JP7306083B2 - 制御装置及び制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラズマ処理装置を制御する制御装置等に関する。

従来から、種々のプラズマ処理装置（例：スパッタリング装置）が提案されている。当該プラズマ処理装置の一例として、例えば特許文献１が挙げられる。特許文献１には、プラズマを発生させる複数のアンテナと、基板を、複数のアンテナの配列方向に沿って往復走査する往復走査機構と、を備えるスパッタリング装置が開示されている。

しかしながら、特許文献１には、異常放電（アーク放電）が生じた場合の処理については開示はなされていない。異常放電とは、例えば、ターゲットと絶縁カバーとの間に生じるアーク放電である。異常放電によりターゲットが局所的に加熱され、これによりターゲットからガスが発生したり（一般的にアウトガスと呼ばれている）、ターゲットが局所的に破損したりする。これらの影響を受けて、真空容器内の真空度が悪化する、又は膜中のパーティクルが増加するといった不具合が生じてしまう。

例えば特許文献２には、異常放電による処理不良を防止するプラズマ処理装置が開示されている。具体的には、特許文献２には、処理室内の水分の量が所定のレベルを超えたときに、プラズマ発生のための高周波電源から加工電極への電力供給を停止し、所定のレベルよりも低下したときに、当該電力供給を開始するプラズマ処理装置が開示されている。その他、異常放電を検出する技術が、例えば特許文献３及び４に開示されている。

特開２０１８－１５４８７５号公報 特許４０７４０７９号公報 特開２００８－１２３７７２号公報 特開２０１０－０１５７４０号公報

しかしながら、特許文献２の場合、処理室（真空容器）内の水分の量に基づき、高周波電源から加工電極への電力供給のオン又はオフを制御するため、水分の量を監視するための質量分析計を備える必要がある。そのため、上記オン又はオフの制御を行うための構成を追加する必要があり、またプラズマ処理装置が高価なものとなる。

また、特許文献２～４の技術は、複数の電源に対する制御（特に、異常放電発生後に電源を復帰するための条件又は処理）については開示されていない。

本発明の一態様は、簡易な構成で、基板への成膜中の異常放電の発生を抑制することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る制御装置は、プラズマを用いて基板に対する成膜処理を行うプラズマ処理装置を制御する制御装置であって、前記プラズマ処理装置は、チャンバ内に前記プラズマを発生させるプラズマ発生部と、前記プラズマ発生部に高周波電力を供給する高周波電源と、バイアス電圧を供給するバイアス電源と、前記成膜処理中のチャンバ内の圧力を測定する圧力センサと、を備え、前記制御装置は、前記チャンバ内の異常放電を検出する異常放電検出部と、前記異常放電検出部が前記異常放電を検出したときに、前記高周波電源及び前記バイアス電源の出力を低下させ、かつ、前記圧力センサによって測定された、前記高周波電源及び前記バイアス電源の出力を低下させた後の前記チャンバ内の圧力が、所定の設定値に所定時間維持されたときに、前記高周波電源及び前記バイアス電源の出力を増加させる電力制御部と、を備える。

さらに、本発明の一態様に係る制御方法は、プラズマを用いて基板に対する成膜処理を行うプラズマ処理装置を制御する制御方法であって、前記プラズマ処理装置は、チャンバ内に前記プラズマを発生させるプラズマ発生部と、前記プラズマ発生部に高周波電力を供給する高周波電源と、バイアス電圧を供給するバイアス電源と、前記成膜処理中のチャンバ内の圧力を測定する圧力センサと、を備え、前記制御方法は、前記チャンバ内の異常放電を検出する異常放電検出ステップと、前記異常放電検出ステップで前記異常放電を検出したときに、前記高周波電源及び前記バイアス電源の出力を低下させ、かつ、前記圧力センサによって測定された、前記高周波電源及び前記バイアス電源の出力を低下させた後の前記チャンバ内の圧力が、所定の設定値に所定時間維持されたときに、前記高周波電源及び前記バイアス電源の出力を増加させる電力制御ステップと、を含む。

本発明の一態様に係る制御装置及び制御方法によれば、簡易な構成で、基板への成膜中の異常放電の発生を抑制できる。

実施形態１に係るスパッタリング装置の概略的な構成の一例を示す図である。 実施形態１に係るスパッタリング装置の概略的な構成の一例を示す図である。 ターゲットバイアス電圧の経時的な変化の一例を示すグラフである。 スパッタリング処理の一例について説明する。 Ｎ番目のスパッタ工程の処理実行フローの一例を示すフローチャートである。 実施形態１に係るリトライ制御フローの一例を示すフローチャートである。 ターゲットバイアス電圧及び高周波電力それぞれの経時的な推移の一例を示すグラフである。 実施形態２に係るリトライ制御フローの一例を示すフローチャートである。 高周波電源の出力の経時的な変化の一例を示すグラフである。 実施形態３に係るリトライ制御フローの一例を示すフローチャートである。

〔実施形態１〕
＜スパッタリング装置＞
まず、図１及び図２を用いて、スパッタリング装置１００の概要について説明する。図１及び図２は、スパッタリング装置１００の概略的な構成の一例を示す図である。図１は、アンテナ５の長手方向に沿った断面図であり、図２は、アンテナ５の長手方向に直交する断面図である。

スパッタリング装置１００は、プラズマを用いて基板Ｗに対する成膜処理を行うプラズマ処理装置の一例である。本実施形態のスパッタリング装置１００は、誘導結合型のプラズマＰを用いてターゲットＴをスパッタリングして基板Ｗに成膜するものである。ここで、基板Ｗは、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用の基板、フレキシブルディスプレイ用のフレキシブル基板等であり、その形状は例えば平板状である。

具体的には、図１及び図２に示すように、スパッタリング装置１００は、真空容器２、基板保持部３、ターゲット保持部４、複数のアンテナ５、高周波電源６、ターゲットバイアス電源１０、第１圧力センサ２３、第２圧力センサ２４、及び第３圧力センサ２５を備えている。その他、スパッタリング装置１００は、絶縁部９、絶縁部材１１、絶縁カバー１２、往復走査機構１４、真空排気装置１６、ゲートバルブ１７、ガス導入口２１、２２、整合回路６１、及びバルブ２６，２７を備えている。

真空容器２は、真空排気され、かつガス（例：スパッタ用ガス７又は反応性ガス８）が導入されるチャンバである。真空容器２は、例えば金属製の容器であり、その内部は、真空排気装置１６によって真空排気される。真空容器２は、この例では電気的に接地されている。なお、真空排気装置１６は、ゲートバルブ１７を介して真空容器２に接続されている。ゲートバルブ１７は、開度調整可能なバルブ（例：ＣＣＶ（Conductance Control Valve））である。この開度が調整されることにより、真空排気される量が調整される。つまり、ゲートバルブ１７の開度を調整することにより、真空容器２内の真空度が調整される。

真空容器２内には、例えば流量調整器（図示省略）及び複数のガス導入口２１、２２を経由して、スパッタ用ガス７又は反応性ガス８が導入される。スパッタ用ガス７及び反応性ガス８は、基板Ｗに施す処理内容に応じたものにすれば良い。スパッタ用ガス７としては、例えばアルゴン（Ａｒ）等の不活性ガスであり、反応性ガス８としては、例えば酸素（Ｏ_２）又は窒素（Ｎ_２）等である。

基板保持部３は、真空容器２内において、基板Ｗを例えば水平状態となるように保持するホルダである。本実施形態の基板保持部３は、往復走査機構１４により、真空容器２内において直線状に往復走査される。

ターゲット保持部４は、真空容器２内においてターゲットＴを保持する。具体的には、ターゲット保持部４は、基板保持部３に保持された基板Ｗと対向してターゲットＴを保持する。ターゲット保持部４は、真空容器２を形成する上側壁２ａに設けられている。また、ターゲット保持部４と上側壁２ａとの間には、真空シール機能を有する絶縁部９が設けられている。

本実施形態では、ターゲット保持部４は複数設けられている。複数のターゲット保持部４は、真空容器２内における基板Ｗの表面側に、基板Ｗの表面に沿うように同一平面上に並列に配置されている。複数のターゲット保持部４は、その長手方向が互いに平行となるように等間隔に配置されている。なお、各ターゲット保持部４は同一構成である。

ターゲットＴは、基板Ｗに成膜させる成膜材料の一例である。ターゲットＴの材質は、基板Ｗ上に形成する膜に応じたものにすれば良い。一例を示せば、基板Ｗ上に酸化物半導体薄膜を形成する場合には、ターゲットＴは、例えば、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ（インジウム－ガリウム－亜鉛－酸素）、又はＩｎ－Ｓｎ－Ｚｎ－Ｏ（インジウム－スズ－亜鉛－酸素）等から構成される酸化物半導体である。但し、ターゲットＴの材質はこれに限られるものではない。また、ターゲットＴの形状は例えば平板状であり、その平面形状は例えば矩形状であるが、これに限らず、円形状等であっても構わない。

ターゲットバイアス電源１０は、ターゲット保持部４に保持されたターゲットＴに、ターゲットバイアス電圧（バイアス電圧）を供給（印加）するバイアス電源である。ターゲットバイアス電圧は、例えば－４００Ｖに設定される。ターゲットバイアス電源１０は、ターゲット保持部４を介して接続されている。ターゲットバイアス電圧は、プラズマＰ中のイオンをターゲットＴに引き込んでスパッタさせる電圧である。

また、ターゲットバイアス電源１０は、アナログＩ／Ｆ１０１を備えている。アナログＩ／Ｆ１０１は、ターゲットＴと真空容器２との間に印加される電圧（ターゲットバイアス電圧）を測定する電圧計として機能する。

複数のアンテナ５は、真空容器２内に配置され、真空容器２内にプラズマを発生させるプラズマ発生部である。複数のアンテナ５は、真空容器２内における基板Ｗの表面側に、基板Ｗの表面に沿うように同一平面上に並列に配置されている。複数のアンテナ５は、その長手方向が互いに平行となるように等間隔に配置されている。なお、各アンテナ５は、平面視において、例えば直線状でかつ同一構成である。

本実施形態のアンテナ５は、各ターゲット保持部４に保持されたターゲットＴの両側にそれぞれ配置されている。つまり、アンテナ５とターゲットＴとが交互に配置されており、１つのターゲットＴは、２本のアンテナ５により挟まれた構成となる。ここで、各アンテナ５の長手方向と各ターゲット保持部４に保持されたターゲットＴの長手方向とは同一方向である。また、２つのターゲットＴの間に配置されるアンテナ５は、それら２つのターゲットＴから等距離の位置に配置されている。

各アンテナ５の材質は、例えば、銅、アルミニウム、これらの合金、ステンレス等であるが、これに限られるものではない。なお、アンテナ５を中空にして、その中に冷却水等の冷媒を流し、アンテナ５を冷却するようにしても良い。

アンテナ５の両端部付近は、真空容器２の相対向する側壁２ｂ、２ｃをそれぞれ貫通している。アンテナ５の両端部を真空容器２外へ貫通させる部分には、絶縁部材１１がそれぞれ設けられている。各絶縁部材１１をアンテナ５の両端部が貫通しており、その貫通部は例えばパッキンによって真空シールされている。各絶縁部材１１と真空容器２との間も、例えばパッキンによって真空シールされている。なお、絶縁部材１１の材質は、例えば、アルミナ等のセラミックス、石英、又はポリフェニンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等のエンジニアリングプラスチック等である。

さらに、各アンテナ５において、真空容器２内に位置する部分は、絶縁物製で直管状の絶縁カバー１２により覆われている。絶縁カバー１２の両端部と真空容器２との間はシールしなくても良い。絶縁カバー１２内の空間にスパッタ用ガス７が入っても、当該空間は小さくて電子の移動距離は短いので、通常は当該空間にプラズマＰは発生しないからである。なお、絶縁カバー１２の材質は、例えば、石英、アルミナ、フッ素樹脂、窒化シリコン、炭化シリコン、シリコン等であるが、これらに限られるものではない。

アンテナ５の一端部である給電端部５ａには、整合回路６１を介して高周波電源６が接続されており、他端部である終端部５ｂは直接接地されている。なお、給電端部５ａ又は終端部５ｂに、可変コンデンサ又は可変リアクトル等のインピーダンス調整回路を設けて、各アンテナ５のインピーダンスを調整するように構成しても良い。このように各アンテナ５のインピーダンスを調整することによって、アンテナ５の長手方向におけるプラズマＰの密度分布を均一化することができ、アンテナ５の長手方向の膜厚を均一化することができる。

高周波電源６は、高周波電力を複数のアンテナ５のそれぞれに供給する。高周波電源６は、整合回路６１を介して各アンテナ５に高周波電力を供給することにより、各アンテナ５に高周波電流ＩＲが流れて、真空容器２内に誘導電界を発生させる。これにより、複数のアンテナ５の周囲に、誘導結合型のプラズマＰが生成される。高周波電力の周波数は、例えば、一般的な１３．５６ＭＨｚであるが、これに限られるものではない。

往復走査機構１４は、基板保持部３をアンテナ５の配列方向Ｘに沿って機械的に往復走査させることにより、基板保持部３に保持された基板Ｗを配列方向Ｘに沿って同一平面上で往復走査させる。往復走査機構１４は、例えば、真空容器２外に設けられたアクチュエータと、基板保持部３に連結されるとともにアクチュエータにより駆動されるリニアガイドとを備えている。往復走査機構１４により、基板Ｗを往復走査させながら成膜処理を行うことで、成膜の均一性を向上させることが可能となる。

第１圧力センサ２３は、成膜処理中の真空容器２内の圧力を測定する圧力センサである。第１圧力センサ２３は、真空容器２内の圧力が数Ｐａ（例：６～７Ｐａ、例えば６．６７Ｐａ）未満であるときの圧力を測定するものであり、例えばダイヤフラム真空計である。また、第１圧力センサ２３は、バルブ２６を介して真空容器２に接続されている。第１圧力センサ２３の使用時（オンされるとき）に、バルブ２６は開状態となる。

第２圧力センサ２４は、非成膜処理中の真空容器２内の圧力を測定する圧力センサである。第２圧力センサ２４は、例えば、成膜処理開始前の圧力、及び成膜処理完了後の真空容器２からのガス抜き処理時の圧力を測定する。また、第２圧力センサ２４は、例えば、スパッタリング装置１００に接続された真空状態の部屋への、基板Ｗの搬入又は搬出時の圧力を測定する。

第２圧力センサ２４は、真空容器２内の圧力が上記数Ｐａ未満であるときの圧力を測定するものであり、第２圧力センサ２４は、例えば電離真空計である。第２圧力センサ２４は、バルブ２７を介して真空容器２に接続されている。第２圧力センサ２４の使用時（オンされるとき）に、バルブ２７は開状態となる。

第３圧力センサ２５は、非成膜処理中の真空容器２内の圧力を測定する圧力センサである。第３圧力センサ２５は、例えば、真空容器２内を大気状態から真空排気するときに、使用する２種類の真空ポンプの切替え制御のために用いられる。第３圧力センサ２５は、真空容器２内の圧力が上記数Ｐａ以上であるときの圧力（大気圧から上記数Ｐａまでの圧力）を測定するものであり、例えばサーモカップル真空計である。

ここで、真空排気装置１６は、大気圧から上記数Ｐａとなるまで、真空容器２内の排気を行う第１真空ポンプと、上記数Ｐａから高真空（例：０．０００００１～０．１Ｐａ）となるまで排気を行う第２真空ポンプと、を備えている。成膜処理開始前に、真空排気する真空ポンプとして第１真空ポンプに設定されている場合、真空容器２は、第１真空ポンプにより大気状態から真空排気される。第３圧力センサ２５により真空容器２内の圧力として上記数Ｐａが測定されたときに、制御部１５（後述）は、第１真空ポンプを第２真空ポンプに切替えて真空排気を続行する。

圧力センサは、真空度（圧力）の大きさにより測定可能な範囲が異なっている。そのため、スパッタリング装置１００では、用途等に応じて、第１圧力センサ２３、第２圧力センサ２４、及び第３圧力センサ２５が設けられている。また、第１圧力センサ２３、第２圧力センサ２４、及び第３圧力センサ２５は、測定した真空度を電圧値に変換して制御部１５に送信する。

＜スパッタリング装置のその他の構成＞
スパッタリング装置１００は、上述した構成の他、制御部１５（制御装置）、表示部１８及び記憶部１９を備えている。制御部１５は、スパッタリング装置１００の各部を統括的に制御する。制御部１５の詳細は後述する。

記憶部１９は、制御部１５によって処理される情報（プログラムを含む）を記憶する。当該情報としては、例えば、各スパッタ工程（レシピ）に対して予め設定された装置パラメータが挙げられる。装置パラメータには、例えば、動作時間、スパッタ用ガス７及び反応性ガス８の種類及び導入量、高周波電源６及びターゲットバイアス電源１０のオン／オフタイミング及び出力値、真空容器２内の各種設定値（例：圧力設定値）、等が含まれる。動作時間は、例えば、次のスパッタ工程に移行するまでの時間として設定された移行設定時間を指す。なお、基板Ｗに対する１回のスパッタリング処理は、複数のスパッタ工程が行われることにより完結される。

例えば、あるスパッタ工程の装置パラメータは、以下のように設定されている。
・動作時間（移行設定時間）：６０ｓ、
・スパッタ用ガス７：アルゴン（Ａｒ）ガス、
・反応性ガス８：酸素、
・スパッタ用ガス７の導入量：１８０ｓｃｃｍ、
・反応性ガス８の導入量：１０ｓｃｃｍ、
・高周波電源６の出力値（成膜処理に要する出力値）：１０ｋＷ、
・ターゲットバイアス電源の出力値（成膜処理に要する出力値）：－４００Ｖ、
・真空容器２内の圧力設定値（後述の第１設定値）：０．８Ｐａ。

表示部１８は、各種情報を表示する。表示部１８に代えて、各種情報を音（音声を含む）として出力する音出力部を備えても構わないし、表示部１８及び音出力部の両方を備えていても構わない。つまり、スパッタリング装置１００は、各種情報を外部に出力（提示、通知）する出力装置を備えていればよい。

なお、制御部１５、表示部１８及び記憶部１９は、スパッタリング装置１００が備えるものとして説明するが、これに限らず、スパッタリング装置１００と通信可能に接続される外部装置（制御装置、表示装置及び記憶装置）として実現されても構わない。

＜制御部の詳細＞
制御部１５は、処理監視部１５１、圧力制御部１５２、圧力監視部１５３、電力制御部１５４、異常放電検出部１５５、時間算出部１５６、及び表示制御部１５７を備えている。

処理監視部１５１は、スパッタリングに係る処理全般を監視する。処理監視部１５１は、例えば、スパッタリング処理に含まれる各ステップ工程の設定値等を規定する装置パラメータを記憶部１９から読み出す。その他、処理監視部１５１は、カウンタの設定、カウンタの比較、動作時間の監視、スパッタ用ガス７又は反応性ガス８の導入制御等を行う。

カウンタとしては、例えば、スパッタ工程カウンタＣｓ（＝１，２，…，Ｎ）及びリトライ回数カウンタＣｒ（＝０，１，２，…，Ｍ）が挙げられる。また、カウンタの比較としては、例えば、設定されたスパッタ工程カウンタＣｓの値と最終スパッタ工程のカウンタ値（最終工程カウンタ値Ｃｓｆｉｎ）との比較、及び、設定されたリトライ回数カウンタＣｒとリトライ回数上限値Ｃｒｍａｘとの比較が行われる。リトライ回数上限値Ｃｒｍａｘは、リトライ制御後の異常放電の検出可否、スパッタリング処理の効率等から、実験等を経て設定される。リトライ回数上限値Ｃｒｍａｘは、例えば３回と設定される。

リトライ制御（動作）とは、異常放電が発生した場合の高周波電源６及びターゲットバイアス電源１０の出力制御である。具体的には、リトライ制御は、高周波電源６及びターゲットバイアス電源１０の出力を一旦低下させて、プラズマＰの発生及びスパッタ粒子の叩き出しを中断した後、当該出力を増加させて、プラズマＰの発生及びスパッタ粒子の叩き出しを再度行うことを指す。当該出力は、真空容器２内の圧力が、所定時間、所定の設定値に維持されたことを条件として増加させる。

また、処理監視部１５１は、動作時間の監視のために、各スパッタ工程の開始にあわせて計時を開始するとともに、異常放電検出時に計時を一旦停止する。また、後述の制御部１５によるリトライ制御後、再度計時を開始する。

圧力制御部１５２は、真空排気装置１６及びゲートバルブ１７を制御することにより、真空容器２内の圧力を制御する。具体的には、圧力制御部１５２は、真空排気装置１６をオンにした状態で、ゲートバルブ１７の開度を調整することで、真空容器２内の圧力を調整する。

圧力監視部１５３は、真空容器２内の圧力が一定となったか否か、つまり、第１圧力センサ２３が測定した圧力値が所定の設定値に所定時間維持されたか否かを判定する。所定の設定値は、本実施形態では、成膜処理を行うために予め設定された第１設定値（例：０．８～０．９Ｐａ）である。所定時間は、実験等に基づき、所定の設定値が安定したと判断できる程度の時間に設定されればよい。

電力制御部１５４は、高周波電源６及びターゲットバイアス電源１０の出力を制御する。例えば、電力制御部１５４は、異常放電検出部１５５が異常放電を検出したときに、上記出力を低下させる。また、電力制御部１５４は、第１圧力センサ２３によって測定された、上記出力を低下させた後の真空容器２内の圧力が、所定の設定値に所定時間維持されたときに、上記出力を増加させる。

異常放電が生じた場合に成膜処理を続行すると、真空容器２内の真空度が悪化する等、上述したような不具合が生じる。電力制御部１５４は、異常放電が検出されたときに上記出力を低下させるため、当該不具合の原因となる異常放電を消滅させることができる。

その後、真空容器２内の圧力が所定の設定値に所定時間維持されている状態（すなわち、真空容器２内が安定した状態）において、上記出力を増加させる。そのため、真空容器２内を再度異常放電が生じないような環境にした上で、プラズマＰを発生させ、基板Ｗへの成膜処理を開始することが可能となる。従って、成膜処理開始後の異常放電の発生を抑制できる。換言すれば、基板Ｗへの成膜中の異常放電の発生を抑制できる。これにより、成膜した基板の生産性を向上させることが可能となる。

また、制御部１５は、スパッタリング装置に一般に設けられている第１圧力センサ２３の測定値に基づいて、真空容器２内が安定した状態か否かの判定を行うことができる。そのため、当該判定のために、別途測定器（例：質量分析計）を備えることなく、簡易な構成で上記異常放電の発生を抑制できる。

また、異常放電を検出したときに、高周波電源６の出力を維持した場合、異常放電の原因となるターゲットバイアス電源１０の出力を低下させたとしても、高周波電源６の出力に起因して異常放電が維持されてしまう。そのため、ターゲットバイアス電源１０の出力だけでなく、高周波電源６の出力も低下させることで、異常放電の維持を防止できる。

本実施形態では、電力制御部１５４は、上記出力を低下させた後の真空容器２内の圧力が、第１設定値に所定時間維持されたときに、上記出力を増加させる。これにより、真空容器２内の圧力が第１設定値に所定時間維持された状態（真空容器２内が安定した状態）となったタイミングで、上記出力を元の状態に戻すことができる。

また、電力制御部１５４は、異常放電が検出されない限り、上記出力を増加させてから、時間算出部１５６が算出した所定の成膜処理を行うための残り時間が経過するまで、上記出力を維持する。これにより、所定の成膜処理の動作時間全体に亘り（既に所定の成膜処理が行われた時間分も含めて）、所定の成膜処理を行う必要が無い。従って、効率良く所定の成膜処理を行うことが可能となる。なお、所定の成膜処理とは、例えば、各スパッタ工程の成膜処理を指す。

また、電力制御部１５４は、上記出力を増加させるとき、低下させた高周波電源６の出力を増加させた後に、ターゲットバイアス電源１０の出力を増加させる。これにより、プラズマＰを発生させた状態において基板Ｗへの成膜処理を開始することができる。そのため、効率良く成膜処理を行うことができる。但し、この点を考慮しなければ、ターゲットバイアス電源１０の出力を増加させた後に、高周波電源６の出力を増加させても構わないし、両方の出力を同時に増加させても構わない。

本明細書では、電力制御部１５４は、異常放電が検出されたときに、上記出力を低下させる一例として、当該出力をオフ（出力値を０）にする。これにより、異常放電が検出されたときに、異常放電を確実に消滅させることが可能となる。なお、上記出力をオフするタイミングは、同時であってもずれていても構わない。

一方、電力制御部１５４は、成膜処理開始時（リトライ制御時を含む）には、上記出力をオンする。本実施形態では、電力制御部１５４は、上記出力をオンした場合、各スパッタ工程において設定された、成膜処理に要する出力値（例：高周波電源６の出力値：１０ｋＷ、ターゲットバイアス電源１０の出力値：－４００Ｖ）での出力を行う。

但し、上述のように、上記出力をオン又はオフさせる代わりに、上記出力を増加又は低下させる構成であっても構わない。上記出力を低下させる場合、異常放電が発生しない程度の出力まで低下させる。また、上記出力を増加させる場合、スパッタリング又はプラズマＰが発生する程度の出力まで増加させる。低下又は増加させる量は、実験等により定められる。

異常放電検出部１５５は、真空容器２内の異常放電を検出する。異常放電検出部１５５は、アナログＩ／Ｆ１０１で測定されたターゲットバイアス電圧が所定値（異常放電検出電圧（閾値電圧）Ｖｔｈ）を超えた場合に、異常放電が生じていると判定する。

図３は、ターゲットバイアス電圧の経時的な変化の一例を示すグラフである。図３の縦軸はターゲットバイアス電圧Ｖｔを示し、横軸は時間ｔを示す。図３に示すように、成膜処理が開始され、ターゲットバイアス電源１０がオンされると、成膜処理を行うために予め設定された出力値（スパッタ電圧）Ｖｓ（例：－４００Ｖ）がターゲット保持部４に供給される。

異常放電検出部１５５は、ターゲットバイアス電圧が出力値Ｖｓに維持されるのに十分な時間として予め設定された電圧安定待機時間Ｔｗｖ（例：０．０１ｓ）を超えると、異常放電の検出を開始する。つまり、異常放電検出部１５５は、電圧安定待機時間Ｔｗｖを超えると、アナログＩ／Ｆ１０１で測定されたターゲットバイアス電圧Ｖｔが異常放電検出電圧Ｖｔｈ（例：－３００Ｖ）を超えたか否かの判定を開始する。

そして、異常放電検出部１５５は、異常放電検出電圧Ｖｔｈを超えたと判定した場合に、異常放電が発生したと判定し、電力制御部１５４は、ターゲットバイアス電源１０の出力をオフにする。このとき、電力制御部１５４は、高周波電源６の出力もオフにする。

時間算出部１５６は、予め設定された、所定の成膜処理を行うための動作時間から、所定の成膜処理が行われていた時間（経過時間）を減ずることで、上記残り時間を算出する。また、時間算出部１５６は、残り時間を算出した後に再度残り時間を算出する場合には、既に算出した残り時間から、経過時間を減ずることで、新たな残り時間を算出する。

表示制御部１５７は、表示部１８を制御する。表示制御部１５７は、例えば、スパッタリング装置１００の状態を示す情報を、表示部１８に表示させる。また、表示制御部１５７は、設定されたリトライ回数カウンタＣｒがリトライ回数上限値Ｃｒｍａｘを超えたと判定された場合に、スパッタリング装置１００にエラーが生じたことを示す情報を表示部１８に表示させる。これと共に、表示制御部１５７は、スパッタリング装置１００のメンテナンス（例：クリーニング）をユーザに促すための情報を、表示部１８に表示させる。

＜スパッタリング処理の概要＞
次に、図４を用いて、スパッタリング処理の一例について説明する。図４は、制御部１５によるスパッタリング処理の一例を示す図である。

図４に示すように、まず、処理監視部１５１は、初期設定を行う。具体的には、処理監視部１５１は、スパッタ工程カウンタＣｓに１を設定する共に（Ｃｓ＝１）、リトライ回数カウンタＣｒに０を設定する（Ｃｒ＝０）（Ｓ１）。

次に、該当するスパッタ工程の成膜処理を実行するために、処理監視部１５１は、該当するスパッタ工程の装置パラメータ（レシピ情報）を記憶部１９から読み出す（Ｓ２）。以降、スパッタ工程カウンタＣｓとして値Ｎが設定されている（制御部１５がＮ番目のスパッタ工程を実行する）ものとして説明する。

次に、処理監視部１５１は、設定されたスパッタ工程カウンタＣｓの値Ｎが、最終工程カウンタ値Ｃｓｆｉｎと一致するか否かを判定する（Ｓ３）。処理監視部１５１が、値Ｎが最終工程カウンタ値Ｃｓｆｉｎと一致したと判定した場合（Ｓ３でＹＥＳ）、スパッタリング処理は終了となる（Ｓ８）。これに対し、処理監視部１５１により、値Ｎが最終工程カウンタ値Ｃｓｆｉｎと一致しないと判定された場合（Ｓ３でＮＯ）、制御部１５により、Ｎ番目のスパッタ工程の成膜処理が実行される（Ｓ４）。Ｓ４の具体的処理については後述する。

スパッタ工程の成膜処理が実行された状態において、異常放電検出部１５５は、ターゲットバイアス電圧を監視することにより、異常放電の発生有無を監視する（Ｓ５：異常放電検出ステップ）。異常放電検出部１５５が異常放電を検出した場合（Ｓ５でＹＥＳ）、制御部１５により、リトライ制御が実行される（Ｓ６）。Ｓ６の具体的処理については後述する。

一方、異常放電検出部１５５が異常放電を検出しない限り（Ｓ５でＮＯ）、処理監視部１５１は、Ｓ４においてＮ番目のステップ工程が開始されてから移行設定時間Ｔｓが経過したか否かを判定する（Ｓ７）。

処理監視部１５１により移行設定時間Ｔｓが経過したと判定されるまで（Ｓ７でＮＯ）、Ｓ５の処理が実行される。これに対し、処理監視部１５１は、移行設定時間Ｔｓが経過したと判定した場合（Ｓ７でＹＥＳ）、Ｎ番目のスパッタ工程の成膜処理が完了したと判定する。処理監視部１５１は、次のスパッタ工程（Ｎ＋１番目のスパッタ工程）に移行するために、スパッタ工程カウンタＣｓをインクリメントする（Ｃｓ＝Ｃｓ＋１）。また、処理監視部１５１は、リトライ回数カウンタＣｒが０でない場合には０に設定する（Ｓ８）。その後、Ｓ２の処理に戻る。

＜スパッタ工程（Ｎ番目）の処理実行フロー＞
次に、図５を用いて、Ｎ番目のスパッタ工程の処理実行フロー（図４のＳ４）の一例について説明する。図５は、Ｎ番目のスパッタ工程の処理実行フローの一例を示すフローチャートである。

図５に示すように、Ｓ４の処理に移行すると、まず、圧力制御部１５２は、真空排気装置１６をオンにする（Ｓ１１）。これにより、真空容器２内の真空排気処理が開始される。次に、処理監視部１５１は、ガス導入口２１、２２から、真空容器２内にスパッタ用ガス７及び反応性ガス８を導入させる（Ｓ１２）。そして、圧力制御部１５２は、ゲートバルブ１７を制御することにより、真空容器２内の圧力が第１設定値（例：０．８Ｐａ）となるように、当該圧力を調整する（Ｓ１３）。そして、圧力監視部１５３は、第１圧力センサ２３が測定した圧力値を監視することにより、真空容器２内の圧力が所定時間、第１設定値に維持されているか否かを判定する（Ｓ１４）。

圧力監視部１５３により、真空容器２内の圧力が所定時間、第１設定値に維持されたと判定された場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、電力制御部１５４は、高周波電源６の出力をオンにする（Ｓ１５）。その後、電力制御部１５４は、ターゲットバイアス電源１０をオンする（Ｓ１６）。これにより、ターゲットＴからスパッタ粒子の飛散が始まるので、スパッタ粒子の基板Ｗへの堆積が始まる。

また、圧力監視部１５３により、真空容器２内の圧力が所定時間、第１設定値に維持されたと判定されるまで、Ｓ１４の処理が繰り返される（Ｓ１４でＮＯの場合）。つまり、真空容器２内の圧力が一定となるまで待機状態となる。なお、Ｓ１４の処理は、予め規定された時間間隔で実行されても構わない。また、Ｓ１３に戻り、圧力制御部１５２が、ゲートバルブ１７を制御して上記圧力を調整しても構わない。

なお、本処理では、電力制御部１５４は、高周波電源６の出力をオンした後に、ターゲットバイアス電源１０の出力をオンしているが、これに限らず、上述したように、ターゲットバイアス電源１０の出力をオンした後に、高周波電源６の出力をオンしても構わないし、両方の出力を同時にオンしても構わない。また、本処理においては、Ｓ１４の処理は省略されても構わない。

＜リトライ制御フロー＞
次に、図６及び図７を用いて、リトライ制御フロー（図４のＳ６）の一例について説明する。図６は、実施形態１に係るリトライ制御フロー（制御方法）の一例を示すフローチャートである。図７は、ターゲットバイアス電圧Ｖｔ及び高周波電力ＲＦそれぞれの経時的な変化の一例を示すグラフである。図７において、縦軸はターゲットバイアス電源１０及び高周波電源６の出力値（ターゲットバイアス電圧Ｖｔ及び高周波電力ＲＦの値）を示し、横軸は時間ｔを示す。

異常放電が検出されると（図４のＳ５でＹＥＳ）、処理監視部１５１は、計時を停止する。これと共に、図６に示すように、時間算出部１５６は、Ｎ番目のスパッタ工程を行うための動作時間（移行設定時間Ｔｓ）から、当該スパッタ工程の経過時間Ｔｐを減ずる。これにより、時間算出部１５６は、当該スパッタ工程を行うための残り時間Ｔｒを算出する（Ｔｒ＝Ｔｓ－Ｔｐ）（Ｓ２１）。例えば、装置パラメータに示された移行設定時間Ｔｓ＝６０ｓ、経過時間Ｔｐ＝３０ｓの場合、残り時間Ｔｒ＝３０ｓと算出される。

次に、処理監視部１５１は、リトライ回数カウンタＣｒをインクリメントする（Ｃｒ＝Ｃｒ＋１）（Ｓ２２）。リトライ制御回数が１回目であれば、リトライ回数カウンタＣｒ＝１に設定される。一方、Ｓ３１の処理後に再度Ｓ２１に戻った場合には、リトライ制御回数が２回以上となるため、リトライ回数カウンタＣｒには２以上の値が設定される。

次に、電力制御部１５４は、高周波電源６及びターゲットバイアス電源１０の出力をオフにする（Ｓ２３：電力制御ステップ）。これにより、異常放電を消滅させることができる。また、ターゲットバイアス電源１０の出力だけでなく、高周波電源６の出力も低下させることで、異常放電の維持を防止できる。

次に、処理監視部１５１は、設定されたリトライ回数カウンタＣｒがリトライ回数上限値Ｃｒｍａｘと一致するか否かを判定する（Ｓ２４）。処理監視部１５１により一致したと判定された場合（Ｓ２４でＹＥＳ）、表示制御部１５７は、エラーを示す情報と、メンテナンスを促す情報と、を表示部１８に表示させると共に、制御部１５は、スパッタリング装置１００の動作を停止する（Ｓ２５）。これにより、スパッタリング装置１００の状態をユーザに通知できると共に、不要なリトライ制御を行うことを回避できる。

一方、処理監視部１５１により一致しないと判定された場合（Ｓ２４でＮＯ）、図４に示すＳ１２～Ｓ１６の処理が実行される（Ｓ２６～Ｓ３０）。ここで、リトライ回数上限値Ｃｒｍａｘが２以上に設定されており、かつリトライ制御回数がリトライ回数上限値Ｃｒｍａｘを超えない限り、リトライ制御は複数回行われることになる。そのため、異常放電が消滅する可能性を増やすことができる。

特に、Ｓ２８でＹＥＳ（真空容器２内の圧力が所定時間、第１設定値に維持されたと判定された）場合に、Ｓ２９の処理（高周波電源６の出力オン；電力制御ステップ）及びＳ３０の処理（ターゲットバイアス電源１０の出力オン；電力制御ステップ）が実行される。そのため、真空容器２内を再度異常放電が生じないような環境にした上で、プラズマＰを発生させ、基板Ｗへの成膜処理を再度開始することが可能となる。従って、成膜処理開始後の異常放電の発生を抑制できる。なお、図５の処理においてはＳ１４の処理は必須ではないが、本処理においてはＳ２８の処理は必須である。

また、Ｓ２９の処理（高周波電源６の出力オン）後に、Ｓ３０の処理（ターゲットバイアス電源１０の出力オン）が行われるので、効率良く成膜処理を行うことができる。上述の通り、Ｓ３０の処理後にＳ２９の処理を実行しても、Ｓ２９及びＳ３０の処理を同時に実行しても構わない。

また、処理監視部１５１は、Ｓ３０の処理実行時に、残り時間Ｔｒ分の計時を再開する。そして、Ｓ２９及びＳ３０の処理を経て成膜処理が再度開始されると、図４のＳ５と同様、異常放電検出部１５５は、異常放電の発生有無を監視する（Ｓ３１：異常放電検出ステップ）。

異常放電検出部１５５が異常放電を検出しない限り（Ｓ３１でＮＯ）、処理監視部１５１は、残り時間Ｔｒが経過したか否かを判定する（Ｓ３２）。処理監視部１５１により残り時間Ｔｒが経過したと判定されるまで（Ｓ３２でＮＯ）、Ｓ３１の処理が実行される。これに対し、処理監視部１５１は、残り時間Ｔｒが経過したと判定した場合（Ｓ３２でＹＥＳ）、Ｎ番目のスパッタ工程の成膜処理が完了したと判定する。そのため、１以上に設定されたリトライ回数カウンタＣｒを０に設定し直す（Ｓ３３）。その後、図４のＳ８の処理に移行する。つまり、処理監視部１５１は、次のスパッタ工程（Ｎ＋１番目のスパッタ工程）に移行するために、スパッタ工程カウンタＣｓをインクリメントする（Ｃｓ＝Ｃｓ＋１）。

また、電力制御部１５４は、異常放電が検出されない限り（Ｓ３１でＮＯ）、残り時間Ｔｒが経過するまで、高周波電源６及びターゲットバイアス電源１０の出力をオンの状態に維持する。つまり、残り時間Ｔｒ分のみ、成膜処理が行われる。そのため、上述したように、経過時間Ｔｐ分の成膜処理を行わないので、効率良く成膜処理を行うことができる。

一方、異常放電検出部１５５が異常放電を検出した場合（Ｓ３１でＹＥＳ）、Ｓ２１の処理に戻る。この場合、時間算出部１５６は、残り時間Ｔｒを再度算出する。また、このとき、処理監視部１５１が計時を停止する。

例えば、残り時間Ｔｒが３０秒で、Ｓ３０で計時を開始した後３秒経過して、異常放電が検出された場合、時間算出部１５６は、既に算出した残り時間Ｔｒ（３０秒）から経過時間（３秒）を減ずることで、新たな残り時間（２７秒）を算出する。そのため、Ｓ３０の処理後（成膜処理再開後）に実行された時間分を差し引いて、成膜処理を行うことが可能となる。そのため、リトライ制御が複数回行われる場合であっても、効率良く成膜処理を行うことができる。

なお、往復走査機構１４は、Ｓ２３で高周波電源６及びターゲットバイアス電源１０の出力がオフとなったときに、基板保持部３の走査を停止すると共に、Ｓ２９及びＳ３０で当該出力がオンとなったときに、当該走査を再開しても構わない。この場合、成膜処理が行われていない間に当該走査を行うといった無駄な動作を排除できる。また、Ｓ２１～Ｓ２３の処理は、この順に処理されなくても構わない。

（リトライ制御に係る電力制御）
図７に示すように、異常放電が検出されると（図４のＳ５でＹＥＳ）、電力制御部１５４は、高周波電源６及びターゲットバイアス電源１０の出力をオフにする（図６のＳ２３）。つまり、ターゲットバイアス電圧Ｖｔ及び高周波電力ＲＦはそれぞれ０となる。その後、真空容器２内の圧力が安定するまで（圧力安定待機時間Ｔｗｐ分）、待機状態となる（図６のＳ２８）。その後、当該圧力が安定したと判定されると（図６のＳ２８でＹＥＳ）、電力制御部１５４は、高周波電源６の出力をオンとした後（図６のＳ２９）、ターゲットバイアス電源１０の出力をオンにする（図６のＳ３０）。つまり、ターゲットバイアス電圧Ｖｔ及び高周波電力ＲＦを共に、成膜処理に要する出力値まで増加させる。

＜成膜処理の早期立ち上げ＞
未使用のターゲットＴの表面には凹凸が存在していることが多い。そのため、ターゲットＴを交換した場合には、当該凹凸（又はターゲットＴの酸化等）に起因して、プラズマＰの発生のための放電（例：グロー放電）が安定せずに、異常放電（例：アーク放電）が発生する可能性がある。

本実施形態では、異常放電が発生した場合には、リトライ回数上限値Ｃｒｍａｘ（但し、２以上に設定）を上限として、リトライ制御を繰り返し行うことができる。そのため、複数回のリトライ制御が実行される中で、ターゲットＴの表面の凹凸がならされ、異常放電を生じにくくすることができる。そのため、異常放電のたびに成膜処理を中断して、人手を介したメンテナンスを行う必要が無いため、異常放電のたびに成膜処理を中断するような構成に比べ、ターゲットＴの交換後の成膜処理を早期に立ち上げることができる。

また、本実施形態では、異常放電検出後、真空容器２内の圧力が一定となったこと（つまり、できるだけ異常放電が生じにくい状態になったこと）を条件として、高周波電源６及びターゲットバイアス電源１０の出力をオンにする。そのため、異常放電の発生回数を減少させることができる。さらに、再度異常放電が生じたとしても、上記圧力が一定となったことを条件として、再度出力をオンにする。この処理を自動的に行うため、ターゲット交換後の成膜処理を早期に立ち上げることができる。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。以降の実施形態についても同様である。

実施形態１では、制御部１５は、異常放電を検出し、高周波電源６及びターゲットバイアス電源１０の出力をオフにした後、第１設定値（例：０．８Ｐａ）が所定時間維持されたことを条件として、当該出力を再度オンにしている。

一方、実施形態２では、電力制御部１５４は、第１設定値よりも低い値に予め設定された第２設定値（所定の設定値）に所定時間維持されたときに、上記出力を増加させる。つまり、実施形態１よりも更に高真空状態とした後に、上記出力を増加させる。これにより、発生させるプラズマＰの密度が低い状態で、基板Ｗへの成膜処理（初期成膜）行うことが可能となる。従って、成膜処理再開時において、基板Ｗ上に形成され露出しているスパッタ粒子の層が、成膜処理により受けるダメージを小さくできる。

ここで、成膜処理を一旦中断してから、真空容器２内の圧力と上記出力とを成膜処理再開前の状態に戻して成膜処理を再開した場合、上記ダメージにより、再開前後における上記スパッタ粒子の層の界面が、製造上規定された状態にならない等、成膜処理に影響を及ぼす可能性がある。上記のようにダメージを小さくすることで、そのような影響が生じる可能性を抑制できる。

また、圧力制御部１５２は、基板Ｗへの初期成膜を行うための初期成膜時間Ｔｉが経過した後に、第２設定値から第１設定値となるように、真空容器２内の圧力を増加させる。そのため、成膜処理再開前と同じ状態で成膜処理を行うことができる。

＜リトライ制御フロー＞
図８は、実施形態２に係るリトライ制御フロー（制御方法）の一例を示すフローチャートである。図８に示すように、まず、図６のＳ２１～Ｓ２６の処理が行われる。Ｓ２６の処理後、圧力制御部１５２は、ゲートバルブ１７を制御することにより、真空容器２内の圧力が第２設定値（初期成膜用圧力）となるように、当該圧力を調整する（Ｓ４１）。その後、図６のＳ２８～Ｓ３１の処理が行われる。但し、Ｓ２８では、圧力監視部１５３は、真空容器２内の圧力が所定時間、第２設定値に維持されているか否かを判定する。

Ｓ３１において、異常放電検出部１５５が異常放電を検出した場合（Ｓ３１でＹＥＳ）、Ｓ２１の処理に戻る。一方、異常放電検出部１５５が異常放電を検出しない限り（Ｓ３１でＮＯ）、処理監視部１５１は、初期成膜時間Ｔｉが経過したか否かを判定する（Ｓ４２）。

処理監視部１５１により初期成膜時間Ｔｉが経過したと判定されるまで（Ｓ４２でＮＯ）、Ｓ４２の処理が実行される。これに対し、処理監視部１５１は、初期成膜時間Ｔｉが経過したと判定した場合（Ｓ４２でＹＥＳ）、圧力制御部１５２は、ゲートバルブ１７を制御することにより、第２設定値から第１設定値となるように、真空容器２内の圧力を増加させる（Ｓ４３）。そして、圧力監視部１５３は、真空容器２内の圧力が所定時間、第１設定値に維持されているか否かを判定する（Ｓ４４）。

圧力監視部１５３により、真空容器２内の圧力が所定時間、第１設定値に維持されていると判定された場合（Ｓ４４でＹＥＳ）、異常放電検出部１５５は、異常放電の発生有無を監視する（Ｓ４５：異常放電検出ステップ）。なお、真空容器２内の圧力が所定時間、第１設定値に維持されたと判定されるまで、Ｓ４４の処理が繰り返される（Ｓ４４でＮＯの場合）。

異常放電検出部１５５が異常放電を検出した場合（Ｓ４５でＹＥＳ）、Ｓ２１の処理に戻る。一方、異常放電検出部１５５が異常放電を検出しない限り（Ｓ４５でＮＯ）、Ｓ３２の処理が実行される。Ｓ３２の処理後、Ｓ３３の処理が実行される。

＜変形例＞
第２設定値は、プラズマＰの密度が、真空容器２内の圧力を第１設定値に設定したときのプラズマＰの密度よりも低い状態となることにより、上記ダメージを小さくできる程度の値に設定されればよい。この場合、第２設定値として、第１設定値よりも高い値に予め設定することも可能である。つまり、第２設定値は、成膜処理を行うために設定される第１設定値と異なる値（例：０．３～０．８Ｐａ、０．９～１．４Ｐａ、但し０．８Ｐａ及び０．９Ｐａを含まず）に設定されていればよい。

また、第２設定値＞第１設定値の場合、Ｓ４３の処理では、圧力制御部１５２は、第２設定値から第１設定値となるように、真空容器２内の圧力を低下させる。つまり、圧力制御部１５２は、第１設定値と第２設定値の大小関係に応じて、第２設定値から第１設定値となるように、真空容器２内の圧力を変更する。

〔実施形態３〕
実施形態１及び２では、制御部１５は、異常放電を検出し、高周波電源６及びターゲットバイアス電源１０の出力をオフにした後、第１設定値又は第２設定値が所定時間維持されたことを条件として、高周波電源６の出力を成膜処理再開前の出力値まで増加させる。

一方、実施形態３では、電力制御部１５４は、低下させた高周波電源６の出力を経時的に単調増加させる（ランプ状に増加させる）。具体的には、電力制御部１５４は、高周波電源６の出力を、成膜処理再開前の出力値（各スパッタ工程において設定された、成膜処理に要する出力値）まで、単調増加させる。これにより、出力増加を開始させたときに発生させるプラズマＰの密度を小さくできる。そのため、実施形態２と同様、成膜処理再開時において、基板Ｗ上に形成され露出しているスパッタ粒子の層が、成膜処理により受けるダメージを小さくできるので、上述の影響が生じる可能性を抑制できる。

図９は、高周波電源６の出力の経時的な変化の一例を示すグラフである。縦軸は高周波電源６の出力値（高周波電力ＲＦの値）を示し、横軸は時間ｔを示す。

グラフＧｒ１では、電力制御部１５４は、高周波電源６の出力を、各スパッタ工程において設定された、成膜処理に要する出力値ＲＦｓまで、階段状に増加させる。グラフＧｒ２では、電力制御部１５４は、高周波電源６の出力を、出力値ＲＦｓまで、一次関数的に増加させる。その他、例えば２次曲線的に単調増加させても構わない。

＜リトライ制御フロー＞
図１０は、実施形態３に係るリトライ制御フロー（制御方法）の一例を示すフローチャートである。図１０に示すように、まず、図８のＳ２１～Ｓ２６、Ｓ４１、Ｓ２８の処理が行われる。

Ｓ２８において、圧力監視部１５３により、真空容器２内の圧力が所定時間、第２設定値に維持されていると判定された場合（Ｓ２８でＹＥＳ）、電力制御部１５４は、高周波電源６をオンにする。但し、電力制御部１５４は、出力値ＲＦｓまで増加させず、出力値ＲＦｓよりも低い値（例：図９のグラフＧｒ１に示す出力値ＲＦａ）での出力を高周波電源６に行わせる（Ｓ５１）。その後、電力制御部１５４は、ターゲットバイアス電源１０をオンする（Ｓ３０）。

次に、電力制御部１５４は、高周波電源６の出力を単調増加させていく（Ｓ５２）。そして、異常放電検出部１５５は、異常放電の発生有無を監視する（Ｓ３１：異常放電検出ステップ）。

Ｓ３１において、異常放電検出部１５５が異常放電を検出した場合（Ｓ３１でＹＥＳ）、Ｓ２１の処理に戻る。一方、異常放電検出部１５５が異常放電を検出しない限り（Ｓ３１でＮＯ）、処理監視部１５１は、初期成膜処理が完了したか否かを判定する（Ｓ５３）。具体的には、処理監視部１５１は、初期成膜時間Ｔｉが経過したか否かを判定すると共に、高周波電源６の出力を出力値ＲＦｓまで増加させたか否かを判定する。

処理監視部１５１により、出力値ＲＦｓまで出力を増加させていないと判定された場合（Ｓ５３でＮＯ）、Ｓ５２の処理に戻る。また、初期成膜時間Ｔｉが経過するまで、Ｓ５３の処理が繰り返される（Ｓ５３でＮＯの場合）。一方、処理監視部１５１により、初期成膜時間Ｔｉが経過し、かつ出力値ＲＦｓまで高周波電源６の出力を増加させたと判定された場合には（Ｓ５３でＹＥＳ）、図８を用いて説明した実施形態２と同様、Ｓ４３以降の処理が行われる。

なお、上記処理では、電力制御部１５４は、Ｓ５１において、高周波電源６の出力を出力値ＲＦａに一旦設定した後、Ｓ５２にて高周波電源６の出力を単調増加させている。しかしこれに限らず、Ｓ５１において単調増加を開始させても構わない。

また、図６を用いて説明した実施形態１の処理において、実施形態３の処理（高周波電源６の出力を単調増加させる処理）を実行することも可能である。この場合、図６に示すＳ２９の処理（高周波電源６の出力をオン）を、図１０のＳ５１の処理（出力値ＲＦａで高周波電源６の出力を開始）に変更すればよい。また、図６に示すＳ３０の処理（ターゲットバイアス電源１０の出力をオン）及びＳ３１の処理（異常放電の発生監視）の間に、Ｓ５２の処理（高周波電源６の出力を単調増加）を挿入すればよい。

〔変形例〕
（１）実施形態１～３のスパッタリング装置１００は、図２に示すように、複数のターゲット保持部４と、３以上のアンテナ５と、往復走査機構１４とを備えている。スパッタリング装置１００は、往復走査機構１４を動作させることで、複数のアンテナ５の配列方向Ｘに沿って、基板保持部３に保持された基板Ｗが各ターゲット保持部４に対向するように走査させながら、基板Ｗへの成膜処理を行う。

しかしながら、往復走査機構１４による基板Ｗの走査は必ずしも行われる必要は無い。つまり、スパッタリング装置は、往復走査機構１４を備えている必要は必ずしも無い。この場合、スパッタリング装置は、基板保持部３に対向する１つのターゲット保持部４を備え、ターゲット保持部４を平面視したときに、ターゲット保持部４の両側に２つのアンテナ５を備える構成であればよい。

（２）異常放電検出部１５５は、ターゲットバイアス電圧を検出することにより、異常放電を検出しているが、これに限らず、ターゲット保持部４に供給される電流の変化を検出することにより、異常放電を検出しても構わない。

（３）制御部１５が制御対象とするプラズマ処理装置として、スパッタリング装置１００を例に挙げて説明した。しかしこれに限らず、制御部１５が制御対象とするプラズマ処理装置は、真空容器に高周波電力を供給することによりプラズマを発生させる高周波電源と、バイアス電圧を供給するバイアス電源と、を備えるものであればよい。このようなプラズマ処理装置としては、スパッタリング装置の他、例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置、又はＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置が挙げられる。

プラズマ処理装置がスパッタリング装置（１００）である場合、上述したように、バイアス電源（ターゲットバイアス電源１０）は、基板（Ｗ）に成膜させる成膜材料（ターゲットＴ）に、バイアス電圧（ターゲットバイアス電圧）を供給する。一方、プラズマ処理装置がＲＩＥ装置又はＣＶＤ装置である場合、成膜処理の対象となる基板に対して、バイアス電圧を供給する。つまり、プラズマ処理装置におけるバイアス電源は、基板、又は基板に成膜させる成膜材料に、バイアス電圧を供給するものといえる。

〔ソフトウェアによる実現例〕
制御部１５の制御ブロック（特に、処理監視部１５１、圧力制御部１５２、圧力監視部１５３、電力制御部１５４、異常放電検出部１５５、時間算出部１５６、及び表示制御部１５７）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、制御部１５は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

２ 真空容器（チャンバ）
５ アンテナ（プラズマ発生部）
６ 高周波電源
１０ ターゲットバイアス電源（バイアス電源）
１５ 制御部（制御装置）
２３ 第１圧力センサ（圧力センサ）
１００ スパッタリング装置（プラズマ処理装置）
１５２ 圧力制御部
１５４ 電力制御部
１５５ 異常放電検出部
Ｐ プラズマ
Ｔ ターゲット（成膜材料）
Ｔｉ 初期成膜時間
Ｗ 基板

Claims (5)

1. プラズマを用いて基板に対する成膜処理を行うプラズマ処理装置を制御する制御装置であって、
   前記プラズマ処理装置は、
   チャンバ内に前記プラズマを発生させるプラズマ発生部と、
   前記プラズマ発生部に高周波電力を供給する高周波電源と、
   前記基板、又は前記基板に成膜させる成膜材料にバイアス電圧を供給するバイアス電源と、
   前記成膜処理中のチャンバ内の圧力を測定する圧力センサと、を備え、
   前記制御装置は、
   前記チャンバ内の異常放電を検出する異常放電検出部と、
   前記異常放電検出部が前記異常放電を検出したときに、前記高周波電源及び前記バイアス電源の出力を低下させ、かつ、前記圧力センサによって測定された、前記高周波電源及び前記バイアス電源の出力を低下させた後の前記チャンバ内の圧力が、所定の設定値に所定時間維持されたときに、前記高周波電源及び前記バイアス電源の出力を増加させる電力制御部と、を備える、制御装置。
2. 前記所定の設定値は、前記成膜処理を行うために予め設定された第１設定値であり、
   前記電力制御部は、前記高周波電源及び前記バイアス電源の出力を低下させた後の前記チャンバ内の圧力が、前記第１設定値に所定時間維持されたときに、前記高周波電源及び前記バイアス電源の出力を増加させる、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記チャンバ内の圧力を制御する圧力制御部を備え、
   前記所定の設定値は、前記成膜処理を行うために予め設定された第１設定値とは異なる値に予め設定された第２設定値であり、
   前記電力制御部は、前記高周波電源及び前記バイアス電源の出力を低下させた後の前記チャンバ内の圧力が、前記第２設定値に所定時間維持されたときに、前記高周波電源及び前記バイアス電源の出力を増加させ、
   前記圧力制御部は、前記基板への初期成膜を行うための初期成膜時間が経過した後に、前記第２設定値から前記第１設定値となるように、前記チャンバ内の圧力を変更する、請求項１に記載の制御装置。
4. 前記電力制御部は、低下させた前記高周波電源の出力を増加させた後に、前記バイアス電源の出力を増加させる、請求項１から３の何れか１項に記載の制御装置。
5. プラズマを用いて基板に対する成膜処理を行うプラズマ処理装置を制御する制御方法であって、
   前記プラズマ処理装置は、
   チャンバ内に前記プラズマを発生させるプラズマ発生部と、
   前記プラズマ発生部に高周波電力を供給する高周波電源と、
   前記基板、又は前記基板に成膜させる成膜材料にバイアス電圧を供給するバイアス電源と、
   前記成膜処理中のチャンバ内の圧力を測定する圧力センサと、を備え、
   前記制御方法は、
   前記チャンバ内の異常放電を検出する異常放電検出ステップと、
   前記異常放電検出ステップで前記異常放電を検出したときに、前記高周波電源及び前記バイアス電源の出力を低下させ、かつ、前記圧力センサによって測定された、前記高周波電源及び前記バイアス電源の出力を低下させた後の前記チャンバ内の圧力が、所定の設定値に所定時間維持されたときに、前記高周波電源及び前記バイアス電源の出力を増加させる電力制御ステップと、を含む、制御方法。

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