(57)【要約】【課題】ウェットクリーニングなど真空処理室の大気開放をともなうメンテナンスにおいて、リーク予兆診断後も規定到達圧力に達するまで時間を有し、復旧までに多くの時間がかかっていた。復旧時間の更なる短縮化ができるプラズマ処理装置のメンテナンス復帰方法を提供する。【解決手段】規定到達圧力になるまでのリーク有無の事前判断機能、リーク予兆診断前後にチャンバー内の残留含有ガスの放出を促進させる機能及びサイクルパージなどの排気シーケンスを追加することにより、自動的または半自動的に合否判定を行いながら、装置を短時間に復帰できるようにする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室内にプラズマを発生させて真空処理を行うプラズマ処理装置において、
大気開放された前記処理室を真空状態にするために、真空ポンプによる真空引き中に不活性ガスによるパージを行うパージ排気処理、及び、リーク有無の判定を行うリーク予測を行った後にサンプルエッチ処理を行う処理シーケンスを有していることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
請求項１記載のプラズマ処理装置において、前記リーク予測では、３点以上のリーク量測定結果からリークレート双曲線を求め、前記リークレート双曲線に対する漸近線の値が許容範囲内であれば正常と判定することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項３】
請求項１記載のプラズマ処理装置において、前記サンプルエッチ処理は、プラズマ放電処理、または、処理室内壁の加熱処理、または、プラズマを立てないでガスを導入する処理の何れかであることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項４】
請求項１記載のプラズマ処理装置において、前記処理シーケンスでは、サンプルエッチ処理を開始する前であって予め定めた規定値を満足している真空状態から、更に追加で排気を行うための追加排気処理を設定できることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項５】
請求項１記載のプラズマ処理装置において、前記処理シーケンスでは、サンプルエッチ処理を終了した後であって予め定めた規定値を満足している真空状態から、更に追加で排気を行うための追加排気処理を設定できることを特徴とするプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空処理室を有するプラズマ処理装置に係り、特に、ウェットクリーニングなど真空処理装置の大気開放をともなうメンテナンス実施後の自動復帰機能を備えたプラズマ処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の真空処理装置は、特許文献１に記載のように大気開放をともなうウェットクリーニング作業を完了し、製品処理に着工するという予め定められた装置固有の最適なシーケンスに従い、自動的または半自動的に合否判定を行うようになっていた。すなわち、ウェットクリーニング作業が完了してから、真空ポンプによる真空引きを開始し、リーク予兆診断をしながら、２時間くらいして規定到達圧力に達し、それからリークチェック・到達圧力チェックを行うこととなっていた。リーク予兆診断でリークレートがＮＧなら、規定到達圧力まで待たずしてリトライをする。リーク予兆診断でリークレートが問題なく、規定到達圧力後のリークチェック・到達圧力チェックがＮＧならその時点でリトライをする。規定到達圧力後のリークチェック・到達圧力チェックがＯＫなら、次に、搬送確認・プラズマを立てないプロセスガス出し、異物チェック（前測、ＱＣ、後測）を行う。これがＯＫなら、ダミーラン（放電チェック）を行う。さらに、放電異物チェック（前測、ＱＣ、後測）を行い、ＯＫなら、レートチェック（前測、ＱＣ、後測）を行う。これがＯＫなら、ウェットクリーニング作業を完了していた。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−４５８４７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来では、リーク予兆診断をすることで規定到達圧力に達する前にリークレートのＮＧを判断することはできるが、リーク予兆診断で問題がない場合は従来どおり規定到達圧力に達するまで待たなければならず、復旧までに多くの時間がかかる問題があり、立上げ時間は従来と変わらない結果となる。また、従来安全上の問題もあって、リーク有無の確認が出来ていない状況下では、プラズマ放電及びプラズマ放電なしでのプロセスガスを導入することはできなかった。
【０００５】
本発明の目的は、リークがない場合のウェットクリーニング後の立上げ時間の更なる短縮化を可能にしたプラズマ処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、処理室内にプラズマを発生させて真空処理を行うプラズマ処理装置において、大気開放された前記処理室を真空状態にするために、真空ポンプによる真空引き中に不活性ガスによるパージを行うパージ排気処理、及び、リーク有無の判定を行うリーク予測を行った後にサンプルエッチ処理を行う処理シーケンスを有していることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、プラズマを利用する真空処理装置の大気開放をともなうウェットクリーニング後のメンテナンス復帰機能を有するものにおいて、該メンテナンス復帰機能は、自動運転におけるプロセス処理機能と立上げにおけるリークチェック機能、マスフローコントローラー検定機能、排気特性機能、ダイアフラムゲージ検定機能を有する、自動的または半自動的に合否判定を行うシーケンスを持つ。すなわち、本発明は、リークレート基準値、例えば０．１５Ｐａ・ｌ／ｓに達する前に、低真空度状態でのリーク有無を判断することのできるリーク予測機能を追加したものである。
【０００８】
本発明の他の特徴は、前記リーク予測において、３点以上のリーク量測定結果からリークレート双曲線を求め、前記リークレート双曲線に対する漸近線の値が許容範囲内であれば正常と判定することにある。
【０００９】
本発明の他の特徴は、その後、チャンバー内の残留含有ガスの放出を促進させるためのプラズマ放電やプロセスガス出しや真空処理室内の加熱を行うサンプルエッチ機能を追加したものである。
【００１０】
更に、本発明の他の特徴は、排気時間短縮及び異物低減を図るためのサイクルパージや高真空状態になってからの追加排気機能を追加したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態によるプラズマ処理装置の大気開放をともなうウェットクリーニング後の処理シーケンスを示す。この実施形態によれば、後で詳細に述べるように、一連の動作を自動的または半自動的に合否判定を行いながら次項目へ進む。リーク予測（Ｓ４）や立上げ処理（Ｓ８）でＮＧの場合は、異常の通知（Ｓ１０）を実施する。
【００１２】
図２は、本発明の一実施形態の適用対象としてのプラズマエッチング用の真空装置の全体構造図である。真空処理装置１１は、真空処理室１２と、プラズマ生成用のエッチングガス供給装置１４と、真空ポンプによる排気装置１８と、プラズマ１５を生成するための高周波電源１３、真空処理室内で処理される試料１７を載置する為の試料台１６を備えている。また試料台１６には試料１７に入射するイオンを加速するために、高周波電源１９が接続されている。なお、真空処理装置１１は、プラズマエッチング処理やクリーニング処理を所定のシーケンスに従って実行するためのコントローラ（図示略）をも具備している。このコントローラは、大気開放された前記処理室を真空状態にするために、真空ポンプによる真空引き中に不活性ガスによるパージを行うパージ排気処理、及び、リーク有無の判定を行うリーク予測を行った後にサンプルエッチ処理を行う処理シーケンスを実行可能なプログラム及びデータを有している。また、このコントローラは、入力操作の機能を有する表示装置を有している。
【００１３】
図３は、図２の表示装置の操作画面例を示すものである。この操作画面例は、図１に示す一連のシーケンスに対応しており、操作画面の起動ボタン１１０を押すことで、一連のシーケンスが実行される。ここでは、操作対象の真空処理装置１１として、エッチング室１、２、アッシング室１、２があり、操作画面を介して各真空処理装置に対して所定の操作を行なえるように構成されている。
【００１４】
次に、本実施形態による真空処理装置のウェットクリーニング後の動作について、図１〜図３により説明する。
【００１５】
真空処理室を大気開放して真空処理室内を構成する部材のウェットクリーニング作業完了に伴い、オペレータが表示装置のメニュー画面（図示せず）から短縮立上げボタンを起動する。
【００１６】
図３は、短縮立上げボタンを起動した時の操作画面表示の例であり、これを元に一連の立上げ時間短縮シーケンスについて説明する。先ず始めに、立上げ時間短縮シーケンス項目を設定・起動することにより（図１のＳ１、Ｓ２）、真空ポンプによる真空引きが開始される。真空処理室内構成部品の耐圧を考慮し例えば１ｋＰａまではスロー排気が行われ、それ以下になると排気ラインのバルブ切り替えを実施し、スロー排気は停止され粗引き排気が開始される。
【００１７】
次に、従来の粗引き排気に加え、パージ排気シーケンス１０１が実行される（Ｓ３）。例えば、１００Ｐａ以下になると予め設定された回数及び時間において窒素などの不活性ガスによるパージを同時に実施しながら粗引き排気を継続する。指定時間完了後不活性ガスパージを停止して引き続き粗引き排気を行う。これは真空処理室内壁に付着した水分などの残留成分を不活性ガスと共に置換して排気することで排気時間短縮及び異物低減を図る効果があり、リーク予測前に実施することが効果的である。
【００１８】
次に、リーク予測１０２（図１のＳ４）として、例えば１０Ｐａ以下の低真空度状態で繰り返しリークレートを測定することにより、早い時期でのリークの有無を判断することが可能となる。判定方法としては、従来のリーク予兆診断で用いた数ステップの幅を持った判断基準を満たしていれば正常と判断するのではなく、３点以上のリーク量測定結果（開始圧力、終了圧力、リーク測定時間）より双曲線の関数式を求め、その双曲線に対する漸近線の値が許容範囲内であれば、正常と見なし、次の処理に移る。
【００１９】
図４は、リーク予測診断判定例を示すものであり、正常な場合（Ａ）とリークがある場合（Ｂ）を示す。
【００２０】
リーク予測診断では、双曲線の一般式  Ｙ＝ｋ／（Ｘ−ｐ）＋ｑ  より、最低３点の測定結果から双曲線を予測し、ｑの値を求める。このｑの値が、経験値より得られた図４の斜線範囲内であれば正常と判断する。ｑの値がリークレート基準値、例えば０．１５Ｐａ・ｌ／ｓより大きい値であれば、このまま真空引きを続けても異常となることが予測されるので、規定到達圧力に達するまでに異常の通知（図１のＳ１０）を実施することが可能となる。
【００２１】
次に、追加排気１０３の処理（Ｓ５）について説明する。追加排気１０３では、例えば既定値である０．０５Ｐａの高真空状態になってからの更なる排気時間を設定できるようにしたものである。これにより、種々のプロセスに応じた最適な到達圧力を適宜選択できる。
【００２２】
次に、設定された排気時間終了後、真空処理室内の残留含有ガスを低減するサンプルエッチ１０４を起動する（Ｓ６）。サンプルエッチ１０４とは、例えば、製品処理を実施するときと同様なレシピ条件が設定されたプラズマ放電をさせることにより、真空処理室内をプラズマ入熱で加温する機能や、あるいは、真空処理室の図示していないヒーターまたはランプにより例えば、室温以上、好ましくは８０℃から１００℃に加温することで真空処理室内壁に付着した残留含有ガスの脱ガスを促進させる機能や、あるいは、真空処理室内に、ある圧力下でプラズマを立てないでガスを導入する機能を言う。また、上記を組み合わせたものでも良い。後に行われるＭＦＣ（マスフローコントローラー）検定１０７において真空処理室内壁を加熱した状態で検定を実施する場合は、ここで加温しておくことが望ましい。
【００２３】
次に、追加排気１０３と同様の機能である追加排気１０５（Ｓ７）を実施することで、様々なプロセスに対応することができる。
【００２４】
続いて、立ち上げ処理（Ｓ８）として真空到達度やリークをチェックするリークチェック１０６、既定ガス流量に対して実際に流れているガス流量からマスフローコントローラーの検定を行うＭＦＣ検定１０７、排気特性を測定するＶＶ特性１０８、ダイアフラムゲージの零点を検定するＤＧ（ダイヤフラムゲージ）検定１０９を必要に応じて条件選択して実施する。これらの自動測定の結果が正常であれば、ウェットクリーニング後の立上げ作業を完了する（Ｓ９）。
【００２５】
以上述べた通り、本発明の一実施形態によれば、従来の真空処理装置におけるウェットクリーニング後のメンテナンス復帰機能に、規定到達圧力になるまでのリーク有無の事前判断機能、リーク予測診断前後にチャンバー内の残留含有ガスの放出を促進させる機能及びサイクルパージなどの排気シーケンスを追加することにより、自動的または半自動的に合否判定を行いながら、装置を短時間に復帰できる。これにより、復旧時間の更なる短縮化ができるプラズマ処理装置のメンテナンス復帰方法を提供することができる。
【００２６】
本発明は、大気開放された処理室を真空状態にするための処理として、実施例で述べたメンテナンス以外の場合にも適用可能である。
【００２７】
本発明のプラズマ処理装置は、以下の特徴も有する。
（１）プラズマを利用する真空処理装置の大気開放をともなうウェットクリーニング後のメンテナンス復帰機能を有するものにおいて、該メンテナンス復帰機能は、自動運転におけるプロセス処理機能と立上げにおけるリークチェック機能、マスフローコントローラー検定機能、排気特性機能、ダイアフラムゲージ検定機能を有する、自動的または半自動的に合否判定を行うシーケンスを持つ。
（２）上記シーケンスにおいて、粗引き排気中にサイクルパージを行なう機能を有する。
（３）上記（１）において、低真空度状態で繰り返しリークレートを測定することにより短時間でのリークの有無を判断する機能を有する。
（４）上記（３）において、初期圧力、終了圧力、測定時間からリークレートを予め定められた回数を測定し、そのリークレートから双曲線の関数式を求め、その双曲線に対する漸近線の値が許容範囲内であることでリーク判定する。
（５）上記（１）において、リーク予測後真空処理室内壁の温調関係を起動させたり、プラズマ放電またはプロセスガス出し処理を実行する機能を有する。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように漸近線を用いたリーク予測により到達圧力まで達せずに事前リーク合否予測が可能とる。またパージ排気やサンプルエッチ機能の追加による脱ガスの加速が可能となり、ウェット作業後の立上時間の大幅な短縮化を実現することが出来る。また、一連の煩雑な動作を事前に設定することにより稼働時間までの人手の省力化を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態になるウェットクリーニング後の処理シーケンスフロー図である。
【図２】本発明の一実施形態の適用対象としての真空処理装置の全体構成を示す図である。
【図３】操作画面表示の例を示す図である。
【図４】リーク予兆診断の例を示す図である。
【符号の説明】
１１…真空処理装置
１２…処理室
１３…高周波電源
１４…エッチングガス供給装置
１５…プラズマ
１６…試料台
１７…試料
１８…真空排気装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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