[发明专利]真空装置、其颗粒监控方法、程序以及颗粒监控用窗口部件

说明书

(本申请是2005年3月29日提出的申请号为2005100601714的同名申请的分案申请)

技术领域

本发明涉及设置有颗粒监控的真空装置及其颗粒监控方法、程序和颗粒监控用窗口部件。

背景技术

为了对半导体晶片(以下称为“晶片”)实施蚀刻处理等制品化处理，使用采用等离子体的半导体制造装置(图10)。在制品化处理时，由于产生的颗粒附着于已制品化的晶片上引起污染，成品率降低，因此，对于半导体制造装置要求高度的清洁度。

图10为概略地表示以往的半导体制造装置的构造示意图。

图10中，半导体制造装置800具备由用于对晶片实施制品化处理的圆筒形容器制成的处理室810。在处理室810内部，设置有埋设了可施加高电压(HV：High Voltage)的电极的晶片台，晶片载置于该晶片台上。在处理室800的上部，配置有设置了多个贯通孔的喷头811a，喷头811a通过这些贯通孔在制品化处理时将所使用的腐蚀性的处理用气体(处理气体)导入处理室810内。

另外，处理室810上，其上部连接有由用于导入清洗气体的管状部件制成的吸气管线，该吸气管线上设置有限制要向处理室810供给的清洗气体流量的阀门811。在下部连接有由细管状部件制成的预抽管线820和由粗管状部件制成的主抽真空管线830，预抽管线820和主抽真空管线830在排气管线上合流。

预抽管线820上设置有：通过排气管线排出处理室810内的气体的干式泵(DP：Dry Pump)822和限制由干式泵822排出的气体流量的阀门821。

主抽真空管线830上从处理室810一侧依次设置有自动压力调整装置(APC：Auto Pressure Controller)831、作为闸阀的隔离阀(ISO：Isolation Valve)832、排气量比干式泵822还大的涡轮分子泵(TMP：Turbo-Molecular Pump)833。

在半导体制造装置800中，为了进行制品化处理，在减小处理室810内的压力时，通过预抽管线820将处理室810内的气体排出，关闭阀门821之后，通过主抽真空管线830使处理室810达到所需的真空度。在进行制品化处理时，如果进行蚀刻处理，要求高真空。在进行制品化处理中，为了维持真空度，通过主抽真空管线830继续排气。

在制品化处理结束之后，通过吸气管线将清洗气体供给处理室810，通过排气管线进行排气，这样，从处理室810与清洗气体一起排出浮游在处理室810内的颗粒，用清洗气体洗净处理室810(比如，参照专利文献1)。

另外，为了评价处理室810的清洁度，设置市场上销售的光学式颗粒监控装置(PM：particle monitoring device)(未图示)，尝试监控颗粒。

为了在制品化处理时实时地监控被排出的颗粒，颗粒监控装置多在主抽真空管线830上的自动压力调整装置831和处理室810之间、在自动压力调整装置831和隔离阀832之间、或者，在处理室810上设置。

另外，颗粒监控装置中，特别是玻璃制的透镜等部件容易被腐蚀性的处理气体蚀刻，例如，开始使用一周后，玻璃制部件发生白化。因此，需要更换该部件或者进行维修，不仅半导体制造装置800的成本飞升，而且，使用时间减少。与此相反，通过将颗粒监控装置设置在预抽管线820上，可以防止颗粒监控装置的玻璃制部件发生腐蚀。

颗粒监控装置由于难以监控在高真空下以比如20m/sec的高速移动的颗粒，所以，为了提高颗粒检测准确率，提出这样一种技术方案：限制通过由粗管状部件制成的主抽真空管线830等的排气管线的气体流量面积来监控颗粒。(比如，参照专利文献2)。

另外，图10中的半导体制造装置800具备与处理室810相对面设置的由石英玻璃(SiO₂)制成的透明的窗口部件(未图示)，该窗口部件比如作为用于向处理室810内导入微波的窗口发挥作用。

如果构成窗口部件的石英玻璃处于氟系等离子体的环境中，则石英玻璃中的硅(Si)原子与氟系等离子体所含有的氟自由基等的活性分子反应，作为氟化硅(SiF₄)挥发，从而污染晶片，或者窗口部件从表面被腐蚀，产生发毛(劣化)。