(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室内の圧力を検出する圧力検出手段の圧力データに基づいて，前記処理室内の圧力を調整する圧力調整手段を制御する圧力制御手段の圧力制御方法であって：
前記圧力検出手段の圧力検出範囲に応じて，前記圧力データを複数に分解して前記圧力データのデータ密度を仮想的に変化させる２以上の分解能のいずれを適用するかを定める各分解能適用範囲を設定する工程と；
前記各分解能適用範囲に基づいて，適用する前記分解能を前記２以上の分解能から選択するための前記圧力データのしきい値である分解能選択値を設定する工程と；
前記圧力データのデータ密度のうち，最も細かいデータ密度に対応する値を単位とする制御用圧力値を設定する工程と；
前記圧力検出手段の圧力データと前記分解能選択値とを比較し，前記各分解能から１の分解能を選択する工程と；
前記選択された分解能を適用して，前記圧力検出手段の圧力データのデータ密度を仮想的に変化させる工程と；
前記データ密度を変化させた圧力データと，設定圧力値を前記制御用圧力値に換算した設定圧力データとに基づいて，前記圧力調整手段を制御する工程と；
を含み，
前記設定圧力値として，前記分解能選択値を上回る値と前記分解能選択値を下回る値とが設定され，それぞれが前記制御用圧力値に換算されることを特徴とする，圧力制御方法。
【請求項２】
前記分解能は，前記設定圧力値を含む所定の圧力範囲内で，前記圧力データのデータ密度が増加するように設定されることを特徴とする，請求項１に記載の圧力制御方法。
【請求項３】
前記分解能は，大気圧から前記設定圧力値に近づくにつれて，前記圧力データのデータ密度が増加するように設定されることを特徴とする，請求項１または２のいずれかに記載の圧力制御方法。
【請求項４】
前記圧力調整手段は，前記データ密度が変化した圧力データのデータ値が前記設定圧力データのデータ値に追従するように制御されることを特徴とする，請求項１，２または３のいずれかに記載の圧力制御方法。
【請求項５】
処理室内の圧力を検出する圧力検出手段の圧力データに基づいて，前記処理室内の圧力を調整する圧力調整手段を制御する圧力制御手段の圧力制御方法であって：
圧力検出範囲が異なる複数の前記圧力検出手段ごとに，前記圧力データを得る圧力データ取得範囲を設定する工程と；
前記各圧力データ取得範囲に基づいて，前記各圧力検出手段の前記圧力データから圧力制御に用いる圧力データを選択する圧力データ選択値を設定する工程と；
前記各圧力データ取得範囲ごとに，前記圧力データを複数に分解して前記圧力データのデータ密度を仮想的に変化させる２以上の分解能のいずれを適用するかを定める各分解能適用範囲を設定する工程と；
前記各分解能適用範囲に基づいて，前記選択された圧力データに適用する前記分解能を，前記選択された圧力データに対応する前記２以上の分解能から選択するための前記圧力データのしきい値である分解能選択値を設定する工程と；
前記圧力データのデータ密度のうち，最も細かいデータ密度に対応する値を単位とする制御用圧力値を設定する工程と；
前記各圧力検出手段の圧力データと前記圧力データ選択値とを比較し，前記圧力制御に用いる圧力データを選択する工程と；
前記選択された圧力データと前記分解能選択値とを比較し，前記各分解能から１の分解能を選択する工程と；
前記選択された分解能を適用して，前記選択された圧力データのデータ密度を仮想的に変化させる工程と；
前記データ密度を変化させた圧力データと，設定圧力値を前記制御用圧力値に換算した設定圧力データとに基づいて，前記圧力調整手段を制御する工程と；
を含み，
前記設定圧力値として，前記分解能選択値を上回る値と前記分解能選択値を下回る値とが設定され，それぞれが前記制御用圧力値に換算されることを特徴とする，圧力制御方法。
【請求項６】
前記圧力データ取得範囲は，前記各圧力検出手段の前記圧力検出範囲が重複する範囲内で，前記各圧力検出手段の圧力データから圧力の検出精度が高い前記圧力検出手段の圧力データが選択されるように設定されることを特徴とする，請求項５に記載の圧力制御方法。
【請求項７】
前記分解能は，前記設定圧力値を含む所定の圧力範囲内で，前記圧力データのデータ密度が増加するように設定されることを特徴とする，請求項５または６のいずれかに記載の圧力制御方法。
【請求項８】
前記分解能は，大気圧から前記設定圧力値に近づくにつれて，前記圧力データのデータ密度が増加するように設定されることを特徴とする，請求項５，６または７のいずれかに記載の圧力制御方法。
【請求項９】
前記圧力調整手段は，前記データ密度が変化した圧力データのデータ値が前記設定圧力データのデータ値に追従するように制御されることを特徴とする，請求項５，６，７または８のいずれかに記載の圧力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，圧力制御方法に係り，特に半導体製造装置に設けられる圧力制御手段の圧力制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，半導体装置の製造工程では，各種プラズマ処理を行うプラズマ処理装置，例えばプラズマエッチング装置が使用されている。該装置は，所定の減圧雰囲気に維持された処理室内でプラズマを生成し，処理室内に配された被処理体に処理を施す如く構成されている。また，処理室内の圧力は，圧力センサの圧力データに基づいて圧力（排気量）調整バルブを制御することにより調整される。
【０００３】
最近，半導体装置の超高集積化および超多層化傾向に伴い，材質が異なる複数の膜に連続処理によりエッチングを行うことがある。当該処理では，処理中に，膜質に応じて処理室内の圧力を増減させる場合がある。さらに，膜質によっては，数Ｐａ程度の低圧力での処理が求められる。また，圧力センサは，検出可能な圧力検出範囲が設定され，一般的に低圧力を高精度に検出可能なものほど圧力検出範囲が狭まる。このため，各膜の処理圧力の検出や処理室内の圧力変化全体を監視するために，複数の圧力センサを適宜切り替えて圧力制御用の圧力データを得る場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来の技術では，処理装置が，予め設定された切り替え情報に基づいて各圧力センサの切り替えを行っている。すなわち，圧力制御器は，各圧力センサの切り替えを圧力センサの圧力データに基づいて自動的に行っていない。このため，処理室内の圧力が大きく変化した場合には，圧力センサの選択が迅速に行われず，圧力変化に追従した圧力データを得ることが困難であった。その結果，処理室内の圧力制御が遅延し，処理が不均一になり易いという問題点がある。
【０００５】
また，最近，半導体装置の超微細化傾向により，エッチング処理においても被処理体に超微細化処理を施すことが求められている。被処理体に超微細加工を施す場合には，処理室内の圧力を厳密に調整し，所定圧力に維持する必要がある。このため，圧力センサの圧力データをより詳細に分析し，圧力制御を的確に行うことが求められる。しかしながら，処理に影響を及ぼさない圧力範囲においても検出圧力の詳細な分析を行うと，演算処理時間が増加する。その結果，圧力調整バルブの応答性の低下を招くという問題点がある。
【０００６】
本発明は，従来の技術が有する上記問題点に鑑みて成されたものであり，本発明の目的は，上記問題点およびその他の問題点を解決することが可能な，新規かつ改良された圧力制御方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
また，本発明の第１の観点によれば，請求項１に記載の発明のように，処理室内の圧力を検出する圧力検出手段の圧力データに基づいて，処理室内の圧力を調整する圧力調整手段を制御する圧力制御手段の圧力制御方法であって，圧力検出手段の圧力検出範囲に応じて，圧力データを複数に分解して圧力データのデータ密度を仮想的に変化させる２以上の分解能のいずれを適用するかを定める各分解能適用範囲を設定する工程と，各分解能適用範囲に基づいて，適用する分解能を２以上の分解能から選択するための圧力データのしきい値である分解能選択値を設定する工程と，圧力データのデータ密度のうち，最も細かいデータ密度に対応する値を単位とする制御用圧力値を設定する工程と，圧力検出手段の圧力データと分解能選択値とを比較し，各分解能から１の分解能を選択する工程と，選択された分解能を適用して，圧力検出手段の圧力データのデータ密度を仮想的に変化させる工程と，データ密度を変化させた圧力データと，設定圧力値を制御用圧力値に換算した設定圧力データとに基づいて，圧力調整手段を制御する工程と，を含み，設定圧力値として，分解能選択値を上回る値と分解能選択値を下回る値とが設定され，それぞれが制御用圧力値に換算されることを特徴とする圧力制御方法が提供される。
【００１２】
かかる構成によれば，圧力検出手段から得られた圧力データを所定の分解能で分解し，所定のデータ密度に変化させることができる。さらに，圧力検出手段の圧力検出範囲を所定範囲ごとに区分して，各区分ごとに異なる分解能を設定できる。このため，例えば処理を行う設定圧力を含む所定範囲では，分解能を高めることにより正確な圧力情報を得ることができ，的確な圧力制御を行うことができる。
【００１３】
さらに，分解能を，例えば請求項２に記載の発明のように，設定圧力値を含む所定の圧力範囲内で，圧力データのデータ密度が増加するように設定することが好ましい。かかる構成によれば，処理を行う設定圧力を含む所定範囲で正確な圧力情報を得ることができ，厳密な圧力制御を行うことができる。
【００１４】
さらに，分解能を，例えば請求項３に記載の発明のように，大気圧から設定圧力値に近づくにつれて，圧力データのデータ密度が増加するように設定することが好ましい。かかる構成によれば，処理室内の圧力が大気圧から設定圧力値に近づくにつれて，圧力の検出精度を仮想的に高めることができる。その結果，処理時の厳密な圧力制御と，処理時以外の圧力データの演算の簡素化の両立を図ることができる。
【００１５】
さらに，圧力調整手段を，例えば請求項４に記載の発明のように，データ密度が変化した圧力データのデータ値が設定圧力データのデータ値に追従するように制御することが好ましい。かかる構成によれば，上記請求項３に記載の発明と同様に，処理室内を設定圧力に維持できる。
【００１６】
また，本発明の第２の観点によれば，請求項５に記載の発明のように，処理室内の圧力を検出する圧力検出手段の圧力データに基づいて，処理室内の圧力を調整する圧力調整手段を制御する圧力制御手段の圧力制御方法であって，圧力検出範囲が異なる複数の圧力検出手段ごとに，圧力データを得る圧力データ取得範囲を設定する工程と，各圧力データ取得範囲に基づいて，各圧力検出手段の圧力データから圧力制御に用いる圧力データを選択する圧力データ選択値を設定する工程と，各圧力データ取得範囲ごとに，圧力データを複数に分解して圧力データのデータ密度を仮想的に変化させる２以上の分解能のいずれを適用するかを定める各分解能適用範囲を設定する工程と，各分解能適用範囲に基づいて，選択された圧力データに適用する分解能を，選択された圧力データに対応する２以上の分解能から選択するための圧力データのしきい値である分解能選択値を設定する工程と，圧力データのデータ密度のうち，最も細かいデータ密度に対応する値を単位とする制御用圧力値を設定する工程と，各圧力検出手段の圧力データと圧力データ選択値とを比較し，圧力制御に用いる圧力データを選択する工程と，選択された圧力データと分解能選択値とを比較し，各分解能から１の分解能を選択する工程と，選択された分解能を適用して，選択された圧力データのデータ密度を仮想的に変化させる工程と，データ密度を変化させた圧力データと，設定圧力値を制御用圧力値に換算した設定圧力データとに基づいて，圧力調整手段を制御する工程と，を含み，設定圧力値として，分解能選択値を上回る値と分解能選択値を下回る値とが設定され，それぞれが制御用圧力値に換算されることを特徴とする圧力制御方法が提供される。
【００１７】
かかる構成によれば，圧力データに基づいて，複数の圧力検出手段の圧力データから最適なデータを選択し，得ることができる。その結果，圧力検出手段の数に関わらず，１の圧力検出手段の圧力データを用いた場合の制御性を確保できる。また，かかる構成によれば，各圧力検出手段の圧力検出範囲ごとに，かつ該範囲の所定区分ごとに，所定の分解能を設定できる。その結果，要求される精度に応じた圧力データにより，圧力制御を行うことができる。
【００１８】
さらに，圧力データ取得範囲を，例えば請求項６に記載の発明のように，各圧力検出手段の圧力検出範囲が重複する範囲内で，各圧力検出手段の圧力データから圧力の検出精度が高い圧力検出手段の圧力データが選択されるように設定することが好ましい。
【００１９】
さらに，分解能を，例えば請求項７に記載の発明のように，上記請求項２に記載の発明と同様に，設定圧力値を含む所定の圧力範囲内で，圧力データのデータ密度が増加するように設定することが好ましい。
【００２０】
さらに，分解能を，例えば請求項８に記載の発明のように，上記請求項３に記載の発明と同様に，大気圧から設定圧力値に近づくにつれて，圧力データのデータ密度が増加するように設定することが好ましい。
【００２１】
さらに，圧力調整手段を，例えば請求項９に記載の発明のように，上記請求項４に記載の発明と同様に，データ密度が変化した圧力データのデータ値が設定圧力データのデータ値に追従するように制御することが好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に，添付図面を参照しながら本発明にかかる圧力制御方法を，プラズマエッチング装置の圧力制御方法に適用した好適な実施の一形態について，詳細に説明する。
【００２３】
（１）エッチング装置の構成
まず，図１を参照しながら，本発明を適用可能なエッチング装置１００の構成について説明する。処理室１０２は，導電性の気密な処理容器１０４内に形成されている。処理容器１０４は，保安接地されている。また，処理室１０２内には，上部電極１０６と下部電極１０８が対向配置されている。下部電極１０８は，被処理体，例えば半導体ウェハ（以下，「ウェハ」と称する。）Ｗの載置台を兼ねている。また，下部電極１０８の周囲には，拡散板１１０が設けられている。また，下部電極１０８には，高周波電源１１２が整合器１１４を介して接続され，例えば１３．５６ＭＨｚのバイアス用高周波電力が印加される。
【００２４】
また，上部電極１０６には，高周波電源１１６が整合器１１８を介して接続され，例えば６０ＭＨｚのプラズマ生成用高周波電力が印加される。また，上部電極１０６には，多数のガス吐出孔１０６ａが形成されている。かかる構成により，ガス供給源１２０から供給される処理ガス，例えばフルオロカーボン系ガスが流量調整バルブ１２２，開閉バルブ１２４，ガス吐出孔１０６ａを介して導入される。また，処理室１０２内のガスは，真空ポンプ１２６により，拡散板１１０，排気経路１２８，圧力調整バルブ（圧力調整手段）１３０を介して排気される。
【００２５】
また，処理室１０２内には，各々圧力の検出範囲が異なる複数の圧力検出手段，例えば第１および第２圧力センサ１３２，１３４が各々開閉バルブ１３６，１３８，圧力検出孔１４０，１４２を介して接続されている。第１および第２圧力センサ１３２，１３４は，例えばキャパシタンスマノメータから成る。また，第１圧力センサ１３２は，所定圧力範囲，例えば０Ｐａ〜２５Ｐａの圧力を検出し，検出圧力に応じて０Ｖ〜１０Ｖの電圧を圧力データとして出力する。また，第２圧力センサ１３４は，第１圧力センサ１３２よりも広い圧力範囲，例えば０Ｐａ〜１０００Ｐａの圧力を検出し，検出圧力に応じて０Ｖ〜１０Ｖの電圧を圧力データとして出力する。
【００２６】
また，第１および第２圧力センサ１３２，１３４には，圧力制御器１４４が接続されている。圧力制御器１４４には，上述した圧力調整バルブ１３０が接続されている。また，圧力制御器１４４は，第１および第２圧力センサ１３２，１３４の圧力データと設定圧力に基づく設定圧力データとに基づいて，圧力調整バルブ１３０を制御し，処理室１０２内を所定圧力に設定する。なお，圧力制御器１４４の圧力制御については，以下で詳述する。また，圧力制御器１４４は，第１および第２圧力センサ１３２，１３４から出力されたアナログデータである電圧をデジタルデータに変換する不図示のＡ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換器など，圧力制御に用いられる各種機器を備えている。
【００２７】
（２）圧力制御方法
次に，本発明の中核をなす処理室１０２内の圧力制御方法について，設定工程（ａ）と制御工程（ｂ）とに分けて説明する。
【００２８】
（ａ）設定工程
設定工程（ａ）では，圧力データ取得範囲，圧力データ選択値，分解能，分解能適用範囲，分解能選択値，制御用圧力値を圧力制御器１４４に設定する。
【００２９】
（ａ−１）圧力データ取得範囲および圧力データ選択値の設定
圧力データ取得範囲は，第１圧力センサ１３２あるいは第２圧力センサ１３４の圧力データのいずれを圧力制御に用いるかを定める範囲である。また，圧力データ選択値は，圧力データ取得範囲に基づいて，第１圧力センサ１３２あるいは第２圧力センサ１３４の圧力データの選択を行う値（しきい値）である。
【００３０】
上述したように，第１圧力センサ１３２は，０Ｐａ〜２５Ｐａの圧力を検出可能である。また，第２圧力センサ１３４は，０Ｐａ〜１０００Ｐａの圧力を検出可能である。また，第１圧力センサ１３２は，第２圧力センサ１３４よりも圧力の検出精度が高い。このため，第１圧力センサ１３２で検出可能な圧力範囲内では，第１圧力センサ１３２の圧力データを採用することが好ましい。従って，第１圧力センサ１３２の圧力データ取得範囲は，０Ｐａ〜２５Ｐａに設定する。また，第２圧力センサ１３４の圧力データ取得範囲は，２５Ｐａ〜１０００Ｐａに設定する。
【００３１】
また，圧力データ選択値は，第１および第２圧力センサ１３２，１３４の各圧力データ取得範囲内から所定の圧力データを得られるように，２５Ｐａに対応する電圧値に設定する。すなわち，圧力データ選択値は，上記圧力に対応して，第１圧力センサ１３２では１０Ｖに設定され，第２圧力センサ１３４では０．２５Ｖに設定される。従って，圧力制御器１４４は，圧力減少時には，第２圧力センサ１３４から０．２５Ｖの電圧値に基づく圧力データが入力されると，第１圧力センサ１３２の圧力データに基づく制御に切り替える。また，圧力制御器１４４は，圧力上昇時には，第１圧力センサ１３２から１０Ｖの電圧値に基づく圧力データが入力されると，第２圧力センサ１３２の圧力データに基づく制御に切り替える。かかる構成により，処理室１０２内の圧力に応じて，第１および第２圧力センサ１３２，１３４の各圧力データから最適な圧力データを選択できる。その結果，１つの圧力センサから得られた圧力データに基づいて圧力制御を行う場合とほぼ同様の制御性を確保できる。
【００３２】
（ａ−２）分解能，分解能適用範囲，分解能選択値の設定
分解能は，第１圧力センサ１３２あるいは第２圧力センサ１３４の圧力データを分解してデータ密度を変化させ，第１圧力センサ１３２あるいは第２圧力センサ１３４の圧力検出精度を仮想的に変えるものである。また，分解能適用範囲は，第１および第２圧力センサ１３２，１３４の各圧力データ取得範囲内で各分解能のいずれを適用するかを定める範囲である。分解能選択値は，分解能適用範囲に基づいて，適用する分解能の選択を行う値（しきい値）である。
【００３３】
本実施の形態では，後述する連続処理により，酸化膜（ＳｉＯ２膜）上に形成されたポリシリコン膜と，ポリシリコン膜上に形成されたタングステンシリサイド膜をエッチングし，ゲート電極を形成する。タングステンシリサイド膜は，低圧力，例えば０．４Ｐａで処理を施すことが好ましい。また，ポリシリコン膜は，タングステンシリサイド膜の処理よりも高い圧力，例えば１５Ｐａで処理を施すことが好ましい。このため，上記各処理圧力では，圧力制御を正確に行う必要がある。さらに，タングステンシリサイド膜の処理は，低圧力で行われ，さらに厳密な圧力管理が必要になる。
【００３４】
まず，第１圧力センサ１３２の圧力データを分解する分解能は，例えば２段階の異なる分解能に設定する。すなわち，タングステンシリサイド膜の処理圧力を含む０Ｐａ〜１０Ｐａの範囲内では，最も細い精度，例えば０．０１Ｐａ単位の精度で圧力データを得られるように設定する。また，ポリシリコン膜の処理圧力を含む１０Ｐａ〜２５Ｐａの範囲内では，例えば０．０２５Ｐａ単位の精度で圧力データを得られるように設定する。従って，第１圧力センサ１３２の分解能適用範囲は，０Ｐａ〜１０Ｐａと１０Ｐａ〜２５Ｐａとなる。
【００３５】
また，０Ｐａ〜１０Ｐａの範囲内では，第１圧力センサ１３２から４Ｖ以下の電圧が出力される。そこで，第１圧力センサ１３２から出力される１０Ｐａに対応する電圧４Ｖを例えば１０００分割する。かかる分解能設定により，４ｍＶ単位の電圧から成る圧力データを得れば，０．０１Ｐａ単位の圧力制御が可能になる。また，１０Ｐａ〜２５Ｐａの範囲内では，第１圧力センサ１３２から４Ｖ〜１０Ｖの電圧が出力される。そこで，第１圧力センサ１３２から出力される２５Ｐａに対応する電圧１０Ｖを例えば１０００分割する。かかる分解能の設定により，１０ｍＶ単位の電圧から成る圧力データを得れば，０．０２５Ｐａ単位の圧力制御が可能になる。
【００３６】
また，第１圧力センサ１３２の圧力データに対する分解能選択値は，上記各分解能適用範囲に基づいて上記各分解能が適用されるように，２５Ｐａに対応する電圧値４Ｖに設定する。かかる設定により，圧力制御器１１４は，第１圧力センサ１３２の出力電圧４Ｖを境にして上記各分解能を選択する。
【００３７】
一方，第２圧力センサ１３４の圧力データを分解する分解能は，第１圧力センサ１３２と同様に，例えば２段階の異なる分解能に設定する。すなわち，２５Ｐａ〜１００Ｐａの範囲内では，例えば０．１Ｐａ単位の精度で圧力データを得られるように設定する。また，１００Ｐａ〜１０００Ｐａの範囲内では，例えば１Ｐａ単位の精度で圧力データを得られるように設定する。従って，第２圧力センサ１３４の分解能適用範囲は，２５Ｐａ〜１００Ｐａと１００Ｐａ〜１０００Ｐａとなる。
【００３８】
また，２５Ｐａ〜１００Ｐａの範囲内では，第２圧力センサ１３４から１Ｖ以下の電圧が出力される。そこで，第２圧力センサ１３４から出力される１００Ｐａに対応する電圧１Ｖを例えば１０００分割する。かかる分解能設定により，１ｍＶ単位の電圧から成る圧力データを得れば，０．１Ｐａ単位の圧力制御が可能になる。また，１００Ｐａ〜１０００Ｐａの範囲内では，第２圧力センサ１３４から１Ｖ〜１０Ｖの電圧が出力される。そこで，第２圧力センサ１３４から出力される１０００Ｐａに対応する電圧１０Ｖを例えば１０００分割する。かかる分解能の設定により，１０ｍＶ単位の電圧から成る圧力データを得れば，１Ｐａ単位の圧力制御が可能になる。
【００３９】
また，第２圧力センサ１３４の圧力データに対する分解能選択値は，上記各分解能適用範囲に基づいて上記各分解能が適用されるように，１００Ｐａに対応する電圧値１Ｖに設定する。かかる設定により，圧力制御器１１４は，第２圧力センサ１３４の出力電圧１Ｖを境にして上記各分解能を選択する。かかる構成によれば，処理を行う圧力に近づくにつれて，圧力データの精度を高めることができる。その結果，処理時には厳密な圧力管理が可能になり，処理時以外では迅速な圧力制御を行うことができる。
【００４０】
（ａ−３）制御用圧力値の設定
制御用圧力値は，圧力制御器１４４に設定されたＰａ単位の圧力値に基づいて算出される圧力制御を行うための値である。圧力制御器１４４は，上述したように，最大で０．０１Ｐａ単位の圧力データを得ることができる。また，圧力の検出範囲は，最大で０Ｐａ〜１０００Ｐａである。そこで，１０００Ｐａを１０００００分割し，制御用圧力値が０．０１Ｐａに対応するように設定する。従って，圧力制御器１４４は，例えば０．３Ｐａの設定圧力値が入力されると３０を制御用圧力値として算出，該値３０に基づいて圧力制御を行う。かかる構成によれば，第１および第２圧力センサ１３２，１３４の全圧力検出範囲内で０．０１Ｐａ単位の圧力設定を容易に行うことができる。
【００４１】
（ｂ）制御工程
次に，図１および図２を参照しながら，エッチング処理時の圧力制御工程につい説明する。まず，処理を行う前に，予め第１および第２圧力センサ１３２，１３４のオフセット調整（０調整）を行う。また，圧力制御器１４４に，ポリシリコン膜を処理する０．４Ｐａの圧力値と，タングステンシリサイド膜を処理する１５Ｐａの圧力値を設定する。圧力制御器１４４は，各設定圧力値を上述した制御用圧力値に換算し，制御に用いる。その他，各種設定を終えた後，上述したウェハＷを下部電極１０８上に載置する。次いで，処理室１０２内にガス供給源から供給される処理ガスを導入する。同時に，真空ポンプＰ１２６により，処理室１０２内のガスを排気する。かかる排気により，図２に示すように，処理室１０２内の圧力が低下する。
【００４２】
処理室１０２内の圧力が１００Ｐａ〜１０００Ｐａである場合には，第１圧力センサ１３２から１０Ｖの電圧が，また第２圧力センサ１３４から圧力に応じて１Ｖ〜１０Ｖの電圧が圧力制御器１４４に入力される。圧力制御器１４４は，第２圧力センサ１３４から入力された電圧値が，２５Ｐａに対応する圧力データ選択値０．２５Ｖよりも大きいと判断し，第２圧力センサ１３４の圧力データを採用する。さらに，圧力制御器１４４は，第２圧力センサ１３４から入力された電圧値が１００Ｐａに対応する分解能選択値１Ｖよりも大きいと判断し，第２圧力センサ１３４の圧力データを１Ｐａ単位の圧力値が得られる分解能で分解する。従って，圧力制御器１４４は，１Ｐａ単位の圧力データに基づいて圧力調整バルブ１３０を制御する。
【００４３】
また，処理室１０２内の圧力が２５Ｐａ〜１００Ｐａまで低下した場合には，第２圧力センサ１３４から０．２５Ｖ〜１Ｖの電圧が圧力制御器１４４に入力される。圧力制御器１４４は，第２圧力センサ１３４から入力された電圧値が分解能選択値１Ｖ以下であると判断して分解能を切り替え，０．１Ｐａ単位の圧力データに基づいて圧力調整バルブ１３０を制御する。
【００４４】
さらに，処理室１０２内の圧力が２５Ｐａよりも低くなった場合には，第１圧力センサ１３２から１０Ｖよりも低い電圧が，また第２圧力センサ１３４から０．２５Ｖよりも低い電圧が圧力制御器１４４に入力される。圧力制御器１４４は，第２圧力センサ１３４から入力された電圧値が圧力データ選択値０．２５Ｖよりも小さいと判断し，第１圧力センサ１３２の圧力データを採用する。さらに，圧力制御器１４４は，第１圧力センサ１３２から入力された電圧値が１０Ｐａに対応する分解能選択値４Ｖよりも大きいと判断し，第１圧力センサ１３２の圧力データを０．０２５Ｐａ単位の圧力値が得られる分解能で分解する。従って，圧力制御器１４４は，０．０２５Ｐａ単位の圧力データに基づいて圧力調整バルブ１３０を制御する。
【００４５】
圧力制御器１４４は，処理室１０２内の圧力がタングステンシリサイド膜をエッチングする１５Ｐａに達すると，該圧力に維持されるように圧力調整バルブ１３０を制御する。かかる圧力が維持された後，上部電極１０６に上記６０ＭＨｚの高周波電力を印加し，処理ガスをプラズマ化する。また，下部電極１０８に上記１３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加し，プラズマをウェハＷに引き込む。かかる構成により，タングステンシリサイド膜がエッチングされ，ゲート電極が形成される。
【００４６】
上記タングステンシリサイド膜に所定のエッチング処理が施されると，次いでポリシリコン膜にエッチング処理を施す。圧力制御器１４４は，ポリシリコン膜が露出する直前に，圧力調整バルブ１３０を制御して処理室１０２内の圧力をポリシリコン膜を処理する０．４Ｐａの圧力まで低下させる。処理室１０２内の圧力が１０Ｐａ以下まで低下した場合には，第１圧力センサ１３２から４Ｖ以下の電圧が圧力制御器１４４に入力される。圧力制御器１４４は，第１圧力センサ１３２から入力された電圧値が分解能選択値４Ｖ以下であると判断して分解能を切り替え，０．０１Ｐａ単位の圧力データに基づいて圧力調整バルブ１３０を制御する。さらに，圧力制御器１４４は，処理室１０２内の圧力が０．４Ｐａ達すると，該圧力に維持されるように圧力調整バルブ１３０を制御する。かかる圧力制御により，ポリシリコン膜にも所定形状のゲート電極が形成される。なお，ポリシリコン膜のエッチング時に，上部電極１０６および下部電極１０８に印加する高周波電力の周波数や，処理室１０２内に導入する処理ガスを適宜変化させても良い。
【００４７】
以上，本発明の好適な実施の一形態について，添付図面を参照しながら説明したが，本発明はかかる構成に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇において，当業者であれば，各種の変更例および修正例に想到し得るものであり，それら変更例および修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４８】
例えば，上記実施の形態において，２つの圧力センサを用いて処理室内の圧力を検出する構成を例に挙げて説明したが，本発明はかかる構成に限定されない。本発明は，１つあるいは３以上の圧力検出手段を用いて圧力を検出し，制御する場合にも適用することができる。
【００４９】
また，上記実施の形態において，第１および第２圧力センサの圧力データを２つの異なる分解能で分解する構成を例に挙げて説明したが，本発明はかかる構成に限定されない。本発明は，設定圧力に応じて３以上の異なる分解能で分解する場合にも適用することができる。
【００５０】
また，上記実施の形態において，平行平板型のプラズマエッチング装置の処理室内の圧力制御を行う構成を例に挙げて説明したが，本発明はかかる構成に限定されない。本発明は，平行平板型プラズマ処理装置に加え，誘導結合型やマイクロ波型の各種プラズマ処理装置の処理室内の圧力制御にも適用することができる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば，複数の圧力検出手段により処理室内の圧力を検出しても，各圧力検出手段の圧力データを迅速に選択し，圧力制御に用いることができる。このため，複数の圧力検出手段により圧力を検出しても，１の圧力検出手段の圧力データに基づく制御と同様の制御性を確保することができる。また，本発明によれば，圧力検出手段の圧力検出精度を仮想的に高めることができる。その結果，処理室内の圧力制御を正確に行うことができる。また，本発明によれば，圧力制御に用いる圧力データをソフトウエア的な処理により求めることができる。このため，処理室内の圧力が大きく変化した場合でも，該圧力変化とほぼ同時に処理室内の圧力を検出できる。その結果，圧力変化に追従した圧力制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用可能なエッチング装置を示す概略的な断面図である。
【図２】図１に示すエッチング装置の圧力制御構成を説明するための概略的な説明図である。
【符号の説明】
１００      エッチング装置
１０２      処理室
１０６      上部電極
１０８      下部電極
１１４，１１６      高周波電源
１２０      ガス供給源
１２６      真空ポンプ
１３０      圧力調整バルブ
１３２      第１圧力センサ
１３４      第２圧力センサ
１４４      圧力制御器
Ｗ        ウェハ
【図１】
0004695238.tif 000002
【図２】
0004695238.tif 000003