(57)【要約】【課題】  プラズマ処理装置におけるプラズマの状態を、高精度に測定する。【解決手段】  プラズマを用いた処理を行うプラズマ処理装置であって、処理室内に発生するプラズマの状態あるいは排気配管に付着した反応性生成物の付着量を、周波数測定装置を用いて検出する。ここで、周波数測定装置は、金属電極を有し、測定対象装置の側面に取り付けできる測定子と、金属電極に接続し、高周波信号を発振し、この高周波信号に対する測定対象装置の高周波特性を測定する測定器とを備える。【選択図】      図１
2006066552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象装置内の高周波特性を検出する周波数測定装置であって、
金属電極を有し、前記測定対象装置の側面に取り付けできる測定子と、
前記金属電極に接続し、高周波信号を発振し、この高周波信号に対する前記測定対象装置の高周波特性を測定する測定器と、
を備えることを特徴とする周波数測定装置。
【請求項２】
前記測定子は、前記金属電極に接続する誘電体を備え、
前記金属電極は、前記誘電体により、前記測定対象装置の壁面から、絶縁されていることを特徴とする請求項１に記載の周波数測定装置。
【請求項３】
前記誘電体は、前記測定対象装置の側面から、前記測定対象装置の内側に突出するように構成され、
前記金属電極は、前記誘電体の突出した部分に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の周波数測定装置。
【請求項４】
前記金属電極と、前記測定器との間に、ブロッキングコンデンサを備えることを特徴とする請求項１に記載の周波数測定装置。
【請求項５】
プラズマを用いた処理を行うプラズマ処理装置であって、
処理室と、
前記処理室内の雰囲気を排気する排気配管と、
前記処理室又は前記排気配管の壁面を貫通し、前記壁面に囲まれるようにして配置された金属電極を有する測定子と、
前記金属電極に接続し、高周波信号を発振し、前記高周波信号に対する前記処理室又は前記排気配管内の高周波特性を測定する測定器と、
を備えることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記測定子は、前記金属電極に接続する誘電体を備え、
前記金属電極は、前記壁面から、前記誘電体により絶縁されていることを特徴とする請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記誘電体は、前記壁面から、前記処理室又は排気配管の内側に突出するように構成され、
前記金属電極は、前記誘電体の突出した部分に配置されることを特徴とする請求項６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記金属電極と、前記測定器との間に、ブロッキングコンデンサを備えることを特徴とする請求項５に記載の周波数測定装置。
【請求項９】
金属電極と、前記金属電極に接続し、高周波信号を発振し、前記高周波信号に対するプラズマ処理装置の高周波特性を測定する測定器と、を備える周波数測定装置を用いて、
プラズマ処理中の装置の処理室内又は前記排気配管の壁面に前記測定子を取り付け、
前記測定器からの高周波信号に対する前記処理室又は前記排気配管からの反射係数と透過係数とを測定し、
この測定結果から、前記プラズマ処理室の高周波特性を算出し、
前記算出結果に応じて、前記プラズマ処理装置を制御しながらプラズマ処理を行うことを特徴とするプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、周波数測定装置、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関する。更に具体的には、基板にプラズマを用いた処理を行うプラズマ装置内の、プラズマの周波数特性の変化を検出することができる周波数測定装置、及びこれを用いて、装置内のプラズマを検出できるプラズマ処理装置並びにプラズマ処理方法として好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ；Liquid Crystal Display）等の電子デバイスの製造工程においては、例えば、エッチング、薄膜形成、スパッタリングなど、プラズマを利用した多くの処理が行われる。
【０００３】
このようにプラズマを利用して各種の処理を行う場合、製品の歩留まりの向上を図るため、プラズマ処理のプロセス性能を一定に保持することが重要である。また、製品の量産においては、複数のプラズマ処理装置が用いられるため、プラズマ処理装置間で、プロセス性能にばらつきが生じないようにする必要がある。
【０００４】
しかし、プラズマ処理のプロセス性能の経時的な変化や、プラズマ処理装置間でのプロセス性能のばらつきを、直接検出することは困難である。従って、一般的には、製品に異常が発生した時に、プロセス性能に変化が生じたものとしてプラズマ処理装置のメンテナンスを行い、プロセス性能の保持を行っていた。あるいは、また、プロセス性能が変化する時期を予測し、定期的にプラズマ処理装置のメンテナンスを行うことにより、プロセス性能の一定化を図っていた。
【０００５】
しかし、製品に異常が発生したときにメンテナンスを行うのでは、歩留まりの低下につながってしまう。また、定期的なメンテナンスでは、必ずしもプラズマ処理装置のプロセス性能の変化に対応できない場合がある。
【０００６】
そこで、例えば、チャンバ（プラズマ処理室）に高周波電力を供給する高周波供給源の電気的な変化を検出することにより、チャンバ内のプラズマの異常を検出し、これにより、プラズマ処理装置のプロセス性能を評価する方法が考えられている（例えば、特許文献１参照）。
この方法においては、チャンバ内の放電電極と、放電電極への電力供給系との間、即ち、チャンバ内にプラズマを発生させる高周波回路中に、電気的な変化を検出するモニタを接続する。モニタは、高周波回路中のインピーダンスを測定する。そして、このモニタにより測定されたインピーダンスを、モニタに接続されたコンピュータに取り込んで、その測定信号が予め設定した範囲内にあるか否かを判断することにより、プラズマ処理装置の状況を評価することができる。
【０００７】
しかし、この場合、モニタは、電力供給系と放電電極との間に設置されるため、基本的に、電力供給系の電源周波数に対するインピーダンスしか測定することができない。このため、その電源周波数における、プロセスのインピーダンスの変動が小さい、あるいは無い場合には、プラズマ状況が変化していても、その変化を測定することができないという問題がある。
【０００８】
これに対して、プラズマの周波数依存性を測定し、高精度のプラズマモニタリングを行う方法が提案されている。
具体的には、放電電極と電力供給源との間に方向性結合器を配置し、更に、電源供給源とは分岐して、ネットワークアナライザを、この方向性結合器に接続する。方向性結合器は、入力端子から入射する高周波を分岐して、必要に応じて、放電電極側、あるいはネットワークアナライアザ側に、独立して出力する。ネットワークアナライザは、プラズマが発生しない範囲内の高周波信号を出力し、測定系のインピーダンスに対する、チャンバ２の反射係数と透過係数とを測定し、この結果から、チャンバ２の高周波特性を測定する。このような構造にすることにより、電力供給源から、放電電極に高周波電力を供給した時、放電電極からの反射波を、電源供給源からの高周波電力の影響を受けることなく測定することができるようになっている。
【０００９】
この装置によるインピーダンス測定の場合、電力供給源からの電力が０Ｗの時に測定されるインピーダンスは、ネットワークアナライザから、供給系を経て、放電電極に至るまでの装置インピーダンスである。また、それ以外の条件では、プラズマのインピーダンスと装置インピーダンスとを測定することになる。これにより、単一周波数でのインピーダンス計測に比べると、インピーダンスの周波数特性がわかるため、情報量が多く、その分、高い精度での測定をおこなうことができる。
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−１２１４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したように、方向性結合器を用いるインピーダンス測定の場合、高周波電力供給源と放電電極との間、即ち、プラズマを発生させる高周波回路中に方向性結合器を挿入する必要がある。しかし、高周波回路中に、方向性結合器の挿入する場合、微妙な供給系の変化が、プロセス性能の変化につながってしまう場合がある。また、ＣＶＤ装置等のように供給系が高温である場合や、装置内の設置スペースに制限がある場合等、方向性結合器の使用環境が合わず取り付けられない場合も考えられる。また、装置インピーダンスがプラズマインピーダンスに比べて大きい場合、プラズマインピーダンスの測定感度が鈍くなるという問題がある。
【００１２】
従って、この発明は、プラズマ処理装置におけるプラズマのインピーダンスをより精度よくモニタリングできるように改良した周波数測定装置及びこれを用いたプラズマ処理装置並びにプラズマ処理方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明の周波数測定装置は、測定対象装置内の高周波特性を検出する周波数測定装置であって、金属電極を有し、前記測定対象装置の側面に取り付けできる測定子と、前記金属電極に接続し、高周波信号を発振し、この高周波信号に対する前記測定対象装置の高周波特性を測定する測定器と、を備えるものである。
【００１４】
また、この発明のプラズマ処理装置は、プラズマを用いた処理を行うプラズマ処理装置であって、処理室と、前記処理室内の雰囲気を排気する排気配管と、前記処理室又は前記排気配管の壁面を貫通し、前記壁面に囲まれるようにして配置された金属電極を有する測定子と、前記金属電極に接続し、高周波信号を発振し、前記高周波信号に対する前記処理室又は前記排気配管内の高周波特性を測定する測定器と、を備えるものである。
【００１５】
また、この発明のプラズマ処理方法は、金属電極と、前記金属電極に接続し、高周波信号を発振し、前記高周波信号に対するプラズマ処理装置の高周波特性を測定する測定器と、を備える周波数測定装置を用いて、プラズマ処理中の装置の処理室内又は前記排気配管の壁面に前記測定子を取り付け、前記測定器からの高周波信号に対する前記処理室又は前記排気配管からの反射係数と透過係数とを測定し、この測定結果から、前記プラズマ処理室の高周波特性を算出し、前記算出結果に応じて、前記プラズマ処理装置を制御しながらプラズマ処理を行うものである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明の周波数測定装置は、プラズマ処理装置の処理室あるいは配管壁面等に測定子を取り付けることにより、プラズマ処理装置の電力供給系とは独立して、プラズマ処理室内のプラズマの状態を測定することができる。従って、使用環境の汎用性を大きくすることができ、より広い範囲で、様々なプラズマ処理装置の測定に用いることができる。また、測定子自体のインピーダンスを自由に設計できることから、感度、精度ともに良好に、インピーダンスの測定を行うことができる。これにより、チャンバクリーニングの終点や、ＣＶＤの膜厚、膜質、エッチング時におけるＣＤシフト等の各プロセスにおけるプラズマの状態を、高精度に観察することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。
また、以下の実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及する場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に限定されるものではない。また、実施の形態において説明する構造や、方法におけるステップ等は、特に明示した場合や原理的に明らかにそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【００１８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるプラズマ処理装置を説明するための模式図である。
実施の形態１におけるプラズマ処理装置は、ＣＶＤに用いる平行平板型プラズマ処理装置である。
【００１９】
図１に示すように、プラズマ処理装置には、プラズマ処理を行うためのチャンバ２が設けられている。チャンバ２は、チャンバ径５０cmの大きさを有する。チャンバ２内の上部には、上部電極４が設けられ、上部電極４はアースに接続されている。また、下部電極６は、上部電極４に対向して配置されている。下部電極６と、上部電極４との距離は、１０mm、１４mm、２４mmと変更できるようになっている。また、下部電極６は、絶縁物８を介して、チャンバ２に固定されている。絶縁物８は、下部電極６とチャンバ２とを、電気的に絶縁する。下部電極６には、プラズマ処理の対象となるウェハ１０が載置される。従って、下部電極６は、８インチのウェハ１０が載置されるために十分な大きさを有する。
【００２０】
下部電極６には、高周波電源１２が電気的に接続されている。また、下部電極６と高周波電源１２との間には、インピーダンス整合器１４が設けられている。高周波電源１２は、下部電極６に、周波数１３.５６MHz、２０００Wまでの電力を印加することができる。また、インピーダンス整合器１４は、可変コンデンサと可変インダクタンスからなり、高周波電源１２から供給される電力を効率よく下部電極６に輸送する。
【００２１】
チャンバ２の一箇所には、チャンバ２内に通じる導入配管１６が設けられ、他の一箇所には、チャンバ２内に通じる排気配管１８が設けられている。導入配管１６からは、チャンバ２内に所定の反応性ガスを導入することができる。また、排気配管１８には、バタフライバルブ２０が設けられ、真空ポンプ（図示せず）に接続されている。これにより、排気配管１８から、チャンバ２内の雰囲気を排気することができる。
【００２２】
また、チャンバ２には、リモートプラズマ源２２が設けられている。リモートプラズマ源２２は、ラジカルを発生させて、これをチャンバ２内に供給し、チャンバ２内に付着した反応性生成物を洗浄する装置である。
【００２３】
また、チャンバ２の壁面の一部には、周波数測定装置が設置されている。周波数測定装置は、測定子３０と、ネットワークアナライザ３２と、計算機３４により構成される。具体的には、測定子３０は、チャンバ２側壁に設置されている。また、測定子３０は、ネットワークアナライザ３２に接続され、ネットワークアナライザ３２は、計算機３４に接続されている。また、計算機３４は、制御装置３６に接続されている。そして、制御装置３６は、排気配管１８のバタフライバルブ２０と、高周波電源１２とに接続され、これらを制御できるようになっている。
【００２４】
図２は、プラズマ処理装置に備えられた測定子３０を説明するための模式図であり、図１における測定子３０の部分を拡大して表したものである。
図２に示すように、測定子３０は、誘電体４２と、Ｏリング４４と、金属電極４６と、金属カバー４８とを含んで構成されている。
【００２５】
誘電体４２は、チャンバ２の側壁４０の一部に開口を設け、この開口に、側壁４０に囲まれるようにして配置されている。誘電体４２は、チタン酸バリウムにより構成され、直径５cm、厚さ７mmに形成されている。また、誘電体４２とチャンバ２との接続部には、Ｏリング４４が設けられ、真空にシールされている。誘電体４２には、アルミの金属電極４６が近接配置されている。金属電極４６は、直径４．８cm、厚さ１cmに形成されている。また、金属電極４６周囲には、ノイズ等の影響を軽減するため、金属のカバー４８が設けられている。
このように構成された測定子３０の金属電極４６は、ネットワークアナライザ３２に接続されている。
【００２６】
次に、プラズマ処理装置の動作について説明する。
チャンバ２内の下部電極６上には、このプラズマ処理装置での成膜対象となるウェハ１０が載置される。
下部電極６には、高周波電源１２から電力が供給される。高周波電源１２は、１３.５６MHz、２０００Wまで印加可能であり、インピーダンス整合器１４により調整されて印加が行われる。高周波電源１２が供給する電力量は、制御装置３６により制御されている。
【００２７】
チャンバ２内には、導入配管１６から、成膜原料となる反応性ガスが供給される。ガスの最大流量は、３００sccmである。この流量は、排気配管１８に接続された真空ポンプ（図示せず）及びバタフライバルブ２２により制御される。
【００２８】
チャンバ２内に、反応性ガスが導入され、高周波電源１２から電力が供給されると、下部電極６と上部電極４との間でプラズマが発生し、反応性ガスの反応が進行する。これにより、ウェハ１０上に所定の膜が形成される。
【００２９】
この成膜反応においては、プラズマを、反応を励起するエネルギーとして利用している。従って、成膜される薄膜の膜厚や膜質の特性を高精度に制御するためには、チャンバ２内のプラズマを制御する必要がある。従って、この実施の形態１においては、上述したような周波数測定装置をチャンバ２に設置し、成膜中に、プラズマのモニタリングを行うことができるようになっている。以下に、周波数測定装置の動作について説明する。
【００３０】
図３は、実施の形態１におけるプラズマ処理装置の、チャンバ２の側壁４０、プラズマQ、測定子３０を電気回路に置き換えた等価回路図である。図３において、破線３０で覆わせた部分が測定子３０の等価回路であり、破線Qで覆われた部分が、プラズマの等価回路である。
【００３１】
測定子３０に接続されたネットワークアナライザ３２は、回路や素子に、高周波信号を入力し、回路からの反射波、透過波を測定して、回路や素子のインピーダンス等の高周波特性を求める測定器である。また、ネットワークアナライザ３２は、高周波信号の周波数を掃引することで、インピーダンスの周波数特性を測定することができる。
【００３２】
この実施の形態１の周波数測定装置では、チャンバ２の側壁の一部に、誘電体４２を介して、金属電極４６を設け、これをネットワークアナライザ３２に接続している。そして、図３に示すように、ネットワークアナライザ３２は、金属電極４６に高周波信号を入力し、ネットワークアナライザ３２から測定子３０に至る測定子インピーダンスＺ３０と、プラズマQからウェハ１０や装置側壁を介してアースに至るプラズマインピーダンスＺｑとの総合的なインピーダンスを測定することができる。
【００３３】
なお、ここで、チャンバ２内に発生するプラズマQを感度よく測定するためには、測定子インピーダンスＺ３０を、プラズマインピーダンスＺｑに対して、約１０%以下とすることが望ましい。上述した測定子３０の誘電体４２及び金属電極４６のサイズは、これを考慮したものである。実際には測定子３０のインピーダンスの多くはチタン酸バリウムによるものであるため、誘電体４２の厚さを調整しながら設計を行っている。なお、測定子３０のインピーダンスは、低ければ低いほど、感度良く測定を行うことができる。
【００３４】
また、ネットワークアナライザ３２は、計算機３４に接続されており、データの読出し、書き込み等のデータ伝達が可能である。従って、成膜処理中に、常にチャンバ２中のプラズマを測定しながら、計算機３４では、エラー、プロセス、発報の判定を行うことができる。更に、場合によっては、計算機３４からの信号により、制御装置３６にてプロセス条件を制御することができる。
【００３５】
次に、実際の成膜中でのインピーダンス算出の流れについて説明する。
まず、チャンバ２の内部を、真空ポンプにて排気し、真空に近い状態とする。その後、ネットアークアナライザ３２により、放電していない、即ち、プラズマの無い状態でのインピーダンスを測定する。このとき測定されるインピーダンスは、図３に示す等価回路のうち、破線３０で囲まれている測定子インピーダンスＺ３０であり、即ち、測定子の浮動容量Ｃ１、誘電体の容量Ｃ３２、金属電極の抵抗成分Ｒ、金属電極の誘導成分Ｌを含む部分のインピーダンスである。
【００３６】
プラズマが生成されていない状態において、周波数１０MHzにおける測定子インピーダンスＺ３０は、約１.７Ωであった。これは、後述するが、プラズマ放電中のインピーダンスに対しては十分に小さいものであると考えられる。
【００３７】
このように測定した測定子インピーダンスＺ３０のデータを用いて、等価回路の回路定数の算出を行う。等価回路の回路定数は、ネットワークアナライザ３２により計測されたインピーダンス特性と、破線３０内の部分のインピーダンス特性とをフィッティングさせることにより算出される。この算出方法は、一般的な高周波回路の回路定数解析で用いられるものである。回路定数を算出した結果、測定子３０の浮動容量Ｃ１は５pF、誘電体の容量Ｃ２は５０nF、金属電極の抵抗成分Ｒは、０.３Ω、金属電極の誘導成分Ｌは、３０nHであった。
【００３８】
次に、プラズマを発生させて、ウェハ１０に成膜処理行い、同時に、インピーダンスを測定する。
まず、搬送ロボット（図示せず）により、ウェハ１０が下部電極６の上に搬送される。そして、導入配管１６からは、ＴＥＯＳとＯ２とが反応性ガスとして、ガス圧力１２００Paで導入される。それぞれのガス流量は、ＴＥＯＳが８００sccm、Ｏ２が７００sccmである。ガス導入後、高周波電源から、高周波電力を、１３.５６MHz、７００W印可してプラズマを生成し、温度４００℃で、ウェハ処理を６０秒間実施する。
【００３９】
このとき、同時に、ウェハ処理開始から終了までのインピーダンスをネットワークアナライザ３２にて測定する。測定されたデータは、順次、計算機３４に送られる。
【００４０】
ここで、ネットワークアナライザ３２にて測定されるインピーダンスは、図３における、Ｚmに相当し、プラズマインピーダンスＺ３０と測定子インピーダンスＺ３０とを含む。従って、プラズマQのみのインピーダンスＺｑを算出するためには、ネットワークアナライザ３２で測定するインピーダンスＺmから、測定子インピーダンスＺ３０を除外する必要がある。プラズマインピーダンスＺｑの算出は、次式（１）により行うことができる。
Ｚｑ＝｛Ｓ３×Ｚｍ×ｅｊθ−Ｓ４｝／｛Ｓ１×Ｚｍ×ｅｊθ−Ｓ２｝      ・・・（１）
なお、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、測定子３０の等価回路を四端子回路網の四端子定数から算出したインピーダンスの係数である。また、θは、位相差を示す。
【００４１】
計算機３４は、算出されるプラズマインピーダンスＺｑの値が、所定の範囲内にあるかどうかを判断し、この値が所定の範囲外となった場合には、制御装置３６に信号を送る。制御装置３６は、計算機３４からの信号を受けて、高周波電源１２からの電力やバタフライバルブ２０からの排気量等を調整することによりプロセス条件を制御し、あるいは、プラズマ処理を中止する。
【００４２】
次に、ネットワークアナライザ３２から、測定子３０に送る高周波信号の周波数について説明する。
図４は、ネットワークアナライザ３２から、測定子３０に送る高周波信号の周波数を変化させながら、式（１）のインピーダンス算出方法により、インピーダンスＺｑを算出した結果を示すものであり、即ち、プラズマインピーダンスＺｑ周波数依存性を示すグラフである。図４において、縦軸はプラズマインピーダンスＺｑの値（Ω）を示し、横軸は周波数（MHz）を示す。また、黒い四角の点でプロットしたラインは、メンテナンス直前を示し、白丸でプロットしたラインは、メンテナンス直後を示す。
【００４３】
図５は、ネットワークアナライザ３２から測定子３０に送る高周波信号の周波数が、１３.５６MHz付近、及び４MHzでの、インピーダンスＺｑの、メンテナンス直前と、直後における変化を表すグラフである。図５において、縦軸は、インピーダンスＺｑの値（a.u.）、横軸は、経過時間、即ち、装置の状態を示す。また、三角でプロットしたラインは、周波数４MHzの場合を示し、黒丸でプロットしたラインは、周波数１３.５６MHzの場合を示す。
【００４４】
図４、図５に示すように、ネットワークアナライザ３２の高周波信号として、１３.５６MHzの周波数を用いた場合に測定されるプラズマインピーダンスＺｑに比べ、４MHzの周波数を用いた場合に測定されるプラズマインピーダンスＺｑの値は、メンテナンス前後での変化が大きい。ここで、１３.５６MHzは、プラズマ処理装置における成膜時の供給系の周波数と同じ周波数であるが、この成膜時の使用周波数とは異なる、４MHz付近として、インピーダンスをモニタリングすることにより、より高精度にプロセスモニタリングを行うことができることがわかる。
【００４５】
なお、図４に示すプラズマインピーダンスにおいて、周波数が１０MHzにおける値は２０Ωである。この値は、測定子のみのインピーダンス１.７Ωに比べて十分に大きな値であり、測定誤差は小さいことがわかる。
【００４６】
以上説明したように、この実施の形態１においては、インピーダンス測定に用いる高周波信号の周波数を、プラズマ処理装置の下部電極６に印可される周波数とは独立して制御することができる。従って、プラズマ処理装置のプラズマQの状態に影響を与えることなく、例えば、装置の故障やメンテナンス時期等をより確実にモニタリングできる周波数を選択して、その周波数でのプラズマインピーダンスＺｑの測定を行うことができる。
【００４７】
また、ここでは、測定子３０の大きさ、形状を自由に設計することができるため、プラズマインピーダンスに対する測定子インピーダンスを十分に小さくすることができる。従って、測定子のインピーダンスの影響を十分に小さく抑えて、感度、精度ともに良好に、プラズマインピーダンスＺｑの測定を行うことができる。
【００４８】
また、この周波数測定装置は、プラズマ処理装置とは独立に構成されたものであり、チャンバ２内の一箇所に設けた開口に、簡単に取り付けることができる。また、この場合、特に、プラズマ処理装置内の高周波回路中等に、周波数測定装置の一部または全部を挿入する必要がない。従って、プラズマ装置内部における温度や設置スペース等の使用環境による制限を受けることなく、さまざまなタイプの装置に取り付けることができる。
【００４９】
なお、この実施の形態１においては、ネットワークアナライザ３２により、プラズマインピーダンスを測定してプロセス性能を管理する場合について説明した。しかし、この発明はこれに限るものではなく、インピーダンスの測定に代えて、共振周波数あるいはQ値を測定するものであってもよい。ここで、共振周波数（ωｒ）は、リアクタンス（インピーダンスの虚数成分）が０となるときの周波数である。また、Ｑ値は、以下（２）式で表される値である。
Ｑ＝ωｒ/（ω２-ω１）        ・・・・（２）
なお、ω１、ω２は、以下（３）、（４）式で表される値である。
ω１＝ωｒ−Ｒ／２Ｌ      ・・・・（３）
ω２＝ωｒ＋Ｒ／２Ｌ      ・・・・（４）
実施の形態１においては、プラズマ状態を電気回路として扱うことから、回路の特徴を示す共振周波数やＱ値の変化によっても、プラズマ状態及び装置や壁面の状態を観測することができる。
【００５０】
なお、この実施の形態１において、使用した、高周波電源１２の電力、周波数、あるいは、ガスの流量、ガスの種類、測定におけるネットワークアナライザ３２の周波数等は、この発明を拘束するものではない。これらは、用いる成膜装置や、ウェハ１０に成膜する膜種、成膜条件等を考慮し、適宜決定するものである。また、ネットワークアナライザ３２の周波数は、それに応じて、特に、メンテナンス時期や、あるいは装置の異常を発見しやすい周波数を割り出して決定すればよい。
【００５１】
実施の形態２．
図６は、実施の形態１における周波数測定装置によるモニタリング方法を用いて平行平板ＣＶＤ装置のプラズマインピーダンスＺqをモニタリングした状態を説明するグラフである。図６において、縦軸は、インピーダンス及び共振周波数を示し、横軸は、膜厚を示す。
図７は、測定したプラズマインピーダンスＺｑと膜ストレスとの関係を説明するためのグラフである。図７において、縦軸は膜ストレス、横軸はインピーダンスを示す。
【００５２】
実施の形態２においては、実施の形態１において説明した成膜条件、即ち、高周波電源１２からの電源周波数１３.５６MHz、７００W、導入配管１６からのガス圧力１２００Pa、ＴＥＯＳのガス流量８００sccm、Ｏ２のガス流量７００sccm、温度４００℃で、ウェハ１０を６０秒間処理した場合の、具体的な、プラズマ状態のモニタリング及び制御方法について説明する。
【００５３】
図６に示すように、測定されるプラズマインピーダンスＺｑ、あるいは共振周波数が小さくなるにつれて、成膜される膜厚は厚くなる。従って、この関係を利用して、膜厚が規格外となるプラズマインピーダンスＺｑ（あるいは、共振周波数）の値を特定して、計算機３４に記録しておく。
成膜中に、ネットワークアナライザ３２によるプラズマインピーダンスＺｑの測定を続け、計算機３４は、規格外を示す値を算出した場合、エラーの判定を行う。そして、必要に応じて、制御装置３６に信号を送信し、プロセスの制御あるいは中断を行う。
【００５４】
あるいは、図７に示すように、プラズマインピーダンスＺｑ（あるいは、共振周波数）が増加するにつれて、膜ストレスが大きくなる。従って、この関係を利用して、膜ストレスが所定以上になり、プロセスが規格外になる場合の値を特定して、計算機３４に記録しておく。
成膜中には、常に、ネットワークアナライザ３２によるプラズマインピーダンスＺｑの測定を行い、計算機３４は、規格外を示す値を算出した場合には、エラーの判定を行う。そして、同様に、必要に応じて、制御装置３６に信号を送信し、プロセスの制御あるいは中断を行う。
【００５５】
以上のようにして、プラズマ処理中においても、チャンバ２内のプラズマのモニタリングを随時行うことができる。また、ここでは、実施の形態１に説明したように、周波数測定装置により、高精度にプラズマインピーダンスの測定を行うことができる。従って、装置の異常、プロセスが規格外となる場合を、より的確に検出することができ、より高精度に、プラズマ処理のプロセス制御を行うことができる。
【００５６】
なお、実施の形態２においては、膜厚とプラズマインピーダンスＺｑとの関係を用いた制御、及び、膜ストレスとプラズマインピーダンスＺｑとの関係を用いた制御について説明した。しかし、この発明は、これに限るものではなく、他の条件とインピーダンスとの関係を用いて、プロセス制御を行うものであってもよい。また、これらは、個別に、いずれかのものを制御するものに限らず、様々な条件を考慮し、そのすべてが規格内となるプラズマインピーダンスＺｑの値を特定して、制御するものであってもよい。これにより、より高精度にプロセス制御を行うことができる。
その他は、実施の形態１において説明したものと同様であるから説明を省略する。
【００５７】
実施の形態３．
図８は、この発明の実施の形態３におけるクリーニング開始の状態を説明するための模式図である。また、図９は、実施の形態３におけるプラズマ処理装置のチャンバ２の側壁４０、プラズマQ、測定子３０を電気回路に置き換えた等価回路図である。また、図１０は、リモートプラズマによるクリーニング中の、チャンバ２内のプラズマインピーダンスＺｍ（あるいは共振周波数）の変化を表すグラフである。図１０において、縦軸は、インピーダンスＺｍ（あるいは共振周波数）の値を示し、横軸は時間を表す。
【００５８】
実施の形態３においては、実施の形態１において説明した平行平板型プラズマＣＶＤ装置及びこれに取り付けられた周波数測定装置と同様のものを用いる。
但し、実施の形態３においては、成膜前後に、チャンバ２内に付着した反応性生成物５０のクリーニングを行う場合に、その終点を、周波数測定装置を用いて検出する場合について説明する。
【００５９】
チャンバ２内のクリーニングは、チャンバ２に接続されたリモートプラズマ源２２による供給されるリモートプラズマを用いて行う。
具体的に例えば、成膜後、図８に示すように、チャンバ２の壁部に、反応性生成物５０が約５００Å付着した状態から、クリーニングを開始する。このとき、周波数測定装置を用いて、実施の形態１に説明したのと同様の算出方法にて、インピーダンスＺｍを測定し、装置のモニタリングを行う。
【００６０】
クリーニングにおいては、まず、リモートプラズマ源２２により、フッ素ラジカルを生成し、これをチャンバ２内に導入する。このとき、同時に、ネットワークアナライザ３２によりインピーダンスＺｍ（あるいは共振周波数又はＱ値）を測定する。なお、ここで、チャンバ２内には、プラズマを発生させていないため、Ｚｑはゼロとなる。従って、測定されるインピーダンスは、測定子インピーダンスＺ３０である。そして、このインピーダンスは、測定子３０の誘電体に付着した反応性生成物の容量Ｃ５０を含む回路のインピーダンスである。
【００６１】
クリーニングの終点は、算出したインピーダンスＺｍの変化で判断することができる。
具体的に、この場合には、反応性生成物５０が、クリーニングにより小さくなるにつれて、図９に示す等価回路図における反応性生成物の容量Ｃ50も徐々に小さくなり、インピーダンスＺ３０及びインピーダンスＺｍは、徐々に減少する。即ち、図１０に示すように、インピーダンスＺｍは、クリーニング開始から、クリーニング終点まで、徐々に低下し、クリーニング終点に至ると、一定となる。あるいは、共振周波数を測定する場合、共振周波数は、クリーニング開始から、クリーニング終点まで、所定の割合で変化して下がり、クリーニング終点に至ると、一定となる。これを利用して、インピーダンスあるいは共振周波数が共に一定となったときを、クリーニングの終点と判断して、クリーニングを終了する。この実施の形態３においては、約９分間で計算機３４にてクリーニングの終点が判断され、制御装置３６にて、プロセスを自動的に終了した。
【００６２】
以上のように、周波数測定装置を用いてインピーダンスを測定することにより、チャンバ２内のクリーニングの状態をモニタリングすることができ、適切なクリーニング終了時を判断することができる。
【００６３】
なお、実施の形態３においては、実施の形態１と同様に、測定子３０をチャンバ壁の１箇所に取り付ける場合を想定して説明した。しかし、この発明はこれに限るものではない。測定子３０は、複数箇所に設置したものであってもよく、これにより、より高精度なモニタリングを行うことができる。
【００６４】
実施の形態４
図１１は、この発明の実施の形態４における周波数測定の状態を説明するための模式図である。
実施の形態４における周波数測定装置を用いたインピーダンスの測定方法は、実施の形態１〜３において説明したものと同様である。
【００６５】
ただし、実施の形態４においては、図１１に示すように、周波数測定装置の測定子５２は、図１に示す平行平板プラズマ処理装置の排気配管１８に、開口を設けて、ここに設置している。
そして、周波数測定装置を用いて、排気配管１８内の反応性生成物５０の付着量を、インピーダンスをモニタリングすることにより測定する。
【００６６】
ここで、測定子５２は、実施の形態１における測定子３０とは異なっている。具体的には、誘電体５４は、チタン酸バリウムからなるが、中空の円形状に形成されている。誘電体５４の中心には、誘電体５４にその外周を囲まれるようにして、金属電極５６が配置されている。金属電極５６は、誘電体５４によって、排気配管１８と絶縁されている。
【００６７】
また、誘電体５４の外周には、Ｏリング５８が設けられ、真空にシールされている。また、誘電体５４及び金属電極５６の外側は、金属カバー６０によりカバーされて保護されている。また、金属電極５６は、ネットワークアナライザ３２に接続されているが、ネットワークアナライザ３２と、金属電極５６との間には、ブロッキングコンデンサ６２が設けられている。
【００６８】
このように、金属電極５６を誘電体５４で囲む構造にして、更に、金属電極５６とネットワークアナライザ３２との間にブロッキングコンデンサ６２を配置する。ブロッキングコンデンサ６２は、耐圧性で、高周波特性の良いものとする。ブロッキングコンデンサ６２は、直流成分がネットワークアナライザ３２に入力されない場合には、必ずしも必要はない。
【００６９】
ここで測定するインピーダンスは、実施の形態３の図９において説明した等価回路における、測定子インピーダンスＺ３０のみである。即ち、プラズマＱは、排気配管１８においては発生していないことから、Ｚｑは、ゼロとなっている。この測定子インピーダンスには、誘電体５４に付着した、反応性生成物５０の容量も含まれる。測定子側のインピーダンスＺ３０は、反応性生成物５０の付着量の増加に伴い、徐々に増加すると考えられる。従って、この変化量を測定することにより、排気配管１８内の反応性生成物５０の付着量を予測して、必要に応じて、クリーニング、取り替え等の時期を決定する。
【００７０】
一般に、チャンバ２内のクリーニングは、リモートプラズマにより実施することができ、また、このときの反応性生成物５０の付着量は、実施の形態３に説明したようにして測定することができる。しかしながら、排気配管１８まで、プラズマクリーニングを行うことができない。このため、排気配管１８においては、定期的なメンテナンスを必要とするが、従来、その時期の予測は、困難であった。しかし、以上のような方法により、排気配管１８の反応性生成物５０の付着量を予想することができ、より的確にメンテナンス時期を判断することができる。
【００７１】
なお、この実施の形態４においても、測定子５２を１箇所に配置する場合を想定して説明した。しかし、この発明においてはこれに限るものではなく、複数箇所に配置してもよい。それにより、より高精度に反応性生成物４８の付着量を予測することができる。
【００７２】
また、実施の形態４においては、排気配管１８の一部に、金属電極５６を配置して、その周囲を囲むように誘電体５４を設けて、金属電極５６と排気配管１８とを絶縁した測定子について説明した。しかし、この発明はこれに限るものではなく、例えば、他に、図１２に示すように、横方向に排気配管１８を切断するようにして、この部分に、金属電極の表面が排気配管の内径と一致するような金属電極を設けて、またこの内径と同じ誘電体を、金属電極と排気配管とを絶縁するように配置したような測定子等が考えられる。このようにすることにより、測定子の表面積を増やすことができ、測定子の測定感度を高くすることができる。
【００７３】
また、実施の形態４においては、排気配管１８に測定子を設置する場合について説明した。しかし、この発明はこれに限るものではなく、反応性生物が付着する様々な個所に測定子を取り付けることにより、反応性生物の付着量を予想することができ、これにより、クリーニング等のメンテナンスの時期を判断することができる。
その他は実施の形態１〜３と同様であるから説明を省略する。
【００７４】
実施の形態５．
図１３は、この発明の実施の形態５における測定子を説明するための模式図である。
実施の形態５における周波数測定装置は、実施の形態１において説明したものと類似するものである。但し、図１３に示すように、測定子６６の形状は、実施の形態１における測定子３０と異なっている。
【００７５】
実施の形態５における測定子６０において、誘電体６８は、ドーム形状に形成され、チャンバ２の側壁４０に設けられた開口から、チャンバ２内に突出する形で、配置されている。そして、この突出部に密着する形で、金属電極７０が配置されている。金属電極７０と誘電体６８とは、チャンバ２の側面に沿って配置された金属カバー７２によりカバーされている。また、金属カバー７２はＯリング７４により、チャンバ２側壁に密着され、チャンバ２内の真空が保たれている。金属電極７０は、ネットワークアナライザ３２に接続されている。
【００７６】
以上のように、測定子６６を、チャンバ２内に突出した形にすることにより、プラズマＱの測定における情報量をより大きくすることができ、より高精度に、プラズマインピーダンスＺｑの測定を行うことができる。
【００７７】
なお、実施の形態５においては、誘電体６８を、ドーム形状にして突出させる場合について説明したが、必ずしもドーム形状に限るものではなく、他の形状にして突出させたものであっても良い。また、測定子６６は、実施の形態１、２のようにプラズマ処理装置のプラズマインピーダンスＺｑの測定に用いる場合に限らず、実施の形態３のようにチャンバ２内のリモートプラズマによるクリーニングの状態を測定する場合や、実施の形態４のように排気配管１８内の反応性生成物５０のモニタリングを行う場合にも用いることができる。
他の部分については、実施の形態１〜４と同様であるから説明を省略する。
【００７８】
実施の形態６．
図１４は、この発明の実施の形態６におけるエッチング装置について説明するための模式図である。
この実施の形態６におけるエッチング装置は、電子サイクロトン共鳴（ＥＣＲ；Electron Cyclotron Resonance）プラズマ放電式のポリエッチング装置であり、実施の形態１の場合と同様に、チャンバ２に、測定子３０を取り付け、周波数測定装置によりインピーダンスの測定ができるようになっている。
【００７９】
図１４に示すように、実施の形態６のエッチング装置の構造は、実施の形態１において説明したＣＶＤ装置の構造と類似する。但し、チャンバ２内には、上部電極４及び下部電極６は配置されておらず、ウェハ１０を載置する支持台として、ウェハステージ８０が設けられている。
【００８０】
また、チャンバ２上部には、マイクロ波導入窓８２が設けられ、真空封止されている。また、マイクロ波導入窓８２には、導波管８４が取り付けられ、導波管８４は、マイクロ波発生器８６に接続されている。また、チャンバ２の外周部には、磁場発生コイル８８が設けられている。これにより、チャンバ２内に、高密度のプラズマを発生させることができる。
【００８１】
このように構成されたエッチング装置の動作について説明する。
エッチング装置のウェハステージ８０には、ウェハ１０が載置される。ウェハ１０にエッチングを施すため、エッチングガスとして、導入配管１６からは、Ｃｌ２/ＨＢｒ/Ｏ２が導入される。一方、マイクロ波発生器８６からは、２.４５GHzのマイクロ波が、導波管８４に導入される。このマイクロ波は、磁場発生コイル８８により発生する磁場により、電子サイクロトン共鳴を生じた状態で、マイクロ波導入窓８２から、チャンバ２内に導入される。この導入された高密度のプラズマをエネルギーとして、ウェハ１０にエッチング処理が施される。
【００８２】
このとき、同時に、周波数測定装置により、インピーダンス（あるいは共振周波数）が測定され、計算機３４によりチャンバ２のプラズマインピーダンスＺｐが測定されている。
【００８３】
図１５は、チャンバ２内のプラズマインピーダンスＺｐの変化に対する、ＣＤシフトの変化を示すグラフである。図１５において、縦軸は、ＣＤシフト（単位）を表し、横軸は、プラズマインピーダンスＺｐを表す。また、図１６は、ウェハの処理枚数に対するＣＤシフトの変化を表すグラフであり、図１７は、ウェハの処理枚数に対するプラズマインピーダンスＺｐの変化を示すグラフである。図１６、１６において、横軸は、共に、ウェハの処理枚数を示し、縦軸は、それぞれ、ＣＤシフト、プラズマインピーダンスＺｐを示す。また、図１８は、マイクロ波発生器８６から供給する電力とプラズマインピーダンスＺｐとの関係を説明するグラフである。
【００８４】
図１５に示すように、プラズマインピーダンスＺｐが大きくなるにつれて、ＣＤシフトは小さくなることがわかる。
例えば、図１６に示すように、全く制御を行わない場合、チャンバ２内の反応性生成物の状態や、プロセスキットの状態が、経時的に変化するため、ウェハ１０の処理枚数を重ねるに連れて、ＣＤシフトは小さくなり、目標値との差は、大きくなる。また、プラズマインピーダンスＺｐは、逆に大きくなり、目標値との差も大きくなる。
【００８５】
また、図１８に示すように、プラズマインピーダンスＺｐは、マイクロ波発生器８６のマイクロ波電力が大きくなると、反比例のように小さくなっていく傾向がある。従って、この関係を利用して、プラズマインピーダンスＺｐの算出値に応じて、制御装置３６により、マイクロ波発生器８６の出力を制御しながら、エッチングを行えばよい。
【００８６】
以上のようにして、プラズマインピーダンスＺｐは、図１７のように、ほぼ一定の状態に制御される。また、これに伴い、プラズマＱの不均一により生じるＣＤシフトの変化を抑えることができ、図１６に示すように、エッチングの目標値に比較的近い状態で、より多くのウェハの処理を行うことができる。
【００８７】
なお、この実施の形態においては、ＥＣＲプラズマ放電式のエッチング装置に周波数測定装置を取り付ける場合について説明した。しかし、この発明はこれに限るものではなく、他のエッチング装置に用いることもできる。
【００８８】
また、実施の形態６においては、測定子３０をチャンバ２に取り付ける場合について説明したが、この発明はこれに限るものではなく、例えば、実施の形態４の測定子５２や、実施の形態５の測定子６６をチャンバ２の側壁に取り付けたものであってもよい。
【００８９】
また、ここでは、プラズマインピーダンスＺｐの測定値から、マイクロ波電力を制御して、プラズマQを一定に保つ場合について説明した。しかし、この発明はこれに限るものではなく、プラズマインピーダンスＺｐとエッチング量との関係を算出してエッチング終了時期を予測するものや、あるいは、エッチングプロセスが規格外となるようなプラズマインピーダンスＺｐ値を特定しておいて、エラーの判定をおこないプロセスを制御するものなど、測定するプラズマインピーダンスＺｐを、他のプロセス制御に用いてもよい。
その他は、実施の形態１〜５と同様であるから説明を省略する。
【００９０】
実施の形態７．
図１９は、この発明の実施の形態７における誘導結合型プラズマ処理装置を説明するための模式図である。
図１９に示すように、実施の形態７における誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ；Inductivity Coupled Plasma）処理装置は、従来のＩＣＰ処理装置に、実施の形態１において説明する周波数測定装置を取り付けたものである。
【００９１】
ＩＣＰ処理装置の構造は、実施の形態６において説明したプラズマ放電式のポリエッチング装置の構造と類似する。しかし、実施の形態６のエッチング装置のチャンバ２上部には、ＥＣＲを生じさせるため、マイクロ波導入窓８２、導波管８４、マイクロ波発生器８６、磁場発生コイル８８が設けられているのに対して、実施の形態７のＩＣＰ処理装置においては、ペルジャー９０が備えられ、ペルジャ−９０の外周には、ＩＣＰコイル９２が配置されている。また、ＩＣＰコイル９２には、ＩＣＰ高周波電源９４が接続されている。
【００９２】
ＩＣＰ処理装置においては、まず、導入配管１６からは所定のガスが導入される。この状態でＩＣＰコイル９２に、高周波電源９４から電力が供給されると、誘電体ペルジャ−９０により、チャンバ２内に、高密度のプラズマが発生する。このプラズマをエネルギーとして、導入されたガスによるエッチング等の処理が行われる。
【００９３】
このとき、周波数測定装置を用いて、実施の形態１〜６において説明したのと同様の方法により、プラズマインピーダンスＺｐを測定することにより、チャンバ２内のプラズマQの状態をモニタリングし、プロセス管理、プロセス制御、異常検出等を行うことができる。また、チャンバ２内に付着した反応性生成物のクリーニングする際の、クリーニング終点の制御や、排気配管１８のモニタリングを行うこともできる。
その他は実施の形態１〜６と同様であるから説明を省略する。
【００９４】
以上、実施の形態１〜７において、周波数測定装置及びこれを取り付けたプラズマ処理装置の例について説明した。しかし、この発明においては、周波数測定装置は、必ずしも、実施の形態１、４、５に説明した形状に限るものではない。例えば、この発明の周波数測定装置における測定子は、少なくとも、測定個所に取り付けられる金属電極を有する、ものであればよく、その形状、寸法、材質等は、自由に選択することができる。但し、測定子のインピーダンスは、測定するプラズマインピーダンスに対して十分に小さくなることが望ましい。また、ネットワークアナライザに、直流成分が入力されるような場合には、実施の形態１において説明したように、金属電極４６に誘電体４２を取り付けて、金属電極４６を、チャンバ２から絶縁するか、あるいは、実施の形態４に説明したように、ブロッキングコンデンサを設けることが好ましい。誘電体としては、チタン酸バリウムを用いる場合について説明した。しかし、この発明はこれに限るものでもなく、例えば石英ガラスなど、他の材料を用いたものであっても良い。また、Ｏリングは、真空にシールする機能を発揮するものであれば、各図に示す位置に取り付けられたものに限らず、他の位置に配置されていてもよい。また、必ずしもＯリングによるシールに限られず、真空にシールできる状態が確保されるものであればよい。
【００９５】
また、実施の形態１〜７においては、平行平板プラズマＣＶＤ装置、ＥＣＲ放電式プラズマエッチング装置、ＩＣＰ処理装置のチャンバ２あるいは、排気配管１８に、周波数測定装置を設置する場合について説明した。しかし、プラズマのモニタリングの対象はこれらの装置に限るものではなく、他のプラズマを用いる処理装置に広く利用することができる。また、設置場所も、チャンバ２内に限るものではなく、プラズマが発生する部分や、反応性生成物が付着しやすい個所等に、設置することができる。
【００９６】
なお、例えば、実施の形態１〜７における、測定子３０、測定子６６、測定子５２は、この発明の「測定子」に該当し、金属電極４６、金属電極５６、電極７０は、この発明の「金属電極」に該当する。また、例えば、実施の形態１〜７におけるネットワークアナライザ３２は、この発明の「測定器」に該当する。また、例えば、実施の形態１におけるチャンバ２の側壁４０あるいは実施の形態４における排気配管１８の側面は、この発明の「測定対象装置の側面」に該当する。また、誘電体４２、誘電体６８は、この発明の「誘電体」に該当し、ブロッキングコンデンサ６２は、この発明の「ブロッキングコンデンサ」に該当する。また、例えば、この実施の形態１〜７において測定するインピーダンスＺｍ、測定子インピーダンスＺ３０、プラズマインピーダンスＺｑ、あるいは共振周波数、Ｑ値は、この発明において測定する「高周波特性」に該当する。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】この発明の実施の形態１におけるプラズマ処理装置を説明するための模式図である。
【図２】この発明の実施の形態１におけるプラズマ処理装置に備えられた測定子を説明するための模式図である。
【図３】この発明の実施の形態１におけるプラズマ処理装置における、処理室の壁、プラズマ、測定子を電気回路に置き換えた等価回路図である。
【図４】この発明の実施の形態１におけるプラズマ処理装置の、成膜中のプラズマインピーダンスの周波数依存性を示すグラフである。
【図５】この発明の実施の形態１におけるプラズマ処理装置の各周波数におけるインピーダンスの、メンテナンス直前と、直後における変化を表すグラフである。
【図６】この発明の実施の形態２における膜厚とインピーダンスとの関係を説明するためのグラフである。
【図７】この発明の実施の形態２におけるインピーダンスと膜ストレスとの関係を説明するためのグラフである。
【図８】この発明の実施の形態３におけるクリーニング開始の状態を説明するための模式図である。
【図９】この発明の実施の形態３における周波数測定の等価回路を説明するための回路図である。
【図１０】この発明の実施の形態３におけるリモートプラズマによるクリーニング中の、チャンバ２内のインピーダンス及び共振周波数の変化を表すグラフである。
【図１１】この発明の実施の形態４における周波数測定の状態を説明するための模式図である。
【図１２】この発明の実施の形態４における周波数測定の他の例を説明するための模式図である。
【図１３】この発明の実施の形態５における測定子を説明するための模式図である。
【図１４】この発明の実施の形態６におけるエッチング装置を説明するための模式図である。
【図１５】この発明の実施の形態６におけるエッチング装置内のプラズマインピーダンスの変化に対する、ＣＤシフトの変化を示すグラフである。
【図１６】この発明の実施の形態６におけるエッチング装置によるウェハの処理枚数に対する、ＣＤシフトの変化を表すグラフである。
【図１７】この発明の実施の形態６におけるエッチング装置によるウェハの処理枚数に対する、プラズマインピーダンスの変化を表すグラフである。
【図１８】この発明の実施の形態６におけるエッチング装置のマイクロ波発生器から供給する電力と、プラズマインピーダンスとの関係を説明するためのグラフである。
【図１９】この発明の実施の形態７における誘導結合型プラズマ処理装置を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００９８】
２  チャンバ、  ４  上部電極、  ６  下部電極、  ８  絶縁物、  １０  ウェハ、  １２  高周波電源、  １４  インピーダンス整合器、  １６  導入配管、  １８  排気配管、  ２０  バタフライバルブ、  ２２  リモートプラズマ源、  ３０  測定子、  ３２  ネットワークアナライザ、  ３４  計算機、  ３６  制御装置、  ４０  側壁、  ４２  誘電体、  ４４  Ｏリング、  ４６  金属電極、  ４８  金属カバー、  ５０  反応性生成物、  ５２  測定子、  ５４  誘電体、  ５６  金属電極、  ５８  Ｏリング、  ６０  金属カバー、  ６２  ブロッキングコンデンサ、  ６６  測定子、  ６８  誘電体、  ７０  金属電極、  ７２  金属カバー、  ７４  Ｏリング、  ８０  ウェハステージ、  ８２  マイクロ波導入窓、  ８４  導波管、  ８６  マイクロ波発生器、  ８８  磁場発生コイル、  ９０  ペルジャー、  ９２  ＩＣＰコイル、  ９４  ＩＣＰ高周波電源
【図１】
2006066552.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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