腔室状况的诊断方法与流程

1.本公开涉及一种腔室状况的诊断方法。


背景技术：

2.例如，在专利文献1中公开了一种能够不使基板处理装置的工作率下降地进行该装置的异常判定的基板处理装置的恢复方法。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2006-140237号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的问题
7.本公开提供一种诊断腔室的状况的技术。
8.用于解决问题的方案
9.根据本公开的一个方式，提供一种腔室状况的诊断方法，用于诊断对产品基板进行处理的基板处理装置的腔室的状况，所述腔室状况的诊断方法包括以下工序：清洁所述腔室的内部；在所述腔室的内部生成氦气或者在氦气中混合不包含氩气的一种以上的非活性气体混合所得到的气体的等离子体；测定所述腔室的内部的氟的发光强度；以及基于所述发光强度来诊断所述腔室的状况。
10.发明的效果
11.本公开提供一种诊断腔室的状况的技术。
附图说明
12.图1是示出使用本实施方式所涉及的腔室状况的诊断方法的基板处理装置的概要结构的截面图。
13.图2是本实施方式所涉及的腔室状况的诊断方法的流程图。
14.图3是本实施方式所涉及的腔室状况的诊断方法的流程图。
15.图4是本实施方式所涉及的腔室状况的诊断方法的流程图。
16.图5是使用本实施方式所涉及的腔室状况的诊断方法进行的装置诊断的针对时间轴的概念图。
17.图6是示出使用本实施方式所涉及的腔室状况的诊断方法的发光强度的时间序列数据的图。
18.图7是示出使用本实施方式所涉及的腔室状况的诊断方法的多晶硅蚀刻速率的面内平均的时间序列数据的图。
19.图8是示出使用本实施方式所涉及的腔室状况的诊断方法的多晶硅蚀刻速率的面内平均与发光强度的相关性的图。
20.图9是示出生成的等离子体与规定的波长的发光强度的关系的图。
21.图10示出生成的等离子体与规定的波长的发光强度的关系图。
22.图11是示出使用本实施方式所涉及的腔室状况的诊断方法的发光强度的时间序列数据的图。
23.图12是示出使用本实施方式所涉及的腔室状况的诊断方法的多晶硅蚀刻速率的面内平均与发光强度的相关性的图。
具体实施方式
24.下面，参照附图来说明用于实施本公开的方式。此外，在本说明书和附图中，通过对实质相同的结构标注相同的附图标记来省略重复的说明。此外，为了易于理解，附图中的各部的比例尺有时与实际不同。对于平行、直角、正交、水平、垂直、上下、左右等方向，允许不损害实施方式的效果的程度的偏差。角部的形状不限于直角，也可以呈弓状且带有圆角。平行、直角、正交、水平、垂直也可以包括大致平行、大致直角、大致正交、大致水平、大致垂直。
25.《基板处理装置1的整体结构》
26.首先，参照图1来说明基板处理装置1的整体结构的一例。图1是示出使用本实施方式所涉及的腔室状况的诊断方法的基板处理装置1的概要结构的截面图。此外，在本实施方式中，说明基板处理装置1是使用了缝隙天线的微波等离子体处理装置的例子。作为基板处理装置1的微波等离子体处理装置例如是进行多晶硅的等离子体蚀刻的装置。
27.如图1所示，基板处理装置1具备气密地构成的腔室2，该腔室2接地。腔室2由金属制成，例如由铝制成或由不锈钢制成。
28.也可以是，在腔室2的内部的表面形成有陶瓷喷镀膜。陶瓷喷镀膜优选包含氧化铝、氧化钇、氟化钇以及氟氧化钇中的任一方。此外，也可以通过包含氧化铝、氧化钇、氟化钇以及氟氧化钇中的任一方的材料来形成腔室2的内部的表面。
29.载置台10包括主体部8和环状构件(边缘环)4。主体部8具有用于支承基板w的中央区域8a以及用于支承环状构件4的环状区域8b。基板w配置于主体部8的中央区域8a上，环状构件4以包围主体部8的中央区域8a上的基板w的方式配置于主体部8的环状区域8b上。主体部8包括基台和静电吸盘。基台包括导电性构件(下部电极)。静电吸盘配置于基台上。另外，虽然省略了图示，但是载置台10也可以包括温度调节模块，该温度调节模块构成为将静电吸盘和基板w中的至少一方调节到目标温度。温度调节模块也可以包括加热器、流路或者它们的组合。在流路中流通制冷剂、传热气体这样的温度调节流体。
30.主体部8的下部电极经由供电棒及匹配单元而与高频电源21电连接。高频电源21向下部电极供给高频偏压。通过高频电源产生的高频偏压的频率为适于控制向基板w吸引的离子的能量的规定频率，例如为13.56mhz。在匹配单元中收容有匹配器22，该匹配器22用于在高频电源侧的阻抗与主要是电极、等离子体、腔室2这样的负载侧的阻抗之间取得匹配。该匹配器22中例如包括用于生成自偏压的隔直电容器等。
31.载置台10具备支承基板w并使基板w进行升降的基板支承销(未图示)。基板支承销以能够相对于载置台10的表面突出和没入的方式设置。
32.基板处理装置1具备在腔室2的下部具有开口的排气口11。排气口11经由apc
(automatic pressure control：压力自动控制)阀(未图示)而与tmp(turbo molecular pump：涡轮分子泵)、dp(dry pump：干式泵)(均未图示)连接。tmp、dp用于将腔室2内的气体等进行排气，apc阀用于控制腔室2内的压力。
33.在腔室2在侧壁具备搬入搬出口25和闸阀26，所述搬入搬出口25用于在腔室2同与基板处理装置1相邻的搬送室(未图示)之间进行基板w的搬入和搬出，所述闸阀26将该搬入搬出口25打开和关闭。
34.腔室2的上部为开口部。基板处理装置1以面对该开口部的方式具备微波等离子体源20。
35.微波等离子体源20具备天线部30和微波传送部35。
36.天线部30具备微波透过板28、缝隙天线31以及慢波件33。
37.微波透过板28由电介质、例如石英、氧化铝(al2o3)等的陶瓷形成。微波透过板28以堵塞腔室2的开口部的方式嵌入腔室2的侧壁上部。基板处理装置1在腔室2与微波透过板28之间具备密封环。通过具备密封环，腔室2内被气密性地保持。
38.缝隙天线31具有与微波透过板28对应的圆板状的形状。缝隙天线31以与微波透过板28紧密贴合的方式设置。缝隙天线31被卡定在腔室2的侧壁上端。缝隙天线31由导电性材料形成。
39.缝隙天线31例如由表面镀银或者镀金的铜板或者铝板构成。缝隙天线31具备用于辐射微波的多个缝隙32。缝隙32形成为以规定图案贯穿缝隙天线31。
40.适当设定缝隙32的图案，以均等地辐射出微波。例如，也可以是，作为图案的例子，将t字状地配置的两个缝隙32设为一对，同心圆状地配置多对缝隙32。缝隙32的长度、排列间隔根据微波的有效波长(λg)来决定。例如，缝隙32以彼此的间隔为λg/4、λg/2或λg的方式配置。
41.此外，缝隙32也可以是圆形状、圆弧状等其它形状。并且，关于缝隙32的配置方式并无特别限定，除了同心圆状以外，例如也可以螺旋状、辐射状地配置。适当设定缝隙32的图案，以成为能获得期望的等离子体密度分布的微波辐射特性。
42.慢波件33以与缝隙天线31的上表面紧密贴合的方式设置。慢波件33由具有比真空中的介电常数大的介电常数的电介质、例如石英、陶瓷(al2o3)、聚四氟乙烯、聚酰亚胺等树脂形成。慢波件33具有使微波的波长比真空中短从而使缝隙天线31小的功能。
43.调整微波透过板28和慢波件33的厚度，以使由慢波件33、缝隙天线31、微波透过板28以及等离子体形成的等效电路满足共振条件。能够通过调整慢波件33的厚度来调整微波的相位。
44.调整厚度以调整微波的相位，由此使缝隙天线31的接合部成为驻波的“波腹”。另外，通过调整厚度以使缝隙天线31的接合部成为驻波的“波腹”，来使微波的反射极小化，微波的辐射能量成为最大。并且，通过将慢波件33和微波透过板28设为相同的材质，能够防止微波的界面反射。
45.此外，缝隙天线31与微波透过板28之间、或者慢波件33与缝隙天线31之间也可以分离地配置。
46.天线部30以覆盖缝隙天线31和慢波件33的方式具备屏蔽盖体34，该屏蔽盖体34例如由铝、不锈钢、铜等金属材料构成。屏蔽盖体34具备形成于内部的冷却水流路34a。通过使
冷却水在屏蔽盖体34的冷却水流路34a中流通，屏蔽盖体34将屏蔽盖体34、慢波件33、缝隙天线31以及微波透过板28进行冷却。此外，屏蔽盖体34接地。
47.微波传送部35具备同轴波导管37、模式变换器38、波导管39、微波振荡器40以及调谐器41。
48.同轴波导管37从形成于屏蔽盖体34的上壁的中央的开口部36的上方插入。同轴波导管37具备中空棒状的内导体37a和圆筒状的外导体37b。内导体37a和外导体37b配置成同心状。内导体37a和外导体37b分别从屏蔽盖体34向上方延伸。在内导体37a的下端具备锥形连接器43。锥形连接器43与缝隙天线31连接。在锥形连接器43在顶端具备金属制成的盖44。
49.模式变换器38与同轴波导管37的上端连接。在模式变换器38连接有波导管39。波导管39的形状为截面呈矩形状。波导管39的一端与模式变换器38连接，另一端与微波振荡器40连接。
50.微波振荡器40具备信号生成器45和放大器46。信号生成器45向放大器46输出规定频率的信号。放大器46将来自信号生成器45的信号波形放大来振荡出规定功率的微波。另外，放大器46进行频率调制。例如在中心频率为2450mhz(2.45ghz)的情况下，放大器46能够在2400mhz～2500mhz(2.4ghz～2.5ghz)之间调制频率。此外，微波的中心频率不限于2450mhz，能够使用8.35ghz、1.98ghz、860mhz、915mhz等各种频率。
51.调谐器41设置于波导管39的中途。调谐器41使腔室2内的负载(等离子体)的阻抗与微波振荡器40的电源的特性阻抗相匹配。
52.由微波振荡器40振荡出的微波以te模式在波导管39中传播。模式变换器38将微波的传播模式从te模式变换为tem模式。而且，模式变换器38向同轴波导管37输出被变换为tem模式的微波。输出到同轴波导管37的微波被引导到缝隙天线31。
53.此外，有时即使由模式变换器38进行模式变换也多少残存有te模式的微波。即使残存有te模式的微波，在经由同轴波导管37传播的期间，残存的te模式成分的微波也会被变换为tem模式。
54.同轴波导管37的内导体37a在中央部具有从上部到锥形连接器43的孔47。作为温度检测器的第一热电偶51在孔47中被插入到锥形连接器43的位置。通过第一热电偶51来检测天线部30的中央部的温度。另一方面，在屏蔽盖体34的端部设置有作为温度检测器的第二热电偶52。通过第二热电偶52来检测天线部30的端部的温度。
55.由第一热电偶51检测出的天线部中央的温度(tcent)的信号以及由第二热电偶52检测出的天线部端部的温度(tedge)的信号被输入到用于控制微波的频率的频率控制器50。第一热电偶51和第二热电偶52均从天线部30的外部插入，并配置于大气部分。
56.频率控制器50基于由第一热电偶51检测出的温度tcent以及由第二热电偶52检测出的温度tedge向微波振荡器40提供指令，以使等离子体的密度分布最优化。微波振荡器40基于来自频率控制器50的指令，来控制所输出的微波的振荡频率。
57.温度tcent和温度tedge分别与腔室2内的微波透过板28下表面的中央部和边缘部的温度具有相关性。另外，能够通过使微波的振荡频率变动来操作从缝隙天线31辐射的电场的分布，从而高精度地控制等离子体密度分布。
58.微波等离子体源20在同轴波导管37的下部具备多个短截线构件42。短截线构件42沿周向设置有多个。各短截线构件42能够从外导体37b向内导体37a延伸。通过调节短截线
构件42的顶端与内导体37a之间的距离，能够在周向上调整微波的传输。
59.基板处理装置1还具备经由腔室2的侧壁向腔室2内供给气体的气体供给部60。气体供给部60具备气体供给源61、配管62、缓冲室63、气体流路64以及气体喷出口65。
60.气体供给源61供给与等离子体处理相应的适当的气体。配管62将气体供给源61与腔室2连接。配管62设置于气体供给源61与腔室2之间。缓冲室63沿腔室2的侧壁设置成环状。气体流路64将配管62与缓冲室63连接。从缓冲室63起以面对腔室2内的方式沿水平方向等间隔地设置多个气体喷出口65。
61.从气体供给部60供给与等离子体处理相应的适当的气体。作为等离子体处理，例示出多晶硅蚀刻处理，作为此时的处理气体，例如供给氯气(cl2气体)、溴化氢气体(hbr气体)以及三氟化氮气体(nf3气体)等气体、氦气(he气体)等非活性气体。
62.根据气体的数量(气体的种类)设置有多个气体供给源61。从各个气体供给源61延伸出配管62。在配管62设置有阀以及质量流量控制器等流量控制器(均未图示)。
63.在腔室2的侧壁具备玻璃窗55。在与玻璃窗55相向的位置具备光谱仪56。光谱仪56通过玻璃窗55接受从腔室2的内部的等离子体辐射出的光。而且，光谱仪56根据接受到的光来测定特定波长的发光强度(光谱强度)。
64.基板处理装置1具备控制部70。控制部70控制基板处理装置1的各结构部例如微波振荡器40、气体供给部60的阀、光谱仪56以及流量控制器等。控制部70具备具有cpu(central processing unit：中央处理器)(计算机)的主控制部以及输入装置(键盘、鼠标等)、输出装置(打印机等)、显示装置(显示器等)、存储装置(存储介质)。
65.在存储装置中存储由基板处理装置1执行的各种处理的参数。另外，存储装置安装有存储介质，该存储介质保存有用于控制由基板处理装置1执行的处理的程序、即处理制程。主控制部进行控制，以调出存储介质中存储的规定的处理制程并基于该处理制程通过基板处理装置1来进行规定的处理。
66.在基板处理装置1中，首先，将闸阀26设为开启状态，将作为加工对象的基板w搬入到腔室2内并载置于载置台10上。然后，在基板处理装置1中，通过气体供给部60以规定的流量和流量比向腔室2内导入处理气体(例如cl2气体、hbr气体等)，并通过apc阀将腔室2内的压力设为规定值。
67.并且，在基板处理装置1中，从微波振荡器40向腔室2供给微波。另外，从高频电源21向载置台供给高频电力。从气体喷出口65喷出的处理气体被等离子体化，通过等离子体中的自由基、离子来对基板w进行蚀刻处理。
68.《腔室状况的诊断方法》
69.说明诊断基板处理装置1的腔室2的状况(腔室状况)的方法。图2是本实施方式所涉及的腔室状况的诊断方法的流程图。
70.本实施方式的腔室状况的诊断方法着眼于存在于腔室的内表面的氟，来诊断腔室的状况。存在于腔室的内表面的氟是指处理气体中包含的氟附着在形成腔室内表面的喷镀膜上或进入喷镀膜中而存在的氟、或者喷镀膜本身原本包含的氟。存在于腔室的内表面的氟的量对腔室状况产生影响。本实施方式的腔室状况的诊断方法根据使用氦气产生等离子体时的氟的发光强度(光谱强度)来诊断腔室的状况。
71.(步骤s10)
72.最初，控制部70进行清洁腔室2的内部的清洁工序。在清洁工序中，例如去除在进行基板处理时附着于腔室2的内部的氟等。通过清洁腔室2的内部，来将腔室内部设为初始状态。
73.(步骤s20)
74.接着，控制部70进行在腔室2的内部生成包含氦气且不包含氩气的一种以上的非活性气体的等离子体的等离子体生成工序。换句话说，进行在腔室2的内部生成氦气或者在氦气中混合不包含氩气的一种以上的非活性气体所得到的气体的等离子体的等离子体生成工序。
75.在等离子体生成工序中，也可以在主体部8的中央区域8a上例如载置与由硅形成的产品基板不同的基板假片。然后，控制部70进行控制，以从气体供给部60向腔室2的内部供给包含氦气且不包含氩气的一种以上的非活性气体。在向腔室2供给了包含氦气且不包含氩气的一种以上的非活性气体的状态下，控制部70进行控制，以从微波振荡器40向腔室2供给微波，从高频电源21向载置台供给高频电力。
76.通过上所述那样，在腔室2的内部生成包含氦气且不包含氩气的一种以上的非活性气体的等离子体。换句话说，生成氦气或者在氦气中混合不包含氩气的一种以上的非活性气体所得到的气体的等离子体。
77.在本实施方式的腔室状况的诊断方法中，为了生成等离子体而使用包含氦气且不包含氩气的一种以上的非活性气体。如后述那样，使用氦气是因为从等离子体产生起到稳定为止的时间短。另外，还因为与氩相比氦气的溅射率小，对腔室的损害小。
78.此外，氩的发光波长与氟的发光波长重叠的部分多，因此在混合气体的情况下使用除了氩以外的非活性气体。作为该非活性气体的例子，例如是氙气、氖气、氪气等。包含氦气且不包含氩气的一种以上的非活性气体例如既可以是氦气单体，也可以是氦气与除了氩气以外的其它非活性气体的混合气体，该其它非活性气体是氙气、氖气、氪气等。
79.(步骤s30)
80.接着，控制部70进行测定所述腔室的内部的氟的发光强度的发光强度测定工序。控制部70进行控制，以使光谱仪56测定腔室2的内部的等离子体的发光强度。具体地说，控制部70进行控制，以使光谱仪56测定氟的发光强度。例如，控制部70控制光谱仪56，以测定氟的发光波长即686nm的发光强度。
81.(步骤s40)
82.接着，控制部70基于在步骤s30中测定出的发光强度，来诊断腔室2的状态(腔室状况)。
83.例如，在步骤s30中测定出的氟的发光强度为第一阈值以上且比第一阈值大的第二阈值以下的情况下，控制部70判断为腔室2内的状态(腔室状况)为正常的状态(正常状态)。
84.另外，在步骤s30中测定出的氟的发光强度小于第一阈值的情况下，控制部70诊断为腔室2内的状态(腔室状况)为腔室2的内表面的氟不足的状态(氟不足状态)。
85.并且，在步骤s30中测定出的氟的发光强度大于第二阈值的情况下，控制部70诊断为腔室2内的状态(腔室状况)为腔室2的内表面存在过剩的氟的状态(氟过剩状态)。
86.并且，另外，在步骤s30中测定出的氟的发光强度小于比第一阈值小的第三阈值的
情况下、或者诊断为该发光强度大于比第二阈值大的第四阈值的情况下，诊断为腔室2内的状态(腔室状况)为腔室2的内的部件发生了劣化且需要更换该部件的状态(部件劣化状态)。
87.说明具体的处理的流程。图3是本实施方式所涉及的腔室状况的诊断方法的流程图。具体地说，图3是步骤s40的状态估计工序的流程图。
88.最初，在步骤s41中，控制部70判定在步骤s30中测定出的氟的发光强度是否为第一阈值以上。在步骤s30中测定出的氟的发光强度为第一阈值以上的情况下(步骤s41：“是”)，控制部70判定在步骤s30中测定出的氟的发光强度是否为作为比第一阈值大的值的第二阈值以下(步骤s42)。在步骤s30中测定出的氟的发光强度为比第一阈值大的第二阈值以下的情况下(步骤s42：“是”)，控制部70估计为基板处理装置1的腔室2的状态(腔室状况)为正常状态(步骤s43)。
89.在步骤s41中，在步骤s30中测定出的氟的发光强度小于第一阈值的情况下(步骤s41：“否”)，控制部70判定在步骤s30中测定出的氟的发光强度是否为作为比第一阈值小的值的第三阈值以上(步骤s44)。在步骤s30中测定出的氟的发光强度为第三阈值以上的情况下(步骤s44：“是”)，控制部70估计为基板处理装置1的腔室2的状态(腔室状况)为氟不足状态(步骤s45)。
90.在步骤s42中，在步骤s30中测定出的氟的发光强度大于第二阈值的情况下(步骤s42：“否”)，控制部70判定在步骤s30中测定出的氟的发光强度是否为作为比第二阈值大的值的第四阈值以下(步骤s46)。在步骤s30中测定出的氟的发光强度为第四阈值以下的情况下(步骤s46：“是”)，控制部70估计为基板处理装置1的腔室2的状态(腔室状况)为氟过剩状态(步骤s47)。
91.在步骤s44中，在步骤s30中测定出的氟的发光强度小于第三阈值的情况下(步骤s44：“否”)，控制部70估计为基板处理装置1的腔室2的状态(腔室状况)为部件劣化状态(步骤s48)。另外，在步骤s46中，在步骤s30中测定出的氟的发光强度大于第四阈值的情况下(步骤s46：“否”)，控制部70估计为基板处理装置1的腔室2的状态(腔室状况)为部件劣化状态(步骤s48)。在部件劣化状态下，即使进行后述的后处理工序的步骤s53、步骤s54的处理，也判断为不成为正常状态，并指示为进行部件的更换。
92.另外，例如如后述那样，根据在步骤s30中测定出的氟的发光强度来估计蚀刻基板w时的多晶硅蚀刻速率，控制部70也可以估计腔室2的状态是否为能够以期望的多晶硅蚀刻速率进行蚀刻的状态。
93.(步骤s50)
94.接着，控制部70基于步骤s40中的诊断结果来进行后处理工序。说明步骤s50的处理的详情。图4是本实施方式所涉及的腔室状况的诊断方法的流程图。具体地说，图4是步骤s50的后处理工序的流程图。
95.在步骤s50的后处理工序中，在步骤s51中，控制部70基于步骤s40的状态估计工序的估计结果来进行处理。
96.在步骤s51中，在通过步骤s40的状态估计工序估计为正常状态的情况下(步骤s51：“正常状态”)，在后处理工序中不特别进行处理(步骤s52)，结束后处理工序。
97.在步骤s51中，在通过步骤s40的状态估计工序估计为氟不足状态的情况下(步骤
s51：“氟不足状态”)，控制部70进行控制，以利用含氟气体进行等离子体处理(步骤s53)。利用含氟气体进行等离子体处理，例如使氟附着在喷镀膜上或使氟进入喷镀膜中，或者使喷镀膜氟化，由此使腔室内表面的氟的量增加。含氟气体例如是包含cf4气体、nf3气体的气体，但不限于此。如果该等离子体处理结束，则控制部70结束后处理工序。
98.在步骤s51中，在通过步骤s40的状态估计工序估计为氟过剩状态的情况下(步骤s51：“氟过剩状态”)，控制部70进行控制，以利用含氧气体进行等离子体处理(步骤s54)。利用含氧气体进行等离子体处理，例如使喷镀膜氧化，由此使腔室内表面的氟量相对下降。含氧气体例如是包含o2气体的气体，但不限于此。如果该等离子体处理结束，则控制部70结束后处理工序。
99.在步骤s51中，在通过步骤s40的状态估计工序估计为部件劣化状态的情况下(步骤s51：“部件劣化状态”)，控制部70进行显示(指示)以进行部件交换(步骤s55)。如果该显示处理结束，则控制部70结束后处理工序。
100.此外，例如在基板处理装置1的装置启动之后、基板处理装置1的装置维护之后、或在基板处理装置1中进行产品基板处理前后实施本实施方式的腔室状况的诊断方法。
101.[使用腔室状况的诊断方法的装置诊断]
[0102]
接着，说明使用本实施方式的腔室状况的诊断方法的装置诊断。图5是使用本实施方式所涉及的腔室状况的诊断方法进行的装置诊断的针对时间轴的概念图。
[0103]
从图5的中心起的左侧示出启动装置时的工序。从图5的中心起的右侧示出启动装置后进行基板的处理(基板处理)的工序。此外，时间轴从左向右地经过。
[0104]
在启动装置时，在进行了部件的组装或者部件更换等维护后，一边进行抽真空一边使腔室内的温度上升。然后，检查腔室有没有泄漏，并检查腔室的状态(正常检查)。然后，进行调节处理。通过上述的工序来确认部件等的组装的正常性、检查有无大气泄漏、或检查有无脱气、水分。另外，通过进行调节来进行腔室内表面的氧化、氟化，或者在腔室内表面沉积(沉淀)出所需要的膜等。通过启动装置，来将腔室内部的状态设为初始状态。
[0105]
而且，在最后，为了调查基板处理装置的品质，将用于判定装置状态的正常性的qc(quality control：质量控制)基板载置于载置台来进行多晶硅蚀刻速率的测定。另外，将基板假片载置于载置台来获取作为基准的发光数据。此外，作为基准的发光数据的测定条件例如是腔室压力80mt、微波(2.45ghz)2000w、高频电力100w、he＝300sccm、30sec。多晶硅蚀刻速率的测定条件例如是腔室压力120mt、微波(2.45ghz)2000w、高频电力300w、hbr/o2/he＝800/6/1000sccm、60sec。
[0106]
接着，进行实际的基板处理。一边进行基板处理，一边以固定的时间间隔将qc基板载置于载置台并测定多晶硅蚀刻速率。通过以固定时间间隔测定多晶硅蚀刻速率，例如在从0小时到200小时的处理时间之间以规定的间隔获取多晶硅蚀刻速率的变动数据(多晶硅蚀刻速率变动)。另外，在紧挨测定多晶硅蚀刻速率之前或者紧接测定多晶硅蚀刻速率之后，将基板假片载置于载置台并获取规定的波长的发光数据，在本实施方式中获取氟的发光波长的发光数据。通过获取氟的发光数据，例如，在从0小时到200小时的处理时间的期间以规定的间隔利用光谱仪来获取发光数据的变动数据(光谱仪发光数据变动)。在图5中，作为例子，示意性地示出氟的发光数据随着时间的经过而变小。通过获取光谱仪发光数据变动，来使腔室的背景的发光数据(腔室背景)数值化。
[0107]
此外，一旦获取到多晶硅蚀刻速率变动和光谱仪发光数据变动后，就能够根据获取到的光谱仪发光数据来估计多晶硅蚀刻速率。即，能够省略利用qc基板进行的多晶硅蚀刻速率的测定。即，能够省略qc基板的使用。另外，由于不使用qc基板，因此能够抑制成本，并且能够高效地进行装置诊断、例如装置的正常稳定性的诊断。能够通过使装置诊断效率化，来使使用装置进行的基板处理的生产率提高。
[0108]
说明实际进行了测定的结果。图6是示出使用本实施方式所涉及的腔室状况的诊断方法的发光强度的时间序列数据的图。图7是示出使用本实施方式所涉及的腔室状况的诊断方法的多晶硅蚀刻速率的面内平均的时间序列数据的图。多晶硅蚀刻速率是使用含氟气体的等离子体来蚀刻qc基板时的多晶硅蚀刻速率。
[0109]
图6的横轴表示在基板处理装置1中施加了高频电力的累积时间。图6的纵轴是波长686nm的发光强度。波长686nm是氟的发光波长。因而，图6的纵轴表示氟的发光强度。此外，波长686nm的发光强度是从开始施加高频电力起、即从产生等离子体起25秒后的发光强度(3秒内的平均值)。图7的横轴表示在基板处理装置1中施加了高频电力的累积时间。图7的纵轴是多晶硅蚀刻速率的面内平均。
[0110]
根据图6、图7，当高频电力的施加时间变长时，多晶硅蚀刻速率以及氟的发光强度(光谱强度)变小。在此，说明多晶硅蚀刻速率与氟的发光强度(光谱强度)的相关性。图8是示出使用本实施方式所涉及的腔室状况的诊断方法的多晶硅蚀刻速率的面内平均与发光强度的相关性的图。
[0111]
根据图8的结果可知，多晶硅蚀刻速率与氟的发光波长的发光强度(光谱强度)之间存在相关性。即，能够通过求出多晶硅蚀刻速率和氟的发光波长的发光强度(光谱强度)中的任一方来估计另一方。例如，能够通过测定氟的发光强度(光谱强度)来估计多晶硅蚀刻速率。
[0112]
[关于使用了氦气的等离子体处理]
[0113]
在本实施方式中，在测定氟的发光强度(光谱强度)时，使用氦气。说明使用了氦气的等离子体处理。图9是示出生成的等离子体与规定的波长的发光强度的关系的图。图9的横轴表示从施加高频电力起、即从产生等离子体起的时间。图9的纵轴表示波长288.5nm的发光强度。波长288.5nm是硅或一氧化碳的发光波长。线l_he是使用了氦气的等离子体处理中的波长288.5的发光强度。线l_ar是使用了氩气的等离子体处理中的波长288.5的发光强度。
[0114]
当将线l_he与线l_ar进行比较时，使用了氦气的等离子体处理中的发光强度比使用了氩气的等离子体处理中的发光强度更快收敛。例如，当经过1秒左右时，使用了氦气的等离子体处理中的发光强度稳定。另一方面，为了使使用了氩气的等离子体处理中的发光强度稳定而花费10秒以上。因而，使用了氦气的等离子体处理能够获取在产生等离子体后立刻稳定的发光强度，从而能够使测定时间(诊断时间)缩短。
[0115]
图10是示出生成的等离子体与规定的波长的发光强度的关系的图。图10的横轴表示从施加高频电力起、即产生等离子体起的时间。图10的纵轴表示波长686nm的发光强度。波长686nm是氟的发光波长。线l_he是使用了氦气的等离子体处理中的波长686nm的发光强度。在波长686nm的发光强度下也是，在使等离子体发光起经过1秒左右时，使用了氦气的等离子体处理中的发光强度稳定。这样，使用了氦气的等离子体处理中的发光强度快速收敛。
此外，在使用氩气进行了等离子体处理的情况下，氩气本身在波长686nm时具有峰值。由于氩气本身在波长686nm时具有峰值，因此无法测定基于氟的发光强度。
[0116]
接着，示出改变条件进行测定所得到的结果。图11是示出使用本实施方式所涉及的腔室状况的诊断方法的发光强度的时间序列数据的图。图12是示出使用本实施方式所涉及的腔室状况的诊断方法的多晶硅蚀刻速率的面内平均与发光强度的相关性的图。
[0117]
图11的横轴表示在基板处理装置1中施加了高频电力的累积时间。图11的纵轴是波长686nm的发光强度。波长686nm是氟的发光波长。因而，图11的纵轴表示氟的发光强度。此外，波长686nm的发光强度是从开始施加高频电力起、即从产生等离子体起9秒后的发光强度(3秒内的平均值)。
[0118]
根据图12可知，即使从产生等离子体起至测定出发光强度为止的时间短，多晶硅蚀刻速率与氟的发光波长的发光强度(光谱强度)也存在相关性。即，即使从产生等离子体起至测定出发光强度为止的时间短，也能够通过测定发光强度来估计多晶硅蚀刻速率。并且，能够缩短诊断所花费的时间，从而提高诊断效率。
[0119]
应该认为本次公开的本实施方式所涉及的基板处理装置的腔室状况的诊断方法在所有方面均为例示，而非限制性的。上述的实施方式在不脱离所附权利要求书及其主旨的范围内能够以各种方式进行变形和改良。上述多个实施方式所记载的事项在不矛盾的范围内能够采取其它结构，另外，在不矛盾的范围内能够进行组合。
[0120]
关于本公开的基板处理装置的腔室状况的诊断方法，列举利用微波生成等离子体的装置为例进行了说明，但是不限于此。也能够应用capacitively coupled plasma(ccp：电容耦合等离子体)、inductively coupled plasma(icp：电感耦合等离子体)、electron cyclotron resonance plasma(ecr：电子回旋共振等离子体)以及helicon wave plasma(hwp：螺旋波等离子体)等任意类型。
[0121]
附图标记说明
[0122]
1：基板处理装置；2：腔室；s10、s20、s30、s40、s50：步骤；w：基板。