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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-13
(45)【発行日】2023-10-23
(54)【発明の名称】プラズマ処理装置の検査方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/66 20060101AFI20231016BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20231016BHJP
H01L 21/677 20060101ALI20231016BHJP
【ＦＩ】
H01L21/66 J
H01L21/302 101G
H01L21/68 A
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2021048143
(22)【出願日】2021-03-23
(65)【公開番号】P2022147049
(43)【公開日】2022-10-06
【審査請求日】2022-04-12
(73)【特許権者】
【識別番号】000002428
【氏名又は名称】芝浦メカトロニクス株式会社
(72)【発明者】
【氏名】吉森 大晃
(72)【発明者】
【氏名】嘉瀬 慶久
(72)【発明者】
【氏名】中澤 和輝
【審査官】今井 聖和
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－１７９５２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１７９３０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－０１７４７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－１９７１９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１９２８２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１４２２８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－３４５２７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１８６７５７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／６６
Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５
Ｈ０１Ｌ ２１／６７７
Ｈ０１Ｌ ２１／３１
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
大気圧よりも減圧された雰囲気を維持し、処理物を内部に載置可能な第１のチャンバと、前記第１のチャンバの内部を所定の圧力まで減圧可能な第１の排気部と、
前記第１のチャンバの内部にプラズマを発生可能なプラズマ発生部と、
前記第１のチャンバの内部であって、前記プラズマを発生させる領域に、プロセスガスを供給可能な第１のガス供給部と、
ゲートバルブを介して、前記第１のチャンバと接続され、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な第２のチャンバと、
前記第２のチャンバの内部に設けられ、前記第１のチャンバとの間で、前記処理物を搬送可能な搬送部と、
前記第２のチャンバの内部を所定の圧力まで減圧可能な第２の排気部と、
前記第２のチャンバの内部に、ガスを供給可能な第２のガス供給部と、
前記搬送部、前記第２の排気部、および前記第２のガス供給部を制御可能なコントローラと、
を備えたプラズマ処理装置の検査方法において、
前記第２のチャンバから前記第１のチャンバへ前記搬送部によって検査用ウェーハの搬送を行う際には、前記第２の排気部を制御して、前記第２のチャンバの内部の圧力が、前記第１のチャンバの内部の圧力と略同等となるようにする工程と、
前記搬送部による前記第１のチャンバへの前記検査用ウェーハの搬送が終了した際には、前記第２のガス供給部を制御して、前記第２のチャンバの内部に前記ガスを供給する工程と、
前記検査用ウェーハが搬入された前記第１のチャンバ内でプラズマ処理を行う工程と、前記第１のチャンバから前記第２のチャンバへ前記搬送部によって検査用ウェーハの搬送を行う際には、前記第２の排気部を制御して、前記第２のチャンバの内部の圧力が、前記第１のチャンバの内部の圧力と略同等となるようにする工程と、
前記搬送部による前記第２のチャンバへの前記検査用ウェーハの搬送が終了した際には、前記第２のガス供給部を制御して、前記第２のチャンバの内部に前記ガスを供給する工程と、
前記第２のチャンバから搬出された前記検査用ウェーハに付着したパーティクルを測定する工程と、
を含む第１のパーティクル測定工程を有するプラズマ処理装置の検査方法。
【請求項2】
外部から前記第２のチャンバへ、ロードロック部を介して前記検査用ウェーハを搬送する際に、前記第２のチャンバへ前記ガスを供給して所定の減圧状態とした後、前記ロードロック部から前記第２のチャンバへ前記検査用ウェーハを搬送する工程と、を更に有する請求項１に記載のプラズマ処理装置の検査方法
【請求項3】
外部から前記第２のチャンバへ、ロードロック部を介して前記検査用ウェーハを搬送する際に、前記第２のチャンバへ前記ガスを供給して所定の減圧状態とした後、前記ロードロック部から前記第２のチャンバへ前記検査用ウェーハを搬送する工程と、前記ロードロック部から前記第２のチャンバへ前記検査用ウェーハを搬送した後、前記検査用ウェーハを前記第２のチャンバへ留める工程と、
前記検査用ウェーハを前記第１のチャンバへ搬送すること無く、第２のチャンバから前記ロードロック部へと搬送する工程と
前記検査用ウェーハに付着したパーティクルを測定する工程と、を含む第２のパーティクル測定工程を更に有する請求項１に記載のプラズマ処理装置の検査方法。
【請求項4】
前記第１のパーティクル測定工程を実施し、パーティクルが検出されたなら、前記第２のパーティクル測定工程を実施する請求項３に記載のプラズマ処理装置の検査方法。
【請求項5】
前記第２のパーティクル測定工程を実施し、パーティクルが検出されなかったら、前記第１のパーティクル測定工程を実施する請求項３に記載のプラズマ処理装置の検査方法。
【請求項6】
前記ガスを供給することで、前記第２のチャンバの内部の圧力を、５×１０－３Ｐａ以上にする請求項１～５のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、プラズマ処理装置の検査方法に関する。
【背景技術】
【0002】
プラズマを利用したドライプロセスは、例えば、微細構造体を製造する際に活用されている。例えば、半導体装置、フラットパネルディスプレイ、フォトマスクなどの製造においては、エッチング処理、アッシング処理、ダメージの除去などの各種のプラズマ処理が行われている。
【0003】
この様なプラズマ処理を行うプラズマ処理装置には、例えば、処理物にプラズマ処理を施すプロセスチャンバ、ゲートバルブを介して、プロセスチャンバと接続されたトランスファチャンバ、トランスファチャンバの内部に設けられ、プロセスチャンバとの間で、処理物を搬送する搬送ロボットなどが設けられている。また、トランスファチャンバ内を減圧雰囲気に維持するために、ゲートバルブを介してトランスファチャンバと接続されたロードロックチャンバが設けられる場合もある。
【0004】
前述のプラズマ処理装置では、プロセスチャンバ内においてプラズマ処理を行う。プラズマ処理を繰り返し行っていると、プラズマ処理によって生成された反応生成物に由来するパーティクルが発生するおそれがある。発生したパーティクルが処理物の表面に落下して処理物の表面に付着すると、歩留まりの低下を招く。
【0005】
また、パーティクルは、プロセスチャンバ内だけで発生するとは限らない。例えば、トランスファチャンバ内の搬送ロボットの動作によって発生したり、外部空間から処理物をロードロックチャンバ内に搬入する際に混入したり、チャンバ同士を接続するゲートバルブの開閉動作によって発生したりもする。
【0006】
したがって、処理物を処理する前にパーティクルが発生していないかを確認してから処理を開始する必要がある。あるいは、パーティクルに起因する不良の発生が判明した場合、パーティクルがどのチャンバ内で発生しているかを突き止める必要がある。
そこで、処理室内の状態の検査を，製品用ウェーハとは異なる検査用ウェーハを検査対象の処理室に搬送して処理を施し，この検査用ウェーハ上のパーティクルを測定することによって，処理室内の状態を検査する方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
そこで、処理室内の状態の検査を，製品用ウェーハとは異なる検査用ウェーハを検査対象の処理室に搬送して処理を施し，この検査用ウェーハ上のパーティクルを測定することによって，処理室内の状態を検査する方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【0007】
ところが、チャンバ内の状態を検査する際に、検査用ウェーハ上のパーティクルの測定が正確に行えない場合があった。
そこで、チャンバ内の状態を検査する際に、検査用ウェーハ上のパーティクルの測定を正確に行うことができる技術の開発が望まれていた。
そこで、チャンバ内の状態を検査する際に、検査用ウェーハ上のパーティクルの測定を正確に行うことができる技術の開発が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】特開２００６－１７９５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明が解決しようとする課題は、チャンバ内の状態を検査する際に、検査用ウェーハ上のパーティクルの測定を正確に行うことができるプラズマ処理装置の検査方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
実施形態に係るプラズマ処理装置の検査方法は、
大気圧よりも減圧された雰囲気を維持し、処理物を内部に載置可能な第１のチャンバと、
前記第１のチャンバの内部を所定の圧力まで減圧可能な第１の排気部と、
前記第１のチャンバの内部にプラズマを発生可能なプラズマ発生部と、
前記第１のチャンバの内部であって、前記プラズマを発生させる領域に、プロセスガスを供給可能な第１のガス供給部と、
ゲートバルブを介して、前記第１のチャンバと接続され、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な第２のチャンバと、
前記第２のチャンバの内部に設けられ、前記第１のチャンバとの間で、前記処理物を搬送可能な搬送部と、
前記第２のチャンバの内部を所定の圧力まで減圧可能な第２の排気部と、
前記第２のチャンバの内部に、ガスを供給可能な第２のガス供給部と、
前記搬送部、前記第２の排気部、および前記第２のガス供給部を制御可能なコントローラと、
を備えたプラズマ処理装置の検査方法において、
前記第２のチャンバから前記第１のチャンバへ前記搬送部によって検査用ウェーハの搬送を行う際には、前記第２の排気部を制御して、前記第２のチャンバの内部の圧力が、前記第１のチャンバの内部の圧力と略同等となるようにする工程と、
前記搬送部による前記第１のチャンバへの前記検査用ウェーハの搬送が終了した際には、前記第２のガス供給部を制御して、前記第２のチャンバの内部に前記ガスを供給する工程と、
前記検査用ウェーハが搬入された前記第１のチャンバ内でプラズマ処理を行う工程と、前記第１のチャンバから前記第２のチャンバへ前記搬送部によって検査用ウェーハの搬送を行う際には、前記第２の排気部を制御して、前記第２のチャンバの内部の圧力が、前記第１のチャンバの内部の圧力と略同等となるようにする工程と、
前記搬送部による前記第２のチャンバへの前記検査用ウェーハの搬送が終了した際には、前記第２のガス供給部を制御して、前記第２のチャンバの内部に前記ガスを供給する工程と、
前記第２のチャンバから搬出された前記検査用ウェーハに付着したパーティクルを測定する工程と、
を含む第１のパーティクル測定工程を有する。
大気圧よりも減圧された雰囲気を維持し、処理物を内部に載置可能な第１のチャンバと、
前記第１のチャンバの内部を所定の圧力まで減圧可能な第１の排気部と、
前記第１のチャンバの内部にプラズマを発生可能なプラズマ発生部と、
前記第１のチャンバの内部であって、前記プラズマを発生させる領域に、プロセスガスを供給可能な第１のガス供給部と、
ゲートバルブを介して、前記第１のチャンバと接続され、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な第２のチャンバと、
前記第２のチャンバの内部に設けられ、前記第１のチャンバとの間で、前記処理物を搬送可能な搬送部と、
前記第２のチャンバの内部を所定の圧力まで減圧可能な第２の排気部と、
前記第２のチャンバの内部に、ガスを供給可能な第２のガス供給部と、
前記搬送部、前記第２の排気部、および前記第２のガス供給部を制御可能なコントローラと、
を備えたプラズマ処理装置の検査方法において、
前記第２のチャンバから前記第１のチャンバへ前記搬送部によって検査用ウェーハの搬送を行う際には、前記第２の排気部を制御して、前記第２のチャンバの内部の圧力が、前記第１のチャンバの内部の圧力と略同等となるようにする工程と、
前記搬送部による前記第１のチャンバへの前記検査用ウェーハの搬送が終了した際には、前記第２のガス供給部を制御して、前記第２のチャンバの内部に前記ガスを供給する工程と、
前記検査用ウェーハが搬入された前記第１のチャンバ内でプラズマ処理を行う工程と、前記第１のチャンバから前記第２のチャンバへ前記搬送部によって検査用ウェーハの搬送を行う際には、前記第２の排気部を制御して、前記第２のチャンバの内部の圧力が、前記第１のチャンバの内部の圧力と略同等となるようにする工程と、
前記搬送部による前記第２のチャンバへの前記検査用ウェーハの搬送が終了した際には、前記第２のガス供給部を制御して、前記第２のチャンバの内部に前記ガスを供給する工程と、
前記第２のチャンバから搬出された前記検査用ウェーハに付着したパーティクルを測定する工程と、
を含む第１のパーティクル測定工程を有する。
【発明の効果】
【0011】
本発明の実施形態によれば、チャンバ内の状態を検査する際に、検査用ウェーハ上のパーティクルの測定を正確に行うことができるプラズマ処理装置の検査方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本実施の形態に係るプラズマ処理装置を例示するためのレイアウト図である。
【図2】Ｃ１６Ｈ３０Ｏ４の蒸気圧曲線である。
【図3】処理部の一例を例示するための模式断面図である。
【図4】受け渡し部を例示するための模式断面図である。
【図5】第１のパーティクル測定工程を有するプラズマ処理装置の検査時におけるガスの供給を例示するためのタイミングチャートである。
【図6】第２のパーティクル測定工程を有するプラズマ処理装置の検査時におけるガスの供給を例示するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0013】
図１は、本実施の形態に係るプラズマ処理装置１を例示するためのレイアウト図である。
プラズマ処理装置１の各部の詳細については、後述する。
まず、本発明者らは、プラズマ処理装置１を用いた実験により、以下のことを突き止めた。
すなわち、本発明者らは、前述のプラズマ処理装置１の内部におけるパーティクルの有無を確認した。より具体的には、本発明者らは、ロードロック部５、処理部６および受け渡し部７の各内部のパーティクルを検査用ウェーハ１００ａを用いて測定した。
プラズマ処理装置１の各部の詳細については、後述する。
まず、本発明者らは、プラズマ処理装置１を用いた実験により、以下のことを突き止めた。
すなわち、本発明者らは、前述のプラズマ処理装置１の内部におけるパーティクルの有無を確認した。より具体的には、本発明者らは、ロードロック部５、処理部６および受け渡し部７の各内部のパーティクルを検査用ウェーハ１００ａを用いて測定した。
【0014】
すると、受け渡し部７の内部にて検査用ウェーハ１００ａに付着したパーティクルの数が処理部６の内部にて検査用ウェーハ１００ａに付着したパーティクルの数よりも多い場合があった。通常、処理部６で付着するパーティクルの数が多くなる。処理部６の内部のパーティクルを測定する場合、検査用ウェーハ１００ａは、受け渡し部７の内部を通過する必要がある。つまり、受け渡し部７の内部においてパーティクルが発生していた場合、処理部６の内部のパーティクルを測定するのに用いた検査用ウェーハ１００ａにもパーティクルが付着するはずである。
【0015】
そこで、本発明者らは、受け渡し部７の内部のパーティクルの測定を更に複数回行った。すると、検査用ウェーハ１００ａに付着するパーティクルの数が処理部６よりも増加する場合と、増加しない場合があり、パーティクルの測定が正確に行えない場合があることを突き止めた。
【0016】
本発明者は、付着したパーティクルの数が増加した検査用ウェーハ１００ａについて鋭意調査した。すると、検査用ウェーハ１００aの表面にウォーターマークが形成されていることを突き止めた。つまり、ウォーターマークがパーティクルとして認識され、カウントされてしまっていた。パーティクルがどこで発生しているかを突き止める際に、ウォーターマークがパーティクルと誤認されると、パーティクルが発生している箇所を正確に特定することができない。あるいは、メンテナンス不要の箇所のメンテナンスを実行して、装置の生産性を低下させてしまうおそれがある。
【0017】
そこで、本発明者らは、ウォーターマークの成分について調査を行った。すると、ウォーターマークの成分は、主にＣ１６Ｈ３０Ｏ４であることを突き止めた。このＣ１６Ｈ３０Ｏ４について、鋭意調査を行ったところ、ロードロック部５、処理部６および受け渡し部７の各内部にガスが流入するのを防ぐために用いられるシール部材の成分であることが判明した。
【0018】
図２は、Ｃ１６Ｈ３０Ｏ４の蒸気圧曲線である。
Ｃ１６Ｈ３０Ｏ４は、Ｏリングなどのシール部材に多く含まれる成分である。
また、図２中の点Ｂ１、Ｂ２は測定値であり、図２中の点線は、点Ｂ１、Ｂ２に基づく近似曲線である。
Ｃ１６Ｈ３０Ｏ４は、Ｏリングなどのシール部材に多く含まれる成分である。
また、図２中の点Ｂ１、Ｂ２は測定値であり、図２中の点線は、点Ｂ１、Ｂ２に基づく近似曲線である。
【0019】
蒸気圧曲線の下側の領域では、Ｃ１６Ｈ３０Ｏ４の成分が蒸発し易くなり。蒸気圧曲線の上側の領域では、Ｃ１６Ｈ３０Ｏ４の成分が蒸発し難くなる。例えば、受け渡し部７の内部の温度が５０℃とすると、受け渡し部７の内部における圧力の値が図２の蒸気圧曲線と５０℃の目盛り線とが交差する圧力の値よりも低い値である場合、Ｃ１６Ｈ３０Ｏ４の成分が蒸発し易くなる。反対に、受け渡し部７の内部における圧力の値が図２の蒸気圧曲線と受け渡し部７の内部の温度の目盛り線とが交差する圧力の値よりも高い値である場合、Ｃ１６Ｈ３０Ｏ４の成分が蒸発し難くなる。
【0020】
つまり、受け渡し部７のパーティクル測定を行う場合、受け渡し部７の内部の圧力を、蒸気圧曲線の上側の領域となるようにすれば、シール部材の成分の放出を抑制することができる。
【0021】
ところで、処理部６の内部は、プラズマに曝されるため、処理部６は、８０℃から１００℃程度まで加熱される場合がある。上記のような場合、受け渡し部７は、処理部６と接続されているため、受け渡し部７の温度も５０℃～７０℃程度まで上昇する。
【0022】
図２の蒸気圧曲線によれば、処理部６の内部に処理物１００が搬送された後に、受け渡し部７の内部の圧力を、５×１０－３Ｐａ以上とすれば、受け渡し部７の温度が５０℃程度となったとしても、Ｃ１６Ｈ３０Ｏ４の成分が蒸発するのを抑制することができる。
【0023】
ただし、プラズマ処理の種類や処理条件などによっては、受け渡し部７の温度がさらに高くなることが生じ得る。
本発明者らは検討の結果、受け渡し部７の内部の圧力を、１×１０－１Ｐａ以上とすれば、プラズマ処理の種類や処理条件などが変わったとしても、Ｃ１６Ｈ３０Ｏ４の成分の蒸発をほぼ無くすことができるとの第１の知見を得た。
本発明者らは検討の結果、受け渡し部７の内部の圧力を、１×１０－１Ｐａ以上とすれば、プラズマ処理の種類や処理条件などが変わったとしても、Ｃ１６Ｈ３０Ｏ４の成分の蒸発をほぼ無くすことができるとの第１の知見を得た。
【0024】
ところで、処理部６で使用されるシール部材は、受け渡し部７で使用されるシール部材と同じである。また、処理部６の内部の圧力は、プラズマ処理を実施する以外の間、シール部材の成分が蒸発を生じ得る圧力に維持される。したがって、シール部材の成分が蒸発して、処理部６の内部に放出され、処理物１００に付着するおそれがある。しかし、発明者が鋭意調査したところ、処理部６の内部で汚染物（蒸発したシール部材の成分）が付着する確率よりも、受け渡し部７の内部で汚染物が付着する確率の方が高かった。
【0025】
本発明者らは検討の結果、処理部６の内部には、プラズマ処理を実施するためにプロセスガスが導入されるため、汚染物（蒸発したシール部材の成分）が、プロセスガスと共に処理部６の内部から排出されているためと考察した。つまり、受け渡し部７の内部の圧力をシール部材の成分が蒸発し得る圧力以下としても、受け渡し部７の内部にガスを導入することで、汚染物（蒸発したシール部材の成分）が処理物１００へ付着することを抑制できるという第２の知見を得た。
【0026】
本来ならば、前述の通り、搬送中も受け渡し部７の内部の圧力が蒸気圧曲線の上側の領域に含まれる圧力となっていた方がシール部材の成分の放出を抑制するためには好ましい。しかし、処理部６にて処理物１００にプラズマ処理を行う場合、残留ガスの影響を取り除くため、処理部６内部の圧力が１×１０－３Ｐａ～５×１０－３Ｐａの間の圧力となってからプロセスガスを導入している。処理物１００を処理部６に搬送する際に、受け渡し部７の内部の圧力が蒸気圧曲線の上側の領域に含まれる圧力（例えば、１×１０－１Ｐａ）となっていた場合、受け渡し部７から処理部６へとガスが流入し、処理部６の圧力が受け渡し部７の内部の圧力と同程度まで上昇してしまう。
【0027】
処理部６の圧力が蒸気圧曲線の上側の領域に含まれる圧力と同程度まで上昇してしまうと、圧力が規定の値まで下がるのを待つ時間が長くなり、処理部６の処理時間が長くなる。また、受け渡し部７の内部の圧力と処理部６の内部の圧力との差圧で、処理部６の内部でパーティクルが舞い上がるおそれもある。そのため、受け渡し部７と処理部６との間で処理物１００の受け渡しを行う際には、受け渡し部７の圧力を一時的に蒸気圧曲線の下側の領域に含まれる圧力とする。
【0028】
本発明者らは、前述の第１の知見および第２の知見から、処理物１００の搬送の前後に、受け渡し部７の内部の圧力を、蒸気圧曲線の上側の領域となるようにすれば、シール部材の成分の放出を抑制しつつ、汚染物（蒸発したシール部材の成分）が処理物１００へ付着することを抑制できることを見出した。
【0029】
プラズマ処理装置１の検査を行う場合、処理物１００をプラズマ処理装置１で実際に処理するのと同じ条件で検査を行った方が好ましい。本発明者らは、第１の知見および第２の知見からパーティクルの測定を正確に行う検査方法を見出し、本発明を完成するに至った。
【0030】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【0031】
図１は、本実施の形態に係るプラズマ処理装置１を例示するためのレイアウト図である。 図１に示すように、プラズマ処理装置１は、例えば、コントローラ２、収納部３、搬送部４、ロードロック部５、処理部６、および受け渡し部７を有する。
【0032】
コントローラ２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算部と、メモリなどの記憶部とを有する。コントローラ２は、例えば、コンピュータなどである。コントローラ２は、例えば、記憶部に格納されている制御プログラムに基づいて、プラズマ処理装置１に設けられた各要素の動作を制御する。
【0033】
収納部３は、例えば、処理物１００を積層状（多段状）に収納する。収納部３は、例えば、いわゆるポッドや、正面開口式キャリアであるＦＯＵＰ(Front-Opening Unified Pod)などである。ただし、収納部３は、例示をしたものに限定されるわけではなく、処理物１００を収納することができるものであればよい。収納部３は、少なくとも１つ設けることができる。
【0034】
搬送部４は、収納部３と、ロードロック部５との間に設けられている。搬送部４は、収納部３とロードロック部５との間における処理物１００の搬送と受け渡しを行う。この場合、搬送部４は、プラズマ処理を施す際の圧力よりも高い圧力（例えば、大気圧）の環境において、処理物１００の搬送と受け渡しを行う。搬送部４は、例えば、処理物１００を保持するアームを有する搬送ロボットである。
【0035】
ロードロック部５は、搬送部４と受け渡し部７との間に設けられている。ロードロック部５は、雰囲気の圧力が異なる、搬送部４と受け渡し部７との間で、処理物１００の受け渡しを行う。そのため、ロードロック部５は、チャンバ５１、排気部５２、および、ガス供給部５３を有する。
【0036】
チャンバ５１は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な気密構造を有している。チャンバ５１の側壁には、処理物１００の搬入と搬出を行うための開口が設けられている。また、開口を開閉するゲートバルブ５１ａが設けられている。チャンバ５１は、ゲートバルブ５１ａを介して、受け渡し部７のチャンバ７１（第２のチャンバの一例に相当する）に接続されている。
【0037】
排気部５２は、チャンバ５１の内部を排気して、チャンバ５１の内部の圧力が、受け渡し部７のチャンバ７１の内部の圧力と到達真空度が略同等となるようにする。排気部５２は、例えば、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）と、圧力制御部（ＡＰＣ：Auto Pressure Controller）などを有することができる。なお、到達真空度が略同等とは、チャンバ５１の内部とチャンバ７１の内部の圧力との到達真空度の差が５×１０－２Ｐａ以内である。
【0038】
ガス供給部５３は、チャンバ５１の内部にガスを供給して、チャンバ５１の内部の圧力が、搬送部４の圧力と略同等となるようにする。供給されるガスは、例えば、空気や窒素ガスなどとすることができる。
【0039】
処理部６は、大気圧よりも減圧された雰囲気において、処理物１００にプラズマ処理を施す。
処理部６は、例えば、プラズマエッチング装置、プラズマアッシング装置、スパッタリング装置、プラズマＣＶＤ装置などのプラズマ処理装置とすることができる。
この場合、プラズマの発生方法には特に限定はなく、例えば、高周波やマイクロ波などを用いてプラズマを発生させるものとすることができる。
ただし、プラズマ処理装置の種類やプラズマ発生方法は例示をしたものに限定されるわけではない。すなわち、処理部６は、大気圧よりも減圧された雰囲気において、処理物１００にプラズマ処理を施すものであればよい。
処理部６は、例えば、プラズマエッチング装置、プラズマアッシング装置、スパッタリング装置、プラズマＣＶＤ装置などのプラズマ処理装置とすることができる。
この場合、プラズマの発生方法には特に限定はなく、例えば、高周波やマイクロ波などを用いてプラズマを発生させるものとすることができる。
ただし、プラズマ処理装置の種類やプラズマ発生方法は例示をしたものに限定されるわけではない。すなわち、処理部６は、大気圧よりも減圧された雰囲気において、処理物１００にプラズマ処理を施すものであればよい。
【0040】
また、処理部６の数にも特に限定はない。処理部６は、少なくとも１つ設けられていればよい。処理部６を複数設ける場合には、同じ種類のプラズマ処理装置を設けることもできるし、異なる種類のプラズマ処理装置を設けることもできる。また、同じ種類のプラズマ処理装置を複数設ける場合には、処理条件がそれぞれ異なるようにすることもできるし、処理条件がそれぞれ同じになるようにすることもできる。
【0041】
図３は、処理部６の一例を例示するための模式断面図である。
図３に例示をする処理部６は、誘導結合プラズマ処理装置である。すなわち、高周波エネルギーにより励起、発生させたプラズマＰを用いてプロセスガスＧからプラズマ生成物を生成し、処理物１００の処理を行うプラズマ処理装置の一例である。
図３に例示をする処理部６は、誘導結合プラズマ処理装置である。すなわち、高周波エネルギーにより励起、発生させたプラズマＰを用いてプロセスガスＧからプラズマ生成物を生成し、処理物１００の処理を行うプラズマ処理装置の一例である。
【0042】
図３に示すように、処理部６は、例えば、チャンバ６１（第１のチャンバの一例に相当する）、載置部６２、アンテナ６３、高周波電源６４ａ、６４ｂ、ガス供給部６５（第１のガス供給部の一例に相当する）、排気部６６（第１の排気部の一例に相当する）などを備えている。
【0043】
チャンバ６１は、例えば、有底の略円筒形状を呈し、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な気密構造を有している。チャンバ６１の上部には、透過窓６１ａが気密となるように設けられている。透過窓６１ａは、板状を呈し、高周波エネルギーに対する透過率が高く、プラズマ処理を行った際にエッチングされにくい材料から形成することができる。透過窓６１ａは、例えば、石英などの誘電体材料から形成することができる。
【0044】
チャンバ６１の側壁には、処理物１００の搬入と搬出を行うための開口６１ｂが設けられている。また、開口６１ｂを開閉するゲートバルブ６１ｃが設けられている。チャンバ６１は、ゲートバルブ６１ｃを介して、受け渡し部７のチャンバ７１に接続されている。
【0045】
載置部６２は、チャンバ６１の内部に設けられている。載置部６２の上面には、処理物１００が載置される。この場合、処理物１００は、載置部６２の上面に直接載置されるようにしてもよいし、図示しない支持部材などを介して載置部６２に載置されるようにしてもよい。また、載置部６２には、静電チャックなどの保持装置を設けることができる。
【0046】
アンテナ６３は、チャンバ６１の内部のプラズマＰを発生させる領域に高周波エネルギー（電磁エネルギー）を供給する。チャンバ６１の内部に供給された高周波エネルギーによりプラズマＰが発生する。例えば、アンテナ６３は、透過窓６１ａを介して、チャンバ６１の内部に高周波エネルギーを供給する。
【0047】
高周波電源６４ａは、整合器６４ａ１を介して、アンテナ６３に電気的に接続されている。整合器６４ａ１には、高周波電源６４ａ側のインピーダンスと、プラズマＰ側のインピーダンスとの間で整合をとるための整合回路などが設けられている。高周波電源６４ａは、プラズマＰを発生させるための電源である。すなわち、高周波電源６４ａは、チャンバ６１の内部において高周波放電を生じさせてプラズマＰを発生させるために設けられている。高周波電源６４ａは、１００ＫＨｚ～１００ＭＨｚ程度の周波数を有する高周波電力をアンテナ６３に印加する。
本実施の形態においては、アンテナ６３および高周波電源６４ａが、プラズマＰを発生させるプラズマ発生部となる。
本実施の形態においては、アンテナ６３および高周波電源６４ａが、プラズマＰを発生させるプラズマ発生部となる。
【0048】
高周波電源６４ｂは、整合器６４ｂ１を介して、載置部６２に電気的に接続されている。整合器６４ｂ１には、高周波電源６４ｂ側のインピーダンスと、プラズマＰ側のインピーダンスとの間で整合をとるための整合回路などが設けられている。高周波電源６４ｂは、載置部６２に載置された処理物１００に引き込むイオンのエネルギーを制御する。高周波電源６４ｂは、イオンを引き込むために適した比較的低い周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ以下）を有する高周波電力を載置部６２に印加する。
【0049】
ガス供給部６５は、流量制御部６５ａを介して、チャンバ６１の内部のプラズマＰを発生させる領域にプロセスガスＧを供給する。流量制御部６５ａは、例えば、マスフローコントローラ（ＭＦＣ：Mass Flow Controller）などとすることができる。ガス供給部６５は、例えば、チャンバ６１の側壁であって、透過窓６１ａの近傍に接続することができる。
【0050】
プロセスガスＧは、処理の種類や、処理物１００の処理面の材料などに応じて適宜選択される。例えば、エッチング処理の場合には、反応性の高いラジカルが生成されるように、ＣＦ４やＣＦ３などのフッ素原子を含むプロセスガスＧとすることができる。この場合、プロセスガスＧは、例えば、フッ素原子を含むガスだけとすることもできるし、フッ素原子を含むガスと希ガスとの混合ガスとすることもできる。
【0051】
排気部６６は、チャンバ６１の内部を所定の圧力まで減圧する。排気部６６は、例えば、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）とすることができる。排気部６６は、圧力制御部６６ａを介して、チャンバ６１の底面に接続することができる。圧力制御部６６ａは、チャンバ６１の内部の圧力を検出する図示しない圧力計の出力に基づいて、チャンバ６１の内部が所定の圧力となるように制御する。圧力制御部６６ａは、例えば、オートプレッシャーコントローラ（ＡＰＣ：Auto Pressure Controller）などとすることができる。
【0052】
処理物１００にプラズマ処理を施す際には、排気部６６によりチャンバ６１の内部が所定の圧力にまで減圧され、ガス供給部６５から所定量のプロセスガスＧ（例えば、ＣＦ４など）がチャンバ６１の内部のプラズマＰを発生させる領域に供給される。一方、高周波電源６４ａから所定のパワーの高周波電力がアンテナ６３に印加され、電磁エネルギーが透過窓６１ａを介してチャンバ６１の内部に放射される。また、処理物１００を載置する載置部６２には高周波電源６４ｂから所定のパワーの高周波電力が印加され、プラズマＰから処理物１００に向かうイオンを加速させる電界が形成される。
【0053】
チャンバ６１の内部に放射された電磁エネルギーによりプラズマＰが発生し、発生したプラズマＰにより、プロセスガスＧが励起、活性化されて中性活性種、イオンなどのプラズマ生成物が生成される。そして、この生成されたプラズマ生成物が処理物１００に供給されることで、処理物１００にプラズマ処理が施される。
【0054】
なお、以上においては、処理部の一例として、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ：Inductively Coupled Plasma）処理装置を説明したが、処理部は、これらのプラズマ処理装置に限定されるわけではない。例えば、処理部は、容量結合型プラズマ（ＣＣＰ：Capacitively Coupled Plasma）処理装置（例えば、平行平板型ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置）などであってもよい。あるいは、マイクロ波励起型のプラズマ処理装置（例えば、リモートプラズマ装置（ＣＤＥ装置）、ＳＷＰ（Surface Wave Plasma：表面波プラズマ）装置）などであってもよい。なお、他のプラズマ処理装置の基本的な構成には、既知の技術を適用することができるので、詳細な説明は省略する。
【0055】
次に、受け渡し部７について説明する。
図１に示すように、受け渡し部７は、処理部６とロードロック部５との間に設けられている。受け渡し部７は、処理部６とロードロック部５との間における処理物１００の受け渡しを行う。
図１に示すように、受け渡し部７は、処理部６とロードロック部５との間に設けられている。受け渡し部７は、処理部６とロードロック部５との間における処理物１００の受け渡しを行う。
【0056】
図４は、受け渡し部７を例示するための模式断面図である。
なお、図４は、図１における受け渡し部７のＡ－Ａ線断面図である。
図４に示すように、受け渡し部７は、チャンバ７１、搬送部７２、排気部７３（第２の排気部の一例に相当する）、およびガス供給部７４（第２のガス供給部の一例に相当する）を有する。
なお、図４は、図１における受け渡し部７のＡ－Ａ線断面図である。
図４に示すように、受け渡し部７は、チャンバ７１、搬送部７２、排気部７３（第２の排気部の一例に相当する）、およびガス供給部７４（第２のガス供給部の一例に相当する）を有する。
【0057】
チャンバ７１は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な気密構造を有している。チャンバ７１は、ゲートバルブ６１ｃを介して、チャンバ６１と接続されている。
【0058】
搬送部７２は、チャンバ７１の内部に設けられている。搬送部７２は、処理部６とロードロック部５との間において、処理物１００の受け渡しを行う。例えば、搬送部７２は、処理部６のチャンバ６１との間で、処理物１００を搬送（搬入、搬出）する。搬送部７２は、例えば、処理物１００を保持するアームを有する搬送ロボット（例えば、多関節ロボット）とすることができる。
【0059】
排気部７３は、チャンバ７１の内部を所定の圧力まで減圧する。排気部７３は、例えば、圧力制御部６６ａを介して、チャンバ７１の底面に接続することができる。
排気部７３は、例えば、前述した排気部６６と同様とすることができる。
圧力制御部６６ａは、チャンバ７１の内部の圧力を検出する図示しない圧力計の出力に基づいて、チャンバ７１の内部の圧力が所定の圧力となるように制御する。
排気部７３は、例えば、前述した排気部６６と同様とすることができる。
圧力制御部６６ａは、チャンバ７１の内部の圧力を検出する図示しない圧力計の出力に基づいて、チャンバ７１の内部の圧力が所定の圧力となるように制御する。
【0060】
ここで、前述したように、プラズマ処理において用いられるプロセスガスＧには、例えば、フッ素原子を含むガスのように反応性が高いものがある。反応性の高いガスが、処理部６のチャンバ６１の内部から、受け渡し部７のチャンバ７１の内部に流れると、反応性の高いガスが、チャンバ７１の内部に露出している要素と反応して汚染物が発生するおそれがある。
【0061】
また、プラズマ処理の際に生じた副生成物が処理部６のチャンバ６１の内壁や、チャンバ６１の内部に露出している要素に付着している場合がある。そのため、処理部６のチャンバ６１の内部から、受け渡し部７のチャンバ７１の内部に向けて流れる気流が形成されると、処理部６のチャンバ６１の内壁などから剥離した副生成物が、気流に乗って受け渡し部７のチャンバ７１の内部に侵入するおそれがある。受け渡し部７のチャンバ７１の内部に侵入した副生成物は、処理物１００に対する汚染物となる。
【0062】
そのため、処理部６のチャンバ６１に処理物１００を搬入したり、処理部６のチャンバ６１から処理物１００を搬出したりする際には、排気部７３とチャンバ７１に取り付けられた圧力制御部６６ａとが協働して、チャンバ７１の内部の圧力が、処理部６のチャンバ６１の内部の圧力（例えば、プラズマ処理を施す際の圧力）と略同等となるようにする。例えば、処理部６のチャンバ６１の内部の圧力は、１×１０－３Ｐａ～１×１０－２Ｐａ程度とすることができる。
【0063】
この場合、受け渡し部７のチャンバ７１の内部の圧力を処理部６のチャンバ６１の内部の圧力と略同等とは、チャンバ７１の内部の圧力をチャンバ６１の内部の圧力と同じ圧力からチャンバ６１の内部の圧力と同じ圧力よりも５×１０－２Ｐａだけ高い圧力の範囲を意味する。この様にすれば、反応性の高いガスや副生成物が受け渡し部７のチャンバ７１の内部に侵入するのを効果的に抑制することができる。
【0064】
なお、チャンバ７１の内部の圧力を高くし過ぎると、チャンバ７１から処理部６のチャンバ６１に向かう気流により、チャンバ６１の内壁に付着している副生成物が剥離したり、副生成物がチャンバ６１の内部に浮遊したりするおそれがある。そのため、処理部６から処理物１００の搬入および搬出を行う際には、チャンバ７１の内部の圧力は、８×１０－３Ｐａ～５×１０－２Ｐａ程度とすることが好ましい。なお、受け渡し部７のチャンバ７１の内部の圧力は、上記の圧力範囲において、処理部６のチャンバ６１の内部の圧力よりも若干高くなるよう決定される。
【0065】
チャンバ７１の圧力制御は、排気部７３と圧力制御部６６ａとにより行うことができるが、低くなった圧力を迅速に増加させることは困難である。
そこで、図４に示すように、本実施の形態に係る受け渡し部７には、ガス供給部７４が設けられている。
ガス供給部７４は、流量制御部７４ａを介して、チャンバ７１の内部にガスＧ１を供給する。流量制御部７４ａは、例えば、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）などとすることができる。
そこで、図４に示すように、本実施の形態に係る受け渡し部７には、ガス供給部７４が設けられている。
ガス供給部７４は、流量制御部７４ａを介して、チャンバ７１の内部にガスＧ１を供給する。流量制御部７４ａは、例えば、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）などとすることができる。
【0066】
ガスＧ１は、例えば、処理物１００や、チャンバ７１の内部に露出する要素と反応し難いガスとすることができる。例えば、ガスＧ１は、窒素ガス、アルゴンガスなどの希ガス、あるいは、これらの混合ガスなどとすることができる。
【0067】
また、ガスＧ１は、チャンバ７１の内部の圧力の制御のため供給されるものであり、圧力の制御量も小さいため、チャンバ７１の内部に供給するガスＧ１の量は僅かである。例えば、ガスＧ１の流量は、１０ｓｃｃｍ以上、１０００ｓｃｃｍ以下である。
【0068】
処理物１００は、収納部３からロードロック部５および受け渡し部７を経て処理部６の内部へと搬送される。処理部６の内部に搬送された処理物１００は、プラズマ処理される。プラズマ処理された処理物１００は、ロードロック部５および受け渡し部７を経て収納部３へ戻される。そして、次の処理物１００が同様にプラズマ処理される。プラズマ処理装置１が前述の動作を行うことで、処理物１００の処理は、進められる。
【0069】
ところで、プラズマ処理を繰り返し行っていると、プラズマ処理によって生成された反応生成物に由来するパーティクルが発生するおそれがある。発生したパーティクルが処理物の表面に落下して処理物の表面に付着すると、歩留まりの低下を招く。
【0070】
また、パーティクルは、プロセスチャンバ内だけで発生するとは限らない。例えば、トランスファチャンバ内の搬送ロボットの動作によって発生したり、外部空間から処理物をロードロックチャンバ内に搬入する際に混入したり、チャンバ同士を接続するゲートバルブの開閉動作によって発生したりもする。
【0071】
したがって、プラズマ処理装置１内にパーティクルが発生していないかを定期的に検査する必要がある。
【0072】
次に、プラズマ処理装置１の検査方法について説明する。
図５は、第１のパーティクル測定工程を有するプラズマ処理装置の検査時におけるガスＧ１の供給を例示するためのタイミングチャートである。なお、パーティクル測定工程を実行するときには、オペレータは、コントローラ２の操作パネルなどの入力装置を操作して、プラズマ処理装置１の制御モードを検査モード（パーティクル測定モード）に切り替える。この検査モードにおいては、検査対象に応じた動作の選択も可能である。例えば、処理部６のパーティクル測定を行う動作、受け渡し部７のパーティクル測定を行う動作等を選択することができる。図５の例は、処理部６のパーティクル測定を行う動作が選択された例である。
図５は、第１のパーティクル測定工程を有するプラズマ処理装置の検査時におけるガスＧ１の供給を例示するためのタイミングチャートである。なお、パーティクル測定工程を実行するときには、オペレータは、コントローラ２の操作パネルなどの入力装置を操作して、プラズマ処理装置１の制御モードを検査モード（パーティクル測定モード）に切り替える。この検査モードにおいては、検査対象に応じた動作の選択も可能である。例えば、処理部６のパーティクル測定を行う動作、受け渡し部７のパーティクル測定を行う動作等を選択することができる。図５の例は、処理部６のパーティクル測定を行う動作が選択された例である。
【0073】
図５中のＴ１は、受け渡し部７のチャンバ７１から処理部６のチャンバ６１への処理物１００の搬入開始のタイミングである。
図５中のＴ２は、処理部６のチャンバ６１から受け渡し部７のチャンバ７１への処理物１００の搬出開始のタイミングである。
図５中のＴ２は、処理部６のチャンバ６１から受け渡し部７のチャンバ７１への処理物１００の搬出開始のタイミングである。
【0074】
処理する処理物１００が無い場合、プラズマ処理装置１は、待機状態にある。プラズマ処理装置１が待機状態の場合、ロードロック部５のチャンバ５１の内部は、排気部５２により排気されて、１×１０－２Ｐａ～１×１０－１Ｐａ程度の圧力に維持される。本実施形態では、例えば、５×１０－２Ｐａである。
受け渡し部７のチャンバ７１の内部の圧力は、Ｃ１６Ｈ３０Ｏ４の成分が蒸発するのを抑制できる５×１０－３Ｐａ以上の圧力に維持されている。具体的には、コントローラ２は、チャンバ７１の内部の圧力を検出する図示しない圧力計の出力に基づいて、チャンバ７１に取り付けられている圧力制御部６６ａを制御して、チャンバ７１の内部の圧力を５×１０－３Ｐａ以上の圧力となるようにしている。
処理部６のチャンバ６１の内部は、排気部６６によって排気されて１×１０－３Ｐａ～１×１０－２Ｐａの圧力に維持されている。本実施形態では、例えば、１×１０－３Ｐａである。
受け渡し部７のチャンバ７１の内部の圧力は、Ｃ１６Ｈ３０Ｏ４の成分が蒸発するのを抑制できる５×１０－３Ｐａ以上の圧力に維持されている。具体的には、コントローラ２は、チャンバ７１の内部の圧力を検出する図示しない圧力計の出力に基づいて、チャンバ７１に取り付けられている圧力制御部６６ａを制御して、チャンバ７１の内部の圧力を５×１０－３Ｐａ以上の圧力となるようにしている。
処理部６のチャンバ６１の内部は、排気部６６によって排気されて１×１０－３Ｐａ～１×１０－２Ｐａの圧力に維持されている。本実施形態では、例えば、１×１０－３Ｐａである。
【0075】
プラズマ処理装置１を検査する場合、ロードロック部５のチャンバ５１の内部をベントすることでチャンバ５１の内部の圧力を大気圧力と同じ圧力とする。搬送部４は、収納部３の内部にある検査用ウェーハ１００ａを取り出し、ロードロック部５のチャンバ５１の内部へ搬入する（図５の（１））。すなわち、コントローラ２は、検査モードに切り替えられることによって、収納部３内において予め記憶されている検査用ウェーハの収納位置から検査用ウェーハ１００ａを取り出すように搬送部４を制御する。
【0076】
チャンバ５１の内部に検査用ウェーハ１００ａが搬入されたら、チャンバ５１の内部を減圧する。チャンバ５１の内部が所定の圧力まで減圧されたら、ガス供給部７４からガスＧ１をチャンバ７１の内部へ供給し、チャンバ７１の内部の圧力を１×１０－１Ｐａ以上とする。なお、所定の圧力とは、１×１０－２Ｐａ以上、１×１０－１Ｐａより小さい圧力である。本実施形態では、例えば、５×１０－２Ｐａである。
チャンバ５１の内部の圧力およびチャンバ７１内部の圧力が上記の圧力となったら、ゲートバルブ５１ａが開けられる。そして、検査用ウェーハ１００ａは、搬送部７２によってチャンバ７１の内部に搬入される（図５の（２））。
チャンバ５１の内部の圧力およびチャンバ７１内部の圧力が上記の圧力となったら、ゲートバルブ５１ａが開けられる。そして、検査用ウェーハ１００ａは、搬送部７２によってチャンバ７１の内部に搬入される（図５の（２））。
【0077】
チャンバ５１は、プラズマ処理装置１の外部の空間と連通する。このため、検査用ウェーハ１００ａの搬送の際に、外部の空間の空気がチャンバ５１内に取り込まれる。外部の空間の空気には、水蒸気やパーティクルが含まれているおそれがある。チャンバ７１の内部の圧力をチャンバ５１の内部の圧力よりも高い圧力とすることで、チャンバ５１からチャンバ７１へ水蒸気やパーティクルが流れ込むのを抑制することができる。
【0078】
チャンバ７１の内部に検査用ウェーハ１００ａが搬送されたら、ゲートバルブ５１ａが、閉じられる。ゲートバルブ５１ａが閉じられたら、チャンバ７１の内部へのガスＧ１の供給は、停止される。なお、チャンバ５１の内部の減圧は、維持される。
チャンバ７１の内部の圧力が、例えば、５×１０－２Ｐａとなったら、ゲートバルブ６１ｃを開ける。そして、検査用ウェーハ１００ａは、搬送部７２によってチャンバ６１の内部に搬入される（図５のＴ１）。
チャンバ７１の内部の圧力が、例えば、５×１０－２Ｐａとなったら、ゲートバルブ６１ｃを開ける。そして、検査用ウェーハ１００ａは、搬送部７２によってチャンバ６１の内部に搬入される（図５のＴ１）。
【0079】
処理部６のチャンバ６１の内部では、プラズマを用いて反応性の高いガスからプラズマ生成物を生成し、処理物１００の処理が行われる。このため、反応性の高いガスがチャンバ６１の内部に残留している場合や、プラズマ処理の際に生じた副生成物が処理部６のチャンバ６１の内壁等に付着している場合がある。チャンバ７１の内部の圧力が、処理部６のチャンバ６１の内部の圧力と略同等となるようにすれば、反応性の高いガスや副生成物が、受け渡し部７のチャンバ７１の内部に侵入するのを抑制することができる。
【0080】
チャンバ６１の内部に検査用ウェーハ１００ａが搬入されたら、ゲートバルブ６１ｃを閉じる。ゲートバルブ６１ｃを開けてから閉じるまでの期間を検査用ウェーハ１００ａの搬入期間Ｔ１ａとする。ゲートバルブ６１ｃが閉じられたら、ガス供給部７４からチャンバ７１の内部にガスＧ１が供給される。これにより、チャンバ７１の内部の圧力は、１×１０－１Ｐａ以上に維持される。
【0081】
チャンバ６１の内部の圧力が所定の圧力まで減圧されたら、ガス供給部６５を制御してチャンバ６１の内部の圧力がプラズマ処理を実施する圧力となるまでプロセスガスＧを供給する。プラズマ処理を実施する圧力は、１×１０－１Ｐａ～１０Ｐａ程度である。本実施形態では、例えば、１Ｐａである。なお、所定の圧力とは、１×１０－３Ｐａ～１×１０－２Ｐａである。
【0082】
チャンバ６１の内部の圧力がプラズマ処理を実施する圧力となったら、高周波電源６４ａから高周波電圧をアンテナ６３に印加してプラズマＰを発生させる。そして、処理物１００を処理する時間と同じ時間だけプラズマＰを維持させる。
【0083】
プラズマ処理が完了したら、高周波電源６４ａからの高周波電圧の印加と、プロセスガスＧの供給を停止する。チャンバ６１の内部は、１×１０－３Ｐａ～１×１０－２Ｐａの圧力となるまで減圧される。本実施形態では、チャンバ６１の内部の圧力は、例えば、１×１０－３Ｐａとなるまで減圧される。
【0084】
チャンバ６１の内部の圧力が１×１０－３Ｐａとなったら、ガス供給部７４からのガスＧ１の供給を停止する。そして、チャンバ７１の内部の圧力が、例えば、５×１０－２Ｐａとなったら、ゲートバルブ６１ｃを開ける。検査用ウェーハ１００ａは、搬送部７２によってチャンバ６１の内部から搬出される（図５のＴ２）。
【0085】
搬送部７２によってチャンバ７１の内部に検査用ウェーハ１００ａが搬送されたら、ゲートバルブ６１ｃを閉じる。ゲートバルブ６１ｃを開けてからゲートバルブ６１ｃを閉じるまでの期間を検査用ウェーハ１００ａの搬出期間Ｔ２ａとする。搬出期間Ｔ２ａ後、ガス供給部７４からガスＧ１がチャンバ７１の内部に供給される。
【0086】
チャンバ７１の内部の圧力が１×１０－１Ｐａ以上となったら、ゲートバルブ５１ａを開け、検査用ウェーハ１００ａが、搬送部７２によってチャンバ５１に搬送される（図５の（４））。
【0087】
チャンバ５１の内部に検査用ウェーハ１００ａが搬送されたらゲートバルブ５１ａを閉める。受け渡し部７では、チャンバ７１の内部へのガスＧ１の供給を停止する。チャンバ７１の内部の圧力は、チャンバ７１に取り付けられた圧力制御部６６ａによって、排気部７３の排気量を小さくすることで１×１０－２Ｐａ以上に維持される。あるいは、チャンバ７１の内部の圧力は、ガスＧ１の流量を調整することで１×１０－２Ｐａ以上に維持される。ロードロック部５では、チャンバ５１の内部をベントしてチャンバ５１の内部の圧力を大気圧力とする。チャンバ５１の内部の圧力が大気圧力と同程度となったら、搬送部４によってチャンバ５１の内部から検査用ウェーハ１００ａが取り出され、収納部３の元の収納位置に収納される（図５の（５））。そして、検査用ウェーハ１００ａに付着したパーティクルの数量を測定する。例えば、検査用ウェーハ１００ａを収納部３に入れた状態で不図示のパーティクルの測定装置まで搬送し、パーティクルの測定装置にて検査用ウェーハ１００ａに付着したパーティクルの数量を測定する。
【0088】
Ｔ１後の検査用ウェーハ１００ａの搬入期間Ｔ１ａ、およびＴ２後の検査用ウェーハ１００ａの搬出期間Ｔ２ａは、前述の通り、受け渡し部７の圧力を一時的に図２の蒸気圧曲線の下側の領域に含まれる圧力とする。具体的には、ゲートバルブ６１ｃが開くと、チャンバ７１の内部のガスが処理部６へと流入する。このため、チャンバ７１の内部の圧力が、処理部６のチャンバ６１の内部の圧力（例えば、プラズマ処理を施す直前の所定の圧力である１×１０－３Ｐａ）と略同等となるように減圧される。そのため。搬入期間Ｔ１ａ、および搬出期間Ｔ２ａにおいては、シール部材の成分が蒸発して、チャンバ７１の内部に放出されることになる。なお、このときの「略同等」とは、チャンバ７１の内部の圧力がチャンバ６１の内部の圧力と同じ圧力からチャンバ６１の内部の圧力と同じ圧力よりも５×１０－２Ｐａだけ高い圧力の範囲を意味する。
【0089】
しかしながら、搬入期間Ｔ１ａ、および搬出期間Ｔ２ａの経過後は、受け渡し部７のチャンバ７１と処理部６のチャンバ６１との間が、ゲートバルブ６１ｃにより閉鎖される。そして、ガス供給部７４がガスＧ１を受け渡し部７のチャンバ７１の内部に供給することで、チャンバ７１の内部の圧力が、５×１０－３Ｐａ以上、好ましくは１×１０－１Ｐａ以上とされる。そのため、シール部材の成分が蒸発するのを抑制することができる。
【0090】
また、受け渡し部７のチャンバ７１および処理部６のチャンバ６１の内部の圧力をシール部材の成分が蒸発し得る圧力以下としても、受け渡し部７の内部にガスを導入することで、汚染物（蒸発したシール部材の成分）が検査用ウェーハ１００ａへ付着することを抑制できる。チャンバ７１およびチャンバ６１の内部は、所定の減圧雰囲気を維持するように排気が行なわれている。排気部７３および排気部６６の排気速度（Ｌ／ｍｉｎ）は決まっている。そして、チャンバ７１およびチャンバ６１の内部にガスＧ１が供給されるとチャンバ７１内の圧力が上昇し、単位体積当たりの排出されるガスＧ１の量が増加する。結果的に、ガスＧ１が供給された分、チャンバ内部の排気が行なわれたようにみえる。つまり、この排気によって、汚染物をガスＧ１と共に排出することができるのである。
【0091】
前述の通り、ウォーターマークの原因となる汚染物が検査用ウェーハ１００ａに付着することを抑制できる。したがって、ウォーターマークがパーティクルとして誤認されることを防止できるので、パーティクルの測定を正確に行うことができる。
【0092】
また、図５から分かるように、チャンバ７１の内部の圧力が、シール部材の成分が蒸発し得る圧力以下となる圧力、つまり、処理部６のチャンバ６１の内部の圧力と略同等となるように減圧される期間を短くすることができる。そのため、シール部材の成分が蒸発するのを抑制することができる。
【0093】
検査用ウェーハ１００ａに付着したパーティクルの数量を測定するために、受け渡し部７のチャンバ７１の内部に処理物１００が無い状態が長時間続く場合、チャンバ７１に取り付けられた圧力制御部６６ａを制御して、排気部７３の排気量を小さくしてもよい。排気部７３の排気量を小さくすることで、チャンバ７１の内部の圧力を１×１０－２Ｐａ以上とするのに必要となるガスＧ１の量を削減することができる。なお、チャンバ７１の内部に処理物１００が無い状態が続く時間は、例えば、ガスＧ１の供給を停止してから、チャンバ７１の内部の圧力が１×１０－２Ｐａとなるまでの時間である。
【0094】
図５に示すガスＧ１の供給方法を用いてパーティクルを測定する第１のパーティクル測定工程を有するプラズマ処理装置１の検査方法を行い、パーティクルが無ければ、処理物１００の処理を開始する。パーティクルが検出された場合、図６に示すガスＧ１の供給方法を用いて、プラズマ処理装置１の検査を行う。
【0095】
図６は、第２のパーティクル測定工程を有するプラズマ処理装置の検査時におけるガスＧ１の供給を例示するためのタイミングチャートである。図６は、検査用ウェーハ１００ａを受け渡し部７まで搬送後、処理部６の内部へ搬送すること無く、ロードロック部５へ戻す際のガスＧ１の供給を例示する。つまり、図６の例は、検査モードにおいて受け渡し部７のパーティクル測定を行う動作が選択された例である。
【0096】
図６の（１）は、図５の（１）と、図６の（２）は、図５の（２）と同様であるので、説明は省略する。
チャンバ７１の内部に検査用ウェーハ１００ａが搬送されたら、ゲートバルブ５１ａが、閉じられる。検査用ウェーハ１００ａは、例えば、チャンバ７１の内部に数十秒の間留まる。検査用ウェーハ１００ａがチャンバ７１の内部に留まる時間は、処理物１００を実際に処理する条件に近づけるため、処理部６にてプラズマ処理をする時間と同じとすることが好ましい。検査用ウェーハ１００ａがチャンバ７１の内部に留まっている間、ガス供給部７４からガスＧ１の供給が維持される。
チャンバ７１の内部に検査用ウェーハ１００ａが搬送されたら、ゲートバルブ５１ａが、閉じられる。検査用ウェーハ１００ａは、例えば、チャンバ７１の内部に数十秒の間留まる。検査用ウェーハ１００ａがチャンバ７１の内部に留まる時間は、処理物１００を実際に処理する条件に近づけるため、処理部６にてプラズマ処理をする時間と同じとすることが好ましい。検査用ウェーハ１００ａがチャンバ７１の内部に留まっている間、ガス供給部７４からガスＧ１の供給が維持される。
【0097】
数十秒間、検査用ウェーハ１００ａがチャンバ７１の内部に留まったら、ゲートバルブ５１ａを開け、検査用ウェーハ１００ａが、搬送部７２によってチャンバ５１に搬送される（図６の（４））。
【0098】
チャンバ５１の内部に検査用ウェーハ１００ａが搬送されたらゲートバルブ５１ａを閉める。受け渡し部７では、チャンバ７１の内部へのガスＧ１の供給を停止する。チャンバ７１の内部の圧力は、チャンバ７１に取り付けられた圧力制御部６６ａによって、排気部７３の排気量を小さくすることで１×１０－２Ｐａ以上に維持される。ロードロック部５では、チャンバ５１の内部をベントしてチャンバ５１の内部の圧力を大気圧力とする。チャンバ５１の内部の圧力が大気圧力と同程度となったら、搬送部４によってチャンバ５１の内部から検査用ウェーハ１００ａが取り出され、収納部３へと収納される（図６の（５））。そして、不図示のパーティクルの測定装置で検査用ウェーハ１００ａに付着したパーティクルの数量を測定する。
【0099】
ガス供給部７４がガスＧ１を受け渡し部７のチャンバ７１の内部に供給することで、チャンバ７１の内部の圧力が、５×１０－３Ｐａ以上、好ましくは１×１０－１Ｐａ以上とされる。そのため、シール部材の成分が蒸発するのを抑制することができる。そのため、ウォーターマークの原因となる汚染物が検査用ウェーハ１００ａに付着することを抑制できる。したがって、ウォーターマークがパーティクルとして誤認されることを防止できるので、パーティクルの測定を正確に行うことができる。
【0100】
図６に示すガスＧ１の供給方法を用いてパーティクルを測定する第２のパーティクル測定工程を有するプラズマ処理装置１の検査方法を行い、パーティクルが無ければ、処理部６の内部のクリーニングを開始する。パーティクルが検出された場合、ロードロック部５の内部のクリーニングを開始する。
【0101】
ロードロック部５の内部のクリーニングを行った後、図６に示すガスＧ１の供給方法を用いたプラズマ処理装置１の検査方法を実施する。この検査でもパーティクルが再び検出された場合、受け渡し部７の内部のクリーニングを開始する。
【0102】
以上の手順は、例えば、コントローラ２が、搬送部７２、排気部７３、およびガス供給部７４を制御することで行うことができる。
例えば、コントローラ２は、搬送部７２による検査用ウェーハ１００ａの搬送（搬入、搬出）を行う際には、排気部７３を制御して、チャンバ７１の内部の圧力が、チャンバ６１の内部の圧力と略同等となるようにする。例えば、コントローラ２は、搬送部７２による検査用ウェーハ１００ａの搬送が終了した際には、ガス供給部７４を制御して、チャンバ７１の内部にガスＧ１を供給する。
例えば、コントローラ２は、ガスＧ１を供給することで、チャンバ７１の内部の圧力を、チャンバ６１の内部の圧力よりも高くする。
例えば、コントローラ２は、ガスＧ１を供給することで、チャンバ７１の内部の圧力を、５×１０－３Ｐａ以上、好ましくは、１×１０－１Ｐａ以上にする。
例えば、コントローラ２は、搬送部７２による検査用ウェーハ１００ａの搬送（搬入、搬出）を行う際には、排気部７３を制御して、チャンバ７１の内部の圧力が、チャンバ６１の内部の圧力と略同等となるようにする。例えば、コントローラ２は、搬送部７２による検査用ウェーハ１００ａの搬送が終了した際には、ガス供給部７４を制御して、チャンバ７１の内部にガスＧ１を供給する。
例えば、コントローラ２は、ガスＧ１を供給することで、チャンバ７１の内部の圧力を、チャンバ６１の内部の圧力よりも高くする。
例えば、コントローラ２は、ガスＧ１を供給することで、チャンバ７１の内部の圧力を、５×１０－３Ｐａ以上、好ましくは、１×１０－１Ｐａ以上にする。
【0103】
また、以上に説明した様に、本実施の形態に係るプラズマ処理装置の検査方法は、以下の工程を備えることができる。
大気圧よりも減圧された雰囲気を維持し、処理物を内部に載置可能な第１のチャンバと、前記第１のチャンバの内部を所定の圧力まで減圧可能な第１の排気部と、前記プラズマを発生可能なプラズマ発生部と、前記第１のチャンバの内部であって、前記プラズマを発生させる領域に、プロセスガスを供給可能な第１のガス供給部と、ゲートバルブを介して、前記第１のチャンバと接続され、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な第２のチャンバと、前記第２のチャンバの内部に設けられ、前記第１のチャンバとの間で、前記処理物を搬送可能な搬送部と、前記第２のチャンバの内部を所定の圧力まで減圧可能な第２の排気部と、前記第２のチャンバの内部に、ガスを供給可能な第２のガス供給部と、前記搬送部、前記第２の排気部、および前記第２のガス供給部を制御可能なコントローラと、を備えたプラズマ処理装置の検査方法である。前記第２のチャンバから前記第１のチャンバへ前記搬送部によって検査用ウェーハの搬送を行う際には、前記第２の排気部を制御して、前記第２のチャンバの内部の圧力が、前記第１のチャンバの内部の圧力と略同等となるようにする工程と、前記搬送部による前記第１のチャンバへの前記検査用ウェーハの搬送が終了した際には、前記第２のガス供給部を制御して、前記第２のチャンバの内部に前記ガスを供給する工程と、前記検査用ウェーハが搬入された前記第１のチャンバ内でプラズマ処理を行う工程と、前記第１のチャンバから前記第２のチャンバへ前記搬送部によって検査用ウェーハの搬送を行う際には、前記第２の排気部を制御して、前記第２のチャンバの内部の圧力が、前記第１のチャンバの内部の圧力と略同等となるようにする工程と、前記搬送部による前記第２のチャンバへの前記検査用ウェーハの搬送が終了した際には、前記第２のガス供給部を制御して、前記第２のチャンバの内部に前記ガスを供給する工程と、前記第２のチャンバから搬出された前記検査用ウェーハに付着したパーティクルを測定する工程と、を含む第１のパーティクル測定工程を有する。
例えば、外部から前記第２のチャンバへ、ロードロック部を介して前記検査用ウェーハを搬送する際に、前記第２のチャンバへ前記ガスを供給して所定の減圧状態とした後、前記ロードロック部から前記第２のチャンバへ前記検査用ウェーハを搬送する工程と、を更に有する。
例えば、外部から前記第２のチャンバへ、ロードロック部を介して前記検査用ウェーハを搬送する際に、前記第２のチャンバへ前記ガスを供給して所定の減圧状態とした後、前記ロードロック部から前記第２のチャンバへ前記検査用ウェーハを搬送する工程と、前記ロードロック部から前記第２のチャンバへ前記検査用ウェーハを搬送した後、前記検査用ウェーハを前記第２のチャンバへ留める工程と、前記検査用ウェーハを前記第１のチャンバへ搬送すること無く、第２のチャンバから前記ロードロック部へと搬送する工程と前記検査用ウェーハに付着したパーティクルを測定する工程と、を含む第２のパーティクル測定工程を更に有する。
例えば、前記第１のパーティクル測定工程を実施し、パーティクルが検出されたなら、前記第２のパーティクル測定工程を実施する。
例えば、前記第２のパーティクル測定工程を実施し、パーティクルが検出されなかったら、前記第１のパーティクル測定工程を実施する。
例えば、前記ガスを供給することで、前記第２のチャンバの内部の圧力を、５×１０－３Ｐａ以上にする
なお、各工程における内容は、前述したものと同様とすることができるので詳細な説明は省略する。
大気圧よりも減圧された雰囲気を維持し、処理物を内部に載置可能な第１のチャンバと、前記第１のチャンバの内部を所定の圧力まで減圧可能な第１の排気部と、前記プラズマを発生可能なプラズマ発生部と、前記第１のチャンバの内部であって、前記プラズマを発生させる領域に、プロセスガスを供給可能な第１のガス供給部と、ゲートバルブを介して、前記第１のチャンバと接続され、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な第２のチャンバと、前記第２のチャンバの内部に設けられ、前記第１のチャンバとの間で、前記処理物を搬送可能な搬送部と、前記第２のチャンバの内部を所定の圧力まで減圧可能な第２の排気部と、前記第２のチャンバの内部に、ガスを供給可能な第２のガス供給部と、前記搬送部、前記第２の排気部、および前記第２のガス供給部を制御可能なコントローラと、を備えたプラズマ処理装置の検査方法である。前記第２のチャンバから前記第１のチャンバへ前記搬送部によって検査用ウェーハの搬送を行う際には、前記第２の排気部を制御して、前記第２のチャンバの内部の圧力が、前記第１のチャンバの内部の圧力と略同等となるようにする工程と、前記搬送部による前記第１のチャンバへの前記検査用ウェーハの搬送が終了した際には、前記第２のガス供給部を制御して、前記第２のチャンバの内部に前記ガスを供給する工程と、前記検査用ウェーハが搬入された前記第１のチャンバ内でプラズマ処理を行う工程と、前記第１のチャンバから前記第２のチャンバへ前記搬送部によって検査用ウェーハの搬送を行う際には、前記第２の排気部を制御して、前記第２のチャンバの内部の圧力が、前記第１のチャンバの内部の圧力と略同等となるようにする工程と、前記搬送部による前記第２のチャンバへの前記検査用ウェーハの搬送が終了した際には、前記第２のガス供給部を制御して、前記第２のチャンバの内部に前記ガスを供給する工程と、前記第２のチャンバから搬出された前記検査用ウェーハに付着したパーティクルを測定する工程と、を含む第１のパーティクル測定工程を有する。
例えば、外部から前記第２のチャンバへ、ロードロック部を介して前記検査用ウェーハを搬送する際に、前記第２のチャンバへ前記ガスを供給して所定の減圧状態とした後、前記ロードロック部から前記第２のチャンバへ前記検査用ウェーハを搬送する工程と、を更に有する。
例えば、外部から前記第２のチャンバへ、ロードロック部を介して前記検査用ウェーハを搬送する際に、前記第２のチャンバへ前記ガスを供給して所定の減圧状態とした後、前記ロードロック部から前記第２のチャンバへ前記検査用ウェーハを搬送する工程と、前記ロードロック部から前記第２のチャンバへ前記検査用ウェーハを搬送した後、前記検査用ウェーハを前記第２のチャンバへ留める工程と、前記検査用ウェーハを前記第１のチャンバへ搬送すること無く、第２のチャンバから前記ロードロック部へと搬送する工程と前記検査用ウェーハに付着したパーティクルを測定する工程と、を含む第２のパーティクル測定工程を更に有する。
例えば、前記第１のパーティクル測定工程を実施し、パーティクルが検出されたなら、前記第２のパーティクル測定工程を実施する。
例えば、前記第２のパーティクル測定工程を実施し、パーティクルが検出されなかったら、前記第１のパーティクル測定工程を実施する。
例えば、前記ガスを供給することで、前記第２のチャンバの内部の圧力を、５×１０－３Ｐａ以上にする
なお、各工程における内容は、前述したものと同様とすることができるので詳細な説明は省略する。
【0104】
以上、本実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、プラズマ処理装置１が備える各要素の形状、寸法、材質、配置、数などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、プラズマ処理装置１が備える各要素の形状、寸法、材質、配置、数などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【0105】
プラズマ処理装置１の検査方法は、上記に限定されない。例えば、後工程でパーティクル由来の不具合が発生した場合、プラズマ処理装置１の検査は、図６に示すガスＧ１の供給方法を用いたプラズマ処理装置１の検査方法を最初に行ってもよい。
上記の検査でパーティクルが検出された場合、ロードロック部５の内部のクリーニングを行う。そして、ロードロック部５の内部のクリーニングを行った後、図６に示すガスＧ１の供給方法を用いたプラズマ処理装置１の検査方法を実施する。この検査でもパーティクルが再び検出された場合、受け渡し部７の内部のクリーニングを開始する。
上記の検査でパーティクルが検出された場合、ロードロック部５の内部のクリーニングを行う。そして、ロードロック部５の内部のクリーニングを行った後、図６に示すガスＧ１の供給方法を用いたプラズマ処理装置１の検査方法を実施する。この検査でもパーティクルが再び検出された場合、受け渡し部７の内部のクリーニングを開始する。
【0106】
また、最初の図６の検査でパーティクルが検出されなかった場合、パーティクルは、受け渡し部７から処理部６までの間のどこかで発生していることになる。この場合、図５に示すガスＧ１の供給方法を用いたプラズマ処理装置１の検査を行う前に、以下の検査を行っても良い。
【0107】
例えば、ガス供給部６５を制御してチャンバ６１の内部にプラズマ処理を実施する圧力となるまでプロセスガスＧを供給するまでを実施した後、検査用ウェーハ１００ａを受け渡し部７に戻すようにしてもよい。例えば、チャンバ６１の内部に検査用ウェーハ１００ａを搬入した後、検査用ウェーハ１００ａを受け渡し部７に戻すようにしてもよい。このようにすることで、パーティクルが発生している箇所を特定することができる。
【0108】
本実施形態では、チャンバ７１に取り付けられた圧力制御部６６ａによって、チャンバ７１の内部の圧力が５×１０－３Ｐａ以上に維持されるように制御した。しかし、これに限定されない。例えば、排気部７３をターボ分子ポンプとドライポンプとを組み合わせたものとし、チャンバ７１の底部にドライポンプと接続させる排気口を設けてもよい。処理物１００が、チャンバ７１の内部に長時間無い場合、ドライポンプによってチャンバ７１の内部を排気するようにしてもよい。あるいは、５×１０－３Ｐａに達したら、排気部７３を停止させてもよい。
【符号の説明】
【0109】
１ プラズマ処理装置、２ コントローラ、３ 収納部、４ 搬送部、５ ロードロック部、６ 処理部、７ 受け渡し部、７１ チャンバ、７２ 搬送部、７３ 排気部、７４ ガス供給部、１００ 処理物、Ｇ プロセスガス、Ｇ１ ガス、Ｐ プラズマ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】