(57)【要約】【課題】プラズマ処理装置で用いるプロセスガス分流器に対して、分流比を客観的に検定する装置を提供する。【解決手段】プラズマによって処理される試料が内部に載置される処理室と、当該処理室にプロセスガスを供給する配管系統と、当該配管系統を制御する制御装置と、当該制御装置に接続された表示モニタを有するプラズマ処理装置であって、前記配管系統は、プロセスガスを供給するガス供給源と、当該ガス供給源からのガスラインを複数に分岐する分岐器と、分岐後の各ガスラインに設けられた流量測定器と、分岐後の各ガスラインに設けられ且つ前記流量測定器の下流に設けられたガスラインの流量を調節する調節弁を備え、前記制御装置は、１つのガスラインの前記調節弁を開け他のガスラインの前記調節弁を閉じて流量を測定する測定工程を、全てのガスラインで実施して、各ガスラインのガス流量を得て比較することを特徴とする。【選択図】図１
2007208085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマによって処理される試料が内部に載置される処理室と、当該処理室にプロセス
ガスを供給する配管系統と、当該配管系統を制御する制御装置と、当該制御装置に接続さ
れた表示モニタを有するプラズマ処理装置であって、
前記配管系統は、プロセスガスを供給するガス供給源と、当該ガス供給源からのガスラ
インを複数に分岐する分岐器と、分岐後の各ガスラインに設けられた流量測定器と、分岐
後の各ガスラインに設けられ且つ前記流量測定器の下流に設けられたガスラインの流量を
調節する調節弁を備え、
前記制御装置は、１つのガスラインの前記調節弁を開け他のガスラインの前記調節弁を
閉じて流量を測定する測定工程を、全てのガスラインで実施して、各ガスラインのガス流
量を得て比較す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のプラズマ制御装置において、
前記制御装置に接続された警報装置を備え、
前記制御装置は、ガス流量比較の結果、流量値が不一致の場合は、前記警報装置より警
報を出すことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項３】
プラズマによって処理される試料が内部に載置される処理室と、当該処理室へプロセス
ガスを供給するガス供給源と、当該ガス供給源からのガスラインを複数に分岐する分岐器
と、分岐後の各ガスラインに設けられた流量測定器と、分岐後の各ガスラインに設けられ
且つ前記流量測定器の下流に設けられたガスラインの流量を調節する調節弁と、前記流量
測定器と調節弁を制御する制御装置と、当該制御装置に接続された表示モニタを有するプ
ラズマ処理装置を用いた分流比検定方法であって、
１つのガスラインの前記調節弁を開け、他のガスラインの前記調節弁を閉じて流量を測
定する測定工程を、全てのガスラインで実施して、各ガスラインのガス流量を得て比較し
、
比較の結果、測定した流量値が全てのガスラインで一致する場合は検定合格とし、不一
致の場合は不合格と判断することを特徴とする分流比検定方法。
【請求項４】
請求項３の分流比検定方法において、
前記比較の結果、流量値が不一致の場合は、警報を出すことを特徴とする分流比検定方
法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハなどの被処理体の処理を行うプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップの製造工程において、シリコンウェハやＬＣＤ基板などの被処理体
に、所望の微細加工を施すため、処理室に導入された反応性ガスを電磁波によりプラズマ
化するプラズマ処理装置が広く利用されている。
【０００３】
半導体の製造プロセスにおける、プラズマ処理装置において、被処理体に対し均一なプ
ラズマ処理を施す為には、導入したガスを被処理体の処理面全体にわたり均一な濃度に分
布させるとともに、処理面全体にわたり均一な濃度に保ちつつ迅速に排気する必要がある
。
【０００４】
また近年、半導体製造に用いる被処理体のシリコンウェハの外径は２００mmから３００
mmへと大口径化している。それに伴い、被処理体であるシリコンウェハ上の広い領域にわ
たり、均一なプラズマ処理を行うことが難しくなってきている。そこで、シリコンウェハ
の中心部と外周縁部への処理ガスの供給量を個別に調節する必要が生じてくる。
【０００５】
シリコンウェハの中心部と外周縁部への処理ガスの供給量調整手法として、それぞれ独
立した流量制御装置を有するガス供給ラインから、シリコンウェハの中心部と外周縁部へ
供給を行うことで、実施することが出来る。
【０００６】
しかし、一台の処理室に対して、それぞれ独立した流量制御装置を有するガス供給ライ
ンを用いたガス供給を行うことは、半導体製造設備の大型化や設備の高騰を招くだけでな
く、メンテナンス等にも手数が掛かることになり、好ましい方法ではない。
【０００７】
そのため、一つの流量制御装置を有するガス供給ラインから２系統ガス供給ラインへ分
岐し、その分流比を制御することが望ましい方法である。現在、分流器を用いたプロセス
ガス分流供給方法は特許文献１(特開２００４−５３０８号) ,特許文献２（特開２００５
−１１２５８号），特許文献３（特開２００５−５６９１４号）として公開されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−５３０８号公報
【特許文献２】特開２００５−１１２５８号公報
【特許文献３】特開２００５−５６９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
プロセスガス分流器には様々なものがあるが、何れのタイプにおいても、２つに分岐し
た各ガスラインの流量が、所望の流量となるように、分流後の各ラインに取り付けられた
流量測定器や圧力センサの値に基づいて、流量の制御を行っている。
【００１０】
プロセスガス分流器の客観的なプロセスガスの分流比の信頼性を確保するためには、流
量計測器や圧力センサなどの初期校正のほかに定期的な検定が欠かせない。しかしながら
、プロセスガス分流器自体の検定方法は未だ確立されていない。
【００１１】
本発明の目的は、プロセスガス分流器の客観的な検定を実施可能なプラズマ処理装置を
提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の特徴は、プラズマによって処理される試料が内部に載置される処理室と、当該
処理室にプロセスガスを供給する配管系統と、当該配管系統を制御する制御装置と、当該
制御装置に接続された表示モニタを有するプラズマ処理装置であって、前記配管系統は、
プロセスガスを供給するガス供給源と、当該ガス供給源からのガスラインを複数に分岐す
る分岐器と、分岐後の各ガスラインに設けられた流量測定器と、分岐後の各ガスラインに
設けられ且つ前記流量測定器の下流に設けられたガスラインの流量を調節する調節弁を備
え、前記制御装置は、１つのガスラインの前記調節弁を開け他のガスラインの前記調節弁
を閉じて流量を測定する測定工程を、全てのガスラインで実施して、各ガスラインのガス
流量を得て比較することである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、プラズマ処理装置で用いるプロセスガス分流器に対する検定を客観的
且つ簡便に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明を適応したプラズマエッチング装置のプロセスガス配管系を示す図であ
る。
【００１５】
図１に示す通り、このプロセスガス配管系は、プロセスガスを供給するガスボンベ１と
、ガスボンベ１からプロセスガスを流す第３ガスライン９−３と、プロセスガス流量を一
定に保つためのマスフローコントローラー１２と、ガスボンベ１から流れるプロセスガス
を一次遮断するバルブ２と、第３ガスライン９−３を２系統のガスラインに分岐する分岐
路１０と、分岐路１０で２系統に分岐されたガスを流すための２系統ガスラインである第
１ガスライン９−１及び第２ガスライン９−２と、第１ガスライン９−１のガスの流量を
測定する第１流量測定器３−１と、第２ガスライン９−２を流れるガスの流量を測定する
第２流量測定器３−２と、第１流量測定器３−１出口の流量を調節する第１流量調節弁４
−１と、第２流量測定器３−２出口の流量を調節する第２流量調節弁４−２と、各流量測
定器及び調節弁に電気的に接続され、これらを制御する制御装置１１と、当該制御装置
１１に接続された表示モニタ１３と、アラーム１６とを有して構成される。アラーム１６
は、音，光等で警告できるものであれば良い。
【００１６】
ここで、破線１５で囲まれた部分をプロセスガス分流器と定義する。また、第１ガスラ
イン９−１及び第２ガスライン９−２は、流路の大きさは共通である。
【００１７】
第１流量調節弁４−１を通過したガスは、処理室蓋５に取り付けられた第１ガス導入部
７−１より処理室６へ導入され、ガス排気口８により排気される。また、第２流量調節弁
４−２を通過したガスは、処理室蓋５に取り付けられた第２ガス導入部７−２より処理室
６へ導入され、ガス排気口８により排気される。また、処理室６には、被処理体であるシ
リコンウェハ１４が置かれている。
【００１８】
上記構成における本発明のプロセスガス分流器の検定方法を図２のフローチャートに基
づいて説明する。
【００１９】
まず、制御装置１１からバルブ制御信号Ｖ２が送られ、第２流量調節弁４−２が完全に
ガスを遮断するように閉じられる。次に制御装置１１からバルブ制御信号Ｖ１が送られ、
第１流量調節弁４−１を全開まで開く（Ｓ１）。
【００２０】
次に、制御装置１１からバルブ制御信号Ｖ３が送られバルブ２を開き、ガスボンベ１か
らマスフローコントローラー１２を通じて一定流量のガスを供給する（Ｓ２）。
【００２１】
次に、第１流量測定器３−１にて測定された流量は、流量モニタ信号Ｑ１として制御装
置１１に送られ、測定流量値が表示モニタ１３に表示される（Ｓ３）。
【００２２】
次に、供給するガス流量は同流量の状態のまま、制御装置１１からバルブ制御信号Ｖ２
が送られ、第２流量調節弁４−２が全開まで開かれる。次に、制御装置１１からバルブ制
御信号Ｖ１が送られ、第１流量調節弁４−１が完全にガス遮断するように閉じられる
（Ｓ４）。
【００２３】
次に、第２流量測定器３−２にて測定された流量は、流量モニタ信号Ｑ２として制御装
置１１に送られ、測定流量値が表示モニタ１３に表示される（Ｓ５）。
【００２４】
次に、表示モニタ１３に表示された第１流量測定器３−１で測定した流量値と第２流量
測定器３−２の流量値を比較し、流量比の検定を行う（Ｓ６）。
【００２５】
ここで、比較したそれぞれの流量値が同流量の場合、検定は合格となる(Ｓ６：ＹＥＳ)
。比較したそれぞれの流量値が異なる場合（Ｓ６：ＮＯ）、検定は不合格となり、制御装
置１１はアラーム１６を作動させ、不合格を周囲の作業者に伝達する（Ｓ７）。
【００２６】
上記図１に実施例では、２系統のガスラインの分岐を示したが、３系統の分岐であって
も本発明は実施できる。その場合は、１系統のガスラインのみを全開にし、その他のガス
ラインを全閉にして流量を測定し、このような１つを開け２つを閉めるといった測定をガ
スラインを切り替えながら測定し、３つのガスラインの流量測定値を比較することで、分
流比の検定を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のガス系統図である。
【図２】プロセスガス分流器の流量比検定方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２８】
１…ガスボンベ、２…バルブ、３−１…第１流量測定器、３−２…第２流量測定器、４
−１…第１流量調節弁、４−２…第２流量調節弁、５…処理室蓋、６…処理室、７−１…
第１ガス導入部、７−２…第２ガス導入部、８…ガス排気口、９−１…第１ガスライン、
９−２…第２ガスライン、９−３…第３ガスライン、１０…分岐路、１１…制御装置、
１２…マスフローコントローラー、１３…表示モニタ、１４…シリコンウェハ、１６…ア
ラーム。
【図１】
2007208085.tif 000003
【図２】
2007208085.tif 000004