(57)【要約】      （修正有）【課題】ガスの供給における遅延時間を把握できるようにする。【解決手段】流量制御器からガスを出力する第１の工程ＳＴ３と、バルブを閉鎖する第２の工程ＳＴ４と、第１の圧力上昇特性を取得する第３の工程ＳＴ５と、流量制御器から断続的にガスを出力する第４の工程ＳＴ７と、バルブを閉鎖する第５の工程ＳＴ８と、第２の圧力上昇特性を取得する第６の工程ＳＴ９と、第３の圧力上昇特性を取得する第７の工程ＳＴ１０と、第４の圧力上昇特性を取得する第８の工程ＳＴ１１と、第３の圧力上昇特性から第１の必要時間を取得する第９の工程ＳＴ１２と、第４の圧力上昇特性から第２の必要時間を取得する第１０の工程ＳＴ１３と、遅延時間がないとの仮定の下で断続的なガスの出力を行った場合に、所定の圧力に到達するまでの推定時間を取得する第１１の工程ＳＴ１４と、推定時間と第２の必要時間との差を表すパラメータを求める第１２の工程ＳＴ１５からなる。【選択図】図１
2018169910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理装置のチャンバ内に供給されるガスの流量を調整する流量制御器を検査する方法であって、
前記基板処理装置は、
前記チャンバを提供するチャンバ本体と、
前記チャンバの圧力を測定する圧力計と、
前記チャンバを減圧する排気装置と、
前記チャンバ本体と前記排気装置との間に設けられたバルブと、
前記チャンバにガスを供給するためのガス供給系であり、指定された設定流量に応じた流量でガスを出力する流量制御器を含む、該ガス供給系と、
を備え、
前記方法は、
前記排気装置によって前記チャンバ内が減圧された後に、前記流量制御器のコントロールバルブを開放した状態で、該流量制御器から前記設定流量に応じた流量で継続的なガスの出力を行う第１の工程と、
前記継続的なガスの出力が行われている状態で、前記バルブを閉鎖する第２の工程と、
前記第２の工程において前記バルブが閉鎖された後の、前記継続的なガスの出力による前記チャンバ内の圧力値の経時的変化を表す第１の圧力上昇特性を取得する第３の工程と、
前記排気装置によって前記チャンバが減圧された後に行われる第４の工程であり、前記設定流量に応じた流量のガスが出力されるように第１の時間長にわたって前記コントロールバルブを開放する第１の期間と、第２の時間長にわたって前記コントロールバルブを閉鎖する第２の期間とを交互に繰り返すことによって、前記流量制御器から断続的なガスの出力を行う該第４の工程と、
前記断続的なガスの出力が行われている状態で、前記バルブを閉鎖する第５の工程と、
前記第５の工程において前記バルブが閉鎖された後の、前記断続的なガスの出力による前記チャンバ内の圧力値の経時的変化を表す第２の圧力上昇特性を取得する第６の工程と、
前記第１の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、前記バルブ及び前記コントロールバルブを閉鎖したときの前記チャンバの圧力値の経時的変化を差し引いた圧力値の経時的変化を表す第３の圧力上昇特性を取得する第７の工程と、
前記第２の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、前記バルブ及び前記コントロールバルブを閉鎖したときの前記チャンバの圧力値の経時的変化を差し引いた圧力値の経時的変化を表す第４の圧力上昇特性を取得する第８の工程と、
前記第３の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、前記流量制御器による前記継続的なガスの出力の開始から所定の圧力に到達するまでに要する第１の必要時間を取得する第９の工程と、
前記第４の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、前記流量制御器による断続的なガスの出力の開始から前記所定の圧力に到達するまでに要する第２の必要時間を取得する第１０の工程と、
前記流量制御器によるガスの断続的な供給に遅延時間がないとの仮定の下で前記第４の工程において前記断続的なガスの出力を行った場合に、前記流量制御器による断続的なガスの出力の開始から前記所定の圧力に到達するまでの推定時間を求める第１１の工程と、
前記推定時間と前記第２の必要時間との差を表すパラメータを求める第１２の工程と、
を含む、方法。
【請求項２】
前記推定時間をＴ３としたときに、前記推定時間Ｔ３は下記式（１）によって得られる、請求項１に記載の方法。
Ｔ３＝Ｔ１・（ｔ１＋ｔ２）／ｔ１      …（１）
（ただし、前記式（１）において、Ｔ１は前記第１の必要時間であり、ｔ１は前記第１の時間長であり、ｔ２は前記第２の時間長である。）
【請求項３】
前記第１２の工程において求められたパラメータと基準値との差が所定の閾値よりも大きいときにアラームを出力する第１３の工程を更に含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
基板処理装置を用いて被処理体を処理する方法であって、
前記基板処理装置は、
チャンバを提供するチャンバ本体と、
前記チャンバの圧力を測定する圧力計と、
前記チャンバを減圧する排気装置と、
前記チャンバ本体と前記排気装置との間に設けられたバルブと、
前記チャンバにガスを供給するためのガス供給系であり、ガスの流量を制御する１以上の流量制御器を含む、該ガス供給系と、
を備え、
前記方法は、
前記排気装置によって前記チャンバ内が減圧された後に、前記１以上の流量制御器のうち第１の流量制御器のコントロールバルブを開放した状態で、該第１の流量制御器からレシピデータにおいて指定された第１の設定流量に応じた流量で継続的な第１のガスの出力を行う第１の工程と、
前記第１の流量制御器からの継続的な前記第１のガスの出力が行われている状態で、前記バルブを閉鎖する第２の工程と、
前記第２の工程において前記バルブが閉鎖された後の、前記第１の流量制御器からの継続的な前記第１のガスの出力による前記チャンバ内の圧力値の経時的変化を表す第１の圧力上昇特性を取得する第３の工程と、
前記排気装置によって前記チャンバが減圧された後に行われる第４の工程であり、前記第１の設定流量に応じた流量の前記第１のガスが出力されるように第１の時間長にわたって前記第１の流量制御器のコントロールバルブを開放する第１の期間と、第２の時間長にわたって前記第１の流量制御器のコントロールバルブを閉鎖する第２の期間とを交互に繰り返すことによって、前記第１の流量制御器から断続的な前記第１のガスの出力を行う該第４の工程と、
前記第１の流量制御器からの断続的な前記第１のガスの出力が行われている状態で、前記バルブを閉鎖する第５の工程と、
前記第５の工程において前記バルブが閉鎖された後の、前記第１の流量制御器からの断続的な前記第１のガスの出力による前記チャンバ内の圧力値の経時的変化を表す第２の圧力上昇特性を取得する第６の工程と、
前記第１の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、前記バルブ及び前記コントロールバルブを閉鎖したときの前記チャンバの圧力値の経時的変化を差し引いた圧力値の経時的変化を表す第３の圧力上昇特性を取得する第７の工程と、
前記第２の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、前記バルブ及び前記コントロールバルブを閉鎖したときの前記チャンバの圧力値の経時的変化を差し引いた圧力値の経時的変化を表す第４の圧力上昇特性を取得する第８の工程と、
前記第３の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、前記第１の流量制御器からの継続的な前記第１のガスの出力の開始から所定の圧力に到達するまでに要する第１の必要時間を取得する第９の工程と、
前記第４の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、前記第１の流量制御器からの断続的な前記第１のガスの出力の開始から前記所定の圧力に到達するまでに要する第２の必要時間を取得する第１０の工程と、
前記第１の流量制御器からの断続的な前記第１のガスの出力に遅延時間がないとの仮定の下で前記第４の工程において前記断続的な前記第１のガスの出力を行った場合に、前記第１の流量制御器からの断続的な前記第１のガスの出力の開始から前記所定の圧力に到達するまでの推定時間を求める第１１の工程と、
前記第１１の工程において求められた推定時間と前記第２の必要時間との差を表すパラメータを求める第１２の工程と、
前記第１２の工程において求められた前記パラメータと基準値との差が減少するように、前記レシピデータに含まれる前記第１の時間長、第２の時間長及び前記第１の設定流量の少なくとも一つを調整する第１３の工程と、
前記第１３の工程において前記第１の時間長、第２の時間長及び前記第１の設定流量の少なくとも一つが調整された前記レシピデータに従って前記第１の期間と前記第２の期間を交互に繰り返すことによって、前記第１の流量制御器から前記断続的な前記第１のガスの出力を行い、出力された前記第１のガスによって前記チャンバ内において前記被処理体を処理する第１４の工程と、
を含む、方法。
【請求項５】
前記排気装置によって前記チャンバ内が減圧された後に、前記１以上の流量制御器のうち第２の流量制御器のコントロールバルブを開放した状態で、該第２の流量制御器からその流量が前記レシピデータにおいて指定された第２の設定流量に応じた流量で継続的な第２のガスの出力を行う第１５の工程と、
前記第２の流量制御器からの前記継続的な第２のガスの出力が行われている状態で、前記バルブを閉鎖する第１６の工程と、
前記第１６の工程において前記バルブが閉鎖された後の、前記第２の流量制御器からの前記継続的な第２のガスの出力による前記チャンバ内の圧力値の経時的変化を表す第５の圧力上昇特性を取得する第１７の工程と、
前記排気装置によって前記チャンバが減圧された後に行われる第１８の工程であり、前記第２の設定流量に応じた流量の前記第２のガスが出力されるように第３の時間長にわたって前記第２の流量制御器のコントロールバルブを開放する第３の期間と、第４の時間長にわたって前記第２の流量制御器のコントロールバルブを閉鎖する第４の期間とを交互に繰り返すことによって、前記第２の流量制御器から断続的な前記第２のガスの出力を行う該第１８の工程と、
前記第２の流量制御器からの断続的な前記第２のガスの出力が行われている状態で、前記バルブを閉鎖する第１９の工程と、
前記第１９の工程において前記バルブが閉鎖された後の、前記第２の流量制御器からの断続的な前記第２のガスの出力による前記チャンバ内の圧力値の経時的変化を表す第６の圧力上昇特性を取得する第２０の工程と、
前記第５の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、前記バルブ及び前記コントロールバルブを閉鎖したときの前記チャンバの圧力値の経時的変化を差し引いた圧力値の経時的変化を表す第７の圧力上昇特性を取得する第２１の工程と、
前記第６の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、前記バルブ及び前記コントロールバルブを閉鎖したときの前記チャンバの圧力値の経時的変化を差し引いた圧力値の経時的変化を表す第８の圧力上昇特性を取得する第２２の工程と、
前記第７の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、前記第２の流量制御器からの継続的な前記第２のガスの出力の開始から所定の圧力に到達するまでに要する第４の必要時間を取得する第２３の工程と、
前記第８の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、前記第１の流量制御器からの断続的な前記第１のガスの出力の開始から前記所定の圧力に到達するまでに要する第５の必要時間を取得する第２４の工程と、
前記第２の流量制御器からの断続的な前記第２のガスの出力に遅延時間がないとの仮定の下で前記第１８の工程において前記断続的な前記第２のガスの出力を行った場合に、前記第２の流量制御器からの断続的な前記第２のガスの出力の開始から前記所定の圧力に到達するまでの推定時間を求める第２５の工程と、
前記第２５の工程において求められた推定時間と前記第５の必要時間との差異を表すパラメータを求める第２６の工程と、
前記第２６の工程において求められたパラメータと前記基準値との差異が減少するように、前記レシピデータに含まれる前記第３の時間長、第４の時間長及び前記第２の設定流量の少なくとも一つを調整する第２７の工程と、
前記第２７の工程において前記第３の時間長、第４の時間長及び前記第２の設定流量の少なくとも一つが調整された前記レシピデータに従って前記第３の期間と前記第４の期間を交互に繰り返すことによって、前記第２の流量制御器から前記断続的な前記第２のガスの出力を行い、出力された前記第２のガスによって前記チャンバ内において前記被処理体を処理する第２８の工程と、
を更に含み、
前記第１の工程から前記第１３の工程は前記第１４の工程よりも前に実行され、前記第１５の工程から前記第２７の工程は前記第２８の工程よりも前に実行され、
前記第１４の工程と前記第２８の工程は、交互に繰り返し実行される、
請求項４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、流量制御器を検査する方法及び被処理体を処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスといった電子デバイスの製造においては、基板処理装置が用いられる。基板処理装置のチャンバには、基板を処理するためのガスがガス供給系から供給される。ガス供給系は、ガスの流量を調整するために流量制御器を有している。
【０００３】
ガスの流量は、圧力制御式の流量制御器（ＦＣＳ）又はマスフローコントローラといった流量制御器によって制御されるが、設定流量と流量制御器から実際に出力されるガスの流量（出力流量）との間には誤差が生じることがある。したがって、流量制御器の出力流量を検査する必要がある。流量制御器の出力流量を検査するための方法としては、所謂ビルドアップ法が知られている。ビルドアップ法については、特許文献１に記載されている。
【０００４】
ビルドアップ法では、一定の出力流量で流量制御器からガスが出力され、当該ガスが、既知の容積を有するタンクの内部空間に供給される。そして、タンクに対するガスの供給中に、当該内部空間の圧力の測定値が圧力センサによって取得される。そして、取得された測定値から、時間に対する当該内部空間の圧力の上昇率が求められ、当該圧力の上昇率を用いて出力流量が求められる。なお、ビルドアップ法において利用されるタンクとしては、基板処理装置のチャンバ本体が用いられることがあり、或いは、ビルドアップ法に専用のタンクが用いられることもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許５２８６４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
基板処理装置を用いて被処理体を処理する場合には、ガス供給系から出力されるガスの流量が経時的に変化する場合がある。例えば、流量制御器から一定の流量のガスを出力する期間と当該流量制御器からのガスの供給を停止する期間を交互に繰り返すことで、流量制御器から断続的にガスを出力する場合がある。流量制御器から断続的にガスを出力する場合には、ガスの出力が停止された状態から当該ガスの流量が一定の流量に安定するまでに要する遅延時間、及び、一定の流量でガスが出力されている状態からガスの出力が停止するまでに要する遅延時間が発生する。これらの遅延時間は、被処理体の処理に影響するので、これらの遅延時間を把握する必要がある。
【０００７】
したがって、流量制御器の断続的なガスの供給における遅延時間を把握できるように流量制御器を検査することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様では、基板処理装置のチャンバ内に供給されるガスの流量を調整する流量制御器を検査する方法が提供される。この基板処理装置は、チャンバを提供するチャンバ本体と、チャンバの圧力を測定する圧力計と、チャンバを減圧する排気装置と、チャンバ本体と排気装置との間に設けられたバルブと、チャンバにガスを供給するためのガス供給系であり、指定された設定流量に応じた流量でガスを出力する流量制御器を含む、該ガス供給系と、を備えている。この方法は、排気装置によってチャンバ内が減圧された後に、流量制御器のコントロールバルブを開放した状態で、該流量制御器から設定流量に応じた流量で継続的なガスの出力を行う第１の工程と、継続的なガスの出力が行われている状態で、バルブを閉鎖する第２の工程と、第２の工程においてバルブが閉鎖された後の、継続的なガスの出力によるチャンバ内の圧力値の経時的変化を表す第１の圧力上昇特性を取得する第３の工程と、排気装置によってチャンバが減圧された後に行われる第４の工程であり、設定流量に応じた流量のガスが出力されるように第１の時間長にわたってコントロールバルブを開放する第１の期間と、第２の時間長にわたってコントロールバルブを閉鎖する第２の期間とを交互に繰り返すことによって、流量制御器から断続的なガスの出力を行う該第４の工程と、断続的なガスの出力が行われている状態で、バルブを閉鎖する第５の工程と、第５の工程においてバルブが閉鎖された後の、断続的なガスの出力によるチャンバ内の圧力値の経時的変化を表す第２の圧力上昇特性を取得する第６の工程と、第１の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、バルブ及びコントロールバルブを閉鎖したときのチャンバの圧力値の経時的変化を差し引いた圧力値の経時的変化を表す第３の圧力上昇特性を取得する第７の工程と、第２の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、バルブ及びコントロールバルブを閉鎖したときのチャンバの圧力値の経時的変化を差し引いた圧力値の経時的変化を表す第４の圧力上昇特性を取得する第８の工程と、第３の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、流量制御器による継続的なガスの出力の開始から所定の圧力に到達するまでに要する第１の必要時間を取得する第９の工程と、第４の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、流量制御器による断続的なガスの出力の開始から所定の圧力に到達するまでに要する第２の必要時間を取得する第１０の工程と、流量制御器によるガスの断続的な供給に遅延時間がないとの仮定の下で第４の工程において断続的なガスの出力を行った場合に、流量制御器による断続的なガスの出力の開始から所定の圧力に到達するまでの推定時間を求める第１１の工程と、推定時間と第２の必要時間との差を表すパラメータを求める第１２の工程と、を含む。
【０００９】
上記態様に係る方法において、推定時間は、遅延時間が存在しないと仮定して、流量制御器から断続的にガスを出力したときにチャンバ内の圧力が所定の圧力に到達するまでに要する時間である。一方、第２の必要時間は、遅延時間が存在する実際の状況において、流量制御器から断続的にガスを出力したときにチャンバ内の圧力が所定の圧力に到達するまでに要する時間である。したがって、推定時間と第２の必要時間との差異を表すパラメータは、遅延時間に依存するパラメータである。したがって、一態様に係る方法では、上記パラメータを求めることで、流量制御器の遅延時間を把握することができる。
【００１０】
一実施形態では、推定時間をＴ３としたときに、推定時間Ｔ３は下記式（１）によって得られてもよい。
Ｔ３＝Ｔ１・（ｔ１＋ｔ２）／ｔ１      …（１）
（ただし、式（１）において、Ｔ１は第１の必要時間であり、ｔ１は第１の時間長であり、ｔ２は第２の時間長である。）
【００１１】
一実施形態では、第１２の工程において求められたパラメータと基準値との差が所定の閾値よりも大きいときにアラームを出力する第１３の工程を更に含んでもよい。
【００１２】
求められたパラメータの値と基準値との差が大きい場合には、遅延時間が大きく、チャンバ内に供給すべきガスの量とチャンバ内に実際に供給されるガスの量との誤差が大きいことが予測される。上記一実施形態に係る方法によれば、求められたパラメータと基準値との差が所定の閾値よりも大きいときにアラームを出力するので、このような誤差が生じていることを把握することができる。
【００１３】
別の一態様では、基板処理装置を用いて被処理体を処理する方法が提供される。この基板処理装置は、チャンバを提供するチャンバ本体と、チャンバの圧力を測定する圧力計と、チャンバを減圧する排気装置と、チャンバ本体と排気装置との間に設けられたバルブと、チャンバにガスを供給するためのガス供給系であり、ガスの流量を制御する１以上の流量制御器を含む、該ガス供給系と、を備えている。この方法は、排気装置によってチャンバ内が減圧された後に、１以上の流量制御器のうち第１の流量制御器のコントロールバルブを開放した状態で、該第１の流量制御器からレシピデータにおいて指定された第１の設定流量に応じた流量で継続的な第１のガスの出力を行う第１の工程と、第１の流量制御器からの継続的な第１のガスの出力が行われている状態で、バルブを閉鎖する第２の工程と、第２の工程においてバルブが閉鎖された後の、第１の流量制御器からの継続的な第１のガスの出力によるチャンバ内の圧力値の経時的変化を表す第１の圧力上昇特性を取得する第３の工程と、排気装置によってチャンバが減圧された後に行われる第４の工程であり、第１の設定流量に応じた流量の第１のガスが出力されるように第１の時間長にわたって第１の流量制御器のコントロールバルブを開放する第１の期間と、第２の時間長にわたって第１の流量制御器のコントロールバルブを閉鎖する第２の期間とを交互に繰り返すことによって、第１の流量制御器から断続的な第１のガスの出力を行う該第４の工程と、第１の流量制御器からの断続的な第１のガスの出力が行われている状態で、バルブを閉鎖する第５の工程と、第５の工程においてバルブが閉鎖された後の、第１の流量制御器からの断続的な第１のガスの出力によるチャンバ内の圧力値の経時的変化を表す第２の圧力上昇特性を取得する第６の工程と、第１の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、バルブ及びコントロールバルブを閉鎖したときのチャンバの圧力値の経時的変化を差し引いた圧力値の経時的変化を表す第３の圧力上昇特性を取得する第７の工程と、第２の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、バルブ及びコントロールバルブを閉鎖したときのチャンバの圧力値の経時的変化を差し引いた圧力値の経時的変化を表す第４の圧力上昇特性を取得する第８の工程と、第３の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、第１の流量制御器からの継続的な第１のガスの出力の開始から所定の圧力に到達するまでに要する第１の必要時間を取得する第９の工程と、第４の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、第１の流量制御器からの断続的な第１のガスの出力の開始から所定の圧力に到達するまでに要する第２の必要時間を取得する第１０の工程と、第１の流量制御器からの断続的な第１のガスの出力に遅延時間がないとの仮定の下で第４の工程において断続的な第１のガスの出力を行った場合に、第１の流量制御器からの断続的な第１のガスの出力の開始から所定の圧力に到達するまでの推定時間を求める第１１の工程と、第１１の工程において求められた推定時間と第２の必要時間との差を表すパラメータを求める第１２の工程と、第１２の工程において求められたパラメータと基準値との差が減少するように、レシピデータに含まれる第１の時間長、第２の時間長及び第１の設定流量の少なくとも一つを調整する第１３の工程と、第１３の工程において第１の時間長、第２の時間長及び第１の設定流量の少なくとも一つが調整されたレシピデータに従って第１の期間と第２の期間を交互に繰り返すことによって、第１の流量制御器から断続的な第１のガスの出力を行い、出力された第１のガスによってチャンバ内において被処理体を処理する第１４の工程と、を含む。
【００１４】
上記態様に係る方法では、求められたパラメータの値と基準値との差が減少するように、第１の時間長、第２の時間長及び第１の設定流量の少なくとも一つを調整している。このように調整されたレシピデータに従って第１のガスを断続的にチャンバ内に供給することによって、チャンバ内に供給すべきガスの量とチャンバ内に実際に供給されるガスの量との間の誤差を減少させることができる。このような誤差を減少させることにより、被処理体の加工の精度を向上させることができる。
【００１５】
一実施形態では、排気装置によってチャンバ内が減圧された後に、１以上の流量制御器のうち第２の流量制御器のコントロールバルブを開放した状態で、該第２の流量制御器からその流量がレシピデータにおいて指定された第２の設定流量に応じた流量で継続的な第２のガスの出力を行う第１５の工程と、第２の流量制御器からの継続的な第２のガスの出力が行われている状態で、バルブを閉鎖する第１６の工程と、第１６の工程においてバルブが閉鎖された後の、第２の流量制御器からの継続的な第２のガスの出力によるチャンバ内の圧力値の経時的変化を表す第５の圧力上昇特性を取得する第１７の工程と、排気装置によってチャンバが減圧された後に行われる第１８の工程であり、第２の設定流量に応じた流量の第２のガスが出力されるように第３の時間長にわたって第２の流量制御器のコントロールバルブを開放する第３の期間と、第４の時間長にわたって第２の流量制御器のコントロールバルブを閉鎖する第４の期間とを交互に繰り返すことによって、第２の流量制御器から断続的な第２のガスの出力を行う該第１８の工程と、第２の流量制御器からの断続的な第２のガスの出力が行われている状態で、バルブを閉鎖する第１９の工程と、第１９の工程においてバルブが閉鎖された後の、第２の流量制御器からの断続的な第２のガスの出力によるチャンバ内の圧力値の経時的変化を表す第６の圧力上昇特性を取得する第２０の工程と、第５の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、バルブ及びコントロールバルブを閉鎖したときのチャンバの圧力値の経時的変化を差し引いた圧力値の経時的変化を表す第７の圧力上昇特性を取得する第２１の工程と、第６の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、バルブ及びコントロールバルブを閉鎖したときのチャンバの圧力値の経時的変化を差し引いた圧力値の経時的変化を表す第８の圧力上昇特性を取得する第２２の工程と、第７の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、第２の流量制御器からの継続的な第２のガスの出力の開始から所定の圧力に到達するまでに要する第４の必要時間を取得する第２３の工程と、第８の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化から、第１の流量制御器からの断続的な第１のガスの出力の開始から所定の圧力に到達するまでに要する第５の必要時間を取得する第２４の工程と、第２の流量制御器からの断続的な第２のガスの出力に遅延時間がないとの仮定の下で第１８の工程において断続的な第２のガスの出力を行った場合に、第２の流量制御器からの断続的な第２のガスの出力の開始から所定の圧力に到達するまでの推定時間を求める第２５の工程と、第２５の工程において求められた推定時間と第５の必要時間との差異を表すパラメータを求める第２６の工程と、第２６の工程において求められたパラメータと基準値との差異が減少するように、レシピデータに含まれる第３の時間長、第４の時間長及び第２の設定流量の少なくとも一つを調整する第２７の工程と、第２７の工程において第３の時間長、第４の時間長及び第２の設定流量の少なくとも一つが調整されたレシピデータに従って第３の期間と第４の期間を交互に繰り返すことによって、第２の流量制御器から断続的な第２のガスの出力を行い、出力された第２のガスによってチャンバ内において被処理体を処理する第２８の工程と、を更に含み、第１の工程から第１３の工程は第１４の工程よりも前に実行され、第１５の工程から第２７の工程は第２８の工程よりも前に実行され、第１４の工程と第２８の工程は、交互に繰り返し実行されてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一態様及び種々の実施形態によれば、流量制御器の断続的なガスの供給における遅延時間を把握できるように流量制御器を検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態に係る流量制御器を検査する方法を示す流れ図である。
【図２】一実施形態に係る基板処理装置を概略的に示す縦断面図である。
【図３】流量制御器の一例を模式的に示す図である。一実施形態に係る基板処理装置を概略的に示す縦断面図である。
【図４】チャンバ内の圧力値の経時的変化を示すグラフである。
【図５】チャンバ内の圧力値の経時的変化を示すグラフである。
【図６】流量制御器から出力されるガスの流量を表す図である。
【図７】別の実施形態に係る流量制御器を検査する方法を示す流れ図である。
【図８】一実施形態に係る被処理体を処理する方法を示す流れ図である。
【図９】図８に示す方法の実施前及び実施の途中段階の被処理体を示す断面図である。
【図１０】ガス供給系から出力されるガスの流量を表す図である。
【図１１】図８に示す方法の実施の途中段階及び実施後の被処理体を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととし、同一又は相当の部分に対する重複した説明は省略する。また、各図面の寸法比率は、必ずしも実際の寸法比率とは一致していない。
【００１９】
図１は、一実施形態に係る流量制御器を検査する方法を示す流れ図である。図１に示す方法ＭＴ１は、任意の基板処理装置に適用され得る。
【００２０】
図２は、方法ＭＴ１が提供される基板処理装置の一例であるプラズマ処理装置を示す図である。図２には、被処理体を処理する方法の種々の実施形態で利用可能なプラズマ処理装置１０の断面構造が概略的に示されている。図２に示すように、プラズマ処理装置１０は、平行平板の電極を備えるプラズマエッチング装置であり、チャンバ本体１２を備えている。チャンバ本体１２は、略円筒形状を有しており、その内部空間をチャンバ１２ｃとして提供している。チャンバ本体１２は、例えば、アルミニウムから構成されており、その内壁面には陽極酸化処理が施されている。チャンバ本体１２は保安接地されている。プラズマ処理装置１０には、チャンバ１２ｃ内の圧力値を測定するための圧力計ＰＳが設けられている。
【００２１】
チャンバ本体１２の底部上には、略円筒状の支持部１４が設けられている。支持部１４は、例えば、石英といった絶縁材料から構成され得る。支持部１４は、チャンバ本体１２内において、チャンバ本体１２の底部から鉛直方向に延在している。チャンバ１２ｃ内には、ステージＳＴが設けられている。ステージＳＴは、支持部１４によって支持されている。
【００２２】
ステージＳＴは、その上面に被処理体（以下「ウエハＷ」という。）を支持する。ステージＳＴは、下部電極ＬＥおよび静電チャックＥＳＣを有している。下部電極ＬＥは、第１プレート１８ａおよび第２プレート１８ｂを含んでいる。第１プレート１８ａおよび第２プレート１８ｂは、例えばアルミニウムといった金属から構成されており、略円盤形状をなしている。第２プレート１８ｂは、第１プレート１８ａ上に設けられており、第１プレート１８ａに電気的に接続されている。
【００２３】
第２プレート１８ｂ上には、静電チャックＥＳＣが設けられている。静電チャックＥＳＣは、導電膜である電極を、一対の絶縁層の間または一対の絶縁シートの間に配置した構造を有している。静電チャックＥＳＣの電極には、直流電源２２がスイッチ２３を介して電気的に接続されている。静電チャックＥＳＣは、直流電源２２からの直流電圧により生じるクーロン力等の静電力によりウエハＷを吸着する。これにより、静電チャックＥＳＣは、ウエハＷを保持することができる。
【００２４】
第２プレート１８ｂの周縁部上には、ウエハＷのエッジおよび静電チャックＥＳＣを囲むようにフォーカスリングＦＲが配置されている。フォーカスリングＦＲは、エッチングの均一性を向上させるために設けられている。フォーカスリングＦＲは、エッチング対象の膜の材料によって適宜選択される材料から構成されており、例えば、石英から構成され得る。
【００２５】
第２プレート１８ｂの内部には、冷媒流路２４が設けられている。冷媒流路２４は、温調機構を構成している。冷媒流路２４には、チャンバ本体１２の外部に設けられたチラーユニット（図示略）から配管２６ａを介して冷媒が供給される。冷媒流路２４に供給される冷媒は、配管２６ｂを介してチラーユニットに戻される。このように、冷媒流路２４には、冷媒が循環するように供給される。この冷媒の温度を制御することによって、静電チャックＥＳＣによって支持されたウエハＷの温度が制御される。
【００２６】
プラズマ処理装置１０には、ガス供給ライン２８が設けられている。ガス供給ライン２８は、伝熱ガス供給機構からの伝熱ガス、例えばＨｅガスを、静電チャックＥＳＣの上面とウエハＷの裏面との間に供給する。
【００２７】
プラズマ処理装置１０には、加熱素子であるヒータＨＴが設けられている。ヒータＨＴは、例えば、第２プレート１８ｂ内に埋め込まれている。ヒータＨＴには、ヒータ電源ＨＰが接続されている。ヒータ電源ＨＰからヒータＨＴに電力が供給されることにより、ステージＳＴの温度が調整され、ステージＳＴ上に載置されるウエハＷの温度が調整されるようになっている。なお、ヒータＨＴは、静電チャックＥＳＣに内蔵されていてもよい。
【００２８】
プラズマ処理装置１０は、上部電極３０を備えている。上部電極３０は、ステージＳＴの上方において、ステージＳＴと対向配置されている。下部電極ＬＥと上部電極３０とは、互いに略平行に設けられている。上部電極３０と下部電極ＬＥとの間には、ウエハＷにプラズマ処理を行うための処理空間Ｓが提供されている。
【００２９】
上部電極３０は、絶縁性遮蔽部材３２を介して、チャンバ本体１２の上部に支持されている。絶縁性遮蔽部材３２は、石英といった絶縁材料から構成されている。上部電極３０は、電極板３４および電極支持体３６を含み得る。電極板３４は処理空間Ｓに面しており、当該電極板３４には複数のガス吐出孔３４ａが設けられている。電極板３４は、一実施形態では、シリコンを含有する。別の実施形態では、電極板３４は、酸化シリコンを含有し得る。
【００３０】
電極支持体３６は、電極板３４を着脱自在に支持するものであり、例えばアルミニウムといった導電性材料から構成され得る。電極支持体３６は、水冷構造を有し得る。電極支持体３６の内部には、ガス拡散室３６ａが設けられている。ガス拡散室３６ａからは、ガス吐出孔３４ａに連通する複数のガス通流孔３６ｂが下方に延びている。電極支持体３６には、ガス拡散室３６ａに処理ガスを導くガス導入口３６ｃが形成されており、ガス導入口３６ｃには、ガス供給管３８が接続されている。
【００３１】
ガス供給管３８には、ガスソース群４０及びガス供給系４２が接続されている。ガスソース群４０は、複数のガスソースＧＳを有している。複数のガスソースＧＳは、有機含有されたアミノシラン系ガスのガスソース、フルオロカーボン系ガス（ＣｘＦｙガス（ｘ、ｙは１〜１０の整数））のガスソース、酸素原子および炭素原子を有するガスのガスソース（例えば二酸化炭素ガス等）、窒素ガスのガスソース、水素含有ガスのガスソース、及び、希ガスのガスソースを含み得る。フルオロカーボン系ガスとしては、ＣＦ４ガス、Ｃ４Ｆ６ガス、Ｃ４Ｆ８ガスといった任意のフルオロカーボン系ガスが用いられる。希ガスとしては、Ａｒガス、Ｈｅガスといった任意の希ガスが用いられる。
【００３２】
ガス供給系４２は、複数の流量制御器ＦＣを有している。複数の流量制御器ＦＣは、例えばマスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器である。複数の流量制御器ＦＣは、ガスソース群４０の複数のガスソースＧＳにそれぞれ接続されている。複数の流量制御器ＦＣの各々は、コントロールバルブを備えており、当該コントロールバルブを制御することによって対応するガスソースＧＳからのガスを個別に調整された流量で出力する。一実施形態では、複数の流量制御器ＦＣは、第１の流量制御器ＦＣ１及び第２の流量制御器ＦＣ２を含んでいる。
【００３３】
図３は、複数の流量制御器ＦＣのうち一つの流量制御器ＦＣ１の一例を示している。図２に示す流量制御器ＦＣ１は、圧力制御式の流量制御器であり、コントロールバルブＣＶ、オリフィスＯＦ、圧力計Ｐ１及び圧力計Ｐ２を有している。また、流量制御器ＦＣ１は、オリフィスＯＦの上流側のガスラインＧＬ１、及びオリフィスＯＦの下流側のガスラインＧＬ２を提供している。ガスラインＧＬ１及びガスラインＧＬ２は、ガス供給管３８にそれぞれ接続されている。流量制御器ＦＣ１は、圧力計Ｐ１及び圧力計Ｐ２の少なくとも一方で測定された圧力値に基づいて当該流量制御器ＦＣ１から出力されるガスの流量を算出する。そして、算出流量と、指定される設定流量との差異が減少するようにコントロールバルブＣＶを制御する。
【００３４】
図２に示すように、ガス供給系４２は、複数のバルブＶＬを更に含み得る。複数のバルブＶＬは、複数の流量制御器ＦＣの下流にそれぞれ設けられている。
【００３５】
プラズマ処理装置１０では、チャンバ本体１２の内壁に沿ってデポシールド４６が着脱自在に設けられている。デポシールド４６は、支持部１４の外周にも設けられている。デポシールド４６は、チャンバ本体１２にエッチング副生物（デポ）が付着することを防止するものであり、アルミニウム材にＹ２Ｏ３等のセラミックスを被覆することにより構成され得る。デポシールドは、Ｙ２Ｏ３の他に、例えば、石英のように酸素を含む材料から構成され得る。
【００３６】
チャンバ本体１２の底部側、且つ、支持部１４とチャンバ本体１２の側壁との間にはバッフル板４８が設けられている。バッフル板４８は、例えば、アルミニウム材にＹ２Ｏ３等のセラミックスを被覆することにより構成され得る。バッフル板４８の下方には、排気口１２ｅが設けられている。排気口１２ｅには、排気管５２が設けられている。排気管５２には、圧力調整弁５１を介して排気装置５０が接続されている。すなわち、圧力調整弁５１は、チャンバ本体１２と排気装置５０との間に設けられたバルブである。排気装置５０は、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有しており、チャンバ本体１２内の空間を圧力調整弁５１の開度に応じた真空度まで減圧することができる。チャンバ本体１２の側壁にはウエハＷの搬入出口１２ｇが設けられており、搬入出口１２ｇはゲートバルブ５４により開閉可能となっている。
【００３７】
プラズマ処理装置１０は、第１の高周波電源６２および第２の高周波電源６４を更に備えている。第１の高周波電源６２は、プラズマ生成用の第１の高周波電力を発生させる電源であり、２７〜１００［ＭＨｚ］の周波数、一例においては６０［ＭＨｚ］の高周波電力を発生させる。第１の高周波電源６２は、整合器６６を介して上部電極３０に接続されている。整合器６６は、第１の高周波電源６２の出力インピーダンスと負荷側（下部電極ＬＥ側）の入力インピーダンスを整合させるための回路である。なお、第１の高周波電源６２は、整合器６６を介して下部電極ＬＥに接続されていてもよい。
【００３８】
第２の高周波電源６４は、ウエハＷにイオンを引き込むための第２の高周波電力、すなわち高周波バイアス電力を発生させる電源であり、４００［ｋＨｚ］〜１３．５６［ＭＨｚ］の範囲内の周波数、一例においては１３．５６［ＭＨｚ］の周波数の高周波バイアス電力を発生させる。第２の高周波電源６４は、整合器６８を介して下部電極ＬＥに接続されている。整合器６８は、第２の高周波電源６４の出力インピーダンスと負荷側（下部電極ＬＥ側）の入力インピーダンスを整合させるための回路である。
【００３９】
プラズマ処理装置１０は、電源７０を更に備えている。電源７０は、上部電極３０に接続されている。電源７０は、処理空間Ｓ内に存在する正イオンを電極板３４に引き込むための電圧を、上部電極３０に印加する。一例においては、電源７０は、負の直流電圧を発生する直流電源である。このような電圧が電源７０から上部電極３０に印加されると、処理空間Ｓに存在する正イオンが、電極板３４に衝突する。これにより、電極板３４から二次電子および／またはシリコンが放出される。
【００４０】
一実施形態においては、プラズマ処理装置１０は、制御部Ｃｎｔを更に備え得る。制御部Ｃｎｔは、プロセッサ、記憶部、入力装置、表示装置等を備えるコンピュータであり、プラズマ処理装置１０の各部を制御する。具体的に、制御部Ｃｎｔは、ガス供給系４２、排気装置５０、第１の高周波電源６２、整合器６６、第２の高周波電源６４、整合器６８、電源７０、ヒータ電源ＨＰ、およびチラーユニットに接続されている。
【００４１】
制御部Ｃｎｔは、入力されたレシピに基づくプログラムに従って動作し、制御信号を送出する。制御部Ｃｎｔからの制御信号により、ガス供給系４２の各流量制御器ＦＣから出力されるガスの流量、排気装置５０の排気、第１の高周波電源６２および第２の高周波電源６４からの電力供給、電源７０からの電圧印加、ヒータ電源ＨＰの電力供給、チラーユニットからの冷媒流量および冷媒温度を制御することが可能である。なお、図１に示す方法ＭＴ１の各工程は、制御部Ｃｎｔによる制御によってプラズマ処理装置１０の各部を動作させることにより実行され得る。
【００４２】
再び図１を参照し、方法ＭＴ１について説明する。方法ＭＴ１では、複数の流量制御器ＦＣのうち流量制御器ＦＣ１が検査される。すなわち、方法ＭＴ１では、流量制御器ＦＣ１が、検査対象の流量制御器である。この方法ＭＴ１では、シーケンスＳＱ１が行われる。シーケンスＳＱ１は、後述する工程ＳＴ１〜工程ＳＴ１５を含んでいる。このシーケンスＳＱ１では、まず工程ＳＴ１が行われる。
【００４３】
工程ＳＴ１では、チャンバ本体１２のリーク特性が求められる。チャンバ本体１２のリーク特性とは、圧力調整弁５１及び流量制御器ＦＣのコントロールバルブＣＶを閉鎖しているときのチャンバ１２ｃの圧力値の経時的変化を表す圧力上昇特性を示している。工程ＳＴ１では、まず圧力調整弁５１を開放し、排気装置５０を作動させる。これにより、チャンバ１２ｃ内が減圧される。次いで、複数の流量制御器のコントロールバルブＣＶ及び圧力調整弁５１が閉鎖され、その後の１以上の時点におけるチャンバ１２ｃ内の圧力値が圧力計ＰＳによって測定される。そして、測定された１以上の時点におけるチャンバ１２ｃ内の圧力値から経時的変化Ｐ０（ｔ）がリーク特性として取得される。図４及び図５の一点鎖線で示すグラフは、一実施形態のチャンバ本体１２のリーク特性によって特定されるチャンバ１２ｃ内の圧力値の経時的変化Ｐ０（ｔ）の一例を示している。この圧力値の経時的変化Ｐ０（ｔ）は、例えば、複数の測定圧力値とそれら複数の測定圧力値が取得された時点との関係を近似する直線として定義されている。また、圧力値の経時的変化Ｐ０（ｔ）は、ある一つの時点で測定された圧力値と図４及び図５に示すグラフの原点とを結ぶ直線として定義することもできる。
【００４４】
続く工程ＳＴ２では、圧力調整弁５１が開放され、且つ、排気装置５０が作動される。これにより、チャンバ１２ｃ内が減圧される。続く工程ＳＴ３では、流量制御器ＦＣ１の下流にあるバルブＶＬが開放され、且つ、流量制御器ＦＣ１のコントロールバルブが開放される。これにより、設定流量に応じた流量でガスが流量制御器ＦＣ１から継続的に出力される。この設定流量は、例えば、制御部Ｃｎｔの記憶部に格納されたレシピデータに従って定められる流量である。工程ＳＴ３では、一定の流量、例えば２０ｓｃｃｍのガスが流量制御器ＦＣ１からチャンバ１２ｃに継続的に出力される。
【００４５】
続く工程ＳＴ４では、工程ＳＴ３において流量制御器ＦＣ１から継続的にガスが出力されている状態で、圧力調整弁５１が閉鎖される。次いで、工程ＳＴ５では、圧力調整弁５１が閉鎖された後の１以上の時点におけるチャンバ１２ｃ内の圧力値が測定される。チャンバ１２ｃ内の圧力値は、例えば圧力計ＰＳを用いて測定される。一実施形態では、圧力計ＰＳは、圧力調整弁５１が閉鎖された時点からチャンバ１２ｃ内の圧力値が所定の圧力値に到達する時点までの期間内において複数の時点でのチャンバ１２ｃ内の圧力値を測定し得る。そして測定された圧力値に基づいて、圧力調整弁５１が閉鎖された後のチャンバ１２ｃ内の圧力値の経時的変化Ｐ１（ｔ）を第１の圧力上昇特性として取得する。図４の実線で示すグラフは、流量制御器ＦＣ１から一定の流量のガスを継続的にチャンバ１２ｃに出力したときのチャンバ１２ｃ内の圧力値の経時的変化Ｐ１（ｔ）の一例を示している。この圧力値の経時的変化Ｐ１（ｔ）は、工程ＳＴ５において測定された複数の圧力値とそれら複数の圧力値が取得された時点との関係を近似する直線として定義され得る。
【００４６】
続く工程ＳＴ６では、圧力調整弁５１が開放され、且つ、排気装置５０が作動される。これにより、チャンバ１２ｃ内が減圧される。続く工程ＳＴ７では、流量制御器ＦＣ１から断続的にガスが出力されるようにコントロールバルブが制御される。具体的には、設定流量に応じた流量のガスが出力されるように第１の時間長ｔ１にわたって流量制御器ＦＣ１のコントロールバルブが開放される期間（第１の期間、第３の期間）ＰＲ１と、第２の時間長ｔ２にわたって流量制御器ＦＣ１のコントロールバルブが閉鎖される期間（第２の期間、第４の期間）ＰＲ２とが交互に繰り返される。すなわち、第１の時間長ｔ１にわたって流量制御器ＦＣ１から設定流量のガスが継続的に供給される期間ＰＲ１と、第２の時間長ｔ２にわたって流量制御器ＦＣ１からのガスの供給が停止される期間ＰＲ２とを含むサイクルを複数回繰り返すように、流量制御器ＦＣ１が制御される。これにより、流量制御器ＦＣ１からは、設定流量に応じた流量のガスが断続的に出力される。
【００４７】
図６は、工程ＳＴ７において流量制御器ＦＣ１から出力されるガスの流量の経時的変化の一例を示している。上述のように、工程ＳＴ７では、第１の時間長ｔ１にわたって流量制御器ＦＣ１のコントロールバルブＣＶが開放される期間ＰＲ１と、第２の時間長ｔ２にわたって流量制御器ＦＣ１のコントロールバルブＣＶが閉鎖される期間ＰＲ２とが交互に繰り返される。しかしながら、コントロールバルブＣＶが開放されて流量制御器ＦＣ１のガスの出力が開始された時点から当該流量制御器ＦＣ１の出力流量が設定流量Ｖに到達するまでには遅延時間Ｄ１が発生する。また、流量制御器ＦＣ１から設定流量Ｖのガスが出力されている時点からから、コントロールバルブＣＶが閉鎖されて当該流量制御器ＦＣ１のガスの出力が停止されるまでには遅延時間Ｄ２が発生する。遅延時間Ｄ１及びＤ２は、流量制御器ＦＣ１の内部におけるガスの通過時間、コントロールバルブの遅延等に起因するものである。これらの遅延時間Ｄ１及びＤ２があると、図６に実線で示すように、流量制御器ＦＣ１から出力されるガスの波形は、完全な矩形波にはならない。その結果、実際に流量制御器ＦＣ１からガスが設定流量Ｖで出力されている時間長τ１は、コントロールバルブＣＶが開放されている第１の時間長ｔ１よりも短くなる。また、実際に流量制御器ＦＣ１からのガスが停止されている時間長τ２は、コントロールバルブＣＶが閉鎖されている第２の時間長ｔ２よりも短くなる。時間長τ１の第１の時間長ｔ１に対する差異、又は、時間長τ２の第２の時間長ｔ２に対する差異が大きくなると、被処理体の加工に影響を与えることになる。
【００４８】
再び図１を参照する。続く工程ＳＴ８では、工程ＳＴ７において流量制御器ＦＣ１から断続的にガスが出力されている状態で、圧力調整弁５１が閉鎖される。続く工程ＳＴ９では、工程ＳＴ８において圧力調整弁５１が閉鎖された後の１以上の時点におけるチャンバ１２ｃ内の圧力値が測定される。チャンバ１２ｃ内の圧力値は、例えば圧力計ＰＳを用いて測定される。一実施形態では、圧力計ＰＳは、工程ＳＴ８において圧力調整弁５１が閉鎖された時点からチャンバ１２ｃ内の圧力値が所定の圧力値に到達する時点までの期間内において複数の時点でのチャンバ１２ｃ内の圧力値を測定し得る。そして測定された圧力値に基づいて、圧力調整弁５１が閉鎖された後のチャンバ１２ｃ内の圧力値の経時的変化Ｐ２（ｔ）を第２の圧力上昇特性として取得する。図５の実線で示すグラフは、工程ＳＴ７において流量制御器ＦＣ１からガスを断続的にチャンバ１２ｃに出力したときのチャンバ１２ｃ内の圧力値の経時的変化Ｐ２（ｔ）の一例を示している。この圧力値の経時的変化Ｐ２（ｔ）は、工程ＳＴ９において測定された複数の圧力値とそれら複数の圧力値が取得された時点との関係を近似する直線として定義され得る。
【００４９】
続く工程ＳＴ１０では、工程ＳＴ５において取得された第１の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化Ｐ１（ｔ）から工程ＳＴ１において求められたリーク特性によって特定される圧力値の経時的変化Ｐ０（ｔ）を差し引き、これにより得られた圧力値の経時的変化Ｐ３（ｔ）を第３の圧力上昇特性として取得する。すなわち、圧力値の経時的変化Ｐ３（ｔ）は、Ｐ１（ｔ）−Ｐ０（ｔ）を計算することで求められる。図４の破線で示すグラフは、第３の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化Ｐ３（ｔ）の一例を示している。
【００５０】
続く工程ＳＴ１１では、工程ＳＴ９において取得された第２の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化Ｐ２（ｔ）から工程ＳＴ１において求められたリーク特性によって特定される圧力値の経時的変化Ｐ０（ｔ）を差し引き、これにより得られた圧力値の経時的変化Ｐ４（ｔ）を第４の圧力上昇特性として取得する。すなわち、圧力値の経時的変化Ｐ４（ｔ）は、Ｐ２（ｔ）−Ｐ０（ｔ）を計算することで求められる。図５の破線で示すグラフは、第４の圧力上昇特性によって特定される圧力値の経時的変化Ｐ４（ｔ）の一例を示している。
【００５１】
続く工程ＳＴ１２では、圧力値の経時的変化Ｐ３（ｔ）から、ガスの供給の開始から所定の圧力ＰＴに到達するまでに要する第１の必要時間Ｔ１が求められる。すなわち、第１の必要時間Ｔ１は、工程ＳＴ３において流量制御器ＦＣ１からチャンバ１２ｃに継続的にガスが供給されたときにチャンバの圧力が所定の圧力ＰＴに到達するまでにかかる時間長である。この圧力ＰＴは、設計者によって定められる任意の圧力であり得る。続く工程ＳＴ１３では、圧力値の経時的変化Ｐ４（ｔ）から、ガスの供給の開始から所定の圧力ＰＴに到達するまでに要する第２の必要時間Ｔ２が求められる。すなわち、第２の必要時間Ｔ２は、工程ＳＴ７において流量制御器ＦＣ１からチャンバ１２ｃに断続的にガスが供給されたときにチャンバの圧力が所定の圧力ＰＴに到達するまでにかかる時間長である。
【００５２】
続く工程１４では、遅延時間Ｄ１及びＤ２がないという仮定の下で、工程ＳＴ７と同じ条件で流量制御器ＦＣ１から断続的にガスを出力したときに、当該断続的なガスの供給の開始から所定の圧力ＰＴに到達するまでに要する推定時間Ｔ３が求められる。すなわち、推定時間Ｔ３は、図６の破線で示すように、遅延時間Ｄ１及びＤ２が存在せず、流量制御器ＦＣ１から第１の時間長ｔ１にわたって設定流量Ｖのガスが出力される期間ＰＲ１と、流量制御器ＦＣ１から第２の時間長ｔ２にわたって設定流量Ｖのガスが出力される期間ＰＲ２とが交互に繰り返されたときに、チャンバ１２ｃ内の圧力が所定の圧力ＰＴに到達するまでに要すると推定される時間長である。言い換えれば、推定時間Ｔ３は、流量制御器ＦＣ１から出力されるガスの波形が理想的な矩形波であると仮定したときに、チャンバ１２ｃ内の圧力が所定の圧力ＰＴに到達するまでに要すると推定される時間長である。一実施形態では、推定時間Ｔ３は、以下の式（１）を計算することによって求めることができる。
Ｔ３＝Ｔ１・（ｔ１＋ｔ２）／ｔ１      …（１）
【００５３】
続く工程ＳＴ１５では、推定時間Ｔ３と第２の必要時間Ｔ２との差を表すパラメータが求められる。このパラメータは、推定時間Ｔ３と第２の必要時間Ｔ２との差を表す値であれば任意の値であり得る。例えば、第２の必要時間Ｔ２に対する推定時間Ｔ３の割合をパラメータとしてもよい。第２の必要時間Ｔ２と推定時間Ｔ３とが同じであるときのパラメータの値を基準値とすると、第２の必要時間Ｔ２に対する推定時間Ｔ３の割合をパラメータとしたときの基準値は１（１００％）である。また、推定時間Ｔ３と第２の必要時間Ｔ２との差分値をパラメータとしてもよい。この場合には、パラメータの基準値は０となる。このようにパラメータは、遅延時間Ｄ１及びＤ２がないという仮定の下で求められた推定時間Ｔ３と、実際にガスを断続的に供給すること得られた第２の必要時間Ｔ２との差を表しているので、このパラメータは遅延時間Ｄ１及びＤ２に依存する。したがって、工程ＳＴ１５においてパラメータを求めることで、流量制御器ＦＣ１の断続的なガスの供給における遅延時間Ｄ１及びＤ２の影響を把握することができる。
【００５４】
なお、上述の実施形態では、方法ＭＴ１が流量制御器ＦＣ１のみに対して実行されているが、一実施形態では、方法ＭＴ１は全ての流量制御器ＦＣに対して順に実行することができる。
【００５５】
以下、図７を参照して、別の実施形態に係る流量制御器を検査する方法を説明する。以下では、図１に示す方法ＭＴ１との相違点を中心に説明し、重複する説明は省略する。図７は、別の実施形態に係る流量制御器を検査する方法ＭＴ２を示す流れ図である。
【００５６】
図７に示すように、方法ＭＴ２では、まずシーケンスＳＱ１が行われ、推定時間Ｔ３と第２の必要時間Ｔ２との差異を表すパラメータが求められる。シーケンスＳＱ１は、方法ＭＴ１で説明したシーケンスＳＱ１と同じである。方法ＭＴ２では、シーケンスＳＱ１の後に、工程ＳＴ２１が行われる。工程ＳＴ２１では、シーケンスＳＱ１において求められたパラメータが所定の範囲内にあるか否かが判定される。具体的には、シーケンスＳＱ１を行うことで求められたパラメータと基準値との差が所定の閾値以内であるときにパラメータが所定の範囲内にあると判定される。この所定の閾値は、予め定められた値である。パラメータが所定の範囲内である場合には処理を終了する。一方、シーケンスＳＱ１において求められたパラメータが所定の範囲内にない場合には、すなわち求められたパラメータと基準値との差が所定の閾値よりも大きい場合には、工程ＳＴ２２においてアラームが出力される。パラメータが所定の範囲内にないときには遅延時間Ｄ１及びＤ２の影響によって、チャンバ内に供給すべきガスの量とチャンバ内に実際に供給されるガスの量との誤差が大きいことが予測される。方法ＭＴ２では、パラメータが所定の範囲内にないときにアラームを出力するので、このような誤差が生じている可能性を把握することができる。これにより、流量制御器ＦＣ１のメンテナンスを促すことができる。
【００５７】
次に、図８を参照して、一実施形態の被処理体を処理する方法について説明する。以下では、図２に示すプラズマ処理装置１０を用いた被処理体の処理方法について説明するが、この方法は任意の基板処理装置に適用することができる。
【００５８】
図８は、一実施形態に係る被処理体の処理方法を示す流れ図である。図８に示す方法ＭＴ３は、パラメータに基づいてレシピデータを調整し、調整されたレシピデータで被処理体（以下、「ウエハＷ」という。）を処理する方法である。以下では、被処理体の処理方法の一例として、ウエハＷの反射防止膜をＡＬＥ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）法を用いてエッチングする方法について説明する。この方法ＭＴ３では、まず工程ＳＴ３０が行われる。
【００５９】
工程ＳＴ３０では、ウエハＷが準備される。図９（ａ）は、工程ＳＴ３０において準備されるウエハＷの一例を示す断面図である。このウエハＷは、基板ＳＢ、被エッチング層ＥＬ、有機膜ＯＬ、反射防止膜ＡＬ及びマスクＭＫを備えている。被エッチング層ＥＬは、酸化シリコン（ＳｉＯ２）といった絶縁膜であり、基板ＳＢ上に設けられている。有機膜ＯＬは、ＳＯＨ（スピンオンハードマスク）層といった炭素を含む層であり、被エッチング層ＥＬ上に設けられている。反射防止膜ＡＬは、シリコン含有の反射防止膜であり、有機膜ＯＬ上に設けられている。
【００６０】
マスクＭＫは、反射防止膜ＡＬ上に設けられている。マスクＭＫは、レジスト材料から構成されたレジストマスクであり、例えばフォトリソグラフィ技術によってレジスト層がパターニングされることによって作製される。マスクＭＫは、例えば、ＡｒＦレジストである。マスクＭＫは、反射防止膜ＡＬを部分的に覆っており、反射防止膜ＡＬを部分的に露出させる開口ＡＰを画成している。
【００６１】
続く工程ＳＴ３１では、複数の流量制御器ＦＣのうち流量制御器ＦＣ１（以下、「第１の流量制御器ＦＣ１」という。）について、推定時間Ｔ３と第２の必要時間Ｔ２との差異を表すパラメータが求められる。工程ＳＴ３１では、流量制御器ＦＣ１を検査対象の流量制御器として図１に示す方法ＭＴ１のシーケンスＳＱ１を実行することで、第１の流量制御器ＦＣ１に関するパラメータが求められる。続く工程ＳＴ３２では、複数の流量制御器ＦＣのうち流量制御器ＦＣ２（以下、「第２の流量制御器ＦＣ２」という。）について、推定時間Ｔ３と第２の必要時間Ｔ２との差異を表すパラメータが求められる。工程ＳＴ３２では、第２の流量制御器ＦＣ２を検査対象の流量制御器として、図１に示す方法ＭＴ１のシーケンスＳＱ１を実行することで、流量制御器ＦＣ２に関するパラメータが求められる。
【００６２】
続く工程ＳＴ３３では、第１の流量制御器ＦＣ１に関するレシピデータが調整される。制御部Ｃｎｔの記憶部には、ウエハＷを処理するためのレシピデータが記憶されている。このレシピデータには、第１の流量制御器ＦＣ１に関するデータとして、第１の時間長ｔ１、第２の時間長ｔ２及び第１の設定流量Ｖ１が含まれている。後述するように、ウエハＷを処理する際には、第１の流量制御器ＦＣ１は、このレシピデータに従って第１のガスを断続的に出力する。この工程ＳＴ３３では、工程ＳＴ３１において求められた第１の流量制御器ＦＣ１に関するパラメータと基準値との差が減少するように、レシピデータに含まれる第１の時間長ｔ１、第２の時間長ｔ２及び第１の設定流量Ｖ１の少なくとも一つが調整される。例えば、パラメータが推定時間Ｔ３に対する第２の必要時間Ｔ２の割合である場合には、パラメータが１００％に近づくようにレシピデータに含まれる第１の時間長ｔ１、第２の時間長ｔ２及び第１の設定流量Ｖ１の少なくとも一つが調整される。
【００６３】
工程ＳＴ３３では、種々の方法を用いてレシピデータを調整することができる。一実施形態では、工程ＳＴ３１において求められたパラメータが所定の範囲内にない場合には、第１の時間長ｔ１、第２の時間長ｔ２及び第１の設定流量Ｖ１のそれぞれに予め定められた係数を乗じることで、第１の時間長ｔ１、第２の時間長ｔ２及び第１の設定流量Ｖ１を調整してもよい。別の実施形態では、パラメータの値と、第１の時間長ｔ１に関する係数と、第２の時間長ｔ２に関する係数と、第１の設定流量Ｖ１に関する係数とが互いに対応付けられた表が制御部Ｃｎｔの記憶部に記憶されていてもよい。そして、その表から工程ＳＴ３１において求められたパラメータに対応する第１の時間長ｔ１、第２の時間長ｔ２及び第１の設定流量Ｖ１のそれぞれに関する係数を取得し、レシピデータに含まれる第１の時間長ｔ１、第２の時間長ｔ２及び第１の設定流量Ｖ１に取得した係数をそれぞれ乗じることで、第１の流量制御器ＦＣ１に関するレシピデータを調整してもよい。更に別の実施形態では、パラメータを変数とする関数を用いて第１の時間長ｔ１、第２の時間長ｔ２及び第１の設定流量Ｖ１のそれぞれに関する係数を求め、レシピデータに含まれる第１の時間長ｔ１、第２の時間長ｔ２及び第１の設定流量Ｖ１に求められた係数をそれぞれ乗じることで、第１の流量制御器ＦＣ１に関するレシピデータを調整してもよい。調整された第１の時間長ｔ１、第２の時間長ｔ２及び第１の設定流量Ｖ１は、更新されたレシピデータとして制御部Ｃｎｔの記憶部に記憶され得る。
【００６４】
続く工程ＳＴ３４では、第２の流量制御器ＦＣ２に関するレシピデータが調整される。制御部Ｃｎｔの記憶部に記憶されるレシピデータには、第２の流量制御器ＦＣ２に関するデータとして、第３の時間長ｔ３、第４の時間長ｔ４及び第２の設定流量Ｖ２が含まれている。後述するように、ウエハＷを処理する際には、第２の流量制御器ＦＣ２は、このレシピデータに従って第２のガスを断続的に出力する。この工程ＳＴ３４では、工程ＳＴ３２において求められた第２の流量制御器ＦＣ２に関するパラメータの値とパラメータの基準値との差が減少するように、レシピデータに含まれる第３の時間長ｔ３、第４の時間長ｔ４及び第２の設定流量Ｖ２の少なくとも一つが調整される。第３の時間長ｔ３、第４の時間長ｔ４及び第２の設定流量Ｖ２を調整する方法は、工程ＳＴ３３と同じであるので、再度の説明は省略する。
【００６５】
次いで、方法ＭＴ３では、シーケンスＳＱ２が行われる。シーケンスＳＱ２は、工程ＳＴ３５〜ＳＴ４２を含んでいる。シーケンスＳＱ２では、まず工程ＳＴ３５が行われる。工程ＳＴ３５では、調整されたレシピデータに従って第１の流量制御器ＦＣ１から第１のガスが供給される。図１０は、ガス供給系４２から出力されるガスの流量を示す図である。図１０に示すように、工程ＳＴ３５では、調整された第１の時間長ｔ１にわたってコントロールバルブＣＶが開放されるように第１の流量制御器ＦＣ１が制御される。これにより、調整された第１の設定流量Ｖ１に応じた流量で第１のガスが第１の流量制御器ＦＣ１から出力される。
【００６６】
工程ＳＴ３５で第１の流量制御器ＦＣ１から出力される第１のガスは、シリコンを含有する反射防止膜ＡＬのエッチングに適したエッチャントガスである。第１のガスは、フルオロカーボン系ガスと希ガスとを含む、例えばＣｘＦｙガス及びＡｒガスの混合ガスであり得る。ＣｘＦｙはＣＦ４であり得る。続く工程ＳＴ３６では、第１のガスの出力が継続されている状態で、第１の高周波電源６２からプラズマ生成用の第１の高周波電力が上部電極３０に供給される。また、排気装置５０によって処理空間Ｓの圧力がレシピデータにおいて指定された圧力に調整される。これにより、チャンバ１２ｃ内で第１のガスのプラズマが生成される。第１のガスのプラズマは炭素ラジカルおよびフッ素ラジカルを含む。
【００６７】
チャンバ１２ｃ内で第１のガスのプラズマが生成されると、そのプラズマに含まれる炭素ラジカルおよびフッ素ラジカルが、反射防止膜ＡＬの表面に供給される。これにより、図９（ｂ）に示すように、反射防止膜ＡＬを構成する原子と炭素ラジカルおよびフッ素ラジカルとを含む混合層ＭＸが反射防止膜ＡＬの表面に形成される。
【００６８】
続く工程ＳＴ３７では、調整された第２の時間長ｔ２にわたって、コントロールバルブＣＶが閉鎖されるように第１の流量制御器ＦＣ１が制御される。これにより、第２の時間長ｔ２を含む期間内で第１の流量制御器ＦＣ１からの第１のガスの出力が停止される。続く工程ＳＴ３８では、工程ＳＴ３６において第１のガスの出力が停止されている期間内に、チャンバ１２ｃ内にパージガスが供給される。パージガスとしては、例えば窒素ガスまたは希ガス（例えばＡｒ等）ガスといった不活性ガスが用いられる。また、工程ＳＴ３８では、圧力調整弁５１が開放され、且つ、排気装置５０が作動される。これにより、チャンバ１２ｃ内の第１のガスが排気される。
【００６９】
続く工程ＳＴ３９では、調整されたレシピデータに従って第２の流量制御器ＦＣ２から第２のガスが供給される。図１０に示すように、工程ＳＴ３９では、調整された第２の時間長ｔ２にわたってコントロールバルブＣＶが開放される。調整された第２の時間長ｔ２を含む期間では、調整された第２の設定流量Ｖ２に調整された第２のガスが第２の流量制御器ＦＣ２から出力される。この工程ＳＴ３９は、流量制御器ＦＣ１からの第１のガスの供給が停止されている期間内に行われる。第２の流量制御器ＦＣ２から出力される第２のガスは、希ガスを含み、例えばＡｒガスを含み得る。
【００７０】
続く工程ＳＴ４０では、工程ＳＴ３９において第２のガスの出力が継続されている状態で、第１の高周波電源６２からプラズマ生成用の第１の高周波電力が上部電極３０に供給される。また、排気装置５０によってチャンバ１２ｃ内の空間の圧力がレシピデータにおいて指定された圧力に調整される。これにより、チャンバ１２ｃ内に第２のガスのプラズマが生成される。さらに、工程ＳＴ４０では、第２の高周波電源６４から高周波バイアス電力が下部電極ＬＥに供給される。高周波バイアス電力が下部電極ＬＥに供給されることで、チャンバ１２ｃ内において生成された第２のガスの原子のイオン（例えばＡｒ原子のイオン）が下部電極ＬＥに向けて引き込まれ、反射防止膜ＡＬの表面に形成された混合層ＭＸに衝突する。第２のガスのイオンが混合層ＭＸに衝突すると、図１１（ａ）に示すように、運動エネルギーによって混合層ＭＸが除去される。
【００７１】
続く工程ＳＴ４１では、調整された第４の時間長ｔ４にわたって、コントロールバルブＣＶが閉鎖される。これにより、第４の時間長ｔ４を含む期間内で第２の流量制御器ＦＣ２からの第２のガスの出力が停止される。続く工程ＳＴ４２では、第１のガス及び第２のガスの出力が停止されている期間内に、チャンバ１２ｃ内にパージガスが供給される。また、工程ＳＴ４２では、圧力調整弁５１が開放され、且つ、排気装置５０が作動される。これにより、チャンバ１２ｃ内の第２のガスが排気される。
【００７２】
続く工程ＳＴ４３では、終了条件が成立したか否かが判定される。例えば、工程ＳＴ４３では、シーケンスＳＱ２が指定された回数だけ繰り返されることで終了条件が成立したと判定される。工程ＳＴ４３において終了条件が成立していないと判定された場合には、終了条件が成立するまでシーケンスＳＱ２が繰り返し行われる。このようにシーケンスＳＱ２が繰り返されることで、図１０に示すように、第１の流量制御器ＦＣ１からは第１のガスが断続的に出力され、第２の流量制御器ＦＣ２からは第２のガスが断続的に出力される。また、シーケンスＳＱ２が繰り返されるたびに反射防止膜ＡＬに混合層ＭＸの形成及び除去が行われる。したがって、シーケンスＳＱ２が繰り返されることによって、図１１（ｂ）に示すように、マスクＭＫの開口ＡＰの下方にある反射防止膜ＡＬが精密にエッチングされる。
【００７３】
上述した方法ＭＴ３では、求められたパラメータと当該パラメータの基準値との差異が減少するように、レシピデータを調整し、調整されたレシピデータに従って第１の流量制御器ＦＣ１及び第２の流量制御器ＦＣ２を制御している。これにより、第１の流量制御器ＦＣ１及び第２の流量制御器ＦＣ２から出力されるガスの量とチャンバ内に供給すべきガスの量と誤差を減少させることができる。したがって、このような誤差を減少させることにより、被処理体の処理の精度を向上させることができる。
【００７４】
以上、種々の実施形態に係る流量制御器の出力流量を求める方法及び被処理体を処理する方法について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形態様を構成可能である。例えば、図２に示す流量制御器ＦＣは圧力式の流量制御器であるが、流量制御器ＦＣは熱式のマスフローコントローラであってもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１０…プラズマ処理装置、１２…チャンバ本体、１２ｃ…チャンバ、３８…ガス供給管、４０…ガスソース群、４２…ガス供給系、５０…排気装置、５１…圧力調整弁、Ｃｎｔ…制御部、ＣＶ…コントロールバルブ、ＦＣ，ＦＣ１，ＦＣ２…流量制御器、ＰＳ…圧力計、Ｓ…処理空間、ＳＴ…ステージ、Ｗ…ウエハ。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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