JP2007242976A - 半導体製造装置および分流器診断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
プロセスガスを分流して処理室に導入する半導体製造装置において、校正用のガス流量
制御機器と、プロセスガス用のガス流量制御機器を使用して処理室の圧力変動から処理室
に導入されるガス流量を測定、及び比較することにより、プロセスガス分流器の分流比の
診断方法を行う。
【解決手段】
プロセスガスを供給するガス供給源１−１から分流器１０を経て、プロセスガスが分岐
され処理室７に供給される。校正ガスを供給するガス供給源１−２から校正ガスを処理室
７に供給して圧力変動により校正ガス流量比を測定し、次に分流器１０でプロセスガスの
分流比を設定し片側のガスラインから処理室７にプロセスガスを供給しながらもう一方の
ガスラインを排気し、排気するプロセスガスを校正ガスで補うことにより分流器１０で分
流される各ガスラインのガス流量を処理室７の圧力変動を測定、比較することで分流比の
診断を行う。
【選択図】図１

Description

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エッチング装置などに用
いるプロセスガス分流器の分流比検定方法に関する。

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
化するプラズマエッチング装置が広く利用されている。

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
。

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。

処理ガスの個別調整の方法として、それぞれ独立した流量制御装置（マスフローコント
ローラ）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、調節を実施することが出来る。

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。

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。

ガス流量制御機器の校正方法の例として、特許文献１（特開平６−５３１０３号公報）
，特許文献２（特開平７−８６２６８号公報）がある。また、分流器を用いたプロセスガ
ス分流供給方法の例としては、特許文献３（特開２００４−５３０８号公報），特許文献
４(特開２００５−１１２５８号公報)，特許文献５(特開２００５−５６９１４号公報)が
ある。

特開平６−５３１０３号公報 特開平７−８６２６８号公報 特開２００４−５３０８号公報 特開２００５−１１２５８号公報 特開２００５−５６９１４号公報

プロセスガス分流器は、２つに分岐した各ガスラインの流量比が、所望の流量比となる
ように制御している。所望な分流比となるような制御を行う上で、分流前の流量制御機器
の流量と、分流後の各ラインに取り付けられた流量測定器の値を測定することにより流量
の制御を行っている。プロセスガスの分流比の信頼性を確保するためには、分流器の信頼
性向上が欠かせない。

分流器については、一般的には、上記特許文献４に示されるように、分流器自体のユニ
ットで信頼性を向上するための施策が施されている。しかしながら、たとえばプラズマエ
ッチング装置のメーカにおいては、分流器のユニットを外部から購入し、組み付けること
で使用する場合も多く、分流器の信頼性を客観的に確認したいという要求がある。

本発明の目的は、プロセスガスの分流器について、客観的に検定を行うことの出来るプ
ラズマエッチング装置を提供することにある。

本発明は、試料が載置される処理室と、プロセスガスを所定の流量で供給するプロセス
ガス供給手段と、当該プロセスガス供給手段からのガスを複数の配管に分流する分流器と
、当該分流器と前記処理室を接続する複数のプロセスガス配管と、当該複数のプロセスガ
ス配管中のそれぞれに設けられたプロセスガスバルブと、前記試料室の排気を行う排気手
段と、校正ガスを所定の流量で供給する校正ガス供給手段と、前記複数のプロセスガス配
管のバルブと前記処理室間に接続された複数の校正ガス配管と、前記複数のプロセスガス
配管のバルブと前記排気手段間に接続された複数のプロセスガス排気配管と、当該複数の
プロセスガス排気配管中のそれぞれに設けられたプロセスガス排気バルブとを備え、前記
分流器の検定時に、検定で使用する前記プロセスガス配管に接続されたプロセスガス排気
配管のプロセスガス排気バルブは閉としてプロセスガスを遮断し、それ以外のプロセスガ
ス排気バルブは開としてプロセスガスを排気するようにする。

また、分流器の設定に応じて、校正ガスの流量を設定する。

これにより、任意のプロセスガス配管のみを処理室に導き、流量を測定する。校正ガス
の流量も処理室で測定し、測定した各流量を比較することで、容易に分流器の検定を行う
ことを可能とする。

本発明によれば、容易に分流器の検定を行うことが可能となる。

本発明が適用されるプラズマエッチング装置のガス系統図を図１に示す。

図１に示す通り、プラズマエッチング装置は、排気ポンプ９によって真空状態にされる
処理室７を有し、この処理室７には被処理体であるウェハ１４が置かれ、処理室内に供給
されるプロセスガスを用いてプラズマを生成し、ウェハ１４を処理する。処理室７には、
プロセスガスを処理室に供給するためのプロセス配管系が接続されている。

このプロセスガス配管系は、プロセスガス供給源１−１からプロセスガスを流すプロセ
スガスライン１７−１と、プロセスガス流量を一定に保つための流量制御機器２−１と、
プロセスガス供給源１−１から流れるプロセスガスを一次遮断するバルブ３−１と、プロ
セスガスライン１７−１を２系統のガスラインに分岐する分流器１０と、分流器１０で２
系統に分岐されたガスを流すための第１導入ガスライン１７−２及び第２導入ガスライン
１７−３と、２系統に分かれた片側１系統の第１導入ガスライン１７−２を排気する第１
排気ライン１７−４と、もう片側１系統の第２導入ガスライン１７−３を排気する第２排
気ライン１７−５と、第１導入ガスライン１７−２及び第２導入ガスライン１７−３に校
正ガスを供給する校正ガス供給源１−２と、校正ガス供給源１−２から校正ガスを流す第
１校正ガスライン１７−６と、校正ガス流量を一定に保つための校正ガス流量制御機器２
−２と、校正ガス供給源１−２から流れる校正ガスを一次遮断するバルブ３−２と、第２
導入ガスライン１７−３に校正ガス供給源１−２から校正ガスを流す第２校正ガスライン
１７−７と、校正ガス供給源１−２から流れる校正ガスを一次遮断するバルブ３−３を備
えている。

第１導入ガスライン１７−２から供給されるガスは、処理室７に取り付けられた第１ガ
ス導入口１１より真空状態で密閉された処理室７へ導入された後に排気口１３から排気さ
れるか、第１排気ライン１７−４から排気される。第１校正ガスライン１７−６から供給
されるガスは、処理室７に取り付けられた第１ガス導入口１１より処理室７へ導入され、
排気口１３から排気される。

また、第２導入ガスライン１７−３から供給されるガスは、処理室７に取り付けられた
第２ガス導入口１２より処理室７へ導入された後に排気口１３から排気されるか、第２排
気ライン１７−５から排気される。第２校正ガスライン１７−７から供給されるガスは、
処理室７に取り付けられた第２ガス導入口１２より処理室７へ導入され、排気口１３から
排気される。

また、プラズマエッチング装置には、処理室７の圧力を測定する圧力計６と、制御装置
１５と、測定した結果などを表示するための表示モニタ１６が備えられる。制御装置１５
は、プロセスガス流量制御機器２−１，校正ガス流量制御機器２−２、各種バルブ３−１
，３−２，３−３，４−１，４−２，５−１，５−２，５−３，８，圧力計６，分流器
１０，表示モニタ１６と電気的に接続され、各機器をモニタまたは制御することで、プラ
ズマエッチング装置の処理制御を行う。分流器１０の検定処理についても制御装置１５で
行う。

分流器１０の検定方法における第１の実施例を説明する。

本実施例は、上記表１に示すように、１から４のステップで行われる。○がバルブ開、
×がバルブ閉の状態を示す。１〜４の各ステップの測定中では処理室排気バルブ８は閉じ
られる。また、次のステップへの移行時には、処理室排気バルブ８は空けられ、各ガスラ
イン中のバルブはすべて閉じられるものとする。

以下、図２，図３のフローチャートに基づいて詳細に説明する。

まず、処理室７と１７−１，１７−２，１７−３，１７−６，１７−７の各配管を排気
する（Ｓ１）。次に、校正ガス流量制御機器２−２にプロセスガスライン１７−１の流量
を設定する（Ｓ２）。次に、第１及び第２校正ガス遮断バルブ３−２，３−３を開いて処
理室に校正ガスを導入する（Ｓ３）。次に、処理室排気バルブ８を閉じて処理室７を密閉
状態にする（Ｓ４）。次に、圧力計６で処理室の圧力変動を測定し、制御装置１５で経過
時間と圧力値により流量を算出する（Ｓ５）。次に、第１及び第２校正ガス遮断バルブ３
−２，３−３を閉じる（Ｓ６）。上記Ｓ１〜Ｓ６が表１のステップ１に相当する。このス
テップで、２系統ある校正ガスラインの合計流量を測定する。このステップにより、校正
ガス流量制御機器２−２が、設定どおりの校正ガスを流せているかのチェックを行う。

次に、再び処理室７と１７−１，１７−２，１７−３，１７−６，１７−７の各配管を
排気する（Ｓ７）。次に、プロセスガス流量制御機器２−１にプロセスガスライン１７−
１の流量と、分流器１０に第１導入ガスライン１７−２と第２導入ガスライン１７−３の
分流比と、校正ガス流量制御機器２−２に第２校正ガスライン１７−７の流量とを設定す
る（Ｓ８）。次に、プロセスガス遮断バルブ３−１と、第１ガス導入バルブ４−１と、第
２校正ガス遮断バルブ３−３と、第２ガス排気バルブ５−２を開いて処理室に片側のプロ
セスガスと校正ガスを導入しながら、もう一方のプロセスガスを排気する（Ｓ９）。次に
、処理室排気バルブ８を閉じて処理室７を密閉状態にする（Ｓ１０）。次に圧力計６で処
理室の圧力変動を測定し、制御装置１５で経過時間と圧力値により流量を算出する(Ｓ11)
。次に、プロセスガス遮断バルブ３−１と、第１ガス導入バルブ４−１と、第２校正ガス
遮断バルブ３−３と、第２ガス排気バルブ５−２とを閉じる(Ｓ１２)。上記Ｓ７〜Ｓ１２
が表１のステップ２に相当する。このステップで、プロセスガスの第１導入ガスライン
１７−２と第２校正ガスライン１７−７の合計流量を測定することになる。

次に、再び処理室７と１７−１，１７−２，１７−３，１７−６，１７−７の各配管を
排気する（Ｓ１３）。次に校正ガス流量制御機器２−２に第１校正ガスライン１７−６の
流量を設定する（Ｓ１４）。次に、プロセスガス遮断バルブ３−１と、第２ガス導入バル
ブ４−２と、第１校正ガス遮断バルブ３−２と、第１ガス排気バルブ５−１を開いて処理
室７に片側のプロセスガスと校正ガスを導入しながら、もう一方のプロセスガスを排気す
る（Ｓ１５）。次に、処理室排気バルブ８を閉じて処理室を密閉状態にする（Ｓ１６）。
次に、圧力計６で処理室の圧力変動を測定し、制御装置１５で経過時間と圧力値により流
量比を算出する（Ｓ１７）。次に、プロセスガス遮断バルブ３−１と、第２ガス導入バル
ブ４−２と、第１校正ガス遮断バルブ３−２と、第１ガス排気バルブ５−１とを閉じる
（Ｓ１８）。上記Ｓ１３〜Ｓ１８が表１のステップ３に相当する。このステップで、プロ
セスガスの第２導入ガスライン１７−３と第１校正ガスライン１７−６の合計流量を測定
することになる。

次に、再び処理室７と１７−１，１７−２，１７−３，１７−６，１７−７の各配管を
排気する（Ｓ１９）。次に、プロセスガス遮断バルブ３−１と、第１ガス導入バルブ４−
１と、第２ガス導入バルブ４−２とを開いて処理室にプロセスガス導入する（Ｓ２０）。
次に、処理室排気バルブ８を閉じて処理室７を密閉状態にする（Ｓ２１）。次に、圧力計
６で処理室７の圧力変動を測定し、制御装置１５で経過時間と圧力値により流量を算出す
る（Ｓ２２）。次に、プロセスガス遮断バルブ３−１と、第１ガス導入バルブ４−１と、
第２ガス導入バルブ４−２とを閉じる（Ｓ２３）。上記Ｓ１９〜Ｓ２３が表１のステップ
４に相当する。このステップで、２系統あるプロセスガスラインの合計流量を測定する。
このステップにより、プロセスガス流量制御機器２−１が、設定どおりのプロセスガスを
流せているかのチェックを行う。

次に、処理室排気バルブ８を開いて処理室７と１７−１，１７−２，１７−３，１７−
６，１７−７の各配管を排気する（Ｓ２４）。次に、前記Ｓ５，Ｓ１１，Ｓ１７，Ｓ２２
で得た経過時間と圧力値と流量のそれぞれの値を、表示モニタ１６に表示する(Ｓ２５)。

Ｓ５とＳ１１で得られた経過時間と圧力値と流量を比較することにより、分流器１０か
ら第１導入ガスライン１７−２を介して処理室７に所望の流量比でガスが導入されている
ことを確認する。また、Ｓ５とＳ１７で得られた経過時間と圧力値と流量を比較すること
により分流器１０から第２導入ガスライン１７−３を介して処理室７に所望の流量比でガ
スが導入されていることを確認する。また、Ｓ５とＳ２２で得られた経過時間と圧力値と
流量を比較することにより分流器１０から処理室７に所望のガスが導入されていることを
確認する。複数の分流比を診断する場合は、前述のシーケンス（Ｓ１〜Ｓ２５）を繰り返
し、処理室に所望の流量比でガスが導入されていることを確認する。

ここで圧力変動と流量を比較する場合においては、表示モニタ１６に表示された値を、
診断を行う人間が比較しても良いし、制御装置１５が比較を行っても良い。本発明は圧力
変動値と流量を比較することであれば、あらゆる形態に適応可能である。

前述のシーケンスにおいて、プロセスガスライン１７−１で導入するガス流量を３００
ｍｌ／min 、第１導入ガスライン１７−２と第２導入ガスライン１７−３の流量比を３：
２とする場合の各流量制御機器２−１，２−２の流量設定と、分流器１０の流量比設定と
、流量比診断の具体例を示す。まず、第１，第２校正ガスライン１７−６，１７−７によ
る流量比検定（Ｓ１〜Ｓ６）において、校正ガス流量制御機器２−２にプロセスガス流量
３００
ｍｌ／min 相当のガス流量を設定し、第１，第２ガス導入口から校正ガスを処理室７に導
入した際の処理室７の圧力変動を測定し、経過時間と圧力値により流量を算出する。

次に、第１導入ガスライン１７−２による流量比検定（Ｓ７〜Ｓ１２）において、プロ
セスガス流量制御機器２−１に流量３００ｍｌ／min と、分流器１０に第１導入ガスライ
ン１７−２と第２導入ガスライン１７−３の分流比３：２と、校正ガス流量制御機器２−
２にプロセスガス流量１２０ｍｌ／min 相当のガス流量を設定し、第２導入ラインのプロ
セスガス１２０ｍｌ／min を第２排気ライン１７−５より排気するとともに、第１ガス導
入口１１からプロセスガス１８０ｍｌ／min と、第２ガス導入口１２から校正ガスとを処
理室７に導入して、処理室７の圧力変動を測定し、経過時間と圧力値により流量を算出す
る。第１導入ガスライン１７−２から分流器１０で設定された流量比より１８０ｍｌ／
min が導入されるならば処理室７に３００ｍｌ／min が導入され、第１，第２校正ガスラ
イン１７−６，１７−７による流量比検定（Ｓ１〜Ｓ６）の結果と同等になる。結果が異
なる場合には分流器１０により分流される第１導入ガスライン１７−２において適量にガ
ス分流されない状態であることが分かる。

次に、第２導入ガスライン１７−３による流量比検定（Ｓ１３〜Ｓ１８）において、プ
ロセスガス流量制御機器２−１に流量３００ｍｌ／min と、分流器１０に第１導入ガスラ
イン１７−２と第２導入ガスライン１７−３の分流比３：２と、校正ガス流量制御機器２
−２にプロセス流量１８０ｍｌ／min 相当のガス流量を設定し、第１導入ラインのプロセ
スガス１８０ｍｌ／min を第１排気ライン１７−４より排気するとともに、第２ガス導入
口１２からプロセスガス１２０ｍｌ／min と、第１ガス導入口１１から校正ガスとを処理
室７に導入して、処理室７の圧力変動を測定し、経過時間と圧力値により流量を算出する
。分流器１０に設定した流量比より第２導入ガスライン１７−３からプロセスガス１２０
ｍｌ／min が導入されるならば処理室７に３００ｍｌ／min が導入され、第１，第２校正
ガスライン１７−６，１７−７による流量比検定（Ｓ１〜Ｓ６）の結果と同等になる。結
果が異なる場合には分流器１０により分流される第２導入ガスライン１７−３において適
量にガス分流されない状態であることが分かる。

次に、第１，第２導入ライン１７−２，１７−３による流量比検定（Ｓ１９〜Ｓ２４）
において、プロセスガス流量制御機器２−１に流量３００ｍｌ／min と、分流器１０に第
１導入ガスライン１７−２と第２導入ガスライン１７−３の分流比３：２を設定し、第１
ガス導入口１１からプロセスガス１８０ｍｌ／min と、第２ガス導入口１２からプロセス
ガス１２０ｍｌ／min を処理室７に導入して処理室の圧力変動を測定し、経過時間と圧力
値により流量を算出する。

第１導入ガスライン１７−２から分流器１０で設定された流量比より、プロセスガス
１８０ｍｌ／min と、分流器１０に設定した流量比より第２導入ガスライン１７−３から
プロセスガス１２０ｍｌ／min が導入されるならば処理室に３００ｍｌ／min が導入され
、第１，第２校正ガスライン１７−６，１７−７による流量比検定（Ｓ１〜Ｓ６）の結果
と同等になる。結果が異なる場合には分流器１０に何らかの原因があり、適量のガスが流
れない状態であることが分かる。

尚、当該第１の実施例の構成において、分流器１０の流量比を検定するためにプロセス
ガスを校正ガスとして使用することが考えられる。また、校正ガスをプロセスガスに代替
した場合には、校正ガス供給源１−２と校正ガス流量制御機器２−２と第１校正ガス遮断
バルブ３−２と第２校正ガス遮断バルブと第１校正ガスライン１７−６と第２校正ガスラ
イン１７−７をプロセスガスの導入ラインとして使用することが考えられる。

次に、検定方法の第２の実施例を説明する。

本実施例は、上記表２に示すように、１から４のステップで行われる。○がバルブ開、
×がバルブ閉の状態を示す。１〜４の各ステップの測定中では処理室排気バルブ８は閉じ
られる。また、次のステップへの移行時には、処理室排気バルブ８は空けられ、各ガスラ
イン中のバルブはすべて閉じられるものとする。

以下、図４，図５のフローチャートに基づいて詳細に説明する。

まず、処理室７と１７−１，１７−２，１７−３，１７−６，１７−７の各配管を排気
する（Ｓ２６）。次に、校正ガス流量制御機器２−２に分流器１０で分流される第１導入
ガスライン１７−２の流量を設定する（Ｓ２７）。次に、第１校正ガス遮断バルブ３−２
を開いて処理室７に校正ガスを導入する（Ｓ２８）。次に、処理室排気バルブ８を閉じて
処理室７を密閉状態にする（Ｓ２９）。次に、圧力計６で処理室７の圧力変動を測定し、
制御装置１５で経過時間と圧力値により流量を算出する（Ｓ３０）。次に、第１校正ガス
遮断バルブ３−２を閉じる（Ｓ３１）。上記Ｓ２６〜Ｓ３１が表２のステップ１に相当す
る。このステップで、片方の校正ガスラインの流量を測定する。

次に、再び処理室７と１７−１，１７−２，１７−３，１７−６，１７−７の各配管を
排気する（Ｓ３２）。次に、プロセスガス流量制御機器２−１にプロセスガスライン１７
−１の流量と、分流器１０に第１導入ガスライン１７−２と第２導入ガスライン１７−３
の分流比とを設定する（Ｓ３３）。次に、プロセスガス遮断バルブ３−１と、第１ガス導
入バルブ４−１と、第２ガス排気バルブ５−２を開いて処理室７に片側のプロセスガスを
導入しながら、もう一方のプロセスガスを排気する（Ｓ３４）。次に、処理室排気バルブ
８を閉じて処理室７を密閉状態にする（Ｓ３５）。次に圧力計６で処理室７の圧力変動を
測定し、制御装置１５で経過時間と圧力値により流量を算出する（Ｓ３６）。次に、プロ
セスガス遮断バルブ３−１と、第１ガス導入バルブ４−１と、第２ガス排気バルブ５−２
とを閉じる（Ｓ３７）。上記Ｓ３２〜Ｓ３７が表２のステップ２に相当する。このステッ
プで、片方のプロセスガスラインの流量を測定する。

次に、再び処理室７と１７−１，１７−２，１７−３，１７−６，１７−７の各配管を
排気する（Ｓ３８）。次に、校正ガス流量制御機器２−２に分流器で分流される第２導入
ガスライン１７−３の流量を設定する（Ｓ３９）。次に、第２校正ガス遮断バルブを開い
て処理室７に校正ガスを導入する（Ｓ４０）。次に、処理室排気バルブ８を閉じて処理室
７を密閉状態にする（Ｓ４１）。次に、圧力計６で処理室７の圧力変動を測定し、制御装
置１５で経過時間と圧力値により流量を算出する（Ｓ４２）。次に、第２校正ガス遮断バ
ルブを閉じる（Ｓ４３）。上記Ｓ３８〜Ｓ４３が表２のステップ３に相当する。このステ
ップで、もう片方の校正ガスラインの流量を測定する。

次に、再び処理室７と１７−１，１７−２，１７−３，１７−６，１７−７の各配管を
排気する（Ｓ４４）。次に、プロセスガス流量制御機器２−１にプロセスガスライン１７
−１の流量と、分流器１０に第１導入ガスライン１７−２と第２導入ガスライン１７−３
の分流比とを設定する（Ｓ４５）。次に、プロセスガス遮断バルブ３−１と、第２ガス導
入バルブ４−２と、第１ガス排気バルブ５−１を開いて処理室７に片側のプロセスガスを
導入しながら、もう一方のプロセスガスを排気する（Ｓ４６）。次に、処理室排気バルブ
８を閉じて処理室７を密閉状態にする（Ｓ４７）。次に、圧力計６で処理室７の圧力変動
を測定し、制御装置１５で経過時間と圧力値により流量を算出する（Ｓ４８）。次に、プ
ロセスガス遮断バルブ３−１と、第２ガス導入バルブ４−２と、第１ガス排気バルブ５−
１とを閉じる（Ｓ４９）。次に、処理室排気バルブ８を開いて処理室７と１７−１，１７
−２，１７−３，１７−６，１７−７の各配管を排気する(Ｓ５０)。上記Ｓ４４〜Ｓ５０
が表２のステップ４に相当する。このステップで、もう片方のプロセスガスラインの流量
を測定する。

次に、第１校正ガスライン１７−６を使用した場合の経過時間と圧力値と流量(Ｓ３０)
と第１導入ガスライン１７−２を使用した場合の経過時間と圧力値と流量（Ｓ３６）と、
第２校正ガスライン１７−７を使用した場合の経過時間と圧力値と流量（Ｓ４２）と第２
導入ガスライン１７−３を使用した場合の経過時間と圧力値と流量（Ｓ４８）とを、表示
モニタ１６に表示する（Ｓ５１）。第１校正ガスライン１７−６を使用して得られた経過
時間と圧力値と流量（Ｓ３０）と第１導入ガスライン１７−２を使用して得られた経過時
間と圧力値と流量（Ｓ３６）を比較することにより分流器１０から第１導入ガスライン
１７−２を介して処理室７に所望の流量比でガスが導入されていることを確認する。また
、第２校正ガスライン１７−７を使用して得られた経過時間と圧力値と流量（Ｓ４２）と
第２導入ライン１７−３を使用して得られた経過時間と圧力値と流量（Ｓ４８）を比較す
ることにより分流器１０から第２導入ガスライン１７−３を介して処理室７に所望の流量
比でガスが導入されていることを確認する。複数の分流比を診断する場合は、前述のシー
ケンス（Ｓ２６〜Ｓ５１）を繰り返し、処理室に所望の流量比でガスが導入されているこ
とを確認する。ここで圧力変動と流量を比較する場合においては、表示モニタ１６に表示
された値を、診断を行う人間が比較しても良いし、制御装置１５が比較を行っても良い。

本検定方法は、図２，図３の例と比較して、プロセスガスラインを検定する際に校正ガ
スを使用せずに検定する点と、１ガスライン毎に検定する点が異なる。これにより、検定
処理で使用するガス量の低減効果を得ることが出来る。

前述のシーケンスにおいて、プロセスガスライン１７−１で導入するガス流量を３００
ｍｌ／min 、第１導入ラインと第２導入ラインの流量比を３：２とする場合の各流量制御
機器２−１，２−２の流量設定と、分流器１０の流量比設定と、流量比診断の具体例を示
す。

まず、第１校正ガスライン１７−６による流量比検定（Ｓ２６〜Ｓ３１）において、校
正ガス流量制御機器２−２にプロセスガス流量１８０ｍｌ／min 相当のガス流量を設定し
、第１ガス導入口１１から校正ガスを処理室７に導入した際の処理室７の圧力変動を測定
し、経過時間と圧力値により流量を算出する。

次に、第１導入ガスライン１７−２による流量比検定（Ｓ３２〜Ｓ３７）において、プ
ロセスガス流量制御機器２−１に流量３００ｍｌ／min と、分流器１０に第１導入ガスラ
イン１７−２と第２導入ガスライン１７−３の分流比３：２とを設定し、第１ガス導入口
１１からプロセスガスを処理室７に導入して処理室の圧力変動を測定し、経過時間と圧力
値により流量を算出する。分流器１０に設定した流量比より第１導入ガスライン１７−２
からプロセスガス１８０ｍｌ／min が導入されるならば第１校正ガスライン１７−６によ
る結果と同等になる。結果が異なる場合には分流器１０により分流される第１導入ガスラ
イン１７−２において適量にガス分流されない状態であることが分かる。

次に、第２校正ガスライン１７−７による流量比検定（Ｓ３８〜Ｓ４３）において、校
正ガス流量制御機器２−２にプロセスガス流量１２０ｍｌ／min 相当のガス流量を設定し
、第２ガス導入口１２から校正ガスを処理室７に導入して処理室７の圧力変動を測定し、
経過時間と圧力値により流量を算出する。

次に、第２導入ガスライン１７−３による流量比検定（Ｓ４４〜Ｓ４９）において、プ
ロセスガス流量制御機器２−１に流量３００ｍｌ／min と、分流器１０に第１導入ガスラ
イン１７−２と第２導入ガスライン１７−３の分流比３：２とを設定し、第２ガス導入口
１２からプロセスガスを処理室に導入して処理室７の圧力変動を測定し、経過時間と圧力
値により流量を算出する。分流器１０に設定した流量比より第２導入ガスライン１７−３
からプロセスガス１２０ｍｌ／min が導入されるならば第２校正ガスライン１７−７によ
る結果と同等になる。結果が異なる場合には分流器１０により分流される第２導入ガスラ
イン１７−３において適量にガス分流されない状態であることが分かる。

以上、上記に示す実施例を用いる本発明によれば、プロセスガス分流器の流量比を正確
に検定することが可能となる。

本発明のガス系統図を示す図である。 プロセスガス分流器の流量比検定方法を示す第１のフローチャートである。 プロセスガス分流器の流量比検定方法を示す第１のフローチャートである。 プロセスガス分流器の流量比検定方法を示す第２のフローチャートである。 プロセスガス分流器の流量比検定方法を示す第２のフローチャートである。

符号の説明

１−１…プロセスガス供給源、１−２…校正ガス供給源、２−１…プロセスガス流量制
御機器、２−２…校正ガス流量制御機器、３−１…プロセスガス遮断バルブ、３−２…第
１校正ガス遮断バルブ、３−３…第２校正ガス遮断バルブ、４−１…第１ガス導入バルブ
、４−２…第２ガス導入バルブ、５−１…第１ガス排気バルブ、５−２…第２ガス排気バ
ルブ、６…圧力計、７…処理室、８…処理室排気バルブ、９…排気ポンプ、１０…分流器
、１１…第１ガス導入口、１２…第２ガス導入口、１３…排気口、１４…ウェハ、１５…
制御装置、１６…表示モニタ、１７−１…プロセスガスライン、１７−２…第１導入ガス
ライン、１７−３…第２導入ガスライン、１７−４…第１排気ライン、１７−５…第２排
気ライン、１７−６…第１校正ガスライン、１７−７…第２校正ガスライン。

Claims (6)

1. 試料が載置される処理室と、プロセスガスを所定の流量で供給するプロセスガス供給手
   段と、当該プロセスガス供給手段からのガスを複数の配管に分流する分流器と、当該分流
   器と前記処理室を接続する複数のプロセスガス配管と、当該複数のプロセスガス配管中の
   それぞれに設けられたプロセスガスバルブと、前記試料室の排気を行う排気手段と、少な
   くとも前記バルブやプロセスガス供給手段を制御する制御手段を備えた半導体製造装置に
   おいて、
   校正ガスを所定の流量で供給する校正ガス供給手段と、前記複数のプロセスガス配管の
   バルブと前記処理室間に接続された複数の校正ガス配管と、前記複数のプロセスガス配管
   のバルブと前記排気手段間に接続された複数のプロセスガス排気配管と、当該複数のプロ
   セスガス排気配管中のそれぞれに設けられたプロセスガス排気バルブとを備え、
   前記分流器の検定時に、検定で使用する前記プロセスガス配管に接続されたプロセスガ
   ス排気配管のプロセスガス排気バルブは閉としてプロセスガスを遮断し、それ以外のプロ
   セスガス排気バルブは開としてプロセスガスを排気することを特徴とする半導体製造装置
   。
2. 請求項１の半導体製造装置において、
   前記プロセスガス配管と前記校正ガス配管の数は、同じであることを特徴とする半導体
   製造装置。
3. 試料が載置される処理室と、プロセスガスを所定の流量で供給するプロセスガス供給手
   段と、当該プロセスガス供給手段からのガスを複数の配管に分流する分流器と、当該分流
   器と前記処理室を接続する複数のプロセスガス配管と、当該複数のプロセスガス配管中の
   それぞれに設けられたプロセスガスバルブと、前記試料室の排気を行う排気手段と、校正
   ガスを所定の流量で供給する校正ガス供給手段と、前記複数のプロセスガス配管のバルブ
   と前記処理室間に接続された複数の校正ガス配管と、前記複数のプロセスガス配管のバル
   ブと前記排気手段間に接続された複数のプロセスガス排気配管と、当該複数のプロセスガ
   ス排気配管中のそれぞれに設けられたプロセスガス排気バルブとを備えた半導体製造装置
   を用いた分流器検定方法であって、
   前記プロセスガス配管の中から検定対象を一つ選択して前記処理室に連通し、且つ当該
   連通したプロセスガス配管以外のプロセスガス配管に接続した前記校正ガス配管を前記処
   理室に連通させ、前記処理室を検出器として流量を測定し、
   前記プロセスガス配管を変更して測定を行い、
   全ての前記プロセスガス配管で測定が行われた後に、各測定値を比較することで前記分
   流器の検定を行うことを特徴とする分流器診断方法。
4. 請求項３の分流器診断方法において、
   前記分流器に任意の分流比を設定し、
   前記校正ガス供給手段は、全ての前記プロセスガス配管の測定時に、前記処理室での流
   量が共通となるように流量を設定することを特徴とする分流器診断方法。
5. 試料が載置される処理室と、プロセスガスを所定の流量で供給するプロセスガス供給手
   段と、当該プロセスガス供給手段からのガスを複数の配管に分流する分流器と、当該分流
   器と前記処理室を接続する複数のプロセスガス配管と、当該複数のプロセスガス配管中の
   それぞれに設けられたプロセスガスバルブと、前記試料室の排気を行う排気手段と、校正
   ガスを所定の流量で供給する校正ガス供給手段と、前記複数のプロセスガス配管のバルブ
   と前記処理室間に接続された複数の校正ガス配管と、前記複数のプロセスガス配管のバル
   ブと前記排気手段間に接続された複数のプロセスガス排気配管と、当該複数のプロセスガ
   ス排気配管中のそれぞれに設けられたプロセスガス排気バルブとを備えた半導体製造装置
   を用いた分流器検定方法であって、
   前記プロセスガス配管の中から検定対象を一つ選択して前記処理室に連通し、前記処理
   室を検出器として流量を測定し、その後、検定対象の前記プロセスガス配管を変更して全
   ての前記プロセスガス配管の流量を測定し、
   全ての前記プロセスガス配管を前記排気手段に連通し、前記校正ガス配管を前記処理室
   に連通し、前記処理室を検出器として流量を測定し、
   全ての前記プロセスガス配管で測定が行われた後に、各測定値を比較することで前記分
   流器の検定を行うことを特徴とする分流器診断方法。
6. 請求項５の分流器診断方法において、
   前記分流器に任意の分流比を設定し、
   前記校正ガス供給手段は、前記各プロセスガス配管の予定される流量に合わせて、校正
   ガスの流量を変更することを特徴とする分流器診断方法。
   

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