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    微粒 测量方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110050811.9

    申请日:

    2011.03.02

    公开号:

    CN102192870A

    公开日:

    2011.09.21

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 15/10申请日:20110302|||公开
    IPC分类号: G01N15/10 主分类号: G01N15/10
    申请人: 东京毅力科创株式会社
    发明人: 长池宏史
    地址: 日本东京都
    优先权: 2010.03.02 JP 2010-045414
    专利代理机构: 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277 代理人: 刘新宇
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110050811.9

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2015.11.25|||2011.11.23|||2011.09.21

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供一种能够准确地测量因特定的原因产生的微粒的数量的微粒数测量方法。通过玻璃窗(24)向主排气管(16)内照射激光(25),利用光检测器(21)接收从与该激光(25)交叉的微粒(P1、P2)产生的散射光(L1、L2),根据所接收的该散射光来测量微粒数时,将不移动的微粒(P2)视为附着于玻璃窗(24)的污垢,从在主排气管(16)内测量得到的微粒数中排除不移动的微粒(P2)的数量。

    权利要求书

    1.一种微粒数测量方法,对因特定原因而产生并且在规定空间内移动的微粒的数量进行测量,该微粒数测量方法的特征在于,从在上述规定空间内测量得到的微粒的数量中排除如下的微粒的数量,该微粒是移动状态为在上述规定空间内以比规定移动速度低的移动速度进行移动或者在上述规定空间内沿着与规定移动方向相反的方向进行移动的微粒。2.根据权利要求1所述的微粒数测量方法,其特征在于,通过窗向上述规定空间内照射激光,接收从与该激光交叉的微粒产生的散射光,根据所接收的该散射光来测量微粒的数量,将不移动的微粒视为附着于上述窗的污垢,从在上述规定空间内测量得到的微粒的数量中排除在上述规定空间内不移动的微粒的数量。3.根据权利要求1所述的微粒数测量方法,其特征在于,上述特定原因是指与向基板处理装置的处理室进行大流量的气体吹扫相伴的对上述处理室的内部进行的微粒去除处理。4.根据权利要求3所述的微粒数测量方法,其特征在于,上述规定空间是指上述处理室的内部,将上述处理室的内部抽真空,上述移动状态中的上述规定移动速度为1米/秒。5.根据权利要求3所述的微粒数测量方法,其特征在于,上述规定空间是指从上述处理室的内部排出气体的排气管内部,将上述处理室的内部抽真空,上述移动状态中的上述规定移动速度为2米/秒。6.根据权利要求1所述的微粒数测量方法,其特征在于,上述规定空间是指从上述处理室的内部排出气体的排气管内部,将上述处理室的内部抽真空,上述移动状态中的上述规定移动方向为上述气体流过上述排气管内部的方向。

    说明书

    微粒数测量方法

    技术领域

    本发明涉及一种微粒数测量方法,特别是涉及一种接收由被照射激光的微粒产生的散射光来测量微粒数的微粒数测量方法。

    背景技术

    以往,在对晶圆(wafer)进行处理的基板处理装置等中,为了掌握处理室内部、排气管内部的状况而对在处理室内部、排气管内部移动的微粒的数量进行测量。在微粒数的测量中通常使用ISPM(In?Situ?Particle?Monitor:原位粒子监测仪)。ISPM至少具有激光振荡器和光检测器,将所接收的散射光转换为电信号并根据电信号的强度等来测量微粒数,其中,上述激光振荡器向处理室内部、排气管内部照射激光,上述光检测器接收微粒通过激光时从该微粒产生的散射光(下面称为“微粒散射光”)。

    另外,在利用等离子体对晶圆进行处理的基板处理装置中,由于在处理室内部产生等离子体,因此光检测器除了接收微粒散射光以外还接收等离子体发光。因而,有可能将等离子体发光误认为微粒散射光,从而难以正确地测量微粒数。

    另外,近年来,开发出了微粒监测方法(例如参照专利文献1)和处理室内部污染状况的实时监测方法(例如参照专利文献2),其中,在上述微粒监测方法中计算对处理室内部进行观测而得到的获取图像与标准背景图像之间的亮度差来防止观测微粒的灵敏度降低,该标准背景图像与基板处理装置的运转状态相对应,在上述处理室内部污染状况的实时监测方法中以规定的波长成分来分离散射光,提取期望的频率成分来将微粒散射光与等离子体发光区分开。

    另外,还存在如下情况:在使激光、散射光透过的激光振荡器的窗、电子倍增管的窗上附着较大的异物(微粒)而产生较大的散射光,或者来自外部的较强散射光、例如宇宙射线进入到处理室内部。在这种情况下,使用以下方法:通过从所接收的散射光去除规定强度以上的散射光,在微粒数的测量中消除来自外部的较强散射光的影响。

    另一方面,近年来,从晶圆制造出的半导体器件的加工精细化越来越发展,对这样的半导体器件的性能带来影响的微粒的大小也降低到几十nm程度,因此需要正确地掌握几十nm程度大小的微粒的数量。

    另外,为了更正确地掌握处理室内部、排气管内部的状况,还要求从飞散的多个微粒仅选择由特定的原因产生的微粒并正确地掌握其数量。

    然而,还存在如下情况:由特定的原因以外的原因也会产生几十nm程度的微粒。另外,也有时在激光振荡器的窗、光电倍增管的窗上附着几十nm程度的微粒。即,即使对几十nm程度的微粒的数量进行测量,其数量中也包括由特定的原因产生的微粒的数量以及由特定的原因以外的原因产生的微粒的数量。因而,需要从所测量的几十nm程度的微粒的数量中排除由特定的原因以外的原因产生的微粒的数量。

    专利文献1:日本特开2000-155086号公报

    专利文献2:日本特开平11-330053号公报

    发明内容

    发明要解决的问题

    然而,上述以往的方法都根据散射光的强度、即微粒的大小来区分散射光,因此在虽然大小相同但产生原因互不相同的多个微?;旌洗嬖诘淖纯鱿?,难以正确地测量由特定的原因产生的微粒的数量。

    本发明的目的在于能够正确地测量由特定的原因产生的微粒的数量的微粒数测量方法。

    用于解决问题的方案

    为了达到上述目的,第一发明所述的微粒数测量方法对因特定的原因而产生并且在规定空间内移动的微粒的数量进行测量,该微粒数测量方法的特征在于,从在上述规定空间内测量得到的微粒的数量中排除如下的微粒的数量,该微粒是移动状态为在上述规定空间内以比规定移动速度低的移动速度进行移动或者在上述规定空间内沿着与规定移动方向相反的方向进行移动的微粒。

    第二发明所述的微粒数测量方法的特征在于,在第一发明所述的微粒数测量方法中,通过窗向上述规定空间内照射激光,接收从与该激光交叉的微粒产生的散射光,根据所接收的该散射光来测量微粒的数量,将不移动的微粒视为附着于上述窗的污垢,从在上述规定空间内测量得到的微粒的数量中排除在上述规定空间内不移动的微粒的数量。

    第三发明所述的微粒数测量方法的特征在于,在第一发明所述的微粒数测量方法中,上述特定原因是指与向基板处理装置的处理室进行大流量的气体吹扫相伴的对上述处理室内部进行的微粒去除处理。

    第四发明所述的微粒数测量方法的特征在于,在第三发明所述的微粒数测量方法中,上述规定空间是指上述处理室的内部,将上述处理室的内部抽真空,上述移动状态中的上述规定移动速度为1米/秒。

    第五发明所述的微粒数测量方法的特征在于,在第三发明所述的微粒数测量方法中,上述规定空间是指从上述处理室内排出气体的排气管内部,将上述处理室的内部抽真空,上述移动状态中的上述规定移动速度为2米/秒。

    第六发明所述的微粒数测量方法的特征在于,在第一发明所述的微粒数测量方法中,上述规定空间是指从上述处理室内排出气体的排气管内部,将上述处理室内部抽真空,上述移动状态中的上述规定移动方向为上述气体流过上述排气管内部的方向。

    发明的效果

    根据第一发明所述的微粒数测量方法,从在规定空间中测量得到的微粒的数量中排除如下的微粒的数量,该微粒是移动状态为在规定空间内以低于规定移动速度的移动速度进行移动或者沿着与规定移动方向相反的移动方向进行移动的微粒。如果微粒的大小相同但产生原因不同,则移动速度不同,因此通过排除在规定空间内以低于规定移动速度的移动速度进行移动或者沿着与规定移动方向相反的移动方向进行移动的微粒的数量,来能够正确地测量因特定的原因产生的微粒的数量。

    根据第二发明所述的微粒数测量方法,从在规定空间内测量得到的微粒的数量中排除在规定空间中不移动的微粒的数量。附着于窗上的作为污垢的微粒不移动。因而,通过排除在规定空间中不移动的微粒的数量,来能够正确地排除附着于窗上的作为污垢的微粒的数量。

    根据第三发明所述的微粒数测量方法,特定的原因是指与向基板处理装置的处理室进行大流量的气体吹扫相伴的对处理室内部进行的微粒去除处理。由于该微粒去除处理而产生的微粒加载于由大流量的气体吹扫而产生的流速较快的气体流而移动,因此移动速度较快。因而,通过排除在规定的空间内以低于规定移动速度的移动速度进行移动的微粒的数量,来能够正确地测量由微粒去除处理产生的微粒的数量。

    根据第四发明所述的微粒数测量方法,规定空间是指处理室内部,将处理室内部抽真空,上述移动状态中的规定移动速度为1米/秒。由微粒去除处理产生的微粒加载于由大流量的气体吹扫而产生的流速较快的气体流在处理室内部以1米/秒以上的速度进行移动。因而,通过排除以低于1米/秒的移动速度移动的微粒的数量,来能够正确地测量在处理室内部由微粒去除处理产生的微粒的数量。

    根据第五发明所述的微粒数测量方法,规定空间是指从处理室内部排出气体的排气管内部,将处理室内部抽真空,上述移动状态中的规定移动速度为2米/秒。由微粒去除处理产生的微粒加载于由大流量的气体吹扫而产生的流速较快的气体流在排气管内部以2米/秒以上的速度进行移动。因而,通过排除以低于2米/秒的移动速度移动的微粒数,来能够正确地测量在排气管内部由微粒去除处理产生的微粒的数量。

    根据第六发明所述的微粒数测量方法,规定空间是指从处理室内部排出气体的排气管内部,将处理室内部抽真空,移动状态中的规定的移动方向为气体流过排气管内部的方向。被在位于排气管下游的泵中高速旋转的旋转翼反弹回来的微粒在排气管内部沿着与气体流动方向相反的移动方向进行移动,因此通过排除沿着与气体流动方向相反的移动方向进行移动的从泵反冲的微粒的数量,来能够正确地测量由微粒去除处理产生的微粒的数量。

    附图说明

    图1是概要性地表示应用本发明的第一实施方式所涉及的微粒数测量方法的基板处理装置的结构的截面图。

    图2是用于说明图1的基板处理装置中的ISPM的图,图2的(A)是该ISPM的水平截面图,图2的(B)是表示由该ISPM测量得到的微粒数的分布的图表。

    图3是用于说明第一变形例所涉及的ISPM的图,图3的(A)是该ISPM的水平截面图,图3的(B)是使用于该ISPM的光检测器中的线性阳极PMT的主视图,图3的(C)是表示由该ISPM测量得到的微粒数的分布的图表。

    图4是用于说明第二变形例所涉及的ISPM的图,图4的(A)是该ISPM的水平截面图,图4的(B)是使用于该ISPM的光检测器中的线性阳极PMT的主视图,图4的(C)是表示由该ISPM测量得到的微粒数的分布的图表。

    图5是表示NPPC流程(sequence)的流程图。

    图6是用于说明NPPC微粒的图,图6的(A)是表示主排气管内的NPPC微粒的样子的图,图6的(B)是表示与从NPPC微粒产生的散射光对应的信号波的图。

    图7是用于说明剥离微粒、逆流微粒的图,图7的(A)是表示主排气管内的剥离微粒的样子的图,图7的(B)是表示主排气管内的逆流微粒的样子的图,图7的(C)是表示与从剥离微粒、逆流微粒产生的散射光对应的信号波的图。

    图8是用于说明在腔室内设置ISPM来利用该ISPM对在腔室内移动的微粒数进行测量的情况的图。

    附图标记说明

    W:晶圆;S:处理空间;P1、P2、P3、P4:微粒(particle);P5:NPPC微粒;P6:剥离微粒;P7:逆流微粒;L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7:散射光;10:基板处理装置;11:腔室(chamber);14:排气系统;16:主排气管;19、26、36:ISPM;21、30、37:光检测器;24、32、33:玻璃窗;25、28:激光。

    具体实施方式

    下面,根据附图来详细说明本发明的实施方式。

    首先,说明本发明的第一实施方式所涉及的微粒数测量方法。

    图1是概要性地表示应用本实施方式所涉及的微粒数测量方法的基板处理装置的结构的截面图。本基板处理装置对作为基板的半导体器件用的晶圆(下面简单称为“晶圆”)实施等离子体蚀刻处理。

    在图1中,基板处理装置10具有腔室11(处理室),该腔室11收容晶圆W,该腔室11内配置有圆柱状的基座(susceptor)12,在腔室11内的上部以与基座12相对的方式配置有圆板状的喷头(shower?head)13。另外,基板处理装置10与排气系统14相连接,该排气系统14对腔室11内部进行排气。

    基座12中内置有静电卡盘(electrostatic?chuck),该静电卡盘将通过库仑力等载置的晶圆W向基座12的上表面静电吸附。另外,在基座12上连接有高频电源(未图示)来作为对该基座12与喷头13之间的处理空间S施加高频电力的下部电极而发挥功能。喷头13与处理气体供给装置(未图示)相连接,使从该处理气体供给装置供给的处理气体向处理空间S扩散来导入该处理气体。

    排气系统14具有粗抽管15、主排气管16(排气管)以及APC阀17。粗抽管15在下游侧与干泵(dry?pump)(未图示)相连接而对腔室11内部进行粗抽。主排气管16具有涡轮分子泵(Turbo?Molecular?Pump,下面称为“TMP”)18,利用该TMP?18对腔室11内部进行高抽真空。具体地说,干泵将腔室11内部从大气压减压到中真空状态(例如,1.3×10Pa(0.1Torr)以下),TMP?18与干泵协作来将腔室11内部减压到作为低于中真空状态的压力的高真空状态(例如,1.3×10-3Pa(0.1×10-5Torr)以下)。

    主排气管16在TMP?18的下游侧与粗抽管15相连接,在粗抽管15和主排气管16上配置有能够阻断各管的阀V1、V2。APC阀17由蝶形阀(butterfly?valve)或滑阀(slide?valve)构成,APC阀17介于腔室11与TMP?18之间而将腔室11内的压力控制为期望的值。

    在基板处理装置10中,利用排气系统14对腔室11进行排气来将腔室11内部减压到高真空状态之后,利用喷头13将处理气体导入到处理空间S,利用基座12向处理空间S施加高频电力。此时,处理气体被激发而产生等离子体,利用所产生的该等离子体所含的阳离子、自由基对晶圆W实施等离子体蚀刻处理。

    基板处理装置10所具备的控制部(未图示)的CPU根据与等离子体蚀刻处理对应的程序来对上述基板处理装置10的各结构部件的动作进行控制。

    另外,在基板处理装置10中,排气系统14具备配置在主排气管16中的ISPM(In?Situ?Particle?Monitor)19。ISPM?19以光学方式对流过主排气管16内的微粒的数量进行测量。

    图2是用于说明图1的基板处理装置中的ISPM的图,图2的(A)是该ISPM的水平截面图,图2的(B)是表示由该ISPM测量得到的微粒数的分布的图表。

    首先,在图2的(A)中,ISPM?19具有激光振荡器20和光检测器21,该激光振荡器20向主排气管16内照射激光,该光检测器21接收散射光。激光振荡器20具有:激光二极管22,其发射激光25;激光扫描部23,其使所发射的该激光扩散或者折射来利用激光25扫描主排气管16内的规定的角度范围;以及玻璃窗24,其将激光二极管22、激光扫描部23从主排气管16内部分隔开。

    当从激光振荡器20发射的激光25与在主排气管16内移动的微粒P1交叉时,从该微粒P1产生散射光L1。散射光的强度依赖于微粒P1的大小,散射光L1的产生持续时间依赖于微粒P1通过激光25的时间、即微粒P1的移动速度。

    在光检测器21中排列有多个光电倍增管(Photomultiplier?Tube)(下面称为“PMT”),各PMT将所接收的散射光的强度等转换为电信号来发送给基板处理装置10的控制部。在该电信号中利用信号波表示来自微粒的散射光。

    接收到该电信号的控制部根据该电信号中的信号波的大小、产生频率以及产生持续时间、发送了该电信号的PMT的位置信息等来算出在主排气管16内移动的微粒的数量分布。

    另外,在玻璃窗24上也附着有作为污垢的微粒P2的情况下,激光25还与微粒P2交叉,因此从该微粒P2产生散射光L2。该散射光L2也由光检测器21接收并被转换为电信号,该电信号被发送至控制部。因而,有可能将微粒P2误认为在主排气管16内移动的微粒。

    在ISPM?19中反复进行激光25的振荡以及散射光的接收时,在主排气管16内移动的微粒P1与激光25仅交叉一次,但附着在玻璃窗25上的微粒P2在每次进行激光25的振荡时都与该激光25交叉。因而,在规定时间内由微粒P1仅产生一次散射光,但是从微粒P2多次地产生散射光。

    在此,控制部视为散射光(电信号中的信号波)的产生频率相当于微粒数,因此如图2的(B)所示,视为在与微粒P1的位置对应的激光振荡角度(微粒检测位置)下检测出一个微粒P1,另一方面,视为在与微粒P2的位置对应的激光振荡角度下检测出几十~几百个之多的微粒P2。因此,在同一激光振荡角度下检测出几十~几百个之多的微粒的情况下,能够视为:检测出的该微粒为不移动的微粒,是附着于玻璃窗24的作为污垢的微粒P2。

    因此,在使用ISPM?19的微粒数测量方法中,排除产生频率、产生持续时间异常的散射光。具体地说,在光检测器21所接收的多个散射光中,将在同一激光振荡角度下产生几十~几百次之多的散射光视为从附着于玻璃窗24的不移动的微粒产生的散射光而排除?;谎灾?,在计算微粒数的分布时,从在主排气管16内测量得到的微粒数中排除不移动的微粒的数量。

    上述ISPM?19利用激光25来扫描主排气管16内部,但是作为ISPM也能够使用不利用激光对主排气管16内部进行扫描的ISPM。

    图3是用于说明第一变形例所涉及的ISPM的图,图3的(A)是该ISPM的水平截面图,图3的(B)是使用于该ISPM的光检测器中的线性阳极(linear?anode)PMT的主视图,图3的(C)是表示由该ISPM测量得到的微粒数的分布的图表。

    首先,在图3的(A)中,ISPM?26具有:激光振荡器27,其向主排气管16内照射激光28;激光吸收器29,其接收所照射的激光28;以及光检测器30,其接收散射光。激光振荡器27具有激光二极管31和玻璃窗32,该激光二极管31发射激光28,该玻璃窗32将激光二极管31从主排气管16内分隔开。激光吸收器29具有反射防止部(未图示)和玻璃窗33,该反射防止部吸收所照射的激光28或者向与照射方向不同的方向反射激光28,该玻璃窗33将该反射防止部从主排气管16内分隔开。另外,光检测器30具有线性阳极PMT?34(参照图3的(B))和玻璃窗35,该线性阳极PMT?34是由多个PMT一维地配置而形成的,该玻璃窗35将该线性阳极PMT?34从主排气管16内分隔开。

    当从激光振荡器27发射的激光28与在主排气管16内移动的微粒P3交叉时,从该微粒P3产生散射光L3。线性阳极PMT?34中的与微粒P3的位置对应的PMT接收散射光L3,将所接收的该散射光L3的强度等转换为电信号来发送给基板处理装置10的控制部。

    另外,在玻璃窗32或者33上附着有作为污垢的微粒P4的情况下(图3的(A)示出在玻璃窗33上附着有微粒P4的状态),激光28还与微粒P4交叉,因此从该微粒P4产生散射光L4。该散射光L4也被光检测器30所接收并被转换为电信号,该电信号被发送到控制部,因此在ISPM?26中反复进行激光28的振荡以及散射光的接收时,如图3的(C)所示,视为与微粒P4的位置(微粒检测位置)对应的PMT检测出几十~几百个之多的微粒。

    即,在使用ISPM?26的情况下,也与使用ISPM?19的情况同样地,在某一个PMT检测出几十~几百个之多的微粒的情况下,能够视为:检测出的该微粒为不移动的微粒,是附着于玻璃窗33上的作为污垢的微粒P4。

    因此,在使用ISPM?26的微粒数测量方法中,在某一个PMT接收到产生几十~几百次之多的散射光的情况下,将该散射光视为从附着于玻璃窗32或者33上的不移动的微粒产生的散射光而排除。

    图4是用于说明第二变形例所涉及的ISPM的图,图4的(A)是该ISPM的水平截面图,图4的(B)是使用于该ISPM的光检测器中的线性阳极PMT的主视图,图4的(C)是表示由该ISPM测量得到的微粒数的分布的图表。第二变形例所涉及的ISPM?36的结构、作用与上述ISPM?26基本相同,因此省略说明重复的结构、作用,下面说明不同的结构、作用。

    在图4的(A)中,ISPM?36具有激光振荡器27、激光吸收器29以及接收散射光的光检测器37。光检测器37具有多阳极PMT38(参照图4的(B))和玻璃窗35,该多阳极PMT?38是多个PMT二维地配置而成的,该玻璃窗35将该多阳极PMT?38从主排气管16内分隔开。此外,在光检测器37中,除了使用该多阳极PMT以外,还能够使用CCD、带有图像增强器(image?intensifier)的CCD、CMOS图像传感器。

    该ISPM?36也在反复进行激光28的振荡以及散射光的接收时,如图4的(C)所示,视为与附着在玻璃窗33上的作为污垢的微粒P4的位置(微粒检测位置)对应的PMT检测出几十~几百个之多的微粒。

    即,在使用ISPM?36的情况下,也在某一个PMT检测出几十~几百个之多的微粒的情况下,能够视为:检测出的该微粒为不移动的微粒,是附着于玻璃窗33上的作为污垢的微粒P4。

    因此,在使用ISPM?36的微粒数测量方法中,某一个PMT接收到产生几十~几百次之多的散射光的情况下,将该散射光视为从附着于玻璃窗32或者33上的不移动的微粒产生的散射光而排除。

    根据图2至图4示出的本实施方式所涉及的微粒数测量方法,将不移动的微粒视为附着于玻璃窗24、32或者33上的作为污垢的微粒P2(P4),从在主排气管16内测量得到的微粒数中排除不移动的微粒的数量。由此,能够正确地排除附着于玻璃窗24、32或者33上的作为污垢的微粒的数量,从而正确地测量在主排气管16内移动的微粒的数量。

    另外,在本实施方式所涉及的微粒数测量方法中,即使在玻璃窗24、32或者33上附着有污垢,也能够正确地测量在主排气管16内移动的微粒的数量,因此不需要高频率清洗玻璃窗24、32或者33。由此,能够减少维修次数,因此能够提高基板处理装置10的运转率。另外,在玻璃窗24、32或者33的清洗中并不那么需要提高清洗度,还能够缩短维修所需的时间。

    在上述本实施方式所涉及的微粒数测量方法中,测量了在主排气管16内移动的微粒的数量,但是本微粒数测量方法还能够使用于如下情况:在腔室11内设置ISPM,利用该ISPM来测量在腔室11内移动的微粒的数量。

    另外,在上述本实施方式所涉及的微粒数测量方法中,能够检测附着于玻璃窗24、32或者33上的作为污垢的微粒,因此在检测到附着于玻璃窗24、32或者33上的作为污垢的微粒时,也可以在基板处理装置10所具有的显示器(未图示)等中显示通知其意思的警告。并且,通过确定检测出附着于玻璃窗24、32或者33上的微粒的PMT,能够确定玻璃窗24、32或者33中的微粒的附着位置,因此也可以将所确定的该附着位置与上述警告一起显示在上述显示器上。

    接着,说明本发明的第二实施方式所涉及的微粒数测量方法。

    本实施方式的结构、作用基本上与上述第一实施方式相同,不同之处仅在于被视为测量对象以外的微粒的种类,因此省略说明重复的结构、作用,下面说明不同的结构、作用。

    近年来,作为从基板处理装置的腔室内去除微粒的方法,使用不利用等离子体的NPPC(Non?Plasma?Particle?Cleaning:非等离子体微粒清洗)流程(微粒去除处理)(例如参照日本特开2005-317900号公报)。在NPPC流程中,使用气体冲击力、气体粘性力以及电磁应力来将微粒从腔室内的结构部件剥离并且从腔室排出。

    图5是表示NPPC流程的流程图。NPPC流程通常在腔室11中没有收容晶圆W的状态下执行。

    在图5中,首先打开APC阀17并利用TMP?18、干泵对腔室11内进行抽真空(步骤S51),在内部压力下降到规定值时,关闭APC阀17,以后仅利用干泵对腔室11内进行粗抽(步骤S52)。

    接着,从喷头13向腔室11内大流量吹扫N2气体(步骤S53)。此时,当在腔室11内产生气体冲击波而该气体冲击波到达腔室11内的结构部件表面时,由气体冲击波引起的气体冲击力作用于附着于该结构部件表面的微粒而微粒从表面剥离并卷起,之后从排气系统14被排出。另外,继续进行N2气体的吹扫,因此在腔室11内产生N2气体的粘性流。当该粘性流到达结构部件表面时,由粘性流引起的气体粘性力作用于附着于该表面的微粒,从而使微粒从表面剥离并卷起,之后微粒从排气系统14被排出。

    此外,如果腔室11内为规定压力以上则容易产生粘性流,因此APC阀17控制腔室11内的压力,使得腔室11内的压力不低于规定压力、例如133Pa(1Torr),优选的是腔室11内的压力不低于几万Pa(几百Torr)。

    在此,导入到腔室11内的气体并不限于N2气体,是惰性气体即可,例如也可以使用氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn)等气体、O2气体等。

    接着,反复进行从未图示的直流电源向基座12的静电卡盘进行的直流高电压(HV)的施加和不施加(步骤S54)。此时,由于向静电卡盘施加高电压,产生静电场而电磁应力作用于腔室11的结构部件表面,由此微粒从各结构部件表面剥离并卷起,之后从排气系统14被排出。

    在开始和停止向静电卡盘施加高电压时,上述电磁应力有效地作用于结构部件表面。在此,在基板处理装置10中,反复向静电卡盘施加高电压,因此有效的电磁应力反复作用于结构部件表面。由此,能够去除附着于结构部件表面的微粒。

    接着,停止从喷头13吹扫大流量的N2气体(步骤S55),并且,打开APC阀17,停止仅由干泵进行的粗抽(步骤S56),从而结束NPPC流程。

    通常,认为腔室内的微粒数与流过排气系统14的微粒数具有相关关系,因此在执行该NPPC流程的过程中,为了估计腔室内的微粒数,测量流过主排气管16内的由NPPC流程(特定的原因)产生的微粒(下面称为“NPPC微?!?数。

    另一方面,在NPPC流程的初始、结束时打开和关闭APC阀17,因此有时由于打开和关闭的冲击而从该APC阀17剥离的微粒(下面称为“剥离微?!?存在于位于APC阀17下游侧位置的主排气管16内。另外,贯穿整个NPPC流程,经由主排气管16被吸入到TMP?18的微粒与在该TMP?18内高速旋转的旋转翼相撞,被赋予较大运动能量向主排气管16反冲而返回。

    因而,即使为了测量流过主排气管16内的微粒数而在主排气管16中设置ISPM,在执行NPPC流程的过程中,也不仅检测出NPPC微?;辜觳獬瞿媪鞯奈⒘?,特别是在NPPC流程的初始阶段中,有时除了检测出逆流微粒以外还检测出剥离微粒。

    然而,在NPPC流程中从开始起几秒钟期间内微粒从腔室11内的结构部件剥离而大量流入到排气系统14,因此为了估计腔室内的微粒数,需要正确地测量在NPPC流程的初始阶段中产生的微粒数。即,需要将在NPPC流程的初始阶段中在主排气管16内移动的微粒正确地划分为NPPC微粒以及剥离微粒、逆流微粒。

    在此,在执行NPPC流程的过程中,由于N2气体的大流量吹扫而流速较快的气体流从腔室11内至主排气管16内产生,NPPC微粒加载于该流速较快的气体流从腔室11内移动到主排气管16内,因此移动速度较快并且一律向主排气管16下游侧移动。另一方面,剥离微粒并不从腔室11内移动到主排气管16,因此不会加载于上述流速较快的气体流,移动速度较慢。另外,逆流微粒在主排气管16内朝向上游侧移动,受到流过主排气管16内的排气流的阻力,因此移动速度较慢。

    图6是用于说明NPPC微粒的图,图6的(A)是表示主排气管内的NPPC微粒的样子的图,图6的(B)是表示与从NPPC微粒产生的散射光对应的信号波的图。在主排气管16中使用ISPM?19,为了便于说明,在图6的(A)中仅示出ISPM?19的一部分(玻璃窗24、激光25以及光检测器21)。

    如图6的(A)所示,NPPC微粒P5加载于流速较快的气体流,在主排气管16内沿路线R5向下游侧(图中下方)移动。在NPPC微粒P5通过激光25的期间,从NPPC微粒P5继续产生散射光L5,但是由于NPPC微粒P5的移动速度较快,因此散射光L5的产生持续时间较短。因而,如图6的(B)所示,从由光检测器21接收的散射光L5转换得到的信号波W5的波长较短。

    在此,信号波W5的波长相当于NPPC微粒P5通过激光25所需的时间t5,本发明者确认出时间t5通常比移动速度为2米/秒的微粒通过激光25所需的时间t短。

    另一方面,如图7的(A)所示,剥离微粒P6由于重力等在主排气管16内沿路线R6向下游侧(图中下方)移动。另外,如图7的(B)所示,逆流微粒P7在主排气管16内沿路线R7向上游侧(图中上方)移动。在剥离微粒P6、逆流微粒P7通过激光25的期间,从剥离微粒P6、逆流微粒P7继续产生散射光L6、L7,但是由于剥离微粒P6、逆流微粒P7的移动速度较慢,因此散射光L6、L7的产生持续时间较长。因而,如图7的(C)所示,从由光检测器21接收的散射光L6、L7转换得到的信号波W6的波长较长。

    在此,信号波W6的波长相当于剥离微粒P6、逆流微粒P7通过激光25所需的时间t6,本发明者确认出时间t6通常比移动速度为2米/秒的微粒通过激光25所需的时间t长。

    因此,在本实施方式所涉及的微粒数测量方法中,根据移动速度来区分NPPC微粒P5以及剥离微粒P6、逆流微粒P7。具体地说,辨别为移动速度为2米/秒以上的微粒是NPPC微粒P5,辨别为移动速度低于2米/秒的微粒是剥离微粒P6、逆流微粒P7。即,在测量在主排气管16内移动的微粒数时,排除移动速度低于2米/秒的微粒。

    根据本实施方式所涉及的微粒数测量方法,辨别为移动速度低于2米/秒的微粒是剥离微粒P6、逆流微粒P7,从在主排气管16内测量的微粒数中排除移动速度低于2米/秒的微粒数。由此,排除剥离微粒P6、逆流微粒P7而能够正确地测量主排气管16内的NPPC微粒P5的数量。

    另外,逆流微粒P7肯定在主排气管16内向上游侧移动而与排气流形成逆流,因此也可以与移动速度无关地排除与流过主排气管16内的排气流形成逆流的微粒。由此,能够正确地排除逆流微粒P7的数量。

    在上述本实施方式所涉及的微粒数测量方法中,测量了在主排气管16内移动的微粒的数量,但是如下情况下也能够使用本微粒数测量方法:如图8所示,在腔室11内设置包括激光振荡器39和光检测器40的ISPM,利用该ISPM来测量在腔室11内移动的微粒的数量。在这种情况下,本发明者确认出以下情况:腔室11内的NPPC微粒P5加载于流速较快的气体流的时间较短,因此移动速度变得低于主排气管16内的NPPC微粒P5的移动速度,该移动速度为最低1米/秒左右。另一方面,本发明者确认出以下情况:剥离微粒P6、逆流微粒P7与主排气管16内的排气流形成逆流而进入到腔室11内,因此移动速度变得极低,该移动速度最高也低于1米/秒。

    因而,在执行NPPC流程的过程中,从在腔室11内测量的微粒数中排除移动速度低于1米/秒的微粒数,由此能够正确地测量腔室11内的NPPC微粒P5的数量。

    此外,在本实施方式所涉及的微粒数测量方法中,对腔室11内进行了抽真空,但是如果适当地设定要排除的微粒的移动速度的上限,则即使腔室11内为大气压,也能够使用本实施方式所涉及的微粒数测量方法。

    此外,在上述各实施方式中实施等离子体蚀刻处理的基板并不限于半导体器件用的晶圆,也可以是使用于包括LCD(Liquid?Crystal?Display:液晶显示器)等的FPD(Flat?Panel?Display:平板显示器)等的各种基板、光掩模、CD基板、印刷基板等。

    本发明的目的也可以通过如下方式达到:将存储有实现上述各实施方式的功能的软件程序的存储介质提供给计算机等,计算机的CPU读出保存在存储介质中的程序并执行该程序。

    在这种情况下,从存储介质读出的程序本身实现上述各实施方式的功能,程序以及存储有该程序的存储介质构成本发明。

    另外,作为用于提供程序的存储介质,例如RAM、NV-RAM、Floppy(注册商标)、硬盘、光磁盘、CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD(DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)等光盘、磁带、非易失性存储卡、其它ROM等能够存储上述程序的介质即可?;蛘?,也可以将上述程序从与因特网、商用网络或者局域网等相连接的未图示的其它计算机、数据库等下载而提供给计算机。

    另外,还包括以下情况:通过执行计算机的CPU所读出的程序,不仅实现上述各实施方式的功能,也根据该程序的指示,由在CPU上运行的OS(操作系统)等进行实际处理的一部分或者全部,通过该处理来实现上述各实施方式的功能。

    并且,还包括以下情况:在将从存储介质读出的程序写入到被插入到计算机的功能扩展板、与计算机相连接的功能扩展单元所具备的存储器之后,根据该程序的指示,由该功能扩展板、功能扩展单元所具备的CPU等进行实际处理的一部分或者全部,通过该处理实现上述各实施方式的功能。

    上述程序的方式也可以包括根据目标代码、解释程序(interpreter)执行的程序、提供给OS的脚本数据等的方式。

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