(57)【要約】【課題】半導体製造装置の高周波電力の出力を容易に検査すること。【解決手段】半導体製造装置の出力検査方法は、高周波電力を印加する印加電極を備えた半導体製造装置において、非プラズマ環境下で高周波電力を印加する。また、半導体製造装置の出力検査方法は、高周波電力の出力が異なる複数の測定点における、それぞれのＶｐｐ又は反射波と出力との関係を示す複数の関係式の傾き、及び、複数の関係式における出力のズレ量に基づく検査式により、半導体製造装置の高周波電力の出力を予測する。【選択図】図２
2016086040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波電力を印加する印加電極を備えた半導体製造装置において、
非プラズマ環境下で前記高周波電力を印加し、
前記高周波電力の出力が異なる複数の測定点における、それぞれのＶｐｐ又は反射波と前記出力との関係を示す複数の関係式の傾き、及び、前記複数の関係式における前記出力のズレ量に基づく検査式により、前記半導体製造装置の前記高周波電力の出力を予測する
ことを特徴とする半導体製造装置の出力検査方法。
【請求項２】
前記高周波電力は、前記高周波電力を供給する高周波電源に接続される整合器のバリコンが、可変可能な静電容量の上限値又は下限値に固定された状態で印加されることを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置の出力検査方法。
【請求項３】
前記関係式は、前記Ｖｐｐの二乗と前記出力との１次関数の近似式によって表わされることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体製造装置の出力検査方法。
【請求項４】
前記関係式は、前記反射波と前記出力との１次関数の近似式によって表わされることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体製造装置の出力検査方法。
【請求項５】
前記予測する処理は、前記高周波電力の出力が異なる複数の測定点で計測された、それぞれのＶｐｐ又は反射波と前記出力との関係式の傾きを算出し、算出された傾きと前記検査式とに基づいて、前記出力のズレ量を求めることで、前記半導体製造装置の前記高周波電力の出力を予測することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の半導体製造装置の出力検査方法。
【請求項６】
高周波電力を印加する印加電極を備えた半導体製造装置において、
非プラズマ環境下で前記高周波電力を印加する高周波電源と、
前記高周波電力の出力が異なる複数の測定点における、それぞれのＶｐｐ又は反射波と前記出力との関係を示す複数の関係式の傾き、及び、前記複数の関係式における前記出力のズレ量に基づく検査式により、前記半導体製造装置の前記高周波電力の出力を予測する制御部と
を備えたことを特徴とする半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の種々の側面及び実施形態は、半導体製造装置の出力検査方法及び半導体製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造プロセスでは、半導体製造装置として、例えば、薄膜の堆積又はエッチング等を目的としたプラズマ処理を実行するプラズマ処理装置が広く用いられている。プラズマ処理装置としては、例えば薄膜の堆積処理を行うプラズマＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）装置や、エッチング処理を行うプラズマエッチング装置等が挙げられる。
【０００３】
ところで、プラズマ処理装置は、設置条件や使用条件によって、例えば、一定期間の経過、部品交換、装置の移設等の場合に、プラズマ処理装置の校正を行う必要がある。この点、例えば特許文献１、２には、半導体製造装置を各センサに対応する検査項目を検査するためのレシピで動作させたときのデータを記録し、移設先で同一のレシピで動作させたときのデータと比較し、比較結果に基づいて部品を修理、調整、交換することにより、半導体製造装置を校正することが開示されている。
【０００４】
また、例えば特許文献３には、プラズマ発生条件の１つの装置パラメータを基準として順次変化させ、他のプラズマ発生条件の複数の装置パラメータを各々順次変化させることで、別の装置とのオフセット値を把握してプラズマ発生条件を調整することにより、プラズマ処理装置を校正することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３２７８７７号公報
【特許文献２】特開２０１２−２８８１６号公報
【特許文献３】特開２０１４−２２６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、検査用のレシピで動作させる従来技術では、検査用のレシピで半導体製造装置を動作させる必要があるので、半導体製造装置の校正に時間がかかる。また、プラズマを発生させた状態で、各装置パラメータを変化させる従来技術では、チャンバコンディション等の外乱因子の影響を受けるので、検査精度が低下する。
【０００７】
すなわち、従来技術では、半導体製造装置を各センサに対応する検査項目を検査するためのレシピで動作させたときのデータを記録する。また、半導体製造装置を移設先で同一のレシピで動作させたときのデータと比較し、比較結果に基づいて部品を修理、調整、交換する。このため、従来技術では、検査用のレシピで半導体製造装置を動作させる必要があり、半導体製造装置の校正に時間がかかる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面に係る半導体製造装置の出力検査方法は、高周波電力を印加する印加電極を備えた半導体製造装置において、非プラズマ環境下で前記高周波電力を印加する。また、半導体製造装置の出力検査方法は、前記高周波電力の出力が異なる複数の測定点における、それぞれのＶｐｐ又は反射波と前記出力との関係を示す複数の関係式の傾き、及び、前記複数の関係式における前記出力のズレ量に基づく検査式により、前記半導体製造装置の前記高周波電力の出力を予測する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の種々の側面及び実施形態によれば、半導体製造装置の高周波電力の出力を容易に検査することができる半導体製造装置の出力検査方法及び半導体製造装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本実施形態に係る出力検査方法に適用されるプラズマ処理装置を示す概略断面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る出力検査方法の検査式生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、ＨＦ出力の関係式の一例を示す図である。
【図４】図４は、ＨＦ出力の検査式の一例を示す図である。
【図５】図５は、ＬＦ出力の関係式の一例を示す図である。
【図６】図６は、ＬＦ出力の検査式の一例を示す図である。
【図７】図７は、実測値と予測値との比較の一例を示す図である。
【図８】図８は、ＨＦ出力の実測値と予測値との関係の一例を示す図である。
【図９】図９は、ＬＦ出力の実測値と予測値との関係の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る出力検査方法の出力検査処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を付すこととする。
【００１２】
本実施形態に係る半導体製造装置の出力検査方法は、１つの実施形態において、高周波電力を印加する印加電極を備えた半導体製造装置において、非プラズマ環境下で高周波電力を印加し、高周波電力の出力が異なる複数の測定点における、それぞれのＶｐｐ又は反射波と出力との関係を示す複数の関係式の傾き、及び、複数の関係式における出力のズレ量に基づく検査式により、半導体製造装置の高周波電力の出力を予測する。
【００１３】
また、本実施形態に係る半導体製造装置の出力検査方法は、１つの実施形態において、高周波電力は、高周波電力を供給する高周波電源に接続される整合器のバリコンが、可変可能な静電容量の上限値又は下限値に固定された状態で印加される。
【００１４】
また、本実施形態に係る半導体製造装置の出力検査方法は、１つの実施形態において、関係式は、Ｖｐｐの二乗と出力との１次関数の近似式によって表わされる。
【００１５】
また、本実施形態に係る半導体製造装置の出力検査方法は、１つの実施形態において、関係式は、反射波と出力との１次関数の近似式によって表わされる。
【００１６】
また、本実施形態に係る半導体製造装置の出力検査方法は、１つの実施形態において、予測する処理は、高周波電力の出力が異なる複数の測定点で計測された、それぞれのＶｐｐ又は反射波と出力との関係式の傾きを算出し、算出された傾きと検査式とに基づいて、出力のズレ量を求めることで、半導体製造装置の高周波電力の出力を予測する。
【００１７】
本実施形態に係る半導体製造装置は、１つの実施形態において、高周波電力を印加する印加電極を備えた半導体製造装置において、非プラズマ環境下で高周波電力を印加する高周波電源と、高周波電力の出力が異なる複数の測定点における、それぞれのＶｐｐ又は反射波と出力との関係を示す複数の関係式の傾き、及び、複数の関係式における出力のズレ量に基づく検査式により、半導体製造装置の高周波電力の出力を予測する制御部とを備えた。
【００１８】
図１は、本実施形態に係る出力検査方法に適用されるプラズマ処理装置を示す概略断面図である。図１に示すプラズマ処理装置は、気密に構成され、電気的に接地電位とされた処理チャンバ１を有している。この処理チャンバ１は、円筒状とされ、例えば表面に陽極酸化被膜を形成されたアルミニウム等から構成されている。処理チャンバ１内には、被処理体である半導体ウエハＷを水平に支持する載置台２が設けられている。
【００１９】
載置台２は、その基材２ａが導電性の金属、例えばアルミニウム等で構成されており、下部電極としての機能を有する。この載置台２は、絶縁板３を介して導体の支持台４に支持されている。また、載置台２の上方の外周には、例えば単結晶シリコンで形成されたフォーカスリング５が設けられている。さらに、載置台２及び支持台４の周囲を囲むように、例えば石英等からなる円筒状の内壁部材３ａが設けられている。
【００２０】
載置台２の上方には、載置台２と平行に対向するように、換言すれば、載置台２に支持された半導体ウエハＷと対向するように、上部電極としての機能を有するシャワーヘッド１６が設けられている。シャワーヘッド１６と載置台２は、一対の電極（上部電極と下部電極）として機能するようになっている。載置台２の基材２ａには、第１の整合器１１ａを介して第１の高周波電源１０ａが接続されている。また、載置台２の基材２ａには、第２の整合器１１ｂを介して第２の高周波電源１０ｂが接続されている。第１の高周波電源１０ａは、プラズマ発生用のものであり、この第１の高周波電源１０ａからは所定周波数（例えば、４０ＭＨｚ）の高周波電力が載置台２の基材２ａに供給されるようになっている。また、第２の高周波電源１０ｂは、イオン引き込み用（バイアス用）のものであり、この第２の高周波電源１０ｂからは第１の高周波電源１０ａより低い所定周波数（例えば、１３ＭＨｚ）の高周波電力が載置台２の基材２ａに供給されるようになっている。
【００２１】
第１の高周波電源１０ａ及び第２の高周波電源１０ｂは、Ｖｐｐ及び反射波を計測する。第１の整合器１１ａ及び第２の整合器１１ｂは、プラズマ発生時に反射波が生じないように自動で調整されるバリコンを備える。バリコンは、非プラズマ環境時には、手動で操作され、例えば、可変可能な静電容量の上限値又は下限値に固定される。
【００２２】
載置台２の上面には、半導体ウエハＷを静電吸着するための静電チャック６が設けられている。この静電チャック６は絶縁体６ｂの間に電極６ａを介在させて構成されており、電極６ａには直流電源１２が接続されている。そして電極６ａに直流電源１２から直流電圧が印加されることにより、クーロン力によって半導体ウエハＷが吸着されるよう構成されている。
【００２３】
載置台２の内部には、冷媒流路２ｂが形成されており、冷媒流路２ｂには、冷媒入口配管２ｃ、冷媒出口配管２ｄが接続されている。そして、冷媒流路２ｂの中にガルデンなどの冷媒を循環させることによって、支持台４及び載置台２を所定の温度に制御可能となっている。また、載置台２等を貫通するように、半導体ウエハＷの裏面側にヘリウムガス等の冷熱伝達用ガス（バックサイドガス）を供給するためのバックサイドガス供給配管３０が設けられている。このバックサイドガス供給配管３０は、図示しないバックサイドガス供給源に接続されている。これらの構成によって、載置台２の上面に静電チャック６によって吸着保持された半導体ウエハＷを、所定の温度に制御可能となっている。
【００２４】
上記したシャワーヘッド１６は、処理チャンバ１の天壁部分に設けられている。シャワーヘッド１６は、本体部１６ａと電極板をなす上部天板１６ｂとを備えており、絶縁性部材４５を介して処理チャンバ１の上部に支持されている。本体部１６ａは、導電性材料、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウムからなり、その下部に上部天板１６ｂを着脱自在に支持できるように構成されている。上部天板１６ｂは、シリコン含有物質で形成され、例えば石英で形成される。
【００２５】
本体部１６ａの内部には、ガス拡散室１６ｃ，１６ｄが設けられ、このガス拡散室１６ｃ，１６ｄの下部に位置するように、本体部１６ａの底部には、多数のガス通流孔１６ｅが形成されている。ガス拡散室は、中央部に設けられたガス拡散室１６ｃと、周縁部に設けられたガス拡散室１６ｄとに２分割されており、中央部と周縁部とで独立に処理ガスの供給状態を変更できるようになっている。
【００２６】
また、上部天板１６ｂには、当該上部天板１６ｂを厚さ方向に貫通するようにガス導入孔１６ｆが、上記したガス通流孔１６ｅと重なるように設けられている。このような構成により、ガス拡散室１６ｃ，１６ｄに供給された処理ガスは、ガス通流孔１６ｅ及びガス導入孔１６ｆを介して処理チャンバ１内にシャワー状に分散されて供給されるようになっている。なお、本体部１６ａ等には、図示しないヒータや、冷媒を循環させるための図示しない配管等の温度調整器が設けられており、プラズマエッチング処理中にシャワーヘッド１６を所望温度に温度制御できるようになっている。
【００２７】
上記した本体部１６ａには、ガス拡散室１６ｃ，１６ｄへ処理ガスを導入するための２つのガス導入口１６ｇ，１６ｈが形成されている。これらのガス導入口１６ｇ，１６ｈにはガス供給配管１５ａ，１５ｂが接続されており、このガス供給配管１５ａ，１５ｂの他端には、エッチング用の処理ガスを供給する処理ガス供給源１５が接続されている。処理ガス供給源１５は、ガス供給部の一例である。ガス供給配管１５ａには、上流側から順にマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１５ｃ、及び開閉弁Ｖ１が設けられている。また、ガス供給配管１５ｂには、上流側から順にマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１５ｄ、及び開閉弁Ｖ２が設けられている。
【００２８】
そして、処理ガス供給源１５からはプラズマエッチングのための処理ガスが、ガス供給配管１５ａ，１５ｂを介してガス拡散室１６ｃ，１６ｄに供給され、このガス拡散室１６ｃ，１６ｄから、ガス通流孔１６ｅ及びガス導入孔１６ｆを介して処理チャンバ１内にシャワー状に分散されて供給される。例えば、処理ガス供給源１５からは、処理チャンバ１の内部に配置された部材の表面に対してシリコン酸化膜を成膜する際に用いられる、酸素含有ガス及びシリコン含有ガスなどが供給される。また、例えば、処理ガス供給源１５からは、被処理体をプラズマ処理する際に用いられるＨＢｒ／ＮＦ３を含む処理ガスなどが供給される。また、処理ガス供給源１５からは、処理チャンバ１の内部に配置された部材の表面からシリコン酸化膜を除去する際に用いられるフッ素含有ガスなどが供給される。
【００２９】
上記した上部電極としてのシャワーヘッド１６には、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５１を介して可変直流電源５２が電気的に接続されている。この可変直流電源５２は、オン・オフスイッチ５３により給電のオン・オフが可能となっている。可変直流電源５２の電流・電圧ならびにオン・オフスイッチ５３のオン・オフは、後述する制御部６０によって制御されるようになっている。なお、第１の高周波電源１０ａ、第２の高周波電源１０ｂから高周波が載置台２に印加されて処理空間にプラズマが発生する際には、必要に応じて制御部６０によりオン・オフスイッチ５３がオンとされ、上部電極としてのシャワーヘッド１６に所定の直流電圧が印加される。
【００３０】
処理チャンバ１の底部には、排気口７１が形成されており、この排気口７１には、排気管７２を介して排気装置７３が接続されている。排気装置７３は、真空ポンプを有しており、この真空ポンプを作動させることにより処理チャンバ１内を所定の真空度まで減圧することができるようになっている。排気装置７３は、排気部の一例である。一方、処理チャンバ１の側壁には、半導体ウエハＷの搬入出口７４が設けられており、この搬入出口７４には、当該搬入出口７４を開閉するゲートバルブ７５が設けられている。
【００３１】
図中７６，７７は、着脱自在とされたデポシールドである。デポシールド７６は、処理チャンバ１の内壁面に沿って設けられ、処理チャンバ１にエッチング副生物（デポ）が付着することを防止する役割を有している。以下では、処理チャンバ１の内壁とデポシールド７６とを併せて「処理チャンバ１の内壁」と呼ぶことがあるものとする。また、デポシールド７７は、下部電極となる載置台２、内壁部材３ａ及び支持台４の外周面を覆うように設けられている。以下では、載置台２、内壁部材３ａ、支持台４及びデポシールド７７を併せて「下部電極」と呼ぶことがあるものとする。デポシールド７６の半導体ウエハＷと略同じ高さ位置には、直流的にグランドに接続された導電性部材（ＧＮＤブロック）７９が設けられており、これにより異常放電が防止される。
【００３２】
また、処理チャンバ１の周囲には、同心円状にリング磁石８０が配置されている。リング磁石８０は、シャワーヘッド１６と載置台２との間の空間に磁場を印加する。リング磁石８０は、図示しない回転機構により回転自在に構成されている。
【００３３】
上記構成のプラズマエッチング装置は、制御部６０によって、その動作が統括的に制御される。この制御部６０には、ＣＰＵを備えプラズマエッチング装置の各部を制御するプロセスコントローラ６１と、ユーザインターフェース６２と、記憶部６３とが設けられている。
【００３４】
ユーザインターフェース６２は、工程管理者がプラズマエッチング装置を管理するためにコマンドの入力操作を行うキーボードや、プラズマエッチング装置の稼動状況を可視化して表示するディスプレイ等から構成されている。
【００３５】
記憶部６３には、プラズマエッチング装置で実行される各種処理をプロセスコントローラ６１の制御にて実現するための制御プログラム（ソフトウエア）や処理条件データ等が記憶されたレシピが格納されている。そして、必要に応じて、ユーザインターフェース６２からの指示等にて任意のレシピを記憶部６３から呼び出してプロセスコントローラ６１に実行させることで、プロセスコントローラ６１の制御下で、プラズマエッチング装置での所望の処理が行われる。また、制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピュータで読み取り可能なコンピュータ記録媒体（例えば、ハードディスク、ＣＤ、フレキシブルディスク、半導体メモリ等）などに格納された状態のものを利用したり、或いは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用したりすることも可能である。
【００３６】
例えば、制御部６０は、後述する半導体製造装置の出力検査方法を行うようにプラズマ処理装置（半導体製造装置）の各部を制御する。詳細な一例を挙げると、制御部６０は、半導体製造装置の印加電極に、非プラズマ環境下で高周波電力を印加する。そして、制御部６０は、高周波電力の出力が異なる複数の測定点における、それぞれのＶｐｐ又は反射波と出力との関係を示す複数の関係式の傾き、及び、複数の関係式における出力のズレ量に基づく検査式により、半導体製造装置の高周波電力の出力を予測する。ここで、Ｖｐｐ及び反射波は、第１の高周波電源１０ａ又は第２の高周波電源１０ｂで計測するものとする。また、第１の整合器１１ａ及び第２の整合器１１ｂのバリコンは、例えば、可変可能な静電容量の上限値又は下限値に固定されるものとする。
【００３７】
次に、本実施形態に係る半導体製造装置の出力検査方法について説明する。図２は、本実施形態に係る出力検査方法の検査式生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、半導体製造装置の一例としてプラズマ処理装置を挙げて説明する。
【００３８】
図２に示すように、プラズマ処理装置は、非プラズマ環境下で、例えば、第１の高周波電源１０ａの高周波電力の出力を、出力が異なる複数の測定点として、１００Ｗ、３００Ｗ及び５００Ｗとしたときの反射波を測定する（ステップＳ１０１）。なお、このときの測定値は、以下の説明において基準、すなわち出力のズレ量が０％として扱う。プラズマ処理装置の制御部６０は、処理ガスを供給せずに、第１の高周波電源１０ａから処理チャンバ１内部へ高周波電力を印加することで、プラズマを生成しない非プラズマ環境とする。この際、制御部６０は、第２の高周波電源１０ｂからイオン引き込み用の高周波電力を印加しない。
【００３９】
ここで、処理チャンバ１の圧力は、例えば、０ｍＴ、すなわちプラズマ処理装置の圧力の最小設定値に設定する。また、処理ガスは、０ｓｃｃｍ、つまり処理ガスを流さない状態とする。また、第１の整合器１１ａのバリコンは、例えば、可変可能な静電容量の下限値（Ｃ１／Ｃ２／Ｃ３／Ｃ４＝０／０／０／０）に固定されるものとする。
【００４０】
また、プラズマ処理装置は、非プラズマ環境下で、例えば、第１の高周波電源１０ａの高周波電力の出力を、擬似的に±１０％ずらした場合の反射波を測定する（ステップＳ１０２）。このとき、処理チャンバ１の圧力、処理ガス及び第１の整合器１１ａのバリコンは、ステップＳ１０１と同一の設定とする。ここで、出力を擬似的に±１０％ずらすとは、例えば、出力を１１０Ｗとしたときの反射波を１００Ｗ（＋１０％）としてグラフ上にプロットし、出力を９０Ｗとしたときの反射波を１００Ｗ（−１０％）としてグラフ上にプロットすることで、±１０％ずれた場合とすることである。
【００４１】
プラズマ処理装置の制御部６０は、基準及び±１０％時の反射波の各測定値を縦軸、対応する各出力を横軸として各反射波をグラフ上にプロットし、それぞれの１次関数の近似式を関係式として求める（ステップＳ１０３）。ここで、関係式は、例えば、１００Ｗ、３００Ｗ及び５００Ｗの測定値３点について、最小二乗法を用いて線形近似を行うことで求めることができる。
【００４２】
図３は、ＨＦ出力の関係式の一例を示す図である。図３は、第１の高周波電源１０ａについて、高周波電力の出力が異なる複数の測定点として、１００Ｗ、３００Ｗ及び５００Ｗとしたときの、反射波と出力との関係を示す関係式を示す。また、図３は、各測定点の出力が基準及び±１０％時の関係式を示す。図３の例では、基準の関係式が下記の式（１）、＋１０％の関係式が下記の式（２）、−１０％の関係式が下記の式（３）となる。
【００４３】
ｙ＝０．９６４６ｘ      …（１）
ｙ＝１．０６３１ｘ      …（２）
ｙ＝０．８６９５ｘ      …（３）
【００４４】
図２の説明に戻る。続いて、プラズマ処理装置の制御部６０は、高周波電力の出力のズレ量、すなわち、基準（０％）及び±１０％を縦軸、各関係式の傾きを横軸として、グラフ上に各関係式の傾きをプロットし、１次関数の近似式を検査式として求める（ステップＳ１０４）。ここで、検査式は、例えば、ズレ量が０％及び±１０％の３点について、最小二乗法を用いて線形近似を行うことで求めることができる。
【００４５】
図４は、ＨＦ出力の検査式の一例を示す図である。図４は、高周波電力の出力のズレ量と、上記式（１）〜（３）の傾きとの関係を表す検査式を示す。図４の例では、検査式は、下記の式（４）となる。
【００４６】
Ｙ＝１０３．３０Ｘ−９９．７５６      …（４）
【００４７】
次に、プラズマ処理装置の制御部６０は、第２の高周波電源１０ｂの高周波電力の出力について、第１の高周波電源１０ａと同様に、各関係式及び検査式を求める。なお、第２の高周波電源１０ｂの各関係式及び検査式の算出の詳細は、上述のステップＳ１０１〜Ｓ１０４と同様であるので、その説明を省略する。
【００４８】
図５は、ＬＦ出力の関係式の一例を示す図である。図５は、第２の高周波電源１０ｂについて、高周波電力の出力が異なる複数の測定点として、１００Ｗ、３００Ｗ及び５００Ｗとしたときの、反射波と出力との関係を示す関係式を示す。また、図５は、各測定点の出力が基準及び±１０％時の関係式を示す。図５の例では、基準の関係式が下記の式（５）、＋１０％の関係式が下記の式（６）、−１０％の関係式が下記の式（７）となる。
【００４９】
ｙ＝０．９９０２ｘ      …（５）
ｙ＝１．０８９５ｘ      …（６）
ｙ＝０．８９１５ｘ      …（７）
【００５０】
図６は、ＬＦ出力の検査式の一例を示す図である。図６は、高周波電力の出力のズレ量と、上記式（５）〜（７）の傾きとの関係を表す検査式を示す。図６の例では、検査式は、下記の式（８）となる。
【００５１】
Ｙ＝１０１．０１Ｘ−１００．０４０      …（８）
【００５２】
続いて、校正器を用いた実測値と、算出した検査式を用いた予測値との比較結果について説明する。図７は、実測値と予測値との比較の一例を示す図である。図７は、例えば、第１の高周波電源１０ａ及び第２の高周波電源１０ｂの出力を１０００Ｗとした場合における装置Ａ〜Ｃの実測値、予測値、実測値と予測値とのズレ量の絶対値を示す。図７に示すように、異なる装置Ａ〜Ｃであっても実測値と予測値とのズレ量（機差）は、第１の高周波電源１０ａに対応するＨＦ出力で０．０％〜０．７％、第２の高周波電源１０ｂに対応するＬＦ出力で０．２％〜１．３％である。
【００５３】
図８は、ＨＦ出力の実測値と予測値との関係の一例を示す図である。図８は、装置Ａ〜Ｃについて、第１の高周波電源１０ａの高周波電力の出力を０Ｗから２７００Ｗまで変化させたときの実測値と予測値との関係を示す。図９は、ＬＦ出力の実測値と予測値との関係の一例を示す図である。図９は、装置Ａ〜Ｃについて、第２の高周波電源１０ｂの高周波電力の出力を０Ｗから３０００Ｗまで変化させたときの実測値と予測値との関係を示す。図８及び図９に示すように、装置Ａ〜Ｃの実測値と予測値との最大ズレ量（機差）は、ＨＦ出力が１．７１％、ＬＦ出力が１．７７％となる。この結果、検査式は、校正器に準ずる検査精度であることが判る。
【００５４】
続いて、検査式を用いて高周波電力の出力を予測する出力検査処理について説明する。図１０は、本実施形態に係る出力検査方法の出力検査処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００５５】
図１０に示すように、プラズマ処理装置は、非プラズマ環境下で、例えば、第１の高周波電源１０ａの高周波電力の出力を、出力が異なる複数の測定点として、１００Ｗ、３００Ｗ及び５００Ｗとしたときの反射波を測定する（ステップＳ１１１）。なお、ステップＳ１１１の詳細は、上述のステップＳ１０１と同様であるので、その説明を省略する。
【００５６】
次に、プラズマ処理装置の制御部６０は、反射波の各測定値を縦軸、対応する各出力を横軸として各反射波をグラフ上にプロットし、１次関数の近似式を関係式として求める（ステップＳ１１２）。なお、ステップＳ１１２の詳細は、関係式を１つ求める点を除き、上述のステップＳ１０３と同様であるので、その説明を省略する。
【００５７】
次に、プラズマ処理装置の制御部６０は、求めた関係式の傾きを検査式に当てはめて、出力のズレ量を求める（ステップＳ１１３）。例えば、関係式の傾きが「１」である場合には、式（４）の検査式に当てはめると、Ｙ＝１０３．３０×１−９９．７５６となり、Ｙ＝３．５４４、すなわち出力のズレ量が３．５４４％であることが求められる。言い換えると、当該プラズマ処理装置の第１の高周波電源１０ａの高周波電力の出力は、ズレ量が３．５４４％であると予測する。なお、プラズマ処理装置の制御部６０は、高周波電力の出力にズレ量を乗算して、例えば、設定値が１０００Ｗの場合の出力の予測値として、１０００Ｗに３．５４４％を乗算した１０３５．４４Ｗを予測値としてもよい。
【００５８】
次に、プラズマ処理装置の制御部６０は、出力のズレ量が所定値以内であるか否かを判定する（ステップＳ１１４）。プラズマ処理装置の制御部６０は、出力のズレ量が所定値以内である場合には（ステップＳ１１４：肯定）、出力検査は合格とする（ステップＳ１１５）。プラズマ処理装置の制御部６０は、出力のズレ量が所定値を超える場合には（ステップＳ１１４：否定）、出力検査は不合格とする（ステップＳ１１６）。ここで、所定値は、任意の値でよく、例えば、１０％とすることができる。
【００５９】
なお、上記の実施形態では、高周波電力の反射波と出力とに基づいて関係式を算出したが、これに限定されない。例えば、関係式は、高周波電力のＶｐｐの二乗と出力との１次関数の近似式によって表わされるようにしてもよい。
【００６０】
また、上記の実施形態では、整合器１１ａ又は１１ｂのバリコンを、可変可能な静電容量の下限値に固定された状態としたが、これに限定されない。例えば、バリコンを、可変可能な静電容量の上限値（Ｃ１／Ｃ２／Ｃ３／Ｃ４＝１００／１００／１００／１００）に固定された状態としてもよい。
【００６１】
上述したように、本実施形態によれば、高周波電力を印加する印加電極を備えた半導体製造装置において、非プラズマ環境下で高周波電力を印加し、高周波電力の出力が異なる複数の測定点における、それぞれのＶｐｐ又は反射波と出力との関係を示す複数の関係式の傾き、及び、複数の関係式における出力のズレ量に基づく検査式により、半導体製造装置の高周波電力の出力を予測する。この結果、校正器を用いる場合と比較して、検査準備が不要となり、半導体製造装置の高周波電力の出力を容易に検査することが可能となる。さらに、特定レシピを流してプラズマを発生させた際のログを解析する場合と比較して、検査前後のチャンバコンディションが変化しないため、検査精度を向上させることが可能となる。
【００６２】
また、本実施形態によれば、高周波電力は、高周波電力を供給する高周波電源に接続される整合器のバリコンが、可変可能な静電容量の上限値又は下限値に固定された状態で印加される。この結果、インピーダンスが安定し、バリコンの個体差の影響を低減することが可能となる。
【００６３】
また、本実施形態によれば、関係式は、Ｖｐｐの二乗と出力との１次関数の近似式によって表わされる。この結果、半導体製造装置の高周波電力の出力を容易に検査することが可能となる。
【００６４】
また、本実施形態によれば、関係式は、反射波と出力との１次関数の近似式によって表わされる。この結果、半導体製造装置の高周波電力の出力を容易に検査することが可能となる。
【００６５】
また、本実施形態によれば、予測する処理は、高周波電力の出力が異なる複数の測定点で計測された、それぞれのＶｐｐ又は反射波と出力との関係式の傾きを算出し、算出された傾きと検査式とに基づいて、出力のズレ量を求めることで、半導体製造装置の高周波電力の出力を予測する。この結果、高周波電力のＶｐｐ又は反射波を計測することで出力のズレ量を予測できるので、半導体製造装置の高周波電力の出力を容易に検査することが可能となる。
【００６６】
（他の実施形態）
以上、本実施形態に係る半導体製造装置の出力検査方法及び半導体製造装置について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。以下では、他の実施形態について説明する。
【００６７】
（測定点）
上記の実施形態では、関係式を算出するために、高周波電力の出力の測定点を３つとしたが、これに限定されない。例えば、測定点を２つ、又は４つ以上としてもよい。例えば、測定点を２つにすることで、検査対象の半導体製造装置の関係式を算出するための時間を短縮できるので、検査時間を短縮することが可能となる。また、例えば、測定点を４つ以上にすることで、より精度が高い検査式を算出することが可能となる。
【００６８】
（真空度）
上記の実施形態では、処理チャンバ１の圧力は、一例として０ｍＴに設定したが、これに限定されない。例えば、半導体製造装置の稼働中の処理チャンバ１の圧力が１０ｍＴであれば、変更せずに高周波電力の出力を測定するようにしてもよい。この結果、稼働中の半導体製造装置の処理チャンバ１の圧力を変更する必要がないので、より検査時間を短縮することが可能となる。また、処理チャンバ１の圧力は、大気開放であってもよい。この結果、半導体製造装置が停止状態であっても、処理チャンバ１を減圧することなく高周波電力の出力を容易に検査することが可能となる。
【符号の説明】
【００６９】
１  処理チャンバ
２  載置台
２ａ  基材
２ｂ  冷媒流路
２ｃ  冷媒入口配管
２ｄ  冷媒出口配管
３  絶縁板
３ａ  内壁部材
４  支持台
５  フォーカスリング
６  静電チャック
６ａ  電極
６ｂ  絶縁体
１０ａ  第１の高周波電源
１０ｂ  第２の高周波電源
１５  処理ガス供給源
１６  シャワーヘッド
１６ａ  本体部
１６ｂ  上部天板
５２  可変直流電源
６０  制御部
６１  プロセスコントローラ
６２  ユーザインターフェース
６３  記憶部
７１  排気口
７２  排気管
７３  排気装置
【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１０】
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【図８】
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【図９】
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