(57)【要約】      （修正有）【課題】排気部にゲートバルブを用いない真空装置において、真空チャンバからのリークレートを正確に測定できるリークレート測定方法を提供する。【解決手段】内部に被処理体を収容して処理を行なう真空チャンバ９と、真空チャンバ２に、コンダクタンス可変バルブである第１のバルブ２１を介して接続される第１の排気ポンプ２２と、第１の排気ポンプ２２より排気方向下流に接続される第２のバルブ２３と、を備えた真空装置のリークレートを測定するリークレート測定方法であって、第１の排気ポンプ２２と第２のバルブ２３との間の排気経路から分岐し、真空チャンバに連通状態で接続する循環経路２６を設け、第１のバルブ２１を所定のコンダクタンスに設定し、第２のバルブ２３を閉じた状態で、第１の排気ポンプ２２により、循環経路２６を通じてガスを真空チャンバ２へ循環させて前記真空チャンバ２内の圧力をモニターする。【選択図】図９
2006295099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に被処理体を収容して処理を行なう真空チャンバと、前記真空チャンバに、コンダクタンス可変バルブである第１のバルブを介して接続される第１の排気ポンプと、前記第１の排気ポンプより排気方向下流に接続される第２のバルブと、を備えた真空装置のリークレートを測定するリークレート測定方法であって、
前記第１の排気ポンプと前記第２のバルブとの間の排気経路から分岐し、前記真空チャンバに連通状態で接続する循環経路を設け、
前記第１のバルブを所定のコンダクタンスに設定し、前記第２のバルブを閉じた状態で、前記第１の排気ポンプにより、前記循環経路を通じてガスを前記真空チャンバへ循環させて前記真空チャンバ内の圧力をモニターすることを特徴とする、リークレート測定方法。
【請求項２】
内部に被処理体を収容して処理を行なう真空チャンバと、前記真空チャンバに、コンダクタンス可変バルブである第１のバルブを介して接続される第１の排気ポンプと、前記第１の排気ポンプより排気方向下流に接続される第２のバルブと、を備えた真空装置のリークレートを測定するリークレート測定方法であって、
前記第１のバルブを全開し、前記第１の排気ポンプを作動した状態で、前記第２のバルブを閉じ、第１の排気ポンプと前記第２のバルブとの間の排気経路内の圧力をモニターすることを特徴とする、リークレート測定方法。
【請求項３】
内部に被処理体を収容して処理を行なう真空チャンバと、前記真空チャンバに、コンダクタンス可変バルブである第１のバルブを介して接続される第１の排気ポンプと、前記第１の排気ポンプに第２のバルブを介して接続される第２の排気ポンプと、を備えた真空装置のリークレートを測定するリークレート測定方法であって、
前記第１のバルブを全開し、前記第１の排気ポンプを停止した状態で、前記第２の排気ポンプにより前記真空チャンバ内を所定圧力以下に減圧した後、前記第２のバルブを閉じ、その状態で前記真空チャンバ内の圧力をモニターすることを特徴とする、リークレート測定方法。
【請求項４】
内部に被処理体を収容して処理を行なう真空チャンバと、前記真空チャンバに、コンダクタンス可変バルブである第１のバルブを介して接続される第１の排気ポンプと、前記第１の排気ポンプの排気方向下流に接続される第２のバルブと、を備えた真空装置のリークレートを測定するリークレート測定方法であって、
前記第１の排気ポンプを作動させ、かつ前記第２のバルブを開いた状態で、前記第１のバルブを所定のコンダクタンスに設定し、前記真空チャンバ内の圧力を測定することを特徴とする、リークレート測定方法。
【請求項５】
測定された前記圧力を、前記第１のバルブが所定のコンダクタンスのときの、予め計算された前記真空チャンバ内部の圧力値と比較することにより、リークレートを推算することを特徴とする、請求項４に記載のリークレート測定方法。
【請求項６】
前記所定のコンダクタンスが１０Ｌ／秒以下であることを特徴とする、請求項４または請求項５に記載のリークレート測定方法。
【請求項７】
内部に被処理体を収容して処理を行なう真空チャンバと、
前記真空チャンバに、ゲートバルブ機構を有しないコンダクタンス可変バルブである第１のバルブを介して接続される第１の排気ポンプと、
前記第１の排気ポンプより排気方向下流に接続される第２のバルブと、
を備えた真空装置。
【請求項８】
前記第２のバルブより排気方向下流に接続される第２の排気ポンプをさらに備えたことを特徴とする、請求項７に記載の真空装置。
【請求項９】
前記第１の排気ポンプはターボ分子ポンプであり、前記第２の排気ポンプはドライポンプであることを特徴とする、請求項８に記載の真空装置。
【請求項１０】
前記第１のバルブは、略半円形をした一対の板が対称に配置されて弁体をなし、それぞれの板の直線的な辺の部分を回動中心として回動させて開度を調節することによりコンダクタンスを可変に調節するバルブであることを特徴とする、請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の真空装置。
【請求項１１】
さらに、前記第１の排気ポンプと前記第２のバルブとの間の排気経路から分岐し、前記真空チャンバに連通状態で接続する循環経路を備えたことを特徴とする、請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の真空装置。
【請求項１２】
内部に被処理体を収容して処理を行なう真空チャンバと、前記真空チャンバに、コンダクタンス可変バルブである第１のバルブを介して接続される第１の排気ポンプと、前記第１の排気ポンプより排気方向下流に接続される第２のバルブと、前記第１の排気ポンプと前記第２のバルブとの間の排気経路から分岐し、前記真空チャンバに連通状態で接続する循環経路と、を備えた真空装置におけるリークレートを測定するために用いるプログラムであって、
前記プログラムは、コンピュータに、少なくとも、
前記第１のバルブを所定の開度に設定するステップと、
前記第２のバルブを閉じた状態で、前記第１の排気ポンプにより前記循環経路を通じてガスを前記真空チャンバへ循環させるステップと、
前記真空チャンバ内の圧力をモニターするステップと、
を実行させることを特徴とする、プログラム。
【請求項１３】
内部に被処理体を収容して処理を行なう真空チャンバと、前記真空チャンバに、コンダクタンス可変バルブである第１のバルブを介して接続される第１の排気ポンプと、前記第１の排気ポンプより排気方向下流に接続される第２のバルブと、を備えた真空装置におけるリークレートを測定するために用いるプログラムであって、
前記プログラムは、コンピュータに、少なくとも、
前記第１のバルブを全開し、前記第１の排気ポンプを作動した状態で、前記第２のバルブを閉じるステップと、
第１の排気ポンプと前記第２のバルブとの間の排気経路内の圧力をモニターするステップと、
を実行させることを特徴とする、プログラム。
【請求項１４】
内部に被処理体を収容して処理を行なう真空チャンバと、前記真空チャンバに、コンダクタンス可変バルブである第１のバルブを介して接続される第１の排気ポンプと、前記第１の排気ポンプに第２のバルブを介して接続される第２の排気ポンプと、を備えた真空装置におけるリークレートを測定するために用いるプログラムであって、
前記プログラムは、コンピュータに、少なくとも、
前記第１のバルブを全開し、前記第１の排気ポンプを停止した状態で、前記第２の排気ポンプにより前記真空チャンバ内を所定圧力以下に減圧するステップと、
その後、前記第２のバルブを閉じるステップと、
前記第２のバルブを閉じた状態で前記真空チャンバ内の圧力をモニターするステップと、
を実行させることを特徴とする、プログラム。
【請求項１５】
内部に被処理体を収容して処理を行なう真空チャンバと、前記真空チャンバに、コンダクタンス可変バルブである第１のバルブを介して接続される第１の排気ポンプと、前記第１の排気ポンプの排気方向下流に接続される第２のバルブと、を備えた真空装置におけるリークレートを測定するために用いるプログラムであって、
前記プログラムは、コンピュータに、少なくとも、
前記第１の排気ポンプを作動させ、かつ前記第２のバルブを開いた状態で、前記第１のバルブを所定の開度に設定するステップと、
前記真空チャンバ内の圧力を測定するステップと、
を実行させることを特徴とする、プログラム。
【請求項１６】
測定された前記圧力を、前記第１のバルブが所定の開度のときの、予め計算された前記真空チャンバ内部の圧力値と比較することにより、リークレートを推算するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１５に記載のプログラム。
【請求項１７】
請求項１２から請求項１６のいずれか１項に記載されたプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１８】
内部に被処理体を収容して処理を行う真空チャンバを備えた真空装置であって、
前記真空チャンバにおいて請求項１から請求項６のいずれか１項に記載されたリークレート測定方法が行なわれるように制御する制御部に接続されていることを特徴とする、真空装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載された真空装置を複数備えた真空処理システムであって、
前記制御部と接続されてこれを統括し、前記真空処理システム全体を制御する統括制御部を具備することを特徴とする、
真空処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体に対しエッチングや成膜などの処理を行なう真空装置、そのリークレート測定方法、そのリークレート測定に用いるプログラムおよび記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種半導体装置の製造過程でエッチングや成膜などの処理の際に用いられる真空装置では、バルブと排気ポンプを備えた排気部が設けられ、真空チャンバの内部の圧力を所望の真空状態まで減圧できるように構成されている。
【０００３】
具体的には、真空チャンバ側から、コンダクタンス可変の自動圧力制御バルブ（ＡＰＣバルブ）、ゲートバルブ、主排気ポンプとしてのターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）、さらに任意のバルブを介して副排気ポンプとしてのドライポンプが、この順番に接続されており、真空チャンバの高気密状態と真空状態を保持できるように構成されている。なお、前記ＡＰＣバルブとゲートバルブが一体になったゲートバルブ機構付ＡＰＣバルブが用いられることもある。
【０００４】
このような真空装置では、定期的に真空チャンバのリークレート測定を実施し、気密性をチェックする必要がある。リークレート測定に際しては、真空チャンバ内のガスを排気して真空引きした後に密閉し、その状態でチャンバ内圧力を測定してその変動をモニターするビルドアップ法により行なわれていた（例えば、特許文献１）。このビルドアップ法によりリークレート測定を行なうためには、真空チャンバを密閉状態にする必要があるため、前記ターボ分子ポンプより排気方向上流側に前記ゲートバルブ（または前記ゲートバルブ機構付ＡＰＣバルブ）を配備していた。
【０００５】
ゲートバルブやゲートバルブ機構付ＡＰＣバルブには、気密状態を確保するためのシール材としてＯリングが用いられるが、プラズマによる処理を行なう真空装置では、ドライクリーニングなどの際に発生するラジカルによって、Ｏリングの劣化が進みやすく、頻繁に交換を行なう必要があった。このＯリングのメンテナンス作業は、近年の排気管の大口径化により所要時間も長くかかり、装置のダウンタイムを増加させる大きな要因になっている。
【特許文献１】特開２００３−７７８９８号公報（図４など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
真空装置の排気部に、ＡＰＣバルブに隣接して（あるいはＡＰＣバルブと一体型の）ゲートバルブを配備する主目的は、前記ビルドアップ法によるリークレート測定時に真空チャンバ内を密閉するためである。しかし、リークレート測定を他の方法で代替できれば、ゲートバルブを介在させる必要がなくなり、Ｏリング交換に要するメンテナンス回数も大幅に低減できるはずである。
【０００７】
従って本発明の目的は、第１にゲートバルブを配備しない場合においても、真空チャンバからのリークレートを正確に測定できるリークレート測定方法を提供することであり、第２には、メンテナンス回数を低減するためにターボ分子ポンプより排気方向上流側にゲートバルブを用いない真空装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の第１の観点によれば、内部に被処理体を収容して処理を行なう真空チャンバと、前記真空チャンバに、コンダクタンス可変バルブである第１のバルブを介して接続される第１の排気ポンプと、前記第１の排気ポンプより排気方向下流に接続される第２のバルブと、を備えた真空装置のリークレートを測定するリークレート測定方法であって、
前記第１の排気ポンプと前記第２のバルブとの間の排気経路から分岐し、前記真空チャンバに連通状態で接続する循環経路を設け、
前記第１のバルブを所定のコンダクタンスに設定し、前記第２のバルブを閉じた状態で、前記第１の排気ポンプにより、前記循環経路を通じてガスを前記真空チャンバへ循環させて前記真空チャンバ内の圧力をモニターすることを特徴とする、リークレート測定方法が提供される。
【０００９】
本発明の第２の観点によれば、内部に被処理体を収容して処理を行なう真空チャンバと、前記真空チャンバに、コンダクタンス可変バルブである第１のバルブを介して接続される第１の排気ポンプと、前記第１の排気ポンプより排気方向下流に接続される第２のバルブと、を備えた真空装置のリークレートを測定するリークレート測定方法であって、
前記第１のバルブを全開し、前記第１の排気ポンプを作動した状態で、前記第２のバルブを閉じ、第１の排気ポンプと前記第２のバルブとの間の排気経路内の圧力をモニターすることを特徴とする、リークレート測定方法が提供される。
【００１０】
本発明の第３の観点によれば、内部に被処理体を収容して処理を行なう真空チャンバと、前記真空チャンバに、コンダクタンス可変バルブである第１のバルブを介して接続される第１の排気ポンプと、前記第１の排気ポンプに第２のバルブを介して接続される第２の排気ポンプと、を備えた真空装置のリークレートを測定するリークレート測定方法であって、
前記第１のバルブを全開し、前記第１の排気ポンプを停止した状態で、前記第２の排気ポンプにより前記真空チャンバ内を所定圧力以下に減圧した後、前記第２のバルブを閉じ、その状態で前記真空チャンバ内の圧力をモニターすることを特徴とする、リークレート測定方法が提供される。
【００１１】
本発明の第４の観点によれば、内部に被処理体を収容して処理を行なう真空チャンバと、前記真空チャンバに、コンダクタンス可変バルブである第１のバルブを介して接続される第１の排気ポンプと、前記第１の排気ポンプの排気方向下流に接続される第２のバルブと、を備えた真空装置のリークレートを測定するリークレート測定方法であって、
前記第１の排気ポンプを作動させ、かつ前記第２のバルブを開いた状態で、前記第１のバルブを所定のコンダクタンスに設定し、前記真空チャンバ内の圧力を測定することを特徴とする、リークレート測定方法が提供される。
【００１２】
上記第４の観点のリークレート測定方法においては、測定された前記圧力を、前記第１のバルブが所定のコンダクタンスのときの、予め計算された前記真空チャンバ内部の圧力値と比較することにより、リークレートを推算することができる。また、前記所定のコンダクタンスが１０Ｌ／秒以下であることが好ましい。
【００１３】
従来は、真空チャンバのリークレートを測定するために第１の排気ポンプより排気方向上流位置にゲートバルブ機構を配備し、真空チャンバ内を密閉状態にしていた。
すなわち、コンダクタンス可変バルブに隣接してゲートバルブを配備するか、あるいはゲートバルブ機構付のコンダクタンス可変バルブを使用し、ゲートバルブを閉じることによって真空チャンバ内を密閉状態とし、ビルドアップ法によりリークレートを測定していたが、上記第１〜第４のいずれかの観点によれば、ゲートバルブ機構を用いることなく真空チャンバのリークレートを測定できるので、第１の排気ポンプより排気方向上流位置にゲートバルブ機構を配備する必要がなくなる。
【００１４】
本発明の第５の観点によれば、内部に被処理体を収容して処理を行なう真空チャンバと、
前記真空チャンバに、ゲートバルブ機構を有しないコンダクタンス可変バルブである第１のバルブを介して接続される第１の排気ポンプと、
前記第１の排気ポンプより排気方向下流に接続される第２のバルブと、
を備えた真空装置が提供される。
【００１５】
上記第５の観点によれば、第１の排気ポンプより排気方向上流位置にゲートバルブ機構を配備しない構成を採用することにより、ゲートバルブ機構に必須であった劣化の速いＯリングを用いずに真空装置を構成できる。従って、Ｏリングの交換などのメンテナンスに要する時間と経費を削減できるほか、部品点数の削減が可能になり、さらに装置の安全性も向上させることができる。
【００１６】
上記第５の観点において、前記第２のバルブより排気方向下流に接続される第２の排気ポンプをさらに備えることができる。この場合、前記第１の排気ポンプはターボ分子ポンプであり、前記第２の排気ポンプはドライポンプであることが好ましい。また、前記第１のバルブは、略半円形をした一対の板が対称に配置されて弁体をなし、それぞれの板の直線的な辺の部分を回動中心として回動させて開度を調節することによりコンダクタンスを可変に調節するバルブであることが好ましい。
【００１７】
また、前記第１の排気ポンプと前記第２のバルブとの間の排気経路から分岐し、前記真空チャンバに連通状態で接続する循環経路を備えた構成としてもよい。
【００１８】
本発明の第６の観点によれば、内部に被処理体を収容して処理を行なう真空チャンバと、前記真空チャンバに、コンダクタンス可変バルブである第１のバルブを介して接続される第１の排気ポンプと、前記第１の排気ポンプより排気方向下流に接続される第２のバルブと、前記第１の排気ポンプと前記第２のバルブとの間の排気経路から分岐し、前記真空チャンバに連通状態で接続する循環経路と、を備えた真空装置におけるリークレートを測定するために用いるプログラムであって、
前記プログラムは、コンピュータに、少なくとも、
前記第１のバルブを所定の開度に設定するステップと、
前記第２のバルブを閉じた状態で、前記第１の排気ポンプにより前記循環経路を通じてガスを前記真空チャンバへ循環させるステップと、
前記真空チャンバ内の圧力をモニターするステップと、
を実行させることを特徴とするプログラムが提供される。
【００１９】
本発明の第７の観点によれば、内部に被処理体を収容して処理を行なう真空チャンバと、前記真空チャンバに、コンダクタンス可変バルブである第１のバルブを介して接続される第１の排気ポンプと、前記第１の排気ポンプより排気方向下流に接続される第２のバルブと、
を備えた真空装置におけるリークレートを測定するために用いるプログラムであって、
前記プログラムは、コンピュータに、少なくとも、
前記第１のバルブを全開し、前記第１の排気ポンプを作動した状態で、前記第２のバルブを閉じるステップと、
第１の排気ポンプと前記第２のバルブとの間の排気経路内の圧力をモニターするステップと、
を実行させることを特徴とするプログラムが提供される。
【００２０】
本発明の第８の観点によれば、内部に被処理体を収容して処理を行なう真空チャンバと、前記真空チャンバに、コンダクタンス可変バルブである第１のバルブを介して接続される第１の排気ポンプと、前記第１の排気ポンプに第２のバルブを介して接続される第２の排気ポンプと、
を備えた真空装置におけるリークレートを測定するために用いるプログラムであって、
前記プログラムは、コンピュータに、少なくとも、
前記第１のバルブを全開し、前記第１の排気ポンプを停止した状態で、前記第２の排気ポンプにより前記真空チャンバ内を所定圧力以下に減圧するステップと、
その後、前記第２のバルブを閉じるステップと、
前記第２のバルブを閉じた状態で前記真空チャンバ内の圧力をモニターするステップと、
を実行させることを特徴とするプログラムが提供される。
【００２１】
本発明の第９の観点によれば、内部に被処理体を収容して処理を行なう真空チャンバと、前記真空チャンバに、コンダクタンス可変バルブである第１のバルブを介して接続される第１の排気ポンプと、前記第１の排気ポンプの排気方向下流に接続される第２のバルブと、を備えた真空装置におけるリークレートを測定するために用いるプログラムであって、
前記プログラムは、コンピュータに、少なくとも、
前記第１の排気ポンプを作動させ、かつ前記第２のバルブを開いた状態で、前記第１のバルブを所定の開度に設定するステップと、
前記真空チャンバ内の圧力を測定するステップと、
を実行させることを特徴とする、プログラムが提供される。
【００２２】
上記第９の観点において、測定された前記圧力を、前記第１のバルブが所定の開度のときの、予め計算された前記真空チャンバ内部の圧力値と比較することにより、リークレートを推算するステップをさらに含むことができる。
【００２３】
本発明の第１０の観点によれば、上記第６の観点から第９の観点のいずれか１項に記載されたプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体が提供される。
【００２４】
本発明の第１１の観点によれば、内部に被処理体を収容して処理を行う真空チャンバを備えた真空装置であって、
前記真空チャンバにおいて第１の観点のリークレート測定方法が行なわれるように制御する制御部に接続されていることを特徴とする、真空装置が提供される。
【００２５】
本発明の第１２の観点によれば、第１１の観点の真空装置を複数備えた真空処理システムであって、
前記制御部と接続されてこれを統括し、前記真空処理システム全体を制御する統括制御部を具備することを特徴とする、
真空処理システム。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、コンダクタンス可変バルブに隣接したゲートバルブ、あるいはコンダクタンス可変バルブと一体型のゲートバルブ（ゲートバルブ機構付ＡＰＣバルブ）を配備することなく、真空チャンバのリークレートを測定できる。従って、ゲート機構に必要であった劣化しやすいＯリングのメンテナンスが不要になり、メンテナンスに要する装置のダウンタイムを低減できるほか、メンテナンスに伴うコストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る真空装置１の概略構成を示す図面である。この真空装置１は、一対の電極板が上下平行に対向した平行平板型のプラズマ処理装置として構成され、半導体装置の製造過程におけるエッチング処理などの際に好適に使用されるものである。
【００２８】
真空装置１は、真空チャンバ２内に、被処理体である半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」と記す）Ｗの載置台であり、かつ下部電極としても機能するサセプタ３を有している。このサセプタ３と平行に対向する上方位置には、接地され上部電極として機能するシャワーヘッド５が設けられている。サセプタ３とシャワーヘッド５との間隔は、サセプタ３に設けられた図示しない昇降機構により調節可能となっている。
【００２９】
シャワーヘッド５には、ガス供給管８が接続されており、このガス供給管８は、バルブ９、流量調節手段１０、バルブ１１を介して、ガス供給源１２に接続されている。なお、図１ではガス供給源１２を一つのみ描いているが、処理ガスの種類に応じて複数接続配備できる。これらのガス供給源１２からのガスは、ガス供給管８を介してシャワーヘッド５内のガス供給室７に至り、ガス吐出口６から真空チャンバ２内に均等に吐出される。
【００３０】
下部電極として機能するサセプタ３には、図示しない整合器を介して高周波電源１３が接続されており、この高周波電源１３は、任意の周波数の高周波電力を下部電極であるサセプタ３に供給することができる。
【００３１】
真空チャンバ２の底部には、排気口４が形成されており、この排気口４には、コンダクタンス可変バルブとしてのＡＰＣバルブ（自動圧力制御バルブ）２１、第１の排気ポンプとしてのターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）２２、第２のバルブとしてのバルブ２３、第２の排気ポンプとしてのドライポンプ（ＤＰ）２４がこの順番で接続されて排気部を構成している。このように、本実施形態の真空装置１では、従来ターボ分子ポンプ２２より排気方向上流側において、コンダクタンス可変バルブに隣接して（あるいは、ゲートバルブ機構付コンダクタンス可変バルブとして）配備されていたゲートバルブ機能を省略する構成とした。このような構成によって、ゲートバルブ（ゲートバルブ機構付コンダクタンス可変バルブ）に必須であった劣化の速いＯリングの交換などのメンテナンス作業が軽減される。従って、メンテナンスのための装置の停止回数と停止時間を大幅に減少させることが可能になり、部品交換に伴うコスト、および装置停止に伴うコストを抑制できる。また、劣化したＯリングからのガス漏れなどの事故も防止され、真空装置の安全性も向上できる。
【００３２】
ＡＰＣバルブ２１は、真空チャンバ２内の圧力を計測するための圧力ゲージ（ＰＧ）２５によって計測された圧力値に基づき、制御部３０（後述）を介してコンダクタンスを変更して圧力を自動制御できるように構成されている。
【００３３】
また、従来、ゲートバルブ機構付のコンダクタンス可変バルブとしては、例えば図２に示すような振子式バルブ５０が用いられてきた。この振子式バルブ５０は、ステッピングモータ５１によってプレート（弁体）５２を水平方向に揺動させて排気経路内に進出・退避させることにより、コンダクタンスを調節するとともに、ゲートバルブとして機能させる場合は、プランジャ５５の作用によってＯリング５３を備えたロックリング５４を降下させることにより、排気経路を塞ぐ方式のものである。
【００３４】
しかし、本実施形態の真空装置１では、ゲートバルブ機能が不要であることにより、種々の形態のコンダクタンス可変バルブを用いることができる。例えば、図３（ａ）に示すように、略半円形をした一対のプレート６１，６２を対称に配置した弁体を有し、半円形状のそれぞれのプレート６１，６２の弦に相当する直線的な辺の部分を回動中心として回動させて開度を調節することにより、コンダクタンスを可変に調節できるバラフライバルブ６０を用いることができる。このバタフライバルブ６０は、プレート６１，６２が同じ側（例えば排気方向の上流側）へ向けて任意の角度で起立することにより開度を調節する構造であるため、例えば図３（ｂ）に示すようにその下方に直接ターボ分子ポンプ２２を連結配備できる上、排気経路の断面に対して直交する方向のサイズが小さくて済むため、図２に示すような振子式のコンダクタンス可変バルブに比べて、設置スペースを大幅に縮小できるという利点がある。
【００３５】
以上の構成の真空装置１において、ウエハＷをサセプタ３上に載置し、ターボ分子ポンプ２２およびドライポンプ２４により、真空チャンバ２内を所定の高真空状態まで真空引きした状態で、ガス供給源１２からエッチングガスを所定の流量に制御しながら真空チャンバ２内に供給する。この状態で、下部電極としてのサセプタ３に高周波電力を印加し、真空チャンバ２内に高周波電界を生じさせることにより、エッチングガスをプラズマ化してウエハＷのエッチング処理を行なうことができる。
【００３６】
また、図１の真空装置１においては、ターボ分子ポンプ２２の二次側（排気方向の下流側）に配管を介してドライポンプ２４を配備している。ターボ分子ポンプ２２には、パージガスライン（図１では図示せず）によりＮ２などのパージガスを固定流量で供給しているため、ドライポンプ２４の性能と、ターボ分子ポンプ２２からドライポンプ２４までの配管長により、ターボ分子ポンプ２２二次側の圧力値（背圧値）が決定される。しかし、真空装置１のガス供給源１２から真空チャンバ２に供給されるガス種により、例えばＨ２ガスなどの流れ難いガスを排気する際には、ターボ分子ポンプ２２の背圧値の影響を受け、ターボ分子ポンプ２２の吸気口圧が変動してしまう場合がある。
【００３７】
そこで、図１の真空装置１の変形例として、例えば図４に示す真空装置４０のように、第２のバルブであるバルブ２３の下流側にターボ分子ポンプ２２の背圧を監視するための圧力ゲージなどのセンサ２９を設けるとともに、ターボ分子ポンプ２２にパージガスを供給するパージガスライン４２上に、流量制御機能を持つバルブＶ３を設けることもできる。これにより、Ｎ２ガス供給源４１からパージガスとしてのＮ２ガスを、バルブＶ３を介してターボ分子ポンプ２２に供給する際に、センサ２９でターボ分子ポンプ２２の背圧を監視し、その測定圧力値に基づき、バルブＶ３でＮ２ガスの流量を調節し、ターボ分子ポンプ２２の背圧を制御することが可能になる。
【００３８】
つまり、図４の構成の真空装置４０では、センサ２９とバルブＶ３を協同させたフィードバック制御により、ターボ分子ポンプ２２へのＮ２パージ量を変動させることによって、ターボ分子ポンプ２２の背圧を一定に制御することができる。このような構成によれば、ターボ分子ポンプ２２の二次側の排気系の影響（例えば配管長さやドライポンプ２４の性能など）によるターボ分子ポンプ２２の吸気口圧の変動を抑制し、真空チャンバ２内の圧力コントロールを安定して行うことができる。
【００３９】
図５は、図１の真空装置１を備えた真空処理システム１００の概略構成を示す平面図である。この真空処理システム１００は、所定の真空下で被処理体としてのウエハＷに対して、エッチング処理などを実施できるように構成されている。
【００４０】
この真空処理システム１００は、３つのプロセスシップ１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃを備えており、各プロセスシップ１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃは、それぞれ独立して真空装置１（１ａ，１ｂ，１ｃ）を有している。各プロセスシップ１１０Ａ〜１１０Ｃは同様の構成であるため、ここでは、プロセスシップ１１０Ａを例に挙げて説明を行う。
プロセスシップ１１０Ａは、真空装置１ａと、ロードロック室１０７ａと、これらの間に介在するゲートバルブ１０８ａを有する構成となっている。
【００４１】
真空装置１ａには、真空チャンバ２内の圧力を制御するためのモジュールコントローラ（Ｍｏｄｕｌｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；以下、「ＭＣ」と略記する）３０５ａが接続されている。このＭＣ３０５ａについては、後述する。また、ロードロック室１０７ａの真空装置１ａと反対側には、ゲートバルブ１０６ａを介してローダーユニット１０３が設けられており、ローダーユニット１０３のロードロック室１０７ａと反対側には、ウエハＷを収容可能なフープ（ＦＯＵＰ）１０１を取り付ける３つの接続ポート（図示せず）を介して３つのフープ載置台１０２がそれぞれ設けられている。
【００４２】
真空装置１ａは、ゲートバルブ１０８ａを開放することにより、ロードロック室１０７ａと連通され、ゲートバルブ１０８ａを閉じることによりロードロック室１０７ａから遮断される。また、ロードロック室１０７ａは、ゲートバルブ１０６ａを開放することによりローダーユニット１０３に連通され、これを閉じることにより、ローダーユニット１０３から遮断される。なお、ロードロック室１０７ａ内には、真空装置１ａと、ローダーユニット１０３との間で、被処理体であるウエハＷの搬入出を行うウエハ搬送装置（図示を省略）が設けられている。
【００４３】
ローダーユニット１０３の天井部には、ＨＥＰＡフィルタ（図示せず）が設けられており、このＨＥＰＡフィルタを通過した清浄な空気がローダーユニット１０３内にダウンフロー状態で供給され、大気圧の清浄空気雰囲気でウエハＷの搬入出が行われるようになっている。また、ローダーユニット１０３の片方の側面には、オリエンタ１０５が設けられており、そこでウエハＷの位置合わせが行われる。
【００４４】
ローダーユニット１０３内には、フープ１０１に対するウエハＷの搬入出およびロードロック室１０７ａに対するウエハＷの搬入出を行うウエハ搬送機構１０４が設けられている。このウエハ搬送機構１０４は、多関節アーム構造を有しており、その先端のピック１０４ａ上にウエハＷを載せてその搬送を行う。
【００４５】
また、真空処理システム１００は、ローダーユニット１０３の長手方向の一端に配置されたユーザーインターフェース１０６を備えている。ユーザーインターフェース１０６は、入力部（キーボード）と例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）からなる表示部（モニター）を有し、該表示部は真空処理システム１００の各構成要素の動作状況を表示する。
【００４６】
真空処理システム１００における全体の制御や、真空装置１の真空チャンバ２内の圧力制御などは、制御部３０（図１参照）によって行われる。制御部３０の概略構成を図６に示す。図６に示すように、制御部３０は、統括制御部であるＥＣ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）３０１と、真空装置１に対応して設けられた複数例えば３つのＭＣ３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃと、ＥＣ３０１及びＭＣ３０５ａ〜３０５ｃを接続するスイッチングハブ３０４とを備えている。なお、ＭＣは、真空装置１ａ〜１ｃだけでなく、例えば、ロードロック室１０７ａ〜１０７ｃや、ローダーユニット１０３にも配備することが可能であり、これらもＥＣ３０１の下で統括されるが、ここでは図示および説明を省略する。
【００４７】
なお、制御部３０は、ＥＣ３０１からＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して真空処理システム１００が設置されている工場全体の製造工程を管理するＭＥＳ（Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）としてのホストコンピュータ５０１に接続されている。ホストコンピュータ５０１は制御部３０と連携して工場における工程に関するリアルタイム情報を基幹業務システム（図示省略）にフィードバックすると共に、工場全体の負荷等を考慮して工程に関する判断を行う。
【００４８】
ＥＣ３０１は、各ＭＣ３０５ａ〜３０５ｃを統括して真空処理システム１００全体の動作を制御する統括制御部である。また、ＥＣ３０１は、ＣＰＵ（図示せず）と、ＲＡＭ、ＨＤＤ等の記憶部３０３を有しており、ユーザーインターフェース１０６においてユーザ等によって指定されたウエハの処理方法（すなわち、圧力条件を含むレシピ）に対応するプログラム（測定ポイントの位置情報を含む）をＣＰＵが記憶部３０３から読み出して、各ＭＣ３０５ａ〜３０５ｃにそのレシピに対応する制御プログラムを送信することにより、各プロセスシップ１１０Ａ〜１１０Ｃでの処理を制御できるように構成されている。
【００４９】
ＭＣ３０５ａ〜３０５ｃは、各プロセスシップ１１０Ａ〜１１０Ｃの動作を制御する通常の制御部である。各ＭＣ３０５ａ〜３０５ｃは、ＧＨＯＳＴ（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ  Ｏｐｔｉｍｕｍ  Ｓｃａｌａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）と称されるＬＳＩによって実現されるネットワーク３０９を介して各Ｉ／Ｏ（入出力）モジュール３０８にそれぞれ接続されている。ＧＨＯＳＴネットワーク３０９では、ＭＣ３０５ａ〜３０５ｃがマスタノードに該当し、Ｉ／Ｏモジュール３０８がスレーブノードに該当する。
【００５０】
Ｉ／Ｏモジュール３０８は、真空チャンバ２内の圧力制御に携わる各構成要素（エンドデバイス）に接続された複数のＩ／Ｏ部３１０（４つのみ図示）を有し、エンドデバイスへの制御信号及びエンドデバイスからの出力信号の伝達を行う。ここで、圧力制御に関するエンドデバイスとしては、例えば前記ターボ分子ポンプ２２、ドライポンプ２４、圧力センサ（圧力ゲージ２５など）、各種バルブ（ＡＰＣバルブ２１、バルブ２３、バルブＶ３など）、スイッチボックス（ＳＷ  ＢＯＸ）３１３などを挙げることができる。なお、図６では、便宜上、一部のエンドデバイスとＩ／Ｏ部３１０との接続のみを代表的に図示している。なお、ＧＨＯＳＴネットワーク３０９には、Ｉ／Ｏ部３１０におけるデジタル信号、アナログ信号及びシリアル信号の入出力を制御するＩ／Ｏボート（図示せず）も接続されている。
【００５１】
前記スイッチングハブ３０４は、ＥＣ３０１からの制御信号に応じてＥＣ３０１の接続先としてのＭＣ３０５ａ〜３０５ｃを切り替える。
【００５２】
前記したように、ＭＣ３０５ａ〜３０５ｃは、各プロセスシップ１ａ〜１ｃにおいて、圧力ゲージ２５によって計測された真空チャンバ２内の圧力値を収集すると共に、該圧力値に基づきＡＰＣバルブ２１のコンダクタンスを変更したり、ターボ分子ポンプ２２やドライポンプ２４の作動状態、各種バルブ（バルブ２３、バルブＶ３など）の開閉などを行って真空チャンバ２内の圧力を制御する。
例えば、各ＭＣ３０５ａ〜３０５ｃは、それぞれＩ／Ｏモジュール３０８を介してターボ分子ポンプ２２およびドライポンプ２４とポンプの起動／停止などの各種の信号や、アラームなどを交換できるように構成されている。これにより、ターボ分子ポンプ２２およびドライポンプ２４から、ポンプステータス信号やアラーム信号が、Ｉ／Ｏモジュール３０８に供給されると、Ｉ／Ｏボード３１０でシリアル信号に変換され、ローカルＧＨＯＳＴライン経由で、バルブカウント部（ＶＣＮＴ）３１１、スイッチ部（ＳＷ）３１２を経由して、スイッチボックス（ＳＷ  ＢＯＸ）３１３へ送られる。そして、スイッチボックス３１３の発光ダイオード（ＬＥＤ）などの表示手段を点灯／点滅／消灯させる。
【００５３】
図６に示す制御部３０では、複数のエンドデバイスがＥＣ３０１に直接接続されることなく、該複数のエンドデバイスに接続されたＩ／Ｏ部３１０がモジュール化されてＩ／Ｏモジュール３０８を構成し、該Ｉ／Ｏモジュール３０８がＭＣ３０５ａ〜３０５ｃ及びスイッチングハブ３０４を介してＥＣ３０１に接続されるため、通信系統を簡素化することができる。
【００５４】
また、ＭＣ３０５ａ〜３０５ｃのＣＰＵが送信する制御信号には、所望のエンドデバイスに接続されたＩ／Ｏ部３１０のアドレス、及び当該Ｉ／Ｏ部３１０を含むＩ／Ｏモジュール３０８のアドレスを参照し、ＭＣ３０５ａ〜３０５ｃのＧＨＯＳＴが制御信号におけるＩ／Ｏ部３１０のアドレスを参照することによって、スイッチングハブ３０４などがＣＰＵに制御信号の送信先の問合せを行う必要を無くすことができ、これにより、制御信号の円滑な伝達を実現することができる。
【００５５】
また、制御部３０は、圧力測定手段である圧力ゲージ２５（図１参照）から出力されるデータを経済的に収集記録するデータ収集記録部としてのデータ収集用のサーバー３１４を備えていてもよい。この場合、圧力ゲージ２５から出力されるデータ信号は、アナログ信号として取り出されてＩ／Ｏ部３１０に入力され、ＧＨＯＳＴネットワーク３０９やＬＡＮを介してデータ収集用のサーバー３１４に入力される。
【００５６】
このような構成の真空処理システム１００においては、まず、大気圧の清浄空気雰囲気に保持されたローダーユニット１０３内のウエハ搬送機構１０４により、いずれかのフープ１０１からウエハＷを一枚取り出してオリエンタ１０５に搬入し、ウエハＷの位置合わせを行う。次いで、ウエハＷをロードロック室１０７ａ〜１０７ｃのいずれかに搬入し、そのロードロック室内を真空引きした後、図示しないウエハ搬送装置によりそのロードロック室内のウエハＷを真空装置１ａ〜１ｃのいずれかの真空チャンバ２内に装入して、高真空状態でエッチング処理等を行うことができる。その後、ウエハＷをロードロック室１０７ａ〜１０７ｃのいずれかに搬入し、その中を大気圧に戻した後、ローダーユニット１０３内のウエハ搬送機構１０４によりロードロック室内のウエハＷを取出し、フープ１０１のいずれかに収容する。このような操作を１ロットのウエハＷに対して行い、１ロットの処理が終了する。
【００５７】
以上のように構成された真空処理システム１００によれば、総括制御部であるＥＣ３０１の支配の下で制御を行うＭＣ３０５ａ〜３０５ｃを備えているため、圧力測定手段である圧力ゲージ２５により計測された真空チャンバ２内の圧力を元に、ＡＰＣバルブ２１のコンダクタンス調整や、ターボ分子ポンプ２２やドライポンプ２４の作動／非作動などの切替えを高い信頼性をもって制御できる。
【００５８】
図７は、図５とは別の実施形態に係る真空処理システムの概略構成図である。図７に示すように、この真空処理システム２００は、やや細長い六角形をなすトランスファーユニット２６３の４辺に、６つのプロセスユニット（真空装置）２６１ａ〜２６１ｆを有するマルチチャンバータイプの真空処理システムである。各プロセスユニット２６１ａ〜２６１ｆの構成は、図１の真空装置１と同様である。各プロセスユニット２６１ａ〜２６１ｆには、真空チャンバ２内の圧力を制御するためのモジュールコントローラであるＭＣ３０５ｄ〜３０５ｉが接続されている。これらのＭＣ３０５ｄ〜３０５ｉは、前記と同様の構成と機能を有するので、説明を省略する（図６参照）。
【００５９】
図７において、基板処理システム２００は、平面視六角形のトランスファーユニット２６３と、該トランスファーユニット２６３の周囲において放射状に配置された６つのプロセスユニット２６１ａ〜２６１ｆと、ローダーユニット２１３と、前記トランスファーユニット２６３及びローダーユニット２１３の間に配置され、トランスファーユニット２６３及びローダーユニット２１３を連結する２つのロードロックユニット２４３，２４４とを備える。
【００６０】
つまり、ロードロックユニット２４３，２４４のトランスファーユニット２６３と反対側には、ローダーユニット２１３が設けられている。そして、ローダーユニット２１３のロードロックユニット２４３，２４４と反対側にはウエハＷを収容可能なフープ（ＦＯＵＰ）２０１を取り付ける３つの接続ポート２２０が設けられている。フープ２０１は、フープ載置台２０２に載置される。
【００６１】
トランスファーユニット２６３及びプロセスユニット２６１ａ〜２６１ｆは、内部の圧力が真空に維持され、トランスファーユニット２６３と各プロセスユニット２６１ａ〜２６１ｆとは、それぞれ真空ゲートバルブ２６２を介して接続される。
【００６２】
真空処理システム２００では、ローダーユニット２１３の内部圧力が大気圧に維持される一方、トランスファーユニット２６３の内部圧力は真空に維持される。そのため、各ロードロックユニット２４３，２４４は、それぞれトランスファーユニット２６３との連結部に真空ゲートバルブ２４９を備えると共に、ローダーユニット２１３との連結部に大気ドアバルブ２５０を備えることによって、その内部圧力を調整可能な真空予備搬送室として構成される。また、各ロードロックユニット２４３，２４４は、ローダーユニット２１３及びトランスファーユニット２６３の間において受渡しされるウエハを一時的に載置するためのウエハ載置台２５３を有する。
【００６３】
また、トランスファーユニット２６３は、２つのスカラアームタイプの搬送アームからなる搬送アームユニット２６８を備える。該搬送アームユニット２６８は、トランスファーユニット２６３内に配設されたガイドレール２６９に沿って移動し、各プロセスユニット２６１ａ〜２６１ｆや各ロードロックユニット２４３，２４４の間においてウエハＷを搬送する。
【００６４】
ローダーユニット２１３の天井部には、ＨＥＰＡフィルタ（図示せず）が設けられており、このＨＥＰＡフィルタを通過した清浄な空気がローダーユニット２１３内にダウンフロー状態で供給され、大気圧の清浄空気雰囲気でウエハＷの搬入出が行われるようになっている。また、ローダーユニット２１３の片方の側面には、オリエンタ２１６が設けられており、そこでウエハＷの位置合わせが行われる。
【００６５】
ローダーユニット２１３内には、フープ２０１に対するウエハＷの搬入出およびロードロックユニット２４３，２４４に対するウエハＷの搬入出を行うウエハ搬送機構２０４が設けられている。このウエハ搬送機構２０４は、多関節アーム構造を有しており、その先端のピック（図示せず）上にウエハＷを載せてその搬送を行う。
【００６６】
また、真空処理システム２００は、ローダーユニット２１３の長手方向の一端に配置されたユーザーインターフェース２８８を備えている。ユーザーインターフェース２８８は、入力部（キーボード）と例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）からなる表示部（モニター）を有し、該表示部は真空処理システム２００の各構成要素の動作状況を表示する。
【００６７】
ローダーユニット２１３を間に挟んでオリエンタ２１６の反対側には、ＩＭ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ）２１７が配備されている。このＩＭ２１７は、ＣＤ（Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｔｉｏｎ）のばらつきや、ゲート絶縁膜、容量絶縁膜などの膜厚のばらつきを的確に把握するための計測部である。ＩＭ２１７には、ウエハ載置台２２１と、センサ２２２が配備されている。センサ２２２としては、例えばＣＤ値を測定する場合には、ウエハＷ上のパターン加工寸法を測定するための光学的測定手段を使用できるほか、ＣＤ−ＳＥＭ（Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｄｉｍｅｎｔｉｏｎ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）や、電子線ホログラフィーなども使用できる。また、膜厚測定を行う場合には、センサ２２２としてＸ線光電子分光分析装置（ＸＰＳ）、オージェ電子分光分析装置（ＡＥＳ）、真空紫外光（ＶＵＶ）エリプソメトリ等を用いることができる。
【００６８】
また、ローダーユニット２１３のフープ２０１が配備されている側には、パーティクル検査部２１８が設けられている。パーティクル検査部２１８は、ウエハＷ表面上のパーティクル（微粒子）検出部であり、ウエハ載置台２２３と、例えば散乱光検出方式、光学像比較方式などによる光学的測定手段２２４を具備している。
【００６９】
真空処理システム２００における全体の制御や、プロセスユニット２６１ａ〜２６１ｆの真空チャンバ２内の圧力制御などは、制御部３０（図１参照）によって行われる。制御部３０の構成は、図６で説明したものに準ずるので、ここでは説明を省略する。
【００７０】
このような構成の真空処理システム２００においては、ウォーターマークが形成されたウエハＷをプロセスユニット２６１ａ〜２６１ｆのいずれかに搬入してエッチング等の処理を施すことができる。まず、大気圧の清浄空気雰囲気に保持されたローダーユニット２１３内のウエハ搬送機構２０４により、いずれかのフープ２０１からウエハＷを一枚取り出してオリエンタ２１６に搬入し、ウエハＷの位置合わせを行う。
【００７１】
次いで、ウエハＷをロードロックユニット２４３，２４４のいずれかに搬入し、そのロードロックユニット内を真空引きした後、搬送アームユニット２６８によりそのロードロックユニット内のウエハＷを、トランスファーユニット２６３を介してプロセスモジュール２６１ａ〜２６１ｆのいずれかの真空チャンバ２内に装入して、エッチング処理等を行うことができる。その後、再び搬送アームユニット２６８によりウエハＷをロードロックユニット２４３，２４４のいずれかに搬入し、その中を大気圧に戻した後、ローダーユニット２１３内のウエハ搬送機構２０４によりロードロックユニット２４３，２４４内のウエハＷを取出し、フープ２０１のいずれかに収容する。このような操作を１ロットのウエハＷに対して行い、１ロットの処理が終了する。
【００７２】
以上のように構成された真空処理システム２００によれば、総括制御部であるＥＣ３０１の支配の下で制御を行うＭＣ３０５ｄ〜３０５ｉを備えているため、例えば、圧力測定手段である圧力ゲージ２５により計測された真空チャンバ２内の圧力を元に、ＡＰＣバルブ２１のコンダクタンス調整や、ターボ分子ポンプ２２やドライポンプ２４の作動／非作動などの切替えを高い信頼性をもって制御できる。
【００７３】
次に、前記真空装置１におけるリークレート測定方法について適宜図８〜図１８を参照しながら説明を行なう。前記のように、真空装置１では、ターボ分子ポンプ２２より上流側にゲートバルブを配備しない構成を採用している。従来、ゲートバルブは、リークレート測定の際に真空チャンバ２内を封止するために配備されていたものであるが、図１の真空装置１では、以下のような方法でリークレートを測定することができる。
【００７４】
＜第１実施形態＞
図８は、第１実施形態のリーク測定方法によりリークレート測定を行なう場合の制御シーケンスを示すフローチャートであり、図９は、第１実施形態におけるリークレート測定時の排気部の作動状態を示す図面であり、白抜きのバルブは開状態、黒塗りのバルブは閉状態、網掛けのバルブは開状態と閉状態の間の一定の開度にあることを意味している（図１２、図１５、図１８にて同様である）。なお、以降の説明では、便宜上、第２のバルブとしてのバルブ２３をバルブＶ１と表記することがある。
【００７５】
本実施形態では、ターボ分子ポンプ２２とバルブＶ１（バルブ２３）との間の排気経路から分岐し、真空チャンバ２までを連通状態に接続する循環配管２６を設け、リークガスを循環させることによって真空チャンバ２内の圧力上昇を監視することによりリークレートを測定する。
【００７６】
図８のステップＳ１からステップＳ５までは、ＡＰＣバルブ２１のコンダクタンスを決定するためのシーケンスであり、ステップＳ６からステップＳ８まではリークレート測定前の準備シーケンスであり、ステップＳ９からステップＳ１４まではリークレート測定シーケンスである。
【００７７】
本実施形態においては、リークチェックを行なう前の状態として、ターボ分子ポンプ２２およびドライポンプ２４は起動状態にし、ＡＰＣバルブ２１全開、バルブＶ１開、バルブＶ２閉、バルブＶ３開にしておく。
まずステップＳ１では、バルブＶ３を閉じる。次に、真空チャンバ２内に予め設定した流量でガス供給源１２から例えばＮ２などのガスを導入する（ステップＳ２）。ステップＳ３では、真空チャンバ２内が所定の圧力になるようにＡＰＣバルブ２１の開度を調節する。そして、ステップＳ４では、調節された開度で真空チャンバ２内の圧力と流量が安定したかを判断する。その結果、圧力と流量の安定が不十分な場合（Ｎｏ）には、さらに安定するまで圧力と流量の計測を続ける。
一方、ステップＳ４で真空チャンバ２内の圧力と流量が安定した（Ｙｅｓ）と判断された場合には、ステップＳ５でＡＰＣバルブ２１の開度、例えば、弁体の位置としてポジションＡを記憶する。
【００７８】
ステップＳ６では、一旦ＡＰＣバルブ２１を全開にし、続いてステップＳ７では、ガス供給源１２からのＮ２ガスなどの導入を停止する。この状態で真空チャンバ２内の圧力Ｐ１をモニターし、ステップＳ８では圧力Ｐ１が規定値以下になったか否かを判断する。その結果、圧力Ｐ１が規定値以下でない（Ｎｏ）と判断された場合には、圧力Ｐ１が規定値以下に達するまでガス導入停止状態を維持する。一方、ステップＳ８で圧力Ｐ１が規定値以下（Ｙｅｓ）と判断した場合には、ＡＰＣバルブ２１の開度を前記ステップＳ５で記憶したポジションＡに調節する（ステップＳ９）。そして、ステップＳ１０では、図９に示すようにバルブＶ１を閉じ、バルブＶ２を開にして、循環配管２６へガスを導入する。ステップＳ１１では、ガスの循環が安定するまで待機し、その後、ステップＳ１２で真空チャンバ２内の圧力Ｐ１の測定を開始する。ステップＳ１３では、ステップＳ１２の測定開始から予め設定された時間が経過したか否かを判断し、経過していない場合（Ｎｏ）には、測定を続行する。一方、ステップＳ１３で設定時間が経過した（Ｙｅｓ）と判断された場合には、測定時間内の圧力上昇率からリークレートを算出する（ステップＳ１４）。
【００７９】
このような処理によって、測定された真空チャンバ２内の圧力の推移を図１０に示す。また、図１０には、図１の真空チャンバ２にゲートバルブ機能を有するＡＰＣバルブを配備してビルドアップ法により測定した場合の真空チャンバ２内の圧力変化も併記した。図１０から、ガスを循環させて圧力を測定した第１実施形態においては、真空チャンバ２内の圧力上昇に直線性がみられた。その直線の傾きは、ビルドアップ法による測定結果とは異なるが、予め補正係数を算出しておくことによって、第１実施形態のリークレート測定方法により測定した真空チャンバ２内の圧力から実際のリークレートを算出出来ることが確認された。
【００８０】
＜第２実施形態＞
図１１は、第２実施形態のリークレート測定方法によりリークレート測定を行なう場合の制御シーケンスを示すフローチャートであり、図１２は、第２実施形態におけるリークレート測定時の排気部の作動状態を示す図面である。本実施形態では、ターボ分子ポンプ２２とバルブＶ１（バルブ２３）との間の配管に圧力ゲージ２７を配置し、ターボ分子ポンプ２２の背圧、つまり、ターボ分子ポンプ２２とバルブＶ１との間の配管内の圧力Ｐ２を監視することによって、リークレートを測定する。
【００８１】
図１１のステップＳ２１からステップＳ２２までは、リークレート測定前の準備シーケンスであり、ステップＳ２３からステップＳ２７まではリークレート測定シーケンスである。
【００８２】
本実施形態においては、リークチェックを行なう前の状態として、ターボ分子ポンプ２２およびドライポンプ２４は起動状態にし、ＡＰＣバルブ２１全開、バルブＶ１開、バルブＶ３開にしておく。
そして、まずステップＳ２１では、バルブＶ３を閉じる。次に、ステップＳ２２は真空チャンバ２内の圧力Ｐ１をモニターし、圧力Ｐ１が規定値以下になったか否かを判断する。その結果、圧力Ｐ１が規定値以下でない（Ｎｏ）と判断された場合には、圧力Ｐ１が規定値以下に達するまで減圧を進める。一方、ステップＳ２２で圧力Ｐ１が規定値以下（Ｙｅｓ）と判断した場合には、図１２に示すように、ステップＳ２３でバルブＶ１を閉じる。そして、ステップＳ２４では、ターボ分子ポンプ２２とバルブＶ１との間の配管内の圧力が安定するまで待機し、その後、ステップＳ２５で圧力Ｐ２の測定を開始する。次に、ステップＳ２６では、ステップＳ２５の測定開始から予め設定された時間が経過したか否かを判断し、経過していない場合（Ｎｏ）には、測定を続行する。一方、ステップＳ２６で設定時間が経過した（Ｙｅｓ）と判断された場合には、測定時間内の圧力上昇率からリークレートを算出する（ステップＳ２７）。
【００８３】
図１３は、流量制御手段１０によってガスを遮り、試験的にリークレートが０．０２ｍＬ／ｍｉｎ（ｓｃｃｍ）、０．２ｍＬ／ｍｉｎ（ｓｃｃｍ）、０．４ｍＬ／ｍｉｎ（ｓｃｃｍ）、０．６ｍＬ／ｍｉｎ（ｓｃｃｍ）となるように設定した場合の圧力Ｐ２の時間推移を示している。各リークレートにおける圧力Ｐ２の測定値は、それぞれ略直線的に推移している。従って、ターボ分子ポンプ２２より排気方向下流側の背圧をモニターすることにより、リークレートを相対的に把握できることが示された。
【００８４】
＜第３実施形態＞
図１４は、第３実施形態のリークレート測定方法によりリークレート測定を行なう場合の制御シーケンスを示すフローチャートであり、図１５は、第３実施形態におけるリークレート測定時の排気部の状態を示す図面である。本実施形態では、ターボ分子ポンプ２２を停止し、ドライポンプ２４で真空チャンバ２内を引き切った状態から真空チャンバ２内の圧力上昇を監視し、リークレートを測定する。
【００８５】
図１４のステップＳ３１からステップＳ３２までは、リークレート測定前の準備シーケンスであり、ステップＳ３３からステップＳ３７まではリークレート測定シーケンスである。
【００８６】
本実施形態においては、リークチェックを行なう前の状態として、ターボ分子ポンプ２２は停止、ドライポンプ２４は起動状態にし、ＡＰＣバルブ２１全開、バルブＶ１開、バルブＶ３開にしておく。
そして、まずステップＳ３１では、バルブＶ３を閉じる。次に、ステップＳ３２は真空チャンバ２内の圧力Ｐ１をモニターし、圧力Ｐ１が規定値以下になったか否かを判断する。その結果、圧力Ｐ１が規定値以下でない（Ｎｏ）と判断された場合には、圧力Ｐ１が規定値以下に達するまで減圧を進める。一方、ステップＳ３２で圧力Ｐ１が規定値以下（Ｙｅｓ）と判断した場合には、図１５に示すように、ステップＳ３３でバルブＶ１を閉じる。そして、ステップＳ３４では、真空チャンバ２内の圧力が安定するまで待機し、ステップＳ３５で圧力Ｐ１の測定を開始する。なお、本実施形態では、真空チャンバ２とＡＰＣバルブ２１とターボ分子ポンプ２２とバルブＶ１に至るまでの配管の合計容積での圧力変動をモニターすることになる。
【００８７】
ステップＳ３６では、ステップＳ３５の測定開始から予め設定された時間が経過したか否かを判断し、経過していない場合（Ｎｏ）には、測定を続行する。一方、ステップＳ３６で設定時間が経過した（Ｙｅｓ）と判断された場合には、測定時間内の圧力上昇率からリークレートを算出する（ステップＳ３７）。
【００８８】
このような処理によって測定された圧力Ｐ１の時間推移を図１６に示す（直線ａ）。なお、この図１６には、図１の真空装置１のＡＰＣバルブ２１に替えてゲートバルブ機構付ＡＰＣバルブを配備し、ドライポンプ２４によって真空引きした後にゲートバルブ機構付ＡＰＣを完全に閉じた場合（直線ｂ）、ターボ分子ポンプ２２により真空引きした後にゲートバルブ機構付ＡＰＣを完全に閉じた場合（直線ｃ）のビルドアップ法による測定結果を併記した。
【００８９】
図１６より、直線ａ〜ｃは、それぞれ測定開始圧力が異なるものの、圧力上昇率に相当する各直線の傾きは、直線ａが０．１４３、直線ｂが０．１４９、直線ｃが０．１７０であり、略近似していた。つまり、第３実施形態のリークレート測定方法は、ビルドアップ法（直線ｂ、ｃ）と同様に、リークレートを反映していることが示された。従って、この第３実施形態のリークレート測定方法を用いることによって、実リークレートの測定が可能であることが確認できた。
【００９０】
＜第４実施形態＞
図１７は、第４実施形態におけるリークレート測定を行なう場合の制御シーケンスを示すフローチャートであり、図１８は、第４実施形態におけるリークレート測定時の排気部の状態を示す図面である。本実施形態では、ＡＰＣバルブ２１を任意のコンダクタンスに設定した状態で、ターボ分子ポンプ２２を起動させ、真空チャンバ２内の圧力を測定することにより、リークレートを測定する。
【００９１】
図１８のステップＳ４１からステップＳ４５までは、ＡＰＣバルブ２１のコンダクタンスを決定するためのシーケンスであり、ステップＳ４６からステップＳ４８まではリークレート測定前の準備シーケンスであり、ステップＳ４９からステップＳ５２まではリークレート測定シーケンスである。
【００９２】
本実施形態においては、リークチェックを行なう前の状態として、ターボ分子ポンプ２２およびドライポンプ２４は起動状態にし、ＡＰＣバルブ２１全開、バルブＶ１開、バルブＶ３開にしておく。
そして、まずステップＳ４１では、バルブＶ３を閉じる。次に、真空チャンバ２内に予め設定した流量でガス供給源１２から例えばＮ２などのガスを導入する（ステップＳ４２）。ステップＳ４３では、真空チャンバ２内が所定の圧力になるようにＡＰＣバルブ２１の開度を調節する。ステップＳ４４では、真空チャンバ２内の圧力と流量が安定したかを判断する。その結果、圧力と流量の安定が不十分な場合（Ｎｏ）には、さらに安定するまで圧力と流量の計測を続ける。
一方、ステップＳ４４で真空チャンバ２内の圧力と流量が安定した（Ｙｅｓ）と判断された場合には、ステップＳ４５でその開度（例えば、ポジションＡ）を記憶する。
【００９３】
ステップＳ４６では、一旦ＡＰＣバルブ２１を全開にし、続いてステップＳ４７では、ガス供給源１２からのＮ２などのガスの導入を停止する。この状態で真空チャンバ２内の圧力Ｐ１をモニターし、ステップＳ４８では圧力Ｐ１が規定値以下になったか否かを判断する。その結果、圧力Ｐ１が規定値以下でない（Ｎｏ）と判断された場合には、圧力Ｐ１が規定値以下に達するまでガス導入停止状態を維持する。一方、ステップＳ４８で圧力Ｐ１が規定値以下（Ｙｅｓ）と判断した場合には、ＡＰＣバルブ２１の開度を前記ステップＳ４５で記憶したポジションＡに調節する（ステップＳ４９）。そして、ステップＳ５０では、圧力Ｐ１が安定するまで待機し、その後、ステップＳ５１で真空チャンバ２内の圧力Ｐ１を測定する。
【００９４】
本実施形態では、測定された圧力Ｐ１の値から、リークレートを算出する（ステップＳ５２）。ステップＳ５２では、測定された前記圧力Ｐ１を、予め計算された前記所定の開度（ポジションＡ）のときの前記真空チャンバ２内部の圧力と比較することにより、リークレートを推算する。
例えば、真空チャンバ２内の圧力上昇率が０．１３［Ｐａ／ｍｉｎ（１×１０−３Ｔｏｒｒ／ｍｉｎ）］で、チャンバ容積が５０［Ｌ］である場合、仕様上のリークレートは６．５８×１０−２［ｍＬ／ｍｉｎ（ｓｃｃｍ）］である。このリークレートを想定したとき、ＡＰＣバルブ２１のコンダクタンスを１〜１０［Ｌ／秒］までの１０段階に設定したときの各コンダクタンスにおける真空チャンバの圧力値は、表１の通り計算される。
【００９５】
【表１】
2006295099.tif 000003
【００９６】
従って、このような真空チャンバ２において、ＡＰＣバルブ２１を所定の開度、例えばコンダクタンスが５［Ｌ／秒］となるように設定した場合には、真空チャンバ２内の圧力は０．００２２Ｐａ（１．６７×１０−４Ｔｏｒｒ）となるはずであるから、前記圧力Ｐ１から実リークレートを推算できる。この第４実施形態では、真空チャンバ２内のベースプレッシャーを測定し、その大小によってリークレートを把握する方法であるため、ＡＰＣバルブ２１のコンダクタンスが小さくなるように（つまり、開度を小さく）設定することが好ましい。従って、ＡＰＣバルブ２１のコンダクタンスは例えば１〜１０［Ｌ／秒］の範囲内で設定することが好ましく、１〜５［Ｌ／秒］の範囲内で設定することがより好ましい。
【００９７】
以上のように、ゲートバルブ（ゲートバルブ機構付ＡＰＣバルブ）を配備しない真空装置１においても、上記実施形態１〜４の処理を行なうことによってリークレートを測定できることが確認された。
【００９８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、図１の実施形態では、平行平板型のプラズマエッチング装置を例に挙げたが、これに限るものではなく、永久磁石を用いたマグネトロンＲＩＥプラズマエッチング装置や、誘導結合型プラズマエッチング装置等の種々のプラズマエッチング装置に適用できる。さらに、本発明は、エッチング装置に限るものではなく、例えば成膜装置など、高真空状態での処理が要求される種々の半導体製造装置に適用することができる。
【００９９】
また、本発明の目的は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、ＥＣ３０１のＣＰＵが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施の形態を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。また、プログラムコードを、ネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【０１００】
さらに、ＣＰＵが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、ＣＰＵ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、ＥＣ３０１に挿入された機能拡張ボードやＥＣ３０１に接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【０１０１】
さらにまた、上記プログラムコードの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラムコード、ＯＳに供給されるスクリプトデータ等の形態から成っていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の真空装置の概略構成図。
【図２】ゲートバルブ機構付ＡＰＣバルブの概略構成を示す断面図。
【図３】バタフライバルブの概要を説明するための図面であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はターボ分子ポンプに隣接配備した使用状態を示す断面図。
【図４】真空装置の変形例を説明する概略構成図。
【図５】真空装置を備えた真空処理システムの概要を示す図面。
【図６】制御部の概略構成図。
【図７】別の真空処理システムの概要を示す図面。
【図８】第１実施形態に係るリークレート測定方法の概要を示すフロー図。
【図９】第１実施形態のリークレート測定時の排気部の状態を示す模式図。
【図１０】第１実施形態によるリークレートの測定時の真空チャンバの圧力変動を示すグラフ図。
【図１１】第２実施形態に係るリークレート測定方法の概要を示すフロー図。
【図１２】第２実施形態のリークレート測定時の排気部の状態を示す模式図。
【図１３】第２実施形態によるリークレートの測定時の真空チャンバの圧力変動を示すグラフ図。
【図１４】第３実施形態に係るリークレート測定方法の概要を示すフロー図。
【図１５】第３実施形態のリークレート測定時の排気部の状態を示す模式図。
【図１６】第３実施形態によるリークレートの測定時の真空チャンバの圧力変動を示すグラフ図。
【図１７】第４実施形態に係るリークレート測定方法の概要を示すフロー図。
【図１８】第４実施形態のリークレート測定時の排気部の状態を示す模式図。
【符号の説明】
【０１０３】
１；真空装置
２；真空チャンバ
３；サセプタ
４；排気口
５；シャワーヘッド
２１；ＡＰＣバルブ
２２；ターボ分子ポンプ
２３；バルブ
２４；ドライポンプ
３０；制御部
Ｗ……半導体ウエハ
【図１】
2006295099.tif 000004
【図２】
2006295099.tif 000005
【図３】
2006295099.tif 000006
【図４】
2006295099.tif 000007
【図５】
2006295099.tif 000008
【図６】
2006295099.tif 000009
【図７】
2006295099.tif 000010
【図８】
2006295099.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2006295099.tif 000013
【図１１】
2006295099.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2006295099.tif 000019
【図１７】
2006295099.tif 000020
【図１８】
2006295099.tif 000021