(57)【要約】【課題】異常事象をより確実に検出し得る半導体製造装置及びその異常検出方法並びに半導体装置の製造方法を提供することにある。【解決手段】スパッタリング用直流電源３６からスパッタリング電極１４に供給されるスパッタリング電流又はスパッタリング電圧を順次測定する測定部３８と、スパッタリング電流の単位時間当たりの変化量であるスパッタリング電流変化量ΔＩ、スパッタリング電圧の単位時間当たりの変化量であるスパッタリング電圧変化量ΔＶ、スパッタリング電流をスパッタリング電流変化量で除算した値である第１の値（Ｉ／ΔＩ）、スパッタリング電圧をスパッタリング電圧変化量で除算した値である第２の値（Ｖ／ΔＶ）、又は、第１の値と第２の値との和に基づく第３の値Ｔが、異常値を示したことに基づいて、スパッタリングの際に異常事象が生じたことを検出する処理部４０とを有している。【選択図】図１
2014205880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパッタリング用直流電源からスパッタリング電極に供給されるスパッタリング電流又はスパッタリング電圧を順次測定する測定部と、
前記スパッタリング電流の単位時間当たりの変化量であるスパッタリング電流変化量、前記スパッタリング電圧の単位時間当たりの変化量であるスパッタリング電圧変化量、前記スパッタリング電流を前記スパッタリング電流変化量で除算した値である第１の値、前記スパッタリング電圧を前記スパッタリング電圧変化量で除算した値である第２の値、又は、前記第１の値と前記第２の値との和に基づく第３の値が、異常値を示したことに基づいて、スパッタリングの際に異常事象が生じたことを検出する処理部と
を有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体製造装置において、
前記スパッタリング電流変化量に関する前記異常値は、過去に取得された複数の前記スパッタリング電流変化量の平均値の１０分の１以下の値、過去に取得された複数の前記スパッタリング電流変化量の平均値の１０倍以上の値、又は、過去に取得された複数の前記スパッタリング電流変化量の平均値と異なる符号の値であり、
前記スパッタリング電圧変化量に関する前記異常値は、過去に取得された複数の前記スパッタリング電圧変化量の平均値の１０分の１以下の値、過去に取得された複数の前記スパッタリング電圧変化量の平均値の１０倍以上の値、又は、過去に取得された複数の前記スパッタリング電圧変化量の平均値と異なる符号の値であり、
前記第１の値に関する前記異常値は、過去に取得された複数の前記第１の値の平均値の１０分の１以下の値、過去に取得された複数の前記第１の値の平均値の１０倍以上の値、又は、過去に取得された複数の前記第１の値の平均値と異なる符号の値であり、
前記第２の値に関する前記異常値は、過去に取得された複数の前記第２の値の平均値の１０分の１以下の値、過去に取得された複数の前記第２の値の平均値の１０倍以上の値、又は、過去に取得された複数の前記第２の値の平均値と異なる符号の値であり、
前記第３の値に関する前記異常値は、過去に取得された複数の前記第３の値の平均値の１０分の１以下の値、過去に取得された複数の前記第３の値の平均値の１０倍以上の値、又は、過去に取得された複数の前記第３の値の平均値と異なる符号の値である
ことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項３】
スパッタリング電流の単位時間当たりの変化量であるスパッタリング電流変化量、スパッタリング電圧の単位時間当たりの変化量であるスパッタリング電圧変化量、前記スパッタリング電流を前記スパッタリング電流変化量で除算した値である第１の値、前記スパッタリング電圧を前記スパッタリング電圧変化量で除算した値である第２の値、又は、前記第１の値と前記第２の値との和に基づく第３の値を算出するステップと、
前記スパッタリング電流変化量、前記スパッタリング電圧変化量、前記第１の値、前記第２の値又は前記第３の値が、異常値を示したことに基づいて、スパッタリングの際に異常事象が生じたことを検出するステップと
を有することを特徴とする半導体製造装置の異常検出方法。
【請求項４】
スパッタリング電流又はスパッタリング電圧を順次測定しながら、基板上にスパッタリング法により第１の膜を成膜する工程を有し、
前記第１の膜を成膜する工程では、前記スパッタリング電流の単位時間当たりの変化量であるスパッタリング電流変化量、前記スパッタリング電圧の単位時間当たりの変化量であるスパッタリング電圧変化量、前記スパッタリング電流を前記スパッタリング電流変化量で除算した値である第１の値、前記スパッタリング電圧を前記スパッタリング電圧変化量で除算した値である第２の値、又は、前記第１の値と前記第２の値との和に基づく第３の値が、異常値を示したことに基づいて、異常事象が生じたことを検出する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置及びその異常検出方法並びに半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハ上に金属膜等を成膜する半導体製造装置として、スパッタリング装置が広く知られている。
【０００３】
スパッタリング装置を用いれば、良好な膜を所望の膜厚で半導体ウェハ上に成膜することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１６８２６９号公報
【特許文献２】特開平３−１３５７２号公報
【特許文献３】特開平２−２８２４７５号公報
【特許文献４】特開昭６３−８３２５８号公報
【特許文献５】特開平１１−１６２８５１号公報
【特許文献６】特開平１０−３３０９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の半導体製造装置では、半導体製造装置において生じた異常事象を必ずしも確実に検出し得ない場合があった。
【０００６】
本発明の目的は、異常事象をより確実に検出し得る半導体製造装置及びその異常検出方法並びに半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の一観点によれば、スパッタリング用直流電源からスパッタリング電極に供給されるスパッタリング電流又はスパッタリング電圧を順次測定する測定部と、前記スパッタリング電流の単位時間当たりの変化量であるスパッタリング電流変化量、前記スパッタリング電圧の単位時間当たりの変化量であるスパッタリング電圧変化量、前記スパッタリング電流を前記スパッタリング電流変化量で除算した値である第１の値、前記スパッタリング電圧を前記スパッタリング電圧変化量で除算した値である第２の値、又は、前記第１の値と前記第２の値との和に基づく第３の値が、異常値を示したことに基づいて、スパッタリングの際に異常事象が生じたことを検出する処理部とを有することを特徴とする半導体製造装置が提供される。
【０００８】
実施形態の他の観点によれば、スパッタリング電流の単位時間当たりの変化量であるスパッタリング電流変化量、スパッタリング電圧の単位時間当たりの変化量であるスパッタリング電圧変化量、前記スパッタリング電流を前記スパッタリング電流変化量で除算した値である第１の値、前記スパッタリング電圧を前記スパッタリング電圧変化量で除算した値である第２の値、又は、前記第１の値と前記第２の値との和に基づく第３の値を算出するステップと、前記スパッタリング電流変化量、前記スパッタリング電圧変化量、前記第１の値、前記第２の値又は前記第３の値が、異常値を示したことに基づいて、スパッタリングの際に異常事象が生じたことを検出するステップとを有することを特徴とする半導体製造装置の異常検出方法が提供される。
【０００９】
実施形態の更に他の観点によれば、スパッタリング電流又はスパッタリング電圧を順次測定しながら、基板上にスパッタリング法により第１の膜を成膜する工程を有し、前記第１の膜を成膜する工程では、前記スパッタリング電流の単位時間当たりの変化量であるスパッタリング電流変化量、前記スパッタリング電圧の単位時間当たりの変化量であるスパッタリング電圧変化量、前記スパッタリング電流を前記スパッタリング電流変化量で除算した値である第１の値、前記スパッタリング電圧を前記スパッタリング電圧変化量で除算した値である第２の値、又は、前記第１の値と前記第２の値との和に基づく第３の値が、異常値を示したことに基づいて、異常事象が生じたことを検出することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
開示の半導体製造装置によれば、スパッタリング電流変化量、スパッタリング電圧変化量等を検出し、スパッタリング電流変化量、スパッタリング電圧変化量等が異常値を示したことに基づいて、スパッタリング中に異常事象が生じたことを検出する。スパッタリング電流変化量、スパッタリング電圧変化量等は、異常事象が生じた場合に著しく変化する可能性の高い。このため、異常事象が生じたことをより確実に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、一実施形態による半導体製造装置を示す概略図である。
【図２】図２は、一実施形態による半導体製造装置の異常検出方法を示すフローチャートである。
【図３】図３は、一実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
【図４】図４は、アルミニウム膜を成膜した際の各種データを示す図である。
【図５】図５は、窒化タンタル膜を成膜した際の各種データを示す図である。
【図６】図６は、チタン膜を成膜した際の各種データを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
半導体製造装置のチャンバをメンテナンスした後の組み付け作業において不備があった場合には、チャンバ内において異常事象が生じる場合がある。
【００１３】
また、組み付け作業には不備がなくても、チャンバ内において異常事象が生じる場合がある。
【００１４】
かかる異常事象としては、例えば異常放電やチャンバ内の圧力異常等が挙げられる。
【００１５】
かかる異常事象は、極めて短時間で生じる場合もあり、異常事象を確実に検出することは必ずしも容易ではなかった。
【００１６】
［一実施形態］
一実施形態による半導体製造装置及びその異常検出方法並びにその半導体製造装置を用いた半導体装置の製造方法について図１乃至図６を用いて説明する。
【００１７】
（半導体製造装置）
まず、本実施形態による半導体製造装置について説明する。図１は、本実施形態による半導体製造装置を示す概略図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態による半導体製造装置（スパッタリング装置）１０は、成膜を行うためのチャンバ（真空チャンバ）１２を有している。
【００１９】
チャンバ１２内における上部には、バッキングプレート１４が配されている。バッキングプレート１４としては、例えば水冷式のバッキングプレートが用いられている。
【００２０】
バッキングプレート１４の下面には、ターゲット（スパッタリングターゲット）１６が取り付けられている。
【００２１】
バッキングプレート１４は、ターゲット１６を冷却する機能を有するとともに、スパッタリング電極（カソード、陰極）としても機能する。
【００２２】
チャンバ１２内における下部には、半導体ウェハ（半導体基板）１８を保持する載置台（台座、基板ホルダ）２０が設けられている。載置台２０は、アノード（陽極）としても機能する。
【００２３】
バッキングプレート１４上には、磁場発生部（マグネット）２２が設けられている。磁場発生部２２は、回転磁場を発生するためのものである。
【００２４】
チャンバ１２の内壁の内側には、シールド２４が設けられている。シールド２４とバッキングプレート１４とは、絶縁体２５により絶縁されている。
【００２５】
チャンバ１２には、チャンバ１２内にガスを供給するためのガス導入口２６が形成されている。チャンバ１２内に導入するガスとしては、例えば、アルゴン（Ａｒ）ガスや窒素（Ｎ２）ガス等が挙げられる。ガス導入口２６には配管２８が接続されている。配管２８及びガス導入口２６を経由してチャンバ１２内にガスが導入される。
【００２６】
また、チャンバ１２には、排気を行うための排気口３０が形成されている。排気口３０は、配管（排気管）３２を介して排気ポンプ（図示せず）に接続されている。
【００２７】
また、チャンバ１２には、半導体ウェハ１８の搬入や搬出を行うための開口３４が形成されている。開閉機構３５及び開口３４を介して、半導体ウェハ１８の搬入や搬出が行われる。
【００２８】
本実施形態による半導体製造装置１０は、スパッタリング電力を供給する直流電源３６と、スパッタリング電流及びスパッタリング電圧を測定する測定部３８と、所定の処理を行う処理部４０と、データ等を記憶する記憶部４２と、表示部４４とを更に有している。
【００２９】
直流電源（スパッタリング用直流電源）３６は、スパッタリング電極１４に電力を供給するためのものである。直流電源３６は、スパッタリング電極１４に例えば負の電圧を印加する。直流電源３６は、後述する処理部４０により定電力制御される。
【００３０】
測定部（電流／電圧測定部）３８は、直流電源３６からスパッタリング電極１４に供給されるスパッタリング電流及びスパッタリング電圧をリアルタイムで順次測定するためのものである。測定部３８は、スパッタリング電流を順次測定する電流計（図示せず）と、スパッタリング電圧を順次測定する電圧計（図示せず）とを有している。測定部３８は、取得したスパッタリング電流のデータ及びスパッタリング電圧のデータを処理部４０に出力する。
【００３１】
処理部４０は、本実施形態による半導体製造装置１０全体の制御を司るととともに、所定の処理を行うものである。処理部４０には、図示しないコンピュータ、より具体的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が内蔵されている。
【００３２】
処理部４０は、測定部３８により順次取得されるスパッタリング電流Ｉのデータとスパッタリング電圧Ｖのデータとに基づいて、スパッタリング電力Ｐを順次算出する。スパッタリング電力Ｐは、スパッタリング電流Ｉとスパッタリング電圧Ｖとの積により求められる。
【００３３】
処理部４０は、直流電源３６からスパッタリング電極１４に供給されるスパッタリング電力Ｐが一定になるように、直流電源３６を制御する。即ち、処理部４０は、直流電源３６を定電力制御する。
【００３４】
処理部４０には、記憶部４２が接続されている。記憶部４２としては、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＨＤＤ（Hard Disc Drive）等が用いられる。記憶部４２には、処理部４０に所定の処理を行わせるためのコンピュータプログラムがインストールされている。また、処理部４０は、取得したデータ等を記憶部４２に記憶させる。
【００３５】
処理部４０には、表示部４４が接続されている。表示部４４としては、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ、Liquid Crystal Display）やＬＥＤランプ等を用いることができる。表示部４４は、本実施形態による半導体製造装置１０の動作状態の情報や異常検出の情報等を表示する。
【００３６】
処理部４０は、測定部３８により測定されるスパッタリング電流Ｉを順次取得する。
【００３７】
また、処理部４０は、順次取得されるスパッタリング電流Ｉに基づいて、単位時間当たりのスパッタリング電流Ｉの変化量（スパッタリング電流変化量）ΔＩを順次算出する。処理部４０は、例えば１秒当たりのスパッタリング電流変化量ΔＩを例えば１秒毎に順次算出する。スパッタリング電流変化量ΔＩは、異常時でなくても、ある程度の値を示す。スパッタリングが進行するに伴って、スパッタリングターゲット１６が徐々に消耗し、スパッタリングターゲット１６の抵抗値が変化するためである。スパッタリングターゲット１６の材料によって消耗速度や抵抗値が異なるため、スパッタリング電流変化量ΔＩは、スパッタリングターゲット１６の材料によって様々である。
【００３８】
また、処理部４０は、測定部３８により測定されるスパッタリング電圧Ｖを順次取得する。
【００３９】
また、処理部４０は、順次取得されるスパッタリング電圧Ｖに基づいて、単位時間当たりのスパッタリング電圧Ｖの変化量（スパッタリング電圧変化量）ΔＶを順次算出する。処理部４０は、例えば１秒当たりのスパッタリング電圧変化量ΔＶを例えば１秒毎に順次算出する。スパッタリング電圧変化量ΔＶは、異常時でなくても、ある程度の値を示す。スパッタリングが進行するに伴って、スパッタリングターゲット１６が徐々に消耗し、スパッタリングターゲット１６の抵抗値が変化するためである。スパッタリングターゲット１６の材料によって消耗速度や抵抗値が異なるため、スパッタリング電圧変化量ΔＶは、スパッタリングターゲット１６の材料によって様々である。
【００４０】
ある時間におけるスパッタリング電流をＩ１、単位時間当たりのスパッタリング電流変化量をΔＩとすると、時間ｔが経過した際におけるスパッタリング電流Ｉ２は以下のような式（１）で表される。
【００４１】
Ｉ２＝ ΔＩ×ｔ ＋ Ｉ１  ・・・（１）
また、ある時間におけるスパッタリング電圧をＶ１、単位時間当たりのスパッタリング電圧変化量をΔＶとすると、時間ｔが経過した際におけるスパッタリング電流Ｖ２は以下のような式（２）で表される。
【００４２】
Ｖ２＝ ΔＶ×ｔ ＋ Ｖ１  ・・・（２）
また、スパッタリング電力Ｐは、例えば以下のような式（３）により表される。
【００４３】
Ｐ＝Ｉ２×Ｖ２
＝（ΔＩ×ｔ＋Ｉ１）（ΔＶ×ｔ＋Ｖ１）
＝ΔＩ×ΔＶ×ｔ２＋（ΔＩ×Ｖ１＋ΔＶ×Ｉ１）ｔ＋Ｉ１×Ｖ１  ・・・（３）
本実施形態では、上述したように定電力制御を行うため、スパッタリング電力Ｐは一定である。
【００４４】
従って、スパッタリング電力Ｐをｔで微分すると、以下の式（４）が成立する。
【００４５】
ｄＰ／ｄｔ＝ｄ／ｄｔ｛ΔＩ×ΔＶ×ｔ２＋（ΔＩ×Ｖ１＋ΔＶ×Ｉ１）ｔ＋Ｉ１×Ｖ１｝            ＝ ０  ・・・（４）
式（４）を変形すると、ｔは、以下のような式（５）で表される。
【００４６】
ｔ＝−０．５×（Ｉ／ΔＩ ＋ Ｖ／ΔＶ）  ・・・（５）
ｔをＴと置き換えると、以下のような式（６）になる。
【００４７】
Ｔ＝−０．５×（Ｉ／ΔＩ ＋ Ｖ／ΔＶ）  ・・・（６）
スパッタリング電流変化量ΔＩに対するスパッタリング電流Ｉの比（Ｉ／ΔＩ）は、上記の式（６）の一部を構成するものであり、異常事象が生じた場合に著しく変化し得る値であると考えられる。従って、処理部４０は、スパッタリング電流変化量ΔＩに対するスパッタリング電流Ｉの比である第１の値（Ｉ／ΔＩ）を順次取得し、異常事象が生じたことを検出するために用いる。
【００４８】
また、スパッタリング電圧変化量ΔＶに対するスパッタリング電圧Ｖの比（Ｖ／ΔＶ）も、上記の式（６）の一部を構成するものであり、異常事象が生じた場合に著しく変化し得る値であると考えられる。従って、処理部４０は、スパッタリング電圧変化量ΔＶに対するスパッタリング電圧Ｖの比である第２の値（Ｖ／ΔＶ）を順次取得し、異常事象が生じたことを検出するために用いる。
【００４９】
また、上記の式（６）により算出されるＴの値、即ち、第１の値と第２の値との和に基づく値Ｔも、異常事象が生じた場合に著しく変化し得る値であると考えられる。従って、処理部４０は、第３の値Ｔを順次取得し、異常事象が生じたことを検出するために用いる。
【００５０】
処理部４０は、順次取得されるスパッタリング電流Ｉのデータ、スパッタリング電流変化量ΔＩのデータ、スパッタリング電圧Ｖのデータ、スパッタリング電圧変化量ΔＶのデータを、記憶部４２に順次記憶させる。また、処理部４０は、第１の値（Ｉ／ΔＩ）のデータ、第２の値（Ｖ／ΔＶ）のデータ及び第３の値Ｔのデータを、記憶部４２に順次記憶させる。従って、記憶部４２には、順次取得される複数のスパッタリング電流Ｉのデータ、及び、順次取得される複数のスパッタリング電流変化量ΔＩのデータが蓄積される。また、記憶部４２には、順次取得される複数のスパッタリング電圧Ｖのデータ、順次取得される複数のスパッタリング電圧変化量ΔＶのデータが蓄積される。また、記憶部４２には、順次取得される複数の第１の値（Ｉ／ΔＩ）のデータ、順次取得される複数の第２の値（Ｖ／ΔＶ）のデータ、及び、順次取得される複数の第３の値Ｔのデータが蓄積される。
【００５１】
スパッタリング電流Ｉ、スパッタリング電流変化量ΔＩ、スパッタリング電圧Ｖ、スパッタリング電圧変化量ΔＶ、第１の値（Ｉ／ΔＩ）、第２の値（Ｖ／ΔＶ）、第３の値Ｔは、ターゲットの種類、プロセス条件等によって異なる。従って、スパッタリングの際に順次取得されるスパッタリング電流Ｉやスパッタリング電流変化量ΔＩのデータは、ターゲットの種類やプロセス条件が同一であるもの毎に整理して、記憶部４２に記憶される。また、スパッタリングの際に順次取得されるスパッタリング電圧Ｖのデータやスパッタリング電圧変化量ΔＶのデータも、ターゲットの種類やプロセス条件が同一であるもの毎に整理して、記憶部４２に記憶される。また、順次取得される複数の第１の値（Ｉ／ΔＩ）のデータや、順次取得される複数の第２の値（Ｖ／ΔＶ）のデータや、順次取得される複数の第３の値Ｔのデータも、ターゲットの種類やプロセス条件が同一であるもの毎に整理して、記憶部４２に記憶される。
【００５２】
処理部４０は、複数のスパッタリング電流Ｉのデータに基づいて、スパッタリング電流Ｉの平均値を算出する。本実施形態において、スパッタリング電流Ｉの平均値を算出するのは、スパッタリング電流Ｉの異常を検出するための基準として、スパッタリング電流Ｉの平均値を用いるためである。スパッタリング電流Ｉの平均値を算出する際には、記憶部４２に記憶された複数のスパッタリング電流Ｉのデータを用いる。但し、上述したように、スパッタリング電流Ｉは、ターゲットの種類、プロセス条件等によって異なる。従って、スパッタリング電流Ｉの平均値を算出する際には、ターゲットの種類やプロセス条件が同一であるものを用いることが好ましい。なお、スパッタリング電流Ｉの平均値を算出する際には、異常値と判定されたデータを除外して平均値を算出することが好ましい。算出されたスパッタリング電流Ｉの平均値のデータは、記憶部４２に記憶される。
【００５３】
スパッタリングを行うことによりスパッタリング電流Ｉのデータが新たに取得された場合には、処理部４０は、スパッタリング電流Ｉの平均値のデータを更新する。スパッタリング電流Ｉの平均値のデータを更新するタイミングは、例えば、当該スパッタリングが完了した後とする。この場合、当該スパッタリングにより取得された複数のスパッタリング電流Ｉのデータと、当該スパッタリングより前の過去のスパッタリングにおいて取得された複数のスパッタリング電流Ｉのデータとに基づいて、スパッタリング電流Ｉの平均値を算出する。
【００５４】
なお、スパッタリング電流Ｉの平均値のデータを更新するタイミングは、スパッタリングが完了した後に限定されるものではない。例えば、当該スパッタリングを行っている最中に、当該スパッタリングにおいて取得されたスパッタリング電流Ｉのデータを、スパッタリング電流Ｉの平均値に反映させてもよい。この場合、当該スパッタリングを開始してから当該算出時までに取得された当該スパッタリングにおけるスパッタリング電流Ｉのデータと、過去のスパッタリングにおける複数のスパッタリング電流Ｉのデータとに基づいて、スパッタリング電流Ｉの平均値を算出する。この場合には、スパッタリング電流Ｉの平均値のデータが、当該スパッタリングの最中に順次更新される。
【００５５】
処理部４０は、複数のスパッタリング電流変化量ΔＩのデータに基づいて、スパッタリング電流変化量ΔＩの平均値を算出する。本実施形態において、スパッタリング電流変化量ΔＩの平均値を算出するのは、スパッタリング電流変化量ΔＩの異常を検出するための基準として、スパッタリング電流変化量ΔＩの平均値を用いるためである。スパッタリング電流変化量ΔＩの平均値を算出する際には、記憶部４２に記憶された複数のスパッタリング電流変化量ΔＩのデータを用いる。但し、上述したように、スパッタリング電流変化量ΔＩは、ターゲットの種類、プロセス条件等によって異なる。従って、スパッタリング電流変化量ΔＩの平均値を算出する際には、ターゲットの種類やプロセス条件が同一であるものを用いることが好ましい。なお、スパッタリング電流変化量ΔＩの平均値を算出する際には、異常値と判定されたデータを除外して平均値を算出することが好ましい。算出されたスパッタリング電流変化量ΔＩの平均値のデータは、記憶部４２に記憶される。
【００５６】
スパッタリングを行うことによりスパッタリング電流変化量ΔＩのデータが新たに取得された場合には、処理部４０は、スパッタリング電流変化量ΔＩの平均値のデータを更新する。スパッタリング電流変化量ΔＩの平均値のデータを更新するタイミングは、例えば、当該スパッタリングが完了した後とする。この場合、当該スパッタリングにより取得された複数のスパッタリング電流変化量ΔＩのデータと、過去のスパッタリングにおいて取得された複数のスパッタリング電流変化量ΔＩのデータとに基づいて、スパッタリング電流変化量ΔＩの平均値を算出する。
【００５７】
なお、スパッタリング電流変化量ΔＩの平均値のデータを更新するタイミングは、スパッタリングが完了した後に限定されるものではない。例えば、当該スパッタリングを行っている最中に、当該スパッタリングにおいて取得されたスパッタリング電流変化量ΔＩのデータを、スパッタリング電流変化量ΔＩの平均値に反映させてもよい。この場合、当該スパッタリングを開始してから当該算出時までに取得されたスパッタリング電流変化量ΔＩのデータと、過去のスパッタリングにおける複数のスパッタリング電流変化量ΔＩのデータとに基づいて、スパッタリング電流変化量ΔＩの平均値を算出する。この場合には、スパッタリング電流変化量ΔＩの平均値のデータが、当該スパッタリングの最中に順次更新される。
【００５８】
処理部４０は、複数のスパッタリング電圧Ｖのデータに基づいて、スパッタリング電圧Ｖの平均値を算出する。本実施形態において、スパッタリング電圧Ｖの平均値を算出するのは、スパッタリング電圧Ｖの異常を検出するための基準として、スパッタリング電圧Ｖの平均値を用いるためである。スパッタリング電圧Ｖの平均値を算出する際には、記憶部４２に記憶された複数のスパッタリング電圧Ｖのデータを用いる。但し、上述したように、スパッタリング電圧Ｖは、ターゲットの種類、プロセス条件等によって異なる。従って、スパッタリング電圧Ｖの平均値を算出する際には、ターゲットの種類やプロセス条件が同一であるものを用いることが好ましい。なお、スパッタリング電圧Ｖの平均値を算出する際には、異常値と判定されたデータを除外して平均値を算出することが好ましい。算出されたスパッタリング電圧Ｖの平均値のデータは、記憶部４２に記憶される。
【００５９】
スパッタリングを行うことによりスパッタリング電圧Ｖのデータが新たに取得された場合には、処理部４０は、スパッタリング電圧Ｖの平均値のデータを更新する。スパッタリング電圧Ｖの平均値のデータを更新するタイミングは、例えば、当該スパッタリングが完了した後とする。この場合、当該スパッタリングにより取得された複数のスパッタリング電圧Ｖのデータと、当該スパッタリングより前の過去のスパッタリングにおいて取得された複数のスパッタリング電圧Ｖのデータとに基づいて、スパッタリング電圧Ｖの平均値を算出する。
【００６０】
なお、スパッタリング電圧Ｖの平均値のデータを更新するタイミングは、スパッタリングが完了した後に限定されるものではない。例えば、当該スパッタリングを行っている最中に、当該スパッタリングにおいて取得されたスパッタリング電圧Ｖのデータを、スパッタリング電圧Ｖの平均値に反映させてもよい。この場合、当該スパッタリングを開始してから当該算出時までに取得された当該スパッタリングにおけるスパッタリング電圧Ｖのデータと、過去のスパッタリングにおける複数のスパッタリング電圧Ｖのデータとに基づいて、スパッタリング電圧Ｖの平均値を算出する。この場合には、スパッタリング電圧Ｖの平均値のデータが、当該スパッタリングの最中に順次更新される。
【００６１】
処理部４０は、複数のスパッタリング電圧変化量ΔＶのデータに基づいて、スパッタリング電圧変化量ΔＶの平均値を算出する。本実施形態において、スパッタリング電圧変化量ΔＶの平均値を算出するのは、スパッタリング電圧変化量ΔＶの異常を検出するための基準として、スパッタリング電圧変化量ΔＶの平均値を用いるためである。スパッタリング電圧変化量ΔＶの平均値を算出する際には、記憶部４２に記憶された複数のスパッタリング電圧変化量ΔＶのデータを用いる。但し、上述したように、スパッタリング電圧変化量ΔＶは、ターゲットの種類、プロセス条件等によって異なる。従って、スパッタリング電圧変化量ΔＶの平均値を算出する際には、ターゲットの種類やプロセス条件が同一であるものを用いることが好ましい。なお、スパッタリング電圧変化量ΔＶの平均値を算出する際には、異常値と判定されたデータを除外して平均値を算出することが好ましい。算出されたスパッタリング電圧変化量ΔＶの平均値のデータは、記憶部４２に記憶される。
【００６２】
スパッタリングを行うことによりスパッタリング電圧変化量ΔＶのデータが新たに取得された場合には、処理部４０は、スパッタリング電圧変化量ΔＶの平均値のデータを更新する。スパッタリング電圧変化量ΔＶの平均値のデータを更新するタイミングは、例えば、当該スパッタリングが完了した後とする。この場合、当該スパッタリングにより取得された複数のスパッタリング電圧変化量ΔＶのデータと、過去のスパッタリングにおいて取得された複数のスパッタリング電圧変化量ΔＶのデータとに基づいて、スパッタリング電圧変化量ΔＶの平均値を算出する。
【００６３】
なお、スパッタリング電圧変化量ΔＶの平均値のデータを更新するタイミングは、スパッタリングが完了した後に限定されるものではない。例えば、当該スパッタリングを行っている最中に、当該スパッタリングにおいて取得されたスパッタリング電圧変化量ΔＶのデータを、スパッタリング電圧変化量ΔＶの平均値に反映させてもよい。この場合、当該スパッタリングを開始してから当該算出時までに取得されたスパッタリング電圧変化量ΔＶのデータと、過去のスパッタリングにおける複数のスパッタリング電圧変化量ΔＶのデータとに基づいて、スパッタリング電圧変化量ΔＶの平均値を算出する。この場合には、スパッタリング電圧変化量ΔＶの平均値のデータが、当該スパッタリングの最中に順次更新される。
【００６４】
処理部４０は、複数の第１の値（Ｉ／ΔＩ）のデータに基づいて、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の平均値を算出する。本実施形態において、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の平均値を算出するのは、第１の値（Ｉ／ΔＩの異常を検出するための基準として、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の平均値を用いるためである。第１の値（Ｉ／ΔＩ）の平均値を算出する際には、記憶部４２に記憶された複数の第１の値（Ｉ／ΔＩ）のデータを用いる。但し、上述したように、第１の値（Ｉ／ΔＩ）は、ターゲットの種類、プロセス条件等によって異なる。従って、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の平均値を算出する際には、ターゲットの種類やプロセス条件が同一であるものを用いることが好ましい。なお、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の平均値を算出する際には、異常値と判定されたデータを除外して平均値を算出することが好ましい。算出された第１の値（Ｉ／ΔＩ）の平均値のデータは、記憶部４２に記憶される。
【００６５】
スパッタリングを行うことにより第１の値（Ｉ／ΔＩ）のデータが新たに取得された場合には、処理部４０は、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の平均値のデータを更新する。第１の値（Ｉ／ΔＩ）の平均値のデータを更新するタイミングは、例えば、当該スパッタリングが完了した後とする。この場合、当該スパッタリングにより取得された複数の第１の値（Ｉ／ΔＩ）のデータと、当該スパッタリングより前の過去のスパッタリングにおいて取得された複数の第１の値（Ｉ／ΔＩ）のデータとに基づいて、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の平均値を算出する。
【００６６】
なお、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の平均値のデータを更新するタイミングは、スパッタリングが完了した後に限定されるものではない。例えば、当該スパッタリングを行っている最中に、当該スパッタリングにおいて取得された第１の値（Ｉ／ΔＩ）のデータを、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の平均値に反映させてもよい。この場合、当該スパッタリングを開始してから当該算出時までに取得された当該スパッタリングにおける第１の値（Ｉ／ΔＩ）のデータと、過去のスパッタリングにおける複数の第１の値（Ｉ／ΔＩ）のデータとに基づいて、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の平均値を算出する。この場合には、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の平均値のデータが、当該スパッタリングの最中に順次更新される。
【００６７】
処理部４０は、複数の第２の値（Ｖ／ΔＶ）のデータに基づいて、第２の値（Ｖ／Δ）の平均値を算出する。本実施形態において、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の平均値を算出するのは、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の異常を検出するための基準として、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の平均値を用いるためである。第２の値（Ｖ／ΔＶ）の平均値を算出する際には、記憶部４２に記憶された複数の第２の値（Ｖ／ΔＶ）のデータを用いる。但し、上述したように、第２の値（Ｖ／ΔＶ）は、ターゲットの種類、プロセス条件等によって異なる。従って、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の平均値を算出する際には、ターゲットの種類やプロセス条件が同一であるものを用いることが好ましい。なお、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の平均値を算出する際には、異常値と判定されたデータを除外して平均値を算出することが好ましい。算出された第２の値（Ｖ／ΔＶ）の平均値のデータは、記憶部４２に記憶される。
【００６８】
スパッタリングを行うことにより第２の値（Ｖ／ΔＶ）のデータが新たに取得された場合には、処理部４０は、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の平均値のデータを更新する。第２の値（Ｖ／ΔＶ）の平均値のデータを更新するタイミングは、例えば、当該スパッタリングが完了した後とする。この場合、当該スパッタリングにより取得された複数の第２の値（Ｖ／ΔＶ）のデータと、当該スパッタリングより前の過去のスパッタリングにおいて取得された複数の第２の値（Ｖ／ΔＶ）のデータとに基づいて、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の平均値を算出する。
【００６９】
なお、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の平均値のデータを更新するタイミングは、スパッタリングが完了した後に限定されるものではない。例えば、当該スパッタリングを行っている最中に、当該スパッタリングにおいて取得された第２の値（Ｖ／ΔＶ）のデータを、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の平均値に反映させてもよい。この場合、当該スパッタリングを開始してから当該算出時までに取得された当該スパッタリングにおける第２の値（Ｖ／ΔＶ）のデータと、過去のスパッタリングにおける複数の第２の値（Ｖ／ΔＶ）のデータとに基づいて、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の平均値を算出する。この場合には、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の平均値のデータが、当該スパッタリングの最中に順次更新される。
【００７０】
処理部４０は、複数の第３の値Ｔのデータに基づいて、第３の値Ｔの平均値を算出する。本実施形態において、第３の値Ｔの平均値を算出するのは、第３の値Ｔの異常を検出するための基準として、第３の値Ｔの平均値を用いるためである。第３の値Ｔの平均値を算出する際には、記憶部４２に記憶された複数の第３の値Ｔのデータを用いる。但し、上述したように、第３の値Ｔは、ターゲットの種類、プロセス条件等によって異なる。従って、第３の値Ｔの平均値を算出する際には、ターゲットの種類やプロセス条件が同一であるものを用いることが好ましい。なお、第３の値Ｔの平均値を算出する際には、異常値と判定されたデータを除外して平均値を算出することが好ましい。算出された第３の値Ｔの平均値のデータは、記憶部４２に記憶される。
【００７１】
スパッタリングを行うことにより第３の値Ｔのデータが新たに取得された場合には、処理部４０は、第３の値Ｔの平均値のデータを更新する。第３の値Ｔの平均値のデータを更新するタイミングは、例えば、当該スパッタリングが完了した後とする。この場合、当該スパッタリングにより取得された複数の第３の値Ｔのデータと、当該スパッタリングより前の過去のスパッタリングにおいて取得された複数の第３の値Ｔのデータとに基づいて、第３の値Ｔの平均値を算出する。
【００７２】
なお、第３の値Ｔの平均値のデータを更新するタイミングは、スパッタリングが完了した後に限定されるものではない。例えば、当該スパッタリングを行っている最中に、当該スパッタリングにおいて取得された第３の値Ｔのデータを、第３の値Ｔの平均値に反映させてもよい。この場合、当該スパッタリングを開始してから当該算出時までに取得された当該スパッタリングにおける第３の値Ｔのデータと、過去のスパッタリングにおける複数の第３の値Ｔのデータとに基づいて、第３の値Ｔの平均値を算出する。この場合には、第３の値Ｔの平均値のデータが、当該スパッタリングの最中に順次更新される。
【００７３】
スパッタリングの際、処理部４０は、順次測定されるスパッタリング電流Ｉが異常値か否かを判定する。測定されたスパッタリング電流Ｉが異常値に該当するか否かは、当該スパッタリング電流Ｉが、スパッタリング電流Ｉの基準値から乖離しているか否かにより判定される。スパッタリング電流Ｉの基準値としては、例えばスパッタリング電流Ｉの平均値を用いることができる。
【００７４】
処理部４０は、測定により得られたスパッタリング電流Ｉが、スパッタリング電流Ｉの基準値に対して著しく小さい場合には、異常値と判定する。例えば、測定により得られたスパッタリング電流Ｉが、スパッタリング電流Ｉの基準値の１０分の１以下の場合に、異常値と判定する。なお、スパッタリング電流Ｉの異常値は、スパッタリング電流Ｉの基準値の１０分の１以下に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、測定により得られたスパッタリング電流Ｉが、スパッタリング電流Ｉの基準値に対して著しく大きい場合にも、異常値と判定する。例えば、測定により得られたスパッタリング電流Ｉが、スパッタリング電流Ｉの基準値の１０倍以上の場合に、異常値と判定する。なお、スパッタリング電流Ｉの異常値は、スパッタリング電流Ｉの基準値の１０倍以上に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、測定により得られたスパッタリング電流Ｉが、スパッタリング電流Ｉの基準値と異なる符号の場合に、異常値と判定する。
【００７５】
処理部４０は、スパッタリング電流Ｉが異常値を示したことに基づいて、スパッタリング中に異常事象が生じたことを検出する。かかる異常事象としては、例えば異常放電、チャンバ内圧力異常等が挙げられる。
【００７６】
スパッタリングの際には、半導体ウェハ１８の温度上昇を抑制すべく、Ａｒガス等を半導体ウェハ１８の裏面に供給することにより、半導体ウェハ１８の冷却が行われる。Ａｒガス等のガス圧により半導体ウェハ１８が載置台２０上から吹き飛んだり、位置ずれしたりするのを防止すべく、半導体ウェハ１８は静電チャック（ＥＳＣ：ElectroStaticChuck）（図示せず）を用いて載置台２０に固定される。静電チャックを用いた半導体ウェハ１８の固定は、半導体ウェハ１８の冷却効率の向上にも寄与する。静電チャック上にゴミが存在する場合には、かかるゴミが存在する箇所においてＡｒガス等が通常より多くリークする。このような場合には、チャンバ１２内の圧力が異常な状態となる事象であるチャンバ内圧力異常が生ずる場合がある。また、かかるゴミの存在により、半導体ウェハ１８が浮いた状態となり、半導体ウェハ１８の端面と載置台２０との間で異常放電が生ずる場合もある。なお、異常放電は、静電チャック上にゴミが存在する場合に限定されるものではなく、様々な要因により起こり得る。
【００７７】
処理部４０は、異常事象が生じたことを検出した場合には、その旨を記憶部４２に記憶する。また、処理部４０は、異常事象が生じた旨を表示部４４に表示させる。
【００７８】
スパッタリングの際、処理部４０は、順次算出されるスパッタリング電流変化量ΔＩが異常値か否かを判定する。算出されたスパッタリング電流変化量Δが異常値に該当するか否かは、当該スパッタリング電流変化量ΔＩが、スパッタリング電流変化量ΔＩの基準値から乖離しているか否かにより判定される。スパッタリング電流変化量ΔＩの基準値としては、例えばスパッタリング電流変化量ΔＩの平均値を用いることができる。
【００７９】
処理部４０は、算出されたスパッタリング電流変化量ΔＩが、スパッタリング電流変化量ΔＩの基準値に対して著しく小さい場合には、異常値と判定する。例えば、算出されたスパッタリング電流変化量ΔＩが、スパッタリング電流変化量ΔＩの基準値の１０分の１以下の場合に、異常値と判定する。なお、スパッタリング電流変化量ΔＩの異常値は、スパッタリング電流変化量ΔＩの基準値の１０分の１以下に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、算出されたスパッタリング電流変化量ΔＩが、スパッタリング電流変化量ΔＩの基準値に対して著しく大きい場合にも、異常値と判定する。例えば、取得されたスパッタリング電流変化量ΔＩが、スパッタリング電流変化量ΔＩの基準値の１０倍以上の場合に、異常値と判定する。なお、スパッタリング電流変化量ΔＩの異常値は、スパッタリング電流変化量ΔＩの基準値の１０倍以上に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、算出されたスパッタリング電流変化量ΔＩが、スパッタリング電流変化量ΔＩの基準値と異なる符号の場合に、異常値と判定する。
【００８０】
処理部４０は、スパッタリング電流変化量ΔＩが異常値を示したことに基づいて、スパッタリング中に異常事象が生じたことを検出する。かかる異常事象としては、例えば異常放電、チャンバ内圧力異常等が挙げられる。処理部４０は、異常事象が生じたことを検出した場合には、その旨を記憶部４２に記憶する。また、処理部４０は、異常事象が生じた旨を表示部４４に表示させる。
【００８１】
スパッタリングの際、処理部４０は、順次測定されるスパッタリング電圧Ｖが異常値か否かを判定する。測定されたスパッタリング電圧Ｖが異常値に該当するか否かは、当該スパッタリング電圧Ｖが、スパッタリング電圧Ｖの基準値から乖離しているか否かにより判定される。スパッタリング電圧Ｖの基準値としては、例えばスパッタリング電圧Ｖの平均値を用いることができる。
【００８２】
処理部４０は、測定により得られたスパッタリング電圧Ｖが、スパッタリング電圧Ｖの基準値に対して著しく小さい場合には、異常値と判定する。例えば、測定により得られたスパッタリング電圧Ｖが、スパッタリング電圧Ｖの基準値の１０分の１以下の場合に、異常値と判定する。なお、スパッタリング電圧Ｖの異常値は、スパッタリング電圧Ｖの基準値の１０分の１以下に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、測定により得られたスパッタリング電圧Ｖが、スパッタリング電圧Ｖの基準値に対して著しく大きい場合にも、異常値と判定する。例えば、測定により得られたスパッタリング電圧Ｖが、スパッタリング電圧Ｖの基準値の１０倍以上の場合に、異常値と判定する。なお、スパッタリング電圧Ｖの異常値は、スパッタリング電圧Ｖの基準値の１０倍以上に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、測定により得られたスパッタリング電圧Ｖが、スパッタリング電圧Ｖの基準値と異なる符号の場合に、異常値と判定する。
【００８３】
処理部４０は、スパッタリング電圧Ｖが異常値を示したことに基づいて、スパッタリング中に異常事象が生じたことを検出する。かかる異常事象としては、例えば異常放電、チャンバ内圧力異常等が挙げられる。処理部４０は、異常事象が生じたことを検出した場合には、その旨を記憶部４２に記憶する。また、処理部４０は、異常事象が生じた旨を表示部４４に表示させる。
【００８４】
スパッタリングの際、処理部４０は、順次算出されるスパッタリング電圧変化量ΔＶが異常値か否かを判定する。算出されたスパッタリング電圧変化量ΔＶが異常値に該当するか否かは、当該スパッタリング電圧変化量ΔＶが、スパッタリング電圧変化量ΔＶの基準値から乖離しているか否かにより判定される。スパッタリング電圧変化量ΔＶの基準値としては、例えばスパッタリング電圧変化量ΔＶの平均値を用いることができる。
【００８５】
処理部４０は、算出されたスパッタリング電圧変化量ΔＶが、スパッタリング電圧変化量ΔＶの基準値に対して著しく小さい場合には、異常値と判定する。例えば、算出されたスパッタリング電圧変化量ΔＶが、スパッタリング電圧変化量ΔＶの基準値の１０分の１以下の場合に、異常値と判定する。なお、スパッタリング電圧変化量ΔＶの異常値は、スパッタリング電圧変化量ΔＶの基準値の１０分の１以下に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、算出されたスパッタリング電圧変化量ΔＶが、スパッタリング電圧変化量ΔＶの基準値に対して著しく大きい場合にも、異常値と判定する。例えば、算出されたスパッタリング電圧変化量ΔＶが、スパッタリング電圧変化量ΔＶの基準値の１０倍以上の場合に、異常値と判定する。なお、スパッタリング電圧変化量ΔＶの異常値は、スパッタリング電圧変化量ΔＶの基準値の１０倍以上に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、算出されたスパッタリング電圧変化量ΔＶが、スパッタリング電圧変化量ΔＶの基準値と異なる符号の場合に、異常値と判定する。
【００８６】
処理部４０は、スパッタリング電圧変化量ΔＶが異常値を示したことに基づいて、スパッタリング中に異常事象が生じたことを検出する。かかる異常事象としては、例えば異常放電、チャンバ内圧力異常等が挙げられる。処理部４０は、異常事象が生じたことを検出した場合には、その旨を記憶部４２に記憶する。また、処理部４０は、異常事象が生じた旨を表示部４４に表示させる。
【００８７】
スパッタリングの際、処理部４０は、順次算出される第１の値（Ｉ／ΔＩ）が異常値か否かを判定する。算出された第１の値（Ｉ／ΔＩ）が異常値に該当するか否かは、当該第１の値（Ｉ／ΔＩ）が、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の基準値から乖離しているか否かにより判定される。第１の値（Ｉ／ΔＩ）の基準値としては、例えば第１の値（Ｉ／ΔＩ）の平均値を用いることができる。
【００８８】
処理部４０は、算出された第１の値（Ｉ／ΔＩ）が、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の基準値に対して著しく小さい場合には、異常値と判定する。例えば、算出された第１の値（Ｉ／ΔＩ）が、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の基準値の１０分の１以下の場合に、異常値と判定する。なお、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の異常値は、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の基準値の１０分の１以下に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、算出された第１の値（Ｉ／ΔＩ）が、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の基準値に対して著しく大きい場合にも、異常値と判定する。例えば、算出された第１の値（Ｉ／ΔＩ）が、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の基準値の１０倍以上の場合に、異常値と判定する。なお、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の異常値は、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の基準値の１０倍以上に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、取得された第１の値（Ｉ／ΔＩ）が、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の基準値と異なる符号の場合に、異常値と判定する。
【００８９】
処理部４０は、第１の値（Ｉ／ΔＩ）が異常値を示したことに基づいて、スパッタリング中に異常事象が生じたことを検出する。かかる異常事象としては、例えば異常放電、チャンバ内圧力異常等が挙げられる。処理部４０は、異常事象が生じたことを検出した場合には、その旨を記憶部４２に記憶する。また、処理部４０は、異常事象が生じた旨を表示部４４に表示させる。
【００９０】
スパッタリングの際、処理部４０は、順次算出される第２の値（Ｖ／ΔＶ）が異常値か否かを判定する。算出された第２の値（Ｖ／ΔＶ）が異常値に該当するか否かは、当該第２の値（Ｖ／ΔＶ）が、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の基準値から乖離しているか否かにより判定される。第２の値（Ｖ／ΔＶ）の基準値としては、例えば第２の値（Ｖ／ΔＶ）の平均値を用いることができる。
【００９１】
処理部４０は、算出された第２の値（Ｖ／ΔＶ）が、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の基準値に対して著しく小さい場合には、異常値と判定する。例えば、算出された第２の値（Ｖ／ΔＶ）が、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の基準値の１０分の１以下の場合に、異常値と判定する。なお、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の異常値は、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の基準値の１０分の１以下に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、算出された第２の値（Ｖ／ΔＶ）が、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の基準値に対して著しく大きい場合にも、異常値と判定する。例えば、算出された第２の値（Ｖ／ΔＶ）が、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の基準値の１０倍以上の場合に、異常値と判定する。なお、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の異常値は、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の基準値の１０倍以上に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、取得された第２の値（Ｖ／ΔＶ）が、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の基準値と異なる符号の場合に、異常値と判定する。
【００９２】
処理部４０は、第２の値（Ｖ／ΔＶ）が異常値を示したことに基づいて、スパッタリング中に異常事象が生じたことを検出する。かかる異常事象としては、例えば異常放電、チャンバ内圧力異常等が挙げられる。処理部４０は、異常事象が生じたことを検出した場合には、その旨を記憶部４２に記憶する。また、処理部４０は、異常事象が生じた旨を表示部４４に表示させる。
【００９３】
スパッタリングの際、処理部４０は、順次算出される第３の値Ｔが異常値か否かを判定する。算出された第３の値Ｔが異常値に該当するか否かは、当該第３の値Ｔが、第３の値Ｔの基準値から乖離しているか否かにより判定される。第３の値Ｔの基準値としては、例えば第３の値Ｔの平均値を用いることができる。
【００９４】
処理部４０は、算出された第３の値Ｔが、第３の値Ｔの基準値に対して著しく小さい場合には、異常値と判定する。例えば、算出された第３の値Ｔが、第３の値Ｔの基準値の１０分の１以下の場合に、異常値と判定する。なお、第３の値Ｔの異常値は、第３の値Ｔの基準値の１０分の１以下に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、算出された第３の値Ｔが、第３の値Ｔの基準値に対して著しく大きい場合にも、異常値と判定する。例えば、算出された第３の値Ｔが、第３の値Ｔの基準値の１０倍以上の場合に、異常値と判定する。なお、第３の値Ｔの異常値は、第３の値Ｔの基準値の１０倍以上に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、取得された第３の値Ｔが、第３の値Ｔの基準値と異なる符号の場合に、異常値と判定する。
【００９５】
処理部４０は、第３の値Ｔが異常値を示したことに基づいて、スパッタリング中に異常事象が生じたことを検出する。かかる異常事象としては、例えば異常放電、チャンバ内圧力異常等が挙げられる。処理部４０は、異常事象が生じたことを検出した場合には、その旨を記憶部４２に記憶する。また、処理部４０は、異常事象が生じた旨を表示部４４に表示させる。
【００９６】
こうして、本実施形態による半導体製造装置１０が形成されている。
【００９７】
このように、本実施形態によれば、スパッタリング電流変化量ΔＩ、スパッタリング電圧変化量ΔＶ、第１の値（Ｉ／ΔＩ）、第２の値（Ｖ／ΔＶ）、又は、第３の値Ｔが、異常値を示したことに基づいて、スパッタリング中に異常事象が生じたことを検出する。スパッタリング電流変化量ΔＩ、スパッタリング電圧変化量ΔＶ、第１の値（Ｉ／ΔＩ）、第２の値（Ｖ／ΔＶ）、又は、第３の値Ｔは、異常事象が生じた場合に著しく変化する可能性の高い。このため、本実施形態によれば、異常事象が生じたことをより確実に検出することが可能となる。
【００９８】
（半導体製造装置の異常検出方法及び半導体装置の製造方法）
次に、本実施形態による半導体製造装置の異常検出方法及びその半導体製造装置を用いた半導体装置の製造方法について図２及び図３を用いて説明する。図２は、本実施形態による半導体製造装置の異常検出方法を示すフローチャートである。図３は、本実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
【００９９】
まず、スパッタリングを開始する（ステップＳ１）。これにより、載置台２０上に載置された半導体ウェハ１８上への膜の堆積が開始される。図３（ａ）は、半導体ウェハ１８上に膜を形成する前の状態を示している。半導体ウェハ１８には、例えば、図示しないトランジスタ等や層間絶縁膜等が形成されている。
【０１００】
次に、スパッタリング電流Ｉとスパッタリング電圧Ｖとを測定部３８により測定する（ステップＳ２）。測定により得られたスパッタリング電流Ｉのデータ及びスパッタリング電圧Ｖのデータは、上述したように、記憶部４２に記憶される。
【０１０１】
次に、測定により得られたスパッタリング電流Ｉのデータとスパッタリング電圧Ｖのデータとに基づいて、スパッタリング電力Ｐを算出する（ステップＳ３）。スパッタリング電力Ｐの算出は、上述したように、例えば処理部４０により行われる。処理部４０は、算出されたスパッタリング電力に基づいて、スパッタリング電源３６を定電力制御する。
【０１０２】
次に、測定により得られたスパッタリング電流Ｉのデータに基づいて、単位時間当たりのスパッタリング電流Ｉの変化量であるスパッタリング電流変化量ΔＩを算出する（ステップＳ４）。スパッタリング電流変化量ΔＩの算出は、上述したように、例えば処理部４０により行われる。算出されたスパッタリング電流変化量ΔＩのデータは、上述したように、記憶部４２に記憶される。
【０１０３】
次に、測定により得られたスパッタリング電圧Ｖのデータに基づいて、単位時間当たりのスパッタリング電圧Ｖの変化量であるスパッタリング電圧変化量ΔＶを算出する（ステップＳ５）。スパッタリング電圧変化量ΔＶの算出は、上述したように、例えば処理部４０により行われる。算出されたスパッタリング電圧変化量ΔＶのデータは、上述したように、記憶部４２に記憶される。
【０１０４】
次に、スパッタリング電流Ｉとスパッタリング電流変化量ΔＩとに基づいて、スパッタリング電流変化量ΔＩに対するスパッタリング電流Ｉの比である第１の値（Ｉ／ΔＩ）を算出する（ステップＳ６）。第１の値（Ｉ／ΔＩ）の算出は、上述したように、例えば処理部４０により行われる。算出された第１の値（Ｉ／ΔＩ）のデータは、上述したように、記憶部４２に記憶される。
【０１０５】
次に、スパッタリング電圧Ｖとスパッタリング電圧変化量ΔＶとに基づいて、スパッタリング電圧変化量ΔＶに対するスパッタリング電圧Ｖの比である第２の値（Ｖ／ΔＶ）を算出する（ステップＳ７）。第２の値（Ｖ／ΔＶ）の算出は、上述したように、例えば処理部４０により行われる。算出された第２の値（Ｖ／ΔＶ）のデータは、上述したように、記憶部４２に記憶される。
【０１０６】
次に、第１の値（Ｉ／ΔＩ）と第２の値（Ｖ／ΔＶ）とに基づいて、第１の値（Ｉ／ΔＩ）と第２の値（Ｖ／ΔＶ）との和に基づく値である第３の値Ｔを算出する（ステップＳ８）。第３の値Ｔの算出は、上述した式（６）を用いて、上述したように、例えば処理部４０により行われる。算出された第３の値Ｔのデータは、上述したように、記憶部４２に記憶される。
【０１０７】
次に、測定により得られたスパッタリング電流Ｉが異常値か否かを判定する（ステップＳ９）。測定により得られたスパッタリング電流Ｉが、異常値か否かの判定は、上述したようにして、例えば処理部４０により行われる。測定されたスパッタリング電流Ｉが異常値に該当するか否かは、上述したように、当該スパッタリング電流Ｉが、スパッタリング電流Ｉの基準値から乖離しているか否かにより判定される。スパッタリング電流Ｉの基準値としては、例えばスパッタリング電流Ｉの平均値を用いることができる。処理部４０は、測定により得られたスパッタリング電流Ｉが、スパッタリング電流Ｉの基準値に対して著しく小さい場合には、異常値と判定する。例えば、測定により得られたスパッタリング電流Ｉが、スパッタリング電流Ｉの基準値の１０分の１以下の場合に、異常値と判定する。なお、スパッタリング電流Ｉの異常値は、スパッタリング電流Ｉの基準値の１０分の１以下に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、測定により得られたスパッタリング電流Ｉが、スパッタリング電流Ｉの基準値に対して著しく大きい場合にも、異常値と判定する。例えば、測定により得られたスパッタリング電流Ｉが、スパッタリング電流Ｉの基準値の１０倍以上の場合に、異常値と判定する。なお、スパッタリング電流Ｉの異常値は、スパッタリング電流Ｉの基準値の１０倍以上に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、測定により得られたスパッタリング電流Ｉが、スパッタリング電流Ｉの基準値と異なる符号の場合に、異常値と判定する。
【０１０８】
また、算出されたスパッタリング電流変化量ΔＩが異常値か否かを判定する（ステップＳ９）。算出されたスパッタリング電流変化量ΔＩが、異常値か否かの判定は、上述したようにして、例えば処理部４０により行われる。算出されたスパッタリング電流変化量Δが異常値に該当するか否かは、上述したように、当該スパッタリング電流変化量ΔＩが、スパッタリング電流変化量ΔＩの基準値から乖離しているか否かにより判定される。スパッタリング電流変化量ΔＩの基準値としては、例えばスパッタリング電流変化量ΔＩの平均値を用いることができる。処理部４０は、算出されたスパッタリング電流変化量ΔＩが、スパッタリング電流変化量ΔＩの基準値に対して著しく小さい場合には、異常値と判定する。例えば、算出されたスパッタリング電流変化量ΔＩが、スパッタリング電流変化量ΔＩの基準値の１０分の１以下の場合に、異常値と判定する。なお、スパッタリング電流変化量ΔＩの異常値は、スパッタリング電流変化量ΔＩの基準値の１０分の１以下に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、算出されたスパッタリング電流変化量ΔＩが、スパッタリング電流変化量ΔＩの基準値に対して著しく大きい場合にも、異常値と判定する。例えば、取得されたスパッタリング電流変化量ΔＩが、スパッタリング電流変化量ΔＩの基準値の１０倍以上の場合に、異常値と判定する。なお、スパッタリング電流変化量ΔＩの異常値は、スパッタリング電流変化量ΔＩの基準値の１０倍以上に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、算出されたスパッタリング電流変化量ΔＩが、スパッタリング電流変化量ΔＩの基準値と異なる符号の場合に、異常値と判定する。
【０１０９】
また、測定により得られたスパッタリング電圧Ｖが異常値か否かを判定する（ステップＳ９）。測定により得られたスパッタリング電圧Ｖが、異常値か否かの判定は、上述したようにして、例えば処理部４０により行われる。測定されたスパッタリング電圧Ｖが異常値に該当するか否かは、上述したように、当該スパッタリング電圧Ｖが、スパッタリング電圧Ｖの基準値から乖離しているか否かにより判定される。スパッタリング電圧Ｖの基準値としては、例えばスパッタリング電圧Ｖの平均値を用いることができる。処理部４０は、測定により得られたスパッタリング電圧Ｖが、スパッタリング電圧Ｖの基準値に対して著しく小さい場合には、異常値と判定する。例えば、測定により得られたスパッタリング電圧Ｖが、スパッタリング電圧Ｖの基準値の１０分の１以下の場合に、異常値と判定する。なお、スパッタリング電圧Ｖの異常値は、スパッタリング電圧Ｖの基準値の１０分の１以下に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、測定により得られたスパッタリング電圧Ｖが、スパッタリング電圧Ｖの基準値に対して著しく大きい場合にも、異常値と判定する。例えば、測定により得られたスパッタリング電圧Ｖが、スパッタリング電圧Ｖの基準値の１０倍以上の場合に、異常値と判定する。なお、スパッタリング電圧Ｖの異常値は、スパッタリング電圧Ｖの基準値の１０倍以上に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、測定により得られたスパッタリング電圧Ｖが、スパッタリング電圧Ｖの基準値と異なる符号の場合に、異常値と判定する。
【０１１０】
また、算出されたスパッタリング電圧変化量Δが異常値か否かを判定する（ステップＳ９）。算出されたスパッタリング電圧変化量ΔＶが、異常値か否かの判定は、上述したようにして、例えば処理部４０により行われる。算出されたスパッタリング電圧変化量ΔＶが異常値に該当するか否かは、上述したように、当該スパッタリング電圧変化量ΔＶが、スパッタリング電圧変化量ΔＶの基準値から乖離しているか否かにより判定される。スパッタリング電圧変化量ΔＶの基準値としては、例えばスパッタリング電圧変化量ΔＶの平均値を用いることができる。処理部４０は、算出されたスパッタリング電圧変化量ΔＶが、スパッタリング電圧変化量ΔＶの基準値に対して著しく小さい場合には、異常値と判定する。例えば、算出されたスパッタリング電圧変化量ΔＶが、スパッタリング電圧変化量ΔＶの基準値の１０分の１以下の場合に、異常値と判定する。なお、スパッタリング電圧変化量ΔＶの異常値は、スパッタリング電圧変化量ΔＶの基準値の１０分の１以下に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、算出されたスパッタリング電圧変化量ΔＶが、スパッタリング電圧変化量ΔＶの基準値に対して著しく大きい場合にも、異常値と判定する。例えば、算出されたスパッタリング電圧変化量ΔＶが、スパッタリング電圧変化量ΔＶの基準値の１０倍以上の場合に、異常値と判定する。なお、スパッタリング電圧変化量ΔＶの異常値は、スパッタリング電圧変化量ΔＶの基準値の１０倍以上に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、算出されたスパッタリング電圧変化量ΔＶが、スパッタリング電圧変化量ΔＶの基準値と異なる符号の場合に、異常値と判定する。
【０１１１】
また、算出された第１の値（Ｉ／ΔＩ）が異常値か否かを判定する（ステップＳ９）。算出された第１の値（Ｉ／ΔＩ）が、異常値か否かの判定は、上述したようにして、例えば処理部４０により行われる。算出された第１の値（Ｉ／ΔＩ）が異常値に該当するか否かは、上述したように、当該第１の値（Ｉ／ΔＩ）が、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の基準値から乖離しているか否かにより判定される。第１の値（Ｉ／ΔＩ）の基準値としては、例えば第１の値（Ｉ／ΔＩ）の平均値を用いることができる。処理部４０は、算出された第１の値（Ｉ／ΔＩ）が、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の基準値に対して著しく小さい場合には、異常値と判定する。例えば、算出された第１の値（Ｉ／ΔＩ）が、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の基準値の１０分の１以下の場合に、異常値と判定する。なお、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の異常値は、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の基準値の１０分の１以下に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、算出された第１の値（Ｉ／ΔＩ）が、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の基準値に対して著しく大きい場合にも、異常値と判定する。例えば、算出された第１の値（Ｉ／ΔＩ）が、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の基準値の１０倍以上の場合に、異常値と判定する。なお、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の異常値は、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の基準値の１０倍以上に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、取得された第１の値（Ｉ／ΔＩ）が、第１の値（Ｉ／ΔＩ）の基準値と異なる符号の場合に、異常値と判定する。
【０１１２】
また、算出された第２の値（Ｖ／ΔＶ）が異常値か否かを判定する（ステップＳ９）。算出された第２の値（Ｖ／ΔＶ）が、異常値か否かの判定は、上述したようにして、例えば処理部４０により行われる。算出された第２の値（Ｖ／ΔＶ）が異常値に該当するか否かは、上述したように、当該第２の値（Ｖ／ΔＶ）が、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の基準値から乖離しているか否かにより判定される。第２の値（Ｖ／ΔＶ）の基準値としては、例えば第２の値（Ｖ／ΔＶ）の平均値を用いることができる。処理部４０は、算出された第２の値（Ｖ／ΔＶ）が、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の基準値に対して著しく小さい場合には、異常値と判定する。例えば、算出された第２の値（Ｖ／ΔＶ）が、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の基準値の１０分の１以下の場合に、異常値と判定する。なお、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の異常値は、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の基準値の１０分の１以下に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、算出された第２の値（Ｖ／ΔＶ）が、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の基準値に対して著しく大きい場合にも、異常値と判定する。例えば、算出された第２の値（Ｖ／ΔＶ）が、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の基準値の１０倍以上の場合に、異常値と判定する。なお、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の異常値は、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の基準値の１０倍以上に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、取得された第２の値（Ｖ／ΔＶ）が、第２の値（Ｖ／ΔＶ）の基準値と異なる符号の場合に、異常値と判定する。
【０１１３】
また、算出された第３の値Ｔが異常値か否かを判定する（ステップＳ９）。算出された第３の値Ｔが、異常値か否かの判定は、上述したように、例えば処理部４０により行われる。算出された第３の値Ｔが異常値に該当するか否かは、上述したように、当該第３の値Ｔが、第３の値Ｔの基準値から乖離しているか否かにより判定される。第３の値Ｔの基準値としては、例えば第３の値Ｔの平均値を用いることができる。即ち、処理部４０は、算出された第３の値Ｔが、第３の値Ｔの基準値に対して著しく小さい場合には、異常値と判定する。例えば、算出された第３の値Ｔが、第３の値Ｔの基準値の１０分の１以下の場合に、異常値と判定する。なお、第３の値Ｔの異常値は、第３の値Ｔの基準値の１０分の１以下に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、算出された第３の値Ｔが、第３の値Ｔの基準値に対して著しく大きい場合にも、異常値と判定する。例えば、算出された第３の値Ｔが、第３の値Ｔの基準値の１０倍以上の場合に、異常値と判定する。なお、第３の値Ｔの異常値は、第３の値Ｔの基準値の１０倍以上に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、処理部４０は、取得された第３の値Ｔが、第３の値Ｔの基準値と異なる符号の場合に、異常値と判定する。
【０１１４】
スパッタリング電流Ｉ、スパッタリング電流変化量ΔＩ、スパッタリング電圧Ｖ、スパッタリング電圧変化量ΔＶ、第１の値、第２の値、及び、第３の値のいずれかが異常値を示した場合には、処理部４０は、異常事象が生じたと判定する。異常事象が生じたと判定した場合には、処理部４０は、異常事象が生じた旨を表示部４４に表示させる。また、処理部４０は、異常事象が生じた旨を記憶部４２に記憶する。異常事象が生じたと判定した場合には、処理部４０は、スパッタリングの処理を終了させる（ステップＳ１０）。
【０１１５】
一方、スパッタリング電流Ｉ、スパッタリング電流変化量ΔＩ、スパッタリング電圧Ｖ、スパッタリング電圧変化量ΔＶ、及び、第１〜第３の値のいずれも異常値を示さない場合には、所定のスパッタリング時間に達したか否かを判断する（ステップＳ１１）。所定のスパッタリング時間に達していない場合には、スパッタリングを継続し、上記のステップＳ２〜Ｓ９を繰り返す。所定のスパッタリング時間に達した場合には、処理部４２はスパッタリングの処理を終了させる（ステップＳ１０）。
【０１１６】
こうして、スパッタリング法により半導体ウェハ１８上に所望の膜１９が堆積される（図３（ｂ）参照）。
【０１１７】
この後、必要に応じて、膜１９のエッチング等が行われ、半導体装置が製造される。
【０１１８】
図４は、アルミニウム（Ａｌ）膜を成膜した際の各種データを示す図である。Ａｌ膜を成膜する際には、ターゲットの材料としてＡｌを用いた。
【０１１９】
なお、実際には、直流電源３６からスパッタリング電極１４に印加される電圧の極性は負である。しかし、慣例により、図４乃至図６においては、スパッタリング電流Ｉ、スパッタリング電流変化量ΔＩ、スパッタリング電圧Ｖ、スパッタリング電圧変化量ΔＶ、及び、Ｔの値の符号を反転して表記している。
【０１２０】
図４（ａ）は、正常時のデータの例、即ち、正常例を示している。正常例１〜正常例４は、それぞれ別個の半導体ウェハにＡｌ膜を成膜した際のデータである。図４（ｂ）は、正常時のデータの平均値を示している。図４（ｃ）は、異常事象が生じた際のデータ（その１）、即ち、異常例を示している。図４（ｃ）に示す異常例１，２のデータは、異常放電が生じた際のものである。図４（ｄ）は、異常事象が生じた際のデータ（その２）、即ち、異常例を示している。図４（ｄ）に示す異常例３のデータは、半導体ウェハの破片等が残存している載置台２０上に半導体ウェハ１８が載置されたため、載置台２０を冷却するためのＡｒガスがチャンバ１２内にリークし、チャンバ１２内において圧力異常が生じた際のものである。
【０１２１】
異常例１，２におけるスパッタリング電流変化量ΔＩ（図４（ｃ）参照）の符号は、スパッタリング電流変化量ΔＩの平均値（図４（ｂ）参照）の符号と異なっている。また、異常値１，２におけるスパッタリング電圧変化量ΔＶ（図４（ｃ）参照）の符号は、スパッタリング電圧変化量ΔＶの平均値（図４（ｂ）参照）の符号と異なっている。この場合、本実施形態による半導体製造装置１０は、スパッタリング電流変化量ΔＩが異常値を示したと判定し、また、スパッタリング電圧変化量ΔＶが異常値を示したと判定する。
【０１２２】
このように、本実施形態による半導体製造装置１０は、異常事象が生じたことを確実に検出し得る。
【０１２３】
スパッタリング電流変化量ΔＩの符号が、過去に取得したスパッタリング電流変化量ΔＩの平均値の符号と異なるようになる一般的な要因は、異常放電であると考えられる。従って、スパッタリング電流変化量ΔＩの符号が、過去に取得したスパッタリング電流変化量ΔＩの平均値の符号と異なった場合には、処理部４０は、異常放電が生じたと判定することが可能である。
【０１２４】
スパッタリング電圧変化量ΔＶの符号が、過去に取得したスパッタリング電圧変化量ΔＶの平均値の符号と異なるようになる一般的な要因は、異常放電であると考えられる。従って、スパッタリング電流電圧量ΔＶの符号が、過去に取得したスパッタリング電圧変化量ΔＶの平均値の符号と異なった場合には、処理部４０は、異常放電が生じたと判定することが可能である。
【０１２５】
異常例３におけるスパッタリング電流変化量ΔＩ（図４（ｄ）参照）は、スパッタリング電流変化量ΔＩの平均値（図４（ｂ）参照）の１０分の１以下になっている。また、異常例３におけるスパッタリング電圧変化量ΔＶ（図４（ｄ）参照）は、スパッタリング電圧変化量ΔＶの平均値（図４（ｂ）参照）の１０分の１以下になっている。また、異常例３における第３の値Ｔ（図４（ｄ）参照）は、第３の値Ｔの平均値（図４（ｂ）参照）の１０倍以上になっている。この場合、本実施形態による半導体製造装置１０は、スパッタリング電流変化量ΔＩが異常値を示したと判定し、また、スパッタリング電圧変化量ΔＶが異常値を示したと判定し、また、第３の値Ｔが異常値を示したと判定する。
【０１２６】
このように、本実施形態による半導体製造装置１０は、異常事象が生じたことを確実に検出し得る。
【０１２７】
スパッタリング電流変化量ΔＩが、過去に取得したスパッタリング電流変化量ΔＩの平均値に対して著しく小さくなる一般的な要因は、チャンバ内圧力異常であると考えられる。従って、スパッタリング電流変化量ΔＩが、過去に取得したスパッタリング電流変化量ΔＩの平均値に対して著しく小さくなった場合には、処理部４０は、チャンバ内圧力異常が生じたと判定することが可能である。
【０１２８】
また、スパッタリング電圧変化量ΔＶが、過去に取得したスパッタリング電圧変化量ΔＶの平均値に対して著しく小さくなる一般的な要因は、チャンバ内圧力異常であると考えられる。従って、スパッタリング電流電圧量ΔＶの符号が、過去に取得したスパッタリング電圧変化量ΔＶの平均値に対して著しく小さくなった場合には、処理部４０は、チャンバ内圧力異常が生じたと判定することが可能である。
【０１２９】
図５は、窒化タンタル（ＴａＮ）膜を成膜した際の各種データを示す図である。ＴａＮ膜を成膜する際には、ターゲットの材料としてＴａを用いた。
【０１３０】
図５（ａ）は、正常時のデータの例、即ち、正常例を示している。正常例５，６は、それぞれ別個の半導体ウェハにＴａＮ膜を成膜した際のデータである。図５（ｂ）は、正常時のデータの平均値を示している。図５（ｃ）は、異常事象が生じた際のデータ、即ち、異常例を示している。なお、図５（ｃ）に示す異常例４のデータは、異常放電が生じた際のものである。
【０１３１】
異常例４におけるスパッタリング電流変化量ΔＩ（図５（ｃ）参照）の符号は、スパッタリング電流変化量ΔＩの平均値（図５（ｂ）参照）の符号と異なっている。また、異常例４におけるスパッタリング電圧変化量ΔＶ（図５（ｃ）参照）の符号は、スパッタリング電圧変化量ΔＶの平均値（図５（ｂ）参照）の符号と異なっている。この場合、本実施形態による半導体製造装置１０は、スパッタリング電流変化量ΔＩが異常値を示したと判定し、また、スパッタリング電圧変化量ΔＶが異常値を示したと判定する。
【０１３２】
このように、本実施形態による半導体製造装置１０は、異常事象が生じたことを確実に検出し得る。
【０１３３】
図６は、チタン（Ｔｉ）膜を成膜した際の各種データを示す図である。Ｔｉ膜を成膜する際には、ターゲットの材料としてＴｉを用いた。
【０１３４】
図６（ａ）は、正常時のデータの例、即ち、正常例を示している。正常例７〜正常例１０は、それぞれ別個の半導体ウェハにＴｉ膜を成膜した際のデータである。図６（ｂ）は、正常時のデータの平均値を示している。図６（ｃ）は、異常事象が生じた際のデータ、即ち、異常例を示している。図６（ｃ）に示す異常例５のデータは、半導体ウェハの破片等が残存している載置台２０上に半導体ウェハ１８が載置されたため、載置台２０を冷却するためのＡｒガスがチャンバ１２内にリークし、チャンバ１２内において圧力異常が生じた際のものである。
【０１３５】
異常例５におけるスパッタリング電流変化量ΔＩ（図６（ｃ）参照）は、スパッタリング電流変化量ΔＩの平均値（図６（ｂ）参照）の１０分の１以下になっている。また、異常例５における第３の値Ｔ（図６（ｃ）参照）の符号は、第３の値Ｔの平均値（図６（ｂ）参照）の符号と異なっている。この場合、本実施形態による半導体製造装置１０は、スパッタリング電流変化量ΔＩが異常値を示したと判定し、また、第３の値Ｔが異常値を示したと判定する。
【０１３６】
このように、本実施形態による半導体製造装置１０は、異常事象が生じたことを確実に検出し得る。
【０１３７】
［変形実施形態］
上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【０１３８】
例えば、上記実施形態では、スパッタリング電流Ｉ、スパッタリング電流変化量ΔＩ、スパッタリング電圧Ｖ、スパッタリング電圧変化量ΔＶ、第１の値（Ｉ／ΔＩ）、第２の値（Ｖ／ΔＶ）及び第３の値Ｔのデータについて、異常値か否かの判定を行った。しかし、異常値か否かの判断を、必ずしもこれら全てのデータについて行わなくてもよい。スパッタリング電流変化量ΔＩ、スパッタリング電圧変化量ΔＶ、第１の値（Ｉ／ΔＩ）、第２の値（Ｖ／ΔＶ）及び第３の値Ｔのうちの少なくともいずれかのデータについて、異常値か否かの判断を行うようにしてもよい。
【０１３９】
また、上記実施形態では、上記式（６）のように、第１の値（Ｉ／ΔＩ）と第２の値（Ｖ／ΔＶ）との和に（−０．５）を乗じた値Ｔを算出したが、第１の値（Ｉ／ΔＩ）と第２の値（Ｖ／ΔＶ）との和に（−０．５）を乗じなくてもよい。即ち、以下の式（７）のように第３の値としてＴ′の値を算出するようにしてもよい。
【０１４０】
Ｔ′＝（Ｉ／ΔＩ ＋ Ｖ／ΔＶ）  ・・・（７）
このように、第１の値（Ｉ／ΔＩ）と第２の値（Ｖ／ΔＶ）との和に基づく第３の値Ｔ′を算出すればよい。
【０１４１】
また、上記実施形態では、過去に取得した複数のデータの平均値を基準値として用いたが、これに限定されるものではない。例えば、過去に取得した複数のデータを統計的に処理する等により、基準値を設定してもよい。
【０１４２】
また、基準値に範囲を設定してもよい（基準範囲）。そして、基準値の範囲（基準範囲）から外れた場合に、異常値と判定してもよい。例えば、正常と判定し得る範囲を基準範囲として設定し、取得されたデータが基準範囲の上限より大きい場合や、取得されたデータが基準範囲の下限より小さい場合や、取得されたデータの符号が基準範囲内の符号と異なる場合に、異常値と判定してもよい。
【０１４３】
また、上記実施形態では、異常事象として、異常放電やチャンバ内の圧力異常等を検出する場合を例に説明したが、異常事象は、これらに限定されるものではない。例えば、ターゲットが消耗した場合等についても、異常事象として検出することが可能である。ターゲットが消耗した場合には、スパッタリング電流変化量ΔＩやスパッタリング電圧変化量ΔＶ等が著しく小さくなるため、スパッタリング電流変化量ΔＩやスパッタリング電圧変化量ΔＶ等が異常値となる。従って、スパッタリング電流変化量ΔＩやスパッタリング電圧変化量ΔＶ等が異常値となったことに基づいて、ターゲットが消耗したという異常事象を検出することが可能である。
【０１４４】
また、上記実施形態では、単位時間当たりのスパッタリング電流の変化量であるスパッタリング電流変化量ΔＩを算出する際に、単位時間を１秒とする場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。異常事象がスパッタリング電流変化量ΔＩの値に顕在化しやすいように、単位時間を設定すればよい。
【０１４５】
また、上記実施形態では、単位時間当たりのスパッタリング電圧の変化量であるスパッタリング電圧変化量ΔＶを算出する際に、単位時間を１秒とする場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。異常事象がスパッタリング電圧変化量ΔＶの値に顕在化しやすいように、単位時間を設定すればよい。
【０１４６】
また、上記実施形態では、直流電源３６を定電力制御する場合を例に説明したが、定電力制御の半導体製造装置に限定されるものではない。定電力制御の半導体製造装置でなくても、異常事象が生じた場合には、スパッタリング電流変化量ΔＩやスパッタリング電圧変化量ΔＶが著しく変動し場合があるからである。
【０１４７】
上記実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【０１４８】
（付記１）
スパッタリング用直流電源からスパッタリング電極に供給されるスパッタリング電流又はスパッタリング電圧を順次測定する測定部と、
前記スパッタリング電流の単位時間当たりの変化量であるスパッタリング電流変化量、前記スパッタリング電圧の単位時間当たりの変化量であるスパッタリング電圧変化量、前記スパッタリング電流を前記スパッタリング電流変化量で除算した値である第１の値、前記スパッタリング電圧を前記スパッタリング電圧変化量で除算した値である第２の値、又は、前記第１の値と前記第２の値との和に基づく第３の値が、異常値を示したことに基づいて、スパッタリングの際に異常事象が生じたことを検出する処理部と
を有することを特徴とする半導体製造装置。
【０１４９】
（付記２）
付記１記載の半導体製造装置において、
前記スパッタリング電流変化量に関する前記異常値は、過去に取得された複数の前記スパッタリング電流変化量の平均値の１０分の１以下の値、過去に取得された複数の前記スパッタリング電流変化量の平均値の１０倍以上の値、又は、過去に取得された複数の前記スパッタリング電流変化量の平均値と異なる符号の値であり、
前記スパッタリング電圧変化量に関する前記異常値は、過去に取得された複数の前記スパッタリング電圧変化量の平均値の１０分の１以下の値、過去に取得された複数の前記スパッタリング電圧変化量の平均値の１０倍以上の値、又は、過去に取得された複数の前記スパッタリング電圧変化量の平均値と異なる符号の値であり、
前記第１の値に関する前記異常値は、過去に取得された複数の前記第１の値の平均値の１０分の１以下の値、過去に取得された複数の前記第１の値の平均値の１０倍以上の値、又は、過去に取得された複数の前記第１の値の平均値と異なる符号の値であり、
前記第２の値に関する前記異常値は、過去に取得された複数の前記第２の値の平均値の１０分の１以下の値、過去に取得された複数の前記第２の値の平均値の１０倍以上の値、又は、過去に取得された複数の前記第２の値の平均値と異なる符号の値であり、
前記第３の値に関する前記異常値は、過去に取得された複数の前記第３の値の平均値の１０分の１以下の値、過去に取得された複数の前記第３の値の平均値の１０倍以上の値、又は、過去に取得された複数の前記第３の値の平均値と異なる符号の値である
ことを特徴とする半導体製造装置。
【０１５０】
（付記３）
スパッタリング電流の単位時間当たりの変化量であるスパッタリング電流変化量、スパッタリング電圧の単位時間当たりの変化量であるスパッタリング電圧変化量、前記スパッタリング電流を前記スパッタリング電流変化量で除算した値である第１の値、前記スパッタリング電圧を前記スパッタリング電圧変化量で除算した値である第２の値、又は、前記第１の値と前記第２の値との和に基づく第３の値を算出するステップと、
前記スパッタリング電流変化量、前記スパッタリング電圧変化量、前記第１の値、前記第２の値又は前記第３の値が、異常値を示したことに基づいて、スパッタリングの際に異常事象が生じたことを検出するステップと
を有することを特徴とする半導体製造装置の異常検出方法。
【０１５１】
（付記４）
付記３記載の半導体製造装置の異常検出方法において、
前記スパッタリング電流変化量に関する前記異常値は、過去に取得された複数の前記スパッタリング電流変化量の平均値の１０分の１以下の値、過去に取得された複数の前記スパッタリング電流変化量の平均値の１０倍以上の値、又は、過去に取得された複数の前記スパッタリング電流変化量の平均値と異なる符号の値であり、
前記スパッタリング電圧変化量に関する前記異常値は、過去に取得された複数の前記スパッタリング電圧変化量の平均値の１０分の１以下の値、過去に取得された複数の前記スパッタリング電圧変化量の平均値の１０倍以上の値、又は、過去に取得された複数の前記スパッタリング電圧変化量の平均値と異なる符号の値であり、
前記第１の値に関する前記異常値は、過去に取得された複数の前記第１の値の平均値の１０分の１以下の値、過去に取得された複数の前記第１の値の平均値の１０倍以上の値、又は、過去に取得された複数の前記第１の値の平均値と異なる符号の値であり、
前記第２の値に関する前記異常値は、過去に取得された複数の前記第２の値の平均値の１０分の１以下の値、過去に取得された複数の前記第２の値の平均値の１０倍以上の値、又は、過去に取得された複数の前記第２の値の平均値と異なる符号の値であり、
前記第３の値に関する前記異常値は、過去に取得された複数の前記第３の値の平均値の１０分の１以下の値、過去に取得された複数の前記第３の値の平均値の１０倍以上の値、又は、過去に取得された複数の前記第３の値の平均値と異なる符号の値である
ことを特徴とする半導体製造装置の異常検出方法。
【０１５２】
（付記５
スパッタリング電流又はスパッタリング電圧を順次測定しながら、基板上にスパッタリング法により第１の膜を成膜する工程を有し、
前記第１の膜を成膜する工程では、前記スパッタリング電流の単位時間当たりの変化量であるスパッタリング電流変化量、前記スパッタリング電圧の単位時間当たりの変化量であるスパッタリング電圧変化量、前記スパッタリング電流を前記スパッタリング電流変化量で除算した値である第１の値、前記スパッタリング電圧を前記スパッタリング電圧変化量で除算した値である第２の値、又は、前記第１の値と前記第２の値との和に基づく第３の値が、異常値を示したことに基づいて、異常事象が生じたことを検出する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【０１５３】
（付記６）
付記５記載の半導体装置の製造方法において、
前記スパッタリング電流変化量に関する前記異常値は、過去に取得された複数の前記スパッタリング電流変化量の平均値の１０分の１以下の値、過去に取得された複数の前記スパッタリング電流変化量の平均値の１０倍以上の値、又は、過去に取得された複数の前記スパッタリング電流変化量の平均値と異なる符号の値であり、
前記スパッタリング電圧変化量に関する前記異常値は、過去に取得された複数の前記スパッタリング電圧変化量の平均値の１０分の１以下の値、過去に取得された複数の前記スパッタリング電圧変化量の平均値の１０倍以上の値、又は、過去に取得された複数の前記スパッタリング電圧変化量の平均値と異なる符号の値であり、
前記第１の値に関する前記異常値は、過去に取得された複数の前記第１の値の平均値の１０分の１以下の値、過去に取得された複数の前記第１の値の平均値の１０倍以上の値、又は、過去に取得された複数の前記第１の値の平均値と異なる符号の値であり、
前記第２の値に関する前記異常値は、過去に取得された複数の前記第２の値の平均値の１０分の１以下の値、過去に取得された複数の前記第２の値の平均値の１０倍以上の値、又は、過去に取得された複数の前記第２の値の平均値と異なる符号の値であり、
前記第３の値に関する前記異常値は、過去に取得された複数の前記第３の値の平均値の１０分の１以下の値、過去に取得された複数の前記第３の値の平均値の１０倍以上の値、又は、過去に取得された複数の前記第３の値の平均値と異なる符号の値である
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【符号の説明】
【０１５４】
１０…半導体製造装置
１２…チャンバ
１４…バッキングプレート
１６…ターゲット
１８…半導体ウェハ
１９…膜
２０…載置台
２２…磁場発生部
２４…シールド
２５…絶縁体
２６…ガス導入口
２８…配管
３０…排気口
３２…配管
３４…開口
３５…開閉機構
３６…直流電源
３８…測定部
４０…処理部
４２…記憶部
４４…表示部
【図１】
2014205880.tif 000003
【図２】
2014205880.tif 000004
【図３】
2014205880.tif 000005
【図４】
2014205880.tif 000006
【図５】
2014205880.tif 000007
【図６】
2014205880.tif 000008