(57)【要約】【課題】生産効率を低下させないで、製膜チャンバ内の不純物を監視する真空処理装置、不純物監視方法を提供する。【解決手段】真空排気可能な共通搬送チャンバ４と、真空排気可能であり、前記共通搬送チャンバ４と複数の仕切り弁３の各々を介して基板が搬入出可能に設けられた複数の製膜チャンバ２と、前記共通搬送チャンバ４内に設けられた分圧真空計５と、を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空排気可能な共通搬送チャンバと、
真空排気可能であり、前記共通搬送チャンバと複数の仕切り弁の各々を介して基板が搬入出可能に設けられた複数の製膜チャンバと、
前記共通搬送チャンバ内に設けられた分圧真空計と、
を具備した
真空処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載された真空処理装置であって、
更に、
前記複数の仕切り弁の開閉動作を制御する制御装置と、
異常状態の発生を知らせる警報装置
を具備し、
前記制御装置は、前記複数の仕切り弁のうちの一が閉から開になった後に前記分圧真空計によって測定された分圧と、前記一の仕切り弁が開になる前に測定された分圧と、に基いて、前記一の仕切り弁に接続した前記一の製膜チャンバ内の不純物濃度が正常か異常かを判断し、異常である場合には前記警報装置を駆動させる
真空処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載された真空処理装置であって、
前記制御装置は、前記一の仕切り弁が開になる前の所定の期間における分圧の平均値と、開になった後の所定の期間における分圧の平均値と、に基いて前記不純物濃度が正常か異常かを判断する
真空処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載された真空処理装置であって、
前記開になった後の所定の期間は、開になってから９０秒後より後ろの６０秒間の期間である
真空処理装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載された真空処理装置であって、
前記分圧真空計は、前記搬送チャンバ内における、H2O、N2、O2、HC、He、CH4、H2及びArからなる集合から選ばれる少なくとも一の物質の分圧、及び全圧を測定する
真空処理装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載された真空処理装置であって、
更に、
不純物を低温状態で固体化させてトラップする少なくとも一のパネルを備え、前記共通搬送チャンバ内を排気するように設けられたクライオポンプと、
前記パネルの温度を測定するパネル温度センサと、
前記パネル温度センサが測定した温度データに基いて、前記パネルの温度の経時変化が正常であるかを監視するクライオポンプ監視部と、
を具備した
真空処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載された真空処理装置であって、
前記クライオポンプ監視部が、前記パネルの温度の経時変化が異常であると判断した場合に、前記分圧真空計が測定を開始する
真空処理装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載された真空処理装置であって、
前記少なくとも一のパネルは、Ｈ２Ｏを固体化させてトラップするために低温状態である８０Ｋパネルと、前記８０Ｋパネルよりも更に低温状態で維持されることでＨ２Ｏ以外の不純物を固体化させてトラップする１５Ｋパネルと、を備える
真空処理装置。
【請求項９】
真空排気可能な共通搬送チャンバと、真空排気可能であり、前記共通搬送チャンバと複数の仕切り弁の各々を介して基板が搬入出可能に設けられた複数の製膜チャンバと、を備える真空処理装置において、
前記複数の仕切り弁のうちの一が開になる前に前記共通搬送チャンバ内の分圧を測定する開放前分圧測定ステップと、
前記一の仕切り弁が開になるステップと、
前記一の仕切り弁が開になった後の前記共通搬送チャンバ内の分圧を測定する開放後分圧測定ステップと、
を具備した
不純物監視方法。
【請求項１０】
請求項９に記載された不純物監視方法であって、
前記真空処理装置は、更に、異常状態の発生を知らせる警報装置、を備え、
前記開放前分圧測定ステップ及び前記開放後分圧測定ステップにおいて測定された分圧に基いて、前記一の仕切り弁に接続した前記一の製膜チャンバ内の不純物濃度が正常か異常かを判断する分圧判断ステップと、
前記分圧判断ステップにおいて、異常と判断された場合に、警報装置を駆動させるステップと、
を具備した
不純物監視方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載された不純物監視方法であって、
前記開放前分圧測定ステップでは、前記一の仕切り弁が開になる前の所定の期間の分圧を測定し、
前記開放後分圧測定ステップでは、前記一の仕切り弁が開になった後の所定の期間の分圧を測定し、
前記分圧判断ステップは、
前記開放前分圧測定ステップにおいて測定された所定の期間の分圧の平均値を算出する開放前平均分圧算出ステップと、
前記開放後分圧測定ステップにおいて測定された所定の期間の分圧の平均値を算出する開放後平均分圧算出ステップと、
前記開放前平均分圧算出ステップ及び前記開放後平均分圧算出ステップで算出された分圧の平均値の差、が所定の範囲内に収まっているか否かを判断し、所定の範囲内に収まっていない場合には、不純物の濃度が異常であると判断するステップと、
を備える
不純物監視方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載された不純物監視方法であって、
前記開放後分圧測定ステップにおける所定の期間は、前記一の仕切り弁が開になってから９０秒後より後の６０秒間の期間である
不純物監視方法。
【請求項１３】
請求項９乃至１２のいずれかに記載された不純物監視方法であって、
前記分圧真空計は、前記搬送チャンバ内における、H2O、N2、O2、HC、He、CH4、H2及びArからなる集合から選ばれる少なくとも一の物質の分圧、及び全圧を測定する
不純物監視方法。
【請求項１４】
請求項９乃至１３のいずれかに記載された不純物監視方法であって、
前記真空処理装置は、更に、不純物を低温状態で固体化させてトラップする少なくとも一のパネルを有し、前記共通搬送チャンバ内を排気するように設けられたクライオポンプ、を備え、
前記パネルの温度を測定するステップと、
測定された前記パネルの温度に基いて、前記パネルの温度の経時変化が正常であるか否かを判断するパネル温度判断ステップと、
を具備した
不純物監視方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載された不純物監視方法であって、
前記パネル温度判断ステップにおいて、異常と判断された場合において、前記開放前分圧測定ステップが実施される
不純物監視方法。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載された不純物監視方法であって、
前記少なくとも一のパネルは、Ｈ２Ｏを固体化させてトラップするために低温状態である８０Ｋパネルと、前記８０Ｋパネルよりも更に低温状態で維持されることでＨ２Ｏ以外の不純物を固体化させてトラップする１５Ｋパネルと、を備える
不純物監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は真空処理装置に関し、特に共通搬送チャンバと、複数の製膜チャンバとを有する真空処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
共通搬送チャンバと、その共通搬送チャンバから基板が搬入されて製膜等の処理を行う複数の製膜チャンバと、を備えた真空処理装置が知られている。共通搬送チャンバと各製膜チャンバとは、仕切り弁を介して接続されている。共通搬送チャンバ内は、常時、真空引きされている。一方、基板が搬入された製膜チャンバは仕切り弁が閉の状態で、真空引きされるとともに製膜用のガスを供給された状態で製膜が行われる。製膜時に、良好な膜質を得るためには、製膜チャンバ内の不純物の濃度を監視することが重要である。
【０００３】
製膜チャンバ内の不純物濃度を監視するために、分圧真空計を用いて製膜チャンバ内の不純物ガスの分圧を測定する方法が知られている。この場合、分圧真空計は、測定対象領域である製膜チャンバ内に設置されて、製膜チャンバ内の分圧が直接測定される。
【０００４】
分圧真空計によって製膜チャンバ内の分圧を測定する場合には、製膜（生産）を中断して、製膜チャンバ内の圧力を高真空状態に維持して測定する必要がある。これは、製膜時には製膜用のガスが製膜チャンバ内に供給されており、製膜チャンバ内の圧力が、分圧真空計が測定可能な圧力よりも高い圧力になっているからである。よって、生産の流れを中断させないで、製膜チャンバ内の不純物を監視する技術が望まれる。
【０００５】
また、分圧真空計の測定子は、粉、不純物、腐食性ガスなどの影響により耐久性が失われる。よって、分圧真空計の耐久性低下を抑え、分圧真空計に係るコストを低減させる技術が望まれる。
【０００６】
上記と関連して、特許文献１は、真空排気可能な処理容器と、前記処理容器内に処理ガスを導入する為のガス導入手段と、前記処理容器内のガス分圧に対応するガス量信号をガス種別ごとに出力するガス量検出器であって、外部から与えられる感度補正信号に応じて検出感度が設定され、設定された検出感度でガス量信号を生成し出力する前記ガス量検出器と、前記ガス量検出器から出力されたガス量信号を受信し、前記処理ガスに含まれるガスから選ばれた一つの基準ガスに対応するガス量信号の大きさが目標値に近づくように、前記ガス量検出器に対して感度補正信号を送出する制御手段とを有する真空処理装置、を開示している。
【０００７】
しかしながら上述の技術では、分圧真空計の耐久性低下を抑え、分圧真空計に係るコストを低減させることについては、何らの記載もない。
【特許文献１】特開平９−３２４２６８号  公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
即ち、本発明の目的は、生産効率を低下させないで、製膜チャンバ内の不純物を監視する装置、方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、分圧真空計に係るコストを低減させる技術を提供することにある。
【００１０】
更に、本発明の他の目的は、分圧真空計の耐久性低下を抑制させる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
その課題を解決するための手段が、下記のように表現される。その表現中に現れる技術的事項には、括弧（）つきで、番号、記号等が添記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複数の形態又は複数の実施例のうちの少なくとも１つの実施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現されている技術的事項に付せられている参照番号、参照記号等に一致している。このような参照番号、参照記号は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このような対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されることを意味しない。
【００１２】
本発明に係る真空処理装置（１）は、
真空排気可能な共通搬送チャンバ（４）と、
真空排気可能であり、共通搬送チャンバ（４）と複数の仕切り弁（３）の各々を介して基板が搬入出可能に設けられた複数の製膜チャンバ（２）と、
共通搬送チャンバ（４）内に設けられた分圧真空計（５）と、
を備える。
共通搬送チャンバ（４）内に分圧真空計（５）を設けることで、仕切り弁（３）が開になったときに製膜チャンバ（２）から共通搬送チャンバ（４）へのガスの流入による圧力変化を検知することができる。これを利用して、間接的に製膜チャンバ（２）の圧力を検知し、不純物濃度を監視することができる。
仕切り弁（３）が開になった際に測定を行うので、測定のために仕切り弁を閉にして、測定対象の製膜チャンバ（２）内を高真空排気状態にする必要はない。すなわち、測定のために生産ラインの稼動を中断させる必要はない。
また、分圧真空計（５）を各製膜チャンバ（２）に設ける必要は無く、共通搬送チャンバ（４）内に一個の分圧真空計（５）を設けるだけでよい。よって、分圧真空計（５）を多数用意する必要は無く、分圧真空計（５）に係るコストを抑制することができる。
更に、共通搬送チャンバ（４）内は製膜チャンバ（２）内と比較して、分圧真空計（５）の測定子にダメージを与える粉などの不純物や腐食性膜ガスなどの残留が少ない。よって、製膜チャンバ（２）内に分圧真空計（５）を設ける場合よりも、分圧真空計（５）の寿命が延長される。
【００１３】
本発明に係る真空処理装置（１）は、
更に、
複数の仕切り弁（３）の開閉動作を制御する制御装置（１２）と、
異常状態の発生を知らせる警報装置（１３）と、
を備え、
制御装置（１２）は、複数の仕切り弁（３）のうちの一が閉から開になった後に分圧真空計（５）によって測定された分圧と、一の仕切り弁（３）が開になる前に測定された分圧と、に基いて、一の仕切り弁（３）に接続した一の製膜チャンバ（２）内の不純物濃度が正常か異常かを判断し、異常である場合には警報装置（１３）を駆動させる。
仕切り弁（３）の閉開前後の分圧を利用することで、製膜チャンバ（２）内の分圧を監視することができる。異常時に警報装置（１３）を駆動させることで、看視者に対して、異常の発生を迅速に通知することができる。
【００１４】
本発明に係る真空処理装置（１）において、
制御装置（１２）は、一の仕切り弁（３）が開になる前の所定の期間における分圧の平均値と、開になった後の所定の期間における分圧の平均値と、に基いてその不純物濃度が正常か異常かを判断する。
仕切り弁（３）の開閉前後の分圧を、所定の期間の平均値で判断することにより、正常か異常かの判断をより正確に判断することができる。
【００１５】
本発明に係る真空処理装置（１）において、
その開になった後の所定の期間は、開になってから９０秒後より後の６０秒間の期間である。
仕切り弁（３）が開になった直後の９０秒間は、共通搬送チャンバ（４）と製膜チャンバ（３）間でのガスの移動量が大きく、分圧真空計（５）の測定が正確に行われない傾向にある。よって、仕切り弁（３）の開放後の分圧は、解放後９０秒から所定の期間で行われることで、製膜チャンバ（２）内の不純物の監視精度が向上する。
【００１６】
本発明に係る真空処理装置（１）において、
分圧真空計（５）は、共通搬送チャンバ（４）内における、H2O、N2、O2、HC、He、CH4、H2及びArからなる集合から選ばれる少なくとも一の物質の分圧、及び全圧を測定する。
【００１７】
本発明に係る真空処理装置（１）は、
更に、
不純物を低温状態で固体化させてトラップする少なくとも一のパネル（８、９）を備え、共通搬送チャンバ（４）内を排気するように設けられたクライオポンプ（７）と、
パネル（８、９）の温度を測定するパネル温度センサ（１０、１１）と、
パネル温度センサ（１０、１１）が測定した温度データに基いて、パネル（８、９）の温度の経時変化が正常であるかを監視するクライオポンプ監視部（１４）と、
を備える。
クライオポンプに備えられたパネル（８、９）は不純物をトラップしていくに従って温度が向上していく。不純物濃度が大きい場合には、パネルの温度もより向上していく為に、パネル（８、９）の温度の経時変化を監視することで、製膜チャンバ（２）内の不純物の存在状態が許容範囲であるか、異常であるかを間接的に知ることができる。
【００１８】
本発明に係る真空処理装置（１）において、
クライオポンプ監視部（１４）が、パネル（８、９）の温度の経時変化が異常であると判断した場合に、分圧真空計（５）が測定を開始する。
クライオポンプ監視部（１４）により、共通搬送チャンバ（４）及び製膜チャンバ（２）の全体の不純物の存在状態を判断し、異常である場合にのみ分圧真空計（５）を用いて、各製膜チャンバ（２）の不純物を監視することで、分圧真空計（５）を稼動させている時間を少なくすることができる。分圧真空計（５）の稼動時間を少なくすることは、分圧真空計（５）の測定子の耐久性定価を抑制できる。
【００１９】
本発明に係る真空処理装置（１）において、
少なくとも一のパネル（８、９）は、Ｈ２Ｏを固体化させてトラップするために低温状態である８０Ｋパネル（９）と、８０Ｋパネル（９）よりも更に低温状態で維持されることでＨ２Ｏ以外の不純物を固体化させてトラップする１５Ｋパネル（１５）と、を備える。
【００２０】
本発明に係る不純物監視方法は、
真空排気可能な共通搬送チャンバ（４）と、真空排気可能であり、共通搬送チャンバ（４）と複数の仕切り弁（３）の各々を介して基板が搬入出可能に設けられた複数の製膜チャンバ（２）と、を備える真空処理装置（１）において、
複数の仕切り弁（３）のうちの一が開になる前に共通搬送チャンバ（４）内の分圧を測定する開放前分圧測定ステップ（ステップＳ３０）と、
一の仕切り弁（３）を開にするステップ（ステップＳ４０）と、
一の仕切り弁（３）が開になった後の共通搬送チャンバ（４）内の分圧を測定する開放後分圧測定ステップ（ステップＳ５０）と、
を備える。
【００２１】
本発明に係る不純物監視方法において、
真空処理装置（１）は、更に、異常状態の発生を知らせる警報装置（１３）、を備え、
更に、
開放前分圧測定ステップ（Ｓ３０）及び開放後分圧測定ステップ（Ｓ５０）において測定された分圧に基いて、一の仕切り弁（３）に接続した一の製膜チャンバ（２）内の不純物濃度が正常か異常かを判断する分圧判断ステップ（ステップＳ６０）と、
分圧判断ステップ（Ｓ６０）において、異常と判断された場合に、警報装置（１３）を駆動させるステップ（ステップＳ７０）と、
を備える。
【００２２】
本発明に係る不純物監視方法において、
開放前分圧測定ステップ（Ｓ３０）では、一の仕切り弁（３）が開になる前の所定の期間の分圧を測定し、
開放後分圧測定ステップ（Ｓ５０）では、一の仕切り弁（３）が開になった後の所定の期間の分圧を測定し、
分圧判断ステップ（Ｓ６０）は、
開放前分圧測定ステップ（Ｓ３０）において測定された所定の期間の分圧の平均値を算出する開放前平均分圧算出ステップ（ステップＳ６１）と、
開放後分圧測定ステップ（Ｓ５０）において測定された所定の期間の分圧の平均値を算出する開放後平均分圧算出ステップ（ステップＳ６２）と、
開放前平均分圧算出ステップ（Ｓ６１）及び開放後平均分圧算出ステップ（Ｓ６２）で算出された分圧の平均値の差、が所定の範囲内に収まっているか否かを判断し、所定の範囲内に収まっていない場合には、不純物の濃度が異常であると判断するステップ（ステップＳ６３）と、
を備える。
【００２３】
本発明に係る不純物監視方法において、
開放後分圧測定ステップ（Ｓ５０）における所定の期間は、一の仕切り弁（３）が開になってから９０秒後から１５０秒後までの６０秒間の期間である。
【００２４】
本発明に係る不純物監視方法において、
分圧真空計（５）は、共通搬送チャンバ（４）内における、H2O、N2、O2、HC、He、CH4、H2及びArからなる集合から選ばれる少なくとも一の物質の分圧、及び全圧を測定する。
【００２５】
本発明に係る不純物監視方法において、
真空処理装置（１）は、更に、不純物を低温状態で固体化させてトラップする少なくとも一のパネル（８、９）を有し、共通搬送チャンバ（４）内を排気するように設けられたクライオポンプ（７）、を備え、
パネル（８、９）の温度を測定するステップ（ステップＳ１０）と、
測定されたパネル（８、９）の温度に基いて、パネル（８、９）の温度の経時変化が正常であるか否かを判断するパネル温度判断ステップ（ステップＳ２０）と、
を備える。
【００２６】
本発明に係る不純物監視方法において、
パネル温度判断ステップ（Ｓ２０）において、異常と判断された場合において、開放前分圧測定ステップ（Ｓ３０）が実施される。
【００２７】
本発明に係る不純物監視方法において、
少なくとも一のパネル（８、９）は、Ｈ２Ｏを固体化させてトラップするために低温状態である８０Ｋパネル（９）と、８０Ｋパネル（９）よりも更に低温状態で維持されることでＨ２Ｏ以外の不純物を固体化させてトラップする１５Ｋパネル（８）と、を備える。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に依れば、生産効率を低下させないで、製膜チャンバ内の不純物を監視することのできる真空処理装置及び不純物監視方法が提供される。
【００２９】
更に、本発明に依れば、分圧真空計に係るコストを低減させた真空処理装置及び不純物監視方法が提供される。
【００３０】
更に、本発明に依れば、分圧真空計の耐久性低下を抑制した真空処理装置及び不純物監視方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
（第１の実施形態）
（構成）
図１は本実施の形態に係る真空処理装置１の概略構成を示す図である。真空処理装置１は、基板の搬入、搬出が行われるロードロックチャンバ６、基板に対して製膜が行われる複数の製膜チャンバ２、基板が各製膜チャンバ２及びロードロックチャンバ６間で移動する際に通過する一の共通搬送チャンバ４、共通搬送チャンバ４内を排気するクライオポンプ７、真空処理装置１の動作を制御する制御装置１２、異常時に警報を発して監視員に異常の通知を行う警報装置１３、及び共通搬送チャンバ４と各製膜チャンバ３の間に設けられた仕切り弁３を備えている。このような真空処理装置１は、太陽電池パネルの製造での、シリコン半導体層を製膜する工程に用いるのに好適である。シリコン半導体層の製膜工程では、基板がロードロックチャンバ６より共通搬送チャンバ４へ搬入され、更に各製膜チャンバ２へ搬入されて、ｐ層、i層、及びn層が順次製膜される。
【００３２】
共通搬送チャンバ４内は、常時高真空状態が保たれている。共通搬送チャンバ内には分圧真空計５が備えられている。分圧真空計５の設置場所は、共通搬送チャンバ内の側面か、天井部分に備えられていることが、分圧真空計５の耐久性抑制の観点から好ましい。共通搬送チャンバ４内では基板の搬入に伴なって不純物が侵入する場合が多い。基板は、床面に配置された台車などによって搬入される為に、不純物の侵入も床面側の方が多くなり易い。よって、共通搬送チャンバ４内における不純物の濃度は、床面の方が側面や天井部分より高くなる傾向にある。分圧真空計５が側面又は天井部分に備えられていることで、床面に備えられている場合と比較して、不純物の影響受けずらく、より耐久性低下が抑制される。
【００３３】
分圧真空計５は、共通搬送室内の全圧と、H2O、N2、O2、HC、He、H2、CH4及びArガスの分圧とを測定する。分圧真空計５は常時測定をしており、測定した各ガスの分圧データを制御装置１２へ通知する。
【００３４】
ロードロックチャンバ６は仕切り弁３を介して共通搬送チャンバと接続している。常圧である外部からロードロックチャンバ６内へ基板が搬入されると、ロードロックチャンバ６内で真空引きが行われ、その後に仕切り弁が開かれて共通搬送チャンバ内へと基板が搬入される。尚、基板を真空処理室１から外部へ搬出する際には、ロードロックチャンバ６において搬入時とは逆の動作が行われる。
【００３５】
クライオポンプ７は、仕切り弁３を介して共通搬送チャンバ４と接続している。クライオポンプ７は、水分を吸着する為の８０Ｋパネル９と、水分以外の不純物ガスを吸着する為の１５Ｋパネル８と、を備えている。共通搬送チャンバ４内の水分は、低温状態の８０Ｋパネル９で固体化されて、８０Ｋパネル９にトラップされることによって排気される。共通搬送チャンバ４内の不純物ガスも、水分と同様に、８０Ｋパネルより更に低温状態の１５Ｋパネルで固体化されて、１５Ｋパネルにトラップされる。これにより、共通搬送チャンバ４内の不純物ガスが排気される。このようにして、クライオポンプ７によって、共通搬送チャンバ４内は常時高真空状態が保たれている。
【００３６】
各製膜チャンバ２、ロードロックチャンバ６及びクライオポンプ７を共通搬送チャンバ７とつなぐ仕切り弁３は、制御装置１２によって基板の開閉される。仕切り弁３が閉の状態では、製膜チャンバ２内が密閉されるようになっている。
【００３７】
各製膜チャンバ２は、真空排気装置（図示せず）と、ガス導入装置（図示せず）とを備えており、真空排気装置によって真空形成可能となっている。製膜チャンバ２内では、基板が搬入されるとガス導入装置によって製膜用のガスが所定の流量で導入され、基板に対しての製膜が行われる。製膜処理が実行された製膜チャンバ２では、ガスが供給されている為に内部の圧力は共通搬送チャンバ４と比較して高くなる。
【００３８】
制御装置１２は、コンピュータにより形成される。真空処理装置１の各装置の動作を制御する。制御装置１２は、分圧真空計５から通知された分圧データを時系列的に記憶部（図示せず）に記憶する。また、制御装置１２は各仕切り弁３の開閉動作を制御し、基板の移動に合わせて仕切り弁３の開閉を行う。また、制御装置１２は、仕切り弁３が開になった前後で、記憶部に記憶された分圧の時系列データを参照して、製膜チャンバ２内の不純物濃度が正常であるか異常であるかの判断を行う。製膜チャンバ２内の不純物濃度が異常であると判断した場合には、制御装置１２は警報装置１３を駆動する機能を実現する。これらの制御装置１２の処理は制御装置１２にインストールされたコンピュータプログラムによって実現される。
【００３９】
警報装置１３は、制御装置１２の指示により動作する。警報装置１３は駆動されると、監視員に対して異常の発生を通知する。警報装置１３としては、ベル、パトロールランプ等が例示される。
【００４０】
（動作）
上述のような構成を有する真空処理装置１は、以下のように動作して各製膜チャンバ２内の不純物の監視を行う。図５は本実施の形態に係る不純物監視方法のフローチャートを示している。本実施の形態に係る不純物監視方法は、仕切り弁開放前の分圧を測定するステップ（ステップＳ３０）、仕切り弁３を開放するステップ（ステップＳ４０）、仕切り弁開放後の分圧を測定するステップ（ステップＳ５０）、分圧が正常か異常かを判断するステップ（ステップＳ６０）、及び異常であった場合に警報装置を駆動させるステップ（ステップＳ７０）を備えている。各ステップの詳細について下記に記載する。
【００４１】
（ステップＳ３０）
全ての仕切り弁３が閉である状態において、分圧真空計５が、制御装置１２からの指示によって、共通搬送チャンバ４内の圧力を測定する。測定は、共通搬送チャンバ４内の全圧と、H2O、N2、O2、HC、He、CH4、H2及びArガスの分圧と、に対して行われる。分圧真空計５は、測定したデータを制御装置１２に通知する。測定は所定の期間（１分間）の間に連続して行われる。制御装置１２は、取得した分圧についてのデータを、測定時間と対応付けて図示しない記憶部に格納する。
【００４２】
（ステップＳ４０）
続いて、制御装置１２が、不純物監視の監視対象となる製膜チャンバ２と共通搬送チャンバ５とをつなぐ仕切り弁３を閉から開にするように制御する。
【００４３】
（ステップＳ５０）
仕切り弁３が開となってから９０秒後に、制御装置１２からの指示によって分圧真空計５が再び共通搬送チャンバ４内の圧力の測定を開始する。分圧真空計５は、測定したデータを制御装置１２に再び通知する。測定は、所定の期間（１分間）の間に連続して行われる。制御装置１２は、取得した分圧についてのデータを、測定時間と対応付けて図示しない記憶部に格納する。
【００４４】
尚、上述のステップＳ３０〜Ｓ５０において、分圧真空計５が圧力を測定する期間は、仕切り弁が開になる前の所定の期間、及び開になった後の所定の期間としたが、分圧真空計５が仕切り弁３が開になる時間も含めて、常時測定を行っていてもよい。図３は、ステップＳ３０〜Ｓ５０までの処理によって、記憶部に格納されたデータの内容を概念的に示すグラフである。図３に示される様に、記憶部には、時刻における各ガスの分圧と、全圧とが記憶されている。
【００４５】
（ステップＳ６０、６１）
ステップＳ５０の後に、制御装置１２は、記憶部に格納された分圧のデータに基いて、仕切り弁３の開放前の平均分圧を算出する。開放前の平均分圧は、仕切り弁３が開になる前の所定の期間（１分間）における、各ガスの分圧、及び全圧の平均値である。
【００４６】
（ステップＳ６２）
更に、制御装置１２は、記憶部に格納された分圧のデータに基いて、仕切り弁３の開放後の平均分圧を算出する。開放後の平均分圧は、仕切り弁３が開になる前の所定の期間（１分間）における、各ガスの分圧、及び全圧の平均値である。
【００４７】
（ステップＳ６３）
更に、制御装置１２は、各ガス、及び全圧について、開放後の平均分圧と開放前の平均分圧との差を計算する。制御装置１２は、各ガス、及び全圧について、その差が所定の範囲内であるか否かを判断する。その差が所定の範囲内であった場合には、特にアクションを起こさない。一方、その差が所定の範囲外であった場合には、次のステップＳ７０へと進む。
【００４８】
仕切り弁３が開になると、より圧力の高い製膜チャンバ２から、ガスが共通搬送チャンバ４内に流れ込む。よって、４仕切り弁３の開放前と開放後の分圧の差は、仕切り弁３が開放されたことによって、監視対象の製膜チャンバ２内部から共通搬送チャンバ４内へどれだけのガスが移動したかを示している。開放前と開放後の分圧の差が所定の範囲内であるかどうかを監視することによって、製膜チャンバ２内部の各ガスの濃度が適正な範囲であるかどうかを監視することができる。開放前と開放後の分圧の差を、平均分圧で判断することにより、より精度よく不純物濃度の監視を行うことができる。更に、仕切り弁３が開になってから９０秒間は、共通搬送チャンバ４内の圧力は安定していない。よって、仕切り弁が開放されてから９０秒後からのデータを用いることにより、更に精度よく不純物濃度の監視を行うことができる。
【００４９】
（ステップＳ７０）
ステップＳ６３において、開放前と開放後における平均分圧の差が、所定の範囲外であった場合には、制御装置１２が警報装置１３を駆動する。これにより、警報装置１３の駆動により、監視者に対して異常が通知される。
【００５０】
（作用・効果）
本実施の形態に依れば、分圧真空計５に係るコストが抑制される。即ち、製膜チャンバ２内部は、製膜時において製膜用のガスが導入されるので圧力が高くなる。分圧真空計５は、高圧力下で測定を行うと、測定子が損傷する可能性が高くなる。また、測定可能な圧力にも限界があり、高圧力下では正確な測定を行うことは困難である。よって、製膜チャンバ２内に直接分圧真空計５を設置した場合には、仕切り弁３を閉じた状態において製膜チャンバ２内を高真空排気状態とし、分圧真空計５が測定可能な低圧条件を作り出す必要がある。これに対し、本実施の形態によれば、常時圧力の低い状態に保たれている共通搬送チャンバ４内部の圧力変化を利用する為に、製膜チャンバ２内を敢えて高真空排気状態にする必要はない。また、仕切り弁３の開放するタイミングは、基板が製膜チャンバ２内へ搬入されるタイミングに合わせればよく、生産ラインの稼動を停止する必要がない。
【００５１】
また、設置される分圧真空計５は、共通搬送チャンバ４内部に１個あるだけで、複数の製膜チャンバ２内の監視を行うことができる。よって、分圧真空計５を直接、各製膜チャンバ２内に設置する場合のように、分圧真空計５を複数個、用意する必要はなく、コストが低減される。
【００５２】
（第２の実施形態）
（構成）
図２は本実施の形態に係る真空処理装置１の概略構成を示す図である。本実施の形態に係る真空処理装置１は、第１の実施の形態に対して、クライオポンプ７に設けられたバネル（８、９）の温度を測定する温度センサ（１０、１１）、及びクライオポンプ７の状態を監視するクライオポンプ監視部１４が追加されている。これ以外の構成は第１の実施形態と同様であるので、説明は省略される。
【００５３】
温度センサ（１０、１１）は、８０Ｋパネル９の温度を測定する８０Ｋパネル用温度センサ１１及び１５Ｋパネル８の温度を測定する１５Ｋパネル用温度センサ１０である。これらの温度センサとしては、熱電対などを用いることができる。８０Ｋパネル用温度センサ１１及び１５Ｋパネル用温度センサ１０は、パネルの温度を測定し、結果をクライオポンプ監視部１４に通知する。
【００５４】
クライオポンプ監視部１４はコンピュータから構成される。クライオポンプ監視部１４は、コンピュータにインストールされたプログラムによって、その機能を実現する。クライオポンプ監視部１４は、８０Ｋパネル用温度センサ１１及び１５Ｋパネル用温度センサ１０の測定結果を、時刻情報と対応付けて図示しない記憶部に格納する。更に、クライオポンプ監視部１４は、記憶部に格納されたデータに基いて、クライオポンプ７の状態が正常であるか異常であるかを判断する機能を実現する。尚、クライオポンプ監視部１４は制御装置１２と共通であってもよい。すなわち、制御装置１２内にインストールされたプログラムによって、その機能が実現されてもよい。
【００５５】
クライオポンプ７は、第１の実施の形態と同様に、仕切り弁３を介して共通搬送チャンバ４と接続している。クライオポンプ７は、水分を吸着する為の８０Ｋパネル９と、水分以外の不純物ガスを吸着する為の１５Ｋパネル８と、を備えている。共通搬送チャンバ４内の水分は、低温状態の８０Ｋパネル９で固体化されて、８０Ｋパネル９にトラップされることによって排気される。共通搬送チャンバ４内の不純物ガスも、水分と同様に、８０Ｋパネルより更に低温状態の１５Ｋパネルで固体化されて、１５Ｋパネルにトラップされる。これにより、共通搬送チャンバ４内の不純物ガスが排気される。このようにして、クライオポンプ７によって、共通搬送チャンバ４内は常時高真空状態が保たれている。１５Ｋパネル８及び８０Ｋパネルは、不純物ガス又は水をトラップするに従い、温度が上昇していく。温度が所定の温度を超えると、再生処理が行われる。再生処理は、温度を上げることによって、トラップした水又は不純物を気体に戻し、パネルから剥離させる処理である。再生処理が実施された１５Ｋパネル８又は８０Ｋパネルは、再び使用することができる。また、記憶部には、再生処理が行われた時刻が格納されている。
【００５６】
（動作）
上述の構成を有する真空処理装置１の動作方法について、下記に説明する。図７は、本実施の形態に係る不純物監視方法の動作の流れを示すフローチャートである。本実施の形態に係る不純物監視方法は、第１の実施形態に係るステップＳ３０の前に、パネルの温度を測定するステップ（ステップＳ１０）及びパネルの温度の挙動を判断するステップ（ステップＳ２０）が追加される。尚、ステップＳ２０以降の動作は、第１の実施の形態と同様であるので、説明は省略される。
【００５７】
（ステップＳ１０）
１５Ｋパネル用温度センサ１０及び８０Ｋパネル用温度センサ１１が、夫々、１５Ｋパネル１０及び８０Ｋパネル９の温度を測定する。測定は常時行われており、１５Ｋパネル用温度センサ１０及び８０Ｋパネル用温度センサ１１は、測定したデータをクライオポンプ監視部１４に通知する。クライオポンプ監視部１４は、取得した温度データを、時刻と対応付けて記憶部に格納する。
【００５８】
（ステップＳ２０）
続いて、クライオポンプ監視部１４は、記憶部を参照して、現在の１５Ｋパネル１０及び８０Ｋパネル９の温度が、各パネルに対して予め設定された管理温度よりも低いか否かの監視を行う。１５Ｋパネル１０又は８０Ｋパネル９の温度が管理温度よりも高い場合には、クライオポンプ監視部１４が、再生処理が行われてから管理温度を超えるまでの時間を算出する。再生処理が行われてから管理温度を超えるまでの時間が、予め定められた所定の時間よりも長い場合には、クライオポンプ７に備えられたパネルの交換時期である旨を監視者に対して報知するのみで、これ以外のアクションは行わない。一方、予め定められた所定の時間よりも低い場合にはステップＳ３０へと進んで、分圧真空計５が測定を開始する。ステップＳ３０以降は、第１の実施形態の動作と同様である。
【００５９】
（作用・効果）
図４は、記憶部が格納する、１５Ｋパネル１０の温度と時刻との対応関係を概念的に示す図である。８０Ｋパネル９についても同様のグラフが格納される。再生処理が行われてから、１５Ｋパネル１０が水以外の不純物を低温状態で固体化させてトラップする。時刻が経過すると、１５Ｋパネル１０がトラップしている不純物の量が増加する。１５Ｋパネル１０がトラップしている不純物の量が増加すると、１５Ｋパネル１０の温度が上昇していく。再生処理が実行されてから、１５Ｋパネル１０の温度が管理温度を超えるまでの時間が短いことは、１５Ｋパネル１０がトラップする不純物の量が、単位時間当たりで多いことを示す。即ち、共通搬送チャンバ４内の不純物濃度が高いことを示す。よって、１５Ｋパネル１０の温度が管理温度を超えるまでの時間に基いて、共通搬送チャンバ４内の不純物濃度を監視することができる。８０Ｋパネル９についても、同様に、共通搬送チャンバ４内の水分の濃度を監視することができる。
【００６０】
上述のように、１５Ｋパネル１０及び８０Ｋパネル９の温度にもとづいて、共通搬送チャンバ４内の不純物濃度を監視し、異常がある場合のみに、ステップＳ３０以降の分圧真空計５を用いた監視を行うことで、分圧真空計５を常時動作させる必要がない。よって、分圧真空計５の耐久性低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１の実施の形態に係る真空処理装置１の概略構成図を示す。
【図２】第２の実施の形態に係る真空処理装置１の概略構成図を示す。
【図３】制御装置１２が、記憶部に格納する各分圧、全圧と、時刻との関係を示す概念図である。
【図４】クライオポンプ監視部１４が、記憶部に格納する、パネルの温度と時刻との関係を示す概念図である。
【図５】第１の実施の形態に係る不純物監視方法の動作の流れを示すフローチャートである。
【図６】ステップＳ６０の動作の流れを示すフローチャートである。
【図７】第２の実施の形態に係る不純物監視方法の動作の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１      真空処理装置
２      製膜チャンバ
３      仕切り弁
４      共通搬送チャンバ
５      分圧真空計
６      ロードロックチャンバ
７      クライオポンプ
８      １５Ｋパネル
９      ８０Ｋパネル
１０    １５Ｋパネル用温度センサ
１１    ８０Ｋパネル用温度センサ
１２    制御装置
１３    警報装置
１４    クライオポンプ監視部
【図１】
2007095825.tif 000003
【図２】
2007095825.tif 000004
【図３】
2007095825.tif 000005
【図４】
2007095825.tif 000006
【図５】
2007095825.tif 000007
【図６】
2007095825.tif 000008
【図７】
2007095825.tif 000009