JP2003209103A - 処理装置および処理方法 - Google Patents

処理装置および処理方法

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JP2003209103A JP2002008465A JP2002008465A JP2003209103A JP 2003209103 A JP2003209103 A JP 2003209103A JP 2002008465 A JP2002008465 A JP 2002008465A JP 2002008465 A JP2002008465 A JP 2002008465A JP 2003209103 A JP2003209103 A JP 2003209103A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 チャンバの排気ガスから所定の情報を取得
し、取得した情報に基づいて、精度の高いプロセス制御
を行うことができる処理装置および処理方法を提供す
る。 【解決手段】 チャンバ１３に接続された排気ライン１
５は、ＴＭＰ２２と、ドライポンプ２３と、から構成さ
れている。チャンバ１３とＴＭＰ２２とは、第１の排気
管２５によって接続され、また、ＴＭＰ２２とドライポ
ンプ２３とは第２の排気管２８によって接続されてい
る。測定部２４は、第２の排気管２８を流れる排気ガス
中のＴｉＣｌ４またはＮＨ３の分圧をモニタしている。
チャンバ１３内には、２種のガスが交互に所定時間供給
され、供給された一方のガスの排気ガス中の分圧が所定
値まで減少すると、制御装置１２は他方のガスの供給を
開始する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハ等の
被処理体に、成膜処理などの所定の処理を施す処理装置
および処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、半導体集積回路の微細化、高集積
化が進行した結果、基板等の基板表面に形成される配線
溝等のパターンの微細化が進行している。これにより、
配線金属の下地膜として薄膜を形成する場合など、微細
な配線溝内に極めて薄い膜を均一に、良好なカバレッジ
で形成することが求められる。このため、近年、微細な
溝内にも、良好な膜質で、原子層レベルの膜を形成可能
な方法として、原子層堆積法（Atomic Layer Depositio
n：ＡＬＤ）と呼ばれる方法が開発されている。
【０００３】ＡＬＤは、例えば、以下のような工程から
構成される。以下に示す例では、配線パターン（配線
溝）が形成された基板の表面に、四塩化チタンガスおよ
びアンモニアガスを用いて、窒化チタンからなる下地膜
を形成する場合について説明する。
【０００４】まず、チャンバ内に基板を収容し、チャン
バ内を真空引きする。続いて、チャンバ内に四塩化チタ
ンガスを所定時間導入する。これにより、基板の表面に
四塩化チタン分子が多層に吸着する。その後、チャンバ
内を不活性ガスでパージし、これにより、基板表面に吸
着したほぼ１層分の四塩化チタン分子を除いて、チャン
バ内から四塩化チタンを除去する。
【０００５】パージ後、チャンバ内にアンモニアガスを
所定時間導入する。これにより、基板の表面に吸着した
四塩化チタン分子とアンモニア分子とが反応して、基板
の表面にほぼ１原子層分の窒化チタン層が形成される。
このとき、形成された窒化チタン層の上には、アンモニ
ア分子が多層に吸着している。その後、チャンバ内を不
活性ガスでパージし、窒化チタン層上に吸着したほぼ１
層分のアンモニア分子を除いて、チャンバ内からアンモ
ニア分子を除去する。
【０００６】続いて、再び、四塩化チタンガスをチャン
バ内に所定時間導入する。これにより、吸着したアンモ
ニア分子と四塩化チタンとが反応して新たな窒化チタン
層が形成される。すなわち、この状態ではほぼ２原子層
の窒化チタン層が形成されていることになる。
【０００７】また、このとき、窒化チタン層上には四塩
化チタン分子が多層に吸着している。その後、チャンバ
内を不活性ガスでパージすることにより、窒化チタン層
上にほぼ１層分の四塩化チタンが吸着した状態となる。
その後、上記のように、アンモニアガスの導入、パー
ジ、四塩化チタンガスの導入、パージ、…、というよう
に、チャンバ内の雰囲気を切り替え、所定原子層分、す
なわち、所定厚さの窒化チタン層を形成する。例えば、
チャンバ内のガス雰囲気を数十〜数百回切り替えること
により、数ｎｍ〜数十ｎｍの窒化チタン膜を形成するこ
とができる。なお、不活性ガスによるパージの代わり
に、真空排気を行っても良い。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記ＡＬＤにおいて、
チャンバ内へのガスの供給および停止の切り換えは、チ
ャンバ内の実際の状態にかかわらず、実験等により求め
た所定時間毎に行われる。このため、種々の条件の違い
から、この所定時間内にチャンバ内のガスが実際に十分
に切り換えられない場合、気相中で四塩化チタンとアン
モニアとが反応してしまう。このような気相反応は、ウ
ェハ上に形成される膜の品質を低下させる。従って、チ
ャンバ内の実際の状態を示す情報に基づいてガス供給を
制御することが望ましい。
【０００９】チャンバ内の状態に関する情報に基づいて
プロセスを制御する方法として、チャンバを真空引きす
る排気ラインに、排気ガスから所定の情報、例えば、所
定物質の濃度に関する情報を取得する測定装置を設ける
方法がある。例えば、特開平9-134912号公報には、排気
ガス中の所定物質の濃度を検出し、チャンバ内の所定物
質の濃度が一定となるように制御する半導体製造装置が
開示されている。
【００１０】ここで、排気ラインは、チャンバに接続さ
れたターボ分子ポンプ等の主ポンプと、主ポンプに接続
されたドライポンプ等の副ポンプ（あらびきポンプ）
と、を備える。副ポンプはチャンバ内を主ポンプが動作
可能な中程度の真空状態まで減圧し、その後、主ポンプ
が高真空状態まで減圧する。上記した排気ガスから所定
情報を取得する構成では、測定装置は排気ラインのＴＭ
Ｐの給気側に設けられる。
【００１１】しかし、ＴＭＰの給気側は、チャンバとほ
ぼ同様の低圧状態にあり、排気ガス中の物質濃度は低
い。また、ＴＭＰの排気容量から、チャンバとＴＭＰと
を接続する管は比較的大径であり、管内における濃度の
ばらつきが比較的大きい。このため、例えば、物質濃度
を測定する場合には、十分に高い測定感度が得られず、
また、検出位置によっては測定値がばらつき、信頼性の
高い情報が得られないおそれがある。このような場合、
特に、原子層レベルの緻密な膜を形成するＡＬＤでは、
膜質が低下するなど、処理の信頼性が低下する。
【００１２】また、ＡＬＤに限らず、成膜、エッチング
等の他の処理を行う処理装置についても同様のことがい
える。すなわち、特開平6-120149号公報等に記載されて
いるような、排気ラインにパーティクルを検出するパー
ティクルモニタ装置を配置し、排気中のパーティクル量
をモニタする構成において、管が比較的大径であること
から、排気ガス中のパーティクル分布のばらつきが大き
く、信頼性の高いパーティクル量の検出ができず、処理
の高い信頼性が得られないおそれがある。
【００１３】このように、従来の排気ガスから所定の情
報を取得し、取得した情報に基づいてプロセスを制御す
る処理装置は、低圧であり配管径の大きい、主ポンプの
給気側で情報を取得するため、十分に信頼性の高い情報
が得られず、精度の高いプロセス制御が行われないおそ
れがあった。
【００１４】上記事情を鑑みて、本発明は、チャンバの
排気ガスから所定の情報を取得し、取得した情報に基づ
いて、精度の高いプロセス制御を行うことができる処理
装置および処理方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の観点に係る処理装置は、チャンバを
備え、前記チャンバ内で被処理体に所定の処理を施す処
理手段と、前記チャンバに接続され、前記チャンバ内を
所定の真空圧力まで排気する第１排気手段と、前記第１
排気手段に接続され、前記チャンバ内を前記第１排気手
段が動作可能な圧力まで排気する第２排気手段と、前記
チャンバから排気され、前記第１排気手段と前記第２排
気手段との間に流れる排気ガス中の所定物質に関する情
報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段に接続
され、前記情報に基づいて前記チャンバ内の状態を判別
して前記処理手段を制御する制御手段と、を備える、こ
とを特徴とする。
【００１６】上記構成では、第１排気手段（例えば、タ
ーボ分子ポンプ）と、第１排気手段よりも高圧で作動す
る第２排気手段（例えば、ドライポンプ）と、の間を流
れる排気ガス中の所定物質の情報（例えば、濃度）を取
得する。これにより、比較的高圧の排気ガスでは物質濃
度は比較的高いことから、信頼性の高い情報の取得が可
能となり、高精度のプロセス制御が行える。
【００１７】上記目的を達成するため、本発明の第２の
観点に係る処理装置は、チャンバを備え、前記チャンバ
内で被処理体に所定の処理を施す処理手段と、前記チャ
ンバに第１排気管を介して接続され、前記チャンバ内を
所定の真空圧力まで排気する第１排気手段と、前記第１
排気手段の排気側に、前記第１排気管よりも小径の第２
排気管を介して接続され、前記チャンバ内を前記第１排
気手段が動作可能な圧力まで排気する第２排気手段と、
前記チャンバから排気され、前記第２排気管を流れる排
気ガス中の所定物質に関する情報を取得する情報取得手
段と、前記情報取得手段に接続され、前記情報に基づい
て前記チャンバ内の状態を判別して前記処理手段を制御
する制御手段と、を備える、ことを特徴とする。
【００１８】上記構成では、第１排気手段（例えば、タ
ーボ分子ポンプ）と、第１排気手段よりも高圧で作動す
る第２排気手段（例えば、ドライポンプ）と、を接続す
る比較的小径の第２排気管を流れる排気ガス中の所定物
質の情報（例えば、濃度、パーティクル量）を取得す
る。比較的小径の配管内では、濃度ばらつきが少なく、
比較的物質濃度の高いことから、信頼性の高い情報の取
得が可能となり、高精度のプロセス制御が行える。
【００１９】上記構成において、例えば、前記情報取得
手段は前記第２排気管を流れる前記排気ガスから前記情
報を取得する。
【００２０】上記処理装置は、さらに、前記第２排気管
に接続され、前記第２排気管を流れる前記排気ガスが流
れる測定管を備えてもよく、前記情報取得手段は前記測
定管を流れる前記排気ガスから前記情報を取得してもよ
い。
【００２１】上記目的を達成するため、本発明の第３の
観点に係る処理装置は、チャンバと、前記チャンバに接
続され、前記チャンバ内に複数種のガスを交互に供給す
るガス供給手段と、前記チャンバに接続され、前記チャ
ンバ内を所定の真空圧力まで排気する第１排気手段と、
前記第１排気手段の排気側に接続され、前記チャンバ内
を前記第１排気手段が動作可能な圧力まで排気する第２
排気手段と、前記チャンバから排気され、前記第１排気
手段と前記第２排気手段との間に流れる前記ガスの量を
測定する測定手段と、前記情報取得手段に接続され、前
記排気ガス中の前記ガスの量に基づいて、前記ガス供給
手段による他種の前記ガスの供給を制御する制御手段
と、を備える、ことを特徴とする。
【００２２】すなわち、上記構成の処理装置は、チャン
バ内のガス雰囲気を繰り返し置換して処理を行う、例え
ば、原子層堆積法（ＡＬＤ）等の処理に適用可能であ
り、ガスの切り換えを高精度に制御可能であることか
ら、信頼性が高く、かつ、生産性の高い処理を行うこと
が可能となる。
【００２３】上記構成において、例えば、前記制御手段
は、前記排気ガス中の前記ガスの量が、所定量まで減少
したときに、前記チャンバ内への他種の前記ガスの供給
を開始する。
【００２４】上記目的を達成するため、本発明の第４の
観点に係る処理装置は、内部で被処理体に所定の処理を
行うチャンバと、前記チャンバ内にクリーニングガスを
供給して前記チャンバ内をクリーニングするクリーニン
グ手段と、前記チャンバに接続され、前記チャンバ内を
所定の真空圧力まで排気する第１排気手段と、前記第１
排気手段の排気側に接続され、前記チャンバ内を前記第
１排気手段が動作可能な圧力まで排気する第２排気手段
と、前記チャンバから排気され、前記第１排気手段と前
記第２排気手段との間に流れる排気ガス中の汚染物質に
関する情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手
段に接続され、前記情報に基づいて前記チャンバ内の汚
染状態を判別して前記クリーニング手段を制御する制御
手段と、を備える、ことを特徴とする。
【００２５】すなわち、上記構成の処理装置は、チャン
バのドライクリーニングに適用可能であり、高精度にク
リーニングを制御可能であることから、過度のクリーニ
ング等が防がれた、効率的なクリーニングが可能とな
る。
【００２６】上記構成において、例えば、前記汚染物質
はパーティクルであり、前記制御手段は、前記排気ガス
中の前記パーティクル量が所定量以上となったときに、
前記チャンバ内をクリーニングするようにしてもよい。
【００２７】上記処理装置は、さらに、前記第１排気手
段と前記第２排気手段との間に配置され、前記排気ガス
中の前記クリーニングにより発生した副生成物の量を測
定する副生成物測定手段を備えてもよく、前記制御手段
は、前記副生成物測定手段の測定した前記副生成物の量
に基づいて、前記クリーニング手段を制御するようにし
てもよい。
【００２８】上記目的を達成するため、本発明の第５の
観点に係る処理方法は、内部で被処理体に所定の処理を
行うチャンバと、前記チャンバに接続され、前記チャン
バ内を所定の真空圧力まで排気する第１排気手段と、前
記第１排気手段の排気側に接続され、前記チャンバ内を
前記第１排気手段が動作可能な圧力まで排気する第２排
気手段と、を備えた処理装置の処理方法であって、前記
チャンバから排気され、前記第１排気手段と前記第２排
気手段との間に流れる排気ガス中の所定物質に関する情
報を取得する工程と、前記情報に基づいて前記チャンバ
内の状態を判別して前記処理を制御する工程と、を備え
る、ことを特徴とする。
【００２９】上記構成の方法では、第１排気手段と、第
１排気手段よりも高圧で作動する第２排気手段と、の間
を流れる排気ガス中の所定物質の情報（例えば、濃度）
を取得する。これにより、比較的高圧の排気ガスでは物
質濃度は比較的高いことから、信頼性の高い情報の取得
が可能となり、高精度のプロセス制御が行える。
【００３０】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本発明の第
１の実施の形態にかかる処理装置について、以下図面を
参照して説明する。第１の実施の形態では、四塩化チタ
ン（ＴｉＣｌ４）ガスとアンモニア（ＮＨ３）ガスとを
真空排気を挟んでチャンバ内に交互に供給して、半導体
ウェハ（以下、ウェハ）の表面に窒化チタン（ＴｉＮ）
膜を、いわゆる原子層成膜法（Atomic Layer Depositio
n：ＡＬＤ）を用いて成膜する処理装置を例として説明
する。
【００３１】図１に、本実施の形態にかかる処理装置１
１の構成を示す。図１に示すように、処理装置１１は、
制御装置１２と、チャンバ１３と、ガス供給ライン１４
と、排気ライン１５と、を備える。
【００３２】制御装置１２は、後述する、成膜処理に関
する処理装置１１全体の動作を制御する。なお、理解を
容易にするため、制御装置１２の動作の詳細については
省略する。
【００３３】チャンバ１３は、真空引き可能に構成さ
れ、その内部に被処理体であるウェハが収容される。チ
ャンバ１３の内部において、ウェハに後述するＡＬＤ処
理が施され、ＴｉＮ膜が形成される。
【００３４】ガス供給ライン１４は、ＴｉＣｌ４源１６
と、ＮＨ３源１７と、２つのアルゴン（Ａｒ）源１８，
１９と、を備え、各ガス源１６，１７，１８，１９は、
チャンバ１３にＭＦＣ（Mass Flow Controller）等の流
量制御装置２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと、バルブ
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄと、を介してそれぞれ
接続されている。ガス供給ライン１４から、チャンバ１
３内にＴｉＣｌ４ガスおよびＮＨ３ガスが、Ａｒガスに
より希釈されて供給される。
【００３５】排気ライン１５は、ターボ分子ポンプ（Ｔ
ＭＰ）２２と、ドライポンプ（ＤＰ）２３と、測定部２
４と、を備える。排気ライン１５はチャンバ１３に接続
され、排気ライン１５を介してチャンバ１３は排気さ
れ、所定の圧力状態まで減圧される。
【００３６】ＴＭＰ２２は、チャンバ１３と第１の排気
管２５を介して接続されている。第１の排気管２５に
は、可変流量バルブ２６と、バルブ２７と、がチャンバ
１３側から順に設けられている。ＴＭＰ２２は、チャン
バ１３内を高真空状態に減圧する。また、可変流量バル
ブ２６は、チャンバ１３内を所定の高真空状態に保持す
る。第１の排気管２５は、ＴＭＰ２２の排気速度、長さ
等から、例えば、５０ｍｍ程度の内径とされている。な
お、ＴＭＰ２２の代わりにメカニカルドラッグポンプ等
の他の高真空形成用のポンプを用いてもよい。
【００３７】ドライポンプ２３は、ＴＭＰ２２の排気側
に第２の排気管２８によって接続されている。ＴＭＰ２
２とドライポンプ２３との間には、バルブ２９が設けら
れている。ドライポンプ２３は、あらびきポンプとして
機能し、チャンバ１３内をＴＭＰ２２が作動可能な圧力
とする。ドライポンプ２３の排気側は、図示しない除害
装置に接続されており、排気ライン１５を通過した排気
ガスは無害化されて大気に放出される。
【００３８】第２の排気管２８は、ドライポンプ２３の
排気速度、長さ等から、例えば、４０ｍｍ程度の内径と
されている。ここで、ドライポンプ２３はＴＭＰ２２よ
りも排気容量が小さく、従って、第２の排気管２８は第
１の排気管２５よりも小径となる。
【００３９】測定部２４は、その両端が第２の排気管２
８に接続されたバイパス管３０の途中に設けられてい
る。バイパス管３０の両端は、バルブの給気側に接続さ
れている。バイパス管３０は、第２の排気管２８とほぼ
同一の内径を有する。なお、バイパス管３０の両端にバ
ルブを設けてもよい。
【００４０】測定部２４は、バイパス管３０を通る排気
ガス中のＴｉＣｌ４ガスの分圧と、ＮＨ３ガスの分圧
と、を測定し、モニタしている。測定部２４の構成を図
２に示す。測定部２４は、いわゆるＦＴ−ＩＲ（フーリ
エ変換赤外分光装置）の構成を有し、図２に示すよう
に、本体部３１と、検出部３２と、から構成されてい
る。
【００４１】本体部３１は、赤外光を出射する光源３３
と、出射された光の光路上に配置されて所定方向に反射
する反射鏡３４と、反射鏡３４によって反射された光の
光路上に配置された干渉計３５と、制御装置１２に接続
された演算部３６と、から構成されている。
【００４２】干渉計３５は、反射鏡３４で反射された光
が導かれ、この光を複数の光に分岐するビームスプリッ
タ３７と、ビームスプリッタ３７で分岐された光のそれ
ぞれの光路上に配置されている固定鏡３８および移動鏡
３９と、移動鏡３９を駆動する駆動機構４０と、から構
成される。また、駆動機構４０は演算部３６に接続され
ている。
【００４３】検出部３２は、バイパス管３０を介した本
体部３１の反対側に配置されている。バイパス管３０の
管壁には、石英等からなる窓部３０ａが設けられ、本体
部３１から出射された光が窓部３０ａを介してバイパス
管３０を通過する構成となっている。検出部３２は、バ
イパス管３０を通過した光の光路上に配置され、この光
を所定方向に反射する反射鏡４１と、反射鏡４１から反
射された光を受光する検出器４２と、から構成されてい
る。検出器４２は、本体部３１の演算部３６に接続され
ている。
【００４４】上記構成の測定部２４は、以下のように排
気ガス中の所定物質、すなわち、ＴｉＣｌ４およびＮＨ
３の分圧を測定する。演算部３６は、光源３３から赤外
光が出射された状態で、駆動機構４０により移動鏡３９
を動かす。これにより、移動鏡３９に入反射する光と、
固定鏡３８に入反射する光と、の光路差が変化し、２つ
の鏡３９，４０で反射されてビームスプリッタ３７で再
び合成された合成光は互いに干渉しあい、時間的に強度
が変化する。この合成光が窓部３０ａを介してバイパス
管３０内を通過する。バイパス管３０を通過した光は反
射鏡４１で集光され、検出器４２に導かれる。
【００４５】検出器４２は、受光した光の光強度データ
を演算部３６に送出する。演算部３６は、検出器４２が
検出した光強度の時間変化（インターフェログラム）を
フーリエ変換し、赤外吸収スペクトルを得る。演算部３
６は、得られた赤外吸収スペクトルから、バイパス管３
０を通過する排気ガス中の所定物質の分圧を算出する。
演算部３６は、この分圧の時間変化をモニタしており、
分圧が所定値に達すると、制御装置１２にその旨を示す
信号を送出する。制御装置１２は、受け取った信号に基
づいて、ガス供給ライン１４からのチャンバ１３内への
ガス供給の制御を行う。
【００４６】上記のように、測定部２４はＴＭＰ２２の
排気側に配置されており、排気ガス中のＴｉＣｌ４およ
びＮＨ３の分圧の測定は、ＴＭＰ２２の排気側で行われ
る。ここで、ＴＭＰ２２の排気側は給気側よりも高圧で
あり、排気ガス中の物質濃度（分圧）は比較的高い。こ
のため、ＴＭＰ２２の給気側で測定する場合よりも高い
測定感度が得られ、信頼性の高い情報（分圧データ）が
得られる。
【００４７】また、バイパス管３０は第２の排気管２８
と同径であり、第１の排気管２５よりも小径である。こ
のため、バイパス管３０内での物質分布のばらつきは、
ＴＭＰ２２の給気側で測定する場合よりも小さく、光学
的な測定によっても測定値のばらつきの小さい、信頼性
の高い情報が取得される。
【００４８】このように、ＴＭＰ２２の排気側に設けら
れた測定部２４から得られる、信頼性の高い情報に基づ
いて、制御装置１２は、チャンバ１３内のガスの切り換
え等のプロセスを高い精度で制御することができる。ま
た、排気時間を最適化して、スループットの向上を図る
ことができる。
【００４９】以下、第１の実施の形態の処理装置１１の
動作について、図３を参照して説明する。なお、図３に
示すフローは一例であり、同様の結果物が得られるもの
であれば、いかなる構成であってもよい。
【００５０】まず、制御装置１２は、チャンバ１３内に
ウェハを搬入する（ステップＳ１１）。その後、ドライ
ポンプ２３により、チャンバ１３内を所定の圧力まで減
圧し、さらに、ＴＭＰ２２により高真空状態、例えば、
４×１０２Ｐａ（３Ｔｏｒｒ）まで減圧し、維持する
（ステップＳ１２）。
【００５１】次いで、処理装置１１は、バルブ２１ａ，
２１ｃを開放してＴｉＣｌ４ガスおよびＡｒガスの供給
を開始する（ステップＳ１３）。ここで、ＴｉＣｌ４ガ
スおよびＡｒガスは、例えば、ＴｉＣｌ４／Ａｒ＝３０
ｓｃｃｍ／１０００ｓｃｃｍの流量で供給される。チャ
ンバ１３内へのガスの供給は、所定時間、例えば、０．
５秒間行う。ＴｉＣｌ４ガスの供給により、ウェハの表
面には、ＴｉＣｌ４分子が多層に吸着する。
【００５２】制御装置１２は、その後、バルブ２１ａ，
２１ｃを閉鎖し、ＴｉＣｌ４ガスおよびＡｒガスの供給
を停止する。ガス供給の停止後、チャンバ１３内は排気
され、チャンバ１３内のＴｉＣｌ４ガスは除去される
（ステップＳ１４）。このとき、排気は、チャンバ１３
内のＴｉＣｌ４分圧が十分に低くなるまで行われ、例え
ば、排気ガス中のＴｉＣｌ４の分圧が、例えば、１０
−１Ｐａ（１０−３Ｔｏｒｒ）未満となるまで行われ
る。チャンバ１３内の排気は、ウェハの表面に吸着した
ほぼ１層分のＴｉＣｌ４分子を除いてチャンバ１３内か
らＴｉＣｌ４分子が除去され、ＴｉＣｌ４が、後に供給
されるＮＨ３と気相中で反応しない濃度となるまで行わ
れる（ステップＳ１５）。
【００５３】ここで、測定部２４は、処理の開始時点か
ら常に排気中の物質分圧をモニタしている。測定部２４
がモニタしている排気中のＴｉＣｌ４分圧およびＮＨ３
分圧の変化プロファイルを、図４に概略的に示す。
【００５４】図４に示すように、チャンバ１３内にＴｉ
Ｃｌ４ガスが所定時間（τ１）供給された後、排気ガス
中のＴｉＣｌ４分圧は、次第に減少する。測定部２４
は、例えば、排気ガス中のＴｉＣｌ４分圧が、所定の分
圧（Ｄ１）まで減少した時点（ガスの供給停止からτ２
時間後）で、制御装置１２にチャンバ１３内の排気が終
了したことを示す信号を送出する。
【００５５】測定部２４から上記信号を受け取ると、制
御装置１２は、バルブ２１ｂ，２１ｄを開放してＮＨ３
ガスおよびＡｒガスの供給を開始する（図３、ステップ
Ｓ１６）。ここで、ＮＨ３ガスおよびＡｒガスは、例え
ば、ＮＨ３／Ａｒ＝１０００ｓｃｃｍ／１００ｓｃｃｍ
の流量で供給される。チャンバ１３内へのガスの供給
は、所定時間、例えば、０．５秒間行う。このとき、Ｎ
Ｈ３分子はウェハ上に吸着したＴｉＣｌ４分子と反応し
てほぼ１原子層分のＴｉＮ層が形成される。また、Ｔｉ
Ｎ層の上には、ＮＨ３分子が多層に吸着している。
【００５６】制御装置１２は、その後、バルブ２１ｂ，
２１ｄを閉鎖し、ＮＨ３ガスおよびＡｒガスの供給を停
止する。ガス供給の停止後、チャンバ１３内は排気さ
れ、チャンバ１３内のＮＨ３ガスは除去される（ステッ
プＳ１７）。このとき、排気は、チャンバ１３内のＮＨ
３分圧が十分に低くなるまで行われ、例えば、排気ガス
中のＮＨ３の分圧が、例えば、１０−２Ｐａ（１０−４
Ｔｏｒｒ）未満となるまで行われる。チャンバ１３内の
排気は、ＴｉＮ層上に吸着したほぼ１層分のＮＨ ３分子
を除いてチャンバ１３内からＮＨ３分子が除去され、Ｎ
Ｈ３が、後に供給されるＴｉＣｌ４と気相中で反応しな
い濃度となるまで行われる（ステップＳ１８）。
【００５７】図４に示すように、チャンバ１３内にＮＨ
３ガスが所定時間（τ３）供給された後、排気ガス中の
ＮＨ３分圧は次第に減少する。測定部２４は、例えば、
排気ガス中のＮＨ３分圧が、基準値分圧（Ｄ２）まで減
少した時点（ガスの供給停止からτ４時間後）で、制御
装置１２にチャンバ１３内の排気が終了したことを示す
信号を送出する。
【００５８】このようにして、ステップＳ１３からステ
ップＳ１８にわたるＴｉＣｌ４ガスの供給、排気、ＮＨ
３ガスの供給、排気からなる１サイクル分の工程が行わ
れる。制御装置１２は、測定部２４から上記信号を受け
取ると、図３のステップＳ１３に戻り、ＴｉＣｌ４ガス
およびＡｒガスの供給を行い、新たなサイクルを開始す
る。
【００５９】制御装置１２は、ステップＳ１３におい
て、ＴｉＣｌ４ガスをチャンバ１３内に所定時間供給す
る。これにより、ＴｉＮ層上に吸着したＮＨ３分子とＴ
ｉＣｌ ４分子とが反応して、ほぼ１原子層のＴｉＮ層が
新たに形成される。また、このＴｉＮ層上には、ＴｉＣ
ｌ４分子が多層に吸着している。
【００６０】続いて、制御装置１２は、ステップＳ１４
において、ＴｉＣｌ４ガスおよびＡｒガスの供給を停止
し、これにより、チャンバ１３内のＴｉＣｌ４は排気、
除去される。排気は、図４に示すように、ＴｉＣｌ４分
圧が所定分圧（Ｄ１）に減少するまで（ガスの供給停止
からτ２’時間）行われる。
【００６１】続いて、測定部２４から排気中のＴｉＣｌ
４分圧が所定分圧以下に達したことを示す信号を受け取
ると（ステップＳ１５）、制御装置１２は、ＮＨ３ガス
およびＡｒガスの供給を所定時間行う（ステップＳ１
６）。これにより、ＴｉＮ層上に吸着したＴｉＣｌ４分
子とＮＨ３分子とが反応して新たなＴｉＮ層（３層目）
が形成される。また、このＴｉＮ層上にはＮＨ３分子が
多層に吸着している。
【００６２】ＮＨ３ガスおよびＡｒガスの供給停止後、
制御装置１２は、チャンバ１３内を排気し、ＮＨ３を除
去する（ステップＳ１７）。このとき、排気は、図４に
示すように、ＴｉＣｌ４分圧が所定の分圧（Ｄ２）に減
少するまで（ガスの供給停止からτ４’時間）行われ
る。これにより、２サイクル目の工程が終了する。
【００６３】以下、上記サイクルを繰り返すことによ
り、ＴｉＮ層をほぼ１原子層ごとに形成され、積層され
る。上記サイクルは、ウェハ上に所定厚さのＴｉＮ層が
形成されるまで繰り返される。ステップＳ１９におい
て、所定サイクル数繰り返されたと判別すると、制御装
置１２は、チャンバ１３内にＡｒガスを供給するととも
に、チャンバ１３内を所定圧力、例えば、チャンバ１３
外部のウェハの搬送領域とほぼ同様の圧力とする（ステ
ップＳ２０）。その後、チャンバ１３内からウェハが搬
出され（ステップＳ２１）、処理は終了する。
【００６４】以上説明したように、第１の実施の形態に
よれば、ＴＭＰ２２の排気側において、排気ガスからチ
ャンバ１３内の情報（濃度分圧）を取得して、取得した
情報に基づいてチャンバ１３内のプロセス（ＡＬＤ）を
制御している。ＴＭＰ２２の排気側は、比較的圧力が高
く、また、配管径の比較的小さいことから、高い測定感
度が得られ、また、測定値のばらつき等は避けられる。
よって、信頼性の高い情報に基づいた、精度の高いプロ
セス制御が行われ、膜の品質を高く維持できるなど、信
頼性の高い処理が可能となる。
【００６５】上記第１の実施の形態では、ＦＴ−ＩＲの
構成を有する測定部２４を用い、所定物質の排気ガス中
の量（分圧）を求めるものとした。しかし、所定物質の
量を測定する手段は、ＦＴ−ＩＲに限らず、他の光学的
測定手段、濃度計、四重極型質量分析計等の質量分析器
などの、他の測定手段であってもよい。
【００６６】上記第１の実施の形態では、測定部２４が
ＴｉＣｌ４およびＮＨ３の濃度分圧をモニタし、所定分
圧に達したときにその旨を制御装置１２に送るものとし
た。しかし、測定部２４は、制御装置１２に検出した分
圧データを送り、制御装置１２が分圧をモニタし、所定
分圧に達したかを判別するようにしてもよい。
【００６７】上記第１の実施の形態では、ＴｉＣｌ４と
ＮＨ３とを用いて、ウェハの表面にＴｉＮ膜を形成する
ものとした。しかし、用いる物質、および、成膜する膜
の種類は、これに限られない。ＴｉＮ膜の他に、ＡｌＯ
２、ＺｒＯ２、ＴａＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、
ＷＮ、ＷＳｉ、ＲｕＯ２等、他の金属膜であってもよ
い。また、この場合、使用するガス種は、ＴｉＣｌ４の
代わりに、ＴａＢｒ５、Ｔａ（ＯＣ２Ｈ５）５、ＳｉＣ
ｌ４、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＷＦ６
等のいずれか１種を用い、ＮＨ３の代わりに、Ｎ２、Ｏ
２、Ｏ３、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、Ｎ２Ｏ３、Ｎ２Ｏ５等のいず
れか１種を用いることができる。また、パージガスは、
不活性なガスであればよく、Ａｒに限らず、窒素、ネオ
ン等を用いてもよい。
【００６８】また、第１の実施の形態に係る処理装置１
１は、アニール等の他の処理を行う処理装置と、インラ
インで接続され、または、クラスタリングされてもよ
い。
【００６９】また、一枚ずつウェハに処理を施す枚葉式
の処理装置１１に限らず、バッチ式の処理装置に適用し
てもよい。
【００７０】また、第１の実施の形態に係る発明は、Ａ
ＬＤに限らず、他の成膜処理、酸化処理、エッチング処
理等、複数種のガスを用い、プロセス雰囲気を高速に切
り替える必要のあるすべての処理に適用することができ
る。また、本発明は、半導体ウェハに限らず、液晶表示
装置用の基板にも適用することができる。
【００７１】（第２の実施の形態）以下、本発明の第２
の実施の形態に係る処理装置について、図面を参照して
説明する。第２の実施の形態では、半導体ウェハ（以
下、ウェハ）等の被処理体の表面に、チャンバ内でのプ
ラズマ処理によりフッ化酸化シリコン等のシリコン系膜
を成膜する処理装置のドライクリーニングを例として説
明する。処理装置のドライクリーニングは、フッ素系ガ
ス（三フッ化窒素（ＮＦ３））のプラズマをチャンバ内
に通すことにより行う。
【００７２】図５に第２の実施の形態に係る処理装置１
１の構成を示す。図５に示すように、処理装置１１は、
制御装置１２と、チャンバ１３と、クリーニングガス供
給ライン５０と、排気ライン１５と、を備える。
【００７３】制御装置１２は、後述する、成膜処理、ク
リーニング処理等の処理装置１１全体の動作を制御す
る。なお、理解を容易にするため、制御装置１２の動作
の詳細については省略する。
【００７４】チャンバ１３は、真空引き可能に構成さ
れ、その内部に被処理体であるウェハが収容される。チ
ャンバ１３は、高周波電源等を備える図示しないプラズ
マ発生機構を備え、内部にプラズマを発生可能に構成さ
れている。プラズマ発生機構によりチャンバ１３の内部
においてウェハ表面にプラズマ処理が施され、フッ化酸
化シリコン等のシリコン系膜が形成される。
【００７５】クリーニングガス供給ライン５０は、クリ
ーニングガスとしてのＮＦ３ガスを供給するＮＦ３源５
１と、希釈ガスとしてのＡｒガスを供給するＡｒ源５２
と、を備える。また、クリーニングガス供給ライン５０
は、その内部を通過するガスを活性化するアクチベータ
５３が設けられている。ＮＦ３源５１およびＡｒ源５２
は、バルブ５４ａ，５４ｂおよびＭＦＣ５５ａ，５５ｂ
を介してアクチベータ５３に接続されている。
【００７６】アクチベータ５３は、図示しないプラズマ
発生機構を備え、内部を通過するガスの、例えば、ＥＣ
Ｒ（Electron Cyclotron Resonance）プラズマ、誘導結
合型プラズマ（Inductive Coupled Plasma：ＩＣＰ）等
の高密度プラズマを発生させる。アクチベータ５３は、
その内部を通過するクリーニングガス（ＮＦ３）をプラ
ズマ状態とし、発生したフッ素ラジカルを選択的に排気
する。
【００７７】上記構成により、クリーニング時には、ク
リーニングガス供給ライン５０から、フッ素ラジカルを
主成分とするクリーニングガスがチャンバ１３内に供給
される。フッ素はシリコンと結合性が高く、チャンバ１
３内に付着、堆積したシリコン系膜は、クリーニングガ
スにより高速かつ効果的に除去（エッチング）される。
【００７８】排気ライン１５は、ターボ分子ポンプ（Ｔ
ＭＰ）２２と、ドライポンプ２３（ＤＰ）と、測定部５
６と、を備える。排気ライン１５はチャンバ１３に接続
され、排気ライン１５を介してチャンバ１３は排気さ
れ、所定の圧力状態まで減圧される。
【００７９】ＴＭＰ２２は、チャンバ１３と第１の排気
管２５を介して接続されている。第１の排気管２５に
は、可変流量バルブ２６と、バルブと、がチャンバ１３
側から順に設けられている。ＴＭＰ２２は、チャンバ１
３内を高真空状態に減圧する。また、可変流量バルブ２
６は、チャンバ１３内を所定の高真空状態に保持する。
第１の排気管２５は、ＴＭＰ２２の排気速度、長さ等か
ら、例えば、５０ｍｍ程度の内径とされている。
【００８０】ドライポンプ２３は、ＴＭＰ２２の排気側
に第２の排気管２８によって接続されている。ＴＭＰ２
２とドライポンプ２３との間には、バルブが設けられて
いる。ドライポンプ２３は、あらびきポンプとして機能
し、チャンバ１３内をＴＭＰ２２が作動可能な圧力とす
る。ドライポンプ２３の排気側は、図示しない除害装置
に接続されており、排気ライン１５を通過した排気ガス
は無害化されて大気に放出される。
【００８１】第２の排気管２８は、ドライポンプ２３の
排気速度、長さ等から、例えば、４０ｍｍ程度の内径と
されている。ここで、ドライポンプ２３はＴＭＰ２２よ
りも排気容量が小さく、従って、第２の排気管２８は第
１の排気管２５よりも小径となる。
【００８２】測定部５６は、ＴＭＰ２２の排気側に接続
された第２の排気管２８に取り付けられている。測定部
５６は、処理の間、第２の排気管２８内を流れるガス中
のパーティクル量を測定している。パーティクルは、チ
ャンバ１３内に付着、堆積した膜がある程度大きくなっ
て剥離することなどによって発生し、歩留まり低下の原
因となる。従って、排気ガス中のパーティクル量をモニ
タすることにより、チャンバ１３の汚染状態を知ること
ができる。
【００８３】排気ガスをモニタしている測定部５６は、
パーティクル量が所定量に達すると、制御装置１２にそ
の旨を示す信号を送出する。制御装置１２は、この信号
に基づいて、成膜処理を一旦終了し、クリーニング処理
を開始する。なお、測定部５６は、バルブの給気側と排
気側とのどちらに設けられていてもよい。
【００８４】測定部５６の構成を、図６に示す。図６に
示すように、測定部５６は、光源５７と、光ストッパ５
８と、光センサ５９と、演算部６０と、から構成され
る。
【００８５】光源５７は、レーザダイオード等から構成
され、レーザ光を出射する。光源５７は、第２の排気管
２８の外壁の近傍に配置されている。第２の排気管２８
には、石英あるいは水晶からなる窓部２８ａが設けられ
ている。光源５７から出射したレーザ光は、窓部２８ａ
を介して第２の排気管２８の内部に照射される。光源５
７は、第２の排気管２８のほぼ直径上を通過するように
レーザ光を照射する。なお、レーザ光は、管内に流れる
ガス中のパーティクル量を定量的に観測可能であれば、
直径上以外でも、管内をどのように通過する構成であっ
てもよい。
【００８６】光ストッパ５８は、第２の排気管２８の内
壁の、レーザ光の光路上に配置されている。光ストッパ
５８は、レーザ光を吸収して反射を防止する部材、例え
ば、無反射コーティングを施したサファイヤ板から構成
されている。なお、光ストッパ５８を第２の排気管２８
の外壁の近傍に設け、前述したと同様にレーザ光が通過
可能な透過窓をを介してレーザ光を吸収するようにして
もよい。
【００８７】光センサ５９は、フォトダイオード等の受
光素子から構成されている。光センサ５９は、第２の排
気管２８の外壁の近傍に設けられている。光センサ５９
近傍の第２の排気管２８の管壁には、石英あるいは水晶
からなる窓部２８ｂが設けられている。窓部２８ｂは、
第２の排気管２８の延伸方向を法線とする略同一平面上
に、窓部２８ａと約９０°の角度をなすように形成され
ている。
【００８８】光センサ５９は、第２の排気管２８の内部
を通過する排気ガス中のパーティクルによって散乱され
る光を受光する。光センサ５９は演算部６０に接続さ
れ、演算部６０に電気パルスを出力する。これにより、
演算部６０は光センサ５９が受光した光の量に関する情
報を取得する。
【００８９】演算部６０は、光センサ５９が受光した光
の量から、パーティクル量を算出する。制御装置１２に
接続された演算部６０は、算出したパーティクル量が所
定量に達すると、制御装置１２にその旨を示す信号を送
る。制御装置１２は、受け取った信号に基づき、成膜処
理を終了させた後にクリーニング処理を開始する。
【００９０】ここで、上述したように、測定部５６は、
ＴＭＰ２２の排気側に設けられている。ＴＭＰ２２の排
気側（第２の排気管２８）は給気側（第１の排気管２
５）と比べて径が小さく、このため、管内を通過する気
体中のパーティクル密度は比較的大きく、高い検出感度
が得られる。
【００９１】また、管径が比較的小さいことから、パー
ティクルの管内における分布のばらつきは比較的小さ
い。従って、レーザ光の光路上にあるパーティクルの分
布は比較的均一であり、ばらつき等の少ない信頼性の高
いパーティクル量の検出が可能となる。
【００９２】以下、図５に示す第２の実施の形態の処理
装置１１の動作について、図７を参照して説明する。な
お、以下に示す動作は、一例であり、同様の結果が得ら
れるものであれば、どのような構成であってもよい。
【００９３】処理装置１１は、チャンバ１３内で、ウェ
ハに一枚ずつプラズマ処理を施し、ウェハの表面にシリ
コン系膜（フッ化酸化シリコン膜）を成膜する。処理装
置１１は、多数枚のウェハに連続的に成膜処理を施す。
処理装置１１が作動している間、測定部５６は、排気ガ
ス中のパーティクル量をモニタしている。
【００９４】連続的な成膜処理に伴い、チャンバ１３内
に発生するパーティクルの量は次第に増加してゆく。排
気ガス中のパーティクル量が、図７に示すように、所定
量（Ｐ１）に達すると、測定部５６は制御装置１２にそ
の旨を示す信号を送る。
【００９５】制御装置１２は、この信号を受け取ると、
この時点で処理を施しているウェハを最後として、成膜
処理を一旦終了する。最後のウェハをチャンバ１３内か
ら搬出した後、制御装置１２は、クリーニング処理を開
始する。なお、信号受信後、所定枚数の、または、この
ウェハが含まれるロットすべてのウェハの処理が終了し
た後に、クリーニング処理を開始するようにしてもよ
い。
【００９６】クリーニング処理の開始後、まず、制御装
置１２は、チャンバ１３内にダミーウェハを搬入する。
次いで、チャンバ１３内を所定の真空度、例えば、１０
２Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）まで減圧し、クリーニングガス供
給ライン５０からのクリーニングガスのチャンバ１３へ
の供給を開始する。クリーニングガスは、例えば、ＮＦ
３／Ａｒ＝５００ｓｃｃｍ／１０００ｓｃｃｍで供給さ
れる。
【００９７】クリーニングガスの供給により、パーティ
クルの原因となるチャンバ１３内に付着、堆積したシリ
コン系膜等は、四フッ化シラン等に分解され、除去され
る。従って、図７に示すように、チャンバ１３からの排
気ガス中に含まれるパーティクル量は次第に減少してゆ
く。
【００９８】測定部５６は、パーティクル量が所定量
（Ｐ２）まで減少すると、クリーニングが終了したこと
を示す信号を制御装置１２に送る。制御装置１２は、こ
の信号を受け取ると、クリーニングガスの供給を停止す
る。チャンバ１３内からクリーニングガスが排出される
のに十分な時間が経過した後、ダミーウェハをチャンバ
１３から搬出する。以上でクリーニング処理を終了し、
制御装置１２は再び成膜処理を開始する。
【００９９】以上説明したように、第２の実施の形態に
よれば、ＴＭＰ２２の排気側において、排気ガスからチ
ャンバ１３内の情報（パーティクル量）を取得して、取
得した情報に基づいてチャンバ１３内プロセス（クリー
ニング）を制御している。ＴＭＰ２２の排気側は、配管
径の比較的小さいことから、測定値のばらつき等は避け
られる。よって、信頼性の高い情報に基づいた、精度の
高いプロセス制御が行われ、過度のクリーニングを防ぐ
ことができ、また、クリーニング時間の短縮が可能とな
る。
【０１００】上記第２の実施の形態では、第２の排気管
２８に直接測定部５６を設けるものとした。しかし、第
２の排気管２８に両端が接続された管を設け、管の途中
に測定部５６を設ける構成としてもよい。
【０１０１】上記第２の実施の形態では、パーティクル
量に基づいてクリーニング処理を制御する構成とした。
しかし、パーティクル量に限らず、チャンバ１３内に発
生する金属コンタミ等の他の汚染物質に関する情報を取
得し、この情報に基づいてクリーニングを開始するよう
にしてもよい。
【０１０２】また、図８に示すように、さらに質量分析
器、ＦＴ−ＩＲ等を設け、クリーニング時に堆積膜が分
解して発生するクリーニング副生成物ガス（例えば、四
フッ化シラン、酸素等）の量をモニタする構成としても
よい。
【０１０３】図８に示す構成では、パーティクル量を測
定する測定部５６の排気側に、クリーニング副生成物の
量を測定する、四重極型質量分析器等の質量分析器６０
が配置されている。なお、質量分析器６０は測定部５６
の給気側に配置してもよい。
【０１０４】図８に示す構成では、パーティクル量が所
定量以上となった後にクリーニングが開始される。クリ
ーニング時、排気中のクリーニング副生成物の量は、質
量分析器６０によってモニタされている。
【０１０５】図９に、クリーニングガス副生成物（例え
ば、四フッ化シラン（ＳｉＦ４））の変化プロファイル
を概略的に示す。図９に示すように、排気中のＳｉＦ４
の量は、クリーニングの進行と共にＳｉＦ４は増大し、
やがて、減少に転じる。制御装置１２は、ＳｉＦ４の量
が所定量まで減少した時点で、クリーニングガスの供給
を停止する。
【０１０６】上記第２の実施の形態では、測定部５６が
パーティクル量をモニタし、所定量に達したときにその
旨を制御装置１２に送るものとした。しかし、測定部５
６は、制御装置１２に検出したパーティクル量データを
送り、制御装置１２がパーティクル量をモニタし、所定
量に達したかを判別するようにしてもよい。
【０１０７】また、一枚ずつウェハに処理を施す枚葉式
の処理装置に限らず、バッチ式の処理装置に適用しても
よい。
【０１０８】上記第２の実施の形態では、シリコン系
膜、特にフッ化酸化シリコン膜を成膜する場合を例とし
て説明した。しかし、成膜する膜の種類は、シリコン酸
化膜等の他のシリコン系膜、又は、他のいかなる種類の
膜であってもよい。
【０１０９】上記第２の実施の形態では、クリーニング
ガスとして、フッ素系ガス、特に、ＮＦ３を用いるもの
とした。しかし、クリーニングに用いるガスは、これに
限られない。例えば、ＮＦ３の代わりに、Ｆ２、Ｓ
Ｆ６、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６等のフッ素系ガス、または、Ｃ
ｌ２、ＢＣｌ４等の塩素系ガスを使用することができ
る。また、Ａｒで希釈する代わりに、他の不活性ガス、
例えば、窒素、ネオン等で希釈してもよい。
【０１１０】上記第２の実施の形態では、クリーニング
ガスのプラズマをチャンバ１３チャンバ１３内に導入す
るものとした。しかし、クリーニングガスであるＮＦ３
をチャンバ１３内に供給して、チャンバ１３内でプラズ
マを発生させる構成としてもよい。
【０１１１】さらに、第２の実施の形態に係る発明は、
プラズマ処理装置に限らず、エッチング装置、スパッタ
装置、熱処理装置等の他の装置にも適用可能である。ま
た、半導体ウェハに限らず、液晶表示装置用の基板にも
適用することができる。
【０１１２】
【発明の効果】本発明によれば、チャンバの排気ガスか
ら所定の情報を取得し、取得した情報に基づいて、精度
の高いプロセス制御を行うことができる処理装置および
処理方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る処理装置の構
成を示す図である。
【図２】図１に示す測定部の構成を示す図である。
【図３】図１に示す処理装置の成膜処理時の動作を示す
フローである。
【図４】排気ガス中の物質分圧の変化プロファイルを示
す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る処理装置の構
成を示す図である。
【図６】図５に示す測定部の構成を示す図である。
【図７】排気ガス中のパーティクル量の変化プロファイ
ルを示す図である。
【図８】第２の実施の形態の処理装置の変形例を示す図
である。
【図９】排気ガス中のＳｉＦ４量の変化プロファイルを
示す図である。
【符号の説明】
１１ 処理装置 １２ 制御装置 １３ チャンバ １４ ガス供給ライン １５ 排気ライン ２２ ＴＭＰ ２３ ドライポンプ ２４、５６ 測定部 ２５ 第１の排気管 ２８ 第２の排気管 ５０ クリーニングガス供給ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K030 AA03 AA13 BA18 BA29 BA38 CA04 DA06 EA01 EA11 KA28 KA39 KA41 5F004 AA15 BA03 BC02 BD04 CA01 CA02 CB04 CB10 DA00 DA01 DA02 DA04 DA11 DA17 DA18 DA23 DB03 DB12 5F045 AA08 AB32 AC16 BB15 EB06 EG03 EH18 GB07 GB15

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】チャンバを備え、前記チャンバ内で被処理
    体に所定の処理を施す処理手段と、 前記チャンバに接続され、前記チャンバ内を所定の真空
    圧力まで排気する第１排気手段と、 前記第１排気手段に接続され、前記チャンバ内を前記第
    １排気手段が動作可能な圧力まで排気する第２排気手段
    と、 前記チャンバから排気され、前記第１排気手段と前記第
    ２排気手段との間に流れる排気ガス中の所定物質に関す
    る情報を取得する情報取得手段と、 前記情報取得手段に接続され、前記情報に基づいて前記
    チャンバ内の状態を判別して前記処理手段を制御する制
    御手段と、 を備える、ことを特徴とする処理装置。
  2. 【請求項２】チャンバを備え、前記チャンバ内で被処理
    体に所定の処理を施す処理手段と、 前記チャンバに第１排気管を介して接続され、前記チャ
    ンバ内を所定の真空圧力まで排気する第１排気手段と、 前記第１排気手段の排気側に、前記第１排気管よりも小
    径の第２排気管を介して接続され、前記チャンバ内を前
    記第１排気手段が動作可能な圧力まで排気する第２排気
    手段と、 前記チャンバから排気され、前記第２排気管を流れる排
    気ガス中の所定物質に関する情報を取得する情報取得手
    段と、 前記情報取得手段に接続され、前記情報に基づいて前記
    チャンバ内の状態を判別して前記処理手段を制御する制
    御手段と、 を備える、ことを特徴とする処理装置。
  3. 【請求項３】前記情報取得手段は前記第２排気管を流れ
    る前記排気ガスから前記情報を取得する、ことを特徴と
    する請求項２に記載の処理装置。
  4. 【請求項４】さらに、前記第２排気管に接続され、前記
    第２排気管を流れる前記排気ガスが流れる測定管を備
    え、前記情報取得手段は前記測定管を流れる前記排気ガ
    スから前記情報を取得する、ことを特徴とする請求項２
    に記載の処理装置。
  5. 【請求項５】チャンバと、 前記チャンバに接続され、前記チャンバ内に複数種のガ
    スを交互に供給するガス供給手段と、 前記チャンバに接続され、前記チャンバ内を所定の真空
    圧力まで排気する第１排気手段と、 前記第１排気手段の排気側に接続され、前記チャンバ内
    を前記第１排気手段が動作可能な圧力まで排気する第２
    排気手段と、 前記チャンバから排気され、前記第１排気手段と前記第
    ２排気手段との間に流れる前記ガスの量を測定する測定
    手段と、 前記情報取得手段に接続され、前記排気ガス中の前記ガ
    スの量に基づいて、前記ガス供給手段による他種の前記
    ガスの供給を制御する制御手段と、 を備える、ことを特徴とする処理装置。
  6. 【請求項６】前記制御手段は、前記排気ガス中の前記ガ
    スの量が、所定量まで減少したときに、前記チャンバ内
    への他種の前記ガスの供給を開始する、ことを特徴とす
    る請求項５に記載の処理装置。
  7. 【請求項７】内部で被処理体に所定の処理を行うチャン
    バと、 前記チャンバ内にクリーニングガスを供給して前記チャ
    ンバ内をクリーニングするクリーニング手段と、 前記チャンバに接続され、前記チャンバ内を所定の真空
    圧力まで排気する第１排気手段と、 前記第１排気手段の排気側に接続され、前記チャンバ内
    を前記第１排気手段が動作可能な圧力まで排気する第２
    排気手段と、 前記チャンバから排気され、前記第１排気手段と前記第
    ２排気手段との間に流れる排気ガス中の汚染物質に関す
    る情報を取得する情報取得手段と、 前記情報取得手段に接続され、前記情報に基づいて前記
    チャンバ内の汚染状態を判別して前記クリーニング手段
    を制御する制御手段と、 を備える、ことを特徴とする処理装置。
  8. 【請求項８】前記汚染物質はパーティクルであり、前記
    制御手段は、前記排気ガス中の前記パーティクル量が所
    定量以上となったときに、前記チャンバ内をクリーニン
    グする、ことを特徴とする請求項７に記載の処理装置。
  9. 【請求項９】さらに、前記第１排気手段と前記第２排気
    手段との間に配置され、前記排気ガス中の前記クリーニ
    ングにより発生した副生成物の量を測定する副生成物測
    定手段を備え、 前記制御手段は、前記副生成物測定手段の測定した前記
    副生成物の量に基づいて、前記クリーニング手段を制御
    する、ことを特徴とする請求項７または８に記載の処理
    装置。
  10. 【請求項１０】内部で被処理体に所定の処理を行うチャ
    ンバと、前記チャンバに接続され、前記チャンバ内を所
    定の真空圧力まで排気する第１排気手段と、前記第１排
    気手段の排気側に接続され、前記チャンバ内を前記第１
    排気手段が動作可能な圧力まで排気する第２排気手段
    と、を備えた処理装置の処理方法であって、 前記チャンバから排気され、前記第１排気手段と前記第
    ２排気手段との間に流れる排気ガス中の所定物質に関す
    る情報を取得する工程と、 前記情報に基づいて前記チャンバ内の状態を判別して前
    記処理を制御する工程と、 を備える、ことを特徴とする処理方法。
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