(57)【要約】【課題】ロット処理ごとに必要な加工レート確認用のテストウエハが不要で、加工レート確認作業が不要になるとともに、コストの削減を図ることができるようにする。【解決手段】プラズマ発生のための電源１及び電極２と、この電源１と電極２との間に配設されプラズマの電気的パラメータを計測する電気的パラメータ計測手段３と、計測された計測データの信号処理をする計測処理手段４と、信号処理された計測データの時間関数曲線の形状と加工対象の膜材料固有の参照曲線の形状とを照合する照合部５１と、この照合部５１において照合した結果に基づいて加工時間を算出する加工時間算出部５２と、加工レートを算出する加工レート算出部５３とを具備した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉された真空槽内でプラズマを励起させて被加工物にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、
プラズマ発生のための電源及び電極と、
この電源と電極との間に配設され電気的パラメータを介してプラズマ状態を計測する電気的パラメータ計測手段と、
この電気的パラメータ計測手段で計測された計測データの信号処理をする計測処理手段と、
この計測処理工程で信号処理された前記計測データの時間関数の曲線形状と、前記被加工物の各加工対象膜ごとのプラズマ処理に伴う電気的パラメータの時間変化を示す固有の参照関数の曲線形状とを照合照合手段と、
この照合手段において照合した結果に基づいて前記時間関数の曲線形状が変化する部分を検出することにより加工膜の切り替わりを判別し、前記加工膜での加工時間を算出する加工時間算出手段と、
前記加工膜の膜厚値を前記加工時間算出手段で求めた加工時間で除算することにより、加工レートを算出する加工レート算出手段と
を具備したことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記電気的パラメータ計測手段で計測する計測データとして、プラズマインピーダンスを用いるように構成したことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
密閉された真空槽内でプラズマを励起させて被加工物にプラズマ処理を行うプラズマ処理方法であって、
電気的パラメータを介してプラズマ状態を計測する電気的パラメータ計測工程と、
この電気的パラメータ計測工程で計測された前記電気的パラメータに関する計測データの信号処理をする計測処理工程と、
この計測処理工程で信号処理された前記計測データの時間関数の曲線形状と、前記被加工物の各加工対象膜ごとのプラズマ処理に伴う電気的パラメータの時間変化を示す固有の参照関数の曲線形状とを照合する照合工程と、
この照合工程において照合した結果に基づき加工膜の切り替わりを前記時間関数曲線の形状が変化することにより規定し、加工時間を算出する加工時間算出工程と、
前記加工膜の膜厚値を前記加工時間算出工程で求めた加工時間で除算することにより加工レートを算出する加工レート算出工程とを備えたことを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項４】
前記電気的パラメータ計測工程で計測する計測データとして、プラズマインピーダンスを用いることを特徴とする請求項２に記載のプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば半導体や液晶デバイスなどの製造に使用するプラズマ処理装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体ウエハ、特にシリコンウエハや液晶用ガラス基板などの大型化が急速に進んでいる。このため、半導体や液晶などの薄膜デバイスの製造におけるプラズマ処理、例えばエッチングや成膜に際しては、基板全面に亙って均一なエッチング或いは成膜を行うことが極めて重要な課題になっている。
【０００３】
特に、半導体デバイスの分野などでは、半導体の高集積化に伴い、半導体の微細化が進められている。このため、エッチングあるいは成膜の技術分野でも、高品質で信頼度の高い処理工程を必要とするようになってきている。
【０００４】
そこで、比較的低温処理が可能で、高精度加工が可能な方法として、プラズマを用いたプラズマ処理方法が知られている。このようなプラズマ処理方法にあっては、高精度の加工を行うためには、プラズマ状態を常時安定した状態に維持しておく必要がある。さらに、プラズマエッチング加工の微細化に伴い、エッチング加工の加工レート（単位時間当たりの加工深さ若しくは加工厚さ）を加工途中で把握し、より精度の良い加工形状をコントロールすることが必要である。
【０００５】
従来のプラズマ処理方法について、図３を参照しながら説明する。従来のプラズマ処理装置は、プラズマを発生させる反応室であるチャンバ１０１内の上部に取り付けられた上部電極１０２と、この上部電極１０２に対向して設けられ被処理基板１０４が設置される下部電極１０３と、チャンバ１０１内を真空排気する真空ポンプ（図略）と、チャンバ１０１内に所望のガスを供給するガス供給源（図略）と、上部電極１０２及び下部電極１０３との間に高周波電圧を供給し、プラズマを発生する高周波電源１０５とを備えている。
【０００６】
また、下部電極１０３は高周波整合器１０６を介して高周波電源１０５に接続されており、下部電極１０３と上部電極１０２との間に、ＲＦ高周波（例えば１３．５６ＭＨｚ）を印加することにより、チャンバ１０１内にプラズマを励起しエッチング或いは成膜などの表面処理を行うように構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
さらに、従来のエッチング加工について説明する。
従来のエッチング加工は、図４に示すように、加工対象となる部分以外をレジスト膜（膜Ｒ）で覆っておき、成膜され多層化された一番上の膜Ｌ２から順に加工し、所望の膜Ｌ２の加工が終了し、下地膜Ｌ１の加工に移行する際に、加工を終了するように加工装置をコントロールし、微細加工を実現していた。
例えば、所望の膜Ｌ２の加工性を下地膜Ｌ１の加工性に比べて高くなるような加工条件に設定することで、下地膜Ｌ１の加工が殆ど進行しない状態をつくって、下地膜Ｌ１の加工にちょうど移行する直前で加工を終了させていた。
【０００８】
しかしながら、最近、半導体や液晶などの薄膜デバイスの製造において、一つの膜の加工が完全に終わり次の膜が現れるときのタイミングに合わせて加工を終了させるのではなく、膜が残っている途中で加工を終了させるような加工方法が求められている。通常、このような場合には、予めテストウエハをプラズマ処理前にプラズマ処理装置に投入し、この処理後の加工結果の測定値に基づき加工時間設定を適宜補正し、ロット処理することで、膜の途中で加工を終了させていた。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−２９９３７８号公報（第６頁右欄下段  図１０）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなプラズマ処理方法では、ロット処理ごとに加工レート確認用のテストウエハが必要になり、余計な作業を行う分、作業量の増大、コストの増大などの問題が生じている。
【００１１】
そこで、この発明は、上記した事情に鑑み、ロット処理ごとに必要な加工レート確認用のテストウエハが不要で、加工レート確認作業が不要になるとともに、コストの削減を図ることができるプラズマ処理装置及び方法を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は、密閉された真空槽内でプラズマを励起させて被加工物にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、
プラズマ発生のための電源及び電極と、
この電源と電極との間に配設され電気的パラメータを介してプラズマ状態を計測する電気的パラメータ計測手段と、
この電気的パラメータ計測手段で計測された計測データの信号処理をする計測処理手段と、
この計測処理工程で信号処理された前記計測データの時間関数の曲線形状と、前記被加工物の各加工対象膜ごとのプラズマ処理に伴う電気的パラメータの時間変化を示す固有の参照関数の曲線形状とを照合照合手段と、
この照合手段において照合した結果に基づいて前記時間関数の曲線形状が変化する部分を検出することにより加工膜の切り替わりを判別し、前記加工膜での加工時間を算出する加工時間算出手段と、
前記加工膜の膜厚値を前記加工時間算出手段で求めた加工時間で除算することにより、加工レートを算出する加工レート算出手段と
を具備したことを特徴としている。
【００１３】
これにより、加工レート確認用のウエハを用いることなく２種類以上の膜の加工レートを求めることができ、ロット処理ごとに必要であった加工レート確認用のテストウエハは不要になる。その結果、加工レートの確認作業も不要となる。
【００１４】
また、前記電気的パラメータ計測手段で計測する計測データとして、プラズマインピーダンスを用いるのが好ましい。
【００１５】
一般に、プラズマには電気伝導性があることから、プラズマが発生すると電気伝導性が高くなる。つまり、プラズマインピーダンスは低くなる。一方、プラズマ処理により被加工物を加工すると、加工生成物が発生し、加工生成物がプラズマ中に混入するので、プラズマ状態に影響を及ぼし、プラズマの電気伝導性が変化する。つまり、インピーダンスも変化する。
ところで、プラズマの電気伝導度、即ちプラズマインピーダンスの変化の様子は被加工物の材料毎に微妙に異なり、プラズマインピーダンスの変化を示す曲線が固有の形状（関数）を有することがこの発明者によって確認されている。このため、この知見に基づき、測定しているプラズマインピーダンスの時間変化を示す曲線形状から、加工している材料が特定できるようになる。
これにより、膜が残っている途中で加工を終了させるような加工が実現可能になる。
【００１６】
また、この発明は、密閉された真空槽内でプラズマを励起させて被加工物にプラズマ処理を行うプラズマ処理方法であって、
電気的パラメータを介してプラズマ状態を計測する電気的パラメータ計測工程と、
この電気的パラメータ計測工程で計測された前記電気的パラメータに関する計測データの信号処理をする計測処理工程と、
この計測処理工程で信号処理された前記計測データの時間関数の曲線形状と、前記被加工物の各加工対象膜ごとのプラズマ処理に伴う電気的パラメータの時間変化を示す固有の参照関数の曲線形状とを照合する照合工程と、
この照合工程において照合した結果に基づき加工膜の切り替わりを前記時間関数曲線の形状が変化することにより規定し、加工時間を算出する加工時間算出工程と、
前記加工膜の膜厚値を前記加工時間算出工程で求めた加工時間で除算することにより加工レートを算出する加工レート算出工程とを備えた
ことを特徴としている。
【００１７】
これにより、同様に、加工レート確認用のウエハを用いることなく２種類以上の膜の加工レートを求めることができ、ロット処理ごとに必要であった加工レート確認用のテストウエハは不要になる。その結果、加工レートの確認作業も不要となる。
【００１８】
前記電気的パラメータ計測工程で計測する計測データとして、プラズマインピーダンスを用いるのが好ましい。
【００１９】
これにより、同様に、膜が残っている途中で加工を終了させるような加工が実現可能になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、この発明の実施形態に係るプラズマ処理装置を示す構成ブロック図である。このプラズマ処理装置は、密閉されたチャンバ（真空槽）６内でプラズマを励起させて被加工物にプラズマ処理を行うものであり、電源１及び電極２と、電気的パラメータ計測手段３と、計測処理手段４と、演算手段５とを備えており、特に、電気的パラメータ計測手段３と、計測処理手段４と、演算手段５とでモニタリング装置を構成している。
【００２１】
電源１及び電極２は、プラズマ発生のためのものであり、このうち電源１には、後述する電極２の間に高周波電圧を供給する高周波電源（例えば、１３．５６ＭＨｚ）が用いられている。
【００２２】
一方、電極２は、チャンバ６内部において、上部に取り付けられた上部電極２Ａと、一定距離離間して上部電極２Ａと対向した状態で下部に設置された下部電極２Ｂとで構成されている。この下部電極２Ｂには、被処理基板（プラズマ加工する被加工物）７が設置される。上部電極２Ａは、アースされており、下部電極２Ｂは後述する電気的パラメータ計測手段３及び高周波整合器８を介して電源１と接続されている。なお、チャンバ６は、内部を真空排気するために図示外の真空ポンプに接続されているとともに、所望のガスを供給させるために図示外のガス供給源にも接続されている。
【００２３】
電気的パラメータ計測手段３は、プラズマの状態に応じて電気伝導性が刻々と変化することに着目し、その電気伝導性、即ちプラズマインピーダンスの変化をパラメータとして、このプラズマの状態を間接的に測定するものであって、電源１と下部電極２Ｂとの間に配設されている。なお、この実施形態の電気的パラメータ計測手段３には、適宜のセンサ、例えばＬＣ結合ピックアップセンサなどを使用している。
【００２４】
計測処理手段４は、電気的パラメータ計測手段３で計測された計測データの信号処理をするためのものであって、具体的には電気的パラメータ計測手段３のセンサで計測されたプラズマインピーダンスについての計測データを信号処理する信号処理部４１と、これをモニタするモニタ部４２とを備えている。
【００２５】
信号処理部４１は、電気的パラメータ計測手段３のセンサで計測される電気信号波形（図２参照）から電源１の周波数成分を取り出し、振幅、位相などを算出するようになっている。つまり、電気的パラメータ計測手段３で計測された計測データ波形から、電源周波数に合わせ、交流信号として取り出すようになっている。なお、ここで述べる「インピーダンス」とは、「インピーダンス振幅、位相」のことであり、後述するインピーダンス波形とは、インピーダンス振幅の時間波形のことである。
【００２６】
モニタ部４２は、信号処理部４１で信号処理されて得られたインピーダンス波形、つまりインピーダンス振幅の時間波形を画面上に表示するものであり、作業者が画面上に表示される波形図を自分の目で直接確認できるようになっている。これにより、その波形図でのインピーダンス変化から、例えば図２（Ｃ）に示すように、処理中の加工膜の切り替わり状態（時間Ｔ１）をリアルタイムに確認することができる。
【００２７】
演算手段５は、複数種類の加工材料で加工を行う場合に、所望の加工材料について所望の加工深さ若しくは加工厚さに達するまでの時間を加工途中で把握し、より精度の良い加工状態をコントロールするために、複数種類の加工材料のうち、特に最後に加工を行う加工膜を構成する加工膜材料の加工レート（単位時間当たりの加工深さ若しくは加工厚さ）を算出するようになっており、照合部５１と、加工時間算出部５２と、加工レート算出部５３と、記憶部５４とを備えている。
【００２８】
このうち、照合手段５１は、計測処理手段の計測データの時間カーブ曲線の形状と、被処理基板７の各（膜材料が異なる）加工対象膜ごとのプラズマ処理に伴う電気的パラメータの時間変化を示す固有の関数（これを参照関数とよぶ）の時間カーブ曲線の形状とを照合するためのものである。例えば、予め記憶部５４に記憶されている参照関数（曲線）と、電気的パラメータ計測手段３を構成するセンサから得られたデータ、つまりインピーダンス波形とを照合させるようになっており、これによって、どのインピーダンス波形がどの加工材料のものかの同定作業を行う。このため、この照合手段５１は、入力が計測処理手段４の出力と接続されているとともに記憶部５４と接続されている。
【００２９】
加工時間算出部５２は、使用しているプラズマ処理装置や被処理基板などの条件（例えば、各ユーザが使用しているプラズマ処理装置の機能・能力、使用している被処理基板やウエハの品種など）のもとで、加工初めの時刻から加工完了（例えば、設計した既知の深さ（膜厚）までエッチングして完全にその被エッチング材料がエッチングし終えたとき）の時刻までの加工時間を算出するものである。
【００３０】
ここで、この加工時間算出部５２では、この加工時間を算出する際に必要となる各加工材料ごとのプラズマ加工作業の完了動作がいつであるかの判断は、前述のインピーダンス波形から決定している。即ち、加工中の加工材料の種類が切り替わるタイミング（時刻）に合わせて（一致して）インピーダンス波形に大きな形状変化が現れるとの知見がこの発明者により得られており、この波形変化を利用して、具体的には、公知の画像処理方法（画像処理部）などを用いて、加工完了時刻を検知している。なお、各インピーダンス波形がどの加工材料であるかの判断は、前述したように照合手段５１で行われており、このため、この加工時間算出手段５２では、入力が照合手段５１及び図示外の画像出力装置と接続されている。
【００３１】
一方、加工レート算出部５３は、前述した既知の膜厚値を加工時間算出部５２で求めた加工時間で除算することにより、前述した条件下での、各加工材料ごとの加工レートを算出するものであり、入力が加工時間算出部５２の出力に接続されている。
【００３２】
なお、この説明から容易に理解できるように、この発明では、最終加工膜を処理途中で終わらせることを前提としている。従って、実際に使用するプラズマ処理装置の条件下での加工レートを算出できる加工材料となるのは、物理的に完全に消滅するまで加工処理を行うことができる加工材料が対象であって、中途な膜厚部分で加工処理を終わらせる加工材料、即ち最終加工膜に用いる加工材料は対象とならない。
【００３３】
なお、実際に使用するプラズマ処理装置の条件下での最終加工膜の加工レート及び最終加工膜の所望厚さＤまでに要する加工時間については、後述するように、加工レート算出部５３で既に算出された加工材料の加工レートＡと、その加工膜材料と最終加工膜材料との加工レートの比の値Ｂとの積算値から、実際に使用するプラズマ処理装置の条件下での最終加工膜の加工レートＡ・Ｂを算出できる。従って、最終加工膜の所望厚さＤまでに要する加工時間Ｔは、次式から
Ｔ＝Ｄ／（Ａ・Ｂ）
容易に決定できるようになっている。
【００３４】
次に、この発明の原理について説明する。
一般的に、プラズマは電気伝導性があることが知られており、このプラズマが発生すると、電気伝導性が高くなる。一方、プラズマ処理により被加工材料を処理すると、加工生成物が発生し、その加工生成物がプラズマ中に混入することによってプラズマ状態に影響を及ぼし、プラズマの電気伝導性が変化する。また、このプラズマの電気伝導性の変化の様子は被加工材料ごとに固有であって、測定するプラズマインピーダンスに時間的な関数の形を観察すれば、加工している材料が同定できる。そこで、この発明では、プラズマ状態をプラズマインピーダンスで測定している。
【００３５】
ここで、例えば、第１の膜Ａを加工し、その後、引き続き別に第２の膜Ｂを加工する際に、その膜Ｂの加工途中でその加工を終了する作業について考えてみる。
この場合、通常、加工すべき膜Ａの膜厚は既知である。一方、膜Ａを加工している途中のプラズマインピーダンスの時間カーブの形状が大きく変化する時の切り替わり時が、膜Ａの加工の終了時である。従って、この膜Ａの加工終了タイミングから求めた膜Ａの加工時間と、膜Ａの膜厚から単位時間当たりの膜Ａの加工膜厚量、つまり膜Ａの加工レート（α）が算出できる。
【００３６】
ここで、予め膜Ａと膜Ｂとについて、予め、同一条件で計測によって双方の加工レートの比率（β）を算出しておけば、膜Ａの加工レート（α）が決定すると、これに続いて加工される膜Ｂの加工レートが膜Ａの加工レート（α）に一定の倍率（β）を乗算して算出できる。
【００３７】
このため、膜Ｂの途中で加工を終了させる場合には、膜Ａの加工レートから算出した膜Ｂの加工レートと、膜Ｂの加工すべき膜厚（ｄ）とのデータから、膜Ｂの加工時間（Ｔ）が、次式のように
Ｔ＝ｄ／（α・β）
算出できる。
従って、膜Ｂの加工開始時刻から膜Ｂの加工時間（Ｔ）の経過後に加工作業を終了させれば、所望の膜厚（ｄ）で膜Ｂを加工できるわけである。
【００３８】
次に、この実施形態のプラズマ処理装置を用いた具体的なプラズマ処理方法について説明する。なお、ここで行うプラズマ処理方法は、密閉された真空槽内にプラズマを励起させてプラズマ処理を行うものであって、プラズマによって被加工材料をエッチングする場合について説明するが、プラズマ加工によって被加工材料を成膜する場合にも適用可能である。
【００３９】
（１）プラズマ発生のための電源と電極との間に、被処理基板を配設し、この間のインピーダンスを測定するインピーダンス測定動作を行う（第１ステップＳ１）。
【００４０】
（２）次に、プラズマの電気的パラメータ計測工程で計測された計測データを信号処理して、インピーダンス波形を形成する計測処理動作を行う（第２ステップＳ２）。
【００４１】
（３）そして、この計測処理工程の計測値の時間カーブ形状と加工対象の膜材料固有の参照カーブとを照合する照合動作を行う（第３ステップＳ３）。
【００４２】
（４）この照合工程において照合した結果に基づき加工膜の切り替わりを時間カーブの形状が変化する現象を利用して、加工動作完了時刻を検出することにより、加工時間を求める加工時間算出動作を行う（第４ステップＳ４）。
【００４３】
（５）次に、既知の膜厚値を加工時間算出の工程で求めた加工時間で除算することで、加工レート（α）を算出する加工レート算出動作を行う（第５ステップＳ５）。
【００４４】
（６）この加工レートを算出した（途中）加工材料と最終加工材料との間の加工レートの比（β）を予め同一条件下で求めておくことにより、（途中）加工材料の加工レートにそのレート比（β）を乗算させ、最終加工材料の加工レートを残出する（第６ステップＳ６）。
【００４５】
（７）最後に、最終加工材料に対して加工途中での所望の膜厚（ｄ）までで加工動作を終わらせるための加工時間が、膜厚（ｄ）を加工レートで除算して算出されるので、最終加工動作の開始時刻から、その加工時間（Ｔ）が経過した時刻で、加工動作を完了させる（第７ステップＳ７）。これにより、所望の厚さ（ｄ）だけ途中加工したところまでで、加工動作を終了させることができる。
【００４６】
次に、途中加工の作業時間について、具体的に説明する。
なお、電気的パラメータ計測手段３を構成するセンサで計測されたインピーダンス波形は、被加工対象である加工材料の種類によってそれぞれ異なり固有の波形を有している。例えば、フッ素混入シリコン酸化膜（ＡＲＬ膜）では、図２（Ａ）のようなインピーダンス波形（関数）を示し、シリコン酸化膜（ＦＳＧ膜）では、図２（Ｂ）に示すようなインピーダンス変化を行う。
【００４７】
なお、ここで、図２（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、縦軸がインピーダンス、横軸が時間を示す。これらのインピーダンス波形（参照カーブ）及びこの曲線を与える固有関数を膜材料ごとに記憶部５４に記憶しておく。そして、電気的パラメータ計測手段３のセンサで計測されたインピーダンス波形と参照カーブの傾きとを照合手段５１で照合させる。
【００４８】
ここで、例えば、フッ素混入シリコン酸化膜（ＦＳＧ膜）の上に、シリコン酸化膜のＡＲＬ（ＳｉＯ／ＳｉＯＮ）膜を成膜したものをエッチング加工し、ＦＳＧ膜の途中で加工を終了させる場合について考えてみる。この場合には、電気的パラメータ計測手段３のセンサで計測されたインピーダンス波形は、図２（Ｃ）のようになるため、傾き具合を照合した結果、傾きが変化した時刻Ｔ１を加工時間算出部５２で求めることができる。
【００４９】
最初に、ＡＲＬ膜をエッチング加工するため、加工開始時刻をＴ０とし、成膜すべきＡＲＬ膜の膜厚（これは、既知である）をδａとすると、このＡＲＬ膜の単位時間当たりの加工量、即ち加工レート（ＥＲａ）は、加工レート算出部５３において、
ＥＲａ＝δａ／（Ｔ１−Ｔ０）                  ・・・（１）
で算出される。
【００５０】
また、続いて加工されるＦＳＧ膜の加工レート（ＥＲｂ）は、ＡＲＬ膜の加工レート（ＥＲａ）から次の式（２）を用いて算出される、
ＥＲｂ＝ＥＲａ×α                            ・・・（２）
ただし、α；同一条件で予め計測で求めておいたＡＲＬ膜とＦＳＧ膜との加工レートの比率
【００５１】
従って、ＦＳＧ膜厚をδｂ、加工したい所望の膜厚をδｃとすると、
δｂ＞δｃ                                    ・・・（３）
が成立するようなＦＳＧ膜の途中で加工を終了させる場合には、加工に必要な時間ΔＴは、
ΔＴ＝δｃ／ＥＲｂ                            ・・・（４）
で算出することができる。
【００５２】
従って、時刻Ｔ２＝Ｔ１＋ΔＴで高周波電源１からの高周波発生動作を停止させ、ＦＳＧ膜の加工を終了させることで、所望の膜厚δｃだけ加工することが可能となる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明では、プラズマの電気的パラメータを計測する電気的パラメータ計測手段と、計測された計測データの信号処理をする計測処理手段と、信号処理された計測データの時間関数曲線の形状と加工対象の膜材料固有の参照曲線の形状とを照合する照合手段と、この照合手段において照合した結果に基づいて時間関数曲線の形状が変化することにより加工膜の切り替わりを規定し、加工時間を算出する加工時間算出手段と、既知の膜厚値を加工時間算出手段で求めた加工時間で除算することにより、加工レートを算出する加工レート算出手段とを具備している。
【００５４】
従って、この発明によれば、加工レート確認用のテストウエハがなくても実際に使用する条件下でのプラズマ処理装置の加工レートを算出できるので、ロット処理ごとに必要な加工レート確認用のテストウエハによる加工レート確認作業が不要になり、加工コストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のプラズマ処理装置を示す構成ブロック図である。
【図２】（Ａ）はフッ素混入シリコン酸化膜（ＡＲＬ膜）の加工処理の際のインピーダンス波形（関数）を示すグラフ、（Ｂ）はシリコン酸化膜（ＦＳＧ膜）の加工処理の際のインピーダンス波形（関数）を示すグラフ、（Ｃ）はフッ素混入シリコン酸化膜（ＡＲＬ膜）とシリコン酸化膜（ＦＳＧ膜）との連続した加工処理の際のインピーダンス波形（関数）を示すグラフである。
【図３】従来のプラズマ処理装置を示す構成ブロック図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、プラズマ処理装置による加工処理の前後の成膜状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１      電源
２      電極
２Ａ    上部電極
２Ｂ    下部電極
３      電気的パラメータ計測手段
４      計測処理手段
４１    信号処理部
４２    モニタ部
５      演算手段
５１    照合部
５２    加工時間算出部
５３    加工レート算出部
５４    記憶部
６      チャンバ
７      被処理基板
８      高周波整合器
【図１】
2004165568.tif 000003
【図２】
2004165568.tif 000004
【図３】
2004165568.tif 000005
【図４】
2004165568.tif 000006