該公開基于在2016年3月18日申請的日本專利申請第2016-055220號主張優(yōu)先權(quán)，在此將該日本申請的內(nèi)容的全部作為參考文獻(xiàn)而引用。

本發(fā)明涉及一種壓力測定裝置和使用了該壓力測定裝置的排氣系統(tǒng)以及基板處理裝置。

背景技術(shù)：

以往以來，已知一種基板處理裝置，該基板處理裝置構(gòu)成為設(shè)置有個數(shù)與向收容基板的處理室供給的氣體種類的個數(shù)相同的壓力測定部，壓力測定部分別專用于所對應(yīng)的氣體，以避免在構(gòu)成壓力測定部的隔膜傳感器成膜來避免壓力測定值產(chǎn)生誤差。

另外，已知一種如下的壓力測定器：在與隔膜相向的位置設(shè)置圓形平板而形成圓環(huán)流路從而使固體附著于應(yīng)力對隔膜的影響小的地方，以減輕由附著的固體作用的應(yīng)力對隔膜變形施加的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

然而，通過上述的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，雖然能夠降低壓力計(jì)誤差的產(chǎn)生，但是無法把握壓力計(jì)的準(zhǔn)確的誤差，因此需要定期地進(jìn)行壓力計(jì)偏移確認(rèn)，并需要定期地進(jìn)行在排氣到最高到達(dá)真空度的狀態(tài)下將壓力計(jì)復(fù)位置零這樣的零調(diào)整。

所述的零調(diào)整并不是準(zhǔn)確地把握壓力計(jì)的誤差、偏移量并基于該誤差、偏移量來進(jìn)行的，而是在最高真空到達(dá)度、即最接近零的狀態(tài)下將壓力計(jì)置零這樣的以近似水平進(jìn)行的校正，所述的零調(diào)整存在難以準(zhǔn)確地對壓力計(jì)進(jìn)行校正的問題。或者在維護(hù)時連接高精度的壓力計(jì)，確認(rèn)與高精度的壓力計(jì)的值之間的差來進(jìn)行壓力計(jì)的校正。無論在哪種情況下，都不能準(zhǔn)確地把握壓力計(jì)的更換時期，只能采用出了問題之后再進(jìn)行更換這樣的事后性的對策。

因此，本發(fā)明提供一種壓力測定裝置和使用了該壓力測定裝置的排氣系統(tǒng)以及基板處理裝置，該壓力測定裝置能夠準(zhǔn)確地把握壓力計(jì)的誤差，并能夠基于壓力計(jì)的誤差來準(zhǔn)確地進(jìn)行誤差的校正。

用于解決問題的方案

本發(fā)明的一個方式所涉及的壓力測定裝置具有：第一壓力計(jì)，其與能夠?qū)μ幚韺ο筮M(jìn)行處理的處理室連接并能夠測定正在對所述處理對象進(jìn)行處理時的所述處理室內(nèi)的壓力；第二壓力計(jì)，其與所述處理室連接；以及切換閥，在所述處理室內(nèi)正在對所述處理對象進(jìn)行處理時，所述切換閥能夠?qū)⑺龅诙毫τ?jì)與所述處理室之間的連接斷開。

本發(fā)明的其它方式所涉及的排氣系統(tǒng)具有：所述壓力測定裝置；排氣單元，其經(jīng)由配管而與所述處理室連接；以及壓力調(diào)整閥，其設(shè)置于該配管，用于對通過該排氣單元進(jìn)行排氣的所述處理室內(nèi)的壓力進(jìn)行調(diào)整，所述控制單元將用于對所述第一壓力計(jì)的誤差進(jìn)行校正的校正值取入來對所述壓力調(diào)整閥的設(shè)定值進(jìn)行設(shè)定。

本發(fā)明的其它方式所涉及的基板處理裝置具有：所述排氣系統(tǒng)；處理室，其與該排氣系統(tǒng)連接，基板保持單元，其設(shè)置在該處理室內(nèi)，能夠保持所述基板；以及處理氣體供給單元，其向所述處理室內(nèi)供給處理氣體。

附圖說明

附圖作為本發(fā)明的說明書的一部分被加入到說明書，用于示出本公開的實(shí)施方式，與上述一般性的說明和后述的實(shí)施方式的詳細(xì)內(nèi)容一起對本公開的概念進(jìn)行說明。

圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的壓力測定裝置和使用了該壓力測定裝置的排氣系統(tǒng)以及基板處理裝置的一例的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖2是示出比較例所涉及的壓力測定裝置、排氣系統(tǒng)以及基板處理裝置的圖。

具體實(shí)施方式

下面，參照附圖來進(jìn)行用于實(shí)施本發(fā)明的方式的說明。在下述的詳細(xì)的說明中，為了能夠充分地理解本公開而提供了大量的具體的詳細(xì)內(nèi)容。然而，在沒有這樣的詳細(xì)的說明的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員也能夠完成本公開，這是毋庸置疑的。在其它例子中，為了避免難以理解各種實(shí)施方式，沒有詳細(xì)地示出公知的方法、過程、系統(tǒng)、構(gòu)成要素。

圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的壓力測定裝置和使用了該壓力測定裝置的排氣系統(tǒng)以及基板處理裝置的一例的整體結(jié)構(gòu)圖。

本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的壓力測定裝置具備壓力計(jì)80、81、切換閥90、91、控制器100以及配管51～53。

另外，本實(shí)施方式所涉及的排氣系統(tǒng)處理除了具備上述的壓力測定裝置之外，還具備配管50、54～56、真空泵60、壓力調(diào)整閥70以及切換閥92、93。

并且，本實(shí)施方式所涉及的基板處理裝置除了具備上述的排氣系統(tǒng)之外，還具備處理室10、基板保持臺20、處理氣體供給單元30以及處理氣體供給源40。

在圖1中，處理室10經(jīng)由配管50而與真空泵60連接，在處理室10與真空泵60之間的配管50設(shè)置有壓力調(diào)整閥70。另外，處理室10和壓力計(jì)80、81經(jīng)由配管51～53連接。壓力計(jì)80經(jīng)由配管52而與共用的配管51連接，壓力計(jì)81經(jīng)由配管53而與共用的配管51連接。另外，在配管53上設(shè)置有切換閥91。并且，配管54與配管51連接，配管54經(jīng)由配管56而與配管50連接。在配管54上設(shè)置有切換閥92。并且，配管55與配管50連接，配管55通過配管56而與配管54合流后與配管50連接。在配管55上設(shè)置有切換閥93。

處理室10是用于收容處理對象來進(jìn)行規(guī)定處理的室。關(guān)于處理對象，需要處理、加工的各種物體能夠成為對象。然而，在本實(shí)施方式中，對將壓力測定裝置和排氣系統(tǒng)應(yīng)用于對基板、特別是晶圓w進(jìn)行處理的基板處理裝置的例子進(jìn)行說明。但是，只要在處理中需要進(jìn)行壓力測定，則本實(shí)施方式所涉及的壓力測定裝置能夠應(yīng)用于將加工裝置也包括在內(nèi)的各種裝置，另外，排氣系統(tǒng)能夠應(yīng)用于需要排氣的各種裝置。并且，只要是具備排氣系統(tǒng)并對基板進(jìn)行處理的裝置，基板處理裝置能夠應(yīng)用于成膜裝置、蝕刻裝置、退火裝置等各種基板處理裝置。但是，在以下的說明中，舉出基板處理裝置構(gòu)成為成膜裝置的例子來進(jìn)行說明。

在處理室10內(nèi)，具備基板保持臺20和處理氣體供給單元30。基板保持臺20是用于保持成為處理對象的晶圓w(基板)的基板保持單元?；灞３峙_20既可以如圖1所示構(gòu)成為平臺狀，也可以是將多個晶圓w以沿鉛直方向分離并俯視觀察時重疊的方式配置保持的晶圓舟這樣的保持單元?；灞３峙_20不特別地限制用于保持基板的結(jié)構(gòu)。

處理氣體供給單元30是供給處理氣體以對保持于基板保持臺20的晶圓w實(shí)施處理的單元。處理氣體既可以是用于對晶圓w進(jìn)行成膜的處理氣體，也可以是用于對晶圓w實(shí)施蝕刻的處理氣體。處理氣體與壓力計(jì)80、81的隔膜相接觸，當(dāng)在隔膜成膜等時，會對隔膜施加多余的應(yīng)力，導(dǎo)致不能進(jìn)行準(zhǔn)確的壓力測定。通過本實(shí)施方式所涉及的壓力測定裝置，提供一種即使是向晶圓w供給這樣的處理氣體的基板處理也不使壓力計(jì)80產(chǎn)生測定誤差的壓力測定裝置。

處理氣體供給源40是用于向處理氣體供給單元30供給規(guī)定處理氣體的單元，供給與基板處理相應(yīng)的處理氣體。

真空泵60是用于對處理室10內(nèi)進(jìn)行真空排氣的排氣單元。此外，排氣單元只要能夠進(jìn)行排氣即可，未必需要是進(jìn)行真空排氣的真空泵60，但是在本實(shí)施方式中，對使用真空泵60作為排氣單元來對處理室10內(nèi)進(jìn)行真空排氣的例子進(jìn)行說明。

配管50是用于將處理室10和真空泵60連接的排氣用配管。配管50只要能夠進(jìn)行處理室10的排氣即可，能夠使用各種配管50。

壓力調(diào)整閥70是用于對處理室10內(nèi)的壓力進(jìn)行調(diào)整的調(diào)整單元，例如通過閥的開度來對處理室10內(nèi)的壓力進(jìn)行調(diào)整。即，如果將閥的開度變大，則從真空泵60排氣的排氣量增多，處理室10內(nèi)的壓力下降。相反地，如果使閥的開度變小，則從真空泵60排氣的排氣量下降，因此處理室10內(nèi)的壓力增高。例如，壓力調(diào)整閥70能夠通過這樣的動作對處理室10內(nèi)的壓力進(jìn)行調(diào)整，因此能夠通過壓力調(diào)整閥70來進(jìn)行處理室10內(nèi)的壓力設(shè)定。

此外，基本上，壓力調(diào)整閥70按照制程來設(shè)定壓力，對處理室10內(nèi)的壓力進(jìn)行調(diào)整以變?yōu)樗O(shè)定的壓力，但是在本實(shí)施方式中，控制器100根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定壓力的校正。此外，后面記述這點(diǎn)的詳細(xì)內(nèi)容。

壓力計(jì)80是用于在處理室10內(nèi)正在進(jìn)行處理時進(jìn)行處理室10內(nèi)的壓力測定的處理壓力計(jì)。由此，在處理室10內(nèi)正在進(jìn)行晶圓w的處理時，將切換閥90打開，壓力計(jì)80經(jīng)由配管51、52而與處理室10連接。在此，配管51是用于將壓力計(jì)80、81這兩方與處理室10連接的共用配管。切換閥90設(shè)置于作為共用配管的配管51并決定是否將壓力計(jì)80、81這兩方連接于處理室10。

另一方面，配管52是從配管51分支出且只與壓力計(jì)80連接的分支配管。在分支配管52上沒有設(shè)置切換閥，因此只要切換閥90打開，壓力計(jì)80就自動與處理室10連接，進(jìn)行處理室10內(nèi)的壓力測定。由此，在處理室10內(nèi)正在進(jìn)行晶圓w的處理時，將切換閥90打開。

壓力計(jì)81是校正壓力計(jì)，在處理室10內(nèi)正在進(jìn)行處理時該壓力計(jì)81不進(jìn)行處理室10內(nèi)的壓力測定，該壓力計(jì)81用于在處理室10內(nèi)沒有進(jìn)行處理時對處理室10內(nèi)的壓力進(jìn)行測定。因此，在正在進(jìn)行處理時需要使壓力計(jì)81從處理室10斷開，從而在配管53設(shè)置切換閥91。

在處理室10內(nèi)正在進(jìn)行晶圓w的處理期間將切換閥91關(guān)閉，來將壓力計(jì)81與處理室10之間的連接斷開。由此，即使處理室10內(nèi)正在進(jìn)行晶圓w的處理，壓力計(jì)81也能夠保持不暴露于處理室10內(nèi)的處理氣體的清潔的狀態(tài)。

此外，壓力計(jì)80、81可以設(shè)為各種結(jié)構(gòu)，例如也可以使用一般使用的隔膜方式的壓力計(jì)80、81。關(guān)于隔膜方式的壓力計(jì)，感應(yīng)部由隔膜構(gòu)成，通過靜電容量等捕捉由于撓曲而產(chǎn)生的位移來對壓力進(jìn)行測定。當(dāng)通過成膜等而固體物附著于隔膜時，由于固體的收縮等而導(dǎo)致隔膜發(fā)生位移，零點(diǎn)偏移而產(chǎn)生誤差。

由此，壓力計(jì)80存在如下危險(xiǎn)：在處理室10內(nèi)正在對晶圓w進(jìn)行處理時，向處理室10內(nèi)供給的處理氣體等流入壓力計(jì)80，有固體物附著而產(chǎn)生誤差。

另一方面，在處理室10內(nèi)正在對晶圓w進(jìn)行處理時，由于切換閥91關(guān)閉而壓力計(jì)81從處理室10斷開，因此保持清潔的狀態(tài)。而且，在停止晶圓w的處理并進(jìn)行對壓力計(jì)80的調(diào)整的情況下，打開切換閥91，通過壓力計(jì)80、81這兩方來對處理室10內(nèi)的壓力進(jìn)行測定。在這種情況下，沒有向處理室10內(nèi)供給處理氣體，因此沒有處理氣體從處理室10流入。由此，能夠在清潔的狀態(tài)下進(jìn)行壓力測定。

此外，在進(jìn)行對壓力計(jì)80的調(diào)整的情況下，優(yōu)選的是，在排氣到了真空泵60的最大限度的能力的最高真空到達(dá)度的狀態(tài)下進(jìn)行壓力測定。其原因在于，該狀態(tài)是壓力測定的誤差最小的狀態(tài)。

利用壓力計(jì)80、81在相同條件下同時進(jìn)行處理室10內(nèi)的壓力測定，由此能夠知道壓力計(jì)80所產(chǎn)生的誤差(偏移量)。即，壓力計(jì)81示出準(zhǔn)確的壓力，因此壓力計(jì)80與壓力計(jì)81之間的差示出壓力計(jì)80的誤差。

通過像這樣設(shè)置在正在對晶圓w進(jìn)行處理時從處理室10斷開、只在進(jìn)行對壓力計(jì)80的調(diào)整時與處理室10連接來進(jìn)行壓力測定的校正用的壓力計(jì)81，并利用設(shè)置于分支配管53的切換閥91來進(jìn)行壓力計(jì)81與處理室10之間的連接和斷開，能夠準(zhǔn)確地把握壓力計(jì)80所產(chǎn)生的測定誤差。

此外，在圖1中，壓力計(jì)80、81均經(jīng)由共用配管51而與處理室10連接，但是也可以是不設(shè)置共用配管51而使各個壓力計(jì)80、81各自獨(dú)立地與處理室10連接的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，也能夠在相同的條件下同時對處理室10內(nèi)的壓力進(jìn)行測定，因此能夠進(jìn)行壓力計(jì)80的誤差測定。然而，需要多余的配管，且完全使用單獨(dú)的配管而配管51內(nèi)的附著條件不是共用的，會在若干條件上產(chǎn)生差異，因此優(yōu)選的是設(shè)為如圖1所示那樣經(jīng)由共用配管51而與處理室10連接的結(jié)構(gòu)。

控制器100是用于基于由壓力計(jì)80、81測定出的壓力值來進(jìn)行壓力調(diào)整閥70的壓力設(shè)定的控制單元。控制器100能夠監(jiān)視由壓力計(jì)80、81測定出的壓力值，能夠把握壓力計(jì)80、81的壓力測定值。由此，控制器100根據(jù)壓力計(jì)80與壓力計(jì)81的壓力測定值之間的差，也能夠把握處理用的壓力計(jì)80所產(chǎn)生的偏移誤差。

控制器100計(jì)算用于對壓力計(jì)80的誤差進(jìn)行校正的校正值，將該校正值取入來進(jìn)行壓力調(diào)整閥70的壓力設(shè)定。例如，在壓力計(jì)80產(chǎn)生了+0.5torr的誤差的情況下，壓力計(jì)80的測定值會被輸出為比實(shí)際的壓力高0.5torr的壓力。由此，在基于制程的設(shè)定壓力是2.0torr的情況下，當(dāng)直接設(shè)定輸入2.0torr時，即使最初通過壓力調(diào)整閥70控制為2.0torr，也會從壓力計(jì)80輸出2.5torr。當(dāng)經(jīng)由控制器100基于該值進(jìn)行反饋控制時，測定壓力為2.5torr，判斷為比目標(biāo)壓力的2.0torr高0.5torr，進(jìn)行使壓力下降0.5torr的調(diào)整。由此，處理室10內(nèi)的實(shí)際壓力會被控制為1.5torr，導(dǎo)致不能進(jìn)行按照制程的壓力設(shè)定。因此，在這種情況下，控制器100進(jìn)行將壓力調(diào)整閥70的目標(biāo)壓力設(shè)定為2.5torr的校正。當(dāng)通過壓力調(diào)整閥70將處理室10內(nèi)的實(shí)際壓力設(shè)定為2.5torr時，壓力計(jì)80輸出3.0torr，當(dāng)基于該值來進(jìn)行反饋控制時，壓力為比作為目標(biāo)壓力的2.5torr高0.5torr的3.0torr，因此壓力調(diào)整閥70進(jìn)行使壓力下降0.5torr的調(diào)整(控制)。這樣，處理室10內(nèi)的實(shí)際壓力變?yōu)?.0torr，被控制為制程的設(shè)定壓力2.0torr。

壓力計(jì)80為負(fù)偏移的情況也相同，例如，在偏移了-0.5torr的情況下，如果將壓力調(diào)整閥70的目標(biāo)壓力值設(shè)定為比制程的2.0torr低0.5torr的1.5torr，則在處理室10的實(shí)際壓力為2.0torr時，壓力計(jì)80輸出1.5torr，因此能夠進(jìn)行將實(shí)際壓力設(shè)為2.0torr的控制。

這樣，如果計(jì)算用于對壓力計(jì)80進(jìn)行偏移校正的偏移量并將該偏移量取入后以加上該偏移量(加法)的形式設(shè)定壓力調(diào)整閥70的目標(biāo)壓力值，則能夠按照制程的設(shè)定壓力對處理室10內(nèi)的壓力進(jìn)行控制。在該情況下，控制器100只需使壓力調(diào)整閥70的目標(biāo)壓力發(fā)生偏移，之后只要進(jìn)行通常的反饋控制即可，不需要在反饋控制時一次一次地進(jìn)行瑣碎的運(yùn)算處理，能夠使運(yùn)算處理量降低。

此外，控制器100進(jìn)行這樣的運(yùn)算處理，因此控制器100例如也可以構(gòu)成為微計(jì)算機(jī)，該微計(jì)算機(jī)具備cpu(centralprocessingunit：中央處理裝置)、rom(readonlymemory)、ram(randomaccessmemory)等存儲單元等，利用程序進(jìn)行動作?；蛘撸部梢詷?gòu)成為asic(applicationspecificintegratedcircuit)等電路，該asic等電路是將用于特定的用途的多個功能的電路匯集為一個電路所得到的集成電路。這樣，控制器100只要能夠進(jìn)行上述那樣的運(yùn)算處理和控制即可，能夠被設(shè)為各種結(jié)構(gòu)。

此外，制程的信息例如也可以記錄于存儲介質(zhì)，通過從存儲介質(zhì)安裝信息來取入到控制器100內(nèi)。

配管54構(gòu)成將處理室10和真空泵60直接連接的旁路的一部分。在配管54上設(shè)置有切換閥92。在通常的對晶圓w的處理時，處理室10經(jīng)由配管50而被真空泵60進(jìn)行真空排氣。然而，在配管50的內(nèi)部，由于處理氣體30等的影響而附著有固體物的情況也很多。如上述那樣，在要進(jìn)行壓力計(jì)80的誤差測定、調(diào)整的情況下，將切換閥90、91開放后進(jìn)行，但是需要進(jìn)行真空排氣直到最大真空到達(dá)度，因此需要時間。另外，還充分考慮到由于上述的配管50內(nèi)的附著物的影響而排氣效率降低。

因此，在本實(shí)施方式中，設(shè)置將處理室10和真空泵60直接連接的旁路51、54、56，在進(jìn)行對壓力計(jì)80的調(diào)整時，將設(shè)置于配管54的切換閥92打開，不僅從配管50進(jìn)行處理室10內(nèi)的排氣，而且還從旁路51、54、56進(jìn)行處理室10內(nèi)的排氣。旁路51、54、56中的配管54、56在通常的處理時沒有被使用，因此配管54、56是沒有固體物附著的清潔的配管。由此，在進(jìn)行對壓力計(jì)80的調(diào)整時，不僅將切換閥90、91開放，而且還將設(shè)置于配管54的切換閥92開放，由此能夠使用旁路51、54、56來高效率地進(jìn)行真空排氣，從而能夠縮短校正時間。

這樣，本實(shí)施方式所涉及的排氣系統(tǒng)和基板處理裝置不僅能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的壓力計(jì)80的校正，還能夠縮短校正時間。

此外，配管55和93是用于在開始真空泵60的運(yùn)轉(zhuǎn)時在接近大氣的壓力下進(jìn)行排氣的旁路和用于進(jìn)行排氣的切換閥，與通常的排氣系統(tǒng)中使用的結(jié)構(gòu)相同。配管56是配管54、55的合流配管，視為各旁路的一部分。此外，配管56與配管50連接。

這樣，通過本實(shí)施方式所涉及的壓力測定裝置和使用了該壓力測定裝置的排氣系統(tǒng)以及基板處理裝置，能夠準(zhǔn)確地把握處理壓力計(jì)80的誤差，能夠進(jìn)行用于校正該誤差的對壓力調(diào)整閥70的控制。而且，在進(jìn)行校正時，也能夠使用旁路51、54、56來在短時間內(nèi)進(jìn)行校正作業(yè)。

圖2是示出以往以來使用的比較例所涉及的壓力測定裝置、排氣系統(tǒng)以及基板處理裝置的圖。在圖2中，對與圖1對應(yīng)的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的參照標(biāo)記。在圖1中不存在的構(gòu)成要素只有僅在校正時被安裝的壓力計(jì)83，其它是在圖1中存在的構(gòu)成要素。

在圖2中，只在確認(rèn)壓力計(jì)80的誤差時連接壓力計(jì)83。另外，由壓力計(jì)83進(jìn)行的校正是通過手動進(jìn)行的，不向控制器100進(jìn)行反饋。由此，無法將校正取入到壓力調(diào)整閥70的設(shè)定值。另外，雖然存在真空泵60運(yùn)轉(zhuǎn)開始時的旁路55、56，但是沒有設(shè)置用于校正的旁路用的配管54。由此，難以把握壓力計(jì)80的準(zhǔn)確的誤差和進(jìn)行基于該誤差的校正，如果與比較例進(jìn)行比較，則可知本實(shí)施方式所涉及的壓力測定裝置、排氣系統(tǒng)以及基板處理裝置具有非常優(yōu)越的結(jié)構(gòu)。

通過本發(fā)明，能夠準(zhǔn)確地把握壓力計(jì)的誤差。

以上，對本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限制于上述的實(shí)施方式，能夠不脫離本發(fā)明的范圍地對上述的實(shí)施方式施加各種變形和置換。