(57)【要約】【課題】生産性を向上させることが可能な圧力制御方法を提供すること。【解決手段】一実施形態の圧力制御方法は、１つの真空容器内に、不完全に仕切られた複数の処理領域を有する成膜装置における圧力制御方法であって、前記複数の処理領域ごとに定められた目標圧力及び目標流量と、流量と圧力と開度との関係を示す学習情報と、に基づいて、前記複数の処理領域の各々に設けられた排気弁の開度を調整する第１の調整ステップと、前記第１の調整ステップの後、前記複数の処理領域のうちの１つの処理領域の圧力に基づいて、前記１つの処理領域に設けられた排気弁の開度を調整する第２の調整ステップと、を含む。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの真空容器内に、不完全に仕切られた複数の処理領域を有する成膜装置における圧力制御方法であって、
前記複数の処理領域ごとに定められた目標圧力及び目標流量と、流量と圧力と開度との関係を示す学習情報と、に基づいて、前記複数の処理領域の各々に設けられた排気弁の開度を調整する第１の調整ステップと、
前記第１の調整ステップの後、前記複数の処理領域のうちの１つの処理領域の圧力に基づいて、前記１つの処理領域に設けられた排気弁の開度を調整する第２の調整ステップと、
を含む、
圧力制御方法。
【請求項２】
前記目標圧力及び前記目標流量は、所定時間ごとに変化する値であり、
前記第１の調整ステップは、前記所定時間ごとに前記排気弁の開度を調整する工程である、
請求項１に記載の圧力制御方法。
【請求項３】
前記第１の調整ステップ及び前記第２の調整ステップは、第１の工程から、前記第１の工程と流量及び圧力の条件が異なる第２の工程に移行させる際に行われるステップであり、
前記目標圧力及び前記目標流量は、前記第１の工程の設定圧力及び設定流量から前記第２の工程の設定圧力及び設定流量に向かって変化する値である、
請求項２に記載の圧力制御方法。
【請求項４】
前記第１の調整ステップにおいて、前記排気弁の開度が前記第２の工程の設定開度に到達した後、前記第２の調整ステップを実行する、
請求項３に記載の圧力制御方法。
【請求項５】
前記第１の調整ステップでは、前記複数の処理領域ごとに定められた前記目標流量となるように、前記複数の処理領域に供給するガスの流量を更に調整する、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の圧力制御方法。
【請求項６】
前記複数の領域は、分離ガスが供給される分離領域によって不完全に仕切られている、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の圧力制御方法。
【請求項７】
前記複数の処理領域は、２つの処理領域である、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の圧力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
１つの真空容器内に、分離ガスが供給される分離領域によって不完全に仕切られた２つの処理領域を有する成膜装置が知られている。この成膜装置では、２つの処理領域のそれぞれに異なる反応ガスが供給される。
【０００３】
ところで、２つの処理領域が不完全に仕切られている場合、真空容器内の圧力や反応ガスの流量が急激に変化すると、一方の処理領域から他方の処理領域に反応ガスが流出し、反応ガスが混合する場合がある。
【０００４】
そこで、従来では、夫々の処理領域に排気路を個別に設けると共にこれらの処理領域の間に分離領域を設けて、基板へのガス流が一定化するように、これらの排気路から排気するガス流量比及び真空容器内の圧力を調整している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−８０９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の技術では、圧力の変更を伴う条件変更の際、ガス流量比の調整と真空容器内の圧力の調整とを交互に繰り返し行うため、調整に時間が掛かり、生産性の観点において改善の余地があった。
【０００７】
そこで、上記課題に鑑み、生産性を向上させることが可能な圧力制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る圧力制御方法は、１つの真空容器内に、不完全に仕切られた複数の処理領域を有する成膜装置における圧力制御方法であって、前記複数の処理領域ごとに定められた目標圧力及び目標流量と、流量と圧力と開度との関係を示す学習情報と、に基づいて、前記複数の処理領域の各々に設けられた排気弁の開度を調整する第１の調整ステップと、前記第１の調整ステップの後、前記複数の処理領域のうちの１つの処理領域の圧力に基づいて、前記１つの処理領域に設けられた排気弁の開度を調整する第２の調整ステップと、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
開示の圧力制御方法によれば、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る成膜装置の縦断面図
【図２】図１の成膜装置の内部の概略構成を示す斜視図
【図３】図１の成膜装置の横断平面図
【図４】図１の成膜装置における処理領域及び分離領域を示す縦断面図
【図５】図１の成膜装置の一部を示す縦断面図
【図６】図１の成膜装置の制御系を説明するための図
【図７】第１実施形態に係る圧力制御方法の一例を示すフローチャート
【図８】ガスの供給流量及び処理容器内の圧力の時間変化を示す図
【図９】第２実施形態に係る成膜装置の制御系を説明するための図
【図１０】第３実施形態に係る成膜装置の制御系を説明するための図
【図１１】第４実施形態に係る成膜装置の制御系を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。
【００１２】
本発明の実施形態に係る圧力制御方法は、１つの真空容器内に、不完全に仕切られた複数の処理領域を有する成膜装置における圧力制御方法である。本発明の実施形態に係る圧力制御方法では、圧力の変更を伴う条件変更の際、一の処理領域から他の処理領域に反応ガスが流出することを抑制し、かつ、短時間で条件の変更を行うことが可能であり、その結果、生産性を向上させることができる。
【００１３】
以下、第１実施形態から第４実施形態に係る成膜装置を例に挙げて、本発明の実施形態に係る圧力制御方法について説明する。
【００１４】
〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態に係る成膜装置の縦断面図であり、図３のＩ−Ｉ'線に沿った断面図である。図２は、図１の成膜装置の内部の概略構成を示す斜視図である。図３は、図１の成膜装置の横断平面図である。
【００１５】
成膜装置は、図１から図３に示されるように、平面形状が概ね円形である扁平な真空容器１と、真空容器１内に設けられ、真空容器１の中心に回転中心を有する回転テーブル２と、を備えている。
【００１６】
真空容器１は、天板１１が容器本体１２から着脱できるように構成されている。天板１１は、真空容器１内が減圧されることにより、容器本体１２の上面の周縁部にリング状に設けられた封止部材、例えばＯリング１３を介して容器本体１２側に押し付けられていて気密状態を維持している。天板１１は、容器本体１２から分離するときには図示しない駆動機構により上方に持ち上げられる。
【００１７】
回転テーブル２は、中心部にて円筒形状のコア部２１に固定されている。コア部２１は、鉛直方向に伸びる回転軸２２の上端に固定されている。回転軸２２は真空容器１の底面部１４を貫通し、その下端が回転軸２２を鉛直軸回りに、例えば時計回りに回転させる駆動部２３に取り付けられている。回転軸２２及び駆動部２３は、上面が開口した筒状のケース体２０内に収納されている。ケース体２０は、その上面に設けられたフランジ部分が真空容器１の底面部１４の下面に気密に取り付けられており、ケース体２０の内部雰囲気と外部雰囲気との気密状態が維持されている。
【００１８】
回転テーブル２の表面部には、図２及び図３に示されるように、回転方向（周方向）に沿って複数枚、例えば５枚の基板である半導体ウエハ（以下「ウエハＷ」という）を載置するための円形状の凹部２４が設けられている。凹部２４は、ウエハＷを位置決めして回転テーブル２の回転に伴う遠心力により飛び出さないようにするためのものである。
なお、図３には便宜上、１個の凹部２４にのみウエハＷを示している。
【００１９】
図４は、回転テーブル２を同心円に沿って切断し、かつ、横に展開して示す展開図である。図４（ａ）に示されるように、凹部２４は、その直径がウエハＷの直径よりも僅かに、例えば４ｍｍ大きく、また、その深さはウエハＷの厚みと同等の大きさに設定されている。従って、ウエハＷを凹部２４に載置すると、ウエハＷの表面と回転テーブル２の表面（ウエハＷが載置されない領域）とが揃うことになる。ウエハＷの表面と回転テーブル２の表面との間の高さの差が大きいとその段差部分で圧力変動が生じることから、ウエハＷの表面と回転テーブル２の表面との高さを揃えることが、膜厚の面内均一性を揃える観点から好ましい。ウエハＷの表面と回転テーブル２の表面との高さを揃えるとは、同じ高さであるか、又は両面の差が５ｍｍ以内であることを意味するが、加工精度等に応じてできるだけ両面の高さの差をゼロに近づけることが好ましい。凹部２４の底面には、ウエハＷの裏面を支えてウエハＷを昇降させるための例えば３本の昇降ピン（図示せず）が貫通する貫通孔（図示せず）が形成されている。
【００２０】
図２及び図３に示されるように、真空容器１には、回転テーブル２における凹部２４の通過領域と各々対向する上位置に第１の反応ガスノズル３１及び第２の反応ガスノズル３２と２本の分離ガスノズル４１，４２とが真空容器１の周方向（回転テーブル２の回転方向）に互いに間隔をおいて中心部から放射状に伸びている。この例では、第２の反応ガスノズル３２、分離ガスノズル４１、第１の反応ガスノズル３１及び分離ガスノズル４２がこの順に時計回りに配列されている。第１の反応ガスノズル３１、第２の反応ガスノズル３２及び分離ガスノズル４１，４２は、例えば真空容器１の側周壁に取り付けられており、その基端部であるガス導入ポート３１ａ，３２ａ，４１ａ，４２ａは側周壁を貫通している。
【００２１】
第１の反応ガスノズル３１は、バルブ３６ａ及び流量調整部３７ａが介設されたガス供給管３１ｂにより、第１の反応ガスであるＢＴＢＡＳ（ビスターシャルブチルアミノシラン）ガスが貯留された第１のガス供給源３８ａに接続されている。
【００２２】
第２の反応ガスノズル３２は、バルブ３６ｂ及び流量調整部３７ｂが介設されたガス供給管３２ｂにより、第２の反応ガスであるＯ３（オゾン）ガスが貯留された第２のガス供給源３８ｂに接続されている。
【００２３】
分離ガスノズル４１は、バルブ３６ｃ及び流量調整部３７ｃが介設されたガス供給管４１ｂにより、分離ガス及び不活性ガスであるＮ２（窒素）ガスが貯留されたＮ２ガス供給源３８ｃに接続されている。
【００２４】
分離ガスノズル４２は、バルブ３６ｄ及び流量調整部３７ｄが介設されたガス供給管４２ｂにより、Ｎ２ガス供給源３８ｃに接続されている。
【００２５】
第１の反応ガスノズル３１とバルブ３６ａとの間におけるガス供給管３１ｂには、バルブ３６ｅ及び流量調整部３７ｅを介してＮ２ガス供給源３８ｃが接続されており、第１の反応ガスのる３１からＮ２ガスが真空容器１内に供給可能となっている。
【００２６】
第２の反応ガスノズル３２とバルブ３６ｂとの間におけるガス供給管３２ｂには、バルブ３６ｆ及び流量調整部３７ｆを介してＮ２ガス供給源３８ｃが接続されており、第２の反応ガスノズル３２からＮ２ガスが真空容器１内に供給可能となっている。
【００２７】
これらのバルブ３６ａ〜３６ｆ及び流量調整部３７ａ〜３７ｆによりガス供給系３９が構成される。
【００２８】
第１の反応ガスノズル３１及び第２の反応ガスノズル３２には、下方側に反応ガスを吐出するための例えば口径が０．５ｍｍの吐出孔３３が真下を向いてノズルの長さ方向に例えば１０ｍｍの間隔を置いて配列されている。分離ガスノズル４１，４２には、下方側に分離ガスを吐出するための例えば口径が０．５ｍｍの吐出孔４０が真下を向いて長さ方向に例えば１０ｍｍ程度の間隔を置いて配列されている。第１の反応ガスノズル３１及び第２の反応ガスノズル３２の下方領域は、夫々ＢＴＢＡＳガスをウエハＷに吸着させるための第１の処理領域Ｓ１及びＯ３ガスをウエハＷに吸着させるための第２の処理領域Ｓ２となる。
【００２９】
分離ガスノズル４１，４２は、第１の処理領域Ｓ１と第２の処理領域Ｓ２とを分離するための分離領域Ｄを形成するためのものである。分離領域Ｄにおける真空容器１の天板１１には、図２から図４に示されるように、回転テーブル２の回転中心を中心とし、かつ、真空容器１の内周壁の近傍に沿って描かれる円を周方向に分割してなる、平面形状が扇型で下方に突出した凸状部４が設けられている。分離ガスノズル４１，４２は、凸状部４における円の周方向中央にて円の半径方向に伸びるように形成された溝部４３内に収められている。即ち、分離ガスノズル４１，４２の中心軸から凸状部４である扇型の両縁（回転テーブル２の回転方向上流側の縁及び下流側の縁）までの距離は同じ長さに設定されている。
【００３０】
従って、分離ガスノズル４１，４２における回転方向両側には、凸状部４の下面である例えば平坦な低い天井面（第１の天井面４４）が存在し、第１の天井面４４の回転方向両側には、第１の天井面４４よりも高い天井面（第２の天井面４５）が存在することになる。凸状部４の役割は、回転テーブル２との間に第１の反応ガス及び第２の反応ガスの侵入を阻止してこれら反応ガスの混合を阻止するための狭隘な空間である分離空間を形成することにある。
【００３１】
即ち、分離ガスノズル４１を例にとると、回転テーブル２の回転方向上流側からＯ３ガスが侵入することを阻止し、また回転方向下流側からＢＴＢＡＳガスが侵入することを阻止する。「ガスの侵入を阻止する」とは、分離ガスノズル４１から吐出した分離ガスであるＮ２ガスが第１の天井面４４と回転テーブル２の表面との間に拡散して、この例では第１の天井面４４に隣接する第２の天井面４５の下方空間に吹き出し、これにより隣接空間からのガスが侵入できなくなることを意味する。「ガスが侵入できなくなる」とは、隣接空間から凸状部４の下方空間に全く入り込むことができない場合のみを意味するのではなく、多少侵入はするが、両側から夫々侵入したＯ３ガス及びＢＴＢＡＳガスが凸状部４内で交じり合わない状態が確保される場合も意味し、このような作用が得られる限り、分離領域Ｄの役割である第１の処理領域Ｓ１の雰囲気と第２の処理領域Ｓ２の雰囲気との分離作用が発揮できる。従って、狭隘な空間における狭隘の程度は、狭隘な空間（凸状部４の下方空間）と狭隘な空間に隣接した領域（この例では第２の天井面４５の下方空間）との圧力差が「ガスが侵入できなくなる」作用を確保できる程度の大きさになるように設定され、その具体的な寸法は凸状部４の面積等により異なるといえる。また、ウエハＷに吸着したガスについては当然に分離領域Ｄ内を通過することができ、ガスの侵入阻止は、気相中のガスを意味している。
【００３２】
また、図４（ａ）に示されるように、凸状部４の下面、即ち、第１の天井面４４における回転テーブル２の表面までの高さｈは、例えば０．５ｍｍから１０ｍｍであってよく、約４ｍｍであると好適である。この場合、回転テーブル２の回転数は、例えば１ｒｐｍ〜５００ｒｐｍに設定されている。そのため分離領域Ｄの分離機能を確保するためには、回転テーブル２の回転数の使用範囲等に応じて、凸状部４の大きさや凸状部４の下面（第１の天井面４４）と回転テーブル２の表面との高さｈを例えば実験等に基づいて設定することになる。なお、分離ガスは、成膜処理に影響を与えないガスであればよく、Ｎ２ガスに限定されない。分離ガスは、例えばアルゴン（Ａｒ）ガス等の不活性ガスであってもよく、水素（Ｈ２）ガス等であってもよい。
【００３３】
一方、天板１１の下面には、回転テーブル２におけるコア部２１よりも外周側の部位と対向するように、かつ、コア部２１の外周に沿って突出部５が設けられている。突出部５は凸状部４における回転テーブル２の回転中心側の部位と連続して形成されており、その下面が凸状部４の下面（第１の天井面４４）と同じ高さに形成されている。図２及び図３は、第２の天井面４５よりも低くかつ分離ガスノズル４１，４２よりも高い位置にて天板１１を水平に切断して示している。なお、突出部５と凸状部４とは、必ずしも一体であることに限られるものではなく、別体であってもよい。
【００３４】
真空容器１の天板１１の下面、即ち、回転テーブル２のウエハ載置領域（凹部２４）から見た天井面は、第１の天井面４４と、第１の天井面４４よりも高い第２の天井面４５とが周方向に存在する。図１では、第２の天井面４５が設けられている領域についての縦断面を示しており、図５では、第１の天井面４４が設けられている領域についての縦断面を示している。扇型の凸状部４の周縁部（真空容器１の外縁側の部位）は、図２及び図５に示されるように、回転テーブル２の外端面に対向するようにＬ字型に屈曲して屈曲部４６を形成している。扇型の凸状部４は天板１１側に設けられていて、容器本体１２から取り外せるようになっていることから、屈曲部４６の外周面と容器本体１２との間には僅かに隙間がある。屈曲部４６も凸状部４と同様に両側から反応ガスが侵入することを防止して、両反応ガスの混合を防止する目的で設けられている。屈曲部４６の内周面と回転テーブル２の外端面との隙間、及び屈曲部４６の外周面と容器本体１２との隙間は、回転テーブル２の表面に対する第１の天井面４４の高さｈと同様の寸法に設定されている。
【００３５】
容器本体１２の内周壁は、分離領域Ｄにおいては、図５に示されるように、屈曲部４６の外周面と接近して垂直面に形成されている。これに対し、分離領域Ｄ以外の部位においては、図１に示されるように、例えば回転テーブル２の外端面と対向する部位から底面部１４に亘って縦断面形状が矩形に切り欠かれて外方側に窪んだ構造になっている。窪んだ部位における第１の処理領域Ｓ１及び第２の処理領域Ｓ２に連通する領域である第１の排気領域Ｅ１及び第２の排気領域Ｅ２の底部には、図１及び図３に示されるように、夫々第１の排気口６１及び第２の排気口６２が形成されている。
【００３６】
第１の排気口６１は、図１に示されるように、排気弁６５ａが介設された排気路６３ａを介して真空ポンプ６４ａに接続されている。排気弁６５ａは、開度が可変に構成された例えばＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）等であり、排気弁６５ａの開度に応じて排気路６３ａを通流するガスの流量を調整できるように構成されている。排気弁６５ａの上流側（真空容器１側）における排気路６３ａには、圧力計等からなる圧力検出手段６６ａが介設されている。圧力検出手段６６ａは、排気弁６５ａの上流側である真空容器１内の第１の処理領域Ｓ１の圧力を測定するためのものである。
【００３７】
また、第２の排気口６２についても、同様に排気弁６５ｂが介設された排気路６３ｂを介して真空ポンプ６４ｂに接続されている。排気弁６５ｂは、排気弁６５ａと同様にＡＰＣ等からなり、排気弁６５ｂの開度に応じて排気路６３ｂを通流するガスの流量を調整できるように構成されている。排気弁６５ｂの上流側と下流側とにおける排気路６３ｂには、圧力計等からなる圧力検出手段６６ｂが介設されている。圧力検出手段６６ｂは、真空容器１内の第２の処理領域Ｓ２の圧力を検出するためのものである。
【００３８】
上記のように、第１の排気口６１及び第２の排気口６２は、分離領域Ｄの分離作用が確実に働くように、平面で見たときに分離領域Ｄの回転方向両側に設けられている。詳しく言えば、回転テーブル２の回転中心から見て、第１の処理領域Ｓ１と第１の処理領域Ｓ１に対して例えば回転方向下流側に隣接する分離領域Ｄとの間に第１の排気口６１が形成されている。また、回転テーブル２の回転中心から見て、第２の処理領域Ｓ２と第２の処理領域Ｓ２に対して例えば回転方向下流側に隣接する分離領域Ｄとの間に第２の排気口６２が形成されている。これにより、第１の排気口６１及び第２の排気口６２は、夫々各反応ガス（ＢＴＢＡＳガス及びＯ３ガス）の排気を専用に行う。この例では、第１の排気口６１は、第１の反応ガスノズル３１と、第１の反応ガスノズル３１に対して回転方向下流側に隣接する分離領域Ｄの第１の反応ガスノズル３１側の縁の延長線との間に設けられている。また、第２の排気口６２は、第２の反応ガスノズル３２と、第２の反応ガスノズル３２に対して回転方向下流側に隣接する分離領域Ｄの第２の反応ガスノズル３２側の縁の延長線との間に設けられている。即ち、第１の排気口６１は、図３中に一点鎖線で示した回転テーブル２の中心と第１の処理領域Ｓ１とを通る直線Ｌ１と、回転テーブル２の中心と前記第１の処理領域Ｓ１の下流側に隣接する分離領域Ｄの上流側の縁を通る直線Ｌ２との間に設けられている。第２の排気口６２は、図３に二点鎖線で示した回転テーブル２の中心と第２の処理領域Ｓ２とを通る直線Ｌ３と、回転テーブル２の中心と前記第２の処理領域Ｓ２の下流側に隣接する分離領域Ｄの上流側の縁を通る直線Ｌ４との間に位置している。
【００３９】
回転テーブル２と真空容器１の底面部１４との間の空間には、図１に示されるように、加熱手段であるヒータユニット７が設けられており、回転テーブル２を介して回転テーブル２上のウエハＷをプロセスレシピで定められた温度に加熱するように構成されている。回転テーブル２の周縁付近の下方側には、回転テーブル２の上方空間から排気領域Ｅに至るまでの雰囲気と、ヒータユニット７が置かれている雰囲気と、を区画するために、ヒータユニット７を全周に亘って囲むようにカバー部材７１が設けられている。カバー部材７１は上縁が外側に屈曲されてフランジ形状に形成され、屈曲面と回転テーブル２の下面との間の隙間を小さくして、カバー部材７１内に外方からガスが侵入することを抑えている。
【００４０】
ヒータユニット７が配置されている空間よりも回転中心寄りの部位における底面部１４は、回転テーブル２の下面の中心部付近、コア部２１に接近してその間は狭い空間になっている。また、底面部１４を貫通する回転軸２２の貫通穴についてもその内周面と回転軸２２との隙間が狭くなっている。これらの狭い空間は、ケース体２０内に連通している。そして、ケース体２０にはパージガスであるＮ２ガスを狭い空間内に供給してパージするためのパージガス供給管７２が設けられている。また、真空容器１の底面部１４には、ヒータユニット７の下方側位置にて周方向の複数部位に、ヒータユニット７の配置空間をパージするためのパージガス供給管７３が設けられている。
【００４１】
このようにパージガス供給管７２、７３を設けることにより、ケース体２０内からヒータユニット７の配置空間に至るまでの空間がＮ２ガスでパージされる。パージガスは、回転テーブル２とカバー部材７１との間の隙間から排気領域Ｅを介して第１の排気口６１、第２の排気口６２に排気される。これにより、第１の処理領域Ｓ１と第２の処理領域Ｓ２との一方から回転テーブル２の下方を介して他方にＢＴＢＡＳガス又はＯ３ガスの回り込みが防止されるため、パージガスは分離ガスの役割も果たしている。
【００４２】
また、真空容器１の天板１１の中心部には分離ガス供給管５１が接続されていて、天板１１とコア部２１との間の空間５２に分離ガスであるＮ２ガスを供給するように構成されている。空間５２に供給された分離ガスは、突出部５と回転テーブル２との狭い隙間５０を介して回転テーブル２のウエハ載置領域側の表面に沿って周縁に向けて吐出されることになる。突出部５で囲まれる空間には分離ガスが満たされているので、第１の処理領域Ｓ１と第２の処理領域Ｓ２との間で回転テーブル２の中心部を介して反応ガス（ＢＴＢＡＳガス又はＯ３ガス）が混合することを防止している。
【００４３】
さらに、真空容器１の側壁には、図２及び図３に示されるように、外部の搬送アーム１０と回転テーブル２との間でウエハＷの受け渡しを行うための搬送口１５が形成されている。搬送口１５は、図示しないゲートバルブにより開閉される。また、回転テーブル２におけるウエハ載置領域である凹部２４は、回転テーブル２の下方側において受け渡し位置に対応する部位に、凹部２４を貫通してウエハＷを裏面から持ち上げるための受け渡し用の昇降ピンの昇降機構（図示せず）が設けられる。これにより、搬送口１５と対向する位置にて搬送アーム１０との間でウエハＷの受け渡しが行われる。
【００４４】
また、成膜装置は、図１に示されるように、装置全体の動作のコントロールを行うためのコンピュータ等の制御部８０を備えている。制御部８０は、プログラム、メモリ、ＣＰＵ等のデータ処理部等を備えており、プログラムには、制御部８０から成膜装置の各部に制御信号を送り、各種の処理（例えば、後述する圧力制御方法）を実行させるように命令（各ステップ）が組み込まれている。プログラムは、コンピュータ記憶媒体、例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスクＭＯ（光磁気ディスク）及びメモリーカード等の記憶媒体に格納されて制御部８０にインストールされる。
【００４５】
次に、本発明の実施形態に係る制御系について説明する。図６は、図１の成膜装置の制御系を説明するための図である。図６中、ガスラインを実線で示し、電気制御系を破線で示す。また、図６中、流量調整部３７ａ，３７ｂを「Ｇａｓ１」，「Ｇａｓ２」で示し、真空ポンプ６４ａ，６４ｂを「ＰＵＭＰ１」，「ＰＵＭＰ２」で示し、排気弁６５ａ，６５ｂを「ＡＰＣ１」，「ＡＰＣ２」で示している。また、圧力検出手段６６ａ，６６ｂを「ＣＭ１」，「ＣＭ２」で示し、バルブ調整部６８ａ，６８ｂを「ＡＰＣ Ｃｏｎ１」，「ＡＰＣ Ｃｏｎ２」で示し、制御部８０を「ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ」で示している。
【００４６】
制御部８０は、圧力検出手段６６ａ，６６ｂが検出する第１の圧力，第２の圧力を取得する。
【００４７】
制御部８０は、流量調整部３７ａ，３７ｂの動作を制御する。具体的には、制御部８０は、流量調整部３７ａ，３７ｂに目標流量を入力する。目標流量は、例えば所定時間（例えば１秒）ごとに変化する値であってよい。
【００４８】
制御部８０は、バルブ調整部６８ａ，６８ｂの動作を制御する。具体的には、制御部８０は、バルブ調整部６８ａ，６８ｂに目標流量及び目標圧力を入力する。目標流量及び目標圧力は、例えば所定時間（例えば１秒）ごとに変化する値であってよい。また、制御部８０は、圧力検出手段６６ａ，６６ｂが検出した第１の圧力，第２の圧力を、夫々バルブ調整部６８ａ，６８ｂに入力する。また、制御部８０は、バルブ調整部６８ａ，６８ｂの動作モードを設定する。具体的には、バルブ調整部６８ａ，６８ｂの動作モードを、「開度優先モード」又は「圧力優先モード」に設定する。「開度優先モード」は、目標流量及び目標圧力と、流量と圧力と開度との関係を示す学習情報と、に基づいて算出される開度となるように、排気弁（排気弁６５ａ，６５ｂ）を制御するモードである。流量と圧力と開度との関係を示す学習情報は、例えば予備実験等により排気弁ごと、処理領域ごとに作成され、予め記憶部に記憶されている。学習情報は、例えば流量と圧力と開度との関係を示すマップであってよい。「圧力優先モード」は、圧力検出手段（圧力検出手段６６ａ，６６ｂ）が検出した圧力（第１の圧力，第２の圧力）に基づいて、排気弁（排気弁６５ａ，６５ｂ）の開度を制御するモードである。
【００４９】
流量調整部３７ａは、ガス供給管３１ｂを通流するガスの流量を調整する。具体的には、流量調整部３７ａは、制御部８０から入力された目標流量となるように、ガス供給管３１ｂを通流するガスの流量を調整する。
【００５０】
流量調整部３７ｂは、ガス供給管３２ｂを通流するガスの流量を調整する。具体的には、流量調整部３７ｂは、制御部８０から入力された目標流量となるように、ガス供給管３２ｂを通流するガスの流量を調整する。
【００５１】
バルブ調整部６８ａは、排気弁６５ａの開度を調整する。具体的には、「開度優先モード」である場合、バルブ調整部６８ａは、制御部８０から入力された目標流量及び目標圧力と、流量と圧力と開度との関係を示す学習情報と、に基づいて算出される開度となるように、排気弁６５ａの開度を調整する。また、「圧力優先モード」である場合、バルブ調整部６８ａは、制御部８０から入力された第１の圧力（実測圧力）に基づいて、排気弁６５ａの開度を調整する。
【００５２】
バルブ調整部６８ｂは、排気弁６５ｂの開度を調整する。具体的には、「開度優先モード」である場合、バルブ調整部６８ｂは、制御部８０から入力された目標流量及び目標圧力と、流量と圧力と開度との関係を示す学習情報と、に基づいて算出される開度となるように、排気弁６５ｂの開度を調整する。また、「圧力優先モード」である場合、バルブ調整部６８ｂは、制御部８０から入力された第２の圧力（実測圧力）に基づいて、排気弁６５ｂの開度を調整する。
【００５３】
次に、本発明の実施形態に係る圧力制御方法について説明する。以下では、第１の工程から、第１の工程とガスの供給流量及び処理容器内の圧力（処理圧力）が異なる第２の工程に移行させる場合を例に挙げて説明する。図７は、第１実施形態に係る圧力制御方法の一例を示すフローチャートである。図８は、ガスの供給流量及び処理容器内の圧力の時間変化を示す図である。
【００５４】
まず、制御部８０は、流量調整部３７ａ，３７ｂに目標流量を入力し、バルブ調整部６８ａ，６８ｂに目標流量及び目標圧力を入力する（ステップＳＴ１）。目標流量及び目標圧力は、第１の工程における設定値（設定流量，設定圧力）から第２の工程における設定値（設定流量，設定圧力）に向かって、所定時間（例えば１秒）ごとに変化する値である。また、制御部８０は、バルブ調整部６８ａ，６８ｂの動作モードを設定する。実施形態では、バルブ調整部６８ａの動作モードを「開度優先モード」に設定し、バルブ調整部６８ｂの動作モードを「圧力優先モード」に設定する。なお、バルブ調整部６８ａの動作モードを「圧力優先モード」に設定し、バルブ調整部６８ｂの動作モードを「開度優先モード」に設定してもよい。
【００５５】
続いて、流量調整部３７ａ，３７ｂは、ステップＳＴ１において入力された目標流量となるように、ガス供給管３１ｂ，３２ｂに通流するガスの流量を調整する（ステップＳＴ２）。
【００５６】
続いて、バルブ調整部６８ａ，６８ｂは、ステップＳＴ１において入力された目標流量及び目標圧力と、流量と圧力と開度との関係を示す学習情報とに基づいて、排気弁６５ａ，６５ｂの開度を調整する（ステップＳＴ３）。
【００５７】
続いて、制御部８０は、処理領域Ｓ１，Ｓ２の圧力（実測圧力）を取得する（ステップＳＴ４）。具体的には、制御部８０は、圧力検出手段６６ａが検出した第１の圧力、及び圧力検出手段６６ｂが検出した第２の圧力を取得する。
【００５８】
続いて、制御部８０は、排気弁６５ａ，６５ｂの開度が第２の工程の設定開度と一致するか否かを判定する（ステップＳＴ５）。設定開度は、第２の工程の設定流量及び設定圧力と、流量と圧力と開度との関係を示す学習情報とに基づいて算出される開度である。
【００５９】
ステップＳＴ５において、排気弁６５ａ，６５ｂの開度が第２の工程の設定開度と一致していない場合、ステップＳＴ１へ戻る。ステップＳＴ５において、排気弁６５ａ，６５ｂの開度が第２の工程の設定開度と一致している場合、制御部８０は、ステップＳＴ４において取得した第１の圧力及び第２の圧力が第２の工程の設定圧力と一致しているか否かを判定する（ステップＳＴ６）。
【００６０】
ステップＳＴ６において、第１の圧力及び第２の圧力が第２の工程の設定圧力と一致していない場合、バルブ調整部６８ａ，６８ｂは、排気弁６５ａ，６５ｂの開度を調整する（ステップＳＴ７）。具体的には、バルブ調整部６８ａは、ステップＳＴ１において「開度優先モード」に設定されている。そのため、バルブ調整部６８ａは、排気弁６５ａの開度を、目標圧力及び目標流量と、流量と圧力と開度との関係を示す学習情報とに基づいて算出される開度に調整する。これに対し、バルブ調整部６８ｂは、ステップＳＴ１において「圧力優先モード」に設定されている。そのため、バルブ調整部６８ｂは、圧力検出手段６６ｂにより検出される第２の圧力が第２の工程の設定圧力と一致するように、排気弁６５ｂの開度を調整する。
【００６１】
ステップＳＴ６において、第１の圧力及び第２の圧力が第２の工程の設定圧力と一致している場合、制御部８０は、流量調整部３７ａ，３７ｂを「圧力優先モード」に変更し（ステップＳＴ８）、処理を終了する。
【００６２】
以上に説明したように、第１実施形態に係る圧力制御方法は、ステップＳＴ１からステップＳＴ５までを含む第１の調整ステップと、ステップＳＴ６からステップＳＴ８までを含む第２の調整ステップとを含む。第１の調整ステップは、処理領域Ｓ１，Ｓ２ごとに定められた目標圧力及び目標流量と、流量と圧力と開度との関係を示す学習情報と、に基づいて、処理領域Ｓ１，Ｓ２に設けられた排気弁６５ａ，６５ｂの開度を調整するステップである。第２の調整ステップは、第１の調整ステップの後に行われるステップであって、処理領域Ｓ１，Ｓ２のうちの１つの処理領域Ｓ２の実測圧力に基づいて、処理領域Ｓ２に設けられた排気弁６５ｂの開度を調整するステップである。
【００６３】
このように、第１実施形態に係る圧力制御方法では、まず、第１の調整ステップにおいて、実測圧力を用いることなく排気弁６５ａ，６５ｂの開度の調整を行い、続いて、第２の調整ステップにおいて、実測圧力を用いて排気弁６５ａ，６５ｂの開度の調整を行う。これにより、圧力の変更を伴う条件変更の際、第１の処理領域Ｓ１と第２の処理領域Ｓ２との圧力バランスが大きく崩れることがない。このため、条件変更の際、事前にＮ２ガス等の不活性ガスを用いて圧力の調整を行うステップが不要となり、プロセスで使用する反応ガスを用いて圧力の調整を行うことができる。その結果、条件変更に要する時間を短縮し、生産性を向上させることができる。
【００６４】
また、第１の調整ステップでは、前述したように、圧力の調整と同時に、処理領域Ｓ１，Ｓ２ごとに定められた設定流量となるように、処理領域Ｓ１，Ｓ２に供給するガスの流量も調整してもよい。圧力の調整と流量の調整とを同時に行うことにより、図８の下段に示されるように、第１の工程から第２の工程に条件を変更する調整ステップに要する時間を短縮し、生産性を向上させることができる。なお、図８の上段は、第１の工程から第２の工程に条件を変更する際、流量の調整を行い、流量が第２の工程の設定流量に到達した後、圧力の調整を行う場合を示している。
【００６５】
〔第２実施形態〕
図９は、第２実施形態に係る成膜装置の制御系を説明するための図である。図９中、ガスラインを実線で示し、電気制御系を破線で示す。
【００６６】
図９に示されるように、第２実施形態に係る成膜装置は、第１の処理領域Ｓ１及び第２の処理領域Ｓ２を１台の真空ポンプ６４で排気する点で、第１実施形態と異なる。なお、その他の構成については、第１実施形態と同様の構成とすることができる。よって、第２実施形態においても、第１実施形態と同様の圧力制御方法を実現することができる。
【００６７】
第２実施形態に係る圧力制御方法によれば、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００６８】
〔第３実施形態〕
図１０は、第３実施形態に係る成膜装置の制御系を説明するための図である。図１０中、ガスラインを実線で示し、電気制御系を破線で示す。
【００６９】
図１０に示されるように、第３実施形態に係る成膜装置は、１つのバルブ調整部６８によって２つの排気弁６５ａ，６５ｂの開度を調整する点で、第１実施形態と異なる。なお、その他の構成については、第１実施形態と同様の構成とすることができる。第３実施形態に係る圧力制御方法では、１つのバルブ調整部６８が、２つの排気弁６５ａ，６５ｂの開度を調整する。
【００７０】
第３実施形態に係る圧力制御方法によれば、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００７１】
〔第４実施形態〕
図１１は、第４実施形態に係る成膜装置の制御系を説明するための図である。図１１中、ガスラインを実線で示し、電気制御系を破線で示す。
【００７２】
図１１に示されるように、第４実施形態に係る成膜装置は、分離ガスが供給される分離領域Ｄによって不完全に仕切られた処理領域が３つである点で、第１実施形態と異なる。なお、その他の構成については、第１実施形態と同様の構成とすることができる。
【００７３】
制御部８０は、圧力検出手段６６ａ，６６ｂ，６６ｃが検出する第１の圧力，第２の圧力，第３の圧力を取得する。
【００７４】
制御部８０は、流量調整部３７ａ，３７ｂ，３７ｃの動作を制御する。具体的には、制御部８０は、流量調整部３７ａ，３７ｂ，３７ｃに目標流量を入力する。目標流量は、例えば所定時間（例えば１秒）ごとに変化する値であってよい。
【００７５】
制御部８０は、バルブ調整部６８ａ，６８ｂ，６８ｃの動作を制御する。具体的には、制御部８０は、バルブ調整部６８ａ，６８ｂ，６８ｃに目標流量及び目標圧力を入力する。目標流量及び目標圧力は、例えば所定時間（例えば１秒）ごとに変化する値であってよい。また、制御部８０は、圧力検出手段６６ａ，６６ｂ，６６ｃが検出する第１の圧力，第２の圧力，第３の圧力を、夫々バルブ調整部６８ａ，６８ｂ，６８ｃに入力する。また、制御部８０は、バルブ調整部６８ａ，６８ｂ，６８ｃの動作モードを設定する。具体的には、バルブ調整部６８ａ，６８ｂ，６８ｃの動作モードを、「開度優先モード」又は「圧力優先モード」に設定する。「開度優先モード」は、目標流量及び目標圧力と、流量と圧力と開度との関係を示す学習情報と、に基づいて算出される開度となるように、排気弁（排気弁６５ａ，６５ｂ，６５ｃ）を制御するモードである。流量と圧力と開度との関係を示す学習情報は、例えば予備実験等により排気弁ごと、処理領域ごとに作成され、予め記憶部に記憶されている。学習情報は、例えば流量と圧力と開度との関係を示すマップであってよい。「圧力優先モード」は、圧力検出手段（圧力検出手段６６ａ，６６ｂ，６６ｃ）が検出した圧力（第１の圧力，第２の圧力，第３の圧力）に基づいて、排気弁（排気弁６５ａ，６５ｂ，６５ｃ）の開度を制御するモードである。
【００７６】
流量調整部３７ａは、ガス供給管３１ｂを通流するガスの流量を調整する。具体的には、流量調整部３７ａは、制御部８０から入力された目標流量となるように、ガス供給管３１ｂを通流するガスの流量を調整する。
【００７７】
流量調整部３７ｂは、ガス供給管３２ｂを通流するガスの流量を調整する。具体的には、流量調整部３７ｂは、制御部８０から入力された目標流量となるように、ガス供給管３２ｂを通流するガスの流量を調整する。
【００７８】
流量調整部３７ｃは、ガス供給管３３ｂを通流するガスの流量を調整する。具体的には、流量調整部３７ｃは、制御部８０から入力された目標流量となるように、ガス供給管３３ｂを通流するガスの流量を調整する。
【００７９】
バルブ調整部６８ａは、排気弁６５ａの開度を調整する。具体的には、「開度優先モード」である場合、バルブ調整部６８ａは、制御部８０から入力された目標流量及び目標圧力と、流量と圧力と開度との関係を示す学習情報と、に基づいて算出される開度となるように、排気弁６５ａの開度を調整する。また、「圧力優先モード」である場合、バルブ調整部６８ａは、制御部８０から入力された第１の圧力に基づいて、排気弁６５ａの開度を調整する。
【００８０】
バルブ調整部６８ｂは、排気弁６５ｂの開度を調整する。具体的には、「開度優先モード」である場合、バルブ調整部６８ｂは、制御部８０から入力された目標流量及び目標圧力と、流量と圧力と開度との関係を示す学習情報と、に基づいて算出される開度となるように、排気弁６５ｂの開度を調整する。また、「圧力優先モード」である場合、バルブ調整部６８ｂは、制御部８０から入力された第２の圧力に基づいて、排気弁６５ｂの開度を調整する。
【００８１】
バルブ調整部６８ｃは、排気弁６５ｃの開度を調整する。具体的には、「開度優先モード」である場合、バルブ調整部６８ｃは、制御部８０から入力された目標流量及び目標圧力と、流量と圧力と開度との関係を示す学習情報と、に基づいて算出される開度となるように、排気弁６５ｃの開度を調整する。また、「圧力優先モード」である場合、バルブ調整部６８ｃは、制御部８０から入力された第３の圧力に基づいて、排気弁６５ｃの開度を調整する。
【００８２】
第４実施形態に係る圧力制御方法では、第１実施形態におけるステップＳＴ１において、バルブ調整部６８ａ，６８ｂ，６８ｃのいずれか１つの動作モードを「圧力優先モード」に設定する。また、残りの２つの動作モードを「開度優先モード」に設定する。なお、他のステップについては、第１実施形態と同様とすることができる。
【００８３】
第４実施形態に係る圧力制御方法によれば、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００８４】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
【００８５】
上記の各実施形態では、分離ガスが供給される分離領域によって不完全に仕切られた処理領域が２つ又は３つの場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、処理領域の数は例えば４つ以上であってもよい。
【００８６】
上記の各実施形態では、複数の処理領域が、分離ガスが供給される分離領域によって仕切られている場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、他の方法によって不完全に仕切られていてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１      真空容器
３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ  ガス供給管
３７ａ，３７ｂ，３７ｃ  流量調整部
６４ａ，６４ｂ，６４ｃ  真空ポンプ
６３ａ，６３ｂ，６３ｃ  排気路
６５ａ，６５ｂ，６５ｃ  排気弁
６６ａ，６６ｂ，６６ｃ  圧力検出手段
６８ａ，６８ｂ，６８ｃ  バルブ調整部
Ｄ      分離領域
Ｓ１    第１の処理領域
Ｓ２    第２の処理領域
【図１】
2018137294.tif 000003
【図２】
2018137294.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018137294.tif 000006
【図５】
2018137294.tif 000007
【図６】
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【図７】
2018137294.tif 000009
【図８】
2018137294.tif 000010
【図９】
2018137294.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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