JP5107032B2 - チャンバクリーニング処理を制御するための方法 - Google Patents

Description

この発明は、チャンバクリーニングに関し、より具体的には、発熱チャンバクリーニング処理の制御に関する。

多くの半導体作製処理は、プラズマエッチシステム、プラズマ堆積システム、熱処理システム、化学堆積システム、原子層堆積システム等といった、処理システム内で行われる。処理システムには、基板（例えば、ウエハ）を支持して基板を加熱しうる基板ホルダーを一般的に使用される。基板ホルダーは、多くの半導体の用途において好適な材料とされる、低い熱膨張、高い耐熱性、低い誘電率定数、高い熱放射率、化学的に“クリーンな”表面、剛性、寸法安定性、を備えるセラミック材料を含有しうる。セラミック基板ホルダーに使用される共通のセラミック材料には、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、酸化ベリリウム（ＢａＯ）、及び、ランタンホウ化物（ＬａＢ_６）が含まれる。

処理システムにおける基板の処理によって、処理環境に晒される処理チャンバ中の基板ホルダー及び他のシステム部品上の材料堆積物の形成がもたらされうる。定期的なチャンバのクリーニングは、処理チャンバからの材料堆積物を除去するために実行される。有害な処理状態の後、又は貧弱な処理結果が観察された後、順に作動する互換性の無い処理の間に、材料堆積物を粒子問題の兆候の後、システム部品は一般に置き換えられ又はクリーニングされる。乾燥クリーニング処理は、システム部品の適切なクリーニングをもたらすことが証明される固定時間周期にクリーニング処理の長さを基盤にする手法を用いて実行されうる。しかしながら、クリーニング処理は実際にモニタされていないため、固定時間周期は不必要に長く、システム部品の望ましくないエッチング（腐食）をもたらす虞がある。

方法及びシステムは、処理チャンバ内の発熱チャンバクリーニング処理を制御するために提供される。この方法は、システム部品から材料堆積物を除去するためにチャンバクリーニング処理においてクリーニングガスにシステム部品を晒すこと、チャンバクリーニング処理において少なくとも１つの温度関連システム部品パラメータをモニタリングすること、温度関連のパラメータのモニタリングによりシステム部品のクリーニング状態を決定すること、を含み、そして、決定された状態に基づいて、（ａ）晒すこと及びモニタリングの継続、（ｂ）処理の停止、のうち一つを行う。この温度関連パラメータは、１又は２以上のシステム部品温度、加熱出力レベル、又は冷却出力レベルでありうる。

この処理システムは、材料堆積物を含むシステム部品を有する処理チャンバ、前記システム部品からの材料堆積物を除去するためにチャンバ処理システム中のクリーニングガスに処理チャンバ中のシステム部品を晒すように構成されたガス注入システム、前記システム部品のクリーニング状態を決定するために、チャンバクリーニング処理中の少なくとも一つの温度関連システム部品パラメータをモニタリングするために構成されたコントローラー、を備える。コントローラーは、前記状態に応答する処理システムを制御するようにさらに構成される。

この処理システムは、システム部品への加熱出力を印加するために構成された電力源、及び、システム部品への冷却出力を印加するために構成された熱交換システムをさらに有してもよい。システム部品は、基板ホルダー、シャワーヘッド、シールド、リング、バッフル、電極、又は、チャンバ壁を備えてもよい。

図１Ａは本発明の実施の形態による処理システムの概略線図である。
処理システム１は、基板２５の温度を保持及び制御する目的で基板ホルダー２０を搭載するための台５を有する処理チャンバ１０、処理ガス１５を処理チャンバ１０に注入するガス注入システム４０、真空ポンプシステム５０を備える。例えば、処理ガス１５は、処理チャンバ１０中のクリーニング処理（処理チャンバ１０中における基板ホルダー２０及び他のシステム部品からの材料堆積物の除去を含む）を行うためのクリーニングガスであってもよく、基板２５を処理するための処理ガスであってもよい。ガス注入システム４０は、実験施設内の供給源（図示せず）から処理チャンバ１０への処理ガス１５輸送に亘る独立制御を可能とする。ガスは、ガス注入システム４０を介して処理チャンバ１０から導入され得るし、処理圧力は調整される。コントローラー５５は、真空ポンプシステム５０及びガス注入システム４０を制御するために用いられる。ガス注入システム４０は、ガスを励起するためのリモートプラズマ供給源（図示せず）をさらに備えていてもよい。

基板２５は、スロットバルブ（図示せず）及びチャンバフィードスルー（図示せず）を介してロボット基板移送システム９５を経てチャンバ１０内にそして外に移送される。ロボット基板移送システム９５は、基板ホルダー２０内に搭載された基板リフトピン（図示せず）で基板を受けて、内部に搭載された装置によって機械的に移送する。基板２５が基板移送システムから受けると、基板２５は基板ホルダー２０の上面まで下降される。一形態において、基板２５は、静電クランプ（図示せず）を介して基板ホルダー２０に貼付されてもよい（図示せず）。

基板ホルダー２０は、基板ホルダー２０を加熱するための加熱エレメント３０、及び基板ホルダー２０を覆う基板２５を備える。加熱エレメント３０は、例えば、電源７０から加熱出力（ＡＣ又はＤＣ）を印加することで出力される抵抗性加熱エレメント３０であってもよい。基板ホルダー２０は、基板ホルダー温度を測定してモニタリングするためのサーモカップル３５をさらに含んでいてもよい。あるいは、基板ホルダー温度は、パイロメーターを用いて測定されてもよい。

さらに、図１における処理システム１は、基板ホルダー２０への冷却出力を印加することによって、冷却するための手段をさらに備えてもよい。これは、熱交換システム８０から基板ホルダー入口８５へ、そして、基板ホルダー出口９０から熱交換システム８０に戻る、冷却流体を再循環することによって達成されうる。さらに、ガス（例えば、Ｈｅ）は、基板２５と基板ホルダー２０とのガス隙間の熱伝導を向上するために基板２５の背面に移送してもよい。

図１の参照を続けると、処理ガス１５はガス注入システム４０から処理領域６０に導入されている。処理ガス１５は、ガス注入プレナム（図示せず）、一連のバッフルプレート（図示せず）、及び、複数のオリフィスシャワーヘッドガス注入プレート６５を介して、処理領域６０に導入されてもよい。真空ポンプシステム５０は、最大５，０００リッター毎秒（又はそれ以上の）圧送可能なターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）、及びチャンバ圧を絞るゲートバルブを含んでもよい。

コントローラー５５は、処理システム１からの出力をモニタリングするとともに、処理システム１への入力を行い通信するのに十分な制御電圧を発生可能な、マイクロプロセッサ、メモリ、デジタルＩ／Ｏポート、を備えている。さらに、コントローラー５５は、処理チャンバ１０、ガス注入システム４０、熱交換システム８０、電源７０、サーモカップル３５、基板移送システム９５、真空ポンプシステム５０に連結されて情報の交換を行う。例えば、メモリに格納されたプログラムは、格納された処理レシピにより処理システム１の上述した部品を制御するために使用され得る。コントローラー５５の一例は、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、製品番号ＴＭＳ３２０で、テキサス州ダラスのTexas Instrumentsから入手可能である。

図２は、本発明の他の実施の形態による処理システムの概略線図である。図２に示された実施の形態において、処理ガス１５はガス注入システム４０から処理領域６０に導入されている。そして、処理チャンバ１０は、基板ホルダー２０及び基板２５を放射加熱するためのランプヒータ９６を備える。ランプヒータは、コントローラー５５によって制御される電源９８で出力される。

図１及び図２において、コントローラー５５は、様々な温度関連システム部品パラメータを制御及びモニタリングするように構成されている。これらの温度関連パラメータは、システム部品がクリーニング処理によって生成された発熱に晒されるときに、前記システム部品を所望の温度で維持されることに全て関連している。基板ホルダーの場合、システム部品パラメータには、例えば、サーモカップル３５で測定された基板ホルダー温度、電力７０又は９８から基板ホルダー２０に印加される加熱出力、及び／又は、熱交換システム８０から基板ホルダー２０に印加される冷却出力が含まれていてもよい。コントローラー５５は、加熱エレメント３０又はランプヒータ９６に印加される加熱出力（例えば、電流、電圧）のレベルをモニタするように構成されてもよい。さらに、コントローラー５５は、例えば、電圧振幅及び位相といった出力特性をモニタするように構成されてもよい。加えて、コントローラー５５は、熱交換システム８０から基板ホルダー２０への冷却流体流、又は、基板ホルダー入口８５に入る冷却流体と基板ホルダー出口９０から出る冷却流体との温度差、を測定することによって冷却出力をモニタするように構成されてもよい。

本発明の一実施の形態において、基板２５は、処理チャンバ１０内のチャンバクリーニング処理中において基板ホルダー２０上に位置していてもよい。本発明の他の実施の形態において、チャンバクリーニング処理は、基板ホルダー２０上に位置する基板２５無しで行われてもよい。

図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の実施の形態による基板ホルダーの概略断面図である。基板ホルダー２０は、台５によって支持される。基板ホルダー２０は、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ、ＳｉＣ、ＢｅＯ、及び、ＬａＢ_６といったセラミック材料を含んでもよい。図３Ａは、基板ホルダー２０を部分的に覆っている材料堆積物４５を示す。図３Ａにおける材料堆積物４５は、基板ホルダー２０で支持される基板上で行われる製造処理中に基板ホルダー２０上に形成されうる。この製造処理は、例えば、材料を基板上に堆積する堆積システム中で行われる堆積処理、又は、基板から材料を除去するエッチングシステム中で行われるエッチング処理を含んでいてもよい。さらに、基板を支持する基板ホルダー表面４７は、基板処理中の処理環境から遮蔽され、実質的に材料堆積物４５を無くしうる。

材料堆積物４５は、単一層であってもよく、又は、これに換えて、複数層を含んでいてもよい。材料堆積物４５の厚さは、数オングストローム（Å）から数百オングストローム、又はこれより厚くてもよく、そして、例えば、シリコン（Ｓｉ）、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、又は、ドープされたＳｉなどのシリコン含有材料；ＨｆＯ_２、ＨｆＳｉＯ_ｘ、ＺｒＯ_２、又は、ＺｒＳｉＯ_ｘなどの高誘電金属酸化物といった誘電体材料；Ｔａ、Ｃｕ、又は、Ｒｕといった金属；Ｔａ_２Ｏ_５、ＣｕＯ_ｘ、又はＲｕＯ_２といった金属酸化物；又は、ＴｉＮ又はＴａＮといった金属窒化物、といった１又は２以上の種類の材料を含んでもよい。

図３Ｂは、本発明の実施の形態によるクリーン基板ホルダーの断面図を概略的に示す。クリーン基板ホルダー２０は、チャンバクリーニング処理の結果、材料堆積物４５が無くなり、又は実質的に無くなる。図３Ａに概略的に示された材料堆積物４５は、クリーニングガスに基板ホルダー２０を晒すことで、基板ホルダー２０から除去されている。

チャンバ処理における当業者に理解されるように、本発明の実施の形態は、例えば、シャワーヘッド、シールド、バッフル、リング、電極、及び、処理チャンバ壁といった、処理システムにおける他のシステム部品が用いられうるように、基板ホルダーといったシステム部品に限定されない。

図４Ａは、本発明の実施の形態によるチャンバクリーニング処理における時間の関数としてのシステム部品パラメータを概略的に示すグラフである。チャンバクリーニング処理は、図１及び図２に示される典型的な処理システムにおいて行われうる。図４Ａにおいて示されるシステム部品パラメータは、システム部品温度、及び、システム部品に印加される加熱出力である。図４Ａにおいて示されたチャンバクリーニング処理は、反応して材料堆積物をシステム部品から除去するクリーニングガスに、材料堆積物を含有するシステム部品を晒すことで行われる発熱クリーニング処理であってもよい。時間４２０で、クリーニングガスは、加熱出力水準４３５を用いて予め選択された温度４０５に維持されるシステム部品に晒される。クリーニングガスは、例えば、ＣｌＦ_３、Ｆ_２、ＮＦ_３、及び、ＨＦといったハロゲン含有ガスを含んでいてもよく、そして、クリーニングは、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅ、及びＮ_２の少なくとも一つから選択される不活性ガスをさらに含んでいてもよい。図４Ａにおいて示されるクリーニング処理において、システム部品上の材料堆積物とクリーニングガスとの間の発熱反応は、予め選択された温度４０５より上にシステム部品温度４００を増大させる。システム部品温度が予め選択された温度４０５よりも増大するため、コントローラーは、システム部品に印加する加熱出力４１０を抑制するように構成される。図４Ａにおいて示される典型的な実施の形態において、加熱出力４１０の抑制は、予め選択された温度４０５でシステム部品温度を維持するために十分ではない。

システム部品におけるクリーニング状態は、チャンバクリーニング処理中のシステム部品表面上に残っている材料堆積物の相対量を示しうる。材料堆積物は、チャンバクリーニング処理中のシステム部品から除去される。材料堆積物がシステム部品から実質的に除去されているとき、発熱クリーニング処理からのシステム部品の加熱が抑制されるため、図４Ａに示されているシステム部品温度は減少する。システム部品温度４００の減少に応えて、コントローラー５０は、予め選択された温度４０５からシステム部品温度が下降することを防止するために、システム部品に印加される加熱出力４１０を増大するように構成される。

従って、図４Ａに概略的に示されたように、システム部品温度４００、加熱出力４１０、又は、その両方は、時間４３０でクリーニングエンドポイントを決定するために使用されてもよい。クリーニングエンドポイント４３０は、システム部品温度４００及び加熱出力４１０が予め選択された温度４０５及び加熱出力基準４３５にそれぞれ接近又は到達する地点で、示される。全体的に、クリーニングエンドポイントを示すシステム部品パラメータ（例えば、システム部品温度４００又は加熱出力４１０）の閾値強度は、例えば、予め選択されたシステム部品パラメータ強度値（例えば、温度４０５又は出力基準４３５）であってもよく、クリーニングエンドポイントの決定を助ける目的で適切なシステム部品パラメータを生成するために少なくとも２つのシステム部品パラメータを連結（リンク）するために数学演算が適用されてもよい。典型的な数学演算には、除算、乗算、加算、又は減算といった代数的演算が含まれる。

図４Ｂは、本発明の実施の形態によるチャンバクリーニング処理における時間の関数として調整された温度関連のシステム部品パラメータを概略的に示すグラフである。図４Ｂにおける調整されたシステム部品パラメータ曲線４４０は、図４Ａのシステム部品温度曲線４００を加熱出力曲線４１０で除算することで、計算される。クリーニングエンドポイント４３０は、例えば、予め選択された温度４０５を図４Ａの加熱出力基準４３５で除算することで計算されうる予め選択された閾値４５０で調整されたシステム部品パラメータ曲線４００が接近又は到達する地点で示される。

図４Ａ及び図４Ｂにおいて、典型的なクリーニングエンドポイント４３０は、例えば、システム部品が所望のクリーニング処理に対して許容可能なクリーン基準であると判定されるときに、示されうる。許容可能なクリーン基準は、処理チャンバ中で行われる製造処理に基づいて変化しうることが理解される。許容可能なクリーン基準は、例えば、スペクトロスコピー法及び外観検査を含む、許容可能なクリーン基準を決定するための他の方法で、曲線４００、曲線４１０、又は曲線４４０を補正することで決定してもよい。クリーニング処理は、システム部品からの材料堆積物の除去が処理チャンバの他のシステム部品よりも迅速であった場合には、より長く継続することが必要でありうる。図４Ａの曲線４００、４１０は信号強度において実質的な対称性を示すが、曲線４００、４１０はクリーニング処理及び処理システムの特性に依存し、非対称でありうるということが理解される。全体的に、曲線４００、４１０の正確な形状は、材料堆積物の量、種類、厚さ、部分的な表面被覆、クリーニング処理の特性に依存しうる。さらに、曲線４００、４１０は、システム部品ヒータの出力要求及び応答時間、及び、処理システムの他の特性に依存しうる。

図５は、本発明の実施の形態によるチャンバクリーニング処理における時間の関数としての温度関連の基板ホルダーパラメータを示すグラフである。図５に示された基板ホルダーパラメータは、基板ホルダー温度５００、及び、基板ホルダーに印加される加熱出力５１０である。図５に示された発熱クリーニング処理において、三フッ化窒素（ＮＦ_３）クリーニングガスがリモートプラズマ源によって励起され、処理チャンバ中に流入して、基板ホルダーからそして処理チャンバ中の他のシステム部品からタングステン（Ｗ）金属堆積物を除去した。曲線５００で示されるように、ＮＦ_３クリーニングガスは、基板ホルダーが約１００秒の時間で約２００℃に抵抗加熱された処理チャンバに流入した。

図５に示されたクリーニング処理は、基板ホルダー温度５００を約２００℃の予め選択された温度を超えるほど十分に発熱し、これにより、コントローラーは基板ホルダーに印加する加熱出力５１０の量を減少した。図５に示されるように、加熱出力５１０は、約１００秒の時間での最大利用可能出力の約１４％から、約４００秒の時間での約０％に減少した。クリーニング処理において、基板ホルダー温度５００は、約１１００秒の時間での約２０３℃の最大値に達した。約１１００秒の時間後、基板ホルダー温度５００は減少を開始し、予め選択された２００℃の温度に到達したときに、基板ホルダー温度５００を約２００℃に保つためにコントローラーは加熱出力５１０を増大した。図５に示されるように、基板ホルダー温度５００は、比較的長時間一定の基板ホルダーの抵抗加熱にある程度起因して、予め選択された２００℃の温度に約２℃達しなかった。クリーニング処理エンドポイント５３０は、加熱出力５１０及び基板ホルダー温度５００から決定されるときの、約１，４５０秒から約１，６００秒の時間で観察された。クリーニングエンドポイント５３０は、基板ホルダー温度５００及び加熱出力５１０が予め選択された２００℃の温度及び約１４％の加熱出力基準にそれぞれ接近又は到達する地点で示される。図５は、基板ホルダー温度５００を加熱出力５１０で除算することで算出された、調整された温度関連基板ホルダーパラメータ５４０も示す。調整された基板ホルダーパラメータ５４０は、１００秒毎に算出された。処理の開始時での調整値、すなわち１００秒での値は、約１６００秒で再度到達し、これによって発熱クリーニング処理の終わりを示すことが理解されうる。従って、本質的に同じエンドポイント５３０は、個別に予め選択されたパラメータとともに調整されたパラメータを示した。

図４Ａに対して上述したように、許容可能なクリーン基準は、処理チャンバ中で行われる製造処理に基づいて変化可能であり、許容可能なクリーン基準は、例えば、曲線５００、５１０、又は双方を補正することで決定されうるし、数値演算は、クリーニングエンドポイントを決定するために調整されたシステム部品パラメータ５４０を演算するための曲線５００、５１０で行われうる。

図６は、本発明の実施の形態によるチャンバクリーニング処理における時間の関数としてのシステム部品パラメータを概略的に示すグラフである。図６に示された実施の形態において、システム部品は、システム部品への加熱出力基準６３５及び冷却出力基準６４５に印加することによって、予め選択された温度６０５で保持される。時間６３０で、発熱クリーニング処理は、クリーニングガスへのシステム部品を晒すことによって開始される。続いて、予め選択された温度６０５でのシステム部品温度６００を維持するために、加熱出力６１０は減少されて冷却出力６５０は増大される。チャンバクリーニング処理のエンドポイントは時間６４０で接近すると、予め選択された温度４０５でシステム部品温度６００を維持するために、加熱出力６１０は増大されて冷却出力６５０は減少される。加熱出力６１０及び／又は冷却出力６５０を初期の加熱出力基準６３５及び冷却出力基準６４５のそれぞれへの復帰することは、発熱クリーニング処理の終端を示す。

従って、図６に示される本発明の実施の形態によって、チャンバクリーニング処理中の予め選択された温度６０５でシステム部品温度６００を維持するための、システム部品の加熱及び冷却出力の印加が可能となり、システム部品のクリーニング状態の決定方法、及び、チャンバクリーニング処理のエンドポイントを決定方法が提供される。図６において、加熱出力６１０、冷却出力６５０、又はその両方は、時間６４０でのクリーニングエンドポイントを決定するために使用されうる。さらに、上述した数的演算は、クリーニングエンドポイントを決定するために、調整されたシステム部品パラメータを演算する目的で、例えば、２つの異なるシステム部品パラメータ（すなわち、加熱出力及び冷却出力）で行われうる。

上述したシステム部品に加えて、他のシステム部品が、チャンバクリーニング処理を明確にモニタリングするため、処理チャンバ中に、設計され、製造され、搭載されてもよい。図１及び図２の基板ホルダー２０と同様に、加熱出力及び冷却出力は、例えば、サーモカップルを用いて、補助的なシステム部品に印加され、そして、その温度をモニタしうる。システム部品は、良好なエンドポイントを検出できるように迅速な温度応答時間を有するように製造されうる。迅速な応答時間は、高熱伝導性材料を用いてシステム部品を製造し、良好なエンドポイント検出を可能とするシステム部品温度を選択することによって達成しうる。

さらに、チャンバ処理における当業者に理解されるように、本発明の実施の形態は、システム部品の温度をモニタリングするための手段を含む、そして、システム部品を加熱又は冷却するための手段を選択的に含む、システム部品を用いて実行されうる。一実施例において、チャンバクリーニング処理は、クリーニングガスへシャワーヘッドを晒す間、サーモカップルを含むシャワーヘッドの温度をモニタリングすることによって、制御されうる。

図７は、本発明の実施の形態によるチャンバクリーニング処理におけるシステム部品のクリーニング状態のモニタリング方法を示すフローチャートである。処理７００は、段階７０２で、開始される。段階７０４で、システム部品は、システム部品から材料堆積物を除去するために、チャンバクリーニング処理においてチャンバ内でクリーニングガスに晒される。段階７０６で、少なくとも１つの温度関連システム部品パラメータは、チャンバクリーニング処理においてモニタされる。温度関連システム部品パラメータには、システム部品温度、システム部品に印加される加熱出力、又は、システム部品に印加される冷却出力、が含まれる。段階７０８で、システム部品のクリーニング状態が前記モニタリングから決定される。段階７１０で、前記モニタリングから決定されたクリーニング状態に基づいて、（ａ）前記ガスに晒す処理及びモニタリングを継続すること、又は、（ｂ）段階７１２で処理を停止することのいずれか一つが行われる。

図８は、本発明の実施の形態によるチャンバクリーニング処理におけるシステム部品のクリーニング状態のモニタリング方法を示すフローチャートである。処理８００は、段階８０２で、開始される。段階８０４で、システム部品は、チャンバクリーニング処理においてモニタされる。段階８０６で、温度関連システム部品パラメータ（例えば、システム部品温度、加熱出力、又は、冷却出力）の検出値が閾値に達していない場合には、モニタリングが継続される。段階８０６で、材料堆積物の除去が完了しているか完了間近であることを示す閾値に達している場合には、段階８０８で、クリーニング処理及びモニタリングを継続するか又は段階８１０でクリーニング処理を停止するかが決定される。

段階８０８において処理を継続すべきか否かを決定することは、チャンバ中で行われている製造処理に基づいてなされうる。クリーニング処理のエンドポイントへのシステム部品パラメータの補正は、少なくとも一つのシステム部品パラメータ及びシステム部品のクリーニング状態をモニタリングする間に行われる試験処理によって行われうる。システム部品のクリーニング状態は、例えば、試験処理中においてシステム部品を検査して、クリーニング処理における所望のエンドポイントが観察されたときに記録された検出閾値強度に、検査した結果を補正することによって評価されうる。この閾値強度は、例えば、固定されたシステム部品パラメータ強度値、又は、図４Ｂ及び図５に示されたような、調整されたシステム部品パラメータを生成するための、少なくとも２つのシステム部品パラメータに用いられた数的演算であってもよい。

図９は、本発明の実施の形態を実行しうるコンピュータシステム１２０１を示す。このコンピュータシステム１２０１は、図１及び図２におけるコントローラー５５として用いてもよく、又は、上述した機能のいずれか又はいずれをも行うために使用されうる同様のコントローラーを用いてもよい。コンピュータシステム１２０１は、バス１２０２、又は通信情報用の他の通信メカニズム、及び、上方を処理するためにバス１２０２と接続したプロセッサ１２０３を含む。コンピュータシステム１２０１は、プロセッサ１２０３によって実行される情報及び指令を貯蔵するためにバス１２０１に接続された、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、又は、他の動的貯蔵機器（例えば、動的ＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、静的ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ））といったメインメモリ１２０４をも含む。加えて、メインメモリ１２０４は、プロセッサ１２０３によって指令を実行する間の、一時的数値変数、又は、他の中間情報を格納するために使用されうる。コンピュータシステム１２０１は、プロセッサ１２０３に対する静的情報及び指令を貯蔵するためにバス１２０２に接続された、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１２０５、又は、他の静的記憶機器（例えば、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能なＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、及び、電気的に消去可能なＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ））をさらに含む。

コンピュータシステム１２０１は、磁気ハードディスク１２０７、及びリムーバブルメディアドライブ１２０８（例えば、フレキシブルディスクドライブ、リードオンリーコンパクトディスクドライブ、リード／ライトコンパクトディスクドライブ、テープドライブ、及び、リムーバブル磁気光学ドライブ）といった、情報及び指令を貯蔵するための１又は２以上の貯蔵装置を制御するためにバス１２０２に接続されたディスクコントローラー１２０６をも含む。この貯蔵装置は、適切なドライブインターフェース（例えば、小型コンピュータ用周辺機器インターフェース（ＳＣＳＩ）、インテグレーテッドドライブエレクトロニクス（ＩＤＥ）、拡張ＩＤＥ（Ｅ−ＩＤＥ）、ダイレクトメモリアクセス（ＤＭＡ）、又は、ウルトラＤＭＡ）を用いてコントローラーシステム１２０１に追加されてもよい。

コンピュータシステム１２０１は、特定の目的の論理回路（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、又は、設定可能な論理回路（例えば、シンプルプログラマブル論理回路（ＳＰＬＤｓ）、コンプレックスプログラマブル論理回路（ＣＰＬＤｓ）、及び、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ））をも含んでもよい。コンピュータシステムは、Texas Instruments製の集積回路のＴＭＳ３２０シリーズ、Motorola製の集積回路のＤＳＰ５６０００，ＤＳＰ５６１００，ＤＳＰ５６３００，ＤＳＰ５６６００，そして、ＤＳＰ９６０００シリーズ、Lucent technologies製のＤＳＰ１６００及びＤＳＰ３２００シリーズ、Analog Devices製のＡＤＳＰ２１００及びＡＤＳＰ２１０００シリーズ、といった、１又は２以上のデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰｓ）をも含んでもよい。デジタルドメインに変換されたアナログ信号を処理するために特に設計された他のプロセッサをも使用してもよい。コンピュータシステムは、Texas Instruments製の集積回路のＴＭＳ３２０シリーズ、Motorola製の集積回路のＤＳＰ５６０００，ＤＳＰ５６１００，ＤＳＰ５６３００，ＤＳＰ５６６００，そして、ＤＳＰ９６０００シリーズ、Lucent technologies製のＤＳＰ１６００及びＤＳＰ３２００シリーズ、Analog Devices製のＡＤＳＰ２１００及びＡＤＳＰ２１０００シリーズ、といった、１又は２以上のデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰｓ）を含んでもよい。デジタルドメインに変換されたアナログ信号を処理するために特に設計された他のプロセッサをも使用してもよい。

コンピュータシステム１２０１は、コンピュータユーザーへの情報を表示するための冷陰極線管（ＣＲＴ）といった、ディスプレイ１２１０を制御するためにバス１２０２に接続されたディスプレイコントローラー１２０９をも含んでいてもよい。コンピュータシステムは、コンピュータユーザーと交信して、プロセッサ１２０３に情報を提供するための、キーボード１２１１といった入力装置、位置決め装置１２１２、を含む。位置決め装置１２１２は、例えば、方向情報及び指令選択をプロセッサ１２０３に通信してディスプレイ１２１０上のカーソル動作を制御するための、マウス、トラックボール、又は、ポインティングスティックであってもよい。加えて、プリンタが、コンピュータシステム１２０１によって貯蔵及び／又は生成されたデータの印刷リストを提供しうる。

コンピュータシステム１２０１は、メインメモリ１２０４といった、メモリに貯蔵されている１又は２以上のシーケンス又は指令を実行するプロセッサ１２０３に応答して本発明の処理段階の一部又は全部を行う。このような指令は、ハードディスク１２０７又はリムーバブルディスク１２０８といった他のコンピュータ読込可能媒体からメインメモリ１２０４に読み込まれうる。多重処理配列における１又は２以上のプロセッサもまた、メインメモリ１２０４中に含まれた一連の指令を実行するために用いられ得る。代換の実施の形態において、配線回路はスフとウエア指令の代わりに、又はこれと組み合わせて、用いられ得る。従って、実施の形態は、ハードウエア回路及びソフトウエアの任意の特定な組合せに限定されない。

上述したように、コンピュータシステム１２０１は、本発明の教示によってプログラムされた指令を保持するため、そして、データ構造、テーブル、レコード、又は本明細書で説明した他のデータを貯蔵するため、少なくとも１つのコンピュータ読込可能媒体又はメモリを有する。コンピュータ読込可能媒体の例には、コンパクトディスク、ハードディスク、フレキシブルディスク、テープ、磁気光学ディスク、ＰＲＯＭｓ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ）、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、又は、任意の他の磁気媒体、コンパクトディスク（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ）、又は、任意の他の光学媒体、パンチカード、ペーパーテープ、又は、ホールパターンを有する他の物理媒体、搬送波（後述する）、又は、コンピュータが読込可能な任意の他の媒体、がある。

コンピュータ読込可能媒体の任意の一つ又はその組合せに貯蔵された場合、本発明は、本発明を実行するための単数又は複数の装置を駆動するため、そして、コンピュータシステム１２０１を人のユーザー（例えば、印刷物制作要員）と交信可能とするために、コンピュータシステム１２０１を制御するためのソフトウエアを含む。このようなソフトウエハは、デバイスドライバー、オペレーティングシステム、開発ツール、そして、アプリケーションソフトウエア、を含むがこれらに限定されない。このようなコンピュータ読込可能媒体は、本発明の実行中に行われる処理の全部又は一部（処理が分散されている場合）を行うために、本発明のコンピュータプログラム製品をさらに含む。

本発明のコンピュータコード装置は、任意の解釈可能又は実行可能なコードメカニズムであってもよく、スクリプト、解釈可能なプログラム、動的リンクライブラリ（ＤＬＬｓ）、ジャバクラス、及び、完全実行可能プログラムを含むがこれに限定されない。さらに、本発明の処理の一部は、より良好な性能、現実性、及び／又はコストのために、分散されてもよい。

本明細書において使用される「コンピュータ読込可能媒体」の語は、実行用のプロセッサ１２０３に対する指令の提供に関与する任意の媒体を示す。コンピュータ読込可能媒体は、非揮発性媒体、揮発性媒体、及び伝送媒体を含むがこれらに限定されない、多くの形態をとりうる。非揮発性媒体は、例えば、ハードディスク１２０７、又はリムーバブルメディアディスク１２０８といった、光学ディスク、磁気ディスク、及び磁気光学ディスク、を含む。揮発性媒体は、メインメモリ１２０４といったダイナミックメモリを含む。伝送媒体は、同軸ケーブル、銅線、及び、バス１２０２を構成するワイヤを有するファイバー光学を含む。伝送媒体はまた、ラジオ波及び赤外線データ通信間に生成されるような、音波又は光波の形態をとってもよい。

コンピュータ読込可能媒体の様々な形態は、実行用のプロセッサ１２０３への１又は２以上の指令の１又は２以上のシーケンスの実行において含まれうる。例えば、指令は、リモートコンピュータの磁気ディスクにおいて初期に実行されうる。リモートコンピュータは、本発明の全部又は一部を実行するための指令を離れた動的メモリ中にロードしてもよく、モデムを用いて電話線で指令を送信してもよい。コンピュータシステム１２０１へのモデムローカルは、電話線上のデータを受信して、データを赤外線に変換するために赤外線トランスミッターを用いる。バス１２０２に接続された赤外線検出器は、赤外線信号に保有されるデータを受信して、バス１２０２に前記データを乗せる。バス１２０２は、前記データをメインメモリ１２０４に運び、このメインメモリ１２０４からプロセッサ１２０３は指令を取り出して実行する。メインメモリ１２０４によって受信された指令は、プロセッサ１２０３による実行前又は実行後のいずれかにおいて貯蔵装置１２０７又は１２０８に選択的に貯蔵されうる。

コンピュータシステム１２０１はまた、バス１２０２に接続された通信インターフェース１２１３を含む。通信インターフェース１２１３は、例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１２１５、又は、インターネットといった他の通信ネットワーク１２１６に接続されたネットワークリンク１２１４に連結された双方向データ通信を提供する。例えば、通信インターフェース１２１３は、任意のパケット交換ＬＡＮに装着されるネットワークインターフェースカードであってもよい。他の実施例として、通信インターフェース１２１３は、非対称型デジタル加入者回線（ＡＤＳＬ）カード、総合デジタル通信網（ＩＳＤＮ）カード、又は、対応する種類の通信ラインへのデータ通信接続を提供するためのモデムであってもよい。無線リンクもまた、実施されうる。任意のこのような実施において、通信インターフェース１２１３は、様々な種類の情報を現すデジタルデータストリームを運ぶ電気的、電磁気的、又は光学的信号を受信及び送信する。

ネットワークリンク１２１４は、１又は２以上のネットワークを介して他のデータ装置に典型的に提供する。例えば、ネットワークリンク１２１４は、ローカルネットワーク１２１５（例えば、ＬＡＮ）を介して、又は、サービスプロバイダにより操作される設備を介して、他のコンピュータへの接続を提供しうる。サービスプロバイダは、通信ネットワーク１２１６を介して通信サービスを提供する。ローカルネットワーク１２１４及び通信ネットワーク１２１６は、例えば、デジタルデータストリームを運ぶ電気的、電磁気的、又は光学的信号、及び、関連する物理層（例えば、ＣＡＴ５ケーブル、同軸ケーブル、光学ファイバー、等）を用いる。様々なネットワークを介する信号、及びネットワークリンク１２１４上及び通信インターフェース１２１３を介した信号は、デジタルデータをコンピュータシステム１２０１に運び、そして、コンピュータシステム１２０１からデジタルデータを運ぶが、ベースバンド信号、又は搬送波ベース信号において実施されうる。ベースバンド信号は、デジタルデータビットのストリームを示す非変調電気パルスとして、デジタルデータを運ぶ。ここで、「ビット」の語は、シンボル（標識記号）を意味するため幅広く解釈され、各シンボルは少なくとも１又は２以上の情報ビットを運ぶ。デジタルデータは、振幅、位相、及び／又は、伝導媒体に亘って伝搬し、又は、伝搬媒体を介して電磁波として送信された、周波数偏移符号化信号、といった、搬送波を変調するために使用されうる。従って、デジタルデータは、「有線」通信チャネルを介して非変調ベースバンドデータとして送信されてもよく、及び／又は、搬送波によって変調されることによってベースバンドとは異なる予め選択された振動数バンド内で送信されてもよい。コンピュータシステム１２０１は、単数及び複数のネットワーク１２０５、１２０６、ネットワークリンク１２１４、及び通信インターフェース１２１３を介して、プログラムコードを含むデータを通信及び受信しうる。さらに、ネットワークリンク１２１４は、個人用デジタル補助装置（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、又は、携帯電話といったモバイル機器１２１７へのＬＡＮ１２１５を介した接続を提供しうる。

コンピュータシステム１２０１は、チャンバクリーニング処理におけるシステム部品パラメータをモニタリングすることによってチャンバクリーニング処理を制御するための本発明の方法を行うように構成されうる。本発明によれば、コンピュータシステム１２０１は、チャンバクリーニングシステム処理におけるシステム部品パラメータをモニタリングして、前記モニタリングからシステム部品のクリーニング状態を決定し、前記決定に応答してチャンバクリーニング処理を制御するように構成されうる。

明らかに、本発明における多数の修正及び変形が上述の技術を考慮することで可能である。それ故、添付の請求項の範囲内において、本発明は本明細書に特に記載されたもの以外にも実行され得ることが理解されるべきである。

図１は、本発明の実施の形態による処理システムの概略線図である。 図２は、本発明の他の実施の形態による処理システムの概略線図である。 図３Ａは、本発明の実施の形態による基板ホルダーの概略断面図である。 図３Ｂは、本発明の実施の形態による基板ホルダーの概略断面図である。 図４Ａは、本発明の実施の形態によるチャンバクリーニング処理における時間の関数としてのシステム部品パラメータを概略的に示すグラフである。 図４Ｂは、本発明の実施の形態によるチャンバクリーニング処理における時間の関数として調整されたシステム部品パラメータを概略的に示すグラフである。 図５は、本発明の実施の形態によるチャンバクリーニング処理における時間の関数としての基板ホルダーパラメータを示すグラフである。 図６は、本発明の実施の形態によるチャンバクリーニング処理における時間の関数としてのシステム部品パラメータを概略的に示すグラフである。 図７は、本発明の実施の形態によるチャンバクリーニング処理におけるシステム部品のクリーニング状態のモニタリング方法を示すフローチャートである。 図８は、本発明の実施の形態によるチャンバクリーニング処理におけるシステム部品のクリーニング状態のモニタリング方法を示すフローチャートである。 図９は、本発明を実行するために使用されうる全体的な汎用コンピュータの描写である。

符号の説明

１０ 処理チャンバ
２０ 基板ホルダー
２５ 基板
９５ ロボット基板移送システム

Claims (11)

1. 発熱チャンバクリーニング処理の制御方法であって、
   基板ホルダー、シャワーヘッド、シールド、リング、電極、又は、これらの組合せ、から選択されるシステム部品から材料堆積物を除去するために発熱チャンバクリーニング処理においてクリーニングガスに前記システム部品を晒すこと、
   直接測定される前記システム部品に対する温度関連パラメータを選択すること、及び前記パラメータに対する閾値を設定することであって、前記温度関連パラメータは、前記システム部品の温度と、前記システム部品に印加される加熱出力及び前記システム部品に印加される冷却出力のうち少なくとも一つと、の組み合わせであること、
   前記晒している間に前記温度関連パラメータを直接測定することによって前記システム部品のクリーニング状態を決定すること、及び、前記直接測定された温度関連パラメータを前記閾値と比較すること、を含み、
   前記決定された状態に基づいて、
   （ａ）前記晒すこと及び前記直接測定の継続、又は、（ｂ）前記チャンバクリーニング処理の停止、のうち１つを行う、方法。
2. 前記システム部品に印加される前記加熱出力は、抵抗ヒータ又はランプヒータを出力することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記システム部品に印加される前記冷却出力は、前記システム部品を冷却媒体に接触することを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記晒すことには、ＣｌＦ_３、Ｆ_２、ＮＦ_３、又は、ＨＦ、又はこれらの少なくとも２以上の混合物を含むクリーニングガスに、前記システム部品を晒すことを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記クリーニングガスは、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅ、及びＮ_２、又はこれらの少なくとも２以上の混合物を含む不活性ガスをさらに含む、請求項４に記載の方法。
6. 前記直接測定することには、前記温度関連パラメータにおける変化を検出することを含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記閾値は、
   予め選択されたシステム部品温度を保持するために前記クリーニングガスに前記システム部品を晒すことの前に前記システム部品に印加された、前記加熱出力及び冷却出力を含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記（ｂ）を行うことには、前記閾値に到達した後に前記チャンバクリーニング処理を停止することを含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記直接測定することには、前記温度関連パラメータを組み合わせることによって、調整されたシステム部品パラメータを演算すること、及び、前記温度関連パラメータに対して予め選択された値を組み合わせることによって演算された調整された閾値と前記調整されたシステム部品パラメータとを比較すること、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記基板ホルダーは、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ、ＳｉＣ、ＢａＯ、又は、ＬａＢ_６、又は、これらの混合物、の少なくとも１つを含む、請求項１記載の方法。
11. 前記材料堆積物は、シリコン含有堆積物、高誘電体堆積物、金属堆積物、金属酸化堆積物、金属窒化堆積物、の少なくとも１つを含む、請求項１記載の方法。

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