检测方法、包括该方法的基板处理方法及基板处理装置制造方法
【专利摘要】半导体制造装置和利用该半导体制造装置的半导体制造方法，具体涉及利用等离子体的基板处理装置和利用该基板处理装置的基板处理方法。根据本发明的一实施例的基板处理方法包括：传送步骤，基板传送到腔体内部的处理空间；夹紧步骤，第1气体供给到上述处理空间并激发为等离子体状态，上述基板固定在支承部件上；基板处理步骤，第2气体供给到上述处理空间并激发为等离子体状态，对上述基板实施利用上述等离子体的工序；以及检测步骤，接受上述腔体内部的光并分析所接受的上述光从而检测上述腔体内部状况，在上述检测步骤中测量上述腔体内部状况，从而决定是否实施上述基板处理步骤。
【专利说明】检测方法、包括该方法的基板处理方法及基板处理装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造装置和利用该半导体制造装置的半导体制造方法，具体涉及利用等离子体的基板处理装置和利用该基板处理装置的基板处理方法。
【背景技术】
[0002]为了制造半导体元件而对基板实施光刻、蚀刻、灰化、注入离子、沉积薄膜以及清洗等多种工序，从而在基板上形成所需的图案。其中，蚀刻工序是去除形成在基板上的膜中被选择的区域的工序，其使用湿式蚀刻和干式蚀刻。
[0003]其中，利用等离子体的蚀刻装置用于干式蚀刻。通常，为了形成等离子体而在腔体的内部空间中形成电磁场，电磁场使向腔体内提供的处理气体激发为等离子体状态。
[0004]等离子体是指由离子或电子、自由基等构成的被离子化的气体状态。等离子体根据非常高的温度、强电场或高频电磁场(RF Electromagnetic Fields)而生成。在半导体元件制造工序中使用等离子体来实施蚀刻工序。蚀刻工序是通过等离子体所包含的离子粒子撞击基板而实施的。
[0005]通常，在利用等离子体的基板处理工序中，腔体状况(condition)因随着工序的进行而沉积在腔体内部的副产物而发生变化。并且，基于等离子体源(plasma source)产生的等离子体也可以根据工序而其状态不同。根据这种腔体内部的状况或等离子体的状况处理的基板产生不良等，可能会导致基板处理工序的可靠性产生问题。但是，不存在针对根据每实施工序时不同的腔体的状况或者等离子体的状况的标准化测量方法，从而存在不能进行准确的分析的问题。
【发明内容】
[0006]本发明的一目的在于，提供对在基板处理工序中发生变化的腔体内部的状况进行测量的基板处理方法及基板处理装置。
[0007]并且，本发明的一目的在于，对在基板处理工序中发生变化的等离子体的状况进行测量的基板处理方法及基板处理装置。
[0008]并且，本发明的一目的在于，提供根据所测量的腔体内部的状况和等离子体的状况能够提高基板处理工序的可靠性的基板处理方法及基板处理装置。
[0009]本发明所要解决的技术问题并不限于上述的问题，所属【技术领域】的技术人员能够根据本说明书和附图明确地理解未在上面说明的技术问题。
[0010]本发明提供检测方法。
[0011]在根据本发明的一实施例的检测方法，接受实施基板处理工序的腔体内部的光，并将所接受的光分析，以检测腔体内部状况。
[0012]能够从所接受的上述光中分析等离子体的信息来检测上述腔体内部状况。
[0013]上述等离子体可以从非活性气体激发成等离子体状态。
[0014]上述等离子体的信息可通过分析从上述光测量的第I线而被提供。[0015]通过根据所接受的上述光分析被吸附到上述腔体内壁的副产物的信息来检测上述腔体内部状况。
[0016]上述副产物的信息可通过对从上述光测量而得的第2线进行分析而被提供。
[0017]可利用基于所接受的上述光的波长的光强度和提供给上述腔体内部的气体的量之比来检测上述腔体内部状况。
[0018]并且，本发明提供基板处理方法。
[0019]根据本发明的一实施例的基板处理方法包括:传送步骤，基板传送到腔体内部的处理空间；夹紧步骤，第I气体供给到上述处理空间并激发为等离子体状态，上述基板固定在支承部件上；基板处理步骤，第2气体供给到上述处理空间并激发为等离子体状态，对上述基板实施利用上述等离子体的工序；以及检测步骤，接受上述腔体内部的光并分析所接受的上述光从而检测上述腔体内部状况，在上述检测步骤中测量上述腔体内部状况，从而决定是否实施上述基板处理步骤。
[0020]上述检测步骤可在上述夹紧步骤中实施(完成)。
[0021]在上述检测步骤，可根据所接受的上述光分析上述等离子体的信息，由此检测上述腔体内部状况。
[0022]上述第I气体包含非活性气体，上述等离子体的信息可通过分析根据上述光测量的第I线来提供。
[0023]在上述检测步骤中，可通过根据所接受的上述光分析被吸附在上述腔体内壁的副产物的信息来检测上述腔体内部状况。
[0024]上述副产物的信息可通过分析根据上述光测量的第2线来提供。
[0025]上述第I气体包含非活性气体，在上述检测步骤中，可通过将分析根据所接受的上述光测量的第I线的上述等离子体的信息以及分析根据上述光测量的第2线的吸附在上述腔体内壁的副产物的信息综合来检测上述腔体内部状况。
[0026]在上述检测步骤中，当上述腔体内部状况不在已设定的范围的情况下，在上述基板处理步骤前还可以包括精密检测步骤，其在上述精密检测步骤中检测包括上述腔体的基板处理装置是否异常。
[0027]上述检测步骤可利用基于所接受的上述光的波长的光强度和提供给上述腔体内部的气体的量之比来检测上述腔体内部状况。
[0028]上述基板处理方法还包括解装步骤，第3气体供给给上述处理空间并激发为等离子体状态且为了向外部传送上述基板而解除上述基板的固定，上述检测步骤可在上述解装步骤中实施。
[0029]在上述检测步骤中，可通过根据所接受的上述光分析上述等离子体的信息来检测上述腔体内部状况。
[0030]上述第3气体包含非活性气体，上述等离子体的信息可通过分析根据上述光测量的第I线来提供。
[0031]在上述检测步骤中，可根据所接受的上述光分析被吸附在上述腔体内壁的副产物的信息来检测上述腔体内部状况。
[0032]上述副产物的信息可通过分析根据上述光测量的第2线来提供。
[0033]上述第3气体包含非活性气体，在上述检测步骤中，将分析根据所接受的上述光测量的第I线的上述等离子体的信息以及分析根据上述光测量的第2线的吸附在上述腔体内壁的副产物的信息进行综合，从而检测上述腔体内部状况。
[0034]在上述检测步骤中，可利用取决于所接受的上述光的波长的光强度和提供给上述腔体内部的气体的量之比来检测上述腔体内部状况。
[0035]并且，本发明提供基板处理装置。
[0036]根据本发明的一实施例的基板处理装置包括:在内部具有处理空间的腔体；位于上述腔体内部且支承基板的支承单元；向上述处理空间提供处理气体的气体供给单元；在上述处理空间产生等离子体的等离子体源；位于上述腔体内侧壁并且根据所接受的光测量上述腔体的内部状况的传感器单元；以及以利用上述传感器单元测量的上述腔体内部状况为基准控制是否实施基板处理工序的控制器，当针对夹紧上述基板的步骤中利用的有关上述等离子体的信息不在已设定的范围的情况下，上述控制器控制成终止利用上述等离子体的基板处理工序。
[0037]上述控制器可通过利用根据从上述传感器单元接受的上述光的波长的光强度和提供给上述腔体内部的气体的量之比来检测上述腔体内部状况。
[0038]上述传感器单元可包括分光传感器。
[0039]根据本发明的一实施例，可以提供测量在基板处理工序中发生变化的腔体内部的状况的基板处理方法及基板处理装置。
[0040]并且，根据本发明的一实施例，可以提供测量在基板处理工序中发生变化的等离子体的状况的基板处理方法及基板处理装置。
[0041]并且，根据本发明的一实施例，可以提供根据所测量的腔体内部的状况和等离子体的状况能够提高基板处理工序的可靠性的基板处理方法及基板处理装置。
[0042]本发明的效果并不限于上述的效果，本发明所属【技术领域】的技术人员可根据本说明书及附图明确了解未作说明的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]图1是表示根据本发明的一实施例的基板处理装置的剖视图。
[0044]图2是表示根据本发明的一实施例的基板处理方法的流程图。
[0045]图3是表示在图1所示的基板处理装置中测量的等离子体及腔体内部的状况的图。
【具体实施方式】
[0046]以下，参照附图进一步详细说明本发明的实施例。本发明的实施例能够以多种方式变形，而并不能解释为本发明的范围限定在下述的实施例。本实施例是为了给所属【技术领域】的技术人员完整地说明而提供的。从而，为了进一步明确的说明而夸张地示出了附图中的要素的形状。
[0047]图1是表示根据本发明的一实施例的基板处理装置的剖视图。
[0048]如图1所示，基板处理装置10利用等离子体来处理基板W。例如，基板处理装置10可对基板W实施蚀刻工序。基板处理装置10包括:腔体100、支承单元200、气体供给单元300、等离子体源400、挡板单元500、传感器单元700以及控制器800。[0049]腔体100提供实施基板处理工序的空间。腔体100包括壳体110、密封盖件120以及衬板130。
[0050]壳体110在内部具有上面开放的空间。壳体110的内部空间提供为实施基板处理工序的空间。壳体Iio由金属材料形成。壳体110可由铝材料形成。壳体110可被接地。在壳体110的底面形成排气孔102。排气孔102与排气线151连接。在工序过程中产生的反应副产物以及驻留在壳体的内部空间的气体可通过排气线151向外部排出。根据排气过程，壳体110内部减压至规定压力。
[0051]密封盖件120覆盖壳体110的开放的上面。密封盖件120形成为板形状，并密封壳体110的内部空间。密封盖件120可以包括介电体(dielectric substance)窗。
[0052]衬板130形成在壳体110内部。衬板130形成在上面和下面开放的空间的内部。衬板130可以形成为圆筒形状。衬板130可以具有与壳体110的内侧面相应的半径。衬板130沿着壳体110的内侧面形成。在衬板130的上端形成有支承环131。支承环131形成为环形状的板，并且沿着衬板130的周围向衬板130的外侧突出。支承环131位于壳体110的上端，并支承衬板130。衬板130可以由与壳体110相同的材料形成。衬板130可以由铝材料形成。衬板130保护壳体110内侧面。在激发处理气体的过程中，在腔体100的内部可能会发生弧光(Arc)放电。弧光放电损坏周边装置。衬板130保护壳体110的内侧面以防止壳体110的内侧面因弧光放电而被损坏。并且，防止在基板处理工序中产生的杂质沉积在壳体110的内侧壁。与壳体110相比，衬板130的费用低、交换容易。由此，在衬板130因弧光放电而被损坏的情况下，工作人员能够交换为新的衬板130。
[0053]在壳体110的内部设置有支承单元200。支承单元200支承基板W。支承单元200可以包括利用静电力来吸附基板W的静电卡盘(Chuck)210。与此相对地，支承单元200还可以例如以机械夹紧等多种方式支承基板W。以下，说明包括静电卡盘210的支承单元200。
[0054]支承单元200包括静电卡盘210、绝缘板250以及下部盖件270。在腔体100的内部，支承单元200从壳体110的底面向上部间隔设置。
[0055]静电卡盘210包括介电板220、电极223、加热器225、支承板230以及聚焦环240。
[0056]介电板220位于静电卡盘210的上端部。介电板220形成为圆板形状的介电体(dielectric substance)。在介电板220的上表面设置有基板W。介电板220的上表面具有比基板W小的半径。因此，基板W的边缘区域位于介电板220的外侧。在介电板220形成有第I供给流路221。第I供给流路221从介电板210的上表面向底面形成。第I供给流路221相隔地形成有多个，其用作向基板W的底面供给导热介质的通路。
[0057]在介电板220的内部埋设有下部电极223和加热器225。下部电极223位于加热器225的上部。下部电极223与第I下部电源223a电连接。第I下部电源223a包括直流电源。在下部电极223与第I下部电源223a之间设置有开关223b。下部电极223能够根据开关223b的导通/截止(0N/0FF)而与第I下部电源223a电连接。若开关223b导通(0N)，则直流电流施加至下部电极223。根据施加至下部电极223的电流，静电力作用于下部电极223与基板W之间，根据静电力，基板W吸附在介电板220。
[0058]加热器225与第2下部电源225a电连接。加热器225通过阻碍从第2下部电源225a施加的电流，从而产生热。产生的热通过介电板220传递到基板W。根据在加热器225产生的热，基板W保持规定温度。加热器225包括螺旋形状的线圈。[0059]支承板230位于介电板220的下部。介电板220的底面和支承板230的上表面能够通过粘合剂236粘接。支承板230能够由铝材料形成。支承板230的上表面可以形成为阶梯状，使得中心区域比边缘区域高。支承板230的上表面中心区域具有与介电板220的底面相应的面积，并且与介电板220的底面粘接。在支承板230形成有第I循环流路231、第2循环流路232以及第2供给流路233。
[0060]第I循环流路231用作导热介质循环的通路。第I循环流路231能够在支承板230内部形成为螺旋形状。或者，第I循环流路231能够配置为具有互相不同的半径的环形状的流路具有相同的中心。各个第I循环流路231能够互相连通。第I循环流路231形成在相同的高度上。
[0061]第2循环流路232用作冷却流体循环的通路。第2循环流路232能够在支承板230内部形成为螺旋形状。并且，第2循环流路232能够配置为具有互相不同的半径的环形状的流路具有相同的中心。各个第2循环流路232可以互相连通。第2循环流路232可以具有比第I循环流路231大的截面积。第2循环流路232形成在相同的高度。第2循环流路232可以位于第I循环流路231的下部。
[0062]第2供给流路233从第I循环流路231向上部延伸，并被提供至支承板230的上面。第2供给流路243的数量为与第I供给流路221对应的数量，其将第I循环流路231与第I供给流路221连接。
[0063]第I循环流路231通过导热介质供给线231b与导热介质存储部231a连接。在导热介质存储部231a存储有导热介质。导热介质包括惰性气体。根据实施例，导热介质包括氦气(He)。氦气通过供给线231b被供给至第I循环流路231，并依次通过第2供给流路233和第I供给流路221而被供给到基板W底面。氦气起到从等离子体向基板W传递的热被传递至静电卡盘210的介质作用。
[0064]第2循环流路232通过冷却流体供给线232c与冷却流体存储部232a连接。在冷却流体存储部232a存储有冷却流体。在冷却流体存储部232a内可以设置有冷却器232b。冷却器232b使冷却流体冷却至规定温度。与此相对地，冷却器232b可以设置在冷却流体供给线232c上。通过冷却流体供给线232c供给给第2循环流路232的冷却流体沿着第2循环流路232循环，并冷却支承板230。支承板230被冷却并将介电板220与基板W —起冷却，使基板W保持规定温度。
[0065]聚焦环240配置在静电卡盘210的边缘区域。聚焦环240具有环形状，并沿着介电板220的周围配置。聚焦环240的上表面可以形成为阶梯状，使得外侧部240a比内侧部240b高。聚焦环240的上表面的内侧部240b位于与介电板220的上表面相同的高度。聚焦环240的上表面的内侧部240b支承位于介电板220的外侧的基板W的边缘区域。聚焦环240的外侧部240a形成为围绕基板W的边缘区域。聚焦环240使等离子体在腔体100内与基板W对置的区域集中。
[0066]在支承板230的下部设置有绝缘板250。绝缘板250形成为具有与支承板230相应的截面积。绝缘板250位于支承板230与下部盖件270之间。绝缘板250由绝缘材料形成，其使支承板230和下部盖件270电绝缘。
[0067]下部盖件270位于支承单元200的下端部。下部盖件270从壳体110的底面向上部间隔设置。在下部盖件270的内部形成有上面开放的空间。下部盖件270的上面被绝缘板250覆盖。由此，下部盖件270的截面的外部半径可以形成为与绝缘板250的外部半径相同的长度。在下部盖件270的内部空间可以设置有使所传送的基板W从外部的传送部件向静电卡盘210移动的升降销模块(lift pin module)(未图示)等。
[0068]下部盖件270具有连接部件273。连接部件273连接下部盖件270的外侧面和壳体Iio的内侧壁。在下部盖件270的外侧面，连接部件273能够以一定的间隔形成有多个。连接部件273在腔体100的内部支承支承单元200。并且，连接部件273与壳体110的内侧壁连接，从而使得下部盖件270电接地(grounding)。与第I下部电源223a连接的第I电源线223c、与第2下部电源225a连接的第2电源线225c、与导热介质存储部231a连接的导热介质供给线231b以及与冷却流体存储部232a连接的冷却流体供给线232c等通过连接部件273的内部空间而向下部盖件270的内部延伸。
[0069]气体供给单元300向腔体100的内部供给处理气体。气体供给单元300包括气体供给喷嘴310、气体供给线320以及气体存储部330。气体供给喷嘴310设置在密封盖件120的中心部。在气体供给喷嘴310的底面形成有喷射口。喷射口位于密封盖件120的下部，并向腔体100的内部供给处理气体。气体供给线320连接气体供给喷嘴310和气体存储部330。气体供给线320将存储在气体存储部330的处理气体向气体供给喷嘴310供给。在气体供给线320设置有阀321。阀321将气体供给线320开启和关闭，并且调节通过气体供给线320供给的处理气体的流量。
[0070]作为处理气体，根据各个基板处理工序，可以供给不同的气体。根据一个例子，在基板W被夹紧或解装的步骤中，处理气体可包含非活性气体(noble gas)和氮气。非活性气体(nob I e gas )是指包括氦、氩等的惰性气体。与此相对地，如蚀刻、清洗、灰化以及沉积等利用等离子体来处理基板的工序中，能够在每一个工序中供给与之不同的类型的处理气体。
[0071]等离子体源400在腔体100内使处理气体激发为等离子体状态。作为等离子体源400,可以使用电感稱合型等离子体(ICP:1nductively coupled plasma)源。等离子体源400包括天线室410、天线(antenna) 420以及等离子体电源430。天线室410形成为下部开放的圆筒形状。在天线室410的内部形成有空间。天线室410形成为具有与腔体100对应的直径。天线室410的下端形成为相对于密封盖件120可拆卸。天线420配置在天线室410的内部。天线420由被卷绕多个圈的螺旋形状的线圈形成，并与等离子体电源430连接。天线420接受从等离子体电源430施加的电力。等离子体电源430可以位于腔体100的外部。被施加了电力的天线420可以在腔体100的处理空间形成电磁场。处理气体根据电磁场而被激发成等离子体状态。
[0072]挡板单元500位于壳体110的内侧壁与支承部件400之间。挡板单元500包括形成有贯通孔511的挡板510。挡板510形成为环形的环形状。在挡板510形成有多个贯通孔511。提供给壳体110内的处理气体通过挡板510的贯通孔511而向排气孔102排出。根据挡板510的形状和贯通孔511的形状，可控制处理气体的流动。
[0073]传感器单元700包括一个或者多个传感器。传感器单元700可以位于腔体100的内部。传感器单元700可以位于壳体110的内侧壁且位于密封盖件120与支承单元200之间的高度。传感器单元700可以包括分光传感器。根据一个例子，传感器单元700可以利用OES (Optical Emission Spectroscopy)系统。传感器单元700接受腔体100的内部的光。传感器单元700收集所接受的光的波长和各个波长的光强度的信息。利用所接受的光的波长和各个波长的光强度，可以测量腔体100的内部的状况。传感器单元700向控制器800提供所收集的信息。
[0074]控制器800与气体供给单元300、等离子体源400、传感器单元700连接，从而控制腔体100的内部的基板处理工序的进行与否。控制器800从传感器单元700接受关于腔体100的内部状况的信息。根据一个例子，控制器800可以接受包括传感器单元700在腔体100的内部接受的光的波长和各个波长的光强度在内的信息。控制器800分析所提供的信息来控制基板处理工序的进行与否。
[0075]根据一个例子，控制器800利用从传感器单元700接受的光的波长的光强度和向腔体100的内部提供的气体的量之比来检测腔体100的内部状况。随着向腔体100的内部提供的气体的量增加，在腔体100的内部产生的光强度增加。由此，为了检测更加准确的腔体100的内部状况，可通过比较所接受的光的波长的光强度和向腔体100的内部提供的气体的量之比来判断。
[0076]在腔体100的内部状况不是正常的情况下，控制器800可以终止基板处理工序。例如，控制器800可以控制调节处理气体的阀321，使得处理气体不向腔体100的内部流入。并且，可以控制从等离子体电源430供给的电力，使得不会产生等离子体。由此，基板处理装置可以仅在腔体内部的状况为正常状态的情况下才实施基板处理工序。由此，可提高基板处理工序的可靠性。
[0077]下面，利用上述的图1的基板处理装置来说明处理基板的过程。
[0078]图2表示根据本发明的一实施例的基板处理方法的流程图。
[0079]如图2所示，基板处理方法包括:传送步骤S10，基板传送到腔体内部的处理空间；夹紧步骤S20，第I气体供给至处理空间而激发成等离子体状态且基板固定在支承部件；基板处理步骤S30，第2气体供给至处理空间而被激发成等离子体状态且对基板实施利用等离子体的工序；解装步骤S40，第3气体供给至处理空间而被激发成等离子体状态且为了向外部传送基板而解除基板的固定；传送步骤S50，向腔体外部传送基板处理结束的基板；以及检测步骤，接受腔体内部的光且分析所接受的光从而检测腔体内部状况。根据一个例子，检测步骤可在夹紧步骤S20和解装步骤S40中完成。
[0080]在传送步骤S10，从腔体100的外部向腔体100内部的处理空间传送基板W。基板W根据传送机器人(未图示)传送至腔体100的内部。所传送的基板W被放置在支承部件200。
[0081]在夹紧步骤S20，基板W固定在支承部件200上。若基板W被放置在支承部件200，则直流电流从第I下部电源223a施加至下部电极223。根据施加至下部电极223的直流电流，静电力作用于下部电极223与基板W之间，基板W根据静电力而吸附在静电卡盘210。
[0082]并且，第I气体从气体供给单元300供给至腔体100的内部。第I气体可以包括非活性气体或者氮(S21)。非活性气体包括氦、氩等惰性气体。并且，电力供给至等离子体源400，由此，在处理空间产生电磁场。腔体100内部的非活性气体或者氮气根据在等离子体源400产生的电磁场而激发成等离子体状态(S22)。由非活性气体或者氮气产生的等离子体起到帮助基板W吸附到静电卡盘210的作用。
[0083]根据一个例子，检测步骤S23是在夹紧步骤S20中完成的。[0084]在检测步骤S23，检测腔体100的内部状况。腔体100的内部状况是通过分析数据来检测的，上述数据是接受腔体100的内部的光来测量的。通过传感器单元700接受腔体100的内部的光。根据一个例子,传感器单兀700可以包括分光传感器。分光传感器根据利用OES系统接受的光来测量波长和各个波长的光的强度。
[0085]腔体100的内部的光是处理气体被激发成等离子体状态时产生的。腔体100的内部的处理气体从等离子体源400接受能量而激发成等离子体状态。此时，在腔体100的内部，等离子体状态的处理气体、离子状态的处理气体以及基态的处理气体混合存在。腔体100的内部的光是根据处理气体激发成等离子体状态或从等离子体状态变成基态时产生。
[0086]并且，若离子状态的处理气体撞击腔体100的内壁，则根据该冲击，腔体100的内壁的构成物和副产物被溅出。腔体100的内壁的构成物和副产物以分子或原子状态被提供给腔体100的内部。腔体100的内壁的构成物和副产物以分子或原子状态从腔体100的内壁溅出时，产生光。
[0087]上述的各个光具有分别不同的波长，根据每个波长具有不同的光强度。此时，光强度与提供给腔体100的内部的处理气体的量成比例地产生。由此，如果分析特定波长下的光强度，则可知关于在等离子体状态下产生的光和由腔体100的内壁的构成物和副产物产生的光的信息。
[0088]根据所测量的光的不同波长区域的光强度，可判断腔体100的内部状况。根据一个例子，利用根据所接受的光的波长的光强度和提供给腔体内部的气体的量之比，可以了解关于腔体100的内部状况的信息。腔体100的内部状况包括有关吸附在腔体100内壁的副产物的信息以及有关等离子体的状态的信息。具体而言，可以得到有关吸附在腔体100的内壁的副产物的种类、吸附程度、吸附的副产物的浓度等信息。并且，可以得到有关等离子体的密度、温度、能量、电子排布图等信息。
[0089]图3是表示在图1的基板处理装置测量的等离子体以及腔体内部的状况的图表。
[0090]如图3所示，图表表示有关所接受的光的信息。所接受的光的根据OES系统分析的信息可如图表所不。根据一个例子，图表的横轴表不波长，纵轴表不光强度。分析该图表可知，针对在腔体100的内部接受的光，表示根据该波长区域的光的强度。
[0091]例如，在图表中波长为700?800nm区域的图表71可以提供与等离子体相关的信息。可以将700?800nm区域的图表线定义为第I线71。第I线71提供与等离子体的密度、温度、能量、电子排布图等相关的信息。可以将第I线71的测量值脱离已设定的正常状态的情况认定为，在腔体100的内部状况产生问题。在这种情况下，在进行基板处理步骤S30之前，可以进一步进行一定的步骤。并且，300?600nm区域的图表72提供关于吸附在腔体100内壁的副产物的信息。可以将300?600nm区域的图表定义为第2线72。第2线72提供与吸附在腔体100内壁的副产物的种类、吸附程度、吸附的副产物的浓度等有关的信息。在第2线72的测量值脱离已设定的正常状态的情况下，可以在进行基板处理步骤S30之前进一步进行一定的步骤。第I线71仅提供关于等离子体的信息，但是第2线72中的副产物的种类可以是多种，因此可以分析较广的波长区域。由此，虽然在图3中，第2线72对300?600nm区域进行说明，但是与此相对地，也能够提供关于超过300?600nm区域的区域中的副产物的信息。
[0092]当第I线71或者第2线72脱离已设定的正常状态的数据的情况下，可以判断为腔体100的内部状况不是正常的。在这种情况下，在对基板W实施的蚀刻等基板处理过程中发生不良的概率高。由此，根据所测量的数据的数值，在进行基板处理步骤S30之前，可以进行精密地测量腔体100的内部状况的精密检测步骤。通过精密检测步骤准确地确认基板处理装置是否有异常，使得基板处理装置能够在正常状态下实施基板处理工序。在确认到基板处理装置为正常状态的情况下，进行基板处理步骤S30。
[0093]再次参照图2，在基板处理步骤S30中，对固定在静电卡盘210的基板W实施基板处理工序。根据一个例子，基板处理工序包括利用等离子体的蚀刻工序。
[0094]若基板W被吸附在静电卡盘210，则通过气体供给喷嘴310向壳体110内部供给第2气体。另外，在等离子体电源430生成的高频电力通过天线420被施加至壳体110内部。所施加的高频电力使滞留在壳体110内部的第2气体激发成等离子体状态。激发的等离子体被提供给基板W，以进行基板处理工序。
[0095]在解装步骤S40，结束了利用等离子体的基板处理工序的基板W被解除自支承部件200的固定，以便向外部传送。与夹紧步骤S20相反，终止向下部电极223流入直流电流。由此，不再提供提供给下部电极223与基板W之间的静电力。由此，基板W能够从支承部件200解除固定。
[0096]并且，从气体供给单元300向腔体100的内部供给第3气体(S31)。第3气体可以包括非活性气体以及氮气。并且，向等离子体源400供给电力，由此，在处理空间产生电磁场。腔体100的内部的非活性气体和氮气根据在等离子体源400产生的电磁场而激发为等离子体状态(S32)。由非活性气体和氮气产生的等离子体起到帮助基板W从静电卡盘210解除固定的作用。
[0097]根据一个例子，检测步骤S43也可以在解装步骤S40中实施。检测步骤S43以与夹紧步骤S40中的检测步骤S23相同的方法实施。
[0098]在检测步骤S43检测腔体100的内部状况。腔体100的内部状况是分析接受腔体100的内部的光而测量的数据来检测的。腔体100的内部的光被传感器单元700接受。根据一个例子，传感器单元700可以包括分光传感器。分光传感器根据利用OES系统接受的光来测量波长和基于各个波长的光的强度。
[0099]可以根据测量的光的不同波长区域的光强度来判断腔体100的内部状况。根据一个例子，可以利用根据所接受的光的波长的光强度和向腔体内部提供的气体的量之比，得知关于腔体100的内部状况的信息。腔体100的内部状况包括有关吸附在腔体100内壁的副产物的信息和有关等离子体的状态的信息。具体而言，可以得到有关吸附在腔体100内壁的副产物的种类、吸附程度、吸附的副产物的浓度等的信息。并且，可以得到有关等离子体的密度、温度、能量、电子排布图等的信息。
[0100]所接受的光可以表现为，根据OES系统分析的信息如图3所示的图表。根据一个例子，图表的横轴表不波长，纵轴表不光强度。分析该图表可知，表不了在腔体100的内部，对于所接受的光的根据该波长区域的光的强度。
[0101]例如，在图表中，波长为700?800nm区域的图表71提供关于等离子体的信息。可以将700?800nm区域的图表线定义为第I线71。第I线71提供与等离子体的密度、温度、能量、电子排布图等相关的信息。可以将第I线71的测量值脱离已设定的正常状态的情况认定为，在腔体100的内部状况产生问题。在这种情况下，在传送基板W后还没有新的基板W再次被传送之前，可以进一步进行一定的步骤。并且，300?600nm区域的图表72提供关于吸附在腔体100内壁的副产物的信息。可以将300?600nm区域的图表定义为第2线72。第2线72提供与吸附在腔体100内壁的副产物的种类、吸附程度、吸附的副产物的浓度等有关的信息。在第2线72的测量值脱离已设定的正常状态的情况下，可以认定为在腔体100的内部状况产生问题。在这种情况下，在传送基板W后还没有新的基板W再次被传送之前，可以进一步进行一定的步骤。第I线71仅提供关于等离子体的信息，但是第2线72中的副产物的种类可以是多种，因此可以分析较广的波长区域。
[0102]在第I线71或者第2线72脱离已设定的正常状态的数据的情况下，可以判断为腔体100的内部状况不是正常的。在这种情况下，在对基板W实施的蚀刻等基板处理过程中发生不良的概率高。由此，在解装步骤S40和传送步骤S50后，在传送新的基板W的传送步骤SlO之前，可以进行精密地测量腔体100的内部状况的精密检测步骤。通过精密检测步骤准确地确认基板处理装置是否有异常，使得基板处理装置能够在正常状态下实施基板处理工序。在确认到基板处理装置为正常状态的情况下，从向腔体内部传送新的基板的传送步骤SlO开始进行。
[0103]在上述的基板处理方法及基板处理装置，作为等离子体源而使用感应耦合型等离子体(ICP:1nductively coupled plasma)的情况进行说明。但是,对使用电容稱合型等离子体(CCP:capacitively coupled plasma)的基板处理装置,也能够提供上述的基板处理方法。
[0104]以上的详细说明是用于示例性地描述本发明的。并且，上述的内容是通过本发明的优选实施方式来进行说明的，本发明可以在多种其他的组合、变更以及环境下使用。即，在本说明书中公开的发明的概念的范围、所描述的公开内容以及等效的范围和/或所属【技术领域】的公知技术或知识的范围内，可以对本发明进行变更或者修改。上述的实施例是说明用于实现本发明的技术思想的最佳状态，其还可以进行在本发明的具体适用领域以及用途下要求的多种变更。因此，以上的发明的详细内容并不是通过所公开的实施方式来限制本发明。并且，应理解为，所附的权利要求书还包括其他实施方式。
[0105]附图标记说明
[0106]10:基板处理装置；100:腔体；120:密封盖件；130:衬板；200:支承单元；300:气体供给单元；400:等离子体源；500:挡板单元；700:传感器单元；800:控制器。
【权利要求】
1.一种检测方法，其中， 接受在实施基板处理工序的腔体内部产生的光，并分析所接受的上述光来检测腔体内部的状况。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其中， 从所接受的上述光中分析等离子体的信息，从而检测上述腔体内部的状况。
3.根据权利要求2所述的检测方法，其中， 上述等离子体是从非活性气体激发为等离子体状态的等离子体。
4.根据权利要求3所述的检测方法，其中， 上述等离子体的信息通过分析从上述光中测量得到的第I线而被提供。
5.根据权利要求1所述的检测方法，其中， 从所接受的上述光中分析被吸附在腔体内壁的副产物的信息，从而检测上述腔体内部的状况。
6.根据权利要求5所述的检测方法，其中， 上述副产物的信息 通过分析从上述光中测量得到的第2线而被提供。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的检测方法，其中， 利用取决于所接受的上述光的波长的光强度和提供给上述腔体内部的气体的量之比来检测上述腔体内部的状况。
8.—种基板处理方法，其中，包括: 传送步骤，基板被传送至腔体内部的处理空间； 夹紧步骤，第I气体供给到上述处理空间并激发为等离子体状态，上述基板被固定于支承部件； 基板处理步骤，第2气体供给到上述处理空间并激发为等离子体状态，对上述基板实施利用上述等离子体的工序；以及 检测步骤，接受上述腔体内部的光，并分析所接受的上述光，从而检测上述腔体内部的状况， 其中，在上述检测步骤中测量上述腔体内部的状况，来决定是否实施上述基板处理步骤。
9.根据权利要求8所述的基板处理方法，其中， 上述检测步骤在上述夹紧步骤中实施。
10.根据权利要求9所述的基板处理方法，其中， 在上述检测步骤中，从所接受的上述光中分析上述等离子体的信息来检测上述腔体内部的状况。
11.根据权利要求10所述的基板处理方法，其中， 上述第I气体包含非活性气体， 上述等离子体的信息通过分析从上述光中测量得到的第I线而被提供。
12.根据权利要求9所述的基板处理方法，其中， 在上述检测步骤中从所接受的上述光中分析被吸附在腔体内壁的副产物的信息来检测上述腔体内部的状况。
13.根据权利要求12所述的基板处理方法，其中，上述副产物的信息是通过分析从上述光中测量得到的第2线而被提供。
14.根据权利要求9所述的基板处理方法，其中， 上述第I气体包含非活性气体， 在上述检测步骤中，将分析从所接受的上述光中测量得到的第I线而得到的上述等离子体的信息以及分析从上述光中测量得到的第2线而得到的吸附在腔体内壁的副产物的信息进行综合，从而检测上述腔体内部的状况。
15.根据权利要求8至14中任意一项所述的基板处理方法，其中， 在上述检测步骤中，当上述腔体内部的状况脱离已设定的范围的情况下，在上述基板处理步骤之前还包括精密检测步骤，在上述精密检测步骤中检测包括上述腔体的基板处理装置是否异常。
16.根据权利要求8至14中任意一项所述的基板处理方法，其中， 在上述检测步骤中，利用取决于所接受的上述光的波长的光强度和提供给上述腔体内部的气体的量之比来检测上述腔体内部的状况。
17.根据权利要求8所述的基板处理方法，其中， 上述基板处理 方法还包括解装步骤，在该解装步骤中第3气体被供给给上述处理空间并激发为等离子体状态，并且为了向外部传送上述基板而解除上述基板的固定， 上述检测步骤在上述解装步骤中实施。
18.根据权利要求17所述的基板处理方法，其中， 在上述检测步骤中，通过从所接受的上述光中分析上述等离子体的信息来检测上述腔体内部的状况。
19.根据权利要求18所述的基板处理方法，其中， 上述第3气体包含非活性气体， 上述等离子体的信息通过分析从上述光中测量得到的第I线而被提供。
20.根据权利要求17所述的基板处理方法，其中， 在上述检测步骤中，从所接受的上述光中分析被吸附在腔体内壁的副产物的信息来检测上述腔体内部的状况。
21.根据权利要求20所述的基板处理方法，其中， 上述副产物的信息通过分析从上述光中测量得到的第2线而被提供。
22.根据权利要求17所述的基板处理方法，其中， 上述第3气体包含非活性气体， 在上述检测步骤中，将分析从所接受的上述光中测量得到的第I线而得到的上述等离子体的信息以及分析从上述光中测量得到的第2线而得到的吸附在腔体内壁的副产物的信息进行综合，从而检测上述腔体内部的状况。
23.根据权利要求17至22中任意一项所述的基板处理方法，其中， 在上述检测步骤中，利用取决于所接受的上述光的波长的光强度和提供给上述腔体内部的气体的量之比来检测上述腔体内部的状况。
24.一种基板处理装置，其中，包括: 在内部具备处理空间的腔体； 位于上述腔体内部且支承基板的支承单元；向上述处理空间提供处理气体的气体供给单元； 在上述处理空间产生等离子体的等离子体源； 位于上述腔体内侧壁并且从所接受的光测量上述腔体内部的状况的传感器单元；以及以从上述传感器单元测得的上述腔体内部的状况为基准，来控制是否实施基板处理工序的控制器， 其中，上述控制器在夹紧上述基板的步骤中所利用的有关上述等离子体的信息脱离已设定的范围的情况下，以终止利用上述等离子体进行的基板处理工序的方式进行控制。
25.根据权利要求24所述的基板处理装置，其中， 上述控制器利用取决于从上述传感器单元接受的上述光的波长的光强度和提供给上述腔体内部的气体的量之比来检测上述腔体内部的状况。
26.根据权利要求24或25所述的基板处理装置，其中， 上述传感器单元 包括分光传感器。
【文档编号】H01L21/66GK103996634SQ201410054295
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年2月18日 优先权日:2013年2月19日
【发明者】具一教, 阿列克谢·加里宁, 李守真, 成晓星 申请人:细美事有限公司