JP7366952B2 - Inspection method for plasma processing equipment - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、プラズマ処理装置の検査方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to a method for inspecting a plasma processing apparatus.
プラズマを利用したドライプロセスは、例えば、微細構造体を製造する際に活用されている。例えば、半導体装置、フラットパネルディスプレイ、フォトマスクなどの製造においては、エッチング処理、アッシング処理、ダメージの除去などの各種のプラズマ処理が行われている。 A dry process using plasma is used, for example, when manufacturing microstructures. For example, in the manufacture of semiconductor devices, flat panel displays, photomasks, and the like, various plasma treatments such as etching treatment, ashing treatment, and damage removal are performed.
この様なプラズマ処理を行うプラズマ処理装置には、例えば、処理物にプラズマ処理を施すプロセスチャンバ、ゲートバルブを介して、プロセスチャンバと接続されたトランスファチャンバ、トランスファチャンバの内部に設けられ、プロセスチャンバとの間で、処理物を搬送する搬送ロボットなどが設けられている。また、トランスファチャンバ内を減圧雰囲気に維持するために、ゲートバルブを介してトランスファチャンバと接続されたロードロックチャンバが設けられる場合もある。 A plasma processing apparatus that performs such plasma processing includes, for example, a process chamber that performs plasma processing on a processed object, a transfer chamber that is connected to the process chamber via a gate valve, and a process chamber that is installed inside the transfer chamber. A transport robot or the like is installed to transport the processed material between the two. Further, in order to maintain a reduced pressure atmosphere inside the transfer chamber, a load lock chamber may be provided which is connected to the transfer chamber via a gate valve.
前述のプラズマ処理装置では、プロセスチャンバ内においてプラズマ処理を行う。プラズマ処理を繰り返し行っていると、プラズマ処理によって生成された反応生成物に由来するパーティクルが発生するおそれがある。発生したパーティクルが処理物の表面に落下して処理物の表面に付着すると、歩留まりの低下を招く。 In the plasma processing apparatus described above, plasma processing is performed within a process chamber. When plasma treatment is repeatedly performed, particles may be generated due to reaction products generated by the plasma treatment. If the generated particles fall and adhere to the surface of the object to be processed, the yield will decrease.
また、パーティクルは、プロセスチャンバ内だけで発生するとは限らない。例えば、トランスファチャンバ内の搬送ロボットの動作によって発生したり、外部空間から処理物をロードロックチャンバ内に搬入する際に混入したり、チャンバ同士を接続するゲートバルブの開閉動作によって発生したりもする。 Furthermore, particles are not necessarily generated only within the process chamber. For example, it may be generated by the operation of a transfer robot in a transfer chamber, it may be mixed in when processing objects are brought into a load lock chamber from an external space, or it may be generated by the opening and closing operations of gate valves that connect chambers. .
したがって、処理物を処理する前にパーティクルが発生していないかを確認してから処理を開始する必要がある。あるいは、パーティクルに起因する不良の発生が判明した場合、パーティクルがどのチャンバ内で発生しているかを突き止める必要がある。
そこで、処理室内の状態の検査を,製品用ウェーハとは異なる検査用ウェーハを検査対象の処理室に搬送して処理を施し,この検査用ウェーハ上のパーティクルを測定することによって,処理室内の状態を検査する方法が知られている(例えば、特許文献1を参照)。
Therefore, before processing the object, it is necessary to check whether particles are generated or not before starting the processing. Alternatively, if it is found that a defect is caused by particles, it is necessary to find out in which chamber the particles are generated.
Therefore, the condition inside the processing chamber can be inspected by transporting a test wafer, which is different from the product wafer, to the processing chamber to be inspected, and measuring the particles on this test wafer. A method for testing is known (for example, see Patent Document 1).
ところが、チャンバ内の状態を検査する際に、検査用ウェーハ上のパーティクルの測定が正確に行えない場合があった。
そこで、チャンバ内の状態を検査する際に、検査用ウェーハ上のパーティクルの測定を正確に行うことができる技術の開発が望まれていた。
However, when inspecting the state inside the chamber, particles on the inspection wafer may not be accurately measured.
Therefore, it has been desired to develop a technique that can accurately measure particles on a wafer for inspection when inspecting the state inside the chamber.
本発明が解決しようとする課題は、チャンバ内の状態を検査する際に、検査用ウェーハ上のパーティクルの測定を正確に行うことができるプラズマ処理装置の検査方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a method for inspecting a plasma processing apparatus that can accurately measure particles on a wafer for inspection when inspecting the state inside a chamber.
実施形態に係るプラズマ処理装置の検査方法は、
大気圧よりも減圧された雰囲気を維持し、処理物を内部に載置可能な第1のチャンバと、
前記第1のチャンバの内部を所定の圧力まで減圧可能な第1の排気部と、
前記第1のチャンバの内部にプラズマを発生可能なプラズマ発生部と、
前記第1のチャンバの内部であって、前記プラズマを発生させる領域に、プロセスガスを供給可能な第1のガス供給部と、
ゲートバルブを介して、前記第1のチャンバと接続され、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な第2のチャンバと、
前記第2のチャンバの内部に設けられ、前記第1のチャンバとの間で、前記処理物を搬送可能な搬送部と、
前記第2のチャンバの内部を所定の圧力まで減圧可能な第2の排気部と、
前記第2のチャンバの内部に、ガスを供給可能な第2のガス供給部と、
前記搬送部、前記第2の排気部、および前記第2のガス供給部を制御可能なコントローラと、
を備えたプラズマ処理装置の検査方法において、
前記第2のチャンバから前記第1のチャンバへ前記搬送部によって検査用ウェーハの搬送を行う際には、前記第2の排気部を制御して、前記第2のチャンバの内部の圧力が、前記第1のチャンバの内部の圧力と略同等となるようにする工程と、
前記搬送部による前記第1のチャンバへの前記検査用ウェーハの搬送が終了した際には、前記第2のガス供給部を制御して、前記第2のチャンバの内部に前記ガスを供給する工程と、
前記検査用ウェーハが搬入された前記第1のチャンバ内でプラズマ処理を行う工程と、前記第1のチャンバから前記第2のチャンバへ前記搬送部によって検査用ウェーハの搬送を行う際には、前記第2の排気部を制御して、前記第2のチャンバの内部の圧力が、前記第1のチャンバの内部の圧力と略同等となるようにする工程と、
前記搬送部による前記第2のチャンバへの前記検査用ウェーハの搬送が終了した際には、前記第2のガス供給部を制御して、前記第2のチャンバの内部に前記ガスを供給する工程と、
前記第2のチャンバから搬出された前記検査用ウェーハに付着したパーティクルを測定する工程と、
を含む第1のパーティクル測定工程を有する。
The plasma processing apparatus inspection method according to the embodiment includes:
a first chamber that maintains an atmosphere lower than atmospheric pressure and in which a processing object can be placed;
a first exhaust part that can reduce the pressure inside the first chamber to a predetermined pressure;
a plasma generating section capable of generating plasma inside the first chamber ;
a first gas supply unit that is inside the first chamber and can supply a process gas to a region where the plasma is generated;
a second chamber connected to the first chamber via a gate valve and capable of maintaining an atmosphere lower than atmospheric pressure;
a transport unit provided inside the second chamber and capable of transporting the processed material between the first chamber and the first chamber;
a second exhaust part that can reduce the pressure inside the second chamber to a predetermined pressure;
a second gas supply unit capable of supplying gas into the second chamber;
a controller capable of controlling the transport section, the second exhaust section, and the second gas supply section;
In an inspection method for a plasma processing apparatus equipped with
When the wafer for inspection is transferred from the second chamber to the first chamber by the transfer section, the second exhaust section is controlled so that the internal pressure of the second chamber is equal to the pressure within the second chamber. A step of making the pressure approximately equal to the pressure inside the first chamber;
When the transport unit finishes transporting the inspection wafer to the first chamber, controlling the second gas supply unit to supply the gas into the second chamber. and,
The step of performing plasma processing in the first chamber into which the test wafer has been carried, and the step of transporting the test wafer from the first chamber to the second chamber by the transport section, controlling a second exhaust section so that the pressure inside the second chamber is approximately equal to the pressure inside the first chamber;
When the transfer of the inspection wafer to the second chamber by the transfer unit is completed, controlling the second gas supply unit to supply the gas into the second chamber. and,
measuring particles attached to the test wafer carried out from the second chamber;
The first particle measurement step includes:
本発明の実施形態によれば、チャンバ内の状態を検査する際に、検査用ウェーハ上のパーティクルの測定を正確に行うことができるプラズマ処理装置の検査方法が提供される。 According to an embodiment of the present invention, a method for inspecting a plasma processing apparatus is provided, which allows particles on a wafer for inspection to be accurately measured when inspecting a state inside a chamber.
図1は、本実施の形態に係るプラズマ処理装置1を例示するためのレイアウト図である。
プラズマ処理装置1の各部の詳細については、後述する。
まず、本発明者らは、プラズマ処理装置1を用いた実験により、以下のことを突き止めた。
すなわち、本発明者らは、前述のプラズマ処理装置1の内部におけるパーティクルの有無を確認した。より具体的には、本発明者らは、ロードロック部5、処理部6および受け渡し部7の各内部のパーティクルを検査用ウェーハ100aを用いて測定した。
FIG. 1 is a layout diagram illustrating a
Details of each part of the
First, the present inventors discovered the following through an experiment using the
That is, the present inventors confirmed the presence or absence of particles inside the
すると、受け渡し部7の内部にて検査用ウェーハ100aに付着したパーティクルの数が処理部6の内部にて検査用ウェーハ100aに付着したパーティクルの数よりも多い場合があった。通常、処理部6で付着するパーティクルの数が多くなる。処理部6の内部のパーティクルを測定する場合、検査用ウェーハ100aは、受け渡し部7の内部を通過する必要がある。つまり、受け渡し部7の内部においてパーティクルが発生していた場合、処理部6の内部のパーティクルを測定するのに用いた検査用ウェーハ100aにもパーティクルが付着するはずである。
Then, the number of particles attached to the inspection wafer 100a inside the
そこで、本発明者らは、受け渡し部7の内部のパーティクルの測定を更に複数回行った。すると、検査用ウェーハ100aに付着するパーティクルの数が処理部6よりも増加する場合と、増加しない場合があり、パーティクルの測定が正確に行えない場合があることを突き止めた。
Therefore, the present inventors further measured the particles inside the
本発明者は、付着したパーティクルの数が増加した検査用ウェーハ100aについて鋭意調査した。すると、検査用ウェーハ100aの表面にウォーターマークが形成されていることを突き止めた。つまり、ウォーターマークがパーティクルとして認識され、カウントされてしまっていた。パーティクルがどこで発生しているかを突き止める際に、ウォーターマークがパーティクルと誤認されると、パーティクルが発生している箇所を正確に特定することができない。あるいは、メンテナンス不要の箇所のメンテナンスを実行して、装置の生産性を低下させてしまうおそれがある。
The present inventor conducted extensive research on the
そこで、本発明者らは、ウォーターマークの成分について調査を行った。すると、ウォーターマークの成分は、主にC16H30O4であることを突き止めた。このC16H30O4について、鋭意調査を行ったところ、ロードロック部5、処理部6および受け渡し部7の各内部にガスが流入するのを防ぐために用いられるシール部材の成分であることが判明した。
Therefore, the present inventors investigated the components of watermarks. As a result, it was determined that the main component of the watermark was C 16 H 30 O 4 . After extensive investigation into this C 16 H 30 O 4 , we found that it is a component of a sealing member used to prevent gas from flowing into the
図2は、C16H30O4の蒸気圧曲線である。
C16H30O4は、Oリングなどのシール部材に多く含まれる成分である。
また、図2中の点B1、B2は測定値であり、図2中の点線は、点B1、B2に基づく近似曲線である。
FIG. 2 is a vapor pressure curve of C 16 H 30 O 4 .
C 16 H 30 O 4 is a component often contained in seal members such as O-rings.
Moreover, points B1 and B2 in FIG. 2 are measured values, and a dotted line in FIG. 2 is an approximate curve based on points B1 and B2.
蒸気圧曲線の下側の領域では、C16H30O4の成分が蒸発し易くなり。蒸気圧曲線の上側の領域では、C16H30O4の成分が蒸発し難くなる。例えば、受け渡し部7の内部の温度が50℃とすると、受け渡し部7の内部における圧力の値が図2の蒸気圧曲線と50℃の目盛り線とが交差する圧力の値よりも低い値である場合、C16H30O4の成分が蒸発し易くなる。反対に、受け渡し部7の内部における圧力の値が図2の蒸気圧曲線と受け渡し部7の内部の温度の目盛り線とが交差する圧力の値よりも高い値である場合、C16H30O4の成分が蒸発し難くなる。
In the region below the vapor pressure curve, the C 16 H 30 O 4 component evaporates easily. In the upper region of the vapor pressure curve, the C 16 H 30 O 4 component becomes difficult to evaporate. For example, if the temperature inside the
つまり、受け渡し部7のパーティクル測定を行う場合、受け渡し部7の内部の圧力を、蒸気圧曲線の上側の領域となるようにすれば、シール部材の成分の放出を抑制することができる。
That is, when measuring particles in the
ところで、処理部6の内部は、プラズマに曝されるため、処理部6は、80℃から100℃程度まで加熱される場合がある。上記のような場合、受け渡し部7は、処理部6と接続されているため、受け渡し部7の温度も50℃~70℃程度まで上昇する。
By the way, since the inside of the
図2の蒸気圧曲線によれば、処理部6の内部に処理物100が搬送された後に、受け渡し部7の内部の圧力を、5×10-3Pa以上とすれば、受け渡し部7の温度が50℃程度となったとしても、C16H30O4の成分が蒸発するのを抑制することができる。
According to the vapor pressure curve in FIG. 2, if the pressure inside the
ただし、プラズマ処理の種類や処理条件などによっては、受け渡し部7の温度がさらに高くなることが生じ得る。
本発明者らは検討の結果、受け渡し部7の内部の圧力を、1×10-1Pa以上とすれば、プラズマ処理の種類や処理条件などが変わったとしても、C16H30O4の成分の蒸発をほぼ無くすことができるとの第1の知見を得た。
However, depending on the type of plasma processing, processing conditions, etc., the temperature of the
As a result of studies, the present inventors found that if the pressure inside the
ところで、処理部6で使用されるシール部材は、受け渡し部7で使用されるシール部材と同じである。また、処理部6の内部の圧力は、プラズマ処理を実施する以外の間、シール部材の成分が蒸発を生じ得る圧力に維持される。したがって、シール部材の成分が蒸発して、処理部6の内部に放出され、処理物100に付着するおそれがある。しかし、発明者が鋭意調査したところ、処理部6の内部で汚染物(蒸発したシール部材の成分)が付着する確率よりも、受け渡し部7の内部で汚染物が付着する確率の方が高かった。
By the way, the seal member used in the
本発明者らは検討の結果、処理部6の内部には、プラズマ処理を実施するためにプロセスガスが導入されるため、汚染物(蒸発したシール部材の成分)が、プロセスガスと共に処理部6の内部から排出されているためと考察した。つまり、受け渡し部7の内部の圧力をシール部材の成分が蒸発し得る圧力以下としても、受け渡し部7の内部にガスを導入することで、汚染物(蒸発したシール部材の成分)が処理物100へ付着することを抑制できるという第2の知見を得た。
As a result of studies, the present inventors found that since a process gas is introduced into the
本来ならば、前述の通り、搬送中も受け渡し部7の内部の圧力が蒸気圧曲線の上側の領域に含まれる圧力となっていた方がシール部材の成分の放出を抑制するためには好ましい。しかし、処理部6にて処理物100にプラズマ処理を行う場合、残留ガスの影響を取り除くため、処理部6内部の圧力が1×10-3Pa~5×10-3Paの間の圧力となってからプロセスガスを導入している。処理物100を処理部6に搬送する際に、受け渡し部7の内部の圧力が蒸気圧曲線の上側の領域に含まれる圧力(例えば、1×10-1Pa)となっていた場合、受け渡し部7から処理部6へとガスが流入し、処理部6の圧力が受け渡し部7の内部の圧力と同程度まで上昇してしまう。
Originally, as described above, it is preferable for the pressure inside the
処理部6の圧力が蒸気圧曲線の上側の領域に含まれる圧力と同程度まで上昇してしまうと、圧力が規定の値まで下がるのを待つ時間が長くなり、処理部6の処理時間が長くなる。また、受け渡し部7の内部の圧力と処理部6の内部の圧力との差圧で、処理部6の内部でパーティクルが舞い上がるおそれもある。そのため、受け渡し部7と処理部6との間で処理物100の受け渡しを行う際には、受け渡し部7の圧力を一時的に蒸気圧曲線の下側の領域に含まれる圧力とする。
If the pressure in the
本発明者らは、前述の第1の知見および第2の知見から、処理物100の搬送の前後に、受け渡し部7の内部の圧力を、蒸気圧曲線の上側の領域となるようにすれば、シール部材の成分の放出を抑制しつつ、汚染物(蒸発したシール部材の成分)が処理物100へ付着することを抑制できることを見出した。
Based on the above-mentioned first and second findings, the present inventors have determined that if the pressure inside the
プラズマ処理装置1の検査を行う場合、処理物100をプラズマ処理装置1で実際に処理するのと同じ条件で検査を行った方が好ましい。本発明者らは、第1の知見および第2の知見からパーティクルの測定を正確に行う検査方法を見出し、本発明を完成するに至った。
When inspecting the
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。 Embodiments of the present invention will be illustrated below with reference to the drawings. Note that in each drawing, similar components are denoted by the same reference numerals, and detailed explanations are omitted as appropriate.
図1は、本実施の形態に係るプラズマ処理装置1を例示するためのレイアウト図である。 図1に示すように、プラズマ処理装置1は、例えば、コントローラ2、収納部3、搬送部4、ロードロック部5、処理部6、および受け渡し部7を有する。
FIG. 1 is a layout diagram illustrating a
コントローラ2は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などの演算部と、メモリなどの記憶部とを有する。コントローラ2は、例えば、コンピュータなどである。コントローラ2は、例えば、記憶部に格納されている制御プログラムに基づいて、プラズマ処理装置1に設けられた各要素の動作を制御する。
The
収納部3は、例えば、処理物100を積層状(多段状)に収納する。収納部3は、例えば、いわゆるポッドや、正面開口式キャリアであるFOUP(Front-Opening Unified Pod)などである。ただし、収納部3は、例示をしたものに限定されるわけではなく、処理物100を収納することができるものであればよい。収納部3は、少なくとも1つ設けることができる。
The storage unit 3 stores, for example, the processed
搬送部4は、収納部3と、ロードロック部5との間に設けられている。搬送部4は、収納部3とロードロック部5との間における処理物100の搬送と受け渡しを行う。この場合、搬送部4は、プラズマ処理を施す際の圧力よりも高い圧力(例えば、大気圧)の環境において、処理物100の搬送と受け渡しを行う。搬送部4は、例えば、処理物100を保持するアームを有する搬送ロボットである。
The
ロードロック部5は、搬送部4と受け渡し部7との間に設けられている。ロードロック部5は、雰囲気の圧力が異なる、搬送部4と受け渡し部7との間で、処理物100の受け渡しを行う。そのため、ロードロック部5は、チャンバ51、排気部52、および、ガス供給部53を有する。
The
チャンバ51は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な気密構造を有している。チャンバ51の側壁には、処理物100の搬入と搬出を行うための開口が設けられている。また、開口を開閉するゲートバルブ51aが設けられている。チャンバ51は、ゲートバルブ51aを介して、受け渡し部7のチャンバ71(第2のチャンバの一例に相当する)に接続されている。
The
排気部52は、チャンバ51の内部を排気して、チャンバ51の内部の圧力が、受け渡し部7のチャンバ71の内部の圧力と到達真空度が略同等となるようにする。排気部52は、例えば、ターボ分子ポンプ(TMP)と、圧力制御部(APC:Auto Pressure Controller)などを有することができる。なお、到達真空度が略同等とは、チャンバ51の内部とチャンバ71の内部の圧力との到達真空度の差が5×10-2Pa以内である。
The
ガス供給部53は、チャンバ51の内部にガスを供給して、チャンバ51の内部の圧力が、搬送部4の圧力と略同等となるようにする。供給されるガスは、例えば、空気や窒素ガスなどとすることができる。
The
処理部6は、大気圧よりも減圧された雰囲気において、処理物100にプラズマ処理を施す。
処理部6は、例えば、プラズマエッチング装置、プラズマアッシング装置、スパッタリング装置、プラズマCVD装置などのプラズマ処理装置とすることができる。
この場合、プラズマの発生方法には特に限定はなく、例えば、高周波やマイクロ波などを用いてプラズマを発生させるものとすることができる。
ただし、プラズマ処理装置の種類やプラズマ発生方法は例示をしたものに限定されるわけではない。すなわち、処理部6は、大気圧よりも減圧された雰囲気において、処理物100にプラズマ処理を施すものであればよい。
The
The
In this case, there is no particular limitation on the method of generating plasma, and for example, plasma can be generated using high frequency waves, microwaves, or the like.
However, the type of plasma processing apparatus and the plasma generation method are not limited to those illustrated. In other words, the
また、処理部6の数にも特に限定はない。処理部6は、少なくとも1つ設けられていればよい。処理部6を複数設ける場合には、同じ種類のプラズマ処理装置を設けることもできるし、異なる種類のプラズマ処理装置を設けることもできる。また、同じ種類のプラズマ処理装置を複数設ける場合には、処理条件がそれぞれ異なるようにすることもできるし、処理条件がそれぞれ同じになるようにすることもできる。
Furthermore, there is no particular limitation on the number of
図3は、処理部6の一例を例示するための模式断面図である。
図3に例示をする処理部6は、誘導結合プラズマ処理装置である。すなわち、高周波エネルギーにより励起、発生させたプラズマPを用いてプロセスガスGからプラズマ生成物を生成し、処理物100の処理を行うプラズマ処理装置の一例である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for illustrating an example of the
The
図3に示すように、処理部6は、例えば、チャンバ61(第1のチャンバの一例に相当する)、載置部62、アンテナ63、高周波電源64a、64b、ガス供給部65(第1のガス供給部の一例に相当する)、排気部66(第1の排気部の一例に相当する)などを備えている。
As shown in FIG. 3, the
チャンバ61は、例えば、有底の略円筒形状を呈し、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な気密構造を有している。チャンバ61の上部には、透過窓61aが気密となるように設けられている。透過窓61aは、板状を呈し、高周波エネルギーに対する透過率が高く、プラズマ処理を行った際にエッチングされにくい材料から形成することができる。透過窓61aは、例えば、石英などの誘電体材料から形成することができる。
The
チャンバ61の側壁には、処理物100の搬入と搬出を行うための開口61bが設けられている。また、開口61bを開閉するゲートバルブ61cが設けられている。チャンバ61は、ゲートバルブ61cを介して、受け渡し部7のチャンバ71に接続されている。
The side wall of the
載置部62は、チャンバ61の内部に設けられている。載置部62の上面には、処理物100が載置される。この場合、処理物100は、載置部62の上面に直接載置されるようにしてもよいし、図示しない支持部材などを介して載置部62に載置されるようにしてもよい。また、載置部62には、静電チャックなどの保持装置を設けることができる。
The mounting
アンテナ63は、チャンバ61の内部のプラズマPを発生させる領域に高周波エネルギー(電磁エネルギー)を供給する。チャンバ61の内部に供給された高周波エネルギーによりプラズマPが発生する。例えば、アンテナ63は、透過窓61aを介して、チャンバ61の内部に高周波エネルギーを供給する。
The
高周波電源64aは、整合器64a1を介して、アンテナ63に電気的に接続されている。整合器64a1には、高周波電源64a側のインピーダンスと、プラズマP側のインピーダンスとの間で整合をとるための整合回路などが設けられている。高周波電源64aは、プラズマPを発生させるための電源である。すなわち、高周波電源64aは、チャンバ61の内部において高周波放電を生じさせてプラズマPを発生させるために設けられている。高周波電源64aは、100KHz~100MHz程度の周波数を有する高周波電力をアンテナ63に印加する。
本実施の形態においては、アンテナ63および高周波電源64aが、プラズマPを発生させるプラズマ発生部となる。
The high
In this embodiment, the
高周波電源64bは、整合器64b1を介して、載置部62に電気的に接続されている。整合器64b1には、高周波電源64b側のインピーダンスと、プラズマP側のインピーダンスとの間で整合をとるための整合回路などが設けられている。高周波電源64bは、載置部62に載置された処理物100に引き込むイオンのエネルギーを制御する。高周波電源64bは、イオンを引き込むために適した比較的低い周波数(例えば、13.56MHz以下)を有する高周波電力を載置部62に印加する。
The high
ガス供給部65は、流量制御部65aを介して、チャンバ61の内部のプラズマPを発生させる領域にプロセスガスGを供給する。流量制御部65aは、例えば、マスフローコントローラ(MFC:Mass Flow Controller)などとすることができる。ガス供給部65は、例えば、チャンバ61の側壁であって、透過窓61aの近傍に接続することができる。
The
プロセスガスGは、処理の種類や、処理物100の処理面の材料などに応じて適宜選択される。例えば、エッチング処理の場合には、反応性の高いラジカルが生成されるように、CF4やCF3などのフッ素原子を含むプロセスガスGとすることができる。この場合、プロセスガスGは、例えば、フッ素原子を含むガスだけとすることもできるし、フッ素原子を含むガスと希ガスとの混合ガスとすることもできる。
The process gas G is appropriately selected depending on the type of processing, the material of the processing surface of the
排気部66は、チャンバ61の内部を所定の圧力まで減圧する。排気部66は、例えば、ターボ分子ポンプ(TMP)とすることができる。排気部66は、圧力制御部66aを介して、チャンバ61の底面に接続することができる。圧力制御部66aは、チャンバ61の内部の圧力を検出する図示しない圧力計の出力に基づいて、チャンバ61の内部が所定の圧力となるように制御する。圧力制御部66aは、例えば、オートプレッシャーコントローラ(APC:Auto Pressure Controller)などとすることができる。
The
処理物100にプラズマ処理を施す際には、排気部66によりチャンバ61の内部が所定の圧力にまで減圧され、ガス供給部65から所定量のプロセスガスG(例えば、CF4など)がチャンバ61の内部のプラズマPを発生させる領域に供給される。一方、高周波電源64aから所定のパワーの高周波電力がアンテナ63に印加され、電磁エネルギーが透過窓61aを介してチャンバ61の内部に放射される。また、処理物100を載置する載置部62には高周波電源64bから所定のパワーの高周波電力が印加され、プラズマPから処理物100に向かうイオンを加速させる電界が形成される。
When performing plasma processing on the
チャンバ61の内部に放射された電磁エネルギーによりプラズマPが発生し、発生したプラズマPにより、プロセスガスGが励起、活性化されて中性活性種、イオンなどのプラズマ生成物が生成される。そして、この生成されたプラズマ生成物が処理物100に供給されることで、処理物100にプラズマ処理が施される。
Plasma P is generated by the electromagnetic energy radiated into the
なお、以上においては、処理部の一例として、誘導結合プラズマ(ICP:Inductively Coupled Plasma)処理装置を説明したが、処理部は、これらのプラズマ処理装置に限定されるわけではない。例えば、処理部は、容量結合型プラズマ(CCP:Capacitively Coupled Plasma)処理装置(例えば、平行平板型RIE(Reactive Ion Etching)装置)などであってもよい。あるいは、マイクロ波励起型のプラズマ処理装置(例えば、リモートプラズマ装置(CDE装置)、SWP(Surface Wave Plasma:表面波プラズマ)装置)などであってもよい。なお、他のプラズマ処理装置の基本的な構成には、既知の技術を適用することができるので、詳細な説明は省略する。 Note that although an inductively coupled plasma (ICP) processing apparatus has been described above as an example of a processing section, the processing section is not limited to these plasma processing apparatuses. For example, the processing section may be a capacitively coupled plasma (CCP) processing device (for example, a parallel plate type RIE (Reactive Ion Etching) device). Alternatively, it may be a microwave excitation type plasma processing apparatus (for example, a remote plasma apparatus (CDE apparatus), a SWP (Surface Wave Plasma) apparatus), or the like. Note that since known techniques can be applied to the basic configuration of other plasma processing apparatuses, detailed explanations will be omitted.
次に、受け渡し部7について説明する。
図1に示すように、受け渡し部7は、処理部6とロードロック部5との間に設けられている。受け渡し部7は、処理部6とロードロック部5との間における処理物100の受け渡しを行う。
Next, the
As shown in FIG. 1, the
図4は、受け渡し部7を例示するための模式断面図である。
なお、図4は、図1における受け渡し部7のA-A線断面図である。
図4に示すように、受け渡し部7は、チャンバ71、搬送部72、排気部73(第2の排気部の一例に相当する)、およびガス供給部74(第2のガス供給部の一例に相当する)を有する。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for illustrating the
Note that FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of the
As shown in FIG. 4, the
チャンバ71は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な気密構造を有している。チャンバ71は、ゲートバルブ61cを介して、チャンバ61と接続されている。
The
搬送部72は、チャンバ71の内部に設けられている。搬送部72は、処理部6とロードロック部5との間において、処理物100の受け渡しを行う。例えば、搬送部72は、処理部6のチャンバ61との間で、処理物100を搬送(搬入、搬出)する。搬送部72は、例えば、処理物100を保持するアームを有する搬送ロボット(例えば、多関節ロボット)とすることができる。
The
排気部73は、チャンバ71の内部を所定の圧力まで減圧する。排気部73は、例えば、圧力制御部66aを介して、チャンバ71の底面に接続することができる。
排気部73は、例えば、前述した排気部66と同様とすることができる。
圧力制御部66aは、チャンバ71の内部の圧力を検出する図示しない圧力計の出力に基づいて、チャンバ71の内部の圧力が所定の圧力となるように制御する。
The
The
The
ここで、前述したように、プラズマ処理において用いられるプロセスガスGには、例えば、フッ素原子を含むガスのように反応性が高いものがある。反応性の高いガスが、処理部6のチャンバ61の内部から、受け渡し部7のチャンバ71の内部に流れると、反応性の高いガスが、チャンバ71の内部に露出している要素と反応して汚染物が発生するおそれがある。
Here, as described above, some process gases G used in plasma processing have high reactivity, such as gases containing fluorine atoms, for example. When the highly reactive gas flows from the inside of the
また、プラズマ処理の際に生じた副生成物が処理部6のチャンバ61の内壁や、チャンバ61の内部に露出している要素に付着している場合がある。そのため、処理部6のチャンバ61の内部から、受け渡し部7のチャンバ71の内部に向けて流れる気流が形成されると、処理部6のチャンバ61の内壁などから剥離した副生成物が、気流に乗って受け渡し部7のチャンバ71の内部に侵入するおそれがある。受け渡し部7のチャンバ71の内部に侵入した副生成物は、処理物100に対する汚染物となる。
Further, byproducts generated during plasma processing may adhere to the inner wall of the
そのため、処理部6のチャンバ61に処理物100を搬入したり、処理部6のチャンバ61から処理物100を搬出したりする際には、排気部73とチャンバ71に取り付けられた圧力制御部66aとが協働して、チャンバ71の内部の圧力が、処理部6のチャンバ61の内部の圧力(例えば、プラズマ処理を施す際の圧力)と略同等となるようにする。例えば、処理部6のチャンバ61の内部の圧力は、1×10-3Pa~1×10-2Pa程度とすることができる。
Therefore, when carrying the
この場合、受け渡し部7のチャンバ71の内部の圧力を処理部6のチャンバ61の内部の圧力と略同等とは、チャンバ71の内部の圧力をチャンバ61の内部の圧力と同じ圧力からチャンバ61の内部の圧力と同じ圧力よりも5×10-2Paだけ高い圧力の範囲を意味する。この様にすれば、反応性の高いガスや副生成物が受け渡し部7のチャンバ71の内部に侵入するのを効果的に抑制することができる。
In this case, the expression that the pressure inside the
なお、チャンバ71の内部の圧力を高くし過ぎると、チャンバ71から処理部6のチャンバ61に向かう気流により、チャンバ61の内壁に付着している副生成物が剥離したり、副生成物がチャンバ61の内部に浮遊したりするおそれがある。そのため、処理部6から処理物100の搬入および搬出を行う際には、チャンバ71の内部の圧力は、8×10-3Pa~5×10-2Pa程度とすることが好ましい。なお、受け渡し部7のチャンバ71の内部の圧力は、上記の圧力範囲において、処理部6のチャンバ61の内部の圧力よりも若干高くなるよう決定される。
Note that if the pressure inside the
チャンバ71の圧力制御は、排気部73と圧力制御部66aとにより行うことができるが、低くなった圧力を迅速に増加させることは困難である。
そこで、図4に示すように、本実施の形態に係る受け渡し部7には、ガス供給部74が設けられている。
ガス供給部74は、流量制御部74aを介して、チャンバ71の内部にガスG1を供給する。流量制御部74aは、例えば、マスフローコントローラ(MFC)などとすることができる。
Although the pressure in the
Therefore, as shown in FIG. 4, the
The
ガスG1は、例えば、処理物100や、チャンバ71の内部に露出する要素と反応し難いガスとすることができる。例えば、ガスG1は、窒素ガス、アルゴンガスなどの希ガス、あるいは、これらの混合ガスなどとすることができる。
The gas G1 can be, for example, a gas that does not easily react with the
また、ガスG1は、チャンバ71の内部の圧力の制御のため供給されるものであり、圧力の制御量も小さいため、チャンバ71の内部に供給するガスG1の量は僅かである。例えば、ガスG1の流量は、10sccm以上、1000sccm以下である。
Further, the gas G1 is supplied to control the pressure inside the
処理物100は、収納部3からロードロック部5および受け渡し部7を経て処理部6の内部へと搬送される。処理部6の内部に搬送された処理物100は、プラズマ処理される。プラズマ処理された処理物100は、ロードロック部5および受け渡し部7を経て収納部3へ戻される。そして、次の処理物100が同様にプラズマ処理される。プラズマ処理装置1が前述の動作を行うことで、処理物100の処理は、進められる。
The processed
ところで、プラズマ処理を繰り返し行っていると、プラズマ処理によって生成された反応生成物に由来するパーティクルが発生するおそれがある。発生したパーティクルが処理物の表面に落下して処理物の表面に付着すると、歩留まりの低下を招く。 By the way, when plasma treatment is repeatedly performed, there is a possibility that particles derived from reaction products generated by the plasma treatment may be generated. If the generated particles fall and adhere to the surface of the object to be processed, the yield will decrease.
また、パーティクルは、プロセスチャンバ内だけで発生するとは限らない。例えば、トランスファチャンバ内の搬送ロボットの動作によって発生したり、外部空間から処理物をロードロックチャンバ内に搬入する際に混入したり、チャンバ同士を接続するゲートバルブの開閉動作によって発生したりもする。 Furthermore, particles are not necessarily generated only within the process chamber. For example, it may be generated by the operation of a transfer robot in a transfer chamber, it may be mixed in when processing objects are brought into a load lock chamber from an external space, or it may be generated by the opening and closing operations of gate valves that connect chambers. .
したがって、プラズマ処理装置1内にパーティクルが発生していないかを定期的に検査する必要がある。
Therefore, it is necessary to periodically inspect whether particles are generated within the
次に、プラズマ処理装置1の検査方法について説明する。
図5は、第1のパーティクル測定工程を有するプラズマ処理装置の検査時におけるガスG1の供給を例示するためのタイミングチャートである。なお、パーティクル測定工程を実行するときには、オペレータは、コントローラ2の操作パネルなどの入力装置を操作して、プラズマ処理装置1の制御モードを検査モード(パーティクル測定モード)に切り替える。この検査モードにおいては、検査対象に応じた動作の選択も可能である。例えば、処理部6のパーティクル測定を行う動作、受け渡し部7のパーティクル測定を行う動作等を選択することができる。図5の例は、処理部6のパーティクル測定を行う動作が選択された例である。
Next, a method for inspecting the
FIG. 5 is a timing chart illustrating the supply of gas G1 during inspection of a plasma processing apparatus having a first particle measurement step. Note that when executing the particle measurement step, the operator operates an input device such as an operation panel of the
図5中のT1は、受け渡し部7のチャンバ71から処理部6のチャンバ61への処理物100の搬入開始のタイミングである。
図5中のT2は、処理部6のチャンバ61から受け渡し部7のチャンバ71への処理物100の搬出開始のタイミングである。
T1 in FIG. 5 is the timing at which the
T2 in FIG. 5 is the timing of starting to carry out the
処理する処理物100が無い場合、プラズマ処理装置1は、待機状態にある。プラズマ処理装置1が待機状態の場合、ロードロック部5のチャンバ51の内部は、排気部52により排気されて、1×10-2Pa~1×10-1Pa程度の圧力に維持される。本実施形態では、例えば、5×10-2Paである。
受け渡し部7のチャンバ71の内部の圧力は、C16H30O4の成分が蒸発するのを抑制できる5×10-3Pa以上の圧力に維持されている。具体的には、コントローラ2は、チャンバ71の内部の圧力を検出する図示しない圧力計の出力に基づいて、チャンバ71に取り付けられている圧力制御部66aを制御して、チャンバ71の内部の圧力を5×10-3Pa以上の圧力となるようにしている。
処理部6のチャンバ61の内部は、排気部66によって排気されて1×10-3Pa~1×10-2Paの圧力に維持されている。本実施形態では、例えば、1×10-3Paである。
When there is no
The pressure inside the
The inside of the
プラズマ処理装置1を検査する場合、ロードロック部5のチャンバ51の内部をベントすることでチャンバ51の内部の圧力を大気圧力と同じ圧力とする。搬送部4は、収納部3の内部にある検査用ウェーハ100aを取り出し、ロードロック部5のチャンバ51の内部へ搬入する(図5の(1))。すなわち、コントローラ2は、検査モードに切り替えられることによって、収納部3内において予め記憶されている検査用ウェーハの収納位置から検査用ウェーハ100aを取り出すように搬送部4を制御する。
When inspecting the
チャンバ51の内部に検査用ウェーハ100aが搬入されたら、チャンバ51の内部を減圧する。チャンバ51の内部が所定の圧力まで減圧されたら、ガス供給部74からガスG1をチャンバ71の内部へ供給し、チャンバ71の内部の圧力を1×10-1Pa以上とする。なお、所定の圧力とは、1×10-2Pa以上、1×10-1Paより小さい圧力である。本実施形態では、例えば、5×10-2Paである。
チャンバ51の内部の圧力およびチャンバ71内部の圧力が上記の圧力となったら、ゲートバルブ51aが開けられる。そして、検査用ウェーハ100aは、搬送部72によってチャンバ71の内部に搬入される(図5の(2))。
After the
When the pressure inside the
チャンバ51は、プラズマ処理装置1の外部の空間と連通する。このため、検査用ウェーハ100aの搬送の際に、外部の空間の空気がチャンバ51内に取り込まれる。外部の空間の空気には、水蒸気やパーティクルが含まれているおそれがある。チャンバ71の内部の圧力をチャンバ51の内部の圧力よりも高い圧力とすることで、チャンバ51からチャンバ71へ水蒸気やパーティクルが流れ込むのを抑制することができる。
The
チャンバ71の内部に検査用ウェーハ100aが搬送されたら、ゲートバルブ51aが、閉じられる。ゲートバルブ51aが閉じられたら、チャンバ71の内部へのガスG1の供給は、停止される。なお、チャンバ51の内部の減圧は、維持される。
チャンバ71の内部の圧力が、例えば、5×10-2Paとなったら、ゲートバルブ61cを開ける。そして、検査用ウェーハ100aは、搬送部72によってチャンバ61の内部に搬入される(図5のT1)。
After the
When the pressure inside the
処理部6のチャンバ61の内部では、プラズマを用いて反応性の高いガスからプラズマ生成物を生成し、処理物100の処理が行われる。このため、反応性の高いガスがチャンバ61の内部に残留している場合や、プラズマ処理の際に生じた副生成物が処理部6のチャンバ61の内壁等に付着している場合がある。チャンバ71の内部の圧力が、処理部6のチャンバ61の内部の圧力と略同等となるようにすれば、反応性の高いガスや副生成物が、受け渡し部7のチャンバ71の内部に侵入するのを抑制することができる。
Inside the
チャンバ61の内部に検査用ウェーハ100aが搬入されたら、ゲートバルブ61cを閉じる。ゲートバルブ61cを開けてから閉じるまでの期間を検査用ウェーハ100aの搬入期間T1aとする。ゲートバルブ61cが閉じられたら、ガス供給部74からチャンバ71の内部にガスG1が供給される。これにより、チャンバ71の内部の圧力は、1×10-1Pa以上に維持される。
After the
チャンバ61の内部の圧力が所定の圧力まで減圧されたら、ガス供給部65を制御してチャンバ61の内部の圧力がプラズマ処理を実施する圧力となるまでプロセスガスGを供給する。プラズマ処理を実施する圧力は、1×10-1Pa~10Pa程度である。本実施形態では、例えば、1Paである。なお、所定の圧力とは、1×10-3Pa~1×10-2Paである。
When the pressure inside the
チャンバ61の内部の圧力がプラズマ処理を実施する圧力となったら、高周波電源64aから高周波電圧をアンテナ63に印加してプラズマPを発生させる。そして、処理物100を処理する時間と同じ時間だけプラズマPを維持させる。
When the pressure inside the
プラズマ処理が完了したら、高周波電源64aからの高周波電圧の印加と、プロセスガスGの供給を停止する。チャンバ61の内部は、1×10-3Pa~1×10-2Paの圧力となるまで減圧される。本実施形態では、チャンバ61の内部の圧力は、例えば、1×10-3Paとなるまで減圧される。
When the plasma processing is completed, the application of the high frequency voltage from the high
チャンバ61の内部の圧力が1×10-3Paとなったら、ガス供給部74からのガスG1の供給を停止する。そして、チャンバ71の内部の圧力が、例えば、5×10-2Paとなったら、ゲートバルブ61cを開ける。検査用ウェーハ100aは、搬送部72によってチャンバ61の内部から搬出される(図5のT2)。
When the pressure inside the
搬送部72によってチャンバ71の内部に検査用ウェーハ100aが搬送されたら、ゲートバルブ61cを閉じる。ゲートバルブ61cを開けてからゲートバルブ61cを閉じるまでの期間を検査用ウェーハ100aの搬出期間T2aとする。搬出期間T2a後、ガス供給部74からガスG1がチャンバ71の内部に供給される。
After the
チャンバ71の内部の圧力が1×10-1Pa以上となったら、ゲートバルブ51aを開け、検査用ウェーハ100aが、搬送部72によってチャンバ51に搬送される(図5の(4))。
When the pressure inside the
チャンバ51の内部に検査用ウェーハ100aが搬送されたらゲートバルブ51aを閉める。受け渡し部7では、チャンバ71の内部へのガスG1の供給を停止する。チャンバ71の内部の圧力は、チャンバ71に取り付けられた圧力制御部66aによって、排気部73の排気量を小さくすることで1×10-2Pa以上に維持される。あるいは、チャンバ71の内部の圧力は、ガスG1の流量を調整することで1×10-2Pa以上に維持される。ロードロック部5では、チャンバ51の内部をベントしてチャンバ51の内部の圧力を大気圧力とする。チャンバ51の内部の圧力が大気圧力と同程度となったら、搬送部4によってチャンバ51の内部から検査用ウェーハ100aが取り出され、収納部3の元の収納位置に収納される(図5の(5))。そして、検査用ウェーハ100aに付着したパーティクルの数量を測定する。例えば、検査用ウェーハ100aを収納部3に入れた状態で不図示のパーティクルの測定装置まで搬送し、パーティクルの測定装置にて検査用ウェーハ100aに付着したパーティクルの数量を測定する。
After the
T1後の検査用ウェーハ100aの搬入期間T1a、およびT2後の検査用ウェーハ100aの搬出期間T2aは、前述の通り、受け渡し部7の圧力を一時的に図2の蒸気圧曲線の下側の領域に含まれる圧力とする。具体的には、ゲートバルブ61cが開くと、チャンバ71の内部のガスが処理部6へと流入する。このため、チャンバ71の内部の圧力が、処理部6のチャンバ61の内部の圧力(例えば、プラズマ処理を施す直前の所定の圧力である1×10-3Pa)と略同等となるように減圧される。そのため。搬入期間T1a、および搬出期間T2aにおいては、シール部材の成分が蒸発して、チャンバ71の内部に放出されることになる。なお、このときの「略同等」とは、チャンバ71の内部の圧力がチャンバ61の内部の圧力と同じ圧力からチャンバ61の内部の圧力と同じ圧力よりも5×10-2Paだけ高い圧力の範囲を意味する。
As described above, during the loading period T1a of the
しかしながら、搬入期間T1a、および搬出期間T2aの経過後は、受け渡し部7のチャンバ71と処理部6のチャンバ61との間が、ゲートバルブ61cにより閉鎖される。そして、ガス供給部74がガスG1を受け渡し部7のチャンバ71の内部に供給することで、チャンバ71の内部の圧力が、5×10-3Pa以上、好ましくは1×10-1Pa以上とされる。そのため、シール部材の成分が蒸発するのを抑制することができる。
However, after the carry-in period T1a and the carry-out period T2a have elapsed, the gap between the
また、受け渡し部7のチャンバ71および処理部6のチャンバ61の内部の圧力をシール部材の成分が蒸発し得る圧力以下としても、受け渡し部7の内部にガスを導入することで、汚染物(蒸発したシール部材の成分)が検査用ウェーハ100aへ付着することを抑制できる。チャンバ71およびチャンバ61の内部は、所定の減圧雰囲気を維持するように排気が行なわれている。排気部73および排気部66の排気速度(L/min)は決まっている。そして、チャンバ71およびチャンバ61の内部にガスG1が供給されるとチャンバ71内の圧力が上昇し、単位体積当たりの排出されるガスG1の量が増加する。結果的に、ガスG1が供給された分、チャンバ内部の排気が行なわれたようにみえる。つまり、この排気によって、汚染物をガスG1と共に排出することができるのである。
Further, even if the pressure inside the
前述の通り、ウォーターマークの原因となる汚染物が検査用ウェーハ100aに付着することを抑制できる。したがって、ウォーターマークがパーティクルとして誤認されることを防止できるので、パーティクルの測定を正確に行うことができる。
As described above, contaminants that cause watermarks can be prevented from adhering to the
また、図5から分かるように、チャンバ71の内部の圧力が、シール部材の成分が蒸発し得る圧力以下となる圧力、つまり、処理部6のチャンバ61の内部の圧力と略同等となるように減圧される期間を短くすることができる。そのため、シール部材の成分が蒸発するのを抑制することができる。
Further, as can be seen from FIG. 5, the pressure inside the
検査用ウェーハ100aに付着したパーティクルの数量を測定するために、受け渡し部7のチャンバ71の内部に処理物100が無い状態が長時間続く場合、チャンバ71に取り付けられた圧力制御部66aを制御して、排気部73の排気量を小さくしてもよい。排気部73の排気量を小さくすることで、チャンバ71の内部の圧力を1×10-2Pa以上とするのに必要となるガスG1の量を削減することができる。なお、チャンバ71の内部に処理物100が無い状態が続く時間は、例えば、ガスG1の供給を停止してから、チャンバ71の内部の圧力が1×10-2Paとなるまでの時間である。
In order to measure the number of particles attached to the
図5に示すガスG1の供給方法を用いてパーティクルを測定する第1のパーティクル測定工程を有するプラズマ処理装置1の検査方法を行い、パーティクルが無ければ、処理物100の処理を開始する。パーティクルが検出された場合、図6に示すガスG1の供給方法を用いて、プラズマ処理装置1の検査を行う。
An inspection method for the
図6は、第2のパーティクル測定工程を有するプラズマ処理装置の検査時におけるガスG1の供給を例示するためのタイミングチャートである。図6は、検査用ウェーハ100aを受け渡し部7まで搬送後、処理部6の内部へ搬送すること無く、ロードロック部5へ戻す際のガスG1の供給を例示する。つまり、図6の例は、検査モードにおいて受け渡し部7のパーティクル測定を行う動作が選択された例である。
FIG. 6 is a timing chart illustrating the supply of gas G1 during inspection of the plasma processing apparatus having the second particle measurement step. FIG. 6 illustrates the supply of gas G1 when the
図6の(1)は、図5の(1)と、図6の(2)は、図5の(2)と同様であるので、説明は省略する。
チャンバ71の内部に検査用ウェーハ100aが搬送されたら、ゲートバルブ51aが、閉じられる。検査用ウェーハ100aは、例えば、チャンバ71の内部に数十秒の間留まる。検査用ウェーハ100aがチャンバ71の内部に留まる時間は、処理物100を実際に処理する条件に近づけるため、処理部6にてプラズマ処理をする時間と同じとすることが好ましい。検査用ウェーハ100aがチャンバ71の内部に留まっている間、ガス供給部74からガスG1の供給が維持される。
(1) in FIG. 6 is the same as (1) in FIG. 5, and (2) in FIG. 6 is the same as (2) in FIG. 5, so a description thereof will be omitted.
After the
数十秒間、検査用ウェーハ100aがチャンバ71の内部に留まったら、ゲートバルブ51aを開け、検査用ウェーハ100aが、搬送部72によってチャンバ51に搬送される(図6の(4))。
After the
チャンバ51の内部に検査用ウェーハ100aが搬送されたらゲートバルブ51aを閉める。受け渡し部7では、チャンバ71の内部へのガスG1の供給を停止する。チャンバ71の内部の圧力は、チャンバ71に取り付けられた圧力制御部66aによって、排気部73の排気量を小さくすることで1×10-2Pa以上に維持される。ロードロック部5では、チャンバ51の内部をベントしてチャンバ51の内部の圧力を大気圧力とする。チャンバ51の内部の圧力が大気圧力と同程度となったら、搬送部4によってチャンバ51の内部から検査用ウェーハ100aが取り出され、収納部3へと収納される(図6の(5))。そして、不図示のパーティクルの測定装置で検査用ウェーハ100aに付着したパーティクルの数量を測定する。
After the
ガス供給部74がガスG1を受け渡し部7のチャンバ71の内部に供給することで、チャンバ71の内部の圧力が、5×10-3Pa以上、好ましくは1×10-1Pa以上とされる。そのため、シール部材の成分が蒸発するのを抑制することができる。そのため、ウォーターマークの原因となる汚染物が検査用ウェーハ100aに付着することを抑制できる。したがって、ウォーターマークがパーティクルとして誤認されることを防止できるので、パーティクルの測定を正確に行うことができる。
By the
図6に示すガスG1の供給方法を用いてパーティクルを測定する第2のパーティクル測定工程を有するプラズマ処理装置1の検査方法を行い、パーティクルが無ければ、処理部6の内部のクリーニングを開始する。パーティクルが検出された場合、ロードロック部5の内部のクリーニングを開始する。
An inspection method for the
ロードロック部5の内部のクリーニングを行った後、図6に示すガスG1の供給方法を用いたプラズマ処理装置1の検査方法を実施する。この検査でもパーティクルが再び検出された場合、受け渡し部7の内部のクリーニングを開始する。
After cleaning the inside of the
以上の手順は、例えば、コントローラ2が、搬送部72、排気部73、およびガス供給部74を制御することで行うことができる。
例えば、コントローラ2は、搬送部72による検査用ウェーハ100aの搬送(搬入、搬出)を行う際には、排気部73を制御して、チャンバ71の内部の圧力が、チャンバ61の内部の圧力と略同等となるようにする。例えば、コントローラ2は、搬送部72による検査用ウェーハ100aの搬送が終了した際には、ガス供給部74を制御して、チャンバ71の内部にガスG1を供給する。
例えば、コントローラ2は、ガスG1を供給することで、チャンバ71の内部の圧力を、チャンバ61の内部の圧力よりも高くする。
例えば、コントローラ2は、ガスG1を供給することで、チャンバ71の内部の圧力を、5×10-3Pa以上、好ましくは、1×10-1Pa以上にする。
The above procedure can be performed, for example, by the
For example, when the
For example, the
For example, the
また、以上に説明した様に、本実施の形態に係るプラズマ処理装置の検査方法は、以下の工程を備えることができる。
大気圧よりも減圧された雰囲気を維持し、処理物を内部に載置可能な第1のチャンバと、前記第1のチャンバの内部を所定の圧力まで減圧可能な第1の排気部と、前記プラズマを発生可能なプラズマ発生部と、前記第1のチャンバの内部であって、前記プラズマを発生させる領域に、プロセスガスを供給可能な第1のガス供給部と、ゲートバルブを介して、前記第1のチャンバと接続され、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な第2のチャンバと、前記第2のチャンバの内部に設けられ、前記第1のチャンバとの間で、前記処理物を搬送可能な搬送部と、前記第2のチャンバの内部を所定の圧力まで減圧可能な第2の排気部と、前記第2のチャンバの内部に、ガスを供給可能な第2のガス供給部と、前記搬送部、前記第2の排気部、および前記第2のガス供給部を制御可能なコントローラと、を備えたプラズマ処理装置の検査方法である。前記第2のチャンバから前記第1のチャンバへ前記搬送部によって検査用ウェーハの搬送を行う際には、前記第2の排気部を制御して、前記第2のチャンバの内部の圧力が、前記第1のチャンバの内部の圧力と略同等となるようにする工程と、前記搬送部による前記第1のチャンバへの前記検査用ウェーハの搬送が終了した際には、前記第2のガス供給部を制御して、前記第2のチャンバの内部に前記ガスを供給する工程と、前記検査用ウェーハが搬入された前記第1のチャンバ内でプラズマ処理を行う工程と、前記第1のチャンバから前記第2のチャンバへ前記搬送部によって検査用ウェーハの搬送を行う際には、前記第2の排気部を制御して、前記第2のチャンバの内部の圧力が、前記第1のチャンバの内部の圧力と略同等となるようにする工程と、前記搬送部による前記第2のチャンバへの前記検査用ウェーハの搬送が終了した際には、前記第2のガス供給部を制御して、前記第2のチャンバの内部に前記ガスを供給する工程と、前記第2のチャンバから搬出された前記検査用ウェーハに付着したパーティクルを測定する工程と、を含む第1のパーティクル測定工程を有する。
例えば、外部から前記第2のチャンバへ、ロードロック部を介して前記検査用ウェーハを搬送する際に、前記第2のチャンバへ前記ガスを供給して所定の減圧状態とした後、前記ロードロック部から前記第2のチャンバへ前記検査用ウェーハを搬送する工程と、を更に有する。
例えば、外部から前記第2のチャンバへ、ロードロック部を介して前記検査用ウェーハを搬送する際に、前記第2のチャンバへ前記ガスを供給して所定の減圧状態とした後、前記ロードロック部から前記第2のチャンバへ前記検査用ウェーハを搬送する工程と、前記ロードロック部から前記第2のチャンバへ前記検査用ウェーハを搬送した後、前記検査用ウェーハを前記第2のチャンバへ留める工程と、前記検査用ウェーハを前記第1のチャンバへ搬送すること無く、第2のチャンバから前記ロードロック部へと搬送する工程と前記検査用ウェーハに付着したパーティクルを測定する工程と、を含む第2のパーティクル測定工程を更に有する。
例えば、前記第1のパーティクル測定工程を実施し、パーティクルが検出されたなら、前記第2のパーティクル測定工程を実施する。
例えば、前記第2のパーティクル測定工程を実施し、パーティクルが検出されなかったら、前記第1のパーティクル測定工程を実施する。
例えば、前記ガスを供給することで、前記第2のチャンバの内部の圧力を、5×10-3Pa以上にする
なお、各工程における内容は、前述したものと同様とすることができるので詳細な説明は省略する。
Furthermore, as described above, the plasma processing apparatus inspection method according to the present embodiment can include the following steps.
a first chamber that maintains an atmosphere lower than atmospheric pressure and is capable of placing a processing object therein; a first exhaust section that is capable of reducing the pressure inside the first chamber to a predetermined pressure; a plasma generating section capable of generating plasma; a first gas supply section capable of supplying a process gas to a region inside the first chamber in which the plasma is generated; A second chamber connected to the first chamber and capable of maintaining an atmosphere lower than atmospheric pressure, and a second chamber provided inside the second chamber and between the first chamber and the processed material a second exhaust section capable of reducing the pressure inside the second chamber to a predetermined pressure; and a second gas supply section capable of supplying gas into the second chamber. and a controller capable of controlling the transport section, the second exhaust section, and the second gas supply section. When the wafer for inspection is transferred from the second chamber to the first chamber by the transfer section, the second exhaust section is controlled so that the internal pressure of the second chamber is equal to the pressure within the second chamber. The step of making the pressure approximately equal to the internal pressure of the first chamber, and when the transfer of the inspection wafer to the first chamber by the transfer section is completed, the second gas supply section a step of controlling and supplying the gas into the second chamber; a step of performing plasma processing in the first chamber into which the wafer for inspection has been carried; and a step of controlling the gas to the inside of the second chamber; When the inspection wafer is transferred to the second chamber by the transfer section, the second exhaust section is controlled so that the pressure inside the second chamber is reduced to the pressure inside the first chamber. When the step of making the pressure substantially equal to the pressure and the transfer of the inspection wafer to the second chamber by the transfer section are completed, the second gas supply section is controlled to control the second gas supply section. and a step of measuring particles attached to the test wafer carried out from the second chamber.
For example, when transporting the inspection wafer from the outside to the second chamber via the load lock section, the gas is supplied to the second chamber to create a predetermined reduced pressure state, and then the load lock The method further includes the step of transporting the inspection wafer from the second chamber to the second chamber.
For example, when transporting the inspection wafer from the outside to the second chamber via the load lock section, the gas is supplied to the second chamber to create a predetermined reduced pressure state, and then the load lock a step of transporting the test wafer from the load lock part to the second chamber; and, after transporting the test wafer from the load lock part to the second chamber, fixing the test wafer in the second chamber. a step of transporting the test wafer from a second chamber to the load lock section without transporting the test wafer to the first chamber; and a step of measuring particles attached to the test wafer. The method further includes a second particle measurement step.
For example, if the first particle measurement step is performed and particles are detected, the second particle measurement step is performed.
For example, if the second particle measurement step is performed and no particles are detected, the first particle measurement step is performed.
For example, by supplying the gas, the internal pressure of the second chamber is set to 5×10 −3 Pa or more. Note that the contents of each step can be the same as those described above, so the details are as follows. Further explanation will be omitted.
以上、本実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、プラズマ処理装置1が備える各要素の形状、寸法、材質、配置、数などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
The present embodiment has been illustrated above. However, the invention is not limited to these descriptions.
Appropriate design changes made by those skilled in the art with respect to the above-described embodiments are also included within the scope of the present invention as long as they have the characteristics of the present invention.
For example, the shape, size, material, arrangement, number, etc. of each element included in the
Furthermore, the elements provided in each of the embodiments described above can be combined to the extent possible, and combinations of these are also included within the scope of the present invention as long as they include the features of the present invention.
プラズマ処理装置1の検査方法は、上記に限定されない。例えば、後工程でパーティクル由来の不具合が発生した場合、プラズマ処理装置1の検査は、図6に示すガスG1の供給方法を用いたプラズマ処理装置1の検査方法を最初に行ってもよい。
上記の検査でパーティクルが検出された場合、ロードロック部5の内部のクリーニングを行う。そして、ロードロック部5の内部のクリーニングを行った後、図6に示すガスG1の供給方法を用いたプラズマ処理装置1の検査方法を実施する。この検査でもパーティクルが再び検出された場合、受け渡し部7の内部のクリーニングを開始する。
The method of inspecting the
If particles are detected in the above inspection, the inside of the
また、最初の図6の検査でパーティクルが検出されなかった場合、パーティクルは、受け渡し部7から処理部6までの間のどこかで発生していることになる。この場合、図5に示すガスG1の供給方法を用いたプラズマ処理装置1の検査を行う前に、以下の検査を行っても良い。
Further, if no particles are detected in the initial inspection shown in FIG. 6, it means that the particles are generated somewhere between the
例えば、ガス供給部65を制御してチャンバ61の内部にプラズマ処理を実施する圧力となるまでプロセスガスGを供給するまでを実施した後、検査用ウェーハ100aを受け渡し部7に戻すようにしてもよい。例えば、チャンバ61の内部に検査用ウェーハ100aを搬入した後、検査用ウェーハ100aを受け渡し部7に戻すようにしてもよい。このようにすることで、パーティクルが発生している箇所を特定することができる。
For example, the
本実施形態では、チャンバ71に取り付けられた圧力制御部66aによって、チャンバ71の内部の圧力が5×10-3Pa以上に維持されるように制御した。しかし、これに限定されない。例えば、排気部73をターボ分子ポンプとドライポンプとを組み合わせたものとし、チャンバ71の底部にドライポンプと接続させる排気口を設けてもよい。処理物100が、チャンバ71の内部に長時間無い場合、ドライポンプによってチャンバ71の内部を排気するようにしてもよい。あるいは、5×10-3Paに達したら、排気部73を停止させてもよい。
In this embodiment, the
1 プラズマ処理装置、2 コントローラ、3 収納部、4 搬送部、5 ロードロック部、6 処理部、7 受け渡し部、71 チャンバ、72 搬送部、73 排気部、74 ガス供給部、100 処理物、G プロセスガス、G1 ガス、P プラズマ 1 plasma processing apparatus, 2 controller, 3 storage section, 4 transport section, 5 load lock section, 6 processing section, 7 delivery section, 71 chamber, 72 transport section, 73 exhaust section, 74 gas supply section, 100 processed material, G Process gas, G1 gas, P plasma
Claims (6)
前記第1のチャンバの内部を所定の圧力まで減圧可能な第1の排気部と、
前記第1のチャンバの内部にプラズマを発生可能なプラズマ発生部と、
前記第1のチャンバの内部であって、前記プラズマを発生させる領域に、プロセスガスを供給可能な第1のガス供給部と、
ゲートバルブを介して、前記第1のチャンバと接続され、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な第2のチャンバと、
前記第2のチャンバの内部に設けられ、前記第1のチャンバとの間で、前記処理物を搬送可能な搬送部と、
前記第2のチャンバの内部を所定の圧力まで減圧可能な第2の排気部と、
前記第2のチャンバの内部に、ガスを供給可能な第2のガス供給部と、
前記搬送部、前記第2の排気部、および前記第2のガス供給部を制御可能なコントローラと、
を備えたプラズマ処理装置の検査方法において、
前記第2のチャンバから前記第1のチャンバへ前記搬送部によって検査用ウェーハの搬送を行う際には、前記第2の排気部を制御して、前記第2のチャンバの内部の圧力が、前記第1のチャンバの内部の圧力と略同等となるようにする工程と、
前記搬送部による前記第1のチャンバへの前記検査用ウェーハの搬送が終了した際には、前記第2のガス供給部を制御して、前記第2のチャンバの内部に前記ガスを供給する工程と、
前記検査用ウェーハが搬入された前記第1のチャンバ内でプラズマ処理を行う工程と、前記第1のチャンバから前記第2のチャンバへ前記搬送部によって検査用ウェーハの搬送を行う際には、前記第2の排気部を制御して、前記第2のチャンバの内部の圧力が、前記第1のチャンバの内部の圧力と略同等となるようにする工程と、
前記搬送部による前記第2のチャンバへの前記検査用ウェーハの搬送が終了した際には、前記第2のガス供給部を制御して、前記第2のチャンバの内部に前記ガスを供給する工程と、
前記第2のチャンバから搬出された前記検査用ウェーハに付着したパーティクルを測定する工程と、
を含む第1のパーティクル測定工程を有するプラズマ処理装置の検査方法。 a first chamber that maintains an atmosphere lower than atmospheric pressure and in which a processing object can be placed;
a first exhaust part that can reduce the pressure inside the first chamber to a predetermined pressure;
a plasma generating section capable of generating plasma inside the first chamber ;
a first gas supply unit that is inside the first chamber and can supply a process gas to a region where the plasma is generated;
a second chamber connected to the first chamber via a gate valve and capable of maintaining an atmosphere lower than atmospheric pressure;
a transport unit provided inside the second chamber and capable of transporting the processed material between the first chamber and the first chamber;
a second exhaust part that can reduce the pressure inside the second chamber to a predetermined pressure;
a second gas supply unit capable of supplying gas into the second chamber;
a controller capable of controlling the transport section, the second exhaust section, and the second gas supply section;
In an inspection method for a plasma processing apparatus equipped with
When the wafer for inspection is transferred from the second chamber to the first chamber by the transfer section, the second exhaust section is controlled so that the internal pressure of the second chamber is equal to the pressure within the second chamber. A step of making the pressure approximately equal to the pressure inside the first chamber;
When the transport unit finishes transporting the inspection wafer to the first chamber, controlling the second gas supply unit to supply the gas into the second chamber. and,
The step of performing plasma processing in the first chamber into which the test wafer has been carried, and the step of transporting the test wafer from the first chamber to the second chamber by the transport section, controlling a second exhaust section so that the pressure inside the second chamber is approximately equal to the pressure inside the first chamber;
When the transfer of the inspection wafer to the second chamber by the transfer unit is completed, controlling the second gas supply unit to supply the gas into the second chamber. and,
measuring particles attached to the test wafer carried out from the second chamber;
A method for inspecting a plasma processing apparatus, comprising a first particle measurement step.
を更に有する請求項1に記載のプラズマ処理装置の検査方法 When transporting the inspection wafer from the outside to the second chamber via the load lock section, the gas is supplied to the second chamber to achieve a predetermined reduced pressure state, and then from the load lock section. a step of transporting the inspection wafer to the second chamber;
The method for inspecting a plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising:
前記ロードロック部から前記第2のチャンバへ前記検査用ウェーハを搬送した後、前記検査用ウェーハを前記第2のチャンバへ留める工程と、
前記検査用ウェーハを前記第1のチャンバへ搬送すること無く、第2のチャンバから前記ロードロック部へと搬送する工程と
前記検査用ウェーハに付着したパーティクルを測定する工程と、を含む第2のパーティクル測定工程を更に有する請求項1に記載のプラズマ処理装置の検査方法。 When transporting the inspection wafer from the outside to the second chamber via the load lock section, the gas is supplied to the second chamber to achieve a predetermined reduced pressure state, and then from the load lock section. a step of transporting the inspection wafer to the second chamber;
After transporting the test wafer from the load lock section to the second chamber, retaining the test wafer in the second chamber;
A second method comprising: transporting the test wafer from a second chamber to the load lock section without transporting the test wafer to the first chamber; and measuring particles attached to the test wafer. The method for inspecting a plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising a particle measuring step.
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