置100b的动作与图6的发光分光分析装置100a的动作大致相同,对于相同的处理赋予了相同的步骤编号。第一个不同点在于,在图9的处理系统1b中,发光分光分析装置100b执行步骤s59的处理,而在图6的处理系统1a中,发光分光分析装置100a执行步骤s58的处理。第二个不同点在于,关于在步骤s33和步骤s44中搬送有夹具lw的腔室2,在图9中是作为校准对象的等离子体处理装置10的腔室2b,而在图6中是作为基准的等离子体处理装置10的腔室2a。关于除了上述不同点以外的相同处理,大体上省略其说明。

当本处理开始时,mc181重复步骤s41~s47的处理,夹具lw重复步骤s31~s38的处理,并且发光分光分析装置100b重复步骤s51~s56的处理。发光分光分析装置100b对从光源13a→光源13b→光源13c→光源13d输出的光依次进行测定,依次进行分光分析,并将分析结果的发光强度数据保存在存储器105b中。由此,在存储器105b中,存储校准对象的等离子体处理装置10的腔室2b内的、第一波长、第二波长、第三波长、第四波长的发光强度的测定数据。

mc181将步骤s41~s47的处理重复预定次数(在本说明书中为4次)之后,结束本处理。夹具lw将步骤s31~s38的处理重复预定次数(在本说明书中为4次)之后,结束本处理。发光分光分析装置100b将步骤s51~s56的处理重复预定次数(在本说明书中为4次)之后,对所保存的第一波长~第四波长的发光强度的数据进行合成(步骤s57)。

接着,发光分光分析装置100b将合成的第一波长~第四波长的发光强度的数据作为测定数据与基准数据进行对照,以使测定数据与基准数据一致的方式进行校正(步骤s59),并结束本处理。图7的虚线是示出根据实施方式的测定数据b的一个示例的图。发光分光分析装置100b计算基准数据a与测定数据b之间的差值,并以使测定数据b变成与基准数据a相同的波形的方式对测定数据b进行校正。由此,通过对测定数据b的峰值位置和发光强度进行校正,能够将测定数据b校正为与基准数据a相同的波形。

需要说明的是,根据实施方式的夹具lw和mc181和发光分光分析装置100b可以进行无线通信,以执行图9的各处理。

[发光分光分析装置的动作]

图8的发光分光分析装置100a的动作与图6的pc400的动作联动地执行。同样地,发光分光分析装置100b的动作与图9的mc181的动作联动地执行。需要说明的是,由于发光分光分析装置100b的动作与图8所示的发光分光分析装置100a的动作相同,因此在此省略其说明。

由于led的光源13存在个体差异,因此需要对基准数据预先进行测定,并将其存储在存储器105a中。基准数据可以由夹具制造工厂等夹具制造商方的信息处理装置创建,但是不限于此。基准数据可以由半导体制造装置30a的制造商方的信息处理装置创建,也可以由半导体制造装置30a的出货目的地的工厂等用户方的信息处理装置创建。另外,关于基准数据,可以针对每个夹具lw创建单独的基准数据,也可以针对多个夹具lw创建共同的基准数据。

如上所述,通过根据实施方式以及变形例的处理系统1,发光分光分析装置100对合成的发光强度的测定数据与基准数据之间的差值进行计算,并以使测定数据显示出与基准数据相同的波形的方式对测定数据的峰值和发光强度进行校正。由此,能够结合考虑等离子体处理装置10的设备差异来进行epd等工艺监视和控制。

换言之,通过将发光强度的测定数据校正为与基准数据相同的波形,从而在接收到相同波长的光时无论何时从腔室2接收到led光,均能够显示出相同发光强度的测定数据。由此,能够结合考虑等离子体处理装置10的设备差异来进行epd等工艺监视和控制。

另外,由此,能够基于发光强度的测定数据来检测等离子体处理装置10的设备差异。换言之,能够根据发光强度的测定数据与基准数据之间的差值来掌握等离子体处理装置10的设备差异,并且能够在知晓等离子体处理装置10的设备差异的基础上进行工艺监视等运作。

上述的测定数据的校正可以在出货时进行,或者可以在伴随着基板处理而因反应产物的附着等使得窗口101变得模糊不清的时刻进行,或者可以按照每个恒定期间进行,或者可以针对每个测定数据进行。

上述的各部分的动作不限于此。例如mc181的动作可以由ec180进行,或者可以由mc181和ec180协作进行。pc400的动作可以由mc181进行,或者可以由ec180进行,或者可以由mc181和ec180协作进行。

pc400和发光分光分析装置100a是“以将夹具lw布置在作为基准的装置中,并且利用从多个光源13输出的光对发光强度的数据进行测定并将其作为基准数据的方式进行控制”的第一信息处理装置的一个示例。mc181和发光分光分析装置100b是“以将夹具lw布置在作为校准对象的装置中,并且利用从多个光源输出的光对发光强度的数据进行测定的方式进行控制”的第二信息处理装置的一个示例。第二信息处理装置以取得基准数据,将测定的发光强度的数据与基准数据进行对照,并根据对照结果对测定的发光强度的数据(测定数据)进行校正的方式进行控制。

第一信息处理装置和第二信息处理装置可以是相同的信息处理装置,也可以是不同的信息处理装置。例如,mc181和发光分光分析装置100b可以实现第一信息处理装置和第二信息处理装置的功能。ec180和发光分光分析装置100b可以实现第一信息处理装置和第二信息处理装置的功能。ec180、mc181以及发光分光分析装置100b可以进行协作以实现第一信息处理装置和第二信息处理装置的功能。

可以在从用于对等离子体处理装置10进行控制的ec180接收到用于通知基板处理结束的信号的时刻,进行用于将夹具lw搬送到腔室内的指示。

设置在夹具lw上的温度传感器14a~14d分别与各光源13a~13d相邻地布置。各光源13a~13d的发光使得对应的温度传感器14a~14d的温度升高。可以在测定的温度为预定的阈值以上的情况下,判定多个光源中的至少一者存在不良,并且停止多个光源的发光。

另外,由发光分光分析装置100(100a,100b)进行的分析不限于epd,可以用于装置诊断。作为装置诊断的一个示例,例如,可以基于发光强度的测定数据与基准数据之间的差值或校正后的发光强度的测定数据来判定等离子体的状态是否正常。例如,该装置诊断可以在对等离子体处理装置10进行维护之后或在对等离子体处理装置10内的部件进行更换之后进行。

图10是示出利用根据实施方式及变形例的处理系统1所进行的装置诊断的一个示例的图。利用放置在用于生成氦气的等离子体的等离子体处理装置10上的夹具lw来点亮光源13。然后,发光分光分析装置100对氦气的等离子体进行分光分析,得到图10(a)所示的发光强度的数据。在用于放大示出大约250nm~330nm范围内的波长的发光强度的图10(b)中,实线为基准数据,虚线为校正后的测定数据。由此,在基准数据和测定数据中均出现波长为295nm的he(氦)的峰值。然而,在309nm的波长处,相对于基准数据,在测定数据中出现了oh的微小的峰值。根据该结果,处理系统1能够分析出该oh的微小的峰值是由腔室2a内的不稳定因素引起的。这样一来,能够根据基准数据与测定数据之间的差值,来发现等离子体在近似的理想光源下不会出现的微小峰值,并进行分析。这样一来,由于能够发现对于多个等离子体处理装置10之间的设备差异的分析非常重要的峰值的存在,并能够根据校正后的发光强度数据对其进行分析,因此能够提取出其峰值点,并对该峰值点处的测定数据进行校正。

如上所述,根据实施方式的夹具lw,能够提高发光强度的分析的精确度。另外,通过将发光强度的测定数据校正为与基准数据相同的波形,能够结合考虑等离子体处理装置10的设备差异来进行epd等工艺监视和控制。另外,由此,能够基于发光强度的测定数据来检测出等离子体处理装置10的设备差异,并且能够在知晓等离子体处理装置10的设备差异的基础上进行工艺监视等运作。

[夹具lw的其他示例]

参照图11对根据实施方式的夹具lw的另一个示例进行说明。图11是示出根据实施方式的夹具lw的另一个示例的剖面示意图。由于与图1所示的夹具lw的不同之处在于光源13的数量和布置,并且其他结构相同,因此针对其他结构省略其说明。

图11所示的夹具lw的光源13a~13l布置在基座11上的控制基板12上。光源13a~光源13l发射各自不同的波长(即,不同的颜色)的光。光源13a由发射相同波长的光的3个led构成,并且并排布置。同样地,光源13b~光源13l分别由发射相同波长的光的3个led构成,并且并排布置。光源13a~13l可以是oled而非led。

通过分别将发射相同波长的光的光源13a~13l每3个一组并排布置,从而增大了各波长的光量,由此,能够使安装在校准对象装置或基准装置的窗口上的发光分光分析装置100易于经由窗口对各波长的光进行接收。光源13a、光源13b、以及光源13c彼此分开布置。另外,在隔着电池19相邻位置处,光源13d、光源13e、以及光源13f彼此分开布置。另外,在隔着电池19相邻位置处,光源13g、光源13h、以及光源13i彼此分开布置。另外,在隔着电池19相邻位置处,光源13j、光源13k、以及光源13l彼此分开布置。由此,作为输出相同波长的光的每3个一组的光源,布置有输出12种不同波长的光的36个(=12×3)个光源13。

光源13a~13l优选沿着基座11的最外周布置。由此,发光分光分析装置100更易于对从光源13a~13l输出的光进行接收。但是,多个光源13a~13l只要布置在控制基板12上,则对其布置并无特别限制。

另外,关于相同波长的3个光源13a的测定顺序,优选按照中央的光源、两端的光源中的一者、两端的光源中的另一者的顺序进行测定。但是,可以按照一端的光源、另一端的光源、中央的光源的顺序点亮光并进行测定,也可以按照一端的光源、中央的光源、另一端的光源的顺序点亮光并进行测定。关于相同波长的3个光源13b~13i的测定顺序也同样。

应当认为,根据本次公开的实施方式的夹具、处理系统及处理方法在所有方面均是示例性的,而非限制性的。在不脱离所附的权利要求书及其主旨的情况下,可以对上述实施方式以各种方式进行变形及改进。对于上述多个实施方式所记载的内容,在不产生矛盾的情况下也可以采用其他结构,并且在不产生矛盾的情况下可以进行组合。

本公开的等离子体处理装置可以应用于原子层沉积(ald:atomiclayerdeposition)装置、电容耦合等离子体(ccp:capacitivelycoupledplasma)、电感耦合等离子体(icp:inductivelycoupledplasma)、径向线缝隙天线(rlsa:radiallineslotantenna)、电子回旋共振等离子体(ecr:electroncyclotronresonanceplasma)、以及螺旋波等离子体(hwp:heliconwaveplasma)中的任意类型的装置。

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