JP2004273682A

JP2004273682A - 処理装置

Info

Publication number: JP2004273682A
Application number: JP2003061232A
Authority: JP
Inventors: Takao Matsumoto; 隆夫松本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2003-03-07
Publication date: 2004-09-30

Abstract

【課題】稼動率を高めることができる処理装置を提供する。
【解決手段】エッチング装置１は、処理室としてのプロセスチャンバ２と、圧力計としてのプロセス用圧力計７と、校正用圧力計９と、校正部材としての制御部１５とを備える。プロセス用圧力計７はプロセスチャンバ２に配管３０を介して接続されている。プロセス用圧力計７はプロセスチャンバ２の内部の圧力を測定するためのものである。校正用圧力計９は、プロセスチャンバ２の内部と繋がる空間であるロードロック室３の内部の空間に配管３３を介して接続されている。制御部１５は校正装置を含み、校正用圧力計９の出力データに基づいてプロセス用圧力計７の出力データを校正する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、処理装置に関し、より特定的には、圧力計を備える処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、処理装置の一例として真空処理室において処理対象物にプラズマ処理などを行なう真空処理装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示された真空処理装置では、その真空処理室に圧力計と比較圧力計とが設置されている。比較圧力計は、真空処理室と開閉弁を介して接続されている。開閉弁と比較圧力計との間にはリーク手段が設けられている。特許文献１に開示された真空処理装置では、開閉弁を開いて真空処理室の内部の圧力を所定の値にまで下げた（真空状態にした）状態で、比較圧力計と圧力計との出力を比較することで圧力計の点検ができる。一方、開閉弁を閉じて比較圧力計を大気圧に開放し、比較圧力計を校正することにより、比較圧力計の信頼性を確保している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−３０８３８３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の処理装置では、比較圧力計と圧力計との出力の比較は可能であるが、圧力計の校正を行なう際には、比較圧力計と同様に圧力計を大気圧に開放した状態で行なわなければならない。つまり、真空処理室の内部を低圧に保ったままで圧力計の校正を行なうことは困難であった。そのため、圧力計の校正のたびに、真空処理室の内部の昇圧、降圧を行なう必要があるため、処理装置の稼動率が低下するという問題があった。
【０００６】
また、上述した処理装置では、比較圧力計を設けるために開閉弁やリーク手段としての不活性ガス導入管などが設置されるので、装置構造が複雑になる。このため、装置管理の手間が増大する、あるいは構造が複雑なことに起因して装置トラブルの可能性が高まるといった問題があった。
【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、稼動率を高めることができる処理装置を提供することである。
【０００８】
また、この発明の他の目的は、信頼性の高い処理装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に従った処理装置は、処理室と、圧力計と、校正用圧力計と、校正部材とを備える。圧力計は処理室に接続され、処理室の内部の圧力を測定するためのものである。校正用圧力計は、処理室の内部と繋がる空間に接続されている。校正部材は、校正用圧力計の出力データに基づいて圧力計の出力データを校正する。なお、処理室の内部と繋がる上記空間は処理室の内部と異なる空間であってもよい。
【００１０】
このようにすれば、校正部材を用いて、処理装置に圧力計を設置したまま圧力計の校正を行なうことができる。そのため、圧力計の校正のために処理装置から圧力計を取外す場合より、圧力計の校正に要する時間を短縮できるので、処理装置の稼働率を向上させることができる。このため、処理装置のランニングコストを低減できる。
【００１１】
また、校正部材を用いて圧力計の校正を比較的頻繁に行なえば、圧力計の精度を高く維持することができるので、圧力計からの出力データがばらつく可能性を低減できる。このため、正確な圧力条件で処理室における処理を行なえるので、処理装置における処理を安定的に行なうことができる。
【００１２】
上記処理装置は、処理室と繋がるように配置された排気室と、処理室と排気室との間に位置する分離部材とを備えていてもよい。排気室は、処理室の内部と繋がる空間を形成してもよい。分離部材は処理室の内部と排気室の内部とを分離可能であってもよい。校正用圧力計は排気室に接続され、排気室の内部の圧力を測定するものであってもよい。
【００１３】
この場合、校正用圧力計は、処理室とは異なる排気室に接続されているので、処理室において処理を行なう場合に分離部材を用いて処理室と排気室とを分離しておけば、処理室での処理により校正用圧力計が影響を受ける可能性を低減できる。このため、処理室での処理により校正用圧力計の精度が低下する可能性を低減できるので、校正用圧力計の精度を高く保つことができる。したがって、圧力計の校正を高精度で行なうことができる。
【００１４】
上記処理装置は、処理室の内部からガスを排出する排気部材と、処理室にガスを導入するガス導入部材とを備えていてもよい。上記校正部材は、排気部材とガス導入部材との少なくともいずれか一方を用いて処理室の内部が処理を行なう場合の圧力条件となっている状態で、校正用圧力計の出力データに基づいて圧力計の出力データを校正するものであってもよい。
【００１５】
この場合、処理を行なう際の圧力に設定した状態で、校正部材により圧力計を校正できるので、処理室を大気圧にしてから圧力計を校正する場合のように、処理室の内部の圧力を変える（処理を行なう際の圧力から大気圧へ、また大気圧から処理を行なう圧力へ変更する）工程を実施する必要が無い。このため、圧力計を校正する工程に要する時間を短縮できるので、処理装置の稼動率を確実に向上させることができる。
【００１６】
また、上述のような圧力を変える工程を実施しないため、排気部材にかかる負荷や圧力計が圧力変動により受ける負荷を小さくできる。したがって、排気部材や圧力計の上記負荷に起因する劣化や故障の発生確率を低減できる。
【００１７】
上記処理装置において、校正部材は、圧力計の出力データが処理室の内部と繋がる空間の圧力を測定した校正用圧力計の出力データと等しくなるように、圧力計の出力データを換算する関係式の係数を記憶するための記憶部を含んでいてもよい。校正部材は、記憶部に記憶された係数を適用した関係式を用いて圧力計の出力データを校正後データに換算してもよい。
【００１８】
この場合、校正部材により圧力計の出力データを校正用圧力計の出力データに基づいて導出される校正後データに容易に換算できる。また、定期的に圧力計の出力データと校正用圧力計の出力データとを対比して上記係数を更新すれば、圧力計の校正後データの精度を高く保つことができる。
【００１９】
この発明に従った圧力計の校正方法は、処理室と、処理室の内部の圧力を測定するための圧力計と、処理室の内部と繋がる空間に接続された校正用圧力計と、校正用圧力計の出力データに基づいて圧力計の出力データを校正する校正部材とを備える処理装置を用いた圧力計の校正方法であって、以下の工程を備える。つまり、上記圧力計の校正方法では、圧力計と校正用圧力計とにより、処理室および処理室の内部と繋がる空間からなる測定対象空間の圧力を測定する第１測定工程を実施する。測定対象空間にガスを供給することにより、測定対象空間の圧力を第１測定工程における測定対象空間の圧力とは異なる圧力にする圧力変更工程を実施する。圧力変更工程の後、圧力計と校正用圧力計とにより測定対象空間の圧力を測定する第２測定工程を実施する。校正用圧力計における第１測定工程での出力データと第２測定工程での出力データとの差を示す基準差分データに対する、圧力計における第１測定工程での出力データと第２測定工程での出力データとの差を示す評価用差分データの値の差が予め定められた基準値より大きい場合、校正部材を用いて、校正用圧力計における第１測定工程および第２測定工程の少なくともいずれか一方での出力データに基づいて、圧力計の出力データを校正する工程を実施する。
【００２０】
この場合、第１測定工程における測定対象空間の圧力を処理室での処理に用いる圧力とほぼ等しくしておいても、測定対象空間の圧力を変更した後に第２測定工程を実施することにより、校正用圧力計による基準差分データと圧力計による評価用差分データとを得ることができる。このため、基準差分データと評価用差分データとを対比することにより、測定対象空間の圧力を大気圧に戻さなくても、圧力計の精度が低下していないかどうかを容易に検出できる。
【００２１】
また、校正部材を用いて、処理装置に圧力計を設置したまま圧力計の校正を行なうことができる。そのため、圧力計の校正のために処理装置から圧力計を取外す場合より、圧力計の校正に要する時間を短縮できるので、処理装置の稼働率を向上させることができる。
【００２２】
また、上述した校正方法により圧力計の校正を定期的に行なえば、圧力計の精度を高く維持することができるので、圧力計からの出力データがばらつく可能性を低減できる。このため、正確な圧力条件で処理室における処理を行なえるので、処理装置における処理を安定的に行なうことができる。
【００２３】
上記圧力計の校正方法において、圧力計の出力データを校正する工程は、第２測定工程における校正用圧力計の出力データと等しくなるように、第２測定工程における圧力計の出力データを換算する関係式の係数を決定する工程を含んでいてもよい。また、圧力計の出力データを校正する工程は、決定した係数を記憶する工程を含んでいてもよい。また、校正部材は、決定された係数を適用した関係式を用いて圧力計の出力データを校正後データに換算してもよい。
【００２４】
この場合、圧力計の精度が低下しているかどうかを判断するために測定した第２測定工程によるデータを用いて圧力計の校正を行なうので、圧力計の校正作業をより効率的に行なうことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【００２６】
図１は、本発明によるエッチング装置を示す模式図である。図２は、比較例としてのエッチング装置を示す模式図である。図３は、図１に示したエッチング装置の動作を説明するためのフローチャートを示す図である。図４は、図３に示した圧力計点検工程を説明するためのフローチャートを示す図である。図５は、図１に示したエッチング装置に設置された圧力計に関わる制御を説明するためのブロック図である。図６は、図４に示した校正工程の具体例を説明するためのフローチャートを示す図である。図７は、図５に示した校正装置の動作を説明するためのフローチャートを示す図である。図８は、比較例としての図２に示したエッチング装置における圧力計の校正方法を説明するためのフローチャートを示す図である。図１〜図８を用いて、本発明によるエッチング装置およびそのエッチング装置における圧力計の校正方法を説明する。
【００２７】
図１に示すように、エッチング装置１は、基板などの非処理対象物に対しエッチング処理を行なうプロセスチャンバ２と、このプロセスチャンバ２とゲートバルブ４を介して接続されたロードロック室３とを備える。ロードロック室３は、もう１つのゲートバルブ５を介して他の処理装置と接続された搬送室６と連結可能となっている。プロセスチャンバ２の内部には、基板などの非処理対象物を配置する試料台としてのステージ１４が設置されている。なお、ステージ１４は電極として作用するように構成されていてもよい。プロセスチャンバ２には、プロセスチャンバ２の内部の雰囲気圧力を測定するためのプロセス用圧力計７が設置されている。プロセス用圧力計７は配管３０を介してプロセスチャンバ２の内部と接続された状態となっている。プロセス用圧力計７としては、たとえばプロセスチャンバ２の内部に導入される反応性ガスによる腐食の影響を受けにくいキャパシタンスマノメータを用いることができる。
【００２８】
プロセスチャンバ２には、配管３１およびバルブ１０を介してポンプ１２が設置されている。ポンプ１２は、プロセスチャンバ２の内部から雰囲気ガスを排出するものである。また、プロセスチャンバ２には、配管１８を介して接続されたガス供給部１７が設置されている。ガス供給部１７から配管１８を介してプロセスチャンバ２の内部に反応性ガスあるいは後述する圧力計の校正の際に用いるガス（たとえば窒素ガスなどの不活性ガス）がプロセスチャンバ２の内部に導入される。
【００２９】
ロードロック室３には、配管３２を介してロードロック室用圧力計８が接続されている。ロードロック室用圧力計８はロードロック室３の内部の圧力を測定するためのものである。また、ロードロック室３には配管３４およびバルブ１１を介してポンプ１３が接続されている。また、ロードロック室３には、配管３３を介して校正用圧力計９が接続されている。校正用圧力計９は、後述するようにプロセス用圧力計７の校正に用いるものである。校正用圧力計９としては、プロセス用圧力計７と同型の圧力計、つまりプロセス用圧力計７と同程度の精度を有する圧力計が用いられることが好ましい。
【００３０】
プロセス用圧力計７、ロードロック室用圧力計８および校正用圧力計９は、それぞれ制御部１５と配線などにより電気的に接続されている。制御部１５と電気的に接続された状態で、表示部１６が設置されている。表示部１６は、たとえばプロセス用圧力計７で測定した圧力の値を表示する。プロセス用圧力計７、ロードロック室用圧力計８および校正用圧力計９において圧力を測定した結果出力される出力信号は、制御部１５へと送信される。
【００３１】
このようなエッチング装置１を用いれば、図２に示した比較例としてのエッチング装置１とは異なり、後述するようにプロセスチャンバ２の内部を大気圧にすることなく、校正用圧力計９を用いてプロセス用圧力計７を校正することができる。つまり、図２に示したような比較例としてのエッチング装置においては、図１に示したような校正用圧力計９が設置されていないので、図１に示したエッチング装置１のようにプロセスチャンバ２の内部の圧力を大気圧にすることなくプロセス用圧力計７の校正を行なうことは困難である。たとえば、図２で示した比較例としてのエッチング装置におけるプロセス用圧力計７の校正方法としては、図８に示したような校正方法が考えられる。図８に示した校正方法では、エッチング工程（Ｓ１００）を所定回数実施した後でプロセスチャンバ２の内部の圧力を大気圧として、大気圧下でプロセス用圧力計の点検を行なう工程（Ｓ５００）を実施する。そして、プロセス用圧力計の精度が基準を満たさない場合には、プロセス用圧力計の０点調整を行なう工程（Ｓ６００）を実施する。
【００３２】
なお、比較例としてのエッチング装置におけるプロセス用圧力計７の０点調整は通常真空状態で行なう（つまり、大気圧下では０点調整はできない）。そのため、上述したプロセス用圧力計の点検を行なう工程（Ｓ５００）および０点調整を行なう工程（Ｓ６００）を行なうためには、プロセス用圧力計７をエッチング装置から取外す（交換する）必要がある。そして、取外されたプロセス用圧力計７は、そのプロセス用圧力計７を製造したメーカーなどにより点検、調整されることになる。
【００３３】
上述のような工程を実施した後、再びプロセスチャンバ２の内部を所定の圧力まで低下させた後に、再びエッチング工程（Ｓ１００）が実施される。
【００３４】
ここで、図２に示した比較例としてのエッチング装置１は、基本的に図１に示した本発明によるエッチング装置１と同様の構造を備えるが、図１に示した校正用圧力計９、制御部１５および表示部１６が設置されていない。このように、図２に示した比較例としてのエッチング装置には校正用圧力計９が設置されていないので、プロセス用圧力計７の校正を行なうためには、上述のようにプロセスチャンバ２の内部の圧力を大気圧にしてプロセス用圧力計７の校正を行なう、あるいはプロセスチャンバ２からプロセス用圧力計７を取外してプロセス用圧力計７の校正を行なう必要があった。この場合、プロセス用圧力計７の校正を行なうためにプロセスチャンバ２の内部の圧力が大気圧となってしまうため、プロセス用圧力計７の校正後に再びプロセスチャンバ２内部の圧力をエッチング処理が可能な程度の低い圧力にまで下げる工程が必要となる。このため、エッチング装置１の稼動率が低下するといった問題がある。また、図２に示した比較例としての圧力装置においては、プロセス用圧力計７の点検校正のためにプロセス用圧力計７がほぼ真空状態から大気圧まで圧力変動を受けることになるので、この圧力変動によってプロセス用圧力計７の精度が劣化するといった問題が発生し得る。
【００３５】
一方、図１に示した本発明によるエッチング装置１では、プロセスチャンバ２の内部をほぼ真空状態に保ったまま校正用圧力計９および制御部１５を用いて後述するようにプロセス用圧力計７の校正を行なうことができるので、上述した図２に示したエッチング装置の場合と比べてエッチング装置１の稼動率を上昇させることができる。また、圧力変動によってプロセス用圧力計７の精度が劣化するといった問題の発生確率を低減できる。
【００３６】
次に、図３を用いて、本発明によるエッチング装置１の動作を説明する。まず、エッチング装置１（図１参照）の初期状態においては、点検および校正により正確な圧力の測定が可能なプロセス用圧力計７（図１参照）および校正用圧力計９（図１参照）が設置されている。そして、図３に示すように、このようなエッチング装置を用いて所定のエッチング工程（Ｓ１００）を実施する。
【００３７】
具体的には、ステージ１４上に被処理対象物である基板を搭載する。そして、ゲートバルブ４を閉じた後、バルブ１０を開としてポンプ１２を稼動させる。このようにして、ポンプ１２を用いてプロセスチャンバ２の内部から雰囲気ガスを排気する。そして、所定の圧力にまでプロセスチャンバ２の内部の圧力が低下した後、ガス供給部１７から配管１８を介して反応性ガスをプロセスチャンバ２の内部に導入する。反応性ガスをプロセスチャンバ２の内部に導入した状態で、図示していない電極などを用いて、プロセスチャンバ２の内部にマイクロ波を導入する。このマイクロ波により反応性ガスをプラズマ化することによってプロセスチャンバ２の内部にプラズマを形成する。このプラズマによりステージ１４上に搭載された基板の表面に対してエッチング処理を行なうことができる。
【００３８】
次に、エッチング工程（Ｓ１００）において規定枚数の基板のエッチング処理が終了したかどうかを判断する工程（Ｓ２００）を実施する。エッチング処理された基板の枚数が規定枚数に到達していない場合には、再度エッチング工程（Ｓ１００）を実施する。また、基板のエッチング処理枚数が規定枚数に到達した場合には、圧力計点検工程（Ｓ３００）を実施する。
【００３９】
圧力計点検工程（Ｓ３００）の具体的な内容を、図１および図４を用いてより詳しく説明する。なお、圧力計点検工程（Ｓ３００）（図３参照）においては、プロセスチャンバ２の内部の圧力条件は基本的にエッチング工程（Ｓ１００）（図３参照）における圧力条件と同様である。
【００４０】
まずプロセス用圧力計７の０点調整を行なう工程（Ｓ３１０）（図４参照）を実施する。次に、ロードロック室３とポンプ１３との間のバルブ１１を閉じる工程（Ｓ３２０）（図４参照）を実施する。その後、プロセスチャンバ２とロードロック室３との間のゲートバルブ４を開ける工程（Ｓ３３０）（図４参照）を実施する。
【００４１】
次に、プロセスチャンバ２とポンプ１２との間のバルブ１０を閉じる工程（Ｓ３４０）（図４参照）を実施する。このようにすれば、ロードロック室３とプロセスチャンバ２の内部との圧力を同じにすることができる。なお、このときガス供給部１７から配管１８を介したプロセスチャンバ２への反応性ガスの供給は基本的に停止される。
【００４２】
次に、プロセス用圧力計７と校正用圧力計９とで圧力値を測定する工程（Ｓ３５０）（図４参照）を実施する。次に、ガス供給部１７から配管１８を介して不活性ガスをプロセスチャンバ２の内部に導入する工程（Ｓ３６０）（図４参照）を実施する。不活性ガスとしては、たとえば窒素（Ｎ_２）ガスを用いることができる。この結果、プロセスチャンバ２およびロードロック室３の内部の圧力が１回目の圧力測定時の圧力（Ｓ３５０におけるプロセスチャンバ２およびロードロック室３の内部の圧力）よりも上昇する。そして、この状態で、プロセス用圧力計７と校正用圧力計９とで圧力値を再び測定する工程（Ｓ３７０）（図４参照）を実施する。
【００４３】
なお、上述したプロセス用圧力計７と校正用圧力計９とで圧力値を測定する工程（Ｓ３５０）からプロセス用圧力計７と校正用圧力計９とで圧力値を再び測定する工程（Ｓ３７０）までのプロセスに代えて、他のプロセスを適用してもよい。たとえば、まず不活性ガスをプロセスチャンバ２の内部に導入する工程を実施する。その後、１回目の測定工程としてプロセス用圧力計７と校正用圧力計９とで圧力値を測定する工程を実施する。そして、バルブ１０（図１参照）またはバルブ１１を開とした後に、ポンプ１２またはポンプ１３を用いてプロセスチャンバ２の内部の不活性ガスを外部に排気することにより、プロセスチャンバ２の内部の圧力を１回目の測定工程の時より低下させる。次に、２回目の測定工程として、プロセス用圧力計７と校正用圧力計９とで圧力値を再び測定する工程を実施する。
【００４４】
次に、プロセス用圧力計７と校正用圧力計９とで、差圧の差異が基準値内であるかどうかを判断する工程（Ｓ３８０）（図４参照）を実施する。具体的には、１回目の圧力測定工程（Ｓ３５０）と２回目の圧力測定工程（Ｓ３７０）とで測定した圧力値の差（差圧）を、プロセス用圧力計７による測定データと校正用圧力計９による測定データとのそれぞれについて算出する。そして、プロセス用圧力計７によって得られたデータの差圧（１回目の圧力測定工程により得られた測定データと２回目の圧力測定工程により得られた測定データとの差異）と、校正用圧力計９によって得られたデータの差圧（１回目の圧力測定工程により得られた測定データと２回目の圧力測定工程により得られた測定データとの差異）とを比較し、その差が予め定められた基準値内であるかどうかを判断する。そして、２つの差圧の間の差が基準値内である場合には、プロセス用圧力計７と校正用圧力計９との出力値の差が小さい、すなわちプロセス用圧力計７は正常であってほぼ正確な圧力の測定が行なうことができると判断し、圧力計点検工程（Ｓ３００）（図３参照）を終了する。
【００４５】
一方、上述の２つの差圧の差が基準値を超えている場合には、プロセス用圧力計７からの出力データが異常であって、正確な圧力の測定ができない状態であると判断する。そして、この場合には校正工程（Ｓ３９０）（図４参照）を実施する。この校正工程（Ｓ３９０）を実施した後、圧力計点検工程（Ｓ３００）（図３参照）を終了する。
【００４６】
ここで、校正工程（Ｓ３９０）としては、校正用圧力計９の出力データを用いてプロセス用圧力計７を校正する校正方法であればどのような方法を用いてもよい。たとえば、図５に示すように、プロセス用圧力計７および校正用圧力計９として圧力／電圧変換センサ（圧電変換センサ２３）を備える圧力計２０を用いる場合を考える。この場合、圧力計２０から出力された検出圧力に対応する電圧を有する信号は校正装置２１に入力される。校正装置２１はＶ／Ｆ（電圧／周波数）コンバータ２４および記憶部２５を有する。校正装置２１は、このＶ／Ｆコンバータ２４によって、圧力計２０から入力された信号を、その電圧に比例する周波数の信号に変換する。そして、この電圧に比例する周波数（すなわち圧力に比例する周波数）を有する信号は、表示部１６あるいは圧力調整装置２２へと出力される。なお、校正装置２１は、図１に示したエッチング装置１の制御部１５に組込まれている。
【００４７】
表示部１６あるいは圧力調整装置２２においては、受信した信号の周波数から圧力計２０において検出した圧力を特定することができる。なお、圧力調整装置２２は、エッチング処理の際にガス供給部１７から配管１８を介してプロセスチャンバ２の内部へと供給されるガスの流量およびポンプ１２の排気量を調整することにより、プロセスチャンバ２の内部の圧力を調整するものである。
【００４８】
図５に示したような装置構成により圧力計２０から校正装置２１を介して表示部１６あるいは圧力調整装置２２へと圧力を示す信号が伝達される場合、図４に示した校正工程（Ｓ３９０）としては図６に示すような工程を適用することができる。すなわち、校正工程（Ｓ３９０）では、図６に示すように、まず校正装置２１（図５を参照）において校正用圧力計９（図１参照）からの信号である出力データＡを所得する工程（Ｓ３９１）を実施する。ここで、出力データＡは、たとえば図４の２回目の圧力測定工程（Ｓ３７０）において得られた校正用圧力計９からの出力データである。次に、プロセス用圧力計７からの信号である出力データＢを取得する工程（Ｓ３９２）を実施する。この出力データＢも、たとえば図４に示した２回目の圧力測定工程（Ｓ３７０）にけるプロセス用圧力計７からの出力データである。
【００４９】
次に、出力データＢが出力データＡ（校正用データ）と等しくなるように、出力データＢを換算する換算式の係数を決定する工程（Ｓ３９３）を実施する。ここで、換算式としては、たとえば出力データＢを換算した後のデータを換算後出力データＣとすれば、換算後出力データＣ＝α×出力データＢ（＝出力データＡ）という式を用いることができる。なお上記換算式のαは係数である。このような換算式を用いる場合、係数α＝出力データＡ／出力データＢという式により係数αを出力データＡおよび出力データＢから算出できる。なお、換算式として、係数が２つ以上あるような換算式を用いてもよい。この場合、その係数を決定するために校正用圧力計９およびプロセス用圧力計７から異なる圧力条件における測定値（出力データ）の組を係数の数と同じ数だけ取得する。そして、それぞれの出力データの組を当該換算式に適用することにより、係数の数と同じ数の方程式を得る。これらの方程式を連立方程式として解くことにより、複数の係数を決定できる。
【００５０】
次に、決定された係数を記憶する工程（Ｓ３９４）を実施する。この工程では、たとえば図５に示した校正装置２１の記憶部２５に、決定された係数を記憶する。
【００５１】
このように、換算式の係数を決定すれば、この換算式を用いてプロセス用圧力計の出力データ（出力信号）を校正することができる。たとえば、プロセス用圧力計７を実際のエッチング工程における圧力測定に用いる場合、プロセス用圧力計７から出力信号を受取る校正装置２１（図５参照）すなわち制御部１５（図１参照）においては、図７に示すような制御を行なう。まず、校正装置２１においてプロセス用圧力計７からの出力信号（出力データ）を取得する工程（Ｓ４１０）を実施する。次に、図６に示したような校正工程によって決定された換算式を用いて、取得した出力信号（出力データ）を修正信号（換算後出力データ）に換算する工程（Ｓ４２０）を実施する。次に、この修正信号からＶ／Ｆコンバータ２４（図５参照）により修正信号の電圧に比例する周波数の圧力データ信号を得る工程（Ｓ４３０）を実施する。そして、この得られた圧力データ信号を表示部１６あるいは圧力調整装置２２（図５参照）へと出力する工程（Ｓ４４０）を実施する。この結果、プロセス用圧力計７からの出力信号を、校正用圧力計９からの出力に基づいて校正した修正信号とすることにより、プロセス用圧力計７の出力の精度を高めることができる。
【００５２】
上述した本発明に従った処理装置の一例としてのエッチング装置１の特徴的な構成を要約すれば、この発明に従ったエッチング装置１は、図１に示すように処理室としてのプロセスチャンバ２と、圧力計としてのプロセス用圧力計７と、校正用圧力計９と、校正部材としての制御部１５とを備える。プロセス用圧力計７はプロセスチャンバ２に配管３０を介して接続されている。プロセス用圧力計７はプロセスチャンバ２の内部の圧力を測定するためのものである。校正用圧力計９は、プロセスチャンバ２の内部と繋がる空間であるロードロック室３の内部の空間に配管３３を介して接続されている。制御部１５は図５に示した校正装置２１を含み、図６に示すように校正用圧力計９の出力データに基づいてプロセス用圧力計７の出力データを校正する。具体的には、プロセス用圧力計７の出力データを構成するための換算式の係数を決定する。なお、校正用圧力計９が接続された、プロセスチャンバ２の内部と繋がる上記空間はプロセスチャンバ２の内部と異なる空間であれば、ロードロック室３の内部以外の空間であってもよい。
【００５３】
このようにすれば、校正装置２１を含む制御部１５を用いて、エッチング装置１にプロセス用圧力計７を設置したままプロセス用圧力計７の校正を行なうことができる。そのため、プロセス用圧力計７の校正のためにエッチング装置１からプロセス用圧力計７を取外す場合より、プロセス用圧力計７の校正に要する時間を短縮できるので、エッチング装置１の稼働率を向上させることができる。このため、エッチング装置１のランニングコストを低減できる。
【００５４】
また、制御部１５を用いてプロセス用圧力計７の校正を定期的に行なえば、プロセス用圧力計７の精度を高く維持することができるので、プロセス用圧力計７からの出力データがばらつく可能性を低減できる。このため、正確な圧力条件でプロセスチャンバ２におけるエッチング処理などの処理を行なえるので、エッチング装置における処理を安定的に行なうことができる。
【００５５】
また、プロセス用圧力計７を、プロセスチャンバ２内部をほぼ真空状態に保ったまま校正できるので、比較的高い頻度でプロセス用圧力計７の校正を行なうことができる。そのため、プロセス用圧力計７の精度を良好に保つことができるので、プロセス用圧力計７からの出力のばらつきを小さくできる。したがって、エッチング装置１においてエッチング処理の再現性を向上させることができるため、このエッチング装置１を用いて製造される半導体装置あるいは液晶表示装置などの歩留りを向上させることができる。
【００５６】
上記エッチング装置１は、プロセスチャンバ２と繋がるように配置された排気室としてのロードロック室３と、プロセスチャンバ２とロードロック室３との間に位置する分離部材としてのゲートバルブ４とを備えている。ロードロック室３はその内部においてプロセスチャンバ２の内部と繋がる空間を形成するものである（ロードロック室３の内部空間がプロセスチャンバ２の内部と繋がる空間に該当する）。ゲートバルブ４は開閉動作することによりプロセスチャンバ２の内部とロードロック室３の内部とを分離可能である。校正用圧力計９はロードロック室３に配管３３を介して接続され、ロードロック室３の内部の圧力を測定するものである。
【００５７】
この場合、校正用圧力計９は、プロセスチャンバ２とは異なるロードロック室３に接続されているので、プロセスチャンバ２において処理を行なう場合にゲートバルブ４を閉じてプロセスチャンバ２とロードロック室３とを分離しておけば、プロセスチャンバ２でのエッチング処理により（具体的にはエッチング処理に用いる反応性ガスやプラズマなどにより）校正用圧力計９が影響を受ける可能性を低減できる。このため、プロセスチャンバ２における処理により校正用圧力計９の精度が低下する可能性を低減できるので、校正用圧力計９の精度を高く保つことができる。したがって、プロセス用圧力計７の校正を高精度で行なうことができる。
【００５８】
また、図１に示したように本発明によるエッチング装置１においては、ロードロック室３に校正用圧力計９を設置するという比較的単純な構造を採用しているので、エッチング装置１の構造が複雑化することによってエッチング装置１の製造コストが上昇するといった問題の発生を抑制することができる。
【００５９】
上記エッチング装置１は、プロセスチャンバ２の内部からガスを排出する排気部材としてのポンプ１２と、プロセスチャンバ２にガスを導入するガス導入部材としてのガス供給部１７とを備えていてもよい。上記制御部１５は、ポンプ１２とガス供給部１７との少なくともいずれか一方を用いてプロセスチャンバ２の内部がエッチング処理を行なう場合の圧力条件（つまり、ほぼプロセスチャンバ２の内部圧力がエッチング処理を行なう場合と同等の低圧条件）となっている状態で、校正用圧力計９の出力データＡ（図６参照）に基づいてプロセス用圧力計７の出力データＢ（図６参照）を校正する（つまり、図６に示したように換算式の係数を決定する）ものであってもよい。
【００６０】
この場合、プロセスチャンバ２の内部の圧力をエッチング処理を行なう際の圧力条件に設定した状態で、制御部１５（校正装置２１）によりプロセス用圧力計７を校正できるので、プロセスチャンバ２を大気圧にした状態でプロセス用圧力計７を校正する場合のように、プロセスチャンバ２の内部の圧力を変える（エッチング処理を行なう際の圧力から大気圧へ、また大気圧からエッチング処理を行なう際の圧力へ変更する）工程を実施する必要が無い。このため、プロセス用圧力計７を校正する工程に要する時間を短縮できるので、エッチング装置１の稼動率を確実に向上させることができる。
【００６１】
また、上述のような圧力を変える工程を実施しないため、ポンプ１２にかかる負荷やプロセス用圧力計７が圧力変動により受ける負荷を小さくできる。したがって、ポンプ１２やプロセス用圧力計７の上記負荷に起因する劣化や故障の発生確率を低減できる。
【００６２】
上記エッチング装置１において、制御部１５に含まれる校正装置２１は、プロセス用圧力計７の出力データＡ（図６参照）がプロセスチャンバ２の内部と繋がる空間としてのロードロック室３の内部空間の圧力を測定した校正用圧力計９の出力データＢ（図６参照）と等しくなるように、プロセス用圧力計７の出力データＡを換算する関係式の係数を記憶するための記憶部２５を含んでいてもよい。校正装置２１は、記憶部２５に記憶された係数を適用した関係式を用いてプロセス用圧力計７の出力データ（出力信号（図７参照））を校正後データ（修正信号（図７参照））に換算してもよい。
【００６３】
この場合、校正装置２１によりプロセス用圧力計７の出力信号を、校正用圧力計９の出力データＢに基づいて導出される修正信号に容易に換算できる。また、定期的にプロセス用圧力計７の出力データＢと校正用圧力計９の出力データＡとを対比して上記係数を更新すれば、プロセス用圧力計７の修正信号の精度を高く保つことができる。
【００６４】
また、この発明に従った圧力計の校正方法は、図１に示したエッチング装置１のような処理装置、つまり処理室としてのプロセスチャンバ２と、プロセスチャンバ２の内部の圧力を測定するためのプロセス用圧力計７と、プロセスチャンバ２の内部と繋がる空間としてのロードロック室３の内部に接続された校正用圧力計９と、校正用圧力計９の出力データに基づいてプロセス用圧力計７の出力データを校正する校正部材としての校正装置２１を含む制御部１５とを備えるエッチング装置１を用いたプロセス用圧力計７の校正方法であって、以下の工程を備える。
【００６５】
つまり、上記プロセス用圧力計７の校正方法では、図４に示すように、プロセス用圧力計７と校正用圧力計９とにより、プロセスチャンバ２およびロードロック室３の内部空間からなる測定対象空間の圧力を測定する第１測定工程としてのプロセス用圧力計７と校正用圧力計９とで圧力値を測定する工程（Ｓ３５０）を実施する。測定対象空間に不活性ガスを供給することにより、測定対象空間の圧力を上記工程（Ｓ３５０）における測定対象空間の圧力とは異なる圧力にする圧力変更工程としての不活性ガスを導入する工程（Ｓ３６０）を実施する。不活性ガスを導入する工程（Ｓ３６０）の後、プロセス用圧力計７と校正用圧力計９とにより測定対象空間の圧力を測定する第２測定工程としての、プロセス用圧力計７と校正用圧力計９とで圧力値を再び測定する工程（Ｓ３７０）を実施する。
【００６６】
そして、校正用圧力計９における第１測定工程（Ｓ３５０）での出力データと第２測定工程（Ｓ３７０）での出力データとの差を示す基準差分データに対する、プロセス用圧力計７における第１測定工程（Ｓ３５０）での出力データと第２測定工程（Ｓ３７０）での出力データとの差を示す評価用差分データの値の差が予め定められた基準値より大きいと、差圧の差異が基準値内であるかどうかを判断する工程（Ｓ３８０）（図４参照）において判断された場合、校正装置２１を含む制御部１５を用いて、校正用圧力計９における第１測定工程（Ｓ３５０）および第２測定工程（Ｓ３７０）の少なくともいずれか一方での出力データ（図６に示したような校正工程においては、たとえば第２測定工程（Ｓ３７０）における出力データ）に基づいて、プロセス用圧力計７の出力データを校正する工程（校正工程（Ｓ３９０））を実施する。
【００６７】
この場合、第１測定工程（Ｓ３５０）における測定対象空間の圧力をプロセスチャンバ２でのエッチング処理に用いる圧力とほぼ等しくする一方、測定対象空間の圧力を変更した後に第２測定工程（Ｓ３７０）を実施することにより、校正用圧力計９による基準差分データとプロセス用圧力計７による評価用差分データとを得ることができる。このため、基準差分データと評価用差分データとを対比することにより、測定対象空間の圧力を大気圧に戻さなくても、プロセス用圧力計７の精度が低下していないかどうかを容易に検出できる。
【００６８】
また、制御部１５を用いて、エッチング装置１にプロセス用圧力計７を設置したままプロセス用圧力計７の校正を行なうことができる。そのため、プロセス用圧力計７の校正のためにエッチング装置１からプロセス用圧力計７を取外す場合より、プロセス用圧力計７の校正に要する時間を短縮できるので、エッチング装置１の稼働率を向上させることができる。
【００６９】
また、上述した校正方法によりプロセス用圧力計７の校正を定期的に行なえば、プロセス用圧力計７の精度を高く維持することができるので、プロセス用圧力計７からの出力データがばらつく可能性を低減できる。このため、正確な圧力条件でプロセスチャンバ２におけるエッチング処理を行なえるので、エッチング装置１におけるエッチング処理を安定的に行なうことができる。
【００７０】
上記プロセス用圧力計７の校正方法において、プロセス用圧力計７の出力データを校正する工程である校正工程（Ｓ３９０）は、第２測定工程（Ｓ３７０）における校正用圧力計９の出力データＡと等しくなるように、第２測定工程（Ｓ３７０）におけるプロセス用圧力計７の出力データＢを換算する関係式の係数を決定する工程としての工程（Ｓ３９３）を含んでいてもよい。また、校正工程（Ｓ３９０）は、決定した係数を記憶する工程（Ｓ３９４）を含んでいてもよい。また、制御部１５に含まれる校正装置２１は、図７の工程（Ｓ４２０）に示すように、決定された係数を適用した関係式を用いてプロセス用圧力計７の出力データを校正後データ（修正信号）に換算してもよい。
【００７１】
この場合、プロセス用圧力計７の精度が低下しているかどうかを判断するために第２測定工程（Ｓ３７０）において測定されたデータを用いてプロセス用圧力計７の校正を行なうので、プロセス用圧力計７の校正作業（図６に示したような工程）をより効率的に行なうことができる。
【００７２】
ここで、処理装置としてドライエッチングなどを行なうエッチング装置１を用いて説明したが、処理装置としてはＣＶＤ装置やスパッタリング装置といった成膜装置、あるいは真空状態で処理を行なうプラズマ処理装置など、圧力計を備えた装置であればどのような処理装置であってもよい。また、処理室として、エッチング処理を行なうプロセスチャンバ２を例示して説明しているが、処理室としては圧力計が接続された空間を形成する部材であればどのような形状および材質のものであってもよい。また、排気部材としてのポンプ１２、１３としては、たとえばターボ分子ポンプなどの真空ポンプを用いることができるが、他のどのような形式のポンプを用いてもよい。
【００７３】
また、プロセス用圧力計７としてキャパシタンスマノメータを用いているが、他のどのような形式の圧力計を用いてもよい。また、校正用圧力計９としては、プロセス用圧力計７と同様にキャパシタンスマノメータを用いることができるが、他のどのような形式の圧力計を用いてもよい。また、ロードロック室用圧力計８としては、どのような形式の圧力計を用いてもよいが、プロセス用圧力計７より精度の低い圧力計を用いてもよい。
【００７４】
また、校正装置２１が制御部１５に設置された場合を用いて説明したが、校正部材は制御部１５の内部に回路などとして組込まれたものでも、制御部１５とは独立した校正装置であってもよい。また、記憶部２５としては、データを書換え可能な記憶装置であればどのような装置を用いてもよい。また、プロセス用圧力計７または校正用圧力計９からの出力データとして、検出した圧力に比例する圧力を有する電気信号を用いて実施の形態を説明したが、出力データは検出した圧力を示す属性を有する信号であれば、どのような信号であってもよい。
【００７５】
また、排気室としてロードロック室３（バッファ用チャンバ）を用いて実施の形態を説明したが、排気室としては処理室としてのプロセスチャンバ２の内部空間に接続された空間を形成する部材であればどのような形状のものであってもよい。また、分離部材としてのゲートバルブ４は、プロセスチャンバ２とロードロック室３との間を分離可能であればどのような形式のものであってもよい。
【００７６】
また、ガス導入部材として配管１８を介してプロセスチャンバ２と接続されたガス供給部１７を用いて実施の形態を説明したが、ガス導入部材としてはプロセスチャンバ２にガスを導入できればどのような形式のものを用いてもよい。また、ガス供給部１７とプロセスチャンバ２とを接続する配管の数は１以上の任意の数でもよい。また、校正に用いる不活性ガスをロードロック室３に導入するため、ロードロック室３に不活性ガスを供給する部材を接続してもよい。
【００７７】
また、図６で説明した関係式として、単純にプロセス用圧力計７からの出力データに係数を掛けるような一次式を用いたが、一次式以外であっても、プロセス用圧力計７の特性に適合するような任意の関係式を用いることができる。また、この関係式の係数は、１つでも、あるいは２以上の複数の係数を用いてもよい。
【００７８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば、処理装置に圧力計を設置したままその校正を行なう事ができるので、処理装置の稼働率を向上させることができる。また、圧力計の校正を高い頻度で行なう事が可能となるので、処理装置での処理を安定的に行なうことができる。このため、処理装置の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるエッチング装置を示す模式図である。
【図２】比較例としてのエッチング装置を示す模式図である。
【図３】図１に示したエッチング装置の動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図４】図３に示した圧力計点検工程を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図５】図１に示したエッチング装置に設置された圧力計に関わる制御を説明するためのブロック図である。
【図６】図４に示した校正工程の具体例を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図７】図５に示した校正装置の動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図８】比較例としての図２に示したエッチング装置における圧力計の校正方法を説明するためのフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１エッチング装置、２プロセスチャンバ、３ロードロック室、４，５ゲートバルブ、６搬送室、７プロセス用圧力計、８ロードロック室用圧力計、９校正用圧力計、１０，１１バルブ、１２，１３ポンプ、１４ステージ、１５制御部、１６表示部、１７ガス供給部、１８，３０〜３４配管、２０圧力計、２１校正装置、２２圧力調整装置、２３圧電変換センサ、２４Ｖ／Ｆコンバータ、２５記憶部。

Claims

処理室と、
前記処理室に接続され、前記処理室の内部の圧力を測定するための圧力計と、
前記処理室の内部と繋がる空間に接続された校正用圧力計と、
前記校正用圧力計の出力データに基づいて前記圧力計の出力データを校正する校正部材とを備える、処理装置。
前記処理室と繋がるように配置され、前記処理室の内部と繋がる空間を形成する排気室と、
前記処理室と前記排気室との間に位置し、前記処理室の内部と前記排気室の内部とを分離可能な分離部材とを備え、
前記校正用圧力計は、前記排気室に接続され、前記排気室の内部の圧力を測定するものである、請求項１に記載の処理装置。
前記処理室の内部からガスを排出する排気部材と、
前記処理室にガスを導入するガス導入部材とを備え、
前記校正部材は、前記排気部材と前記ガス導入部材との少なくともいずれか一方を用いて前記処理室の内部が処理を行なう場合の圧力条件となっている状態で、前記校正用圧力計の出力データに基づいて前記圧力計の出力データを校正する、請求項１または２に記載の処理装置。
前記校正部材は、前記圧力計の出力データが、前記処理室の内部と繋がる空間の圧力を測定した前記校正用圧力計の出力データと等しくなるように前記圧力計の出力データを換算する関係式の係数を記憶するための記憶部を含み、
前記校正部材は、前記記憶部に記憶された前記係数を適用した前記関係式を用いて前記圧力計の出力データを校正後データに換算する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の処理装置。