JP2013041993A - 膜割れ検出装置及び成膜装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被処理体Wを収容する処理容器4を有すると共に被処理体の表面に薄膜を形成する成膜装置2に設けられて膜割れ検出操作を行う膜割れ検出装置40において、成膜装置に取り付けられて弾性波を検出する弾性波検出手段42と、弾性波検出手段の検出結果に基づいて処理容器4のクリーニングの要否を判断する判断手段44とを備える。これにより、処理容器の内壁等に付着した不要な膜の膜割れを検出してパーティクルの発生の可能性をリアルタイムで認識する。
【選択図】図1
Description
被処理体を収容する処理容器を有すると共に被処理体の表面に薄膜を形成する成膜装置に設けられて膜割れ検出操作を行う膜割れ検出装置において、成膜装置に取り付けられて弾性波を検出する弾性波検出手段と、弾性波検出手段の検出結果に基づいて処理容器のクリーニングの要否を判断する判断手段とを備えるようにしたので、処理容器の内壁等に付着した不要な膜の膜割れを検出してパーティクルの発生の可能性をリアルタイムで認識することができる。
次に、カウント部58での膜割れ発生回数に対するカウント態様の変形例について説明する。先に説明した第1のカウント態様では、直近のクリーニング処理後に発生した膜割れ発生の回数を加算した累積値を求めたがこれに限定されず、以下のようにしてもよい。
次に、本発明の膜割れ検出装置の第1の変形実施例について説明する。先の実施例では、弾性波検出手段42と判断手段44との間にノイズをカットするために強度フィルタ手段61を設けたが、より確実にノイズをカットするために、周波数帯域を絞り込む第1の周波数フィルタ手段を設けるようにしてもよい。図4はこのような本発明の膜割れ検出装置の第1の変形実施例の一部を示す図である。図1乃至図3に示す構成部分と同一構成部分については同一参照符号を付して、その説明を省略する。
次に、実際に膜割れ発生の検証試験を行ったので、その評価結果について説明する。ここでは、試験材料として外径が15mm、内径が12mm、長さが1400mmの石英管2本を用意し、1本の石英管の内面及び外面の全体にシリコン窒化膜(SiN膜)を十分な厚さ(3μm)でコーティングした。他方の石英管には何ら膜をコーティングしないでそのまま用いた。
次に、本発明の膜割れ検出装置の第2の変形実施例について説明する。先の実施例では、判断手段44としてカウント部58と比較部60とを有するように構成したが、これに替えて、強度フィルタ手段61の出力が、特定の周波数帯域の信号を有するか否かを判断する第2の周波数フィルタ手段を用いるようにしてもよい。図7はこのような本発明の膜割れ検出装置の第2の変形実施例の一部を示すブロック図である。図7において、図1乃至図6に示す構成部分と同一構成部分については同一参照符号を付して、その説明を省略する。
重心周波数(kHz)=ΣEi・Fi/ΣEi
ここでEi:周波数成分の大きさ、Fi:周波数
Aグループ:SiN膜のマイクロクラックの発生と進展。
Bグループ:石英ガラスのマイクロクラックの発生と進展。
Cグループ:未知の現象。
Dグループ:未知の現象。
4 処理容器
10 ウエハボート(保持手段)
28 ガス供給手段
36 排気系
38 加熱手段
40 膜割れ検出装置
42 弾性波検出手段
43 AEセンサ
44 判断手段
45 表示部
46 導波棒部材
48 棒体
52 放熱フィン
54 密着材
58 カウント部
60 比較部
61 強度フィルタ手段
74 第1の周波数フィルタ部
80 第2の周波数フィルタ部
Claims (17)
- 被処理体を収容する処理容器を有すると共に前記被処理体の表面に薄膜を形成する成膜装置に設けられて膜割れ検出操作を行う膜割れ検出装置において、
前記成膜装置に取り付けられて弾性波を検出する弾性波検出手段と、
前記弾性波検出手段の検出結果に基づいて前記処理容器のクリーニングの要否を判断する判断手段と、
を備えたことを特徴とする膜割れ検出装置。 - 前記弾性波検出手段より出力される信号の内の一定の強度以上の信号を弾性波検出信号として出力する強度フィルタ手段を有することを特徴とする請求項1記載の膜割れ検出装置。
- 前記強度フィルタ手段から出力される信号の内の所定の周波数帯域の信号を通す第1の周波数フィルタ手段を有することを特徴とする請求項2記載の膜割れ検出装置。
- 前記判断手段は、前記弾性波検出信号の検出回数を求めるカウント部と、
前記カウント部の出力と予め設定された基準値とを比較する比較部と、
を有することを特徴とする請求項2又は3記載の膜割れ検出装置。 - 前記カウント部は、前記処理容器に対する直近のクリーニング処理を行った後の累積値を求めることを特徴とする請求項4記載の膜割れ検出装置。
- 前記カウント部は、間欠的に測定した単位時間毎の累積値を求めることを特徴とする請求項4記載の膜割れ検出装置。
- 前記カウント部は、単位時間毎に前記弾性波検出信号の検出回数を求めることを特徴とする請求項4記載の膜割れ検出装置。
- 前記カウント部は、単位時間毎に前記弾性波検出信号の検出回数を求めると共に、該単位時間毎の検出回数の増加傾向を求めることを特徴とする請求項4記載の膜割れ検出装置。
- 前記判断手段は、前記強度フィルタ手段の出力が、特定の周波数帯域の信号を有するか否かを判断する第2の周波数フィルタ手段を有することを特徴とする請求項2記載の膜割れ検出装置。
- 前記膜割れ検出操作は、前記処理容器の昇温中、降温中及び前記薄膜の成膜中に行われることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の膜割れ検出装置。
- 前記判断手段の判断結果を表示する表示部を有することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載の膜割れ検出装置。
- 前記弾性波検出手段には、前記弾性波検出手段を冷却するための冷却機構が設けられていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の膜割れ検出装置。
- 被処理体に対して薄膜を形成する成膜装置において、
前記被処理体を収容する処理容器と、
前記被処理体を保持する保持手段と、
前記被処理体を加熱する加熱手段と、
前記処理容器内へガスを供給するガス供給手段と、
前記処理容器内の雰囲気を排気する排気系と、
請求項1乃至12のいずれか一項に記載の膜割れ検出装置と、
成膜装置全体の動作を制御する装置制御部と、
を備えたことを特徴とする成膜装置。 - 前記膜割れ検出装置は、前記処理容器に取り付けられることを特徴とする請求項13記載の成膜装置。
- 前記膜割れ検出装置は、前記処理容器の下部に設けられるマニホールドに取り付けられることを特徴とする請求項13記載の成膜装置。
- 前記膜割れ検出装置は、金属性の導波棒部材を介して取り付けられることを特徴とする請求項14又は15記載の成膜装置。
- 前記導波棒部材には、放熱フィンが設けられることを特徴とする請求項16記載の成膜装置。
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