【手続補正書】
【提出日】平成27年6月17日(2015.6.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体をプラズマ処理する処理室内に高周波電力を印加する高周波電源の整合器と被処理体を載置する載置台として機能する下部電極との間に設けられたＲＦセンサから出力される高周波信号、及び前記処理室において発生するアコースティックエミッションを検出するためのＡＥセンサから出力されたＡＥ信号を取得する取得部と、
前記取得された高周波信号の波形パターン及び前記ＡＥ信号の波形パターンを解析する解析部と、
前記高周波信号の波形パターンの解析結果及び前記ＡＥ信号の波形パターンの解析結果に基づき異常放電の有無を判定する異常判定部と、を備えることを特徴とする異常検出装置。
【請求項２】
前記解析部は、前記高周波信号の波形パターン及び前記ＡＥ信号の波形パターンに基づき、前記高周波信号の最大振幅及び前記ＡＥ信号の最大振幅の値を抽出し、
前記異常判定部は、前記高周波信号の最大振幅と第１の閾値を比較し、かつ前記ＡＥ信号の最大振幅と第２の閾値を比較することにより、異常放電の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の異常検出装置。
【請求項３】
前記ＲＦセンサは、方向性結合器、ＲＦプローブ又は電流プローブのいずれかであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の異常検出装置。
【請求項４】
処理室内に載置された被処理体であってプラズマ処理後の被処理体の脱離開始から搬送ゲートバルブが開くまでの動作を監視し、前記動作を被処理体脱離時の動作として特定する監視部と、
前記特定された被処理体脱離時の動作中、前記処理室内に高周波電力を印加する高周波電源と整合器との間もしくは被処理体を載置する載置台として機能する下部電極と前記整合器との間に設けられた方向性結合器から出力される進行波または反射波の少なくともいずれかの高周波信号を取得する取得部と、
前記取得された高周波信号の波形パターンを解析する解析部と、
前記高周波信号の波形パターンの解析結果に基づき異常放電の有無を判定する異常判定部と、を備えることを特徴とする異常検出装置。
【請求項５】
前記取得部は、前記処理室において発生するアコースティックエミッション（ＡＥ）を検出するためのＡＥセンサから出力されたＡＥ信号を取得し、
前記解析部は、前記取得されたＡＥ信号の波形パターンを解析し、
前記異常判定部は、前記高周波信号の波形パターン及び前記ＡＥ信号の波形パターンの解析結果に基づき異常放電の有無を判定することを特徴とする請求項４に記載の異常検出装置。
【請求項６】
前記解析部は、前記高周波信号の波形パターン及び前記ＡＥ信号の波形パターンに基づき、前記被処理体脱離時の動作中の前記高周波信号の最大振幅及び前記ＡＥ信号の最大振幅の値を抽出し、
前記異常判定部は、前記高周波信号の最大振幅と第１の閾値を比較し、かつ前記ＡＥ信号の最大振幅と第２の閾値を比較することにより、異常放電の有無を判定することを特徴とする請求項５に記載の異常検出装置。
【請求項７】
前記異常判定部は、前記高周波信号の最大振幅の発生時刻と前記ＡＥ信号の最大振幅の発生時刻とを比較することにより、異常放電の有無を判定することを特徴とする請求項２または６のいずれかに記載の異常検出装置。
【請求項８】
前記解析部は、ＡＥ信号の波形パターンを周波数解析し、周波数解析されたデータから所望のノイズ除去フィルタを用いてノイズを除去後、ノイズが除去されたデータを解析することを特徴とする請求項１〜３、５〜７のいずれか一項に記載の異常検出装置。
【請求項９】
前記ＡＥセンサは、被処理体を載置する載置台としても機能する下部電極に高周波電力を供給する給電棒に取り付けられることを特徴とする請求項１〜３、５〜８のいずれか一項に記載の異常検出装置。
【請求項１０】
前記高周波信号のサンプリングは、１μｓｅｃ〜５μｓｅｃ毎に行われることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の異常検出装置。
【請求項１１】
前記ＡＥ信号のサンプリングは、１μｓｅｃ〜１ｍｓｅｃ毎に行われることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の異常検出装置。
【請求項１２】
前記監視部は、静電チャックの電極に印加する直流高圧電力の出力をオフしたとき、又は前記直流高圧電力を逆印加したとき、前記プラズマ処理後の被処理体の脱離開始と判定することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の異常検出装置。
【請求項１３】
被処理体をプラズマ処理する処理室内に高周波電力を印加する高周波電源の整合器と被処理体を載置する載置台として機能する下部電極との間に設けられたＲＦセンサから出力される高周波信号、及び前記処理室において発生するアコースティックエミッションを検出するためのＡＥセンサから出力されたＡＥ信号を取得するステップと、
前記取得された高周波信号の波形パターン及び前記ＡＥ信号の波形パターンを解析するステップと、
前記高周波信号の波形パターンの解析結果及び前記ＡＥ信号の波形パターンの解析結果に基づき異常放電の有無を判定するステップと、を含むことを特徴とする異常検出方法。
【請求項１４】
処理室内に載置された被処理体であってプラズマ処理後の被処理体の脱離開始から搬送ゲートバルブが開くまでの動作を監視し、前記動作を被処理体脱離時の動作として特定するステップと、
前記特定された被処理体脱離時の動作中、前記処理室内に高周波電力を印加する高周波電源と整合器との間もしくは被処理体を載置する載置台として機能する下部電極と前記整合器との間に設けられた方向性結合器から出力される進行波または反射波の少なくともいずれかの高周波信号を取得するステップと、
前記取得された高周波信号の波形パターンを解析するステップと、
前記高周波信号の波形パターンの解析結果に基づき異常放電の有無を判定するステップと、を含むことを特徴とする異常検出方法。
【請求項１５】
プラズマ処理装置であって、
基板を処理する処理室と、
前記処理室内にプラズマ生成するプラズマ生成手段と、
前記プラズマ生成手段の給電部に接続し、前記プラズマの異状を検出する異常放電検出装置と、を備え、
前記異状放電検出装置は、
被処理体をプラズマ処理する処理室内に高周波電力を印加する高周波電源の整合器と被処理体を載置する載置台として機能する下部電極との間に設けられたＲＦセンサから出力される高周波信号、及び前記処理室において発生するアコースティックエミッションを検出するためのＡＥセンサから出力されたＡＥ信号を取得する取得部と、
前記取得された高周波信号の波形パターン及び前記ＡＥ信号の波形パターンを解析する解析部と、
前記高周波信号の波形パターンの解析結果及び前記ＡＥ信号の波形パターンの解析結果に基づき異常放電の有無を判定する異常判定部と、を有することを特徴とする、プラズマ処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
前記解析部は、前記高周波信号の波形パターン及び前記ＡＥ信号の波形パターンに基づき、前記高周波信号の最大振幅及び前記ＡＥ信号の最大振幅の値を抽出し、前記異常判定部は、前記高周波信号の最大振幅と第１の閾値を比較し、かつ前記ＡＥ信号の最大振幅と第２の閾値を比較することにより、異常放電の有無を判定してもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
下部電極ＤＥ上にウエハＷを固定するために、下部電極ＤＥには静電チャック１３が設けられている。静電チャック１３の電極１３ａは、例えばポリイミド製の薄膜で形成され、下部電極ＤＥに埋設されている。直流電圧電源１４から出力された直流電圧が電極１３ａに印加されると、載置台１２の表面上に載置されたウエハＷが静電吸着力によって下部電極ＤＥに吸着保持される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
エッチング処理装置１０は、上下２周波の高周波電力を供給する。上部電極ＵＥには、整合器４１を介して第１の高周波電源４０が接続されている。第１の高周波電源４０は、例えば、２７〜１５０ＭＨｚの範囲の周波数（ＲＦ）を有している。エッチングガスを供給しながら上部電極と下部電極の間に第１の高周波電力を印加することにより処理室Ｃ内に好ましいエッチングガスのプラズマを形成することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
下部電極ＤＥとしての載置台１２には、整合器５１を介して第２の高周波電源５０が接続されている。整合器５１と下部電極ＤＥとは給電棒５２により接続されている。第２の高周波電源５０と整合器５１との間には方向性結合器６０が設けられ、同軸ケーブル５３ａ，５３ｂで接続されている。第２の高周波電源５０は、第１の高周波電源４０より低い周波数のバイアス用の第２の高周波電力を下部電極ＤＥに印加する。これにより、ウエハＷに対してダメージを与えることなく適切なイオン作用を与えることができる。第２の高周波電源５０の周波数は、例えば１〜２０ＭＨｚの範囲が好ましい。また、方向性結合器６０は、ウエハＷを載置する載置台としても機能する下部電極ＤＥと整合器５１の間に設けられてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
かかる構成により、処理室Ｃに導入されたエッチングガスは、第１の高周波電源４０から出力された第１の高周波電力によりプラズマ化され、生成されたプラズマを用いて載置台上のウエハＷに所望のエッチング処理が施される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
エッチング処理装置１０による上記エッチング処理中に、第２の高周波電源５０から同軸ケーブル５３ａ，方向性結合器６０、同軸ケーブル５３ｂ、整合器５１、給電棒５２を介してウエハＷに第２の高周波電力を印加する際、処理室Ｃ内で異常放電（例えば、アーク放電）が生じる場合がある。そのとき、プラズマのインピーダンスに乱れが生じ、整合器５１から第２の高周波電源５０側への反射波ＢｔｍＰｒが発生する。方向性結合器６０は、この整合器５１から第２の高周波電源５０に向かう反射波ＢｔｍＰｒを検出する。また、方向性結合器６０は、第２の高周波電源５０から整合器５１に向かう進行波ＢｔｍＰｆを検出することもできる。ただし、方向性結合器６０は、進行波ＢｔｍＰｆ又は反射波ＢｔｍＰｒの少なくともいずれかを検出すればよい。以下では、方向性結合器６０により検出された、進行波ＢｔｍＰｆ又は反射波ＢｔｍＰｒの少なくともいずれかの信号を高周波信号と呼ぶ。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
プラズマ処理制御部７１は、エッチング処理装置１０で実行されるエッチング処理を制御する。具体的には、プラズマ処理制御部７１は、第２の高周波電源５０からの第２の高周波電力のパワーやオン／オフを制御し、直流高圧電源１４の直流高圧電力ＨＶのパワーやオン／オフを制御する。また、プラズマ処理制御部７１は、搬送ゲートバルブ３６の開閉を制御し、図示しない載置台１２に設けられたウエハＷを搬送するためのピンの上下動を制御する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
取得部７３は、前記特定されたウエハＷの脱離時の動作中、処理室Ｃ内に第２の高周波電力を印加する第２の高周波電源５０と整合器５１との間に設けられた方向性結合器６０から出力される進行波または反射波の少なくともいずれかの高周波信号を取得する。また、取得部７３は、処理室Ｃにおいて発生するアコースティックエミッション（ＡＥ）を検出するためのＡＥセンサ６１から出力されたＡＥ信号を取得する。なお、第１の高周波電源４０と整合器４１との間に方向性結合器を設け、取得部７３は、その方向性結合器から出力される進行波または反射波の少なくともいずれかの高周波信号を取得してもよい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
進行波の高周波信号（ＢｔｍＰｆ）及び反射波の高周波信号（ＢｔｍＰｒ）で電圧値が急激に下がっている部分はプラズマ処理が終了した時点であり、第２の高周波電源５０の第２の高周波電力をオフにしたときを示す。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
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