(57)【要約】【課題】処理容器内において被処理体に対して真空処理を行うにあたり、広い圧力範囲において、安定して圧力制御を行うこと。【解決手段】処理容器１０に第１の排気路４１と第２の排気路４２を接続すると共に、第１の排気路４１に自動調整バルブである第１のバルブ５１を設け、第２の排気路４２に３段階の開度から選択される半固定バルブである第２のバルブ５２を設ける。第１のバルブ５１の開度は、処理容器１０内の圧力検出値と圧力設定値とに基づいて自動調整される。一方、第２のバルブ５２の開度は、第１のバルブ５１の開度検出値に基づいて、当該バルブの圧力調整限界として予め決めた閾値を越えたときに、自動的に変更するように制御される。これにより、第１のバルブ５１による圧力制御が有効ではなくなる前に、第２のバルブ５２の開度が自動的に変更されるので、広い範囲で安定して圧力制御を行うことができる。【選択図】図２
2018006380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その内部において被処理体に対して真空処理が行われる処理容器と、
前記処理容器に夫々一端側が接続された第１の排気路及び第２の排気路と、
前記処理容器内の圧力を検出する圧力検出部と、
前記第１の排気路に設けられ、前記圧力検出部の圧力検出値と圧力設定値とに基づいて排気路のコンダクタンスを自動調整する自動調整バルブと、
前記第２の排気路に設けられ、予め決められた少なくとも３つの開度の中から選択された開度に設定される半固定バルブと、
前記自動調整バルブの開度を検出する開度検出部と、
前記開度検出部にて検出された開度検出値が圧力調整限界として予め決めた閾値を越えたときに、前記半固定バルブの開度を、圧力調整範囲を広げるために、前記予め決められた開度の中で他の開度に変更するように制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする真空処理装置。
【請求項２】
前記閾値は、前記半固定バルブの選択された開度に応じて、前記自動調整バルブの開度を絞る側の閾値または開く側の閾値として設定されていることを特徴とする請求項１記載の真空処理装置。
【請求項３】
前記半固定バルブにおける初期の開度は、真空処理を行うときの圧力の圧力設定値と処理容器内に供給されるガスの流量設定値との組み合わせに応じて決められることを特徴とする請求項１または２記載の真空処理装置。
【請求項４】
前記半固定バルブについて、予め決められた少なくとも３つの開度は、当該バルブの最大開度と、最小開度と、最大開度と最小開度との間の開度を含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の真空処理装置。
【請求項５】
前記半固定バルブは、制御信号により開度を自由に調整できるバルブが用いられることを特徴とする請求項１ないし４のいずか一項に記載の真空処理装置。
【請求項６】
第１の排気路及び第２の排気路が接続された処理容器内にて被処理体に対して真空処理を行う方法において、
被処理体を処理容器内に搬入する工程と、
前記第２の排気路に設けられ、予め決められた少なくとも３つの開度の中から選択された開度に設定される半固定バルブを、真空処理を行うときの圧力の圧力設定値と処理容器内に供給されるガスの流量設定値との組み合わせに応じて決められた開度に設定する工程と、
その後、前記第１の排気路に設けられた自動調整バルブにより、処理容器内の圧力検出値が圧力設定値となるように開度を自動調整しながら真空処理を行う工程と、
前記自動調整バルブの開度を検出する工程と、
前記工程で検出された開度検出値が圧力調整限界として予め決めた閾値を越えたときに、前記半固定バルブの開度を、圧力調整範囲を広げるために、前記予め決められた開度の中で他の開度に変更する工程と、を含むことを特徴とする真空処理方法。
【請求項７】
前記半固定バルブについて、予め決められた少なくとも３つの開度は、当該バルブの最大開度と、最小開度と、最大開度と最小開度との間の開度を含むことを特徴とする請求項６記載の真空処理方法。
【請求項８】
第１の排気路及び第２の排気路が接続された処理容器内にて被処理体に対して真空処理を行う装置に用いられるソフトウェアを記憶した記憶媒体であって、
前記ソフトウェアは、請求項６または７に記載された真空処理方法を実行するようにステップ群が組まれたコンピュータプログラムを含むことを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理容器内において被処理体に対して所定の真空処理を行うにあたり、処理容器内の圧力制御を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＤ(フラットパネルディスプレイ)基板の製造工程においては、減圧雰囲気下で被処理体にエッチング処理や、成膜処理等の所定の真空処理を施す工程がある。これらの工程は、例えば処理容器の内部に、被処理体例えばＦＰＤ基板（以下「基板」という）を載置するための載置台を設けると共に、この載置台に対向するガス供給部を備えた真空処理装置にて実施される。例えば真空処理装置では、処理容器内を真空引きしてガス供給部から処理ガスを供給する一方、上部電極を兼用するガス供給部に高周波電力を印加することにより、プラズマを形成して処理が行われる。
【０００３】
このような真空処理装置では、処理ガスの流量や処理容器内の圧力等の処理条件が異なる種々のプロセスが実施され、広い圧力範囲において安定して圧力制御を行うことが要求される。特許文献１には、真空チャンバに、真空ポンプに接続された複数の排気路を設けると共に、これら排気路の数本に開度が３段階に固定された半固定バルブを設け、残りの排気路に自動圧力制御バルブを設ける構成が記載されている。この構成では、レシピに圧力設定値と半固定バルブの開度とが対応付けて記載され、レシピの選択により圧力設定値を読み取って半固定バルブの開度が設定される。自動圧力制御バルブについては、圧力設定値と圧力検出値とに基づいて開度が調整され、圧力制御が行われる。
【０００４】
特許文献１によれば、自動圧力制御バルブと半固定バルブとの組み合わせにより、従来よりも広い範囲で安定した圧力制御を行うことができる。しかしながら、自動圧力制御バルブには、その機構上、圧力の調整範囲に制限があり、半固定バルブは、予め圧力設定値と対応付けて開度が設定されているため、後述するように、僅かながら圧力調整が不可能な領域が存在する。一方、装置のユーザ側から、製品の多様化により、予め装置に格納されたレシピとは異なるプロセス条件で処理を行う要請があるが、このような場合に安定した圧力制御ができなくなる懸念があり、更なる改善が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５３２２２５４号公報（段落００３４、００３７参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、広い圧力範囲において、安定して圧力制御を行うことができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このため、本発明の真空処理装置は、
その内部において被処理体に対して真空処理が行われる処理容器と、
前記処理容器に夫々一端側が接続された第１の排気路及び第２の排気路と、
前記処理容器内の圧力を検出する圧力検出部と、
前記第１の排気路に設けられ、前記圧力検出部の圧力検出値と圧力設定値とに基づいて排気路のコンダクタンスを自動調整する自動調整バルブと、
前記第２の排気路に設けられ、予め決められた少なくとも３つの開度の中から選択された開度に設定される半固定バルブと、
前記自動調整バルブの開度を検出する開度検出部と、
前記開度検出部にて検出された開度検出値が圧力調整限界として予め決めた閾値を越えたときに、前記半固定バルブの開度を、圧力調整範囲を広げるために、前記予め決められた開度の中で他の開度に変更するように制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の真空処理方法は、
第１の排気路及び第２の排気路が接続された処理容器内にて被処理体に対して真空処理を行う方法において、
被処理体を処理容器内に搬入する工程と、
前記第２の排気路に設けられ、予め決められた少なくとも３つの開度の中から選択された開度に設定される半固定バルブを、真空処理を行うときの圧力の圧力設定値と処理容器内に供給されるガスの流量設定値との組み合わせに応じて決められた開度に設定する工程と、
その後、前記第１の排気路に設けられた自動調整バルブにより、処理容器内の圧力検出値が圧力設定値となるように開度を自動調整しながら真空処理を行う工程と、
前記自動調整バルブの開度を検出する工程と、
前記工程で検出された開度検出値が圧力調整限界として予め決めた閾値を越えたときに、前記半固定バルブの開度を、圧力調整範囲を広げるために、前記予め決められた開度の中で他の開度に変更する工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明の記憶媒体は、
第１の排気路及び第２の排気路が接続された処理容器内にて被処理体に対して真空処理を行う装置に用いられるソフトウェアを記憶した記憶媒体であって、
前記ソフトウェアは、本発明の真空処理方法を実行するようにステップ群が組まれたコンピュータプログラムを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、処理容器に第１の排気路と第２の排気路を接続すると共に、第１の排気路に自動調整バルブを設け、第２の排気路に少なくとも３段階の開度から選択される半固定バルブを設けている。自動調整バルブの開度は、処理容器内の圧力検出値と圧力設定値とに基づいて自動調整され、半固定バルブの開度は、自動調整バルブの開度検出値に基づいて、当該バルブの圧力調整限界として予め決めた閾値を越えたときに、自動的に変更するように制御される。これにより、自動調整バルブによる圧力制御が有効ではなくなる前に、半固定バルブの開度が自動的に変更されるので、広い範囲で安定して圧力制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の真空処理装置を適用したエッチング処理装置の一実施形態を示す縦断側面図である。
【図２】エッチング処理装置の制御部を示す構成図である。
【図３】第１のバルブ及び第２のバルブの開度と、処理ガスの流量と、処理容器内の圧力と、の関係を示す特性図である。
【図４】本発明のエッチング処理装置の作用を示すフローチャートである。
【図５】第１のバルブ及び第２のバルブの開度と、処理ガスの流量と、処理容器内の圧力と、の関係を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、基板に対してエッチング処理を行うためのエッチング処理装置に本発明の真空処理装置を適用した場合を例にして説明する。図１はエッチング処理装置１の縦断断面図である。このエッチング処理装置１は、その内部において基板Ｓに対して、エッチング処理を施すための接地された処理容器１０を備えている。基板Ｓは角型被処理体であり、処理容器１０は例えば水平断面形状が四角形状に形成され、例えばアルミニウム（Ａｌ）等の熱伝導性の良好な材質により構成されている。図中１１は基板Ｓの搬送口であり、１２は搬送口１１を開閉するゲートバルブである。
【００１３】
処理容器１０の内部には、基板Ｓの載置台２が配置されている。この載置台２は、プラズマ発生用の高周波電源部２１に電気的に接続されており、処理容器１０内にプラズマを発生させるための下部電極として機能している。この載置台２は例えばアルミニウムにより構成され、処理容器１０の底面上に絶縁部材２２を介して配設されている。一方、処理容器１０内部の載置台２の上方には、上部電極を兼用するガス供給部３が載置台２と対向するように設けられている。このガス供給部３は例えばアルミニウムにより構成され、その下面には多数のガス供給孔３１が形成されている。処理容器１０には、ガス供給部３の内部空間に処理ガスを供給するためのガス供給路３２が設けられており、このガス供給路３２の他端側は処理ガスの供給源３３に接続されている。また、処理容器１０には、その内部の圧力を検出するための圧力検出部１４が設けられている。
【００１４】
処理容器１０の底壁には、第１の排気路４１及び第２の排気路４２が設けられている。これら第１の排気路４１及び第２の排気路４２は、夫々複数例えば３本ずつ設けられており、例えば処理容器１０の底面において、処理容器１０の周方向に沿って設けられている。これら第１及び第２の排気路４１、４２の夫々の他端側には、例えば真空ポンプよりなる図示しない排気機構が接続されており、例えば第１の排気路４１の排気機構は共通化され、第２の排気路４２の排気機構は共通化されている。第１の排気路４１には自動調整バルブよりなる第１のバルブ５１が設けられ、第２の排気路４２には半固定バルブよりなる第２のバルブ５２が設けられている。図１及び図２の第１のバルブ５１及び第２のバルブ５２は、代表して記載されているが、各バルブ５１、５２に対して同様な制御ラインがあるものとする。
【００１５】
第１のバルブ５１は、バルブ本体及びバルブ本体の開度を調整するコントローラ５０を含むＡＰＣ（Adaptive Pressure Controller）バルブであり、圧力検出部１４の圧力検出値と圧力設定値とに基づいて開度が自動調整され、第１の排気路４１のコンダクタンスを自動調整するバルブである。３つの第１のバルブ５１の開度は、圧力検出部１４の圧力検出値に基づいてほぼ同じ開度で自動調整される。このため、例えば３つの第１のバルブ５１の内の一の第１のバルブ５１のコントローラ５０が、第１のバルブ５１の開度を検出する開度検出部として機能し、この開度検出部の検出結果は後述する制御部６に出力される。
【００１６】
第２のバルブ５２は、予め決められた少なくとも３つの開度の中から選択された開度に設定されるバルブである。例えば第２のバルブ５２は、制御部６からの制御信号により開度を自由に調整できるバルブよりなり、例えばバルブ本体及びバルブ本体の開度を調整するコントローラ５３を含むＡＰＣバルブにより構成される。例えば第２のバルブ５２の開度は、このバルブの最大開度と、最小開度と、最大開度と最小開度との間の開度から選択される開度に予め設定されている。最大開度とは、バルブの最大開度よりも僅かに絞った開度、例えば最大開度よりも５％絞った開度も含み、最小開度とは、バルブの最小開度よりも僅かに開いた開度、例えば最小開度よりも５％開いた開度も含むものとする。ここでいう５％とは、最大開度を１００％としたときの値である。最大開度と最小開度との間の開度は適宜設定できるが、ここでは、説明の便宜上、最大開度を「全開」、最小開度を「全閉」、最大開度と最小開度の間の開度を「半開」とする。
【００１７】
エッチング処理装置１は制御部６により制御されるように構成されている。制御部６は、図２に示すように、バス６０に各々接続された、ＣＰＵ６１、プログラム格納部６２、ワークメモリ６３、メモリ６４、入力部６５、レシピ格納部６６を備えている。また、バス６０には、第１のバルブ５１のコントローラ５０及び第２のバルブ５２のコントローラ５３が夫々接続されている。こうして、一の第１のバルブ５１の開度がコントローラ５０により検出され、その開度検出値が制御部６に出力されると共に、制御部６から全て第２のバルブ５２に開度設定値が出力されるように構成されている。
【００１８】
ＣＰＵ６１により後述するエッチング処理工程のフローを実行するための各種の演算が行われる。プログラム格納部６２には、エッチング処理装置１の各部に制御信号を送り、所定のエッチング処理を進行させるように命令（各ステップ）が組み込まれた各種のプログラムが格納されている。メモリ６４には、第１のバルブ５１の２つの閾値が記憶されており、この閾値は第１のバルブ５１の圧力調整限界として予め決められたものである。
【００１９】
入力部６５はマウスやキーボードやタッチパネルなどによって構成され、装置のユーザが、第１のバルブ５１の閾値を入力できるように構成されている。レシピ格納部６６は、種々の処理プロセスに対応したプロセスレシピを格納する部位であり、例えば処理プロセス毎に、真空処理を行うときの処理容器１０内に供給されるガスの流量設定値と、処理容器１０内の圧力設定値と、第２のバルブ５２の初期の開度が「全開」、「全閉」のどちらかとして記載されている。この第２のバルブ５２の初期の開度は、予め評価試験を行い、例えば図３に示すように、処理容器１０内の圧力設定値と、処理ガスの流量設定値との相関データを取得して、これら圧力設定値と流量設定値との組み合わせに応じて決められる。
【００２０】
また、制御部６は、コントローラ（開度検出部）５０にて検出された一の第１のバルブ５１の開度検出値が閾値を越えたときに、全ての第２のバルブ５２の開度を、他の開度に変更するように制御信号を出力するプログラムを備えている。このプログラムは、後述のフローを実行できるようにステップ群が組まれており、例えばハードディスク、コンパクトディスク、光磁気ディスク、メモリカード、フレキシブルディスクなどの記憶媒体から制御部６にインストールされる。
【００２１】
既述のように、図３は、エッチング処理装置１において、第１のバルブ５１及び第２のバルブ５２の開度と、処理ガスの流量と、処理容器１０内の圧力との関係を示す特性図である。図中横軸はガス流量、縦軸は圧力を夫々示す。図３中、一点鎖線で示す第１の曲線Ａ１は、全ての第２のバルブ５２が「全閉」であって第１のバルブ５１の開度が「３００」のときのデータである。また、点線で示す第２の曲線Ａ２は、全ての第２のバルブ５２が「全開」であって第１のバルブ５１の開度が「１」のときのデータ、実線で示す第３の曲線Ａ３は、全ての第２のバルブ５２が「全開」であって第１のバルブ５１の開度が「３００」のときのデータである。
【００２２】
第１のバルブ５１及び第２のバルブ５２の開度は、既述のようにコントローラ５０、５３により制御され、「１」、「３００」とはコントローラ５０、５３上の設定値である。コントローラ５０、５３では、第１及び第２のバルブ５１、５２の開度は、「１」〜「１０００」まで設定できるが、「１」より絞っても、「３００」より開いても処理容器１０内の圧力変化がほとんどない。このように、開度が「１」とは極めて「全閉」に近い状態であり、開度が「３００」とは極めて「全開」に近い状態であるので、ここでは開度「１」以下を「全閉」、開度「３００」以上を「全開」として説明する。
【００２３】
図３において、第１の曲線Ａ１よりも左側の領域Ｓ１は、第２のバルブ５２を「全閉」にし、第１のバルブ５１を「全閉」から「全開」まで調整することにより、圧力調整を行うことができる領域である。一方、第２の曲線Ａ２と第３の曲線Ａ３との間の領域Ｓ２は、第２のバルブ５２を「全開」にし、第１のバルブ５１を「全閉」から「全開」まで調整することにより、圧力調整を行うことができる領域である。これに対し、第１の曲線Ａ１と第２の曲線Ａ２との間の斜線にて領域Ｓ３は、第２のバルブ５２を「全開」又は「全閉」にしたときには、第１のバルブ５１を「全閉」から「全開」まで調整しても、圧力調整を行うことができない調圧不可能領域となる。
【００２４】
本発明は、この調圧不可能領域をなくして圧力調整範囲を広げるために、第２のバルブ５２の開度を「全閉」又は「全開」から「半開」に変更するものであり、この第２のバルブ５２の開度の変更を第１のバルブ５１の開度検出値に基づいて行っている。このため、予め第２のバルブ５２の初期位置を「全開」または「全閉」に設定すると共に、第１のバルブ５１の開度に閾値を設け、閾値を越えたときに、第２のバルブ５２の開度を「半開」に変更する制御信号を出力するように構成されている。
【００２５】
第１のバルブ５１の閾値は圧力調整限界として予め決められており、例えば、第１のバルブ５１の開度を絞る側の閾値（第１の閾値）と、開く側の閾値（第２の閾値）として設定され、例えばオペレータが入力部６５から入力することにより、夫々メモリ６４に記憶される。第１の閾値とは、図３において、第１の領域Ｓ１側から第３の領域Ｓ３に向かうときの閾値であり、例えば開度「２００」〜「３００」から選択される開度に設定される。この場合、閾値を越えるとは、第１のバルブ５１の開度が、第１の閾値をなす開度「２００」〜「３００」から選択される開度よりも大きくなることをいう。
【００２６】
また、第２の閾値とは、図３において、第２の領域Ｓ２側から第３の領域Ｓ３に向かうときの閾値であり、例えば開度「１」〜「１００」から選択される開度に設定される。この場合、閾値を越えるとは、第１のバルブ５１の開度が、第２の開度をなす開度「１」〜「１００」から選択される開度よりも小さくなることをいう。圧力調整限界とは、発明の理解が容易となり、かつ記述が簡潔になるように使用している用語である。従って、バルブの機構的に圧力調整限界となる場合に限られず、マージンを見て決めている場合、例えば調整感度が悪くなる領域に入る前の開度など、事前に装置メーカあるいはユーザが使いやすいように決めた開度なども含まれる意味である。
【００２７】
続いて、本発明のエッチング処理方法について、図４のフローチャートを参照して説明する。先ず制御部６により、レシピ格納部６６から目的のプロセスレシピを選択して読み込む（ステップＳ１）。制御部６では、このプロセスレシピに基づいて、エッチング処理装置１の各部に制御信号を出力し、基板Ｓに対して所定のエッチング処理を行う。具体的には、基板Ｓを処理容器１０に搬入して載置部２上に載置し、ゲートバルブ１２を閉じる。この時点では、第１のバルブ５１及び第２のバルブの開度５２を「全開」にして、各排気機構を作動する。次いで、ガス供給部３から、ガスを基板Ｓに向けて吐出すると共に、高周波電源部２１から載置部２に高周波電力を供給する。
【００２８】
処理容器１０の圧力制御について説明すると、制御部６では選択されたプロセスレシピに基づいて、例えば各排気機構を作動させてから、第２のバルブ５２の開度を、圧力設定値とガスの流量設定値との組み合わせに応じて決められた初期の開度である「全閉」または「全開」に設定する。その後、制御部６から第１のバルブ５１の夫々のコントローラ５０に対して、当該プロセスレシピに記載された圧力設定値を出力し、各コントローラ５０では処理容器１０内の圧力検出値が圧力設定値となるように夫々の第１のバルブ５１の開度を自動調整する。
【００２９】
第２のバルブ５２の初期の開度が「全閉」である場合について述べると、第２のバルブ５２の開度が「全閉」であるか否かを判断し（ステップＳ２）、「全閉」になっていれば、ステップＳ３においてプロセスを開始する。つまり、基板Ｓの上の空間にプラズマを形成し、このプラズマによりガス供給部３からの処理ガスを活性化して基板Ｓに対するエッチング処理を行う。そして、プロセス中、一の第１のバルブ５１の開度を常時検出し、その開度検出値を制御部６に出力する。制御部６では、第１のバルブ５１の開度が第１の閾値以下であるか否かを判定し（ステップＳ４）、第１の閾値以下であればプロセスを続行する。
【００３０】
一方、第１のバルブ５１の開度が第１の閾値を越えていれば（第１の閾値よりも大きければ）、ステップＳ５において、全ての第２のバルブ５２の開度を「全閉」から「半開」に例えば同期して変更してプロセスを続行する。第２のバルブ５２の開度を「全閉」から「半開」にすると、第１のバルブ５１の開度は「全開」に近い状態から絞られ、圧力が自動調整できる状態に戻される。具体的に図５を参照して説明する。図５は、図３の特性図に、第２のバルブ５２の開度が「半開」のときのデータを合わせて示すものである。図５中、２点鎖線で示す第４の曲線Ａ４は、全ての第２のバルブ５２が「半開」であって第１のバルブ５１の開度が「３００（全開）」のときのデータである。
【００３１】
第１のバルブ５１が第１の閾値を越えたときに、第２のバルブ５２を「半開」にすると、第１の排気路４１と第２の排気路４２を合わせた排気能力は向上するので、第１のバルブ５１の開度は一旦絞られる。そして、再び開度が「３００」になるまで自動調整することが可能になるため、第１の曲線Ａ１と第４の曲線Ａ４との間の領域Ｓ４も圧力調整を行うことができる領域となる。このように当該領域Ｓ４は領域Ｓ２をカバーするため、調圧不可能領域Ｓ２を無くすことができる。こうして、第１のバルブ５１により圧力の自動調整を行いながらプロセスを続行し、プロセスを終了する（ステップＳ６）。
【００３２】
続いて、第２のバルブ５２の初期の開度が「全開」である場合について述べると、ステップＳ２において、第２のバルブ５２の開度が「全開」になっていれば、ステップＳ７においてプロセスを開始する。そして、プロセス中、一の第１のバルブ５１の開度を常時検出して、その開度検出値を制御部６に出力する。制御部６では、第１のバルブ５１の開度が第２の閾値以上か否かを判定し（ステップＳ８）、第２の閾値以上であればプロセスを続行する。一方、第１のバルブ５１の開度が第２の閾値を越えていれば（第２の閾値より小さければ）、ステップＳ５において、全ての第２のバルブ５２の開度を「全開」から「半開」に例えば同期して変更させてプロセスを続行する。第２のバルブ５２の開度を「全開」から「半開」にすると、第１の排気路４１と第２の排気路４２を合わせた排気能力は低下するので、第１のバルブ５１の開度は「全閉」に近い状態から開かれ、圧力が自動調整できる状態に戻されるので、既述のように調圧不可能領域Ｓ２を無くすことができる。こうして、第１のバルブ５１により圧力の自動調整を行いながらプロセスを続行し、プロセスを終了する（ステップＳ６）。
【００３３】
上述の実施形態によれば、自動調整バルブよりなる第１のバルブ５１と、少なくとも３段階の開度から選択される半固定バルブよりなる第２のバルブ５２と、を用い、第１のバルブ５１の開度を検出し、圧力調整限界として予め決めた閾値を越えたときに、第２のバルブ５２の開度を自動的に変更している。これにより、第１のバルブ５１による圧力制御が有効ではなくなる前に、第２のバルブ５２の開度が自動的に変更されるので、既述のように調圧不可能領域Ｓ２が無くなり、広い範囲で安定して圧力制御を行うことができる。
【００３４】
このため、例えば装置のユーザ側にてプロセス条件を変更する場合であっても、第２のバルブ５２の初期の開度が条件に合わせて適切な開度に自動的に変更されるため、常に良好な圧力制御を行うことができる。また、安定した圧力制御を行うことができることから、処理容器１０内において、例えば放電状態の安定化を図ることができ、真空処理を安定した状態で行うことができる。これにより、製品の安定性が向上するため、歩留りの改善を期待することができる。
【００３５】
既述のように、第２のバルブ５２の初期の開度は、予め評価試験を行って決められるが、処理容器１０内において製品とは異なる基板に対して処理を行ったときと、製品用基板に対して処理を行ったときとでは放電状態が変化することがある。このため、事前の評価において、第２のバルブ５２の開度を適切な位置に設定したとしても、本発明のように、プロセス中に第２のバルブ５２の開度の自動調整を行うことは有効である。
【００３６】
さらに、メタル膜のエッチング処理などでは、基板Ｓ上のエッチング種がなくなると、処理容器１０内の圧力が急激に変化することがある。この圧力変化に圧力調整機構が対応できない場合には、プラズマのインピーダンスが一気に変化し、基板Ｓの配線に電流が流れてダメージを与える現象が発生してしまう。従来は、処理容器１０内の急激な圧力変化に対応できず、さらには調圧不可能な領域では圧力制御が困難であったため、プロセスに制約が発生していた。
【００３７】
これに対して、本発明では、処理容器１０内の圧力変化に対応して、第１のバルブ５１の開度が速やかに変化し、これによって第２のバルブ５２の開度も変化するので、処理容器１０内の圧力を短時間で安定化させ、さらに従来の調圧不可能な領域の圧力調整も行うことができる。処理容器１０内の圧力変化により、先ず応答性の良好な第１のバルブ５１の開度が変化し、この開度変化に追従して第２のバルブ５２の開度が変化するからである。このように、処理容器１０内の急激な圧力変化の際にも、プラズマを短時間で安定させることができるので、基板Ｓの製造を安定して行うことができ、歩留りの低下を抑えることができる上、プロセス上の制約が発生しにくいという利点がある。
【００３８】
上述の実施形態では、第２のバルブ５２の開度は「全閉」→「半開」、または「全閉」→「半開」のように２段階で変更したが、プロセス中における圧力の変化量が大きい場合には、第２のバルブ５２の開度を「全閉」→「半開」→「全開」または、「全開」→「半開」→「全閉」のように３段階で変更してもよい。この場合には、例えば第１のバルブ５１を絞る側の閾値として、第２のバルブ５２を「全閉」から「半開」にするとき用の閾値と、第２のバルブ５２を「半開」から「全開」にするとき用の閾値との２つの閾値をメモリ６４に記憶させる。また、例えば第１のバルブ５１を開く側の閾値として、第２のバルブ５２を「全開」から「半開」にするとき用の閾値と、第２のバルブ５２を「半開」から「全閉」にするとき用の閾値との２つの閾値をメモリ６４に記憶させる。
【００３９】
そして、第１のバルブ５１の開度の検出値に基づいて、対応する閾値を越えたときに、全ての第２のバルブ５２の開度を「全閉」→「半開」→「全開」または、「全開」→「半開」→「全閉」のように変更する。この場合においても、第１のバルブ５１の開度検出値に基づいて、第２のバルブ５２の開度が適切な位置に適宜変更されるので、広い圧力範囲において安定した圧力制御を行うことができる。
【００４０】
さらに、上述の実施形態では、第２のバルブ５２の初期の開度を「全閉」または「全開」としたが、この初期の開度を「半開」とし、第１のバルブ５１の閾値を越えたときに、「全閉」または「全開」に開度変更してもよい。この場合には、例えば第１のバルブ５１を絞る側の閾値として、第２のバルブ５２を「半開」から「全開」にするとき用の閾値と、第１のバルブ５１を開く側の閾値として、第２のバルブ５２を「半開」から「全閉」にするとき用の閾値とをメモリ６４に記憶させる。そして、第１のバルブ５１の開度が絞る側の閾値を越えていれば、全ての第２のバルブ５２の開度を「半開」から「全開」に変更する。一方、第１のバルブ５１の開度が開く側の閾値を越えていれば、全ての第２のバルブ５２の開度を「半開」から「全閉」に変更する。この場合においても、第１のバルブ５１の開度検出値に基づいて、第２のバルブ５２の開度が適宜変更されるので、広い圧力範囲において安定した圧力制御を行うことができる。
【００４１】
また、第２のバルブ５２の開度の変更に合わせて、第１のバルブ５１のゲインを調整し、第１のバルブ５１の応答性を低下させるようにしてもよい。第２のバルブ５２の開度の変更により、第１のバルブ５１も絞る側や開く側に開度が変わるが、例えば第２のバルブ５２の開度の変更から、予め設定された時間は第１のバルブ５１の応答性を低下させることにより、第１のバルブ５１の急激な開度変化が抑えられる。このため、処理容器１０内の急な圧力変動を抑えて、より一層安定した圧力制御を行うことができる。
【００４２】
さらに、第２のバルブ５２の位置の推移データに基づいて、第２のバルブ５２の初期の開度を変更するようにしてもよい。例えば同じレシピにて多数枚の基板Ｓを処理する間、第２のバルブ５２の開度を監視し、推移データとして取得する。そして、第２のバルブ５２の開度の変更が早いタイミングで起こる場合などには、第２のバルブ５２の初期の開度を、当初設定されていた「全開」または「全閉」から、「半開」に設定変更してもよい。
【００４３】
この場合、第２のバルブ５２の初期の開度をオペレータが設定し直してもよいし、オペレータがレシピの書き換えを行ってもよい。また、自動的にレシピの書き換えを行うようにしてもよい。例えば自動的に行う場合には、制御部６に第２のバルブ５２の推移データを取得し、予め決められたタイミングで第２のバルブ５２の開度が変更されているか否かを判定し、変更されているときには、レシピに記載される第２のバルブ５２の初期の開度を変更して書き換えるプログラムを格納する。そして、例えば同じレシピの次のロットの基板Ｓに対しては、第２のバルブ５２の初期の開度を書き換えられた位置に設定して処理を行う。
【００４４】
さらにまた、第２のバルブ５２の予め決められた開度は、少なくとも３つであればよく、４つ以上の開度を備えるようにしてもよい。例えば第１の開度（「全閉」）、第２の開度、第２の開度よりも大きい第３の開度、第４の開度（「全開」）の４つの開度が設定されるときには、第１のバルブ５１について、２段階の絞る側の閾値を用意すると共に、２段階の開く側の閾値を用意する。
【００４５】
そして、第２のバルブ５２の初期の開度を第１の開度（「全閉」）に設定したときには、第１のバルブ５１の開度が一番目の絞る側の閾値を越えたときに、第２のバルブ５２を第２の開度に設定し、第１のバルブ５１の開度が二番目の絞る側の閾値を越えたときに、第２のバルブ５２を第３の開度に設定するように制御する。一方、第２のバルブ５２の初期の開度を第４の開度（「全開」）に設定したときには、第１のバルブ５１の開度が一番目の開く側の閾値を越えたときに、第２のバルブ５２を第３の開度に設定し、第１のバルブ５１の開度が二番目の開く側の閾値を越えたときに、第２のバルブ５２を第２の開度に設定するように制御する。
【００４６】
以上において、本発明では、例えば予めメモリ６４に、真空処理を行うときの圧力の圧力設定値と処理容器内に供給されるガスの流量設定値との組み合わせに対応付けて、第２のバルブ５２の初期の開度を記憶させておく。一方、プロセスレシピには前記圧力設定値と前記ガスの流量設定値との組み合わせを記載する。そして、プロセスレシピの選択により、メモリ６４から対応する第２のバルブ５２の初期の開度を読み出して、第２のバルブ５２の初期の位置を設定してもよい。
【００４７】
さらに、第２のバルブ５２の初期の開度は、真空処理を行うときの圧力の圧力設定値のみに基づいて設定してもよい。この場合には、プロセスレシピに圧力設定値と第２のバルブ５２の初期の開度を記載し、このプロセスレシピの選択により、第２のバルブ５２を初期の位置に設定してもよい。また、プロセスレシピには圧力設定値を記載すると共に、メモリ６４に圧力設定値と第２のバルブ５２の初期の開度を対応付けて格納し、このプロセスレシピの選択により、メモリ６４から対応する第２のバルブ５２を読み出して初期の位置に設定してもよい。
【００４８】
さらにまた、第１のバルブ５１の閾値や第２のバルブ５２の開度は適宜設定変更できる。例えば第１のバルブ５１や第２のバルブ５２の開度の推移データや、処理容器１０内の圧力変化の推移データを取得して、より適切な閾値や、第２のバルブ５２の開度に設定し直してもよい。例えば第２のバルブ５２の開度の変更は、例えば「全開」状態の開度を現行が「３００」であるときに「２００」程度にする場合や、「全閉」の開度を現行が「１」であるときに「１０」程度する場合、「半開」の開度を現行が「１５０」であるときに「１００」程度にするなどである。
【００４９】
以上において本発明においては、半固定バルブとして開度が数箇所に固定されるバルブを用いたが、本発明でいう予め決められた少なくとも３つの開度の中から選択された開度に設定される半固定バルブは、開度自体が選択される場合に限らず、排気コンダクタンスを複数の値に切り替えるバルブも含むものである。また、第１の排気路と第２の排気路の本数は上述の例に限らず、これら第１の排気路の夫々及び第２の排気路の夫々が専用の排気機構に接続されていてもよい。また、本発明の真空処理装置はエッチング処理のみならず、アッシングやＣＶＤ等、他の真空処理を行う処理に適用することができる。また、真空処理は、必ずしもプラズマ処理に限定されるものではなく、他のガス処理であってもよいし、ガス処理以外の真空処理であってもよい。さらにまた、被処理体としてはＦＰＤ基板の他、半導体基板であってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
Ｓ          基板
１          エッチング処理装置
１０        処理容器
２          載置台
３          ガス供給部（上部電極）
４１        第１の排気路
４２        第２の排気路
５１        第１のバルブ（自動調整バルブ）
５２        第２のバルブ（半固定バルブ）
６          制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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