(57)【要約】【課題】プラズマ処理に伴うくもりをなくした透明な天井板を通してチャンバ内の状態を確認することができる基板処理装置とする。【解決手段】チャンバ１の内部を観察するために透明な天井板７を設け、温度の不均一を抑制する冷却風を加温するヒータ２４を設け、加温された冷却風を天井板７に供給して天井板７を暖め、プラズマ処理に伴うくもりをなくして赤外線センサーによりチャンバ１の内部の温度分布を観察する。【選択図】図１
2007231356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板が収容されるチャンバの上部開口を透明な天井板で塞ぎ、天井板の上部からチャンバ内の光を受光してチャンバの内部の状況を確認する受光手段を備え、天井板の内側にくもりが生じない状態に天井板の温度制御を行う温度制御手段を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
基板が収容されるチャンバと、
チャンバの上部開口を塞ぐ透明な誘電体の天井板と、
基板の上方に設けられ成膜原料を含有する金属製の被エッチング部材と、
チャンバの内部にハロゲンを含有する作用ガスを供給する作用ガス供給手段と、
チャンバの内部をプラズマ化し、作用ガスプラズマを発生させてハロゲンラジカルを生成し、ハロゲンラジカルで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分とハロゲンとからなる前駆体を生成するプラズマ発生手段と、
基板側の温度を被エッチング部材の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる制御手段と
天井板の上部からチャンバ内の光を受光してチャンバの内部の状況を確認する受光手段と、
天井板の内側に曇りが生じない状態に天井板の温度制御を行う温度制御手段と
を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、
天井板の温度を所望の温度に保持するために天井板に冷却風を供給するファンを天井板の上側に備え、
温度制御手段は、ファンから供給される冷却風を加温するヒータである
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、
温度制御手段は、天井板に埋め込まれた埋め込みヒータであり、埋め込みヒータに電源を接続した
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項２に記載の基板処理装置において、
プラズマ発生手段は、天井板の上側に備えられるプラズマアンテナと、プラズマアンテナに電力を供給して高周波の電磁波を発生させるプラズマ電源とから構成され、
温度制御手段は、天井板に埋め込まれた誘導加熱ヒータであり、プラズマアンテナからの高周波により誘導加熱により誘導加熱ヒータが発熱することにより天井板の温度制御を行う
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の基板処理装置において、
受光手段は、天井板の上部に設けられる赤外線センサーを有し、赤外線センサーからの情報を用いてチャンバ内の温度分布を計測して画像化するサーモグラフィーである
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
請求項２〜請求項５のいずれかに記載の基板処理装置において、
受光手段は、天井板の上部に設けられる遠赤外線センサーを有し、遠赤外線センサーからの情報を用いてチャンバ内の温度分布を計測する計測手段である
ことを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製の被エッチング部材が設けられた基板処理装置に関し、外部からチャンバ内の状態を確認することができるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、半導体等の製造においては、基板処理装置として、プラズマＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)装置を用いた成膜が知られている。プラズマＣＶＤ装置とは、チャンバ内に導入した膜の材料となる有機金属錯体等のガスを、高周波アンテナから入射する高周波によりプラズマ状態にし、プラズマ中の活性な励起原子によって基板表面の化学的な反応を促進して金属薄膜等を成膜する装置である。
【０００３】
これに対し、本発明者等は、高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属成分であって、成膜を望む金属成分からなる被エッチング部材をチャンバに設置し、ハロゲンガスをプラズマ化して被エッチング部材をハロゲンのラジカルによりエッチングすることで金属成分のハロゲン化物である前駆体を生成させるとともに、前駆体の金属成分のみを基板上に成膜するプラズマＣＶＤ装置（以下、新方式のプラズマＣＶＤ装置という）および成膜方法を開発した（例えば、下記、特許文献１参照）。
【０００４】
上記新方式のプラズマＣＶＤ装置では、成膜される金属源となる被エッチング部材の温度に対して基板の温度が低くなるように制御して基板に当該金属膜を成膜している。例えば、被エッチング部材の金属をＭ、ハロゲンガスをＣｌ2とした場合、被エッチング部材を高温（例えば３００℃〜７００℃）に、また基板を低温（例えば２００℃程度）に制御することにより、前記基板にＭ薄膜を形成することができる。これは、次のような反応によるものと考えられる。
【０００５】
(1)プラズマの解離反応；Ｃｌ2→２Ｃｌ*
(2)エッチング反応；Ｍ＋Ｃｌ*→ＭＣｌ（ｇ）
(3)基板への吸着反応；ＭＣｌ（ｇ）→ＭＣｌ（ａｄ）
(4)成膜反応；ＭＣｌ（ａｄ）＋Ｃｌ* →Ｍ＋Ｃｌ2↑
ここで、Ｃｌ*はＣｌのラジカルであることを、（ｇ）はガス状態であることを、（ａｄ）は吸着状態であることをそれぞれ表している。
【０００６】
前述した新方式のＣＶＤ装置においては、ＭＣｌとＣｌ*との割合を適正に保つことで、成膜反応が適切に行われる。即ち、成膜条件として、Ｃｌ2ガスの流量、圧力、パワー、基板及び被エッチング部材の温度、基板と被エッチング部材との距離等を適正に設定することで、ＭＣｌとＣｌ*との割合をほぼ等しく制御することができ、成膜速度を低下させることなく、しかも、基板に対してＣｌ*によるエッチング過多が生じることなくＭが析出される。
【０００７】
上述した新方式のＣＶＤ装置では、膜厚の均一性（例えば、平均膜厚に対し±３％以下）に優れた成膜を行うために、機器や環境に合わせた成膜条件（プロセス条件）や装置条件の設定が行われている。膜厚の均一性を保つためには、チャンバの内部の状況を把握してプロセス条件等を調整する必要がある。チャンバの内部を観察するためには、チャンバ内の広い範囲を観察する観察窓等を設けることが考えられるが、プラズマ処理によって発生する蒸気、ダスト等により観察窓がくもってしまう問題が生じる。
【０００８】
観察窓のくもりを防止する技術として、シールドガスを供給することが提案されている（例えば、下記、特許文献２参照）。しかし、シールドガスを供給する技術は、小さな計測窓を対象としており、大きさや位置、構造が限定されたものとなり、チャンバ内の広い範囲を観察する窓には適用することができない。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１４７５３４号公報
【特許文献２】特開２００３−３３２３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、処理に伴うくもりの影響をなくして外部からチャンバ内の状態を確認することができる基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の基板処理装置は、基板が収容されるチャンバの上部開口を透明な天井板で塞ぎ、天井板の上部からチャンバ内の光を受光してチャンバの内部の状況を確認する受光手段を備え、天井板の内側にくもりが生じない状態に天井板の温度制御を行う温度制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項１の基板処理装置では、温度制御手段によりくもりの発生をなくした透明の天井板からチャンバの内部の状況を受光手段により確認することができる。
【００１３】
上記目的を達成するための請求項２に係る本発明の基板処理装置は、基板が収容されるチャンバと、チャンバの上部開口を塞ぐ透明な誘電体の天井板と、基板の上方に設けられ成膜原料を含有する金属製の被エッチング部材と、チャンバの内部にハロゲンを含有する作用ガスを供給する作用ガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化し、作用ガスプラズマを発生させてハロゲンラジカルを生成し、ハロゲンラジカルで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分とハロゲンとからなる前駆体を生成するプラズマ発生手段と、基板側の温度を被エッチング部材の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる制御手段と、天井板の上部からチャンバ内の光を受光してチャンバの内部の状況を確認する受光手段と、天井板の内側に曇りが生じない状態に天井板の温度制御を行う温度制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２の基板処理装置では、ハロゲンラジカルで金属製の被エッチング部材をエッチングして得られた前駆体の金属成分を基板に成膜させる基板処理装置で、温度制御手段によりくもりの発生をなくした透明の天井板からチャンバの内部の状況を受光手段により確認することができる。
【００１５】
そして、請求項３に係る本発明の基板処理装置は、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、天井板の温度を所望の温度に保持するために天井板に冷却風を供給するファンを天井板の上側に備え、温度制御手段は、ファンから供給される冷却風を加温するヒータであることを特徴とする。
【００１６】
請求項３の基板処理装置では、ファンから供給される冷却風をヒータにより加温して天井板のくもりをなくすことができ、既存の温度保持用のファンを用いることができる。
【００１７】
また、請求項４に係る本発明の基板処理装置は、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、温度制御手段は、天井板に埋め込まれた埋め込みヒータであり、埋め込みヒータに電源を接続したことを特徴とする。
【００１８】
請求項４の基板処理装置では、埋め込みヒータにより天井板を加温して天井板のくもりをなくすことができる。
【００１９】
また、請求項５に係る本発明の基板処理装置は、請求項２に記載の基板処理装置において、プラズマ発生手段は、天井板の上側に備えられるプラズマアンテナと、プラズマアンテナに電力を供給して高周波の電磁波を発生させるプラズマ電源とから構成され、温度制御手段は、天井板に埋め込まれた誘導加熱ヒータであり、プラズマアンテナからの高周波により誘導加熱により誘導加熱ヒータが発熱することにより天井板の温度制御を行うことを特徴とする。
【００２０】
請求項５の基板処理装置では、プラズマアンテナからの高周波により誘導加熱により誘導加熱ヒータを発熱させることで、専用の加熱源を用いることなく天井板を加温して天井板のくもりをなくすことができる。
【００２１】
また、請求項６に係る本発明の基板処理装置は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の基板処理装置において、受光手段は、天井板の上部に設けられる赤外線センサーを有し、赤外線センサーからの情報を用いてチャンバ内の温度分布を計測して画像化するサーモグラフィーであることを特徴とする。
【００２２】
請求項６の基板処理装置では、サーモグラフィーにより赤外線センサーからの情報を用いていてチャンバ内の温度分布を画像化し、チャンバ内の温度分布の状況を確認することができる。
【００２３】
また、請求項７に係る本発明の基板処理装置は、請求項２〜請求項５のいずれかに記載の基板処理装置において、受光手段は、天井板の上部に設けられる遠赤外線センサーを有し、遠赤外線センサーからの情報を用いてチャンバ内の温度分布を計測する計測手段であることを特徴とする。
【００２４】
請求項７の基板処理装置では、遠赤外線を発しないプラズマが発生している時であっても、即ち、成膜中であっても、チャンバ内の温度分布を確認することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の基板処理装置は、処理に伴うくもりの影響をなくして外部からチャンバ内の状態を確認することができる基板処理装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に示す実施形態例は、基板の処理としてＣｕ薄膜の作製を例に挙げて説明してある。即ち、本実施形態例では、Ｃｌラジカルにより金属であるＣｕ製の被エッチング部材をエッチングし、主に、前駆体を基板に吸着させると共にＣｌ還元により基板上の前駆体をＣｕ成分とする薄膜の作製を例に挙げて説明してある。
【００２７】
尚、被エッチング部材としてはＣｕ製に限らず、タンタル、チタン、アルミニウム等、他の金属を適用することが可能である。また、基板の処理としては、成膜に限らず被エッチング部材を用いて処理を行うものであれば本発明を適用することができる。
【００２８】
図１に基づいて本発明の第１実施形態例を説明する。
【００２９】
図１には本発明の第１実施形態例に係る基板処理装置の概略側面を示してある。
【００３０】
図に示すように、円筒状に形成されたチャンバ１の底部近傍にはサセプタとしての支持台２が設けられ、支持台２には基板３が載置される。支持台２にはヒータ及び冷媒流通手段を備えた温度制御手段６が設けられ、支持台２は温度制御手段６により所定温度(例えば、基板３が１００℃から３００℃に維持される温度)に制御される。
【００３１】
尚、チャンバの形状は円筒状に限らず、例えば、矩形状のチャンバを適用することも可能である。
【００３２】
チャンバ１の上面は開口部とされ、開口部は透明な石英製（誘電体）の天井板７によって塞がれている。天井板７の上方にはチャンバ１の内部をプラズマ化するためのプラズマアンテナ８が設けられ、プラズマアンテナ８は天井板７の面と平行な平面リング状に形成されている。プラズマアンテナ８には図示しない整合器を介して電源１０が接続されて高周波が供給される。プラズマアンテナ８、電源１０（ＲＦ電源）により誘導プラズマを発生させるプラズマ発生手段が構成されている。
【００３３】
尚、天井板７として透明な石英製のものを用いたが、熱伝導性の良い透明誘電体であれば石英製に限定されず、例えば、サファイア等を適用することも可能である。
【００３４】
チャンバ１には、銅製（Ｃｕ製）の被エッチング部材１１が保持され、被エッチング部材１１はプラズマアンテナ８の電気の流れに対して基板３と天井板７の間に不連続状態で配置されている。被エッチング部材１１は、例えば、リング状の枠材に長尺板状の金属板部材が複数枚平行に配置され、プラズマアンテナ８の電気の流れ方向である周方向に対して構造的に不連続な状態とされている。
【００３５】
プラズマアンテナ８の電気の流れ方向である周方向に対して構造的に不連続な状態にする被エッチング部材の形状としては、金属部材を格子状に配置したり、金属棒を放射状に配置した形状を採用することも可能である。
【００３６】
被エッチング部材１１の上方におけるチャンバ１の筒部にはチャンバ１の内部にハロゲンとしての塩素を含有する作用ガス（Ｈｅにより所定の濃度に希釈されたガス：Ｃｌ2ガス）１７を供給するガスノズル１４が設けられている。ＨｅとＣｌ2ガスは流量制御器１６で流量及び圧力が制御され、Ｈｅで希釈されたＣｌ2ガス１７がガスノズル１４に送られる（作用ガス供給手段）。
【００３７】
ガスノズル１４をチャンバ１の筒部の周囲に等間隔で複数接続し、チャンバ１の筒部の周囲からＣｌ2ガス１７をチャンバ１内に供給することも可能である。また、作用ガスに含有されるハロゲンとしては、フッ素、臭素及びヨウ素等を適用することが可能である。ハロゲンとして塩素を用いたことにより、安価な塩素ガスを用いて薄膜を作製することができる。
【００３８】
成膜に関与しないガス等は排気口１８から排気され、天井板７によって塞がれたチャンバ１の内部は真空装置１９によって所定の圧力に維持される。
【００３９】
一方、天井板７の上部にはプラズマアンテナ８等を覆うカバー部材２１が備えられ、カバー部材２１の上部の中心には冷却風導入口２２が形成されている。冷却風導入口２２には天井板７に向けて冷却風を供給するファン２３が設けられ、ファン２３により天井板７に冷却風を供給することにより天井板７の温度が所望の温度に保持される。天井板７はプラズマアンテナ８への給電により高温になるが、破損等が生じないように温度差が所定の温度、例えば、４０℃の範囲となるように調整されている。
【００４０】
冷却風導入口２２には天井板７に供給される冷却風を加温するヒータ２４が設けられ、冷却風を加温して天井板７の内側にくもりが生じない状態に温度が制御される（温度制御手段）。チャンバ１内にプラズマを発生させて、後述する成膜処理が施されると、プラズマ処理によって発生する蒸気、ダスト等により透明な天井板７にくもりが発生するが、ヒータ２４で加温された冷却風が供給されることにより、天井板７が暖められてくもりの発生を防止することができる。
【００４１】
天井板７として、熱伝導性の良い透明誘電体として石英ガラスが用いられ、透明な天井板７の上には受光手段としての赤外線センサー２６が配され、赤外線センサー２６によりチャンバ１内の全体の温度分布の状態が検出される。赤外線センサー２６からの情報は光ファイバー等のケーブルを介してカメラ２７に送られる。カメラ２７に送られた赤外線センサー２６からの情報は温度分布が計測されて画像化される（サーモグラフィー）。また、赤外線の波長と強度を分析することにより、ラジカルや前駆体の状態を確認することができる。
【００４２】
尚、受光手段としては、チャンバ１内の遠赤外線を検出する遠赤外線センサーを適用して画像化する計測手段を用いることも可能である。遠赤外線センサーを適用した場合、遠赤外線を発しないプラズマが発生している時であっても、即ち、成膜中であっても、チャンバ１内の温度分布を確認することができる。
【００４３】
上述した基板処理装置では、チャンバ１の内部にガスノズル１４からＣｌ2ガス１７を供給する。プラズマアンテナ８から電磁波をチャンバ１の内部に入射することで、Ｃｌ2ガス１７をイオン化してチャンバ１の内部にＣｌ2ガスプラズマを発生させ、Ｃｌラジカルを生成する。この時の反応は、次式で表すことができる。
Ｃｌ2→２Ｃｌ*          ・・・・（１）
ここで、Ｃｌ*は塩素ラジカルを表す。
【００４４】
ガスプラズマがＣｕ製の被エッチング部材１１に作用することにより、被エッチング部材１１が加熱されると共に、Ｃｕにエッチング反応が生じる。この時の反応は、例えば、次式で表される。
Ｃｕ（ｓ）＋Ｃｌ*→ＣｕＣｌ（ｇ）        ・・・・（２）
ここで、ｓは固体状態、ｇはガス状態を表す。式（２）は、Ｃｕがガスプラズマ（塩素ラジカルＣｌ*）によりエッチングされ、前駆体とされた状態である。
【００４５】
ガスプラズマを発生させることにより被エッチング部材１１を加熱し（例えば、３００℃〜７００℃）、更に、温度制御手段６により基板３の温度を被エッチング部材１１の温度よりも低い温度（例えば、１００℃〜３００℃）に設定する。この結果、前駆体は基板３に吸着(堆積)される。この時の反応は、例えば、次式で表される。
ＣｕＣｌ（ｇ）→ＣｕＣｌ（ａｄ）        ・・・・（３）
【００４６】
基板３に吸着したＣｕは、塩素ラジカルＣｌ*により還元されてＣｕ成分となる。
この時の反応は、例えば、次式で表される。
ＣｕＣｌ（ａｄ）＋Ｃｌ*→Ｃｕ（ｓ）＋Ｃｌ2↑・・・・（４）
【００４７】
更に、上式（２）において発生したガス化したＣｕＣｌ（ｇ）の一部は、基板３に吸着する(上式（３）参照)前に、塩素ラジカルＣｌ*により還元されてガス状態のＣｕとなる場合もある。この時の反応は、例えば、次式で表される。
ＣｕＣｌ（ｇ）＋Ｃｌ*→Ｃｕ（ｇ）＋Ｃｌ2↑        ・・・・（５）
この後、ガス状態のＣｕ成分は、基板３に吸着される。
これにより、基板３にＣｕの薄膜が作製される。
【００４８】
上述したＣｕの薄膜の作製に際し、透明の天井板７にはファン２３から冷却風が供給され、冷却風はヒータ２４によって加温されている。このため、天井板７が暖められてプラズマ処理によってチャンバ１内に発生する塩化物の蒸気、ダスト等が天井板７に付着して透明な天井板７がくもることがない。例えば、所定枚数の基板３の成膜の都度、くもりが生じていない透明な天井板７を通して赤外線センサー２６によりチャンバ１内の赤外線の状況を検出し、カメラ２７で画像処理して温度分布を計測する。
【００４９】
チャンバ１内の赤外線の状況を検出することにより、被エッチング部材１１の表面状態やチャンバ１の内壁の状態を分析・確認し、付着物等の評価をチャンバ１の全体に対して行う。例えば、発光強度と波長との関係で、ＣｕＣｌ（ＭＣｌ）、Ｃｕ（Ｍ）、Ｃｌ*の存在が確認され、被エッチング部材１１の表面やチャンバ１の内壁の成分が分析される。これにより、被エッチング部材１１の表面やチャンバ１の内壁の状態を確認することができ、被エッチング部材１１の交換時期や洗浄時期、チャンバ１のクリーニング時期等を把握することができる。
【００５０】
上述した基板処理装置では、チャンバ１の内部を観察するために透明な天井板７を設けた場合であっても、温度の不均一を抑制する冷却風が加温されて天井板７に供給されているので、塩化物の蒸気、ダスト等が天井板７に付着して天井板７がくもることがない。このため、広い範囲を観察するための透明な天井板７に対し、プラズマ処理に伴うくもりの影響をなくすことができ、外部からチャンバ１内の状態を確認することができる基板処理装置となる。また、温度の不均一を抑制して破損を防止する既存の冷却手段（ファン２３）にヒータ２４を付加してくもりの防止措置を講じることができるので、大掛かりな装置を必要とせず、コストを抑制することができる。
【００５１】
図２に基づいて本発明の第２実施形態例を説明する。
【００５２】
図２には本発明の第２実施形態例に係る基板処理装置の概略側面を示してある。図２に示した第２実施形態例は、第１実施形態例のヒータ２４（図１参照）に代えて天井板７に埋め込みヒータを設けた構成となっている。このため、図１に示した部材と同一部材には同一符号を付して詳細な説明は省略してある。
【００５３】
図に示すように、円筒状に形成されたチャンバ１には基板３が載置される支持台２が設けられ、支持台２にはヒータ及び冷媒流通手段を備えた温度制御手段６が設けられ、温度制御手段６により所定温度(例えば、基板３が１００℃から３００℃に維持される温度)に制御される。
【００５４】
チャンバ１は透明な石英製（誘電体）の天井板７によって塞がれて、天井板７の上方にはチャンバ１の内部をプラズマ化するためのプラズマアンテナ８が設けられ、プラズマアンテナ８は天井板７の面と平行な平面リング状に形成されている。プラズマアンテナ８には電源１０が接続されて高周波が供給される。チャンバ１には、銅製（Ｃｕ製）の被エッチング部材１１が保持され、被エッチング部材１１はプラズマアンテナ８の電気の流れに対して基板３と天井板７の間に不連続状態で配置されている。
【００５５】
被エッチング部材１１の上方におけるチャンバ１の筒部にはチャンバ１の内部に作用ガス（Ｈｅにより所定の濃度に希釈されたガス：Ｃｌ2ガス）１７を供給するガスノズル１４が設けられている。成膜に関与しないガス等は排気口１８から排気され、天井板７によって塞がれたチャンバ１の内部は真空装置１９によって所定の圧力に維持される。
【００５６】
天井板７の上部にはプラズマアンテナ８等を覆うカバー部材２１が備えられ、カバー部材２１の上部の中心には冷却風導入口２２が形成されている。冷却風導入口２２には天井板７に向けて冷却風を供給するファン２３が設けられ、ファン２３により天井板７に冷却風を供給することにより天井板７の温度が所望の温度に保持される。
【００５７】
一方、天井板７には埋め込みヒータ３１が埋め込まれて設けられ、埋め込みヒータ３１にはヒータ電源３２が接続されている。ヒータ電源３２を介して埋め込みヒータ３１に電力を供給することにより天井板７が暖められ、天井板７の内側にくもりが生じない状態に天井板７の温度が制御される（温度制御手段）。チャンバ１内にプラズマを発生させて、成膜処理が施されると、プラズマ処理によって発生する蒸気、ダスト等により透明な天井板７にくもりが発生するが、埋め込みヒータ３１により天井板７が暖められてくもりの発生を防止することができる。
【００５８】
第２実施形態例の基板処理装置では、第１実施形態例と同様の原理で基板３にＣｕの薄膜が作製される。Ｃｕの薄膜の作製に際し、透明の天井板７にはファン２３から冷却風が供給されて温度差が所望の状態に維持されている。そして、ヒータ電源３２を介して埋め込みヒータ３１に電力が供給されて天井板７は所定の温度に暖められている。このため、プラズマ処理によってチャンバ１内に発生する塩化物の蒸気、ダスト等が天井板７に付着して透明な天井板７がくもることがない。例えば、所定枚数の基板３の成膜の都度、くもりが生じていない透明な天井板７を通して赤外線センサー２６によりチャンバ１内の赤外線の状況を検出し、カメラ２７で画像処理して温度分布を計測する。
【００５９】
第１実施形態例と同様に、チャンバ１内の赤外線の状況を検出することにより、被エッチング部材１１の表面状態やチャンバ１の内壁の状態を分析・確認し、付着物等の評価をチャンバ１の全体に対して行う。例えば、発光強度と波長との関係で、ＣｕＣｌ（ＭＣｌ）、Ｃｕ（Ｍ）、Ｃｌ*の存在が確認され、被エッチング部材１１の表面やチャンバ１の内壁の成分が分析される。これにより、被エッチング部材１１の表面やチャンバ１の内壁の状態を確認することができ、被エッチング部材１１の交換時期や洗浄時期、チャンバ１のクリーニング時期等を把握することができる。
【００６０】
上述した基板処理装置では、チャンバ１の内部を観察するために透明な天井板７を設けた場合であっても、埋め込みヒータ３１により天井板７が暖められているので、塩化物の蒸気、ダスト等が天井板７に付着して天井板７がくもることがない。このため、広い範囲を観察するための透明な天井板７に対し、プラズマ処理に伴うくもりの影響をなくすことができ、外部からチャンバ１内の状態を確認することができる基板処理装置となる。また、天井板７に設けた埋め込みヒータ３１によりくもりの防止措置を講じることができるので、大掛かりな装置を必要とせず、チャンバ１の構造を変えずにコストを抑制することができる。
【００６１】
図３に基づいて本発明の第３実施形態例を説明する。
【００６２】
図３には本発明の第３実施形態例に係る基板処理装置の概略側面を示してある。図３に示した第３実施形態例は、第１実施形態例のヒータ２４（図１参照）に代えて天井板７に誘導加熱ヒータを設けた構成となっている。このため、図１に示した部材と同一部材には同一符号を付して詳細な説明は省略してある。
【００６３】
図に示すように、円筒状に形成されたチャンバ１には基板３が載置される支持台２が設けられ、支持台２にはヒータ及び冷媒流通手段を備えた温度制御手段６が設けられ、温度制御手段６により所定温度(例えば、基板３が１００℃から３００℃に維持される温度)に制御される。
【００６４】
チャンバ１は透明な石英製（誘電体）の天井板７によって塞がれて、天井板７の上方にはチャンバ１の内部をプラズマ化するためのプラズマアンテナ８が設けられ、プラズマアンテナ８は天井板７の面と平行な平面リング状に形成されている。プラズマアンテナ８には電源１０が接続されて高周波が供給される。チャンバ１には、銅製（Ｃｕ製）の被エッチング部材１１が保持され、被エッチング部材１１はプラズマアンテナ８の電気の流れに対して基板３と天井板７の間に不連続状態で配置されている。
【００６５】
被エッチング部材１１の上方におけるチャンバ１の筒部にはチャンバ１の内部に作用ガス（Ｈｅにより所定の濃度に希釈されたガス：Ｃｌ2ガス）１７を供給するガスノズル１４が設けられている。成膜に関与しないガス等は排気口１８から排気され、天井板７によって塞がれたチャンバ１の内部は真空装置１９によって所定の圧力に維持される。
【００６６】
天井板７の上部にはプラズマアンテナ８等を覆うカバー部材２１が備えられ、カバー部材２１の上部の中心には冷却風導入口２２が形成されている。冷却風導入口２２には天井板７に向けて冷却風を供給するファン２３が設けられ、ファン２３により天井板７に冷却風を供給することにより天井板７の温度が所望の温度に保持される。
【００６７】
一方、天井板７には誘導加熱ヒータ３５が埋め込まれて設けられ、誘導加熱ヒータ３５はプラズマアンテナ８からの高周波で誘導加熱される。誘導加熱ヒータ３５が誘導加熱されることで天井板７が暖められ、天井板７の内側にくもりが生じない状態に天井板７の温度が制御される（温度制御手段）。チャンバ１内にプラズマを発生させて、成膜処理が施されると、プラズマ処理によって発生する蒸気、ダスト等により透明な天井板７にくもりが発生するが、誘導加熱ヒータ３５により天井板７が暖められてくもりの発生を防止することができる。
【００６８】
第３実施形態例の基板処理装置では、第１実施形態例、第２実施形態例と同様の原理で基板３にＣｕの薄膜が作製される。Ｃｕの薄膜の作製に際し、透明の天井板７にはファン２３から冷却風が供給されて温度差が所望の状態に維持されている。そして、プラズマアンテナ８からの高周波で誘導加熱ヒータ３５が誘導加熱されて天井板７は所定の温度に暖められている。このため、プラズマ処理によってチャンバ１内に発生する塩化物の蒸気、ダスト等が天井板７に付着して透明な天井板７がくもることがない。例えば、所定枚数の基板３の成膜の都度、くもりが生じていない透明な天井板７を通して赤外線センサー２６によりチャンバ１内の赤外線の状況を検出し、カメラ２７で画像処理して温度分布を計測する。
【００６９】
第１実施形態例、第２実施形態例と同様に、チャンバ１内の赤外線の状況を検出することにより、被エッチング部材１１の表面状態やチャンバ１の内壁の状態を分析・確認し、付着物等の評価をチャンバ１の全体に対して行う。例えば、発光強度と波長との関係で、ＣｕＣｌ（ＭＣｌ）、Ｃｕ（Ｍ）、Ｃｌ*の存在が確認され、被エッチング部材１１の表面やチャンバ１の内壁の成分が分析される。これにより、被エッチング部材１１の表面やチャンバ１の内壁の状態を確認することができ、被エッチング部材１１の交換時期や洗浄時期、チャンバ１のクリーニング時期等を把握することができる。
【００７０】
上述した基板処理装置では、チャンバ１の内部を観察するために透明な天井板７を設けた場合であっても、誘導加熱ヒータ３５により天井板７が暖められているので、塩化物の蒸気、ダスト等が天井板７に付着して天井板７がくもることがない。このため、広い範囲を観察するための透明な天井板７に対し、プラズマ処理に伴うくもりの影響をなくすことができ、外部からチャンバ１内の状態を確認することができる基板処理装置となる。また、プラズマアンテナ８からの高周波で誘導加熱される誘導加熱ヒータ３５を天井板７に設け、誘導加熱ヒータ３５によりくもりの防止措置を講じることができるので、独立した電源等の大掛かりな装置を必要とせず、チャンバ１の構造を変えずにコストを抑制することができる。
【００７１】
本発明の基板処理装置は、チャンバ１の内部を観察するために透明な天井板７を設けた場合であっても、プラズマ処理に伴うくもりの影響をなくして天井板７を通してチャンバ１の内部の状態を確認することができる基板処理装置となる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、金属製の被エッチング部材が設けられた基板処理装置の産業分野で利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１実施形態例に係る基板処理装置の概略側面図である。
【図２】本発明の第２実施形態例に係る基板処理装置の概略側面図である。
【図３】本発明の第３実施形態例に係る基板処理装置の概略側面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１  チャンバ
２  支持台
３  基板
６  温度制御手段
７  天井板
８  プラズマアンテナ
１０  電源
１１  被エッチング部材
１４  ガスノズル
１７  作用ガス（Ｃｌ2ガス）
１８  排気口
１９  真空装置
２１  カバー部材
２２  冷却風導入口
２３  ファン
２４  ヒータ
２６  赤外線センサー
３１  埋め込みヒータ
３２  ヒータ電源
３５  誘導加熱ヒータ
【図１】
2007231356.tif 000003
【図２】
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【図３】
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