(57)【要約】【課題】半導体プロセスの合間の半導体処理装置が使用されていない間に、一定間隔でRPUを点火することにより、運転コスト及びスループットを改善する。【解決手段】半導体処理装置をクリーニングするために遠隔プラズマ装置を運転する方法は、(i)半導体処理装置がアイドリング状態であるか否かを検出する工程と、(ii)アイドリング状態が検出されれば、所定時間間隔の経過後に半導体処理装置をクリーニングするために遠隔プラズマ装置を点火する工程と、(iii)工程(ii)で遠隔プラズマ装置が点火されたか否かを検出する工程と、(iv)工程(ii)で遠隔プラズマ装置が点火されなければ、遠隔プラズマ装置の点火を再試行する工程と、から成る。【選択図】図３
2007266605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体処理装置をクリーニングするために遠隔プラズマ装置を運転する方法であって、
(i)半導体処理装置がアイドリング状態であるか否かを検出する工程と、
(ii)アイドリング状態が検出されれば、所定時間間隔の経過後に半導体処理装置をクリーニングするために遠隔プラズマ装置を点火する工程と、
(iii)遠隔プラズマ装置が工程(ii)で点火されたか否かを検出する工程と、
(iv)遠隔プラズマ装置が工程(ii)で点火されなければ、遠隔プラズマ装置の点火を再試行する工程と、
から成る方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、さらに、遠隔プラズマ装置が工程(ii)または(iv)で点火されれば、工程(i)から(iv)を繰り返す工程(v)を含む方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、工程(i)はさらに、半導体処理装置がメンテナンス状態であるか否かを検出する工程を含み、当該方法はさらに、メンテナンス状態が検出されれば工程(ii)を無視して、遠隔プラズマ装置の点火を禁止する工程を含む、ところの方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、工程(iv)は遠隔プラズマ装置の点火を所定回数だけ再試行する工程からなり、当該方法はさらに、遠隔プラズマ装置が工程(iv)で点火されなければ警告を表示する工程を含む、ところの方法。
【請求項５】
請求項２に記載の方法であって、さらに、工程(iv)と工程(v)との間に、遠隔プラズマ装置が工程(ii)での最初の試行で点火されたか否かに応じて、所定時間間隔を変更する工程(vi)を含む、ところの方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、工程(v)は遠隔プラズマ装置が点火されなかったとき、所定時間間隔を減少させる工程からなる、ところの方法。
【請求項７】
請求項５に記載の方法であって、工程(v)は遠隔プラズマ装置が点火されたとき、所定時間間隔を増加させる工程からなる、ところの方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法であって、工程(v)で、所定時間間隔はm=(a+b)/2の二分法により計算される値ｍまで減少され、ここでaは遠隔プラズマ装置が以前点火された所定時間間隔の最大値であるか、または所定時間間隔の以前の値が存在しなければゼロであり、bは所定時間間隔のカレント値である、ところの方法。
【請求項９】
請求項７に記載の方法であって、工程(v)で、所定時間間隔はm=(b+c)/2の二分法により計算される値ｍまで増加され、ここでcは遠隔プラズマ装置が以前点火されなかった所定時間間隔の最小値であるか、または所定時間間隔の以前の値が存在しなければ２ｂであり、bは所定時間間隔のカレント値である、ところの方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の方法であって、ｍとｂとの差が閾値を超えた場合にのみ所定時間間隔が値ｍまで減少する、ところの方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の方法であって、所定時間間隔はｍとｂとの差が閾値を超えた場合にのみ値ｍまで増加する、ところの方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法であって、工程(iii)は、遠隔プラズマ装置内に与えられるプラズマを維持するためのコイルを通じて流れる電流の電荷に基づいて点火されたか否かを検出する、ところの方法。
【請求項１３】
遠隔プラズマ装置を使って半導体処理装置をクリーニングする方法であって、
(I)半導体処理装置を動作する工程と、
(II)半導体処理装置の動作終了と同時に、遠隔プラズマ装置を点火し、遠隔プラズマ装置内のクリーニングガスを励起する工程であって、それによって半導体処理装置をクリーニングするところの工程と、
(III)半導体処理装置がアイドリング状態である際に、遠隔プラズマ装置を点火するべく請求項１に記載の方法を開始する工程と、
から成る方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、工程(I)から工程(III)はレシピにより制御される、ところの方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の方法であって、工程(I)及び工程(II)はメインプログラムにより実行され、工程(III)はメインプログラムによりコールされるサブルーチンにより実行される、ところの方法。
【請求項１６】
半導体処理装置の動作及び遠隔プラズマ装置を使ったそのクリーニングを制御するためのメインプログラムを含む半導体処理装置であり、前記メインプログラムは遠隔プラズマ装置を運転するためのサブルーチンを含み、その方法は、
(i)半導体処理装置がアイドリング状態であるか否かを検出する工程と、
(ii)アイドリング状態が検出されれば、所定時間経過後に半導体処理装置をクリーニングするために遠隔プラズマ装置を点火する工程と、
(iii)遠隔プラズマ装置が工程(ii)で点火されたか否かを検出する工程と、
(iv)遠隔プラズマ装置が工程(ii)で点火されなければ、遠隔プラズマ装置の点火を再試行する工程と、
から成る、ところの装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の半導体処理装置であって、前記方法は、さらに遠隔プラズマ装置が工程(ii)または工程(iv)で点火されれば工程(i)から工程(iv)を繰り返す工程(v)を含む、ところの装置。
【請求項１８】
請求項１６に記載の半導体処理装置であって、工程(i)はさらに、半導体処理装置がメンテナンス状態にあるか否かを検出する工程を含み、前記方法はさらにメンテナンス状態が検出されれば工程(ii)を無視して、遠隔プラズマ装置の点火を禁止する工程を含む、ところの装置。
【請求項１９】
請求項１６に記載の半導体処理装置であって、工程(iv)は遠隔プラズマ装置を所定回数だけ再試行する工程からなり、前記方法はさらに、遠隔プラズマ装置が工程(iv)で点火されなければ警告を表示する工程を含む、ところの装置。
【請求項２０】
請求項１７に記載の半導体処理装置であって、前記方法はさらに工程(iv)と(v)との間に、遠隔プラズマ装置が工程(ii)で点火の最初の試行で点火されたか否かに応じて、所定時間間隔を変更する工程(vi)を含む、ところの装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、半導体処理装置に接続された遠隔プラズマ装置の動作に関し、特に、遠隔プラズマ装置を運転するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学気相成長（CVD）は半導体産業において広く使用されている処理方法である。CVDプロセスにおいて、処理室内のさまざまなガスに化学反応を生じさせることにより、半導体基板上に薄膜が形成される。成膜処理中に、処理室内でガス状プラズマを生成して、より低温でかつより速い成膜速度で、基板上に薄膜を成膜させることが可能な方法がある。この種のプロセスは、プラズマ強化CVD（PECVD）プロセスと呼ばれる。
【０００３】
薄膜は、成膜処理中に処理室の壁及び他の部分にも付着し、汚染粒子（パーティクル）が生成される。これらのパーティクルが基板に付着すれば、短時間の半導体処理プロセスの間に深刻なダメージが発生するため、このような汚染粒子を除去しなければならない。
【０００４】
その結果、PECVDプロセスでは、処理室を定期的にクリーニングすることにより、前のプロセスにより生じた堆積膜を除去する必要がある。通常、クリーニング処理は、NF3などのフッ化ガスを処理室中に導入することにより為される。
【０００５】
クリーニング処理において、堆積膜を効率的に除去するために、プラズマが生成される。従来、処理室1内に配置された平行平板型電極（上部電極2及び下部電極3）を使ってプラズマ4が生成されるような図１に示すインサイチュ（その場）クリーニング方法が使用されてきた。しかし近年、以下の理由により遠隔プラズマクリーニングが広く使用されるようになった。その理由は、（１）イオン衝撃が処理室内に発生しないため電極のダメージが少ないこと、（２）電極以外の部分のクリーニングが可能であること、（３）大電力の入力が可能であるため、解離効率が高いことである。
【０００６】
特定的に、遠隔プラズマクリーニングとは、処理室1の外部に設けられた遠隔プラズマ装置(RPU)5内でプラズマが生成され、フッ素ラジカルがプラズマによりフッ化ガスを分解することにより生成され、生成されたフッ素ラジカルを処理室内に導入することによりクリーニングが実行されるような、図２に示すクリーニング方法である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
遠隔プラズマクリーニングを実行するためには、遠隔プラズマ装置（RPU）を半導体処理装置に設置し、クリーニング処理前にRPUの点火プラグを点火する必要がある。例えばウエハロットの交換の一定時間中に点火しないと、RPUの点火は難しくなる。点火に失敗すると、RPUを再稼働するのに時間を要し、処理室はその間使用できず、それにより、半導体処理装置のスループット（単位時間あたりのウエハ処理枚数）が低下する。
【０００８】
また、半導体処理装置が複数の処理室を有する場合には、処理室のひとつに対するRPU点火のみが失敗すると、各処理室及び各ウエハとの関係で処理室内で処理されるウエハの処理順序が変更され、これがプロセスに影響を及ぼす可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものである。ひとつの態様において、本発明の目的は、例えば、検数などにより半導体処理プロセスの合間のような半導体処理装置が使用されていない時間に、一定間隔でRPUを点火することにより上記問題の少なくともひとつを解決することである。
【００１０】
また、RPUを点火するために、以下に説明するこの目的のために専ら使用されるレシピを実行することが必要である。逆に、点火間隔が長すぎる場合、上記したような点火不良が生じ、装置のスループットは低下する。結果として、長すぎずかつ短すぎない最適値にRPU点火の時間間隔を設定することが好ましい。
【００１１】
本発明のひとつの態様において、本発明の他の目的は、RPU点火に必要なコストを最低限にするために、RPU点火の時間間隔を最適化する関数を与えることである。
【００１２】
上記目的の少なくともひとつを達成する本発明のひとつの態様において、RPU自動点火制御機能が半導体処理装置のコントローラに組み込まれる。この機能は、RPUが点火しない状態で装置が所定時間を経過したか否かをモニターする。所定時間を経過したと判断されると、RPU点火に専ら使用されるレシピが処理室に対して実行される。RPUの点火の際に、Arなどの点火に必要なガスを処理室内に導入する必要があるために、このレシピが実行される。
【００１３】
さらに、上記目的の少なくともひとつを達成する他の態様において、RPU点火用の最適時間間隔値を得るために、次の点火時間の値は、点火が成功した時と失敗した時の情報を使って二分法により増減される。点火時間値の変化が所定値またはそれ以下となれば、その時間での点火時間値が最適値として固定される。
【００１４】
上記した態様の少なくともひとつに従い、半導体処理装置のクリーニング処理、特にプラズマクリーニング処理において、RPUの点火を最適時間で常に成功させることができるようになり、したがって半導体ウエハ製造のスループットの低下及び運転コストの増加を防止することができる。
【００１５】
また、遠隔プラズマ装置に関して、２つの方法が存在し、ひとつはRPUが点火プラグにより点火されるものであり、他のひとつはプラズマが誘導コイルを介して生成されるものである。本発明は主に前者の方法に適用される。例えば、ASTRON（商標）（MKS社製）はこの方法を採用している。しかし、本発明は、ある時間間隔の間に点火しない場合に点火が困難となるところのすべての点火システムに応用可能である。さらに、残留ガスまたは水分が点火プラグの表面に付着することによっても点火が困難になると考えられるが、本発明はこれに限定されない。
【００１６】
本発明及び従来技術に対する利点を要約する目的で、本発明のいくつかの目的及び利点が説明された。もちろん、本発明の特定の実施例に従ってすべての目的または利点が必ずしも達成されないことがわかる。したがって、例えば、本発明は、ここに教示または示唆されるような他の目的または利点を必ずしも達成することなく、ここに教示されるようなひとつまたは複数の利点を達成しまたは最適化する方法で実施または実行され得ることは、当業者の知るところである。
【００１７】
本発明の他の態様、特徴及び利点は以下の本発明の好適実施例の詳細な説明から明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
上記したように、本発明のひとつの態様において、半導体処理装置、特に遠隔プラズマ装置（RPU）において、クリーニング処理が実行されている際に化学気相成長（CVD）装置のコンポーネントである点火プラグを確実に点火する方法が与えられ、また、ひとつの態様において、低コストで上記方法を実行する方法が与えられる。
【００１９】
ひとつの態様において、半導体処理装置をクリーニングするために遠隔プラズマ装置を運転する方法は、(i)半導体処理装置がアイドリング状態であるか否かを検出する工程と、(ii)アイドリング状態であることが検出された場合に、所定時間間隔の経過後に半導体処理装置をクリーニングするために遠隔プラズマ装置を点火する工程と、(iii)遠隔プラズマ装置が工程(ii)で点火されたか否かを検出する工程と、(iv)遠隔プラズマ装置が工程(ii)で点火されなければ、遠隔プラズマ装置の点火を再試行する工程と、から成る。
【００２０】
上記態様は、これに限定されないが、以下の実施例を含む。
【００２１】
当該方法は、さらに、遠隔プラズマ装置が工程(ii)または(iv)において点火されれば、工程(i)から(iv)を繰り返す工程(v)を含む。上記において、方法はさらに、工程(iv)と工程(v)との間に、遠隔プラズマ装置が工程(ii)での最初の試行で点火されたか否かに応じて所定時間間隔を変更する工程(vi)を含む。
【００２２】
工程(v)は遠隔プラズマ装置が点火されない場合、所定時間間隔を減少させる工程から成る。ひとつの実施例において、工程(v)で、所定時間間隔はｍ＝(a+b)/2の二分法により計算される値ｍまで減少し、ここでaは、遠隔プラズマ装置が点火された以前の所定時間間隔の最大値であるか、または所定時間間隔の以前の値が存在しなければゼロであり、bは所定時間間隔のカレント値である。ひとつの実施例において、所定時間間隔は、mとbとの差が閾値以下である場合にのみ値ｍまで減少する。
【００２３】
工程(v)は遠隔プラズマ装置が点火される際に所定時間間隔を増加する工程から成る。ひとつの実施例において、工程(v)で、所定時間間隔はｍ＝(b+c)/2の二分法により計算される値ｍまで増加し、ここでcは、遠隔プラズマ装置が点火されなかった以前の所定時間間隔の最小値であるか、または以前の値が存在しなければ２ｂであり、bは所定時間間隔のカレント値である。ひとつの実施例において、所定時間間隔は、mとbとの差が閾値以上である場合にのみ値ｍまで増加する。
【００２４】
工程(i)はさらに、半導体処理装置がメンテナンス状態であるか否かを検出する工程を含み、当該方法はさらに、メンテナンス状態が検出されれば工程(ii)を無視して、遠隔プラズマ装置の点火を禁止する工程を含む。
【００２５】
工程(iv)は、遠隔プラズマ装置の点火を所定回数だけ再試行する工程から成り、当該方法はさらに、工程(iv)で遠隔プラズマ装置が点火されなければ警告を表示する工程を含む。
【００２６】
工程(iii)は、遠隔プラズマ装置内に与えられたプラズマを維持するためのコイルを通過する電流の電荷に基づいて、遠隔プラズマ装置が点火されたか否かを検出する工程から成る。電荷は電流が予め選択した閾値を超えるか否かによって決定できる。
【００２７】
他の態様において、遠隔プラズマ装置を使って半導体処理装置をクリーニングする方法は、(I)半導体処理装置を動作させる工程と、(II)半導体処理装置の動作の終了と同時に、遠隔プラズマ装置を点火し、かつ遠隔プラズマ装置内のクリーニングガスを励起し、それによって半導体処理装置をクリーニングするところの工程と、(III)半導体処理装置がアイドリング状態である際、遠隔プラズマ装置を点火して上記クリーニング方法を開始する工程とから成る。
【００２８】
上記した態様は、これに限定されないが、以下の実施例を含む。
【００２９】
工程(I)から(III)はレシピにより制御される。工程(I)及び(II)はメインプログラムにより実行され、工程(III)はメインプログラムによりコールされるサブルーチンにより実行される。
【００３０】
さらに他の態様において、半導体処理装置は、半導体処理装置の動作を制御し、かつ、遠隔プラズマ装置を使ってそれをクリーニングするためのメインプログラムを有し、上記メインプログラムは遠隔プラズマ装置を運転するためのサブルーチンから成り、当該方法は、(i)半導体処理装置がアイドリング状態であるか否かを検出する工程と、(ii)アイドリング状態が検出された場合、所定時間間隔の経過後に半導体処理装置をクリーニングするために遠隔プラズマ装置を点火する工程と、(iii)工程(ii)で遠隔プラズマ装置が点火されたか否かを検出する工程と、(iv)工程(ii)で遠隔プラズマ装置が点火されなければ、遠隔プラズマ装置の点火を再試行する工程とから成る。
【００３１】
すべての上記態様及び実施例において、ひとつの態様または実施例で使用された任意の構成要件は、その置換が容易ではなくまたは逆効果でなければ、他の実施例において交換可能または付加的に使用されてもよい。また、本発明は方法及び装置に対して等しく適用される。
【００３２】
本発明は好適実施例及び図面を参照して説明される。しかし、好適実施例及び図面は本発明を限定するものではない。
【００３３】
図７は、半導体処理装置の制御システムの構成例の略示図である。システムレシピ、プロセスレシピ、クリーニングレシピ等は、MMI PC（マン・マシン・インターフェース；ディスプレイ用PC）11より設定される。情報はMMI PC11からCPUボード（MMI PCとの通信用に使用される；OS9）12へ送信され、そこからCPUボード（メインコントローラ；iTron）13へ入力される。入力情報をサブルーチンとして使用するシステムレシピにより、iTron13はスレーブボード14から18に対してレシピ（プロセスレシピ、クリーニングレシピ）を実行するよう命令する。ここで、スレーブ＃１(14)は反応チャンバ(RC1)24及び遠隔プラズマ装置(RPU1)44を制御し、スレーブ＃２(15)は反応チャンバ(RC2)25及び遠隔プラズマ装置(RPU2)45を制御し、スレーブ＃３(16)は反応チャンバ(RC3)26及び遠隔プラズマ装置(RPU3)46を制御し、スレーブ＃４(17)は大気圧ロボット(ATM RBT)27を制御し、スレーブ＃５(18)はウエハ搬送室及び真空ロボット(VAC RBT)28をそれぞれ制御する。
【００３４】
RPUがアイドリング状態の際にRPU点火を制御するために、点火制御サブルーチンがiTron13で実行中のメインプログラムからコールされ、そこからスレーブ＃１〜３(14-16)の各々はRPU点火制御レシピを実行するよう命令される。反応チャンバ35内部の電極を通過したガスは、励起されてRPUチャンバから半導体処理装置へ送られる。点火プラグ31は反応チャンバ内部に設置され、プラズマが点火される。通常、点火プラグ31は点火電圧を印加することにより点火される。点火されたか否かは、コイル33を通過する電流値の変化により検出可能である。それは、コイル33を通過する電流値がプラズマ生成と同時に変化するためである。
【００３５】
図３は、所定時間間隔の間、装置が使用されなかった際に、RPU点火を制御するためのフローチャートの例である。このチャートは半導体処理装置のコントローラで実行中のメインプログラムからコールされるサブルーチン（関数）を示す。
【００３６】
処理はステップ1で開始される。ステップ2で、可変タイマーがゼロに設定される。これによりタイマーが初期化され、装置のアイドリング時間を測定することができる。付加的に、CurIdleフラグがFalseに設定される。ここで、ソフトウエアプログラム内のフラグは可変であり、True(1)またはFalse(0)のいずれかの値となる。CurIdleは装置が以下に説明するように現在アイドリング状態であるか否かを検出するためのフラグである。
【００３７】
ステップ3は、装置がアイドリング状態またはメンテナンス状態にあるか否かを検出し、ここでアイドリング状態とは装置が全く作動していない状態をいう。このステップは、CVD処理が処理室内で実行中であるか否かだけでなく、ウエハが搬送中であるか否かもチェックする。また、装置がメンテナンス状態であれば、装置周辺のメンテナンス作業をしている作業者の安全を確保するためにこの状態でのレシピの実行は禁止される。装置がメンテナンス状態にある際、例えば、メンテナンス状態はMMI PC11より設定できる。設定されると、その状態が装置に表示され、ウエハ処理及び他の任意の処理はメンテナンス状態が解除されるまで実行されない。この状態で、作業者は部品交換作業などを行う。
【００３８】
さらに、ひとつの態様において、装置の好適状態情報及びメンテナンス情報がソフトウエアプラグラム中のグローバル変数として特定され、サブルーチンからも参照され、それはコントローラiTron13で実行中のメインプログラム内で決定される。グローバル変数はメインプログラム及びサブルーチン（関数）で共通に参照されるプログラム変数である。結果として、装置がアイドリング状態またはメンテナンス状態にあるか否かを、メインプログラムだけからではなく、RPU点火制御サブルーチンからも検出することが可能となる。
【００３９】
ステップ3で、装置がアイドリング状態ではなく、メンテナンス状態にあることが検出されれば、サブルーチンはステップ4へ進む。装置がメンテナンス状態ではなく、アイドリング状態にあることが検出されれば、サブルーチンはステップ5へ進む。ステップ4で、レシピ実行フラグ及びPrevIdleフラグが初期化のためFalseに設定される。レシピ実行フラグは、点火時間間隔の値が変更されたか否か及びRPU点火レシピが実行されたか否かを検出するためのフラグである。このフラグの値がTrueに変更されない限り、点火時間間隔の値は変更されない（ステップ5参照）。PrevIdleフラグは、可変タイマーが増分されるところのループ（ステップ10→ステップ11→ステップ3）内で開始時刻でのみ点火時間間隔の値を変更するのに必要なフラグである（ステップ7参照）。
【００４０】
ステップ4から、サブルーチンはステップ14に進んで終了する。ステップ5は、変数CurValueの値がゼロであるか否か及びレシピ実行フラグの値がTrueであるか否かを検出する。変数CurValueは点火時間間隔の時間値を格納するための記憶変数であり、それは以下で説明するValue決定サブルーチン内で使用される。ゼロが初期値として設定されると、点火時間間隔の初期値としてそれがそのまま使用される。レシピ実行フラグは、ValueタイマーがValueに達した時にのみTrueとなり、RPU点火レシピが実行される（ステップ12参照）。結果として、この場合、ステップ5は、点火時間間隔の値が初期値であるか否か及びそれがRPU点火レシピ実行後すぐか否かを検出する。ステップ5において、CurValueがゼロではなく、かつ、レシピ実行フラグがTrueであることが検出されれば、サブルーチンはステップ6へ進む。CurValueがゼロであるかまたはレシピ実行フラグがTrueでないことが検出されれば、サブルーチンはステップ10へ進む。
【００４１】
ステップ6において、CurdleフラグはTrueに設定される。ステップ7はPrevIdelフラグがFalseであるか否か及びCurdleがTrueであるか否かを検出する。この検出は、CurIdleフラグの値が以下で説明するステップ9でPrevIdleに設定されるため、タイマー変数が増分されるところのループ内で開始時刻でのみ点火時間間隔を変更するのに必要なプロセスである。ステップ7で、PrevIdelフラグがFalseであり、かつ、CurIdleフラグがTrueであることが検出されると、サブルーチンはステップ8に進む。PrevIdleフラグがTrueであるかまたはCurIdleフラグがFalseであることが検出されれば、サブルーチンはステップ10へ進む。
【００４２】
ステップ8は以下で説明するValue決定サブルーチンであり、ここで点火時間間隔の値は二分法により決定される。ステップ9で、CurIdleフラグの値はPrevIdleフラグの値に設定される。これは、可変タイマーが増分されるところのループの工程7で為される決定により、開始時刻に一回だけ点火時間間隔の値を変更するのに必要である。ステップ10は可変タイマーの値が点火時間間隔の値に等しいか否かを検出する。等しければ、サブルーチンはステップ12に進み、等しくなければ、サブルーチンはステップ11に進む。
【００４３】
ステップ11で、可変タイマーは増分され、サブルーチンはステップ3の検出に戻る。ステップ12において、レシピ実行フラグがTrueに設定される。これは、RPU点火レシピが次のステップで実行されるべきときにだけTrueに設定されるフラグであり、ステップ5での検出に使用される。これは、可変タイマーが増分されるところのループ内で可変タイマーがValueに達する前に、装置がアイドリング状態でなければ、点火時間間隔の値を変更するのに使用される。
【００４４】
ステップ13で、装置がアイドリング状態のままで点火時間間隔が経過したため、以下で説明するRPU点火レシピが実行される。ステップ14で、サブルーチンが終了する。
【００４５】
図４は、図３に示されるフローチャートのステップ8でコールされるValue決定サブルーチンの実施例を示す。サブルーチンはステップ21で開始される。ステップ22で、変数CurValueが点火時間間隔のカレント値に設定される。CurValueは点火時間間隔の時間値を格納するための記憶変数である。
【００４６】
ステップ23は、点火失敗フラグがFalseに設定されるか否かを検出し、ここで点火失敗フラグは、その値が以下で説明するRPUレシピで決定されるところのソフトウエアフラグである。この情報を使って、点火時間間隔の値が変更される（点火が失敗すれば間隔は短くされ、点火が成功すれば間隔は長くされる）。点火失敗がFalseである（点火が成功だった）ことが検出されれば、サブルーチンはステップ25へ進み、そうでなければ、サブルーチンはステップ24へ進む。
【００４７】
ステップ24で、変数incは２で割られ、変数CurValueから変数incの値を引き算することにより得られた値がValueとして設定され、ここで変数incはValueを変更するのに使用される。RPU点火が失敗すれば、Valueは半分に減少し、成功すれば、Valueは２倍になる（二分法が使用されるから）。サブルーチンはステップ24からステップ27へ進む。ステップ24はValue固定フラグがFalseに設定されるか否かを検出し、ここでValue固定フラグはValueを変更するのに使用されず、点火時間間隔のValueは変数incが閾値以下になったとき最高値に達することを仮定している。しかし点火が失敗すれば、Value固定フラグの値は再びFalseに変更される。Value固定フラグがFalseであると検出されれば、サブルーチンはステップ24に進み、そうでなければ、サブルーチンはステップ30に進んで終了する。
【００４８】
ステップ26で、変数incの値は２で割られ、変数CurValueに変数incの値を加算することにより得られる値がValueに設定される（点火が成功したから）。ステップ27は、変数incの値が閾値より小さいか否かを検出する。値が閾値より小さいと検出されれば、サブルーチンはステップ28に進み、そうでなければ、サブルーチンはステップ29に進む。ステップ28で、Value工程フラグはTrueに設定され、変数incの値がValueに設定される。点火時間間隔の値はその時点で最適であるが、点火がある理由で失敗すればValueから時間間隔の値の増減を再開するためにこれが実行される。
【００４９】
ステップ29で、Value工程フラグはFalseに設定される。これは、変数incの値が閾値より大きいためValueを再び変更するものである。サブルーチンはステップ30に進んで終了する。
【００５０】
図４に示すフローチャートにおいて、点火時間間隔の値は二分法により計算され、例えば以下に説明するように変更される。
【００５１】
（初期値）６０分→点火失敗→３０分→点火成功→４５分→点火失敗→３７.５分→点火成功→４１.２５分→点火失敗→３９.３７５分・・・、ここで、変数incの閾値が例えば３分であれば、Valueは点火が次に失敗するまで３９.３７５分に固定される。
【００５２】
図５は、RPUを点火するのに専ら使用されるプロセスレシピの実施例を示す。プロセスはステップ41で開始する。ステップ41でArがRPU内に導入される。これは、RPU内のNF3とArを反応させることによりフッ素ラジカルを生成するのを促進するためである（図２参照）。さらに、RPUを点火するためのコマンド（RP ON）が発行され、NF3が導入される。ステップ43で、処理待ちが２０秒間実行される。ステップ44はRPUが点火されたか否かを検出する。この時、RPUが点火されたら、プロセスはステップ45に進み、点火失敗フラグがFalseに設定され、そうでなければ、プロセスはステップ46に進む。
【００５３】
ステップ46で、点火失敗フラグがTrueに設定される。ステップ47で、再び処理待ちが２０秒間実行される。ステップ48はRPUが点火されたか否かを検出する。点火されれば、プロセスはステップ57に進み、そうでければステップ49に進む。
【００５４】
ステップ49で、点火処理は一時停止され、処理待ちが８０秒間実行される。ステップ51で、RPUの点火プロセスが再開され、ステップ52で処理待ちが２０秒間実行される。ステップ53はRPUが点火されたか否かを検出する。RPUが点火されたら、プロセスはステップ57に進み、そうでなかれば、ステップ54に進む。
【００５５】
ステップ54で、処理待ちが２０秒間実行される。ステップ５５はRPUが点火されたか否かを検出する。RPUが点火されたら、プロセスはステップ57に進み、NF3、RP、Arの流れが停止され、プロセスはステップ58で終了する。RPUが点火されなかったら、ステップ56で警告が発行される。複数回のRPU点火再試行後にRPU点火が失敗しているため、警告は根本的問題（RPUの誤作動検査または交換が必要であるような）が存在する可能性を知らせるためのものである。ステップ57で、NF3、RP、Arの流れは停止され、ステップ58でレシピは終了する。ステップ57でNF3、Arの流れを停止するのは、アイドリング状態でそれらのガスが流れ続けることによるランニングコストの増加を抑えるためである。また、ガス琉が停止されれば、RPUは点火しなくなるが、予備的措置として、コマンドを発行することによりガス流が停止される。このフローチャートでは、２０秒または８０秒の待ち時間がちょうどよい。
【００５６】
図６は、図３及び４に示されるフローチャートで使用される変数及びフラグの初期化処理の実施例である。ステップ101で処理が開始される。ステップ102で、変数CurValue、変数Value、変数inc、Value固定、レシピ実行、PrevIdle及びCurIdleフラグが初期化される。処理はステップ103で終了する。通常、この初期化処理は、コントローラのパワーがオンのときに１回のみ実行される。しかし、必要により、コントローラがオンのときにいつでも初期化できるようにしてもよい。
【００５７】
また、装置が所定時間の間にアイドリング状態であるとき、RPUを点火するのに専ら使用されるレシピを自動的に実行する実施例がこの図に示されている。実際に、メンテナンスのために長時間の間使用されなかった後に装置の動作が再開されれば、多くの汚染パーティクルが処理室内で発生するという問題を有する装置がある。この場合、RPU点火レシピばかりでなく、成膜処理（処理室内にウエハが無い状態で）及びクリーニング処理を含むレシピもまた定期的に実行されてもよい。
【００５８】
上記したように、本発明のRPU自動点火制御機能を使って、半導体処理装置がウエハ処理の合間の長時間のアイドリング時間を経過した後でも、RPUは失敗せずに点火することができ、それにより、スループットを低下させずにウエハ処理を続行することが可能になる。また、RPUの時間間隔を最適化する関数を与えることにより、RPUが固定時間間隔で点火される場合に比べ、装置運転コストを低くすることができる。
【００５９】
本発明は上記実施例及び以下を含む他のさまざまな実施例を含む。
【００６０】
１）遠隔プラズマ装置の点火を制御するソフトウエアプログラムを含む半導体処理装置であって、該ソフトウエアプログラムは、半導体処理装置がアイドリング状態であるか否かを検出することにより遠隔プラズマ装置を点火するレシピを実行する点に特徴を有する装置。
【００６１】
２）１）に記載の半導体処理装置であって、ソフトウエアプログラムは、半導体処理装置がアイドリング状態のままであれば所定時間間隔の経過と同時にレシピを実行する点に特徴を有する装置。
【００６２】
３）１）に記載の半導体処理装置であって、ソフトウエアプログラムは、半導体処理装置がメンテナンス状態である際にレシピの実行を禁止する点に特徴を有する装置。
【００６３】
４）１）に記載の半導体処理装置であって、レシピは遠隔プラズマ装置の点火の失敗を検出し、自動的に点火を再試行する点に特徴を有する装置。
【００６４】
５）２）に記載の半導体処理装置であって、遠隔プラズマ装置の点火の結果に従って、所定時間間隔が変更される点に特徴を有する装置。
【００６５】
６）５）に記載の半導体処理装置であって、遠隔プラズマ装置の点火が失敗したら所定時間間隔が短くされる点に特徴を有する装置。
【００６６】
７）５）に記載の半導体処理装置であって、遠隔プラズマ装置の点火が成功したら所定時間間隔が長くされる点に特徴を有する装置。
【００６７】
８）５）に記載の半導体処理装置であって、遠隔プラズマ装置の点火の結果にしたがって所定時間間隔は二分法により決定される点に特徴を有する装置。
【００６８】
９）遠隔プラズマ装置を含む半導体処理装置を動作する方法であって、該遠隔プラズマ装置が所定時間間隔で作動する点に特徴を有する方法。
【００６９】
１０）９）に記載の方法であって、該所定時間間隔は、半導体処理装置がアイドリング状態のままである間の経過時間であることを特徴とする方法。
【００７０】
１１）９）に記載の方法であって、遠隔プラズマ装置の運転は点火プロセスに特徴を有するところの方法。
【００７１】
１２）９）に記載の方法であって、遠隔プラズマ装置の運転は、点火の失敗が検出されれば所定時間間隔の後に遠隔プラズマ装置の点火を再試行する工程を含む点に特徴を有する方法。
【００７２】
本発明の上記開示から、当業者は条件及び／または構造を通常の創作能力の範囲内で容易に特定することができる。
【００７３】
本発明の思想から離れることなくさまざまな修正及び変更が可能であることは当業者の知るところである。したがって、本発明の形式は例示に過ぎず、本発明の態様を限定するものではないことをここに明記する。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】図１は、インサイチュクリーニングが実行される場合の反応チャンバ内部の状態を示した概念図である。
【図２】図２は、遠隔プラズマクリーニングが実行される場合の反応チャンバ内部の状態を示した概念図である。
【図３】図３は、本発明の実施例に従う遠隔プラズマ装置（RPU）の自動点火機能を説明したフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の実施例に従う点火時間間隔を決定するためのサブルーチンを説明したフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の実施例に従うRPUの自動点火制御において実行されるレシピの例を説明したフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の実施例に従うRPUの自動点火制御のソフトウエアの初期化を説明したフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の実施例に従う半導体処理システム及びRPUの制御システムを示す略示ブロック図である。
【図８】図８は、本発明の実施例に従うRPUの略示図である。
【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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