JP2009016382A - 真空処理装置及び真空処理方法並びに記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】高い精度で圧力調整を行なうことができる技術を提供すること。
【解決手段】その内部において被処理体に対して真空処理が行われる処理容器２０に、他端側が真空排気手段５２に接続された８本の排気路５１を接続し、前記８本の排気路５１のうちの４本の排気路５１に対応して、処理容器２０内の圧力検出値と圧力設定値とに基づいて、自動的に排気路５１の開度が制御される圧力制御バルブＡＶを設け、この圧力制御バルブＡＶが設けられた排気路５１以外の排気路５１に対応して、排気路５１の開度が選択された開度に固定されるゲートバルブＧＶを設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、処理容器内において、例えばＦＰＤ(フラットパネルディスプレイ)基板等の被処理体等に対して所定の真空処理を行うにあたり、前記処理容器内の圧力制御を行う技術に関する。

ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）基板等のＦＰＤ基板の製造工程においては、減圧雰囲気下で被処理体にエッチング処理や、成膜処理等の所定の真空処理を施す工程がある。これらの工程を行う真空処理装置の一例について、前記エッチング処理を行う装置を例にして、図９に基づいて簡単に説明すると、図中１は真空チャンバであり、この真空チャンバ１の内部には、被処理体例えばＦＰＤ基板Ｓを載置するための載置台１１が設けられると共に、この載置台１１に対向するようにプラズマ発生用の上部電極をなす処理ガス供給部１２が設けられている。そして処理ガス供給部１２から真空チャンバ１内に処理ガスを供給し、排気路１３を介して真空ポンプ１４により真空チャンバ１内を真空引きする一方、高周波電源１５から前記処理ガス供給部１２に高周波電力を印加することにより、基板Ｓの上方の空間に処理ガスのプラズマが形成され、これにより基板Ｓに対するエッチング処理が行われるようになっている。

ところで基板Ｓの大型化に伴い、装置も大型化しており、真空チャンバ１内に大流量の処理ガスを供給しながら、例えば２Ｐａ程度の低圧で処理を行うプロセス等を行なう場合には、大きな排気能力が要求される。このため、１つの真空チャンバ１に多数の排気ラインを設ける必要があり、例えば図１０に示すように、真空チャンバ１の底部には、真空チャンバ１の周囲に沿って、例えば６系統から８系統の排気ラインが設けられ、夫々の排気路１３に真空ポンプ１４と自動圧力制御バルブ（ＡＰＣバルブ;Automatic Pressure Controllerバルブ）１６が設けられている。このＡＰＣバルブ１６は、真空チャンバ１内の圧力を検出し、この検出値と圧力設定値とに基づいて、自動的にその開度を制御するように構成されたバルブである。

そして上述のエッチング処理装置では、所定のプロセスを行うにあたり、前記全ての真空ポンプ１４を用いて真空チャンバ１内が排気され、このときに各ＡＰＣバルブ１６により排気路１３のコンダクタンスが制御され、こうして真空チャンバ１内の圧力が所定の圧力に制御される。

ところで図１１に、真空チャンバ１内の圧力とＡＰＣバルブ１６の開度との関係を模式的に示すが、このように圧力曲線は、急激に下降し、次いで傾きが小さくなだらかになり、水平に近付いていくような曲線を描く。ここで曲線の傾きが大きい圧力範囲では圧力の変化分に対するＡＰＣバルブ１６の開度の変化分が小さいので、バルブ１６の分解能が低い。一方、曲線の傾きが小さい圧力範囲では圧力の変化分に対するＡＰＣバルブ１６の開度の変化分が大きいので、バルブ１６の分解能が高くなる。このように圧力範囲に応じて、ＡＰＣバルブ１６の分解能が異なるが、分解能が低い圧力範囲では、開度の細かい調整を行いにくいため、真空チャンバ１の圧力変動が大きくなってしまう。

一方、上述のエッチング処理装置では、真空チャンバ１内に大流量の処理ガスを供給しながら、低圧で処理を行うプロセスや、大流量の処理ガスを供給しながら、高圧で処理を行うプロセス、小流量の処理ガスを供給しながら、低圧で処理を行うプロセスや、小流量の処理ガスを供給しながら、高圧で処理を行うプロセス等、条件の異なる種々のプロセスを行うことが要求されている。しかしながら、上述のエッチング処理装置のようにＡＰＣバルブ１６のみを備える構成では、既述のように、ＡＰＣバルブ１６の分解能が低い圧力範囲が存在するので、種々のプロセスにおいて、高精度な圧力制御を行うことは困難であり、良好な処理を行うことが難しくなっている。

また前記ＡＰＣバルブ１６は、既述のように圧力検出値と圧力設定値とに基づいて自動的に開度を調整する構成であって、各々が開度を調整するためのコントローラを備えていて高価であるので、このようなバルブ１６の増加は、装置コストの高騰を招く要因の一つとなっている。

そこで本発明者らは、真空チャンバ１に、多系統の排気ラインを設ける構成において、前記ＡＰＣバルブと、開度が数箇所に固定される半固定バルブとを組み合わせて設ける構成について検討している。なお本発明者らは、真空チャンバに接続された複数の排気ラインに、ＡＰＣバルブと半固定バルブとを設ける構成について先行技術記文献の調査を行ったが、記載すべき先行技術文献は見当たらなかった。

本発明はこのような事情のもとになされたものであり、その目的は、高い精度で圧力調整を行なうことができる技術を提供することにある。

このため本発明の真空処理装置は、その内部において被処理体に対して真空処理が行われる処理容器と、
この処理容器に一端側が接続され、当該処理容器の内部を真空排気するためのｎ（ｎは２以上の整数）本の排気路と、
これら排気路の他端側に接続される真空排気手段と、
前記処理容器内の圧力を検出するための圧力検出手段と、
前記ｎ本の排気路のうちのｋ（１≦ｋ≦ｎ−１）本の排気路に対応して設けられ、排気路のコンダクタンスを選択された値に固定する半固定制御手段と、
この半固定制御手段が設けられた排気路以外の排気路に対応して設けられ、
前記圧力検出手段の検出値と圧力設定値とに基づいて、自動的に排気路のコンダクタンスを制御する常時可変制御手段と、を備えることを特徴とする。

また本発明は、処理容器の前記圧力設定値と、前記半固定制御手段の設定情報とを対応付けて記憶した記憶部と、指定された圧力設定値に応じた前記設定情報を前記記憶部から読み出して、前記半固定制御手段へ制御信号を出力する手段と、を備えるように構成してもよい。ここで前記記憶部は、前記圧力設定値と前記設定情報とが、前記半固定制御手段毎に対応づけて記憶されるように構成することができる。

この際、前記半固定制御手段は、前記排気路のコンダクタンスを、最大と、最小とのいずれかに選択できるように構成されたバルブを含み、前記設定情報は該バルブの開度であることを特徴とする。また前記半固定制御手段は、前記排気路のコンダクタンスを、最大と、最小と、最大及び最小の間の値とのいずれかに選択できるように構成されたバルブを含み、前記設定情報は該バルブの開度であるように構成することもできる。

また本発明の真空処理方法は、ｎ（ｎは２以上の整数）本の排気路を介して真空排気手段に接続された処理容器の内部にて、被処理体に対して真空処理を行う真空処理方法において、
前記処理容器内部に被処理体を搬入する工程と、
前記ｎ本の排気路のうちのｋ（１≦ｋ≦ｎ−１）本の排気路に対応して設けられ、排気路のコンダクタンスを選択された値に固定するための半固定制御手段の開度をある位置に固定する工程と、
前記半固定制御手段が設けられる排気路以外の排気路に設けられ、処理容器内の圧力検出値と、圧力設定値とに基づいて、自動的に排気路のコンダクタンスを制御するための常時可変制御手段により、前記排気路のコンダクタンスを調整しながら、その内部に被処理体が保持された処理容器を真空排気する工程と、
真空排気された処理容器の内部において、被処理体に対して真空処理を行う工程と、を含むことを特徴とする。

さらに、本発明の記憶媒体は、被処理体に対して真空処理が行われる真空処理装置に用いられるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体であって、
前記プログラムは、前記真空処理方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする。

本発明によれば、処理容器に接続された複数の排気路のいくつかに常時可変制御手段を設け、残りの排気路に半固定制御手段を設けているので、常時可変制御手段だけでは分解能の低い圧力範囲について、常時可変制御手段の分解能を高めることができる。これにより高精度な圧力制御を行うことができるので、良好な処理を行うことができる。また常時可変制御手段と安価な半固定制御手段を組み合わせて設けているので、装置の部品コストを低く抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態について、被処理体例えばＦＰＤ基板に対してエッチング処理を行うためのエッチング処理装置に本発明の真空処理装置を適用した場合を例にして説明する。図１は前記エッチング処理装置２の縦断断面図である。このエッチング処理装置２は、その内部においてＦＰＤ基板Ｓに対して、エッチング処理を施すための接地された処理容器２０を備えており、この処理容器２０は、例えば平面形状が四角形状に形成され、容器本体２１と蓋体２２とにより構成されている。

前記ＦＰＤ基板Ｓは角型被処理体であり、前記処理容器２０は、例えば水平断面の一辺が３．５ｍ、他辺が３．０ｍ程度の大きさに設定され、前記容器本体２１と蓋体２２とは、例えばアルミニウム（Ａｌ）等の熱伝導性の良好な材質により構成されている。図中２３は、処理容器２０内に被処理体を搬入するための搬出入口であり、２４は前記搬出入口２３を開閉するためのシャッタである。

前記容器本体２１の内部には、基板Ｓをその上に載置するための載置台３が配置されている。この載置台３は、プラズマ発生用の高周波電源部３１に電気的に接続されており、処理容器２０内にプラズマを発生させるための下部電極として機能している。この載置台３は、容器本体２１の底面上に絶縁部材３２を介して配設されており、これにより下部電極は処理容器２０から電気的に浮いた状態で設けられることとなる。
一方、処理容器２０内部の前記載置台３の上方には、この載置台３の表面と対向するように、平板状の上部電極４が設けられており、この上部電極４は角板状の上部電極ベース４１に支持されている。これら上部電極４及び上部電極ベース４１は、例えばアルミニウムにより構成されている。また前記上部電極ベース４１は、額縁状の導電部材４２を介して、処理容器２０の天井部から吊り下げられた状態で支持されており、これにより上部電極４は処理容器２０と電気的に導通した状態で設けられると共に、上部電極ベース４１、導通部材４２及び処理容器２０の天井部により周囲を囲まれた領域がガス供給空間４３として構成されている。

さらに上部電極４と上部電極ベース４１との間には、上部電極ベース４１側に横方向に分散して凹部が形成されており、この凹部により、上部電極４と上部電極ベース４１の間に処理ガスの拡散空間４４が形成され、この拡散空間４４は、上部電極ベース４１に形成された供給孔４５により前記ガス供給空間４３に接続されている。また処理容器２０の天井部には、前記ガス供給空間４３に接続されるように、処理ガス供給路４６が設けられており、この処理ガス供給路４６の他端側は処理ガス供給部４７に接続されている。

こうして処理ガス供給部４７からガス供給空間４３を介して拡散空間４４に処理ガスが供給されると、その処理ガスは上部電極４に設けられたガス供給孔４８を介して前記基板Ｓ上の処理空間に供給され、これにより基板Ｓに対するエッチング処理が進行するようになっている。

一方、容器本体２１の底壁には、ｎ（ｎは２以上の整数）本例えば６〜８本の排気路５１が接続されており、この排気路５１の他端側には、夫々例えば真空ポンプよりなる真空排気手段５２が接続されている。この排気路５１は、例えば容器本体２１の底面において容器本体２１の周方向に沿って設けられており、この例では容器本体２１の四角形状の底面において、一つの辺に対して２本の排気路５１が設けられ、こうして処理容器２０の底面には、全体で８本の排気路５１が接続されている。

また前記ｎ本の排気路５１のうちのｋ（１≦ｋ≦ｎ−１）本の排気路５１には、半固定制御手段をなすゲートバルブＧＶが排気路５１に対応して設けられ、このゲートバルブＧＶが設けられた排気路５１以外の排気路５１には、常時可変制御手段をなす自動圧力制御バルブ（以下「ＡＰＣバルブ；圧力制御バルブ」という）ＡＶが排気路５１に対応して設けられている。図１には、複数のゲートバルブＧＶ、圧力制御バルブＡＶを代表して夫々「ゲートバルブＧＶ」、「圧力制御バルブＡＶ」としている。

この例では、例えば図２に示すように、８本の排気路５１のうち、４本の排気路５１に対応して圧力制御バルブＡＶ１〜ＡＶ４が設けられ、残りの４本の排気路５１に対応してゲートバルブＧＶ１〜ＧＶ４が設けられている。これら４個の圧力制御バルブＡＶ１〜ＡＶ４と、４個のゲートバルブＧＶ１〜ＧＶ４は、例えば処理容器２０の四角形状の底面において、互いに対向する一対の辺に接続された排気路５１に、同じ種類のバルブが設けられるように取り付けられている。

続いて圧力制御バルブＡＶ１〜ＡＶ４と、ゲートバルブＧＶ１〜ＧＶ４とを含む、処理容器２０の圧力制御に関連する部分について述べる。先ず処理容器２０には、処理容器２０内の圧力を検出するための圧力検出手段６６が、例えば処理容器２０の側壁部に設けられている。なおこの圧力検出手段６６は、処理容器２０の底壁に設けられるようにしてもよいし、処理容器２０の側壁に設けられるようにしてもよい。

続いて前記圧力制御バルブＡＶについて、図３を用いて具体的に説明する。このバルブＡＶは、例えば平面形状が略楕円状の中空の弁箱６１を備えており、この弁箱６１の上面と下面とには、夫々互いに対向するように、前記排気路５１に夫々接続される開口部６２ａ，６２ｂが形成されている。弁箱６１の内部には、例えば前記開口部６２ｂよりも大きい円板状の弁デスク６３が、駆動アーム６４により、前記下方側の開口部６２ｂを全て塞ぐ位置（図４（ｃ）参照）と、この開口部６２ｂの側方の位置（図４（ａ）参照）との間で、移動自在に設けられている。図中６５は前記駆動アーム６４の駆動機構である。

また図中６７は圧力制御バルブＡＶの近傍に配置されるコントローラである。このコントローラ６７は、前記圧力検出手段６６の検出値と、後述する制御部８から入力される処理容器２０の処理プロセスに応じた圧力設定値との偏差に基づいて、駆動機構６５の駆動を制御する手段である。こうしてコントローラ６７により駆動機構６５を介して駆動アーム６４の駆動が制御され、弁デスク６３で覆う開口部６２ｂの面積を調整することにより、当該バルブＡＶの開度が調整され、この結果この圧力制御バルブＡＶが設けられた排気路５１のコンダクタンスが調整されるようになっている。ここで本発明の常時可変制御手段は、圧力制御バルブＡＶ及びコントローラ６７により構成されている。

また前記ゲートバルブＧＶは、その開度が選択された開度に固定されるように構成されている。このゲートバルブＧＶは、例えば図５に示すように、例えば平面形状が四角形状の中空の弁箱７１を備え、この弁箱７１の上面と下面とには、夫々互いに対向するように、前記排気路５１に夫々接続される開口部７２ａ，７２ｂが形成されている。弁箱７１の内部には、例えば前記開口部７２ｂよりも大きい板状の弁デスク７３が、駆動機構７５により、駆動アーム７４を介して、予め決められた複数箇所の位置に移動するように設けられている。

この例では、弁デスク７３は、前記下方側の開口部７２ｂに隣接し、当該開口部７２ｂが全て開口する全開位置（図６（ａ）参照）と、この開口部６２ｂを全て覆う全閉位置（図６（ｃ）参照）と、前記全開位置及び全閉位置の間の開度（以下「半開」という）の位置（図６（ｂ）参照）との３箇所の位置に移動できるように構成されており、こうしてこのゲートバルブＧＶでは、その開度が全開と、全閉と、半開の３箇所の位置に選択的に固定されるように構成されている。

ここでゲートバルブＧＶの開度を全開にすると、排気路５１のコンダクタンスが最大、ゲートバルブＧＶの開度を全閉にすると、排気路５１のコンダクタンスが最小となり、ゲートバルブＧＶの開度を半開にすると、排気路５１のコンダクタンスが最大と最小との間の値になる。この際、このゲートバルブＧＶの開度は、予め実験により、プロセス圧力及び処理ガス流量に応じて、ゲートバルブＧＶ１〜ＧＶ４毎に適切な開度が決定されており、例えば後述する制御部８により、処理プロセスに応じてその開度が選択され、制御されるようになっている。

このような圧力制御バルブＡＶ及び、ゲートバルブＧＶは、例えば８系統の排気ラインを設ける場合には、圧力制御バルブＡＶを４個程度に設定することが望ましく、６系統の排気ラインを設ける場合には、圧力制御バルブＡＶを４個程度に設定することが望ましい。また圧力制御バルブＡＶとゲートバルブＧＶを設ける箇所については適宜選択できる。

また前記エッチング処理装置は制御部８により制御されるように構成されている。この制御部８は例えばコンピュータからなり、例えば図２に示すように、ＣＰＵ８１、プログラム８２、メモリを備えている。前記プログラム８２には制御部８からエッチング処理装置の各部に制御信号を送り、所定のエッチング処理を進行させるように命令（各ステップ）が組み込まれている。このプログラム８２は、コンピュータ記憶媒体例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）等の記憶部に格納されて制御部８にインストールされる。

さらにこの制御部８は、レシピ格納部８３とデータ記憶部８４とを備えている。前記レシピ格納部８３は、種々の処理プロセスに対応したプロセスレシピを格納する部位であり、例えば処理プロセス毎に、処理ガスの種類や処理ガスの流量、処理容器２０の圧力設定値、処理温度等が記載されている。前記データ記憶部８４には、処理容器２０の圧力設定値と、ゲートバルブＧＶの開度とが対応付けて記憶されている。例えば図２に記載するように、処理ガス流量と圧力設定値とをパラメータとし、圧力設定値Ｐ１〜Ｐ２、Ｐ２〜Ｐ３、Ｐ３〜Ｐ４毎に、ゲートバルブＧＶ１〜ＧＶ４の開度が、夫々のゲートバルブＧＶ１〜ＧＶ４毎に対応付けた記載したテーブルが作成されている。

ここで選択されたプロセスレシピにおいて、処理ガス流量の差がそれ程大きくない場合には、パラメータとして圧力設定値のみを用い、圧量設定値に対応してゲートバルブＧＶの開度を決定することができるが、処理ガス流量の差が大きい場合には、処理ガス流量と圧力設定値とをパラメータとし、これらに応じてゲートバルブＧＶの開度を決定することが好ましい。このように処理ガス流量をゲートバルブＧＶの開度を決定するためのパラメータとするか否かについては、プロセスレシピに応じて設定することができる。

また前記プログラム８２には、指定された圧力設定値に応じたゲートバルブＧＶ１〜ＧＶ４の開度を前記データ記憶部８４から読み出して、ゲートバルブＧＶ１〜ＧＶ４の制御信号を出力するプログラムが含まれている。つまりこのプログラムは、所定の処理のプロセスレシピを選択すると、そのレシピに記載された処理圧力を圧力設定値として指定し、データ記憶部８４からこの圧力設定値に応じたゲートバルブＧＶ１〜ＧＶ４の開度を読み出して、各ゲートバルブＧＶ１〜ＧＶ４に開度指令を出力するように構成されている。この例では、既述のようにゲートバルブＧＶの開度を設定することにより、排気路５１のコンダクタンスをある値に設定しているので、ゲートバルブＧＶの開度が、ゲートバルブＧＶの設定情報に相当する。

続いて本発明のエッチング処理方法について説明する。先ず制御部８により、レシピ格納部８３から目的のエッチング処理のプロセスレシピを選択する。制御部８では、このプロセスレシピに基づいて、エッチング処理装置の各部に制御信号を出力し、こうして被処理体に対して所定のエッチング処理が行われることとなる。

具体的には、先ず基板Ｓを処理容器２０に搬入して、載置部３上に載置し、シャッタ２４を閉じる。この時点では、ゲートバルブＧＶ及び圧力制御バルブＡＶの開度を全開にして、各真空排気手段５２を作動させておく。次いで処理ガス供給部４７から、処理ガスとしてエッチング処理用の処理ガスを基板Ｓに向けて吐出すると共に、高周波電源部３１から載置部３に高周波電力を供給する一方、制御部８によりゲートバルブＧＶの開度を制御すると共に、圧力制御バルブＡＶの開度を自動的に調整しながら、処理容器２０の内部空間を所定の圧力まで減圧する。こうして基板Ｓの上の空間にプラズマを形成し、基板Ｓに対するエッチング処理を進行させる。

この際、前記処理容器２０の圧力は次のように制御される。つまり制御部８では選択されたプロセスレシピに記載された処理圧力（圧力設定値）と処理ガス流量を読み取り、これに応じたゲートバルブＧＶ１〜ＧＶ４の開度をデータ記憶部８４から読み出して、各ゲートバルブＧＶ１〜ＧＶ４に開度指令を出力し、こうしてこれらバルブＧＶ１〜ＧＶ４の開度を夫々設定された位置に固定する。一方、制御部８から圧力制御バルブＡＶ１〜ＡＶ４の夫々のコントローラ６７に対して、当該プロセスレシピに記載された圧力設定値を出力し、各コントローラ６７ではこの圧力設定値と圧力検出手段６６からの圧力検出値とに基づいて夫々の圧力制御バルブＡＶ１〜ＡＶ４の開度を調整し、こうして処理容器２０の内部空間を圧力制御した状態で所定の圧力まで減圧する。

このようなエッチング処理装置２では、４系統の排気ラインにゲートバルブＧＶ１〜ＧＶ４を設けると共に、残りの４系統の排気ラインに圧力制御バルブＡＶ１〜ＡＶ４を設けているので、８系統の排気ラインの全てに圧力制御バルブＡＶを設ける構成に比べ、後述の実施例より明らかなように、ゲートバルブＧＶの開度の組み合わせに応じた圧力範囲について、圧力制御バルブＡＶの分解能が大きくなる。

具体的に図７に示す模式図を用いて説明する。この図は、２個の圧力制御バルブＡＶを用いて処理容器の圧力制御を行なう場合と、１個の圧力制御バルブＡＶと１個のゲートバルブＧＶとを用いて前記圧力制御を行なう場合の、夫々の処理容器の圧力変化を模式的に示すものである。この模式図では、横軸が圧力制御バルブＡＶの開度、縦軸が処理容器の圧力を夫々示している。

先ず図７（ａ）では、実線が１個の圧力制御バルブＡＶと１個のゲートバルブＧＶとを組み合わせた場合であって、ゲートバルブＧＶの開度を全閉に固定した場合の圧力曲線（圧力曲線Ｌ１）、一点鎖線が２個の圧力制御バルブＡＶを用いた場合の圧力曲線（圧力曲線Ｌ２）を夫々示している。両圧力曲線Ｌ１，Ｌ２共に、急激に下降し、次いで傾きが小さくなだらかになり、水平に近付いていくような曲線を描いているが、両者の傾きが異なっている。つまりゲートバルブＧＶの開度が全閉であるので、圧力曲線Ｌ１の方が圧力曲線Ｌ２よりも、高い圧力範囲で曲線の傾きが小さくなり、水平に近付いている。既述のように、圧力曲線Ｌの傾きが小さい圧力範囲では、圧力の変化分に対する圧力制御バルブＡＶの開度の変化分が大きく取れることになるが、この例では、図示のように高い圧力範囲Ｐ１〜Ｐ２に対応する圧力制御バルブの開度範囲は、ゲートバルブＧＶと圧力制御バルブＡＶとを組み合わせた構成の開度範囲Ｂ１の方が、圧力制御バルブＡＶのみを用いた構成の開度範囲Ｂ２よりも広くなる。

また図７（ｂ）は、実線が１個の圧力制御バルブＡＶと１個のゲートバルブＧＶとを組み合わせた場合であって、ゲートバルブＧＶの開度を全開に固定した場合の圧力曲線（圧力曲線Ｌ３）、一点鎖線が２個の圧力制御バルブＡＶを用いた場合の圧力曲線（圧力曲線Ｌ２）を夫々示すが、この場合には、ゲートバルブＧＶの開度が全開であるので、圧力曲線Ｌ３の方が圧力曲線Ｌ２よりも、低い圧力範囲で曲線の傾きが小さくなり、水平に近付いている。従ってこの低い圧力範囲Ｐ３〜Ｐ４に対応する圧力制御バルブＡＶの開度範囲は、図示のように、ゲートバルブＧＶと圧力制御バルブＡＶとを組み合わせた構成の開度範囲Ｂ３の方が、圧力制御バルブＡＶのみを用いた構成の開度範囲Ｂ２よりも広くなる。

このように、ゲートバルブＧＶと圧力制御バルブＡＶとを組み合わせを用い、ゲートバルブＧＶの開度の組み合わせに応じて、圧力曲線の形状を調整することができる。この際、圧力曲線の傾きがよりなだらかな圧力範囲では、圧力の変化分に対する圧力制御バルブＡＶの開度の変化分が大きく取れるので、つまり当該圧力制御バルブＡＶの分解能が高くなり、処理容器２０内の圧力変動を抑え、精度のよい圧力制御を行なうことが可能となる。このため１台のエッチング処理装置にて種々の処理プロセスを行う場合であっても、夫々の処理プロセス圧力に応じて、ゲートバルブＧＶの開度の組み合わせを選択することで、圧力制御バルブＡＶの分解能を大きくすることができ、これにより精度のよい圧力調整を行なうことができて、良好な処理を実施することができる。

またゲートバルブＧＶは圧力制御バルブＡＶよりも安価であるので、圧力制御バルブＡＶのみを用いる場合よりも、圧力制御バルブＡＶとゲートバルブＧＶとを組み合わせて用いる場合の方が、トータルの部品コストを低減でき、これら部品を組み込んだ装置の装置コストの高騰を抑えることができる。この際、ゲートバルブＧＶの個数を多くすればするほど、部品コストの低減を図ることができる。

以下に本発明の効果を確認するために行った実施例について説明する。以下の実験においては、図１に示すエッチング処理装置にて、処理容器２に６本の排気路５１が接続された装置を用いて実験を行った。

（実施例１）
前記排気路５１のうちの２本に圧力制御バルブＡＶを夫々設けると共に、他の４本の排気路５１にゲートバルブＧＶを夫々設け、ゲートバルブＧＶの開度を全閉として、真空排気手段５２により処理容器２０を排気し、このときの処理容器２０内の圧力と、圧力制御バルブＡＶの開度との関係を求めた。この結果を図８に▲のデータとして示す。図中横軸は、圧力制御バルブＡＶの開度、縦軸は処理容器の圧力を夫々示し、このときの２個の圧力制御バルブＡＶの開度は同一である。

（比較例１）
前記６本の排気路５１の全てに圧力制御バルブＡＶを夫々設け、真空排気手段５２０により処理容器２を排気して、このときの処理容器２０内の圧力と、圧力制御バルブＡＶの開度との関係を求めた。この結果を図８に◆のデータとして示す。このときの圧力制御バルブＡＶの開度は６個共同一である。

この結果、処理容器の圧力が５．３２Ｐａ（４０ｍＴｏｒｒ）〜１３．３Ｐａ（１００ｍＴｏｒｒ）の場合には、実施例１においては圧力制御バルブＡＶの開度Ｃ１が１１．１〜３５．０％であるのに対し、比較例１においては圧力制御バルブＡＶの開度Ｃ２が９．２〜１２．０％であることが認められ、前記５．３２Ｐａ（４０ｍＴｏｒｒ）〜１３．３Ｐａ（１００ｍＴｏｒｒ）の圧力範囲においては、実施例１のように、圧力制御バルブＡＶとゲートバルブＧＶとを組み合わせて設けた構成の方が、圧力制御バルブＡＶの分解能が大きくなり、より細かい圧力調整を行なうことができて、高精度な圧力調整を行うことができることが理解される。
以上において本発明においては、圧力検出手段６６を圧力制御バルブＡＶ毎に互いに対応させて設け、対応する圧力検出手段６６の検出値と圧力設定値に基づいて圧力制御バルブＡＶの開度を自動的に調整するようにしてもよい。さらに圧力制御バルブＡＶの駆動機構６５を制御するコントローラ６７を圧力制御バルブＡＶ毎に設けるのではなく、共通のコントローラを用意し、１台のコントローラにより複数の圧力制御バルブＡＶの開度を調整するようにしてもよい。
さらに本発明では、半固定制御手段は、排気路の開度を全開と全閉との間で選択するように構成したものであってもよい。また半固定制御手段が設けられる排気路を、複数の流路を有するように、流路に対して略平行に分割して設け、前記半固定制御手段は前記排気路の複数の流路の全て又はいくつかをオープンにするか、全てをクローズにするかを選択して、前記排気路のコンダクタンスを選択された値に固定するようにしてもよい。
また本発明の真空処理装置はエッチング処理のみならず、アッシングやＣＶＤ等、他の真空処理を行う処理に適用することができる。また真空処理は、必ずしもプラズマ処理に限定されるものではなく、他のガス処理であってもよいし、ガス処理以外の真空処理であってもよい。さらにまた被処理体としてはＦＰＤ基板の他、半導体基板であってもよい。

本発明の一実施の形態に係るエッチング処理装置を示す断面図である。 前記エッチング処理装置に設けられる排気路と、制御部を示す構成図である。 前記エッチング処理装置に用いられる圧力制御バルブを示す概略斜視図である。 前記圧力制御バルブの作用を示す平面図である。 前記エッチング処理装置に用いられるゲートバルブを示す概略斜視図である。 前記ゲートバルブの作用を示す平面図である。 前記エッチング処理装置の処理容器の圧力と、圧力制御バルブの開度との関係を示す特性図である。 本発明の効果を確認するために行った実施例１と比較例１の測定データを示す特性図である。 従来のエッチング処理装置を示す断面図である。 従来のエッチング処理装置の排気路を示す平面図である。 従来のエッチング処理装置の処理容器の圧力と、圧力制御バルブの開度との関係を示す特性図である。

符号の説明

２ エッチング処理装置
２０ 処理容器
２１ 容器本体
２２ 蓋体
３ 載置台
４ 上部電極
３１ 高周波電源部
５２ 真空排気手段
４７ 処理ガス供給部
６６ 圧力検出手段
８ 制御部
ＡＶ 圧力制御バルブ
ＧＶ ゲートバルブ
Ｓ ＦＰＤ基板

Claims (7)

1. その内部において被処理体に対して真空処理が行われる処理容器と、
   この処理容器に一端側が接続され、当該処理容器の内部を真空排気するためのｎ（ｎは２以上の整数）本の排気路と、
   これら排気路の他端側に接続される真空排気手段と、
   前記処理容器内の圧力を検出するための圧力検出手段と、
   前記ｎ本の排気路のうちのｋ（１≦ｋ≦ｎ−１）本の排気路に対応して設けられ、排気路のコンダクタンスを選択された値に固定する半固定制御手段と、
   この半固定制御手段が設けられた排気路以外の排気路に対応して設けられ、前記圧力検出手段の検出値と圧力設定値とに基づいて、自動的に排気路のコンダクタンスを制御する常時可変制御手段と、を備えることを特徴とする真空処理装置。
2. 処理容器の前記圧力設定値と、前記半固定制御手段の設定情報とを対応付けて記憶した記憶部と、
   指定された圧力設定値に応じた前記設定情報を前記記憶部から読み出して、前記半固定制御手段へ制御信号を出力する手段と、を備えることを特徴とする請求項１記載の真空処理装置。
3. 前記記憶部には、前記圧力設定値と前記設定情報とが、前記半固定制御手段毎に対応づけて記憶されていることを特徴とする請求項２記載の真空処理装置。
4. 前記半固定制御手段は、前記排気路のコンダクタンスを、最大と、最小とのいずれかに選択できるように構成されたバルブを含み、前記設定情報は該バルブの開度であることを特徴とする請求項２又は３記載の真空処理装置。
5. 前記半固定制御手段は、前記排気路のコンダクタンスを、最大と、最小と、最大及び最小の間の値とのいずれかに選択できるように構成されたバルブを含み、前記設定情報は該バルブの開度であることを特徴とする請求項２又は３記載の真空処理装置。
6. ｎ（ｎは２以上の整数）本の排気路を介して真空排気手段に接続された処理容器の内部にて、被処理体に対して真空処理を行う真空処理方法において、
   前記処理容器内部に被処理体を搬入する工程と、
   前記ｎ本の排気路のうちのｋ（１≦ｋ≦ｎ−１）本の排気路に対応して設けられ、排気路のコンダクタンスを選択された値に固定するための半固定制御手段の開度をある位置に固定する工程と、
   前記半固定制御手段が設けられる排気路以外の排気路に設けられ、処理容器内の圧力検出値と圧力設定値とに基づいて、自動的に排気路のコンダクタンスを制御するための常時可変制御手段により、前記排気路のコンダクタンスを調整しながら、その内部に被処理体が保持された処理容器を真空排気する工程と、
   真空排気された処理容器の内部において、被処理体に対して真空処理を行う工程と、を含むことを特徴とする真空処理方法。
7. 被処理体に対して真空処理が行われる真空処理装置に用いられるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体であって、
   前記プログラムは、請求項６に記載された真空処理方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする記憶媒体。

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