(57)【要約】【課題】製品の生産性を低下させることなく熱拡散板の亀裂やひび割れ等の割れを迅速に且つ容易に検出することができる割れ検出装置を提供する。【解決手段】処理すべき被処理体Ｗを載置するための熱拡散板６１を有する載置台５８を処理容器２２の底部から支柱６０により起立させて設けてなる載置台構造の割れを検出する割れ検出装置において、処理容器の外部に設けられる振動検出手段２０２と、振動検出手段で得られる信号中から熱拡散板の割れ態様に応じて発生する振動数の信号である割れ振動信号を検出する割れ検出手段２０４とを備える。これにより、製品の生産性を低下させることなく熱拡散板の亀裂やひび割れ等の割れを迅速に且つ容易に検出する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理すべき被処理体を載置するための熱拡散板を有する載置台を処理容器の底部から支柱により起立させて設けてなる載置台構造の割れを検出する割れ検出装置において、
前記処理容器の外部に設けられる振動検出手段と、
前記振動検出手段で得られる信号中から前記熱拡散板の割れ態様に応じて発生する振動数の信号である割れ振動信号を検出する割れ検出手段と、
を備えたことを特徴とする割れ検出装置。
【請求項２】
前記振動検出手段は、機械電気変換素子よりなることを特徴とする請求項１記載の割れ検出装置。
【請求項３】
前記割れ検出手段は、前記割れ振動信号をフーリエ変換して周波数の分解を行なうフーリエ周波数変換部と、前記周波数変換した信号から特定の周波数帯域の信号を選別するデジタルフィルタ部と、前記選択すべき周波数帯域を制御するフィルタ制御部と、を有することを特徴とする請求項１又は２記載の割れ検出装置。
【請求項４】
前記デジタルフィルタ部は、前記割れ態様の数に応じたフィルタを有していることを特徴とする請求項３記載の割れ検出装置。
【請求項５】
前記割れ検出手段の出力を予め定められた閾値と比較する比較部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の割れ検出装置。
【請求項６】
前記熱拡散板には、電極が埋め込まれており、前記載置台は、前記熱拡散板を支持すると共に加熱手段として加熱ヒータが埋め込まれた載置台本体を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の割れ検出装置。
【請求項７】
前記載置台は、前記熱拡散板を支持すると共に加熱手段として加熱ヒータが埋め込まれた載置台本体を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の割れ検出装置。
【請求項８】
前記振動検出手段は、前記支柱内に挿通されて前記電極に接続された導電棒に設けられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の割れ検出装置。
【請求項９】
前記振動検出手段は、前記支柱の下端部側を前記処理容器の底部に固定する支柱固定台に設けられることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の割れ検出装置。
【請求項１０】
前記振動検出手段は、前記支柱内に挿通されて、その上端部が前記加熱ヒータに接続された給電棒に設けられることを特徴とする請求項６又は７記載の割れ検出装置。
【請求項１１】
前記振動検出手段は、前記支柱内に挿通されて前記載置台の温度を測定する熱電対に設けられることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の割れ検出装置。
【請求項１２】
前記振動検出手段は、前記処理容器の底部に設けられることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の割れ検出装置。
【請求項１３】
電極が埋め込まれてその上に処理すべき被処理体を載置する熱拡散板と、前記熱拡散板を支持すると共に加熱手段として加熱ヒータが埋め込まれた載置台本体とを有する載置台を前記処理容器の底部から支柱により起立してなる載置台構造の割れを検出する割れ検出装置において、
前記電極と前記加熱ヒータとの間に形成される浮遊容量に信号電圧を印加する信号電圧源と、
前記浮遊容量に起因する電気的特性を検出する特性検出部と、
前記特性検出部の検出結果と予め定められている基準値とを比較して割れの有無を判断する割れ判断部と、
を備えたことを特徴とする割れ検出装置。
【請求項１４】
前記電極は前記支柱内を挿通される導電棒に接続され、前記加熱ヒータは前記支柱内を挿通される給電棒に接続され、前記信号電圧は前記導電棒と前記給電棒との間に印加されることを特徴とする請求項１３記載の割れ検出装置。
【請求項１５】
前記割れ検出装置が検出動作を行う時には前記加熱ヒータと前記電極とを電気的に浮遊状態にするスイッチ手段を有することを特徴とする請求項１３又は１４記載の割れ検出装置。
【請求項１６】
前記電気的特性は、前記信号電圧の印加時の到達電圧と、前記信号電圧の印加時又は遮断時の時定数と、前記浮遊容量の大きさと、インピーダンスの周波数特性の内のいずれか１つ以上であることを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載の割れ検出装置。
【請求項１７】
前記信号電圧は、パルス状に加えられており、１パルス毎又は複数パルス毎に前記検出動作を行うことを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか一項に記載の割れ検出装置。
【請求項１８】
前記信号電圧のパルス周波数は可変になされていることを特徴とする請求項１７に記載の割れ検出装置。
【請求項１９】
排気が可能になされた処理容器と、
前記処理容器内へ必要なガスを供給するガス供給手段と、
前記処理容器内で処理すべき被処理体を載置する載置台構造と、
請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の割れ検出装置と、
を備えたことを特徴とする処理装置。
【請求項２０】
前記処理容器内にプラズマを生成するプラズマ生成手段を更に有することを特徴とする請求項１記載の処理装置。
【請求項２１】
処理すべき被処理体を載置するための熱拡散板を有する載置台を処理容器の底部から支柱により起立させて設けてなる載置台構造の割れを検出する検出方法において、
前記載置台構造に発生する振動を検出する振動検出工程と、
前記振動検出工程で得られた振動から前記熱拡散板の割れ態様に応じて予め定められている情報に基づいて前記熱拡散板が割れた時に生じる振動を割れ振動信号として検出する割れ検出工程と、
を有することを特徴とする割れ検出方法。
【請求項２２】
前記予め定められている情報は、前記熱拡散板が割れた時に生ずる振動情報であることを特徴とする請求項２１記載の割れ検出方法。
【請求項２３】
電極が埋め込まれてその上に処理すべき被処理体を載置する熱拡散板と、前記熱拡散板を支持すると共に加熱手段として加熱ヒータが埋め込まれた載置台本体とを有する載置台を前記処理容器の底部から支柱により起立してなる載置台構造の割れを検出する割れ検出方法において、
前記電極と前記加熱ヒータ間に形成される浮遊容量に信号電圧を印加して遮断する信号電圧付与工程と、
前記信号電圧を印加した時又は遮断した時に前記浮遊容量に起因する電気的特性を検出する特性検出工程と、
前記特性検出工程で得られた電気的特性と予め定められている基準値とを比較して前記熱拡散板の割れの有無を判断する割れ判断工程と、
を有していることを特徴とする割れ検出方法。
【請求項２４】
前記電気的特性は、前記信号電圧の印加時の到達電圧と、前記信号電圧の印加時又は遮断時の時定数と、前記浮遊容量の大きさと、インピーダンスの周波数特性の内のいずれか１つ以上であることを特徴とする請求項２３記載の割れ検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体の処理装置、これに用いる載置台構造の割れを検出する割れ検出装置及び割れ検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体集積回路を製造するには、半導体ウエハ等の被処理体に、成膜処理、エッチング処理、熱処理、改質処理、結晶化処理等の各種の枚葉処理を繰り返し行なって、所望する集積回路を形成するようになっている。上記したような各種の処理を行なう場合には、その処理の種類に対応して必要な処理ガス、例えば成膜処理の場合には成膜ガスやハロゲンガスを、処理容器内へ導入して熱ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やプラズマＣＶＤ等により成膜を行う。
【０００３】
半導体ウエハに対して１枚毎に熱処理を施す枚葉式の処理装置を例にとれば、真空引き可能になされた処理容器内に、例えば抵抗加熱ヒータを内蔵した載置台を設置し、この上面に半導体ウエハを載置し、所定の温度（例えば１００℃から１０００℃）で加熱した状態で所定の処理ガスを流し、所定のプロセス条件下にてウエハに各種の熱処理を施すようになっている（特許文献１〜３）。
【０００４】
ところで、半導体ウエハを載置する載置台構造に関しては、一般的には耐熱性耐腐食性を持たせると共に、金属コンタミネーション等の金属汚染を防止する必要から例えば石英等よりなる誘電体材料中に発熱体として抵抗加熱ヒータを埋め込んで高温で一体焼成して載置台を形成し、また別工程で同じく石英等を焼成して支柱を形成し、この一体焼成した載置台側と上記支柱とを、例えば熱拡散接合で溶着して一体化して載置台構造を製造している。そして、このように一体成形した載置台構造を処理容器内の底部に起立させて設けるようにしている。
【０００５】
この載置台の上面側は、例えばＡｌＮ等のセラミック材より円板状の薄い熱拡散板が設けられており、この熱拡散板上に半導体ウエハを直接的に載置して成膜処理等を行うようになっている。ここでプラズマ処理を行う場合には、上記熱拡散板に下部電極を形成する電極が埋め込まれており、処理態様に応じてこの下部電極は、接地されたり、或いは高周波電圧が印加されたりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０７−０７８７６６号公報
【特許文献２】特開平０３−２２０７１８号公報
【特許文献３】特開２００４−３５６６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記熱拡散板は、例えば５ｍｍ程度の厚さで非常に薄く硬いセラミック材で形成しているとはいえ、繰り返し使用による熱伸縮により亀裂などのひび割れが生じる場合があった。このひび割れが生ずると載置した半導体ウエハの面内温度の均一性に悪影響を与えたり、パーティクル等を発生したり、更にはひび割れに侵入する腐食性ガスによってヒータが悪影響を受けたりする。従って、定期的に品質確認用のウエハを処理して成膜品質を確認したり、或いは目視による検査等を行ってひび割れの存否の確認している。
【０００８】
しかしながら、上述したような検査において、品質確認用のウエハを用いる場合には、定期的な確認検査を行う期間が長過ぎる場合には、その間に品質の低下した欠陥品ウエハを大量に製造してしまうおそれがある。そこで、この検査を行う期間を短くすることも考えられるが、この場合には製品ウエハの生産性が低下するのみならず、この場合でも少なからず欠陥品が発生してしまうのは避けがたい。
【０００９】
また目視による検査の場合には、例えば処理容器の側壁に設けた覗き窓から検査するが、この時にひび割れを見落とす場合も生ずる、といった問題があった。この場合、特開２０００−３２３２６０号公報に開示されているように、セラミックヒータの割れ検知構造が提案されているが、これは導電パターンの断線を検知するものであり、セラミック部自体の割れを検出するものではなく、上記問題点を解決するものではない。
【００１０】
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明は、製品の生産性を低下させることなく熱拡散板の亀裂やひび割れ等の割れを迅速に且つ容易に検出することができる割れ検出装置、処理装置及び割れ検出方法である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る発明は、処理すべき被処理体を載置するための熱拡散板を有する載置台を処理容器の底部から支柱により起立させて設けてなる載置台構造の割れを検出する割れ検出装置において、前記処理容器の外部に設けられる振動検出手段と、前記振動検出手段で得られる信号中から前記熱拡散板の割れ態様に応じて発生する振動数の信号である割れ振動信号を検出する割れ検出手段と、を備えたことを特徴とする割れ検出装置である。
【００１２】
このように、処理すべき被処理体を載置するための熱拡散板を有する載置台を処理容器の底部から支柱により起立させて設けてなる載置台構造の割れを検出する割れ検出装置において、処理容器の外部に振動検出手段を設け、振動検出手段で得られる信号中から熱拡散板の割れ態様に応じて発生する振動数の信号である割れ振動信号を検出する割れ検出手段を設けるようにしたので、製品の生産性を低下させることなく熱拡散板の亀裂やひび割れ等の割れを迅速に且つ容易に検出することが可能となる。
【００１３】
請求項１３に係る発明は、電極が埋め込まれてその上に処理すべき被処理体を載置する熱拡散板と、前記熱拡散板を支持すると共に加熱手段として加熱ヒータが埋め込まれた載置台本体とを有する載置台を前記処理容器の底部から支柱により起立してなる載置台構造の割れを検出する割れ検出装置において、前記電極と前記加熱ヒータとの間に形成される浮遊容量に信号電圧を印加する信号電圧源と、前記浮遊容量に起因する電気的特性を検出する特性検出部と、前記特性検出部の検出結果と予め定められている基準値とを比較して割れの有無を判断する割れ判断部と、を備えたことを特徴とする割れ検出装置である。
【００１４】
このように、電極が埋め込まれてその上に処理すべき被処理体を載置する熱拡散板と、熱拡散板を支持すると共に加熱手段として加熱ヒータが埋め込まれた載置台本体とを有する載置台を前記処理容器の底部から支柱により起立してなる載置台構造の割れを検出する割れ検出装置において、電極と加熱ヒータとの間に形成される浮遊容量に信号電圧を印加する信号電圧源を設け、浮遊容量に起因する電気的特性を検出する特性検出部を設け、特性検出部の検出結果と予め定められている基準値とを比較して割れの有無を判断する割れ判断部を設けるようにしたので、製品の生産性を低下させることなく熱拡散板の亀裂やひび割れ等の割れを迅速に且つ容易に検出することが可能となる。
【００１５】
請求項１９に係る発明は、排気が可能になされた処理容器と、前記処理容器内へ必要なガスを供給するガス供給手段と、前記処理容器内で処理すべき被処理体を載置する載置台構造と、請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の割れ検出装置と、を備えたことを特徴とする処理装置である。
【００１６】
請求項２１に係る発明は、処理すべき被処理体を載置するための熱拡散板を有する載置台を処理容器の底部から支柱により起立させて設けてなる載置台構造の割れを検出する検出方法において、前記載置台構造に発生する振動を検出する振動検出工程と、前記振動検出工程で得られた振動から前記熱拡散板の割れ態様に応じて予め定められている情報に基づいて前記熱拡散板が割れた時に生じる振動を割れ振動信号として検出する割れ検出工程と、を有することを特徴とする割れ検出方法である。
【００１７】
請求項２３に係る発明は、電極が埋め込まれてその上に処理すべき被処理体を載置する熱拡散板と、前記熱拡散板を支持すると共に加熱手段として加熱ヒータが埋め込まれた載置台本体とを有する載置台を前記処理容器の底部から支柱により起立してなる載置台構造の割れを検出する割れ検出方法において、前記電極と前記加熱ヒータ間に形成される浮遊容量に信号電圧を印加して遮断する信号電圧付与工程と、前記信号電圧を印加した時又は遮断した時に前記浮遊容量に起因する電気的特性を検出する特性検出工程と、前記特性検出工程で得られた電気的特性と予め定められている基準値とを比較して前記熱拡散板の割れの有無を判断する割れ判断工程と、を有していることを特徴とする割れ検出方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の割れ検出装置、処理装置及び割れ検出方法によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
本発明によれば、製品の生産性を低下させることなく熱拡散板の亀裂やひび割れ等の割れを迅速に且つ容易に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る割れ検出装置を有する処理装置を示す断面構成図である。
【図２】載置台構造の載置台に設けた加熱手段の一例を示す平面図である。
【図３】図１中のＡ−Ａ線に沿った矢視断面図である。
【図４】図１中の載置台構造に取り付けた割れ検出装置を示す部分拡大断面図である。
【図５】割れ検出装置を示す拡大ブロック図である。
【図６】熱拡散板の割れの態様の一例を示す図である。
【図７】本発明方法の第１実施例の各工程を示すフローチャートである。
【図８】本発明の割れ検出装置の第２実施例を示すブロック構成図である。
【図９】熱拡散板に入った割れの隙間内に薄膜が形成された時のインピーダンス変化を説明するための図である。
【図１０】電極と加熱ヒータ間に信号電圧を印加する時の浮遊容量の電位の一例を示す図である。
【図１１】本発明方法の第２実施例の各工程を示すフローチャートである。
【図１２】インピーダンスの周波数特性の変化の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る割れ検出装置、処理装置及び割れ検出方法の好適な一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る割れ検出装置を有する処理装置を示す断面構成図、図２は載置台構造の載置台に設けた加熱手段の一例を示す平面図、図３は図１中のＡ−Ａ線に沿った矢視断面図、図４は図１中の載置台構造に取り付けた割れ検出装置を示す部分拡大断面図、図５は割れ検出装置を示す拡大ブロック図、図６は熱拡散板の割れの態様の一例を示す図である。ここではプラズマを用いて成膜処理を行う場合を例にとって説明する。尚、以下に説明する「機能棒体」とは、１本の金属棒のみならず可撓性のある配線、複数の配線を絶縁材で被覆して１本に結合して棒状に形成された部材等も含むものとする。
【００２１】
図示するようにこの処理装置２０は、例えば断面の内部が略円形状になされたアルミニウム製の処理容器２２を有している。この処理容器２２内の天井部には必要な処理ガス、例えば成膜ガスを導入するためにガス供給手段であるシャワーヘッド部２４が絶縁層２６を介して設けられており、この下面のガス噴射面２８に設けた多数のガス噴射孔３２Ａ、３２Ｂから処理空間Ｓに向けて処理ガスを噴射するようになっている。このシャワーヘッド部２４はプラズマ処理時に上部電極を兼ねるものである。
【００２２】
このシャワーヘッド部２４内には、中空状の２つに区画されたガス拡散室３０Ａ、３０Ｂが形成されており、ここに導入された処理ガスを平面方向へ拡散した後、各ガス拡散室３０Ａ、３０Ｂにそれぞれ連通された各ガス噴射孔３２Ａ、３２Ｂより噴射するようになっている。このシャワーヘッド部２４の全体は、例えばニッケルやハステロイ（登録商標）等のニッケル合金、アルミニウム、或いはアルミニウム合金により形成されている。尚、シャワーヘッド部２４としてガス拡散室が１つの場合でもよい。
【００２３】
そして、このシャワーヘッド部２４と処理容器２２の上端開口部の絶縁層２６との接合部には、例えばＯリング等よりなるシール部材３４が介在されており、処理容器２２内の気密性を維持するようになっている。そして、このシャワーヘッド部２４には、マッチング回路３６を介して例えば１３．５６ＭＨｚのプラズマ用の高周波電源３８が接続されており、必要時にプラズマを生成可能になっている。この周波数は上記１３．５６ＭＨｚに限定されない。この上部電極であるシャワーヘッド部２４、マッチング回路３６、高周波電源３８及び後述する下部電極によりプラズマ生成手段３９を形成している。
【００２４】
また、処理容器２２の側壁には、この処理容器２２内に対して被処理体としての半導体ウエハＷを搬入搬出するための搬出入口４０が設けられると共に、この搬出入口４０には気密に開閉可能になされたゲートバルブ４２が設けられている。
【００２５】
そして、この処理容器２２の底部４４には、排気口４６が設けられる。この排気口４６には、処理容器２２内を排気、例えば真空引きするための排気系４８が接続されている。この排気系４８は、上記排気口４６に接続される排気通路４９を有しており、この排気通路４９には、圧力調整弁５０及び真空ポンプ５２が順次介設されており、処理容器２２を所望する圧力に維持できるようになっている。尚、処理態様によっては、処理容器２２内を大気圧に近い圧力に設定する場合もある。
【００２６】
そして、この処理容器２２内の底部４４には、これより起立させて載置台構造５４が設けられる。具体的には、この載置台構造５４は、上面に上記被処理体を載置するための載置台５８と、上記載置台５８に接続されると共に、上記載置台５８を上記処理容器２２の底部から起立させて支持するための複数の細い管状の支柱６０と、これらの支柱６０内へ挿通される機能棒体６２とにより主に構成される。
【００２７】
図１においては、発明の理解を容易にするために、各支柱６０を横方向に配列して記載している。上記載置台５８は、全体が誘電体よりなり、ここではこの載置台５８は肉厚で透明な石英よりなる載置台本体５９と、この載置台本体５９の上面側に設けられて上記載置台本体５９とは異なる不透明な誘電体、例えば耐熱性材料である窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミック材よりなる熱拡散板６１とにより構成されている。
【００２８】
そして、上記載置台本体５９内には、加熱手段６４が例えば埋め込むようにして設けられており、また上記熱拡散板６１内には下部電極を形成する電極６６が埋め込むようにして設けられる。そして、この熱拡散板６１の上面に上記ウエハＷを載置して、このウエハＷを上記加熱手段６４からの輻射熱により熱拡散板６１を介して加熱するようになっている。
【００２９】
図２にも示すように、上記加熱手段６４は例えばカーボンワイヤヒータやモリブデンワイヤヒータ等よりなる加熱ヒータ６８よりなり、この加熱ヒータ６８は載置台５８の略全面に亘って所定のパターン形状にして設けられている。そして、ここではこの加熱ヒータ６８は、載置台５８の中心側の内周ゾーン発熱体６８Ａと、この外側の外周ゾーン発熱体６８Ｂの２つのゾーンに電気的に分離されており、各ゾーン発熱体６８Ａ、６８Ｂの接続端子は、載置台５８の中心部側に集合されている。尚、ゾーン数は１つ、或いは３以上に設定してもよい。
【００３０】
また上記電極６６は、上述のように不透明な熱拡散板６１内に設けられている。この電極６６は例えばメッシュ状に形成された導体線よりなり、この電極６６の接続端子は載置台５８の中心部に位置されている。ここでは、この電極６６は、後述するように接地されている。尚、この電極に静電チャック用の直流電圧やバイアス用の高周波電力を印加する場合もある。
【００３１】
そして、上記加熱ヒータ６８に対して給電を行う給電棒や電極６６の導電棒や温度を測定する熱電対としての前記機能棒体６２が設けられることになり、これらの各機能棒体６２が細い上記支柱６０内に挿通されることになる。
【００３２】
まず、図１及び図３にも示すように、ここでは６本の支柱６０が載置台５８の中心部に集合させて設けられている。各支柱６０は、誘電体よりなり、具体的には上記載置台本体５９と同じ誘電体の材料である例えば石英よりなり、各支柱６０は、上記載置台本体５９の下面に例えば熱溶着により気密に一体的になるように接合されている。そして、各支柱６０内に上記機能棒体６２が挿通されている。図４では前述したように、一部の支柱６０を代表して示しており、この内の１本の支柱６０内には後述するように２本の機能棒体６２が収容されている。
【００３３】
すなわち、内周ゾーン発熱体６８Ａに対しては、電力インと電力アウト用の２本の機能棒体６２としてヒータ用の給電棒７０、７２がそれぞれ支柱６０内を個別に挿通されており、各ヒータ用の給電棒７０、７２の上端は上記内周ゾーン発熱体６８Ａに電気的に接続されている。
【００３４】
また、外周ゾーン発熱体６８Ｂに対しては、電力インと電力アウト用の２本の機能棒体６２としてヒータ用の給電棒７４、７６がそれぞれ支柱６０内を個別に挿通されており、各ヒータ用の給電棒７４、７６の上端は上記外周ゾーン発熱体６８Ｂに電気的に接続されている（図１参照）。上記各ヒータ用の給電棒７０〜７６は例えばニッケル合金等よりなる。
【００３５】
また電極６６に対しては機能棒体６２として導電棒７８が支柱６０内を挿通されており、この導電棒７８の上端は接続端子７８Ａ（図４参照）を介して電極６６に電気的に接続されている。上記導電棒７８は例えばニッケル合金、タングステン合金、モリブデン合金等よりなる。
【００３６】
また残りの１本の支柱６０内へは、載置台５８の温度を測定するために、機能棒体６２として２つの熱電対８０、８１が挿通されており、そして、熱電対８０、８１の各測温接点８０Ａ、８１Ａが、それぞれ熱拡散板６１の内周ゾーン及び外周ゾーンの下面に位置されており、各ゾーンの温度を検出するようになっている。上記熱電対８０、８１としては、例えばシース型の熱電対を用いることができる。このシース型の熱電対は、金属保護管（シース）の内部に熱電対素線を挿入して高純度の酸化マグネシウム等の無機絶縁物の粉末によって密封充填されており、絶縁性、気密性、応答性に優れ、高温環境やさまざまな悪性雰囲気の中での長時間の連続使用にも抜群の耐久性を発揮する。尚、図４には機能棒体６２として、ヒータ用の給電棒７０、導電棒７８及び２本の熱電対８０、８１が代表的に記載されている。
【００３７】
また、処理容器２２の底部４４は例えばステンレススチールよりなり、図４にも示すように、この中央部には導体引出口９０が形成されており、この導体引出口９０の内側には、例えばステンレススチール等よりなる支柱固定台９２がＯリング等のシール部材９４を介して気密に取り付け固定されている。
【００３８】
そして、この支柱固定台９２上に、上記各支柱６０を固定する管固定台９６が設けられる。上記管固定台９６は、上記各支柱６０と同じ材料、すなわちここでは石英により形成されており、各支柱６０に対応させて貫通孔が形成されている。そして、上記各支柱６０の下端部側は、上記管固定台９６の上面側に熱溶着等によって接続固定されている。
【００３９】
この場合、各ヒータ用の給電棒７０、７２、７４、７６を挿通する各支柱６０は、上記管固定台９６に形成した貫通孔を下方向へ挿通されており、その下端部は封止されて内部にＮ２ やＡｒ等の不活性ガスが減圧雰囲気で封入されている。尚、図４では１本のヒータ用の給電棒７０のみを示すが、他のヒータ用の給電棒７２〜７６も同様に構成されている。
【００４０】
このように、各支柱６０の下端部を固定する管固定台９６の周辺部には、これを囲むようにして例えばステンレススチール等よりなる固定部材１００が設けられており、この固定部材１００はボルト１０２によって支柱固定台９２側へ固定されている。これにより、各支柱６０の下端部は支柱固定台９２側に強固に固定されることになる。
【００４１】
また、上記支柱固定台９２には、上記管固定台９６の各貫通孔に対応させて同様な貫通孔が形成されており、それぞれ機能棒体６２を下方向へ挿通するようになっている。そして、上記管固定台９６の下面と、支柱固定台９２の上面との接合面には、上記各貫通孔の周囲を囲むようにしてＯリング等のシール部材１０６が設けられており、この部分のシール性を高めるようにしている。
【００４２】
また、上記導電棒７８と２本の熱電対８０、８１が挿通されている各貫通孔の下端部には、それぞれＯリング等よりなるシール部材１０８を介して封止板１１２がボルト１１６により取り付け固定されている。そして、上記各導電棒７８及び熱電対８０、８１は、上記封止板１１２を気密に貫通させるようにして設けられている。これらの封止板１１２は、例えばステンレススチール等よりなり、この封止板１１２に対する上記導電棒７８の貫通部に対応させて、導電棒７８の周囲には絶縁部材１２０が設けられている。
【００４３】
また、上記支柱固定台９２及びこれに接する処理容器２２の底部４４には、上記導電棒７８を挿通する貫通孔に連通させて不活性ガス路１２２が形成されており、この導電棒７８を通す支柱６０内に向けて、Ｎ２ 等の不活性ガスを供給できるようになっている。
【００４４】
ここで各部分について寸法の一例を説明すると、載置台５８の直径は、３００ｍｍ（１２インチ）ウエハ対応の場合には３４０ｍｍ程度、２００ｍｍ（８インチ）ウエハ対応の場合には２３０ｍｍ程度、４００ｍｍ（１６インチ）ウエハ対応の場合には４６０ｍｍ程度である。また各支柱６０の直径は８〜１６ｍｍ程度、各機能棒体６２の直径は４〜６ｍｍ程度である。
【００４５】
ここで図１へ戻って、上記熱電対８０、８１は、例えばコンピュータ等を有するヒータ電源制御部１３４に接続される。また、加熱手段６４の各ヒータ用の給電棒７０、７２、７４、７６に接続される各配線１３６、１３８、１４０、１４２も、上記ヒータ電源制御部１３４に接続されており、上記熱電対８０、８１により測定された温度に基づいて上記内周ゾーン発熱体６８Ａ及び外周ゾーン発熱体６８Ｂをそれぞれ個別に制御して所望する温度を維持するようになっている。上記導電棒７８に接続される配線１４４は、接地されており、従って、下部電極を構成する電極６６はグランド電極となっている。
【００４６】
また、上記載置台５８には、この上下方向に貫通して複数、例えば３本のピン挿通孔１５０が形成されており（図１においては２つのみ示す）、上記各ピン挿通孔１５０に上下移動可能に遊嵌状態で挿通させた押し上げピン１５２を配置している。この押し上げピン１５２の下端には、円弧状の例えばアルミナのようなセラミック製の押し上げリング１５４が配置されており、この押し上げリング１５４には、処理容器２２の底部４４を貫通して設けられる出没ロッド１５８に連結されており、この出没ロッド１５８はアクチュエータ１６０により昇降可能になされている。
【００４７】
これにより、上記各押し上げピン１５２をウエハＷの受け渡し時に各ピン挿通孔１５０の上端から上方へ出没させるようになっている。また、上記出没ロッド１５８の処理容器２２の底部４４の貫通部には、伸縮可能なベローズ１６２が介設されており、上記出没ロッド１５８が処理容器２２内の気密性を維持しつつ昇降できるようになっている。
【００４８】
ここで上記ピン挿通孔１５０は、図４にも示すように、上記載置台本体５９と上記熱拡散板６１とを連結する締結具であるボルト１７０に、その長さ方向に沿って形成された貫通孔１７２によって形成されている。具体的には、上記載置台本体５９及び熱拡散板６１には、上記ボルト１７０を通すボルト孔１７４、１７６が形成されており、このボルト孔１７４、１７６に上記ピン挿通孔１５０の形成されたボルト１７０を挿通し、これをナット１７８で締め付けることにより、上記載置台本体５９と熱拡散板６１とを結合するようにしている。これらのボルト１７０及びナット１７８は、例えば窒化アルミニウムやアルミナ等のセラミック材により形成する。
【００４９】
そして、この処理装置２０の全体の動作、例えばプロセス圧力の制御、載置台５８の温度制御、処理ガスの供給や供給停止等は、例えばコンピュータ等よりなる装置制御部１８０により行われることになる。そして、この装置制御部１８０は、上記動作に必要なコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体１８２を有している。この記憶媒体１８２は、フレキシブルディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）やハードディスクやフラッシュメモリ等よりなる。
【００５０】
そして、このように構成された処理装置に本発明に係る割れ検出装置２００が設けられており、載置台構造５４の一部である熱拡散板６１の割れを検出するようになっている。図４及び図５では割れ検出装置２００の第１実施例が示されている。
【００５１】
上記熱拡散板６１にひびやクラック等の割れが入るときには僅かな振動が発生し、ここではこの振動を検出することによって割れの発生を検出するようになっている。具体的には、割れ検出装置２００の第１実施例では、上記処理容器２２の外側に設けられる振動検出手段２０２と、この振動検出手段２０２から得られた信号中から割れ振動信号を検出する割れ検出手段２０４とにより主に構成されており、またこの装置全体を制御する例えばコンピュータ等よりなる割れ検出装置制御部２０６も有している。
【００５２】
具体的には、上記振動検出手段２０２としては、例えば圧電素子のような機械電気変換や加速度センサを用いることができ、この振動検出手段２０２は、上述のように処理容器２２の外側に設けられる。ここでは上記振動検出手段２０２は、熱拡散板６１が割れた時の振動が最も伝わり易い支柱６０の下部側であって、この支柱６０の下端部が固定されている部分に設けられる。具体的には、振動検出手段２０２は、電極６６に連結された導電棒７８の下端部であって処理容器２２の外側に位置する部分に直接的に取り付けられており、上記熱拡散板６１に割れが生じた時の振動を高精度に捉えるようになっている。この導電棒７８の上端は、接続端子７８Ａを介して上記熱拡散板６１に直接的に接続されているので、この導電棒７８は、熱拡散板６１に割れが入った時には、この時に発生する微細な振動が最も効果的に伝わることになる。従って、このような導電棒７８に上記振動検出手段２０２を取り付けておくことにより、効果的に振動を捕捉することができる。
【００５３】
また上記割れ検出手段２０４は、振動検出手段２０２で検出した振動をフーリエ変換（ＦＦＴ）により周波数分解するフーリエ変換周波数分解部２０７と、続いて周波数分解した波形を選別するデジタルフィルタ部２０８とを有している。このデジタルフィルタ部２０８は、熱拡散板６１の形状や割れ態様に応じて決まる複数の固有の周波数帯域の振動のみを通すようになっている。ここでは上記固有の周波数に対応させた２個のフィルタ２０８Ａ、２０８Ｂを有している。このフィルタの数は２個に限定されず、更に多くの数のフィルタを設けるようにしてもよい。なお、フーリエ変換周波数分解部２０７の前段には、図示しないが増幅器やＡ／Ｄ変換器が設定されている。上記フィルタ２０８Ａ、２０８Ｂの各周波数帯域は、フィルタ制御部２１０により制御されている。
【００５４】
上記熱拡散板６１は複数の固有振動数を持つことが知られている。これが割れたときは発する振動数も同様に複数の振動数となることが予想される。また、上記熱拡散板６１に割れが入る場合には、経験的な種々存在し、図６には割れの代表的な例を示している。図６に示すように、熱拡散板６１の割れは、この周縁部に形成されているボルト孔１７６を起点として生ずる場合が多く、図６（Ａ）の熱拡散板６１は、２つのボルト孔１７６を通って亀裂２１２Ａが入って全体が２分割になった場合を示している。
【００５５】
また図６（Ｂ）の熱拡散板６１は、２つのボルト孔１７６間を結んで亀裂２１２Ｂが入った場合を示している。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）の割れのケースを比較すると、前者は後者に比べて、発生する振動数が低く、振幅が大きい。尚、実際には上記ボルト孔１７６を通らない亀裂の生ずる場合もあり、ここではその記載は省略している。
【００５６】
そして、上記図６（Ａ）〜図６（Ｂ）の各割れ態様に応じて発生する振動情報である振動周波数に対応させて、上記フィルタ２０８Ａ〜２０８Ｂの周波数帯域を設定している。例えば第１のフィルタ２０８Ａは図６（Ａ）の割れ態様に対応し、周波数帯域を例えば４００〜６００Ｈｚの範囲内に設定している。また第２のフィルタ２０８Ｂは図６（Ｂ）の割れ態様に対応し、周波数帯域を例えば１３００〜１４００Ｈｚの範囲内に設定している。
【００５７】
上記熱拡散板６１の上記したような割れ態様が発生した時の各振動周波数は、予め経験的に求められており、この情報は予め定められて上記割れ検出装置制御部２０６に記憶されている。そして、この情報に基づいて上記フィルタ制御部２１０を介して各デジタルフィルタ部２０８Ａ〜２０８Ｂが制御されることになる。
【００５８】
尚、ここでは発明の理解を容易にするために、前述したように２種類の代表的な割れ態様を一例として示しているが、実際には更に多くの割れ態様が存在し、これに対応した数のフィルタ等が設けられることになる。
【００５９】
そして、この割れ検出手段２０４の後段には上記フィルタ２０８Ａ〜２０８Ｂに対応させて複数個、すなわち２つの比較器２１４Ａ〜２１４Ｂが設けられており、ここで予め定められた閾値と比較して閾地以上の信号を受けた時に割れ振動信号として割れ検出装置制御部に向けられ出力するようになっている。上記各比較器２１４Ａ〜２１４Ｂの閾値は、比較器制御部２１１により制御されている。図５では上記各構成部分における波形の一例も併せて示しており、各構成部分の機能を大略的に示している。
【００６０】
そして、この割れ検出装置制御部２０６には、オペレータに警報を発するための警報発生部２１６が接続されている。この警報発生部２１６は、例えば割れが発生したことを点灯して示す警報ランプ２１６Ａや割れの発生をメッセージで示すディスプレイ２１６Ｂを有している。また、これと同時に、割れが発生したことを示す信号は、装置制御部１８０へも伝えられ、現在処理中のウエハの処理を行った後に、次のウエハの処理を中止するようになっている。
【００６１】
次に、以上のように構成されたプラズマを用いた処理装置２０の動作について、図７も参照して説明する。図７は本発明方法の第１実施例の各工程を示すフローチャートである。まず、未処理の半導体ウエハＷは、図示しない搬送アームに保持されて開状態となったゲートバルブ４２、搬出入口４０を介して処理容器２２内へ搬入され、このウエハＷは、上昇された押し上げピン１５２に受け渡された後に、この押し上げピン１５２を降下させることにより、ウエハＷを載置台構造５４の各支柱６０に支持された載置台５８の熱拡散板６１の上面に載置してこれを支持する。
【００６２】
次に、シャワーヘッド部２４へ各種の処理ガスを、それぞれ流量制御しつつ供給して、このガスをガス噴射孔３２Ａ、３２Ｂより噴射して処理空間Ｓへ導入する。そして、排気系４８の真空ポンプ５２の駆動を継続することにより、処理容器２２内の雰囲気を真空引きし、そして、圧力調整弁５０の弁開度を調整して処理空間Ｓの雰囲気を所定のプロセス圧力に維持する。この時、ウエハＷの温度は所定のプロセス温度に維持されている。すなわち、載置台５８の加熱手段６４を構成する内周ゾーン発熱体６８Ａ及び外周ゾーン発熱体６８Ｂにヒータ電源制御部１３４よりそれぞれ電圧を印加することにより発熱させている。
【００６３】
この結果、各ゾーン発熱体６８Ａ、６８Ｂからの熱でウエハＷが昇温加熱される。この時、熱拡散板６１の下面中央部と周辺部とに設けた熱電対８０、８１では、内周ゾーンと外周ゾーンのウエハ（載置台）温度がそれぞれ測定され、この測定値に基づいてヒータ電源制御部１３４は、各ゾーン毎にフィードバックで温度制御することになる。このため、ウエハＷの温度を常に面内均一性が高い状態で温度制御することができる。この場合、プロセスの種類にもよるが、載置台５８の温度は例えば７００℃程度に達する。
【００６４】
またプラズマ処理を行う時には、高周波電源３８を駆動することにより、上部電極であるシャワーヘッド部２４と下部電極（グランド電極）である載置台５８との間に高周波を印加し、処理空間Ｓにプラズマを生成して所定のプラズマ処理を行う。これにより、例えばＴｉ膜等の金属膜やＴｉＮ膜の金属窒化膜等が形成される。
【００６５】
ここで上記載置台構造５４における機能について説明する。まず、加熱手段の内周ゾーン発熱体６８Ａへは機能棒体６２であるヒータ用の給電棒７０、７２を介して電力が供給され、外周ゾーン発熱体６８Ｂへはヒータ用の給電棒７４、７６を介して電力が供給される。また載置台５８の中央部の温度は、その測温接点８０Ａが載置台５８の下面中央部に接するようにして配置された熱電対８０を介して上記ヒータ電源制御部１３４に伝えられる。
【００６６】
この場合、上記測温接点８０Ａは内周ゾーンの温度を測定している。また、外周に配置された熱電対８１は外周ゾーンの温度を測定しており、測定値は上記ヒータ電源制御部１３４へ伝えられる。このように、上記内周ゾーン発熱体６８Ａと上記外周ゾーン発熱体６８Ｂへの供給電力はそれぞれフィードバック制御に基づいて電力が供給される。
【００６７】
そして、機能棒体６２である上記各ヒータ用の給電棒７０、７２、７４、７６、熱電対８０、８１及び導電棒７８は、上端が載置台５８の載置台本体５９の下面に気密に熱溶着された細い支柱６０内にそれぞれ個別（熱電対８０、８１は１本の支柱）に挿通されている。そして、同時に、これらの支柱６０は載置台５８自体を起立させて支持している。
【００６８】
また、各ヒータ用の給電棒７０〜７６を挿通する各支柱６０内は、不活性ガス、例えばＮ２ ガスにより減圧状態で封止されており、ヒータ用の給電棒７０〜７６の酸化が防止されている。また、導電棒７８を挿通する支柱６０内へは、不活性ガス路１２２を介して不活性ガスとして例えばＮ２ ガスが供給されており、このＮ２ ガスは、この載置台本体５９の上面に形成した溝部８８（図４参照）を介して熱電対８０、８１を挿通する支柱６０内にも供給され、更には、この載置台本体５９と熱拡散板６１との接合面にも供給されるので、この接合面の僅かな隙間を介して載置台５８の周辺部から放射状に不活性ガスが放出されるので、この内部に処理空間Ｓの成膜ガス等が侵入するのを防止することができる。
【００６９】
さて、このような状況において、ウエハＷに対する処理が繰り返し行われると、載置台５８の昇温及び降温が繰り返されることになる。すると、例えば窒化アルミニウムよりなる薄い熱拡散板６１の熱伸縮の繰り返しに起因して、熱拡散板６１にひび割れや亀裂等の割れが生ずることがある。そして、この割れの発生の有無は本発明に係る割れ検出装置２００によって検出するようになっている。すなわち、この熱拡散板６１に割れが発生すると、割れが発生した時に前述した図６に示すような割れ態様に応じて異なる周波数の微小な振動が発生する。
【００７０】
この割れに伴って発生した振動は、この載置台構造５４全体に伝わることになるが、特にこの熱拡散板６１に直接的に接続されている導電棒７８に対して強く伝わることになる。この導電棒７８に伝った特有の振動は、導電棒７８の下端部に取り付けてある割れ検出装置２００の振動検出手段２０２により検出される（図７のＳ１）。実際には、処理装置２０にはウエハＷの搬送に伴う振動や、各種バルブの制御に伴う振動やポンプの駆動に伴う振動などの各種の振動もノイズとして上記割れに伴って発生する振動と共に、上記振動検出手段２０２により検出されることになる。この振動検出手段２０２によって得られた振動は電気信号に変換されて割れ振動信号として割れ検出手段２０４へ伝えられる。
【００７１】
この割れ検出手段２０４のフーリエ変換周波数分解部２０７では、上記割れ振動信号をフーリエ変換によって周波数分解し、後段のデジタルフィルタ部２０８へ向けて出力する。デジタルフィルタ部２０８では、前述したように割れ態様に応じて発生する固有の振動数に対応させた複数のフィルタ２０８Ａ〜２０８Ｂが設けられている。従って、各フィルタ２０８Ａ〜２０８Ｂに設定した周波数帯域に適合した振動信号のみが、このデジタルフィルタ部２０８を通過して後段に伝わって行くことになる。この結果、熱拡散板６１の割れ態様に応じた振動信号のみが後段の比較部２１４側へ伝わることになる（図７のＳ２）。
【００７２】
この比較部２１４に伝わる振動信号には、前段のデジタルフィルタ部２０８を通過した周波数帯域の振動成分でも非常に弱い信号がノイズ成分として入っている場合もあるので、ここに設けた比較器２１４Ａ〜２１４Ｂによって予め設定されている閾値以下の弱い信号成分を遮断している。従って、この比較部２１４からは、熱拡散板６１の割れ態様に応じた固有の振動数の信号が割れ振動信号として割れ検出装置制御部２０６に向けて出力されることになる。例えば図６（Ａ）に示すような亀裂２１２Ａが発生した場合には、この時に発生する振動数の信号が割れ振動信号として上記割れ検出装置制御部２０６に向けて出力される。
【００７３】
この割れ振動信号を受けた割れ検出装置制御部２０６は、警報発生部２１６の警報ランプ２１６Ａを点灯させるなどしてオペレータにその旨を伝えると共に、ディスプレイ２１６Ｂ上に特定の割れ態様の割れが発生したことを表示し、その旨をオペレータに伝える。また、割れが発生した旨は、この処理装置２０の全体の動作を行う装置制御部１８０へも伝えられ、予め定められた制御動作を行う。例えば現在処理中のウエハＷの処理が完了した後は、次にウエハＷの処理は中止するように制御することになる。
【００７４】
このように、処理中に熱拡散板６１に割れが発生した場合には、リアルタイムで割れの発生を迅速に且つ簡単に検出することができる。従って、熱拡散板６１に割れが発生していても、これを認識しないまま成膜処理を行うことを抑制して欠陥製品ウエハの発生を未然に阻止できるので、製品の歩留まりの低下を防止することができる。また、従来行われていた品質確認用のウエハを処理する回数を抑制することができるのみならず、この品質確認用のウエハの処理自体をなくすことができる。
【００７５】
尚、上記実施例では、割れ検出手段２０４のデジタルフィルタ部２０８に複数のフィルタ２０８Ａ〜２０８Ｂを設けたが、これに限定されず、このデジタルフィルタ部２０８に１つだけフィルタを設けて各割れ態様応じた特定の複数の周波数帯域に対してフィルタ制御部２１０により高速でスキャンさせるようにしてもよい。
【００７６】
また、上記実施例では、振動検出手段２０２を導電棒７８の下端部に取り付けたが、これに限定されない。例えば熱拡散板６１の割れ振動が伝わる部位として、図４に示すポイントＰ１に示す支柱固定台９２やポイントＰ２に示す給電棒７０（７２〜７６）の下端部やポイントＰ３に示す熱電対８０（８１）の下端部やポイントＰ４に示す処理容器２２の底部４４に振動検出手段２０２を取り付けるようにしてもよい。更には、上記振動検出手段２０２を支柱６０の内部に設ける用にしても良い。また、ここでは熱拡散板６１内に電極６６を埋め込んだ載置台５８を例にとって説明したが、電極６６を設けない熱拡散板を有する載置台５８についても本発明を適用することができる。
【００７７】
このように、本発明によれば、処理すべき被処理体Ｗを載置するための熱拡散板６１を有する載置台５８を処理容器２２の底部から支柱により起立させて設けてなる載置台構造の割れを検出する割れ検出装置において、処理容器２２の外側に振動検出手段２０２を設け、振動検出手段２０２で得られる信号中から熱拡散板６１の割れ態様に応じて発生する振動数の信号である割れ振動信号を検出する割れ検出手段２０４を設けるようにしたので、製品の生産性を低下させることなく熱拡散板６１の亀裂やひび割れ等の割れを迅速に且つ容易に検出することができる。
【００７８】
＜第２実施例＞
次に本発明の割れ検出装置２００の第２実施例について説明する。先の第１実施例では熱拡散板６１が割れた時に発生する固有の振動を検出するようにしていたが、これに限定されず、熱拡散板６１が割れた時に生ずる隙間内に薄膜が堆積することによって引き起こされる浮遊容量やインピーダンスの変化を検出することによって熱拡散板６１の割れを検出するようにしてもよい。
【００７９】
図８はこのような本発明の割れ検出装置２００の第２実施例を示すブロック構成図、図９は熱拡散板に入った割れの隙間内に薄膜が形成された時のインピーダンス変化を説明するための図、図１０は電極と加熱ヒータ間に信号電圧を印加する時の浮遊容量の電位の一例を示す図、図１１は本発明方法の第２実施例の各工程を示すフローチャート、図１２はインピーダンスの周波数特性の変化の一例を示す図である。ここで用いる処理装置に関しては図１乃至図４を参照して説明した場合と同様に構成されており、図８では載置台５８の説明に必要な部分のみを模式化して示している。そして、図８では先に説明した構成部分と同一構成部分については同一参照符号を付している。
【００８０】
図８に示すように、この割れ検出装置２００の第２実施例では、載置台５８の熱拡散板６１に設けた電極６６と載置台本体５９に設けた加熱手段６４である加熱ヒータ６８との間に形成された浮遊容量に信号電圧を印加する信号電圧源２１８と、この浮遊容量に起因する電気的特性を検出する特性検出部２２０と、この特性検出部２２０における検出結果と予め定められている基準値とを比較して割れの有無を判断する割れ判断部２２２とにより主に構成されている。そして、この装置全体の動作を制御するために例えばコンピュータ等よりなる割れ検出装置制御部２２４が設けられている。また、この割れ検出装置制御部２２４には、先の第１実施例で説明したものと同じ警報発生部２１６が接続されている。
【００８１】
具体的には、上記熱拡散板６１に設けた電極６６の導電棒７８に接続される配線１４４からは引出線２２６を引き出している。また、ヒータ用の給電棒の内、外周ゾーン用のヒータ用の給電棒７４に接続される配線１４０からは引出線２２８を引き出している。尚、この引出線２２８を他方のヒータ用の給電棒７６に接続される配線１４２から引き出してもよい。このように、外周ゾーン用のヒータ用の給電棒７４、７６を用いる理由は、ボルト孔１７６（図４参照）が形成されている熱拡散板６１の周縁部に前述したように割れが入り易いからである。
【００８２】
そして、一方の引出線、例えば引出線２２８に上記信号電圧源２１８が接続されている。この信号電圧としては、例えば一定の周期を有するパルス波を用いることができる。ここで上記電極６６と加熱ヒータ６８との間は熱拡散板６１や載置台本体５９を構成する誘電体を挟んで配置されているので、両者間に浮遊容量が発生しており、上記信号電圧によってこの浮遊容量を充電して電荷を蓄積するようになっている。
【００８３】
上記特性検出部２２０は容量測定用抵抗２２０Ａを有しており、上記引出線２２６、２２８は、この容量測定用抵抗２２０Ａに接続されている。これにより、上記信号電圧を上記浮遊容量に印加した時に容量測定用抵抗２２０Ａに加わる電圧及びこれに流れる電流に基づいて電気的特性を検出する。この電気的特性とは、浮遊容量の容量の大きさや信号電圧の印加時の到達電位や信号電圧の印加や遮断に伴う充放電時の時定数が対応することになる。
【００８４】
上記割れ判断部２２２は、上記特性検出部２２０で得られた検出結果と、ここで予め定められている基準値とを比較する。この基準値としては、熱拡散板６１に割れが生じていない状態で成膜処理を行った時の上記したような電気的特性を用いる。この電気的特性は予め求められており、この割れ判断部２２２や割れ検出装置制御部２２４に記憶されている。
【００８５】
また、上記電極６６と加熱ヒータ６８との間に信号電圧を印加する際には、これらの電極６６と加熱ヒータ６８とを一時的に電気的な浮遊状態にする必要があり、このためのスイッチングを行うスイッチ手段２３０を有している。具体的には、このスイッチ手段２３０は、導電棒７８の配線１４４の途中に介設した開閉スイッチ２３０Ａと、ヒータ用の給電棒７４、７６の各配線１４０、１４２の途中に介設した開閉スイッチ２３０Ｂ、２３０Ｃと、両引出線２２６、２２８の途中に介設した開閉スイッチ２３０Ｄ、２３０Ｅとを有しており、上記割れ検出装置制御部２２４により開閉が制御される。
【００８６】
上記３つのスイッチ２３０Ａ〜２３０Ｃと２つのスイッチ２３０Ｄ、２３０Ｅは互いに反対になるように開閉され、例えば割れの検査を行うためにスイッチ２３０Ｄ、２３０Ｅが閉じられる時には、他方の３つのスイッチ２３０Ａ〜２３０Ｃは逆に開かれ、割れの検査を行わない時はスイッチ２３０Ｄ、２３０Ｅが開かれて、他方の３つのスイッチ２３０Ａ〜２３０Ｃは逆に閉じられる。
【００８７】
次に、この割れ検出装置の第２実施例の動作について図１１も参照して説明する。図１１は本発明方法の第２実施例の各工程を示すフローチャートである。ここでは電気的特性としては、浮遊容量の大きさを用いて割れの有無を判断する場合を例にとって説明する。
【００８８】
まず、半導体ウエハＷに対する成膜処理は、先に第１実施例を参照して説明した場合と同様に行われる。熱拡散板６１に亀裂等の割れが無い状態で成膜処理が繰り返し行われると、図９（Ａ）に示すように載置台５８の上面や側面に少しずつ不要な薄膜２３２が堆積するだけである。しかし、図９（Ｂ）に示すように熱拡散板６１に亀裂２１２等の割れが入った状態で成膜処理を繰り返し行うと、この亀裂２１２の僅かな隙間から成膜ガスが内部に侵入し、熱拡散板６１と載置台本体５９との界面部分や上記亀裂２１２の隙間に沿って不要な薄膜２３４が堆積することになる。この不要な薄膜２３４は、この部分における浮遊容量やインピーダンスを変化させるように作用する。このため、この変化を信号電圧源２１８からの信号電圧により測定することになる。
【００８９】
図９において右側の図は左側の図の等価回路を示している。図９（Ａ）では、既存分の浮遊容量Ｃ１及び抵抗Ｒ１が示されている。これに対して、熱拡散板６１に割れが入って不要な薄膜２３４として例えばＴｉ膜やＴｉＮ膜などの金属の膜、或いは金属含有膜が堆積すると、等価回路では上記浮遊容量Ｃ１と並列に変化分の浮遊容量Ｃ２と抵抗Ｒ２とインダクタンスＬ１が接続された状態となる。尚、上記”Ｃ１”や”Ｒ１”の値は、予め割れ検出装置制御部２２４に記憶されて基準値として用いられることになる。
【００９０】
そして、図１０（Ａ）に示すような周期が”Ｔ”、パルス幅が”Ｔ／２”、パルス高さが”Ｅ”となるようなパルス状の信号電圧を上記電極６６と加熱ヒータ６８との間に印加すると、上記浮遊容量Ｃ１、Ｃ２に起因して両者間に図１０（Ｂ）に示すような電位が容量測定用抵抗２２０Ａに発生する。
【００９１】
この場合、熱拡散板６１に割れが入っていない正常な熱拡散板６１の場合（図９（Ａ）参照）には、充電時のピーク電圧は”Ｅａ”となり、時間”ｔａ”を要してゼロ電位になる。これに対して、熱拡散板６１に割れが入って亀裂２１２や界面に不要な薄膜２３４が堆積して異常な熱拡散板６１になっている場合（図９（Ｂ）参照）には、充電時のピーク電圧は上記”Ｅａ”よりも低い”Ｅｂ”となり、上記時間”ｔａ”よりも短い時間”ｔｂ”を要してゼロ電位になる。また放電時には電位の方向は逆になって上述した内容と同様な状態となる。この時に得られる静電容量（Ｑ＝ＣＶ）が予め求めたレベルまで至った時に、割れが生じている、と判断することになる。
【００９２】
次に、この検出動作を具体的に説明する。まず、割れ検出装置２００は、割れ検出装置制御部２２４により検出動作の開始に先立って、スイッチ手段２３０を制御し、各配線１４０、１４２の開閉スイッチ２３０Ｂ、２３０Ｃ及び配線１４４の開閉スイッチ２３０Ａを共に開状態として、外周ゾーン用の加熱ヒータ６８Ｂ及び熱拡散板６１中の電極６６を共に電気的に浮遊状態にする。そして、引出線２２６、２２８に設けた各開閉スイッチ２３０Ｄ、２３０Ｅを共に閉状態にする。そして、信号電圧源２１８を駆動して、上記電極６６と加熱ヒータ６８との間に形成される浮遊容量にパルス状の信号電圧（図１０（Ａ）参照）を印加して遮断する信号電圧付与工程を行う（Ｓ１１）。
【００９３】
この時の電流や電圧の変化は特性検出部２２０における容量測定用抵抗２２０Ａの電圧及びこれに流れる電流を検出することによりモニタされており（図１０参照）、上記浮遊容量に起因する電気的特性を検出する（Ｓ１２）。ここでは前述したように、図１０（Ｂ）に示すようなグラフの特性が得られ、この時に測定された電圧や電流から浮遊容量の大きさ、信号電圧の印加時の到達電圧、信号電圧の印加時又は遮断時の時定数が求められる。ここでは例えば浮遊容量の大きさを求める。
【００９４】
そして、割れ判断部２２２では、上記特性検出部２２０で求めた電気的特性である浮遊容量の大きさと基準値（図９（Ａ）に示す時の値）とを比較し、この差が予め定めた閾値を超えたか否かを判断する（Ｓ１３）。この基準値や閾値は、割れ検出装置制御部２２４の指示により適宜変更することができるようになっている。
【００９５】
そして、上記比較判断の結果は、割れ検出装置制御部２２４へ伝えられ、割れが発生して亀裂部分等にある程度の薄膜が堆積した場合には、それに対応する処理が行われることになる。すなわち、割れ振動信号を受けた割れ検出装置制御部２２４は、警報発生部２１６の警報ランプ２１６Ａを点灯させるなどしてオペレータにその旨を伝えると共に、ディスプレイ２１６Ｂ上に特定の割れ態様の割れが発生したことを表示し、その旨をオペレータに伝える。また、割れが発生した旨は、この処理装置２０の全体の動作を行う装置制御部１８０へも伝えられ、予め定められた制御動作を行う。例えば現在処理中のウエハＷの処理が完了した後は、次にウエハＷの処理は中止するように制御することになる。
【００９６】
このように、処理中に熱拡散板６１に割れが発生した場合には、リアルタイムで割れの発生を迅速に且つ簡単に検出することができる。従って、熱拡散板６１に割れが発生していても、これを認識しないまま成膜処理を行うことを抑制して欠陥製品ウエハの発生を未然に阻止できるので、製品の歩留まりの低下を防止することができる。また、従来行われていた品質確認用のウエハを処理する回数を抑制することができるのみならず、この品質確認用のウエハの処理自体をなくすことができる。
【００９７】
ここでは、信号電圧を１パルス印加する毎に電気的特性の検出動作を行うようにしたが、これに限定されず、複数パルス毎に電気的特性の検出動作を行うようにしてもよい。また、割れ判断部２２２で用いる電気的特性は、複数回測定した時の平均値を用いるようにしてもよい。また、正常な範囲内での経時的な変化を割れと誤判断しないように、電気的特性を定期的に測定してその測定結果を記憶しておき、前回の測定結果と今回の測定結果の比や差分の値と閾値を比較するようにしても良い。また、ここでは電気的特性として浮遊容量の大きさを求めた場合を例にとって説明したが、これに替えて信号電圧の印加時の到達電圧や時定数を用いてもよいのは勿論であり、更にはこれらの電気的特性を複数個組み合わせて用いるようにしてもよい。また、上記信号電圧源２１８からのパルス波の周波数を可変させ、各々の周波数のときの経路のインピーダンスを測定すると、Ｃ２、Ｒ２、Ｌ１などの変化に応じ、図１２に示すようにインピーダンスＺはＺ０からＺ１のように変化が生じる。この変化分が予め求めたレベルまで至った時に、割れが生じている、と判断することになる、
【００９８】
尚、上記処理装置で成膜処理を行う場合には、スイッチ手段２３０において、引出線２２６、２２８の開閉スイッチ２３０Ｄ、２３０Ｅは開状態とし、配線１４０、１４２の各開閉スイッチ２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃを共に閉状態とするのは勿論である。
【００９９】
このように、本発明によれば、電極が埋め込まれてその上に処理すべき被処理体を載置する熱拡散板６１と、熱拡散板６１を支持すると共に加熱手段６４として加熱ヒータが埋め込まれた載置台本体５９とを有する載置台５８を処理容器の底部から支柱により起立してなる載置台構造の割れを検出する割れ検出装置において、電極と加熱ヒータとの間に形成される浮遊容量に信号電圧を印加する信号電圧源２１８を設け、浮遊容量に起因する電気的特性を検出する特性検出部２２０を設け、特性検出部の検出結果と予め定められている基準値とを比較して割れの有無を判断する割れ判断部２２２を設けるようにしたので、製品の生産性を低下させることなく熱拡散板の亀裂やひび割れ等の割れを迅速に且つ容易に検出することが可能となる。
【０１００】
尚、上記第１及び第２実施例では、細い複数の管状の支柱６０を用いた処理装置の場合を例にとって説明したが、これに限定されず、直径の大きな管状の支柱を用いた処理装置にも本発明を適用できるのは勿論である。また、本実施例では、プラズマを用いた処理装置を例にとって説明したが、これに限定されず、電極として静電チャック用の電極を設けた処理装置でもよいし、熱拡散板６１内に電極６６を設けていない例えば熱ＣＶＤ等の熱処理用の処理装置にも、本発明を適用できるのは勿論である。
【０１０１】
また、ここでは被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、ガラス基板、ＬＣＤ基板、セラミック基板等にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
２０  処理装置
２２  処理容器
２４  シャワーヘッド部（ガス供給手段）
３８  高周波電源
４８  排気系
５４  載置台構造
５８  載置台
５９  載置台本体
６０  支柱
６１  熱拡散板
６２  機能棒体
６４  加熱手段
６６  電極
６８  発熱体
６８Ａ  内周ゾーン発熱体
６８Ｂ  外周ゾーン発熱体
７０，７２，７４，７６  ヒータ用の給電棒
７８  導電棒
８０，８１  熱電対
９２  支柱固定台
２００  割れ検出装置
２０２  振動検出手段
２０４  割れ検出手段
２０６  割れ検出装置制御部
２０７  フーリエ変換周波数分解部
２０８  デジタルフィルタ部
２０８Ａ〜２０８Ｂ  フィルタ
２１０  フィルタ制御部
２１４  比較部
２１４Ａ〜２１４Ｃ  比較器
２１６  警報発生部
２１８  信号電圧源
２２０  特性検出部
２２０Ａ  容量測定用抵抗
２２２  割れ判断部
２２４  割れ検出装置制御部
２３０  スイッチ手段
Ｗ  半導体ウエハ（被処理体
【図１】
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【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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