TWI814640B - 真空處理裝置之清淨方法 - Google Patents
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Abstract
[課題]提供一種並不制定成為清淨終點之基準的絕對值而能夠不會發生清淨時間之過長或不足地來偵測出清淨之終點的真空處理裝置(Pc)之清淨方法。
[解決手段]將因應於附著在真空腔(1)內之部分上的附著物所選擇的清淨氣體，導入至真空氛圍之真空腔內，並激勵清淨氣體而使電漿產生，並使電漿中之離子、自由基與附著物起反應而作成反應生成氣體，於透過真空幫浦(Pu)來進行真空排氣的期間中，包含有偵測出清淨之終點之工程。對於伴隨著電漿中之離子、自由基與附著物之間之反應而有所變化的真空腔內之狀態量進行測定，以於每單位時間所被測定出的狀態量作為第1標本(Y)，並根據此第1標本而分別求取出回歸直線(Rl)，將依序被求取出之回歸直線之斜率(a)作為第2標本，若是在此第2標本中之各斜率滿足預先所被設定之終點偵測條件，則判定為清淨終點。此時，係將狀態量設為派藍尼真空計之壓力指示值。
Description
本發明，係有關於真空處理裝置之清淨方法，更詳細而言，係有關於能夠不會發生清淨時間之過長或不足地來偵測出清淨之終點的方法。
例如，在像是熱CVD裝置、電漿CVD裝置、蝕刻裝置或灰化裝置之類的真空處理裝置中，若是在真空腔內而反覆進行對於被處理物之真空處理(特別是，利用有電漿之成膜處理、蝕刻處理等)，則反應生成物或副反應物(以下，稱作「附著物」)係亦會逐漸附著、堆積於被處理物以外的包含有防附著板、平台或噴淋板之類的存在於真空腔內之零件表面的真空腔內之部分上。此種附著物，例如，由於係會有成為粒子之產生源並對於良好之真空處理造成妨礙之虞，因此，通常係實施有在真空氛圍中而將附著物去除之清淨。作為清淨方法，一般而言，係對於真空氛圍之真空腔內，導入因應於附著物所選擇的清淨氣體，並且激勵清淨氣體而使電漿產生。之後，使電漿中之離子或自由基與附著物起反應而作成反應生成氣體，並藉由透過真空幫浦來進行真空排氣，而將其從真空腔內去除。
於此，上述清淨，由於係會將真空處理(生產)暫時停止，並以恢復到真空腔內之最適當之處理環境一事作為目的而週期性地實施，因此，係會對於生產性造成很大的影響。假設若是將清淨時間作必要以上之縮短，則附著物係並不會被作能夠使真空腔內之處理環境恢復的程度之去除，而會有對於後續之良好的真空處理造成阻礙的情形。另一方面，若是將清淨時間作必要以上之增長，則不僅是會使生產效率惡化，並且，依存於在進行清淨時所使用的氣體種類，也會有造成存在於真空腔內之零件的腐蝕之進展並導致早期劣化之發生的情形。因此，係期望能夠不會發生清淨時間之過長或不足地來偵測出清淨之終點。
於先前技術中，偵測出清淨之終點的方法，例如係周知有專利文獻1。在此方法中，係將無關於清淨氣體之種類地而不存在有感度變化之第1真空計、和會因應於氣體種類而使感度有所變化的第2真空計(派藍尼真空計)，安裝在真空腔中，並在第1真空計之測定值成為一定的狀態下，藉由第2真空計來檢測出伴隨著清淨所導致的處理室內之氣體組成之變化，並基於此所檢測出的氣體組成之變化來偵測出清淨之終點。具體而言，係基於在過去的清淨時之實績資料、和預先實驗性地求取出來之第2真空計之指示值之變化資料，來制定出成為清淨終點之基準的指標、亦即是制定出絕對值，並基於此絕對值與藉由各真空計所測定到之實測值，來偵測出清淨之終點。
在上述終點偵測方法中，例如，在剛開始了真空處理裝置之使用的初始之期間中，若是想要不會發生清淨時間之不足地而偵測出清淨之終點，則係存在有必須要將對於清淨之擾動量充分地作了考慮的時間點作為終點而偵測出來的問題。此問題，係起因於下述之因素：亦即是，例如，在新的真空腔內，係並未被以充分的次數而進行有真空處理，在真空腔內之想要去除的反應生成物與清淨時間之間之關連性、亦即是成為清淨終點之基準的絕對值與實測值之間的關連性，係並不絕對會相互一致。又，當真空處理裝置之使用者藉由像是對於氣體種類作了變更等之與初始所想定的清淨相異之其他方法(亦即是，改變清淨條件)來實施清淨的情況時，由於清淨終點之絕對值也會改變，因此，也有著已無法藉由上述先前技術例之方法來對應的問題。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2003-303777號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明，係有鑑於以上之問題，而以提供一種並不制定成為清淨終點之基準的絕對值而能夠不會發生清淨時間之過長或不足地來偵測出清淨之終點的真空處理裝置之清淨方法一事，作為課題。
[用以解決問題之手段]
為了解決上述課題，本發明，係為一種真空處理裝置之清淨方法，其係將因應於附著在真空腔內之部分上的附著物所選擇的清淨氣體，以一定之流量而連續導入至真空氛圍之真空腔內，並激勵清淨氣體而使電漿產生，並使電漿中之離子、自由基與附著物起反應而作成反應生成氣體，並且於將此反應生成氣體藉由真空幫浦來以一定之排氣速度而連續進行真空排氣的期間中，包含有偵測出清淨之終點之工程，該真空處理裝置之清淨方法，其特徵為：係對於伴隨著電漿中之離子、自由基與附著物之間之反應而有所變化的真空腔內之狀態量進行測定，將該狀態量設為設置在真空腔中之派藍尼真空計的壓力指示值，以於每單位時間所被測定出的狀態量作為第1標本，並根據此第1標本而分別求取出回歸直線，將依序被求取出之回歸直線之斜率作為第2標本，若是在此第2標本中之各斜率滿足預先所被設定之終點偵測條件，則判定為清淨終點，在終點偵測條件中，係包含有代表朝向清淨之終點的傾向之斜率條件、和若是偵測出了特定次數之斜率條件則能夠判定為清淨之終點之次數條件、以及直到判定清淨之終點為止的狀態量之變動幅度。
若依據以上之構成，則係在將真空幫浦之排氣速度保持為一定的狀態下，以特定之流量來導入清淨氣體，而開始真空腔之清淨。於其之初始期間，例如，派藍尼真空計之壓力指示值係為略一定，之後，隨著反應生成氣體之真空排氣的進行，壓力指示值係連續地逐漸下降。之後，若是反應生成氣體大致被作了排氣，則最後會在較清淨之開始時而更低的特定壓力處成為略一定。此時，由於係並非為如同上述先前技術例一般地而在清淨之終點的偵測中使用絕對值，而是採用根據回歸直線之斜率、亦即是根據作為狀態量的壓力指示值之變化之傾向來判定清淨之終點的構成，因此，係能夠無關於想要進行清淨之真空腔內之使用狀況(從使用開始起所經過之期間等)或者是清淨條件地，來不會發生清淨時間之過長或不足地而偵測出清淨之終點。並且，由於係能夠利用作為原本便會被設置在真空處理裝置中之機器的派藍尼真空計，來偵測出清淨之終點，因此，係有著能夠謀求低成本化等之優點。
在本發明中，係亦可採用「在前述終點偵測條件中，係包含有代表朝向清淨之終點的傾向之斜率條件、和若是偵測出了特定次數之斜率條件則能夠判定為清淨之終點之次數條件，而至少能夠對於次數條件任意作設定變更」之構成或者是「在前述終點偵測條件中，係包含有從判定出了前述清淨之終點的時間點起之追加時間，將到達了追加時間之時間點作為清淨之終點而偵測出來，並構成為能夠對於追加時間任意作設定變更」之構成。若依據此，則想要實施清淨之真空處理裝置之使用者，例如，係能夠因應於真空處理裝置之使用狀況或清淨條件等，來亦對於清淨之擾動量有所考慮地而將偵測出清淨終點的條件作最佳化，而為有利。
於此，當如同本案發明一般地而將在清淨終點之偵測中所使用的「狀態量」設為派藍尼真空計之壓力指示值的情況時，派藍尼真空計係為會因應於氣體種類而使感度變化者，一般而言，係在因應於所欲測定之氣體種類而作了校正之後，再被作使用，其之測定範圍，係為0.4Pa～2000Pa。另一方面，在清淨中，不僅是會放出與附著物之間所產生的反應生成氣體，就連在成膜時而被導入至附著物中的氮、氧或水蒸氣之類的氣體也會依序被放出。因此，如同根據後述之實驗亦可得知一般，派藍尼真空計之壓力指示值，就連在清淨終點之近旁處也會反覆上下變動。因此，若是如同上述先前技術一般地，而將「指示值為顯示一定值之狀態作了特定時間之持續」一事作為清淨終點判定條件，則清淨時間係會發生必要以上的延長，而會有反倒導致生產效率惡化等的問題之虞。相對於此，在本案發明中，當作為在清淨終點之偵測中所使用的「狀態量」而使用單一之派藍尼真空計之壓力指示值的情況時，係並非在清淨之終點的偵測中使用絕對值，而是採用根據回歸直線之斜率、亦即是根據壓力之變化之傾向來判定清淨之終點，藉由此，係能夠無關於想要進行清淨之真空腔內之使用狀況(從使用開始起所經過之期間等)或者是清淨條件地，並且也無關於前述狀態量是否為顯示一定值之狀態地，來不會發生清淨時間之過長或不足地而偵測出清淨之終點，例如，就算是在像是「斜率條件(回歸直線之斜率)一旦變小之後，斜率條件又再度變大」一般的環境中，也能夠無過長或不足地而偵測出清淨之終點。
另外，當真空處理裝置例如係為電漿CVD裝置時，真空處理裝置之真空腔的附著物係會有成為多孔質的情況。於此種情況時，在進行真空腔之清淨時，係會有發生像是每單位時間之氣體放出量暫時性地停滯等的現象並導致終點偵測條件被滿足之虞。因此，若是如同本發明一般地，而採用在終點偵測條件中包含有直到判定清淨之終點為止的狀態量之變動幅度之構成，則係能夠並不依存於附著物之種類地而確實地偵測出清淨之終點。
以下，參照圖面，針對將真空處理裝置設為電漿CVD裝置，並將狀態量設為以真空計(派藍尼真空計)所測定出的壓力(Pa)，而對於電漿CVD裝置之真空腔內進行清淨的情況為例，來針對本發明之清淨方法的實施形態作說明。以下，上、下之類之代表方向的用語，係以電漿CVD裝置之設置姿勢來作展示的第1圖作為基準。
參照第1圖，Pc，係為適用本發明而被實施清淨之電漿CVD裝置，並具備有被連接有真空幫浦Pu之真空腔1。在真空腔1中，係被安裝有對於「當藉由真空幫浦Pu來將該真空腔1之內部以一定之排氣速度來進行了真空排氣時之壓力」進行測定的像是派藍尼真空計、隔膜真空計或電離真空計一般的真空計Vg。又，在真空腔1之上壁部處，係被設置有具有圓板狀的輪廓之陰極電極2，並從高頻電源Ps而被投入有特定之高頻電力。在陰極電極2之外周緣部處，係被設置有朝向真空腔1內而突出的環狀之豎立壁部21，在豎立壁部21之下端處，係被安裝有噴淋板3，該噴淋板3，係被形成有於上下方向而作貫通的多數之透孔31。
在陰極電極2處，係被連接有第1氣體管4，而能夠將經由被中介設置於此第1氣體管4處之質量流控制器41而使被作了流量控制的成膜氣體，導入至藉由陰極電極2與噴淋板3所區劃出的擴散空間32中。在真空腔1內，係與陰極電極2相對峙地而被配置有將作為成膜對象物之基板Sw作保持的平台5，平台5係被作接地，在成膜時係作為陽極電極而起作用。另外，作為電漿CVD裝置Pc，由於係利用有公知之物，因此，係將包含有其之成膜方法的進一步之說明作省略。而，若是在真空腔1內而反覆進行對於基板Sw之由電漿CVD法所致之成膜處理，則像是反應生成物或副反應物之類的附著物(未圖示)，係成為會附著、堆積於例如基板Sw以外的像是防附著板(未圖示)、噴淋板3或平台5之類的存在於真空腔1內之零件表面或內壁面上。因此，以恢復到真空腔1內之最適當之處理環境一事作為目的，清淨係被週期性地實施。
在真空腔1之側壁處，係被連接有將清淨氣體作導入之第2氣體管6。在第2氣體管6處，係從其之下游側起，而依序被中介設置有開閉閥61、微波產生裝置7、以及對於供給至微波產生裝置7處之清淨氣體進行流量控制的質量流控制器62，藉由微波產生裝置7來激勵清淨氣體並使電漿產生，而將電漿中之離子、自由基導入至真空腔1內。作為清淨氣體，係因應於成膜氣體而被適宜作選擇，例如，在像是作為成膜氣體而使SiH
4氣體產生分解反應並在基板Sw表面上成膜Si膜一般的情況時，例如，係利用有NF
3氣體等之含鹵素氣體之氣體(包含鹵素氣體)。於此情況，係亦能夠以特定流量比而包含有氬氣或氮氣等。藉由此，主要是氟自由基會與真空腔1內之噴淋板3表面等的附著物產生反應，Si之附著物係被蝕刻，作為反應生成氣體，係產生SiF
4氣體。之後，SiF
4氣體係與並不會被利用於反應中之清淨氣體一同地而被朝向真空幫浦Pu作真空排氣，清淨係結束。在本實施形態中，根據在清淨中之壓力指示值的變化之傾向，清淨之終點係被偵測出來。
電漿CVD裝置Pc，係具有微電腦和記憶體等，並具備有像是真空計Vg、真空幫浦Pu、高頻電源Ps、質量流控制器41之類的在由電漿CVD法所進行之成膜中所需要的零件、和對於像是真空計Vg、真空幫浦Pu、微波產生裝置7、開閉閥61與質量流控制器62之類的在進行真空腔1內之清淨時所需要的零件進行統籌控制之控制單元Cu。在控制單元Cu處，係被連接有鍵盤等之輸入手段Kb與顯示器等之顯示手段Ds。於此，如同在第2圖中所示一般，若是在將真空幫浦Pu之排氣速度與清淨氣體之導入流量設為一定的狀態下，而開始真空腔1內之清淨，則在其之初始期間，真空計Vg之壓力指示值係為略一定，之後，隨著反應生成氣體之真空排氣的進行，壓力指示值係連續地逐漸下降。之後，若是反應生成氣體差不多被作了排氣，則最後會在較清淨之開始時而更低的特定壓力處成為略一定(回歸直線之斜率成為略零(略水平))。
在本實施形態中，係構成為：將在每單位時間所被測定的作為狀態量之真空計Vg之壓力指示值，作為第1標本，並根據此第1標本，而將回歸直線Rl藉由演算處理而分別求取出來。將依序被求取出之回歸直線Rl之斜率a，作為第2標本，並判定在此第2標本中之各斜率a是否滿足終點偵測條件，具體而言，係將藉由演算處理所被求取出之評價記錄次數、作為「代表朝向清淨之終點的傾向之斜率條件」的壓力下降傾向判定次數以及「斜率條件是否達成了特定次數」之終點傾向判定次數，藉由演算處理而求取出來，並作為清淨終點而進行判定(清淨之終點偵測工程)。例如，係求取出每單位時間(例如，10秒)之測定時刻X的平均值(Xa)與壓力指示值Y之平均值(Ya)，並根據此而求取出測定時刻之平均值Xa之變異數、和壓力指示值以及測定時刻之各平均值之共變異數，而算出在測定區間中之回歸直線的斜率a以及截距b。另外，作為變異數、共變異數和回歸直線之斜率a以及截距b之藉由控制單元所進行的演算處理，由於係可利用公知之構成，因此，於此係省略詳細說明。之後，若是在第2標本中之各斜率a滿足終點偵測條件次數，則係判定為清淨終點，清淨係結束。於此情況，較理想，係以能夠亦對於清淨之擾動量有所考慮地而將偵測出清淨之終點的條件作最佳化的方式，而構成為能夠將「在藉由上述構成而判定出了清淨之終點之後所追加的追加時間」或者是「直到判定清淨終點為止的壓力之變動幅度(壓力差壓臨限值)」作為參數來適宜作設定。
參照第3圖，在清淨中，於顯示手段Ds處，係藉由與控制單元Cu之間之通訊，而例如成為能夠將「以圖表來展示真空計Vg(在本實施形態中，係為派藍尼真空計)之壓力指示值之變化」的第1畫面8a、和「展示在清淨中所被測定到之值」之第2畫面8b、和「顯示演算處理值之結果」的第3畫面8c、和「用以對於參數任意進行設定變更」之第4畫面8d、以及「能夠對於控制單元Cu而下達清淨之開始的指示」之開始鍵8e，顯示於同一畫面上。作為被顯示在第2畫面8b處者，係可列舉出從清淨開始起之經過時間(sec)、在微波產生裝置7處之投入電力(W)、在質量流控制器62處之控制流量(sccm)、壓力指示值(Pa)。又，作為被顯示在第3畫面8c處者，係可列舉出像是1)回歸直線Rl之斜率a、2)壓力下降傾向判定次數(計數數量)、終點傾向判定次數(計數數量)、壓力之變動幅度(壓力差壓臨限值)或追加時間之類。作為被顯示在第4畫面8d處者，係為與在第3畫面8c處之上述2)有所關連之值，而構成為可經由輸入手段Kb來對於第3畫面8c之參數任意作設定、變更。在本實施形態中，「控制單元Cu」和「被安裝於真空腔1處的像是真空計Vg之類之對於真空腔1內之當進行清淨時會有所變化的真空腔1內之狀態量進行測定之測定器」和「經由介面而被與控制單元Cu作連接的像是顯示手段Ds或輸入手段Kb之類之機器」，係構成用以對於真空腔1內進行清淨之清淨系統。以下，參照第4圖，針對清淨之終點檢測的控制流程之其中一例作具體性說明。
若是被下達清淨開始之指示，則微波產生裝置7係動作，清淨氣體係藉由質量流控制器62而被以特定流量來供給至微波產生裝置7處。之後，開閉閥61係被開閥，藉由電漿而被作了激勵的清淨氣體(離子、自由基)係被導入至真空腔1內，並且清淨之終點偵測流程係被開始。之後，在確認到微波產生裝置7以及質量流控制器62為正常地動作之後，前進至步驟1，藉由(派藍尼)真空計Vg，真空腔1內之壓力係被作測定。在第4圖中，PiGcur係為在測定時之真空計Vg之壓力指示值，y[ii]係為壓力指示值之配列(傾向)，TIMEcur係為記錄時間，x[ii]係為記錄時間之配列(傾向)，ii係為記錄次數。接著，前進至步驟2，作為評價記錄數量判定，記錄次數ii與評價記錄數量SETsmp係被作比較，當記錄次數ii為較評價記錄數量SETsmp而更多的情況時，前進至步驟3，並作為最近評價記錄次數之平均值的算出，而分別算出最近評價記錄次數之壓力指示值y[ii]的平均值Yave、和記錄時間x[ii]的平均值Xave。Sy，係為最近評價記錄次數之壓力指示值y[ii]之總和，Sx，係為最近評價記錄次數之記錄時間x[ii]之總和。之後，前進至步驟4，最近評價記錄次數之記錄時間x[ii]之變異數XX[ii]和最近評價記錄次數之記錄時間x[ii]與壓力指示值y[ii]之間之共變異數XY[ii]係被算出。若是變異數XX[ii]以及共變異數XY[ii]被算出，則前進至步驟5，在最近評價記錄次數處之回歸直線係被算出，根據此回歸直線與記錄時間x[ii]，在回歸直線上的最新之壓力指示值c係被特定出來。其中，a係為回歸直線之斜率，b係為回歸直線之截距。
接著，前進至步驟6，作為壓力指示值之最大值判定，最新之壓力指示值c與在從評價開始起之後的回歸直線上之壓力指示值之最大值Ymax係被作比較，當最新之壓力指示值c為較最大值Ymax而更大的情況時，係前進至步驟7，並將最大值Ymax更新為此壓力指示值c，而回到步驟1。另一方面，當最新之壓力指示值c為與最大值Ymax同等以下的情況時，係前進至步驟8，作為壓力上升傾向判定，回歸直線之斜率a與壓力上升傾向判定評價值Rup係被作比較，當斜率a係較壓力上升傾向判定評價值Rup而更大的情況時，係前進至步驟9，並將壓力下降傾向計數器CNTdown作初期化(=0)，而回到步驟1。另一方面，當斜率a係為壓力上升傾向判定評價值Rup之同等以下的情況時，係前進至步驟10，並將壓力下降傾向計數器CNTdown作「1」的加算。
接著，前進至步驟11，作為壓力下降傾向計數器到達判定，壓力下降傾向計數器CNTdown與壓力下降傾向判定次數SETdown係被作比較，當壓力下降傾向計數器CNTdown為較壓力下降傾向判定次數SETdown而更少的情況時，係回到步驟1。另一方面，當壓力下降傾向計數器CNTdown係為與壓力下降傾向判定次數SETdown同等或者是其以上的情況時，係前進至步驟12，作為壓力下降傾向判定，斜率a與壓力終點傾向判定評價值Rend係被作比較，當斜率a為較壓力終點傾向判定評價值Rend而更大的情況時，係前進至步驟13，並將判定計數器(壓力下降傾向計數器CNTdown以及壓力終點傾向計數器CNTend)作初期化(=0)，而回到步驟1。
當斜率a為較壓力終點傾向判定評價值Rend而更小的情況時，係前進至步驟14，作為壓力差壓臨限值判定，「最大值Ymax與壓力指示值c之間之差Ymax-c」與壓力差壓臨限值SETdif係被作比較，當差Ymax-c為較壓力差壓臨限值SETdif而更小的情況時，係回到步驟1。另一方面，當差Ymax-c為較壓力差壓臨限值SETdif而更大的情況時，係前進至步驟15，作為清淨終點傾向判定，斜率a與壓力終點傾向判定評價值Rend係被作比較，當斜率a為較壓力終點傾向判定評價值Rend而更大的情況時，係前進至步驟16，並將終點傾向計數器CNTend作初期化(=0)，而回到步驟1。另一方面，當斜率a為較壓力終點傾向判定評價值Rend而更小的情況時，係前進至步驟17，並將壓力終點傾向計數器CNTend作「1」的加算。最後，前進至步驟18，壓力終點傾向計數器CNTend與壓力終點傾向判定次數SETend係被作比較，若是壓力終點傾向計數器CNTend成為壓力終點傾向判定次數SETend以上，則判定其係為清淨之終點，並結束控制流程。另一方面，當壓力終點傾向計數器CNTend係較壓力終點傾向判定次數SETend而更少的情況時，係回到步驟1。
若依據以上之實施形態，則由於係並非為如同上述先前技術例一般地而在清淨之終點的偵測中使用絕對值，而是採用根據回歸直線Rl之斜率a、亦即是根據壓力之變化之傾向來判定清淨之終點的構成，因此，係能夠無關於想要進行清淨之真空腔1內之使用狀況(從使用開始起所經過之期間等)或者是清淨條件地，來不會發生清淨時間之過長或不足地而偵測出清淨之終點。又，由於係能夠利用被設置在電漿CVD裝置Pc中之機器(真空計Vg)來偵測出清淨之終點，因此，係有著能夠謀求低成本化等之優點。進而，由於係構成為能夠對追加時間任意地進行設定變更，因此，想要實施清淨之真空處理裝置Pc之使用者，例如，係能夠因應於真空處理裝置Pc之使用狀況或清淨條件等，來亦對於清淨之擾動量有所考慮地而將偵測出清淨終點的條件作最佳化，而為有利。進而，在進行真空腔1之清淨時，就算是有著發生像是每單位時間之氣體放出量暫時性地停滯等的現象並導致終點偵測條件被滿足之虞的情形，也由於在終點偵測條件中係包含有直到判定清淨終點為止的壓力之變動幅度，因此，係能夠並不依存於附著物之種類地而確實地偵測出清淨之終點。
為了確認以上之效果，使用第1圖中所示之電漿CVD裝置Pc而進行了以下的實驗。亦即是，使用電漿CVD裝置Pc，來作為成膜氣體而使用SiH
4氣體並對於複數枚之基板Sw而成膜了Si膜，之後，將真空計Vg設為派藍尼真空計，來依循於上述構成而使用NF
3氣體來實施清淨，並將其結果展示於第5圖中。若依據此，則在從開始起的65秒鐘之後，藉由控制單元Cu，清淨之終點係被判定出來。之後，若是在將真空幫浦Pu之排氣速度與清淨氣體之導入流量保持為一定的狀態下，而繼續進行真空腔1之壓力測定，則係確認到壓力係幾乎不會改變。之後，將真空腔1內作大氣開放，並藉由目視而確認到真空腔1內之處理環境係有被復原。
又，係使用第1圖中所示之電漿CVD裝置Pc，並替代上述NF
3氣體而使用C
3F
8氣體來作為清淨氣體，除此之外，藉由與上述實驗同等之條件，來進行了追加的實驗。於此情況，雖並未特別作圖示說明，但是，若是在將真空幫浦Pu之排氣速度與清淨氣體之導入流量設為一定的狀態下，而藉由派藍尼真空計Vg來對於真空腔1之壓力進行測定，則在其之初始期間，派藍尼真空計Vg之壓力指示值係為略一定，之後，隨著反應生成氣體之真空排氣的進行，壓力指示值係連續地下降，若是反應生成氣體大致被作排氣，則最後，在較清淨之開始時而更低的特定之壓力範圍內，壓力指示值係成為安定。然而，控制單元Cu係並未判定為清淨之終點(亦即是，與先前技術之手法相異，在本發明中，係能夠設為「並不將直到此時間點為止之時間序列變化判定為清淨終點」的終點偵測條件)。之後，若是更進而(數分鐘之期間)繼續保持將排氣速度與清淨氣體之導入流量保持為一定之狀態，則原本為安定之壓力指示值係超過上述壓力範圍地而急遽上升，之後，在較上述壓力範圍而更狹窄之壓力範圍內，壓力指示值係再度安定，此時，藉由控制單元Cu，清淨之終點係被判定出來。可以推測到，此係起因於例如派藍尼真空計Vg之感度因應於氣體之種類而有所變化一事所導致者。之後，若是將真空腔1內作大氣開放，並藉由目視而對於真空腔1內作觀察，則係確認到其之處理環境係有被復原。
以上，雖係針對本發明之實施形態作了說明，但是，在不脫離本發明之技術思想的範圍內，係可進行各種之變形。在上述實施形態中，雖係作為狀態量而以真空計Vg之壓力指示值作為例子來進行了說明，但是，只要是身為會起因於「電漿中之離子、自由基與附著物產生反應」一事而變化的狀態量，則係並不被限定於此。例如，係亦可使用在反應生成氣體之電漿中的發光強度、電漿之全光量或清淨中之電漿電位等。又，在上述實施形態中，雖係針對將真空處理裝置設為電漿CVD裝置Pc並將藉由微波產生裝置7所激勵了的清淨氣體作導入的情況為例來進行了說明，但是，係並不被限定於此。例如，係亦可替代成膜氣體，而通過中介設置有質量流控制器41之第1氣體管4來導入清淨氣體，並從高頻電源Ps來對於陰極電極2投入特定之高頻電力而在真空腔1內產生電漿。亦即是，只要是身為具備有電漿產生手段並能夠使電漿中之離子、自由基與附著物產生反應而將附著物去除者，便符合於在本發明中所述之真空處理裝置。
在上述實施形態中，作為狀態量，雖係以單一之真空計Vg的壓力指示值作為例子來進行了說明，但是，在變形例之實施形態中，係亦可構成為根據藉由被安裝在真空腔1中之複數種類或者是複數個的真空計Vg而分別取得之壓力指示值，或者是將從藉由真空計Vg所取得之壓力指示值、作為藉由真空計Vg以外之測定器所測定到的狀態量之反應生成氣體之電漿中之發光強度、電漿之全光量或清淨中之電漿電位之中所選擇的狀態量作組合，而判定清淨之終點。於此情況，例如，係將真空處理裝置Pc之控制單元Cu，構成為能夠從各真空計Vg之中或者是從各測定器之中而選擇1個，並且設置有能夠藉由輸入手段Kb以及顯示手段Ds來進行選擇之人機介面。藉由如此這般地而設為能夠對於作為第1標本而被作測定的狀態量作選擇，係有著以下之優點。
亦即是，a)例如，若是採用能夠從複數種類或者是複數個的真空計Vg之中來作選擇之構成，則相較於上述實施形態，係能夠實現更為冗餘之構成。若是身為此種構成，則假設當作業員判斷係起因於初始時所選擇之真空計Vg的突發性之污損等而導致陷入了無法偵測出終點之狀況(成為了異常)的情況時，藉由切換為正常之其他的真空計或者是其他的測定器，係能夠藉由控制單元Cu來確實地偵測出清淨終點。於此情況，在控制單元Cu處，係設為預先被設定有針對「根據從其他之真空計Vg等所得到的各標本而獲得之斜率a」的終點偵測條件。
b)在上述a)中，關於清淨終點之偵測的異常判斷，雖係由作業員來實施，但是，係亦可將此構成為由真空處理裝置Pc之處理裝置Cu來實施。亦即是，係只要恆常藉由複數種類之真空計Vg來分別測定出壓力指示值，並將此些之被測定出的各壓力指示值作為第1標本來實施處理即可。例如，係亦可構成為：將第1真空計Vg設為派藍尼真空計，並將第2真空計Vg設為隔膜真空計，而將藉由派藍尼真空計所測定到的壓力指示值設為其中一方之第1標本，並將藉由電離真空計Vg所測定到的壓力指示值設為另外一方之第1標本，而基於各第1標本，依循於上述處理程序來根據各終點偵測條件而得到判定結果。藉由此，例如，當2個的終點偵測條件在預先所設定了的時間內而無法使AND條件成立的情況時，係成為可作為終點之偵測異常而作輸出。若是採用此種構成，則係成為能夠構成針對異常事態而更為健全的終點偵測方法。又，由於一般而言，為了進行真空成膜之目的，在真空腔1中係被安裝有派藍尼真空計與隔膜真空計之2個的真空計，因此，也不需要追加新的測定器。
進而，c)當採用「將對於在清淨時而會有所變化的狀態量進行測定之測定器設為複數種類，並能夠從該些之中而作選擇」之構成的情況時，係希望該些測定器彼此係能夠將依存於所測定之氣體種類而有所相異的回應傳達給控制單元Cu。此係因為，由於從各測定器所得到的第1標本係展現有相異之傾向、亦即是係產生相異之斜率，因此，希望能夠將斜率彼此在控制單元Cu處而相互作比較之故。藉由對於斜率相互作比較，例如，係成為能夠對於相對於全壓之反應生成氣體的多寡進行確認。具體而言，當作為其中一方之測定器而對於電漿之全光量進行測定並藉由此而得到有關於全壓之其中一方的第1標本，並且作為另外一方之測定器而使用針對氮而實施了校正的派藍尼真空計來對於真空腔1內之壓力進行測定並藉由此而得到另外一方之第1標本的情況時，另外一方之第1標本，係成為相對於其中一方之第1標本，而相對於反應生成氣體種之分壓而包含有(氮)換算必要相當量之誤差。亦即是，藉由對於回歸直線之斜率相互作比較，係能夠得到針對反應生成氣體種之分壓的斜率，藉由針對此斜率而代入預先作了設定的終點偵測條件，係能夠作為判定清淨終點之校正。藉由設為此種構成，係成為能夠實施更為嚴格之判定。
又，在上述實施形態中，在導出回歸直線Rl時，雖係使用有變異數與共變異數，但是，只要是能夠求取出斜率a，則係並不被限定於此，亦可使用其他之統計性或者是數學性的手法。亦即是，若是作為技術思想來表現，則只要是身為「第1階段，係將第1標本作為函數而概念化，作為第2階段，係求取出前述函數之導數的斜率之值、亦即是求取出微分係數，並將此值作為時間序列，而與上述實施形態相同地來進行評價以及判定」的系統，便不會有問題。又，只要準備複數之代表「朝向清淨之終點的傾向」之斜率條件，並將此沿著壓力指示值之時間序列變化來依序作適用，則便能夠作成「就算是包含有在直到到達終點為止而壓力指示值不只是下降也會上升一般的條件，也能夠並不發生錯誤地來判定出清淨之終點」的系統。
Pc:電漿CVD裝置(真空處理裝置)
1:真空腔
Pu:真空幫浦
Vg:真空計
Y:真空計Vg之壓力指示值(第1標本)
Rl:回歸直線
a:回歸直線Rl之斜率(第2標本)
[第1圖]係為能夠實施本實施形態之清淨方法的電漿CVD裝置之示意剖面圖。
[第2圖]係為對於清淨之終點之偵測作說明的圖表。
[第3圖]係為對於清淨之實施狀況作展示的其中一例之顯示器之顯示畫面。
[第4圖]係為清淨之終點偵測的流程圖。
[第5圖]係為對於本發明之效果作展示的實驗結果之圖表。
1:真空腔
2:陰極電極
3:噴淋板
4:第1氣體管
5:平台
6:第2氣體管
7:微波產生裝置
21:豎立壁部
31:透孔
32:擴散空間
41:質量流控制器
61:開閉閥
62:質量流控制器
Cu:控制單元
Ds:顯示手段
Kb:輸入手段
Pc:電漿CVD裝置(真空處理裝置)
Ps:高頻電源
Pu:真空幫浦
Sw:基板
Vg:真空計
Claims (3)
- 一種真空處理裝置之清淨方法，係將因應於附著在真空腔內之部分上的附著物所選擇的清淨氣體，以一定之流量而連續導入至真空氛圍之真空腔內，並激勵清淨氣體而使電漿產生，並使電漿中之離子、自由基與附著物起反應而作成反應生成氣體，並且於將此反應生成氣體藉由真空幫浦來以一定之排氣速度而連續進行真空排氣的期間中，包含有偵測出清淨之終點之工程， 該真空處理裝置之清淨方法，其特徵為： 對於伴隨著電漿中之離子、自由基與附著物之間之反應而有所變化的真空腔內之狀態量進行測定，將該狀態量設為設置在真空腔中之派藍尼真空計的壓力指示值，以於每單位時間所被測定出的狀態量作為第1標本，並根據此第1標本而分別求取出回歸直線，將依序被求取出之回歸直線之斜率作為第2標本，若是在此第2標本中之各斜率滿足預先所被設定之終點偵測條件，則判定為清淨終點， 在終點偵測條件中，係包含有代表朝向清淨之終點的傾向之斜率條件、和若是偵測出了特定次數之斜率條件則能夠判定為清淨之終點之次數條件、以及直到判定清淨之終點為止的狀態量之變動幅度。
- 如請求項1所記載之真空處理裝置之清淨方法，其中， 係構成為能夠對於前述終點偵測條件之前述次數條件任意作設定變更。
- 如請求項1或2所記載之真空處理裝置之清淨方法，其中， 在前述終點偵測條件中，係包含有從判定出了前述清淨之終點的時間點起之追加時間，將到達了追加時間之時間點作為清淨之終點而偵測出來，並構成為能夠對於追加時間任意作設定變更。
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