(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な方法で検査精度の向上と検査時間の短縮が可能なリークチェック方法及びリークチェック装置を提供する。【解決手段】リークチェック方法は、排気装置により真空容器の内部を排気する工程と、前記排気を停止後、前記真空容器内の全圧力及び水分の分圧を計測する工程と、前記排気を停止してから所定時間経過後にそれぞれ計測された前記全圧力から前記水分の分圧分を除いた値に基づき真空容器のリークレートを検査する工程と、を含む。【選択図】図４
2012064819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気装置により真空容器の内部を排気する工程と、
前記排気を停止後、前記真空容器内の全圧力及び水分の分圧を計測する工程と、
前記排気を停止してから所定時間経過後にそれぞれ計測された前記全圧力から前記水分の分圧分を除いた値に基づき前記真空容器のリークレートを検査する工程と、
を含むことを特徴とするリークチェック方法。
【請求項２】
前記排気を停止してから所定時間経過後にそれぞれ計測された前記全圧力と前記水分の分圧との差分を求め、該差分の単位時間当たりの圧力上昇分をリークレートとして算出し、該リークレートと予め定められた基準リークレートとを比較することにより前記真空容器のリークレートを検査することを特徴とする請求項１に記載のリークチェック方法。
【請求項３】
前記リークチェック工程は、前記排気工程にて少なくとも５０分の真空引き時間経過後に計測された全圧力及び水分の分圧に基づきリークチェックを実行することを特徴とする請求項１に記載のリークチェック方法。
【請求項４】
前記リークチェック工程は、前記排気工程にて少なくとも５時間の真空引き時間経過後に計測された全圧力及び水分の分圧に基づきーク検査を実行することを特徴とする請求項１に記載のリークチェック方法。
【請求項５】
前記計測工程は、前記真空容器に設けられた全圧力を計測する圧力計と、前記真空容器に設けられた水分の分圧を計測する水分圧モニタとを用いて計測を実行することを特徴とする請求項１に記載のリークチェック方法。
【請求項６】
前記水分圧モニタは、前記真空容器内への入射光に対して水分に吸収された光の量を分析する吸収分光法を用いて前記真空容器内の水分の分圧を計測することを特徴とする請求項５に記載のリークチェック方法。
【請求項７】
前記真空容器は、該真空容器の表面が陽極酸化処理されたアルミニウムから主に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のリークチェック方法。
【請求項８】
前記真空容器は、プラズマにより被処理体に微細加工を施すプラズマ処理装置又は被処理体を搬送する搬送容器のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載のリークチェック方法。
【請求項９】
真空容器の内部を排気する排気装置と、
前記排気を停止後、前記真空容器内の全圧力を計測する圧力計と、
前記排気を停止後、前記真空容器内の水分の分圧を計測する水分圧モニタと、
前記排気を停止してから所定時間経過後にそれぞれ計測された前記全圧力から前記水分の分圧分を除いた値に基づき前記真空容器のリークレートを検査するコントローラと、
を備えることを特徴とするリークチェック装置。
【請求項１０】
排気装置により真空容器の内部を排気する処理と、
前記排気を停止後、前記真空容器内の全圧力及び水分の分圧を計測する処理と、
前記排気を停止してから所定時間経過後にそれぞれ計測された前記全圧力から前記水分の分圧分を除いた値に基づき前記真空容器のリークレートを検査する処理と、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リークチェック方法、リークチェック装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造工程では、真空容器内を減圧状態にし、処理ガスを真空容器内に導入して高周波のエネルギーによりガスを反応させることによりプラズマを生成し、生成されたプラズマによってエッチング処理、成膜処理等のプラズマ処理を被処理体に施すことが行われている。
【０００３】
真空容器や排気系にリークがあったり、真空容器の内壁に外気の水分等が付着していると、ガスの反応が良好に行われなかったり、反応生成物中に不純物が混入したりして、プロセスの精度が悪化する。よって、プロセスを良好行うためには、真空容器内は所定の真空度に保たれていなければならない。このため、従来から、真空容器のリーク漏れのチェックが行われている。リークの検査は、ガス種やガス流量、複数ガスの流量比等に敏感なプロセス装置だけでなく、危険なガスを使用する装置にも出荷前等に欠かせないチェック項目である。よって、リークの検査は、主に新規に真空装置が製造された時や、真空装置のメンテナンス直後に行われる。
【０００４】
リークの検査方法としては、一般に、排気バルブを開き、真空容器の内部を所定時間真空引きした後、排気バルブを閉じて真空容器内の圧力上昇を測定する「ビルドアップ法」や、真空容器を加圧して圧力変化を測定する「加圧チェック法」等が提案されている。
【０００５】
ビルドアップ法では、具体的には、図２（ｂ）に示すように、例えば、ターボ分子ポンプ９７やドライポンプ９８等の排気系のポンプの駆動を行い、排気バルブ９２を開ける操作により、真空容器９４内の排気を行って真空容器９４内を大気圧から所定の真空圧力まで減圧する。この到達圧力時点で排気バルブ９２を閉じる。その後、所定時間経過後の真空容器９４内の圧力上昇分を圧力計９６で計測する。ビルドアップ法では、所定時間経過後の真空容器９４内の全圧力の上昇分をリークによる真空容器９４内の圧力上昇とみなし、全圧力の単位時間当たりの圧力上昇分をリークレートとして算出する。このリークレートの値の検査のことを以下、リークチェックと称する。
【０００６】
質量分析器等を用いて真空容器内のガス成分を分析し、分析結果に基づきリークチェックを行う技術も提案されている。例えば、特許文献１では、減圧処理装置内の気体の一部を質量分析器に導入することより、質量分析器にてＨ２Ｏ＋、Ｎ２＋、Ｏ２＋の少なくとも一つのイオン強度を検出し、検出結果からリークチェックを行う。特許文献２は、エッチング処理装置の真空容器にリークが発生し、外部から真空容器内に空気が混入する場合のリークチェックである。特許文献２では、外部から真空容器内に空気が混入すると、エッチング処理が施されるダミーウエハの発光データにおいて、空気を構成する気体に起因する光の発光量が増加することを利用してリークチェックを行う。具体的には、空気を構成する気体のうち、例えば窒素Ｎ２ガスの流入に応じて発光量が変化する波長における発光データをモニタすることによりリークチェックを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１１０６５３号公報
【特許文献２】特開２００６−１４０２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、計測された真空容器内の全圧力の上昇分には、外部から進入するガスによる圧力上昇分だけでなく、排気後に真空容器の内壁から脱離するガスによる圧力上昇分が加わっている。真空容器の内壁は例えば、アルミアルマイトのような材料により形成されており、内部に無数の微細な穴がある。このような穴に付着している水や滞留しているガスが脱離してくる（アウトガス）。よって、ビルドアップ法では、真空容器の内壁からのアウトガスが十分に減少している状態まで真空容器内を真空引きした後、リークチェックを行う必要があった。よって、通常の場合、真空容器内の真空引き時間は６時間又はそれ以上の時間を要し、特に装置製造時には真空容器の内壁への水の吸着量が大きいため１０時間以上の時間を要していた。その結果、真空装置の生産性に大きな影響を与えていた。
【０００９】
また、特許文献１、２では、真空容器内のガス成分を細かく分析することによりリークチェックする方法であり、根本的にビルドアップ法を用いていない。つまり、計測された真空容器内の全圧力の上昇分には、主に外部から進入するガスによる圧力上昇分だけでなく、排気後に真空容器の内壁からのアウトガスによる圧力上昇分が含まれることに着目した比較的簡単なリークチェック方法とは全く異なるリークチェック方法であった。このため、精度の高いガス成分分析に高価な質量分析器を用いなければならず、測定機器自体が高価であったり、質量分析器による分析のために真空ポンプ等を使用するため、設備が大掛かりになったりして実用的でなかった。よって、簡易な方法でより短時間にリークチェックが可能な方法が望まれていた。
【００１０】
上記課題に対して、本発明の目的とするところは、簡易な方法で検査精度の向上と検査時間の短縮が可能なリークチェック方法、リークチェック装置及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、排気装置により真空容器の内部を排気する工程と、前記排気を停止後、前記真空容器内の全圧力及び水分の分圧を計測する工程と、前記排気を停止してから所定時間経過後にそれぞれ計測された前記全圧力から前記水分の分圧分を除いた値に基づき前記真空容器のリークレートを検査する工程と、を含むことを特徴とするリークチェック方法が提供される。
【００１２】
計測された真空容器内の全圧力の上昇分には、主に外部から進入するガスによる圧力上昇分だけでなく、排気後に真空容器の内壁からのアウトガスによる圧力上昇分が含まれる。アウトガスには比較的水分が多く含まれる。これに着目し、本発明では、到達圧力まで真空引き後、排気バルブ９２を閉じてから所定時間経過後の真空容器内の全圧力及び水分の分圧を計測し、真空容器内の全圧力から水分の分圧分を引いた差分をリークによる真空容器内の圧力上昇とみなし、該差分の単位時間当たりの圧力上昇分をリークレートとして算出する。これにより、アウトガスによる圧力上昇分を考慮してリークレートを検査することができる。よって、リークチェック前に真空容器の内壁からのアウトガスが十分に減少する状態まで真空容器内を排気する必要がない。これにより、排気時間からリークチェック時間までを飛躍的に短縮でき、真空装置の稼働率の向上及び真空装置製造工程の短縮を図ることができる。
【００１３】
前記排気を停止してから所定時間経過後にそれぞれ計測された前記全圧力と前記水分の分圧との差分を求め、該差分の単位時間当たりの圧力上昇分をリークレートとして算出し、該リークレートと予め定められた基準リークレートとを比較することにより前記真空容器のリークレートを検査してもよい。
【００１４】
前記リークチェック工程は、前記排気工程にて少なくとも５０分の真空引き時間経過後に計測された全圧力及び水分の分圧に基づきリークチェックを実行してもよい。
【００１５】
前記リークチェック工程は、前記排気工程にて少なくとも５時間の真空引き時間経過後に計測された全圧力及び水分の分圧に基づき前記リークチェックを実行してもよい。
【００１６】
前記計測工程は、前記真空容器に設けられた全圧力を計測する圧力計と、前記真空容器に設けられた水分の分圧を計測する水分圧モニタとを用いて前記計測を実行してもよい。
【００１７】
前記水分圧モニタは、前記真空容器内への入射光に対して水分に吸収された光の量を分析する吸収分光法を用いて前記真空容器内の水分の分圧を計測してもよい。
【００１８】
前記真空容器は、該真空容器の表面が陽極酸化処理されたアルミニウムから主に形成されていてもよい。
【００１９】
前記真空容器は、プラズマにより被処理体に微細加工を施すプラズマ処理装置又は被処理体を搬送する搬送容器のいずれかであってもよい。
【００２０】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、真空容器の内部を排気する排気装置と、前記排気を停止後、前記真空容器内の全圧力を計測する圧力計と、前記排気を停止してから所定時間経過後にそれぞれ計測された前記全圧力から前記水分の分圧分を除いた値に基づき前記真空容器のリークレートを検査するコントローラと、を備えることを特徴とするリークチェック装置が提供される。
【００２１】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、排気装置により真空容器の内部を排気する処理と、前記排気を停止後、前記真空容器内の全圧力及び水分の分圧を計測する処理と、前記排気を停止してから所定時間経過後にそれぞれ計測された前記全圧力から前記水分の分圧分を除いた値に基づき前記真空容器のリークレートを検査する処理と、をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように本発明によれば、簡易な方法で検査精度の向上と検査時間の短縮が可能なリークチェック方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置の縦断面図である。
【図２】真空容器のリーク状態を検査するための装置の概略構成図である。
【図３】吸収分光法を説明するための図である。
【図４】リークレート計測のための時間と真空容器内の全圧力と水分の分圧との計測値を示したグラフである。
【図５】真空引き時間とリークレートとの関係を示したグラフ及び表である。
【図６】排気時間とガス成分との関係を示した図である。
【図７】アルミアルマイトからのアウトガス成分と排気時間との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の各実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２５】
（プラズマ処理装置の全体構成）
まず、本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置の全体構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置の縦断面図である。プラズマ処理装置１０は、表面が陽極酸化処理されたアルミニウム（以下、アルミアルマイトと称する。）からなる略円筒状の真空容器１００を有している。本実施形態では、真空容器１００の側壁及び天井壁の表面Ｓが陽極酸化処理されている。つまり、真空容器１００の内壁の殆どはアルミアルマイトから形成されている。
【００２６】
真空容器１００は接地されている。プラズマ処理装置１０は、真空容器１００の内部にて下部電極であるサセプタ２０と上部電極２５とが対向配置された、下部ＲＦ印加タイプの容量結合型平行平板プラズマエッチング装置である。プラズマ処理装置１０には、サセプタ２０に高周波電源２７からプラズマ生成用の高周波（ＲＦ）電力が印加される。
【００２７】
真空容器１００の底部には排気ライン３０を介してＡＰＣバルブ３５、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）４０、ドライポンプ４５が接続されている。本実施形態では、ドライポンプ４５で真空容器１００内を粗引きした後、ターボ分子ポンプ４０で真空引きすることにより、真空容器１００内を所望の真空度まで減圧する。ＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）バルブ３５は、自動圧力調整器であり、バルブの開閉により真空容器１００内の圧力を自動制御する。
【００２８】
なお、ターボ分子ポンプ４０、ドライポンプ４５などの真空ポンプは、排気装置の一例であり、真空容器１００には、ターボ分子ポンプ４０及びドライポンプ４５の両方が取り付けられていてもよく、ドライポンプ４５だけが取り付けられていてもよい。また、必ずしもＡＰＣバルブ３５を配設する必要はなく、これに替えて単なるバルブを排気管３０に取り付けてもよい。
【００２９】
かかる構成のプラズマ処理装置１０では、図示しないガス供給源から所望のガスを所定の流量で真空容器１００内へ供給し、プラズマ生成用の高周波（ＲＦ）電力を印加することにより、上部電極２５及びサセプタ２０間にプラズマが生成される。生成されたプラズマは、サセプタ２０の上に載置された半導体ウエハＷのプラズマ処理に使われる。
【００３０】
本実施形態に係るプラズマ処理装置１０では、真空容器１００の内部の圧力を計測するために圧力計５０及び水分圧モニタ５５が取り付けられている。圧力計５０は、真空容器１００内の全圧力を計測する。圧力計５０としては、例えばキャパシタンスマノメータが挙げられる。
【００３１】
水分圧モニタ５５は、真空容器１００内の水分の分圧を計測する。例えば、水分圧モニタ５５は、真空容器１００内への入射光に対して水分に吸収された光の量を分析する吸収分光法を用いて真空容器１００内の水分の分圧を計測してもよい。
【００３２】
吸収分光法の原理を簡単に説明する。図３に示したように、ある物質（試料、ここでは空間中の水分）に強度Ｉ０の光が入射され、これに対して強度Ｉの光が透過された場合、（１）式が成り立つ。
【数１】
2012064819.tif 000003
ここで、ｋは比例定数、ｃは空間中の水分濃度、Ｌは試料の光路長である。
【００３３】
（１）式から次の式（２）が導かれる。
【数２】
2012064819.tif 000004
ここで、Ａは吸光度である。
この吸光度Ａに基づき、試料中にて水分に吸収された光の量を計測することができる。
【００３４】
水分圧モニタ５５は、この吸収分光法の原理を用いて真空容器１００内の水分の分圧を計測する。つまり、水分子が吸収する波長の光を真空容器１００に入射し、対向側に設置した水分圧モニタ５５（光検出器）により真空容器１００から出射した光の減衰量を計測する。この光の減衰量が、水分による光の吸収量に対応する。つまり、光の吸収量と水分子の量は比例する。これにより、水分圧モニタ５５は真空容器１００に存在する水分子量から真空容器１００内の水分の分圧を計測する。
【００３５】
水分圧モニタ５５の一例としては、赤外分光法ＩＲを用いた計測機器として、ＦＴＩＲ（Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  ｉｎｆｒａｒｅｄ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：フーリエ変換赤外分光光度計）や、ＮＤＩＲ（Ｎｏｎ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  Ｉｎｆｒａ  Ｒｅｄ：赤外線式ガス分析計）が挙げられる。
【００３６】
水分圧モニタ５５により随時計測された真空容器１００内の水分の分圧及び圧力計５０により随時計測された真空容器１００内の全圧力は、図１に示した制御装置２００に送られる。送られたデータは、制御装置内のＲＡＭ等の記憶領域に蓄積される。制御装置２００は、リークレートを検査するための制御プログラムを実行することにより、排気を停止してから所定時間経過後に計測された真空容器１００内の全圧力と水分の分圧との差分を求め、該差分の単位時間当たりの圧力上昇分をリークレートとして算出し、該リークレートと予め定められた基準リークレートとを比較することにより真空容器１００のリークレートを検査する。制御プログラムや必要なデータは、図示しないハードディスクや半導体メモリに記憶されていてもよいし、ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬性のコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体に収容されてもよい。
【００３７】
（リークチェック方法）
次に、以上に説明したプラズマ処理装置１０にて実行されるリークチェック方法について詳細に説明する。
【００３８】
（１）排気工程
最初に真空容器１００内を排気する。例えば、ＡＰＣバルブ３５を開き、ドライポンプ４５により真空容器１００内を真空引き後、ターボ分子ポンプ４０により真空容器１００内を更に真空引きする。図４の上のグラフの左側には、ドライポンプ４５による真空引き後、ターボ分子ポンプ４０により約３０００秒真空引きを行った場合の真空容器１００内の圧力の変化が示されている。
【００３９】
（２）計測工程
ＡＰＣバルブ３５を閉じ、所定時間経過後、真空容器１００内の圧力上昇を圧力計５０により計測すると同時に、真空容器１００内の水分の分圧の上昇を水分圧モニタ５５により計測する。図４では、上のグラフと、その一部を拡大した下のグラフに示したように、排気開始から３８００秒経過後、全圧力と水分の分圧との計測が開始されている。
【００４０】
（３）規定時間待機
例えば、数十分間待機する。規定時間は、リークチェックを始めるに当たって必要な所定時間に予め定められている。
【００４１】
（４）リークチェック工程
排気を停止してから所定時間（規定時間）経過後、計測された全圧力と水分の分圧とを、制御装置２００に内蔵されたＲＡＭ等のメモリに保存し始める。図４の下グラフでは、排気を停止した３８００秒から１００秒後を所定時間として所定時間経過後の３９００秒より、真空容器１００内の全圧力（Ａ）、及び、真空容器１００内の水分の分圧（Ｂ）がメモリに保存されている。リークチェック工程では、全圧力（Ａ）と水分の分圧（Ｂ）との差分（Ａ）−（Ｂ）を求め、該差分の単位時間当たりの圧力上昇分をリークレートとして算出し、該リークレートと予め定められた基準リークレートとを比較することにより真空容器１００のリークレートを検査する。
【００４２】
（５）リークチェック終了
リークチェック終了後、ＡＰＣバルブ３５を開く。
【００４３】
（リークチェック結果）
図５に５時間大気開放していた装置の真空引き時間に対するリークレートの変化を示す。図５には、本実施形態に係るリークレート計測方法（実施例）によるリークレートと、従来のリークレート計測方法（比較例）によるリークレートが示されている。従来のリークレート計測方法（比較例）では、圧力計により計測された真空容器１００内の全圧力の変化が、リークによる真空容器１００内の圧力上昇に等しいとしてリークレートを算出する。これに対して、本実施形態に係るリークレート計測方法では、真空容器１００の内壁からのアウトガス成分の絶対圧を測定可能な計測器として、ここでは水分圧モニタ５５を使用して脱離した水分の絶対圧を計測し、真空容器１００内の全圧力と水分の絶対圧との差分が、リークによる真空容器１００内の圧力上昇に等しいとしてリークレートを算出する。
【００４４】
図５では、リークレート値が１（ｍＴ／ｍｉｎ）以下に推移しているとき、正確なリークレートを計測可能とする。従来のリークチェック方法（比較例）では、大気開放時に内壁への付着するガス成分が存在し、それらがなくなるまでに数時間以上の時間を要する。規定のリークレート値（１ｍＴ／ｍｉｎ）に到達するまでに少なくとも２．２時間（＝約１３２分）以上、好ましくは、６時間以上かかっていた。
【００４５】
これに対して、本実施形態に係るリークレート計測方法（実施例）では、リークレート値の真空引き時間依存が殆どなく、規定のリークレート値（１ｍＴ／ｍｉｎ）に到達するまでに０．９時間（＝約５０分）以上、好ましくは、１．５時間の真空引きで正確なリークチェックが可能となっている。よって、本実施形態に係るリークチェック方法では、従来のリークチェック方法（比較例）に比べて、真空引き時間を大幅に短縮することができる。
【００４６】
なお、本実施形態に係るリークチェック方法を用いても、真空引き時間に依存してわずかにリークレート値が変化しているのは、真空容器１００の内壁からのアウトガス中１〜２割はＮ２ガスやＯ２といった水以外の成分を含んでいるためであり、これらの成分が時間とともに減少しているからである。よって、この水以外のガス成分による影響を少なくするためには、リークレートの検査開始前に少なくとも５０分程度の真空引きを実行するとよく、リークレートの検査開始前に少なくとも５時間程度の真空引きを実行するとより好ましい。
【００４７】
（成分分析）
以下では、水及び水以外のガス（例えば有機物）をリークチェックと同時にモニタリングすることにより、ビルドアップ時の圧力上昇がリークなのか、水なのか、それ以外の物質なのかを評価した。評価にあったては、質量分析器（ＱＭＡＳ）を用いた。その時の測定装置の簡略構成を図２（ｃ）に示す。
【００４８】
図２（ｃ）の真空容器１００には、排気ライン３０に接続されたＡＰＣバルブ３５、ターボ分子ポンプ４０及びドライポンプ４５の他に、測定装置側に連結される排気ライン９５が設けられ、排気バルブ８５及びオリフィス９０を介して質量分析器８０（ＱＭＡＳ）が接続されている。排気ライン９５には、別途、ターボ分子ポンプ８３及びドライポンプ８４が取り付けられている。
【００４９】
排気ライン３０側の排気系により真空容器１００の内部は所望の減圧状態を維持するように排気される。質量分析器８０により真空容器１００内のガス成分が検出される。質量分析器８０としては、たとえば四重極質量分析計や、磁場偏向型質量分析計などが挙げられる。
【００５０】
図２（ｃ）に示される実験系を用いて、実際に真空容器１００内を真空引きしながら、排気系でリークを生じさせたときの真空容器１００内のガス成分を調べた。図２（ｃ）の実験系では、ＡＰＣバルブ３５を閉じてビルドアップ法によりリークチェックを行う場合、ビルドアップ中でも質量分析器８０側のＴＭＰで装置内のガスを引いていることになる。
【００５１】
そこで、リークによる真空容器１００内へのガス流入量が質量分析器８０へのガス流入量より大きくなるようにオリフィス９０の径を調整するか、或いは、オリフィス９０と真空容器１００との間に排気バルブ８５を設置し、次のように排気バルブ８５の開閉を制御しながら、ビルドアップ法によるリークチェック中の、真空容器１００内のガス成分を質量分析器８０により分析した。
【００５２】
図２（ｃ）の実験系を用いたリークチェック及び質量分析では次の工程が実行される。
（１）排気工程
最初に真空容器１００内を排気する。例えば、ＡＰＣバルブ３５を開き、ドライポンプ４５により真空容器１００内を排気後、ターボ分子ポンプ４０により真空容器１００内を更に真空引きする。
【００５３】
（２）計測工程
ＡＰＣバルブ３５及び排気バルブ８５を閉じ、所定時間経過後、真空容器１００内の圧力上昇を圧力計５０により計測する。
【００５４】
（３）規定時間待機
例えば、数十分間待機する。規定時間は、リークチェックを始めるに当たって必要な所定時間に予め定められている。
【００５５】
（４）リークチェック工程
規定時間経過後、計測された全圧力を、制御装置２００に内蔵されたＲＡＭ等のメモリに保存し始める。
【００５６】
（５）質量分析工程
排気バルブ８５を開き、質量分析器８０にて真空容器１００内のガスの成分を分析する。
【００５７】
（６）リークチェック終了
リークチェック終了後、ＡＰＣバルブ３５を開く。
【００５８】
質量分析工程にてガス組成を分析した結果を図６に示す。図６の各棒グラフの底部にはリーク成分が示され、その上部にはアウトガス成分として各ガスの内訳が示されている。リーク成分としては、図示していないがＮ２ガスとＣＯ２ガスとが支配的である。アウトガス成分としては、真空引きが短い段階ではＨ２Ｏガスが支配的である。しかし、真空引き時間が経過するほどＨ２Ｏガスを中心としたアウトガス成分が減り、アウトガス成分に対するリーク成分の比率が高くなる。真空引き時間が６２時間程度になるとほぼリーク成分のみとなる。
【００５９】
以上から、計測された真空容器１００内の全圧力の上昇分には、外部から進入するガス（リーク成分）による圧力上昇分と、排気後に真空容器１００の内壁から脱離する水分（アウトガス成分）による圧力上昇分とが主に含まれることが証明された。これに着目し、本実施形態にかかるリークチェック方法では、前記排気を停止してから所定時間経過後にそれぞれ計測された真空容器１００内の全圧力及び水分の分圧の差分を求め、該差分の単位時間当たりの圧力上昇分をリークレートとして算出し、該リークレートと予め定められた基準リークレートとを比較することにより真空容器１００のリークレートを検査する。例えば、真空容器１００内を２０分真空引き後にＡＰＣバルブ３５を閉じて、ビルドアップ法によるリークチェックを行った結果が以下の場合のリークレートの算出方法を具体的に説明する。
【００６０】
・リークチェックを行った結果
（１）圧力計（キャパシタンスマノメータ）による計測値
４８．８ｍＴ（封じ切時間：１０分）
（２）質量分析器（四重極質量分析計）による計測値
ガス組成  Ｎ２：１６．２％、Ｏ２：５．８％、Ｈ２Ｏ：７１．２％
【００６１】
分析結果から、真空容器１００内ガスのうち、内壁からのアウトガス（水分）は、７１．２％であるから、真空容器１００内の全圧力４８．８ｍＴに対して、水分の分圧は４８．８ｍＴ×０．７１２＝３４．７ｍＴとなる。その結果、真空容器１００内の全圧力と水分の分圧との差圧は１４．１ｍＴとなり、リークレートは１．４１ｍＴ／ｍｉｎと計算できる。
【００６２】
（アウトガス成分）
真空容器１００は、その表面がアルミアルマイトから主に形成されている。そこで、アルミアルマイトからのアウトガス成分を質量分析器により計測した。この結果を図７に示す。これによれば、アルミアルマイトからのアウトガス成分のうち、顕著に多い成分が水であることがわかった。この結果から、容器１００の内壁の大部分をアルミアルマイトが占めるプラズマ処理装置等の真空容器１００において、本実施形態に係るリークチェック方法は有益であることがわかった。
【００６３】
以上のように、計測された真空容器１００内の全圧力の上昇分には、外部から進入するガスだけでなく、排気後に真空容器１００の内壁からのアウトガスによる圧力上昇分が多く含まれる。本実施形態に係るリークチェック方法では、これに着目して、排気を停止してから所定時間経過後の真空容器１００内の全圧力から水分の分圧分を除いた値に基づき真空容器１００のリークレートを検査する。これにより、従来のように真空容器１００の内壁からのアウトガスが十分に減少する状態まで真空容器１００内を排気してから、リークチェックを行う必要がなくなる。その結果、デバイスメーカ側から見れば、装置の稼働率向上を達成でき、装置製造メーカ側から見れば、装置製造工期の大幅短縮が可能となる。
【００６４】
例えば、通常の装置メンテナンス後の真空引きや、新規装置製造時の真空引き時には、大量の装置内壁からのアウトガスが存在する。このような状況でも、本実施形態に係るリークチェック方法によれば、アウトガスの主な成分である水分圧をモニタリングすることにより、「リークによる外部からのガス流入」と「装置内壁からのガス脱離の主な成分（水分）」とを切り分けることができる。これにより、従来のように長時間の真空引き時間を費やさなくてもすぐにリークレート計測が可能となる。
【００６５】
上記一実施形態に係るリークチェック方法において、各動作は互いに関連しており、互いの関連を考慮しながら、一連の動作及び一連の処理として置き換えることができる。これにより、リークチェック方法の実施形態を、リークチェック装置の実施形態及びリークチェック装置が有する機能をコンピュータに実行させるプログラムの実施形態とすることができる。
【００６６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６７】
例えば、本発明に係るリークチェック方法を実施する真空容器は、内部を減圧状態に保持する容器であればよく、例えば、プラズマにより被処理体に微細加工を施すプラズマ処理装置や、被処理体を搬送する搬送容器に適用可能である。
【００６８】
なお、本発明に係るプラズマ処理装置は、エッチング処理装置であっても成膜装置であってもよい。また、平行平板型のプラズマ処理装置に限られず、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）プラズマ処理装置等のプラズマ処理装置でもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１０      プラズマ処理装置
２０      サセプタ
２５      上部電極
３０      排気管
３５      ＡＰＣバルブ
４０      ターボ分子ポンプ
４５      ドライポンプ
５０      圧力計
５５      水分圧モニタ
８０      質量分析器
８５      排気バルブ
９０      オリフィス
９５      排気管
１００    真空容器
２００    制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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