(57)【要約】【課題】プラズマ処理装置において、プラズマの着火性を向上させるためのチューナの最適なプリセット位置を効率よく決定する。【解決手段】被処理体にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置１において、プラズマ発光に要する電力を整合するチューナ１０１をプリセットする方法であって、プラズマを発光させて、電力投入からの時間経過と、プラズマの発光強度およびチューナ１０１のセッティング位置との関係を取得し、発光強度を時間で微分して、発光強度の増加の割合が最大になる時間を求め、発光強度の増加の割合が最大になる時間から、前記チューナのセッティングから発光強度に反映されるまでに要する時間を引いた時間における、チューナ１０１のセッティング位置を、プリセット位置として設定する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置において、プラズマ発光に要する電力を整合するチューナをプリセットする方法であって、
プラズマを発光させて、電力投入からの時間経過と、プラズマの発光強度およびチューナのセッティング位置との関係を取得し、
前記発光強度を時間で微分して、発光強度の増加の割合が最大になる時間を求め、
前記発光強度の増加の割合が最大になる時間から、前記チューナのセッティングから発光強度に反映されるまでに要する時間を引いた時間における、前記チューナのセッティング位置を、プリセット位置として設定することを特徴とする、プラズマ処理装置のチューナプリセット方法。
【請求項２】
前記電力投入からの時間経過と発光強度との関係を示すデータを、移動平均により平滑化した後、時間で微分することを特徴とする、請求項１に記載のプラズマ処理装置のチューナプリセット方法。
【請求項３】
被処理体にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、
被処理体を収容してプラズマ処理を行う処理容器と、
前記処理容器外に配置されて高周波を発生させる高周波発生器を含み、前記高周波発生器により発生させた高周波を用いて前記処理容器内にプラズマを発生させるプラズマ発生機構と、
前記プラズマ発生機構を制御する制御部とを備え、
前記高周波発生器は、プラズマ発光に要する電力を整合するチューナを備え、
前記制御部は、プラズマ処理時の、電力投入からの時間経過とプラズマの発光強度およびチューナのセッティング位置との関係を取得し、前記発光強度を時間で微分して、発光強度の増加の割合が最大になる時間を求め、前記発光強度の増加の割合が最大になる時間から、前記チューナのセッティングから発光強度に反映されるまでに要する時間を引いた時間における、前記チューナのセッティング位置を、プリセット位置として設定することを特徴とする、プラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波を用いてプラズマを発生させ、被処理体にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置のチューナプリセット方法およびプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子や有機ＥＬ素子等は、処理対象となる被処理基板に対して、エッチングやＣＶＤ、スパッタリング等の処理を施して製造される。従来、例えば半導体ウェハなどの被処理体に対して所定のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置として、ラジアルラインスロットアンテナ（ｒａｄｉａｌ  ｌｉｎｅ  ｓｌｏｔ  ａｎｔｅｎｎａ）を用いたプラズマ処理装置が知られている。ラジアルラインスロットアンテナは、処理容器の天井面開口部に配置された誘電体窓の上部において、複数のスロットを有するスロット板の上部に遅波板を載置した状態で配置され、その中央部にて同軸導波管に接続されている。かかる構成により、マイクロ波発生器により発生されたマイクロ波は、同軸導波管を経由して、遅波板で径方向へ放射状に伝えられ、スロット板で円偏波を発生させた後、スロット板から誘電体窓を介して処理容器内に放射される。そして、このマイクロ波により処理容器内において低圧下で電子温度の低い高密度のプラズマを生成させることができ、生成されたプラズマによって、例えば成膜処理やエッチング処理などのプラズマ処理が行われる。
【０００３】
このようなプラズマ処理において、歩留まり向上のために、安定したプラズマ処理が行われることが必要であるが、プラズマが着火しない、あるいは着火が遅れるという現象が生じることがある。着火が遅れると、正常なプラズマ処理が行われず、歩留まり低下を招く。
【０００４】
プラズマ着火性を向上させる手段としては、電圧制御を行うチューナの針（プローブ）を予め特定の位置に設定するプリセット機能が挙げられる。ところが、従来、可変整合器によるインピーダンス整合においてはプリセット機能を決定する方法が提案されているが、チューナによるインピーダンス整合において、現状では最適なプリセット位置を決定する簡便な方法がない。そのため、従来、あらゆるセッティングを試行してその中から最適なプリセット位置を見つけ出して決定しており、プリセット位置の決定に多大な時間を要している。
【０００５】
また、例えば特許文献１には、プラズマ発光強度を直接検出して、この検出値が最大となるようにマイクロ波をチューニングするマイクロ波オートチューナが開示されており、特許文献２には、マイクロ波放電プラズマの面内密度分布が均一となるようにチューナとマイクロ波発生装置とを制御するプラズマ処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−１８８２２１号公報
【特許文献２】特開平０５−０９４９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１は、プラズマ着火後にチューニングするものであり、着火性を向上させることや、そのためのプリセット位置を決めることを目的としたものではない。また、特許文献２も、表面波プラズマの着火性向上に適用できるものではない。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、被処理体にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置において、プラズマの着火性を向上させるためのチューナの最適なプリセット位置を効率よく決定するプラズマ処理装置のチューナプリセット方法、およびその方法を実施するプラズマ処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題を解決するため、本発明は、被処理体にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置において、プラズマ発光に要する電力を整合するチューナをプリセットする方法であって、プラズマを発光させて、電力投入からの時間経過と、プラズマの発光強度およびチューナのセッティング位置との関係を取得し、前記発光強度を時間で微分して、発光強度の増加の割合が最大になる時間を求め、前記発光強度の増加の割合が最大になる時間から、前記チューナのセッティングから発光強度に反映されるまでに要する時間を引いた時間における、前記チューナのセッティング位置を、プリセット位置として設定することを特徴とする、プラズマ処理装置のチューナプリセット方法を提供する。
【００１０】
前記チューナプリセット方法において、前記電力投入からの時間経過と発光強度との関係を示すデータを、移動平均により平滑化した後、時間で微分することが好ましい。
【００１１】
また、別な観点による本発明は、被処理体にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、被処理体を収容してプラズマ処理を行う処理容器と、前記処理容器外に配置されて高周波を発生させる高周波発生器を含み、前記高周波発生器により発生させた高周波を用いて前記処理容器内にプラズマを発生させるプラズマ発生機構と、前記プラズマ発生機構を制御する制御部とを備え、前記高周波発生器は、プラズマ発光に要する電力を整合するチューナを備え、前記制御部は、プラズマ処理時の、電力投入からの時間経過とプラズマの発光強度およびチューナのセッティング位置との関係を取得し、前記発光強度を時間で微分して、発光強度の増加の割合が最大になる時間を求め、前記発光強度の増加の割合が最大になる時間から、前記チューナのセッティングから発光強度に反映されるまでに要する時間を引いた時間における、前記チューナのセッティング位置を、プリセット位置として設定することを特徴とする、プラズマ処理装置を提供する。
【００１２】
なお、チューナのセッティングから発光強度に反映されるまでに要する時間とは、例えば、チューナの演算回路が算出した位置に向かってチューナの可動短絡板が動き始めてから目的の位置に達するまでに要する時間とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、被処理体にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置において、プラズマの着火性を向上させるためのチューナの最適なプリセット位置を効率よく決定し、安定したプラズマ処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態にかかるプラズマ処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図２】マイクロ波発生器に含まれるチューナの周辺の構成を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態にかかるチューナプリセットの手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態にかかるチューナプリセット方法を説明するグラフであり、（ａ）は予備発光時の時間と発光強度との関係を示すグラフ、（ｂ）は（ａ）のデータを平滑化したグラフ、（ｃ）は（ｂ）を時間で微分したグラフである。
【図５】本発明の実施形態にかかるチューナプリセット方法を説明するグラフであり、（ａ）は予備発光時の時間と発光強度との関係を示すグラフ、（ｂ）は予備発光時の時間とチューナの針の位置との関係を示すグラフである。
【図６】従来のチューナプリセット位置の決め方を説明する図である。
【図７】本発明の実施例を示すグラフであり、（ａ）は予備発光時の時間と発光強度との関係を示すグラフ、（ｂ）はチューナプリセット後の時間と発光強度との関係を示すグラフである。
【図８】本発明の異なる実施例を示すグラフであり、（ａ）は予備発光時の時間と発光強度との関係を示すグラフ、（ｂ）は（ａ）のデータを平滑化したグラフ、（ｃ）は（ｂ）を時間で微分したグラフである。
【図９】本発明のさらに異なる実施例を示すグラフであり、（ａ）は予備発光時の時間と発光強度との関係を示すグラフ、（ｂ）は（ａ）のデータを平滑化したグラフ、（ｃ）は（ｂ）を時間で微分したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は、本実施の実施形態にかかるプラズマ処理装置１の構成の概略を示す縦断面図である。プラズマ処理装置１は、被処理体としてのウェハＷの表面（上面）に対してプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｏｔｉｏｎ）処理を行うプラズマ発生機構を備えた成膜装置である。なお、以下に示す実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１７】
プラズマ処理装置１は、図１に示すように処理容器１０を有している。処理容器１０は、天井面が開口した略円筒形状を有し、当該天井面開口部にはラジアルラインスロットアンテナ４０が配置されている。また、処理容器１０の側面にはウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口にはゲートバルブ（図示せず）が設けられている。そして、処理容器１０はその内部を密閉可能に構成されている。なお、処理容器１０にはアルミニウム又はステンレス鋼等の金属が用いられ、処理容器１０は電気的に接地されている。
【００１８】
処理容器１０内の底部には、ウェハＷを上面に載置させる円筒形状の載置台２０が設けられている。載置台２０には、例えばＡｌＮ等が用いられる。
【００１９】
載置台２０の内部には、静電チャック用の電極２１が設けられている。電極２１は、処理容器１０の外部に設けられた直流電源２２に接続されている。この直流電源２２により載置台２０の上面にジョンソン・ラーベック力を生じさせて、ウェハＷを載置台２０上に静電吸着することができる。
【００２０】
また、載置台２０の内部には、例えば冷却媒体を流通させる温度調節機構２３が設けられている。温度調節機構２３は、処理容器１０の外部に設けられ、冷却媒体の温度を調整する液温調節部２４に接続されている。そして、液温調節部２４によって冷媒媒体の温度が調節され、載置台２０の温度を制御でき、この結果、載置台２０上に載置されたウェハＷを所定の温度に維持できる。
【００２１】
なお、載置台２０には、ＲＦバイアス用の高周波電源（図示せず）が接続されていてもよい。高周波電源は、ウェハＷに引き込むイオンのエネルギーを制御するのに適した一定の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚの高周波を所定のパワーで出力する。
【００２２】
また、載置台２０には、当該載置台２０を厚み方向に貫通する貫通孔（図示せず）が例えば３箇所に形成されている。貫通孔には、後述する昇降ピン３１が挿通して設けられている。
【００２３】
載置台２０の下面には、当該載置台２０を支持する支持部材２５が設けられている。
【００２４】
載置台２０の下方には、載置台２０上に置かれたウェハＷを適宜昇降させる昇降機構３０が設けられている。昇降機構３０は、昇降ピン３１、プレート３２、支柱３３、及び昇降駆動部３４を有している。昇降ピン３１は、プレート３２の上面に例えば３本設けられ、載置台２０の上面に突出自在に構成されている。プレート３２は、処理容器１０の底面を貫通する支柱３３の上端に支持されている。支柱３３の下端には、処理容器１０の外部に配置された昇降駆動部３４が設けられている。この昇降駆動部３４の稼動により、載置台２０を貫通している３本の昇降ピン３１が昇降し、昇降ピン３１の上端が載置台２０の上面から上方に突出した状態と、昇降ピン３１の上端が載置台２０の内部に引き込まれた状態とに切り替えられる。
【００２５】
処理容器１０の天井面開口部には、プラズマ生成用のマイクロ波を供給するラジアルラインスロットアンテナ４０（ｒａｄｉａｌ  ｌｉｎｅ  ｓｌｏｔ  ａｎｔｅｎｎａ）が設けられている。ラジアルラインスロットアンテナ４０は、誘電体窓４１、スロット板４２、遅波板４３、及びシールド蓋体４４を有している。
【００２６】
誘電体窓４１は、例えばＯリング等のシール材（図示せず）を介して、処理容器１０の天井面開口部を封止するように設けられている。したがって、処理容器１０の内部は気密に保持される。誘電体窓４１には誘電体、例えば石英、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ等が用いられ、誘電体窓４１はマイクロ波を透過させる。
【００２７】
スロット板４２は、誘電体窓４１の上面であって、載置台２０と対向するように設けられている。スロット板４２には、導電性を有する材料、たとえば銅、アルミニウム、ニッケル等が用いられる。
【００２８】
遅波板４３は、スロット板４２の上面に設けられている。遅波板４３には低損失誘電体材料、例えば石英、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ等が用いられ、遅波板４３はマイクロ波の波長を短縮する。
【００２９】
シールド蓋体４４は、遅波板４３の上面において、遅波板４３とスロット板４２を覆うように設けられている。シールド蓋体４４の内部には、例えば冷却媒体を流通させる円環状の流路４５が複数設けられている。流路４５を流れる冷却媒体によって、誘電体窓４１、スロット板４２、遅波板４３、シールド蓋体４４が所定の温度に調節される。
【００３０】
シールド蓋体４４の中央部には同軸導波管５０が接続されている。同軸導波管５０は、内部導体５１と外部導体５２とを有している。内部導体５１は、スロット板４２と接続されている。内部導体５１の下端部は円錐形に形成され、その径がスロット板４２側に向かって拡大するテーパ形状を有している。この下端部により、スロット板４２に対してマイクロ波を効率よく伝播するようになっている。
【００３１】
同軸導波管５０には、マイクロ波を所定の振動モードに変換するモード変換器５３、矩形導波管５４、高周波としてのマイクロ波を発生させるマイクロ波発生器５５が同軸導波管５０側からこの順で接続されている。マイクロ波発生器５５は、所定周波数、例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生させる。
【００３２】
図２に示すように、マイクロ波発生器５５は、整合器としてのチューナ１０１と、アイソレータ１０２と、矩形導波管５４に接続された導波路１１０内に設けられ、導波路１１０内を進行する進行波および負荷側からの反射波の一部を分岐する方向性結合器１０３と、マイクロ波発振器としてのマグネトロンを備えた発振部１０４と、マグネトロンに電力を供給する高圧電源１０５を含む。アイソレータ１０２は、マグネトロンから、負荷１００側に位置するチューナ１０１側へ、周波数信号を一方向に伝送する。ここでいう負荷１００は、モード変換器５３等、矩形導波管５４の下流側に位置する部材である。
【００３３】
チューナ１０１は、マイクロ波の進行方向に向かって間隔を開けて設けられる４つの可動短絡板（図示せず）を備えた可動短絡部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄと、可動短絡部１１１ａに対して発振部１０４側に位置する２つのプローブ１１２ａ、１１２ｂを含む。２つのプローブ１１２ａ、１１２ｂに接続された演算回路１１３により、２つのプローブ１１２ａ、１１２ｂにそれぞれ対応する図示しない可動短絡板の位置が算出される。
【００３４】
また、チューナ１０１には、可動短絡部１１１ａに対して発振部１０４側に、方向性結合器１０３が設けられている。この方向性結合器１０３は、双方向性結合器である。この方向性結合器１０３を用いて、回路１０６ａを介し、導波路１１０内を進行する進行波の電力信号を、マイクロ波発生器５５に設けられた電圧制御回路１０７に伝送する。また、この方向性結合器１０３を用いて、回路１０６ｂを介し、導波路１１０内を進行する反射波の電力信号を、マイクロ波発生器５５に設けられた電圧制御回路１０７に伝送する。この電圧制御回路１０７から電圧の制御信号を送信し、マグネトロンに印加する電圧の制御を行う。
【００３５】
かかる構成により、マイクロ波発生器５５で発生されたマイクロ波は、矩形導波管５４、モード変換器５３、同軸導波管５０を順次伝播し、ラジアルラインスロットアンテナ４０内に供給され、遅波板４３で圧縮され短波長化され、スロット板４２で円偏波を発生させた後、スロット板４２から誘電体窓４１を透過して処理容器１０内に放射される。このマイクロ波により処理容器１０内では処理ガスがプラズマ化し、このプラズマによりウェハＷのプラズマ処理が行われる。
【００３６】
処理容器１０内には、上シャワープレート６０と下シャワープレート６１が、載置台２０の上部に設けられている。これら上シャワープレート６０と下シャワープレート６１は、例えば石英管などからなる中空の管材で構成されている。上シャワープレート６０と下シャワープレート６１には、載置台２０上のウェハＷに対してガスを供給する複数の開口部（図示せず）が分布して設けられている。
【００３７】
上シャワープレート６０には、処理容器１０の外部に配置されたプラズマ生成ガス供給源６２が、配管６３を介して接続されている。プラズマ生成ガス供給源６２には、プラズマ生成用のガスとして例えばＡｒガスなどが貯留されている。このプラズマ生成ガス供給源６２から、配管６３を通じて、上シャワープレート６０内にプラズマ生成ガスが導入され、処理容器１０内に均一に分散された状態で、プラズマ生成ガスが供給される。
【００３８】
下シャワープレート６１には、処理容器１０の外部に配置された処理ガス供給源６４が、配管６５を介して接続されている。処理ガス供給源６４には、成膜される膜に応じた処理ガスが貯留されている。例えばウェハＷの表面にＳｉＮ膜を成膜する場合には、処理ガスとしてＴＳＡ（トリシリルアミン）、Ｎ２ガス、Ｈ２ガスなどが貯留され、ＳｉＯ２膜を成膜する場合には、ＴＥＯＳなどが貯留される。この処理ガス供給源６４から、配管６５を通じて、下シャワープレート６１内に処理ガスが導入され、処理容器１０内に均一に分散された状態で、処理ガスが供給される。
【００３９】
処理容器１０の底面には、処理容器１０の内部の雰囲気を減圧する減圧機構７０が設けられている。減圧機構７０は、例えば真空ポンプを備えた排気部７１が、排気管７２を介して処理容器１０の底面に接続された構成を有している。排気部７１は、処理容器１０内の雰囲気を排気して、所定の真空度まで減圧することができる。
【００４０】
以上のプラズマ処理装置１には、図１に示すように制御部１２０が設けられている。制御部１２０は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、プラズマ処理装置１におけるプラズマ発生機構を制御するプログラムが格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、その記憶媒体Ｈから制御部１２０にインストールされたものであってもよい。
【００４１】
次に、以上のように構成されたプラズマ処理装置１で行われるウェハＷのプラズマ処理について説明する。
【００４２】
先ず、処理容器１０内に搬入されたウェハＷは、昇降ピン３１によって載置台２０上に載置される。このとき、直流電源２２をオンにして載置台２０の電極２１に直流電圧を印可し、載置台２０によってウェハＷを吸着保持する。
【００４３】
その後、処理容器１０内を密閉した後、減圧機構７０によって、処理容器１０内の雰囲気を所定の圧力、例えば４００ｍＴｏｒｒ（＝５３Ｐａ）に減圧する。さらに、上シャワープレート６０から処理容器１０内にプラズマ生成ガスを供給すると共に、下シャワープレート６１から処理容器１０内にプラズマ成膜用の処理ガスを供給する。
【００４４】
このように処理容器１０内にプラズマ生成ガスと処理ガスが供給される際、マイクロ波発生器５５を作動させ、当該マイクロ波発生器５５において、例えば２．４５ＧＨｚの周波数で所定のパワーのマイクロ波を発生させる。そして、誘電体窓４１の下面に電界が発生し、プラズマ生成ガスがプラズマ化され、さらに処理ガスがプラズマ化されて、その際に発生した活性種によって、ウェハＷ上に成膜処理がなされる。こうして、ウェハＷの表面に所定の膜が形成される。
【００４５】
その後、所定の膜が成長し、ウェハＷに所定の膜厚の膜が形成されると、プラズマ生成ガス及び処理ガスの供給と、マイクロ波の照射とが停止される。その後、ウェハＷは処理容器１０から搬出されて、一連のプラズマ成膜処理が終了する。
【００４６】
本発明者は、このようなプラズマ処理を行う際、プラズマの発光強度が急激に増加し始めるタイミングが、着火の整合が取れたタイミングであり、このタイミングでのチューナ１０１のプローブ１１２ａ、１１２ｂの位置が、チューナ１０１のプリセット位置として最適であることを見出した。
【００４７】
以下、図３〜図５を参照して、本発明の一実施形態にかかるチューナプリセット方法の手順を説明する。
【００４８】
先ず、処理容器１０内に載置したウェハＷに対して、予備発光としてプラズマ処理を行う（図３のステップＳ１）。このときのウェハＷは、実際にプラズマ処理を行う被処理体でも良いし、ダミーウェハでも構わない。また、クリーニングレシピでも適用可能である。そして、その予備発光時の発光強度およびチューナ位置のデータを取得する（ステップＳ２）。これらのデータは、従来のプラズマ処理装置に組み込まれている機器により取得することができる。
【００４９】
図４（ａ）は、電力投入からの時間経過と発光強度との関係を示すグラフである。この発光強度の生データは、ノイズを含んでいるため、移動平均により図４（ｂ）に示すようにデータを平滑化する（ステップＳ３）。そして、平滑化した発光強度ｆ（ｔ）について、時間ｔで微分した発光強度の変化の割合ｄｆ（ｔ）／ｄｔを求める（ステップＳ４）。
【００５０】
図４（ｃ）は、時間経過とｄｆ（ｔ）／ｄｔとの関係を示すグラフである。このグラフから、発光強度の変化の割合ｄｆ（ｔ）／ｄｔが最大になる時間Ｔ’が算出される（ステップＳ５）。図４（ｃ）の場合には、Ｔ’は電力投入から約３．４秒後となっている。チューナの位置が発光強度に反映されるまでには時間ΔＴを要し、この時間ΔＴは、チューナの性能によって決まる。すなわち、チューナが最適な整合位置となる時点Ｔは、
Ｔ＝Ｔ’−ΔＴ
で求められる。本実施形態では、ΔＴが約０．５ｓｅｃであり、電力投入から約２．９秒後のチューナの状態が、発光強度が急増する時点、すなわち着火の整合が取れたタイミングであり、このときのチューナの状態をプリセット位置とする。
【００５１】
図５（ａ）は、電力投入からの時間経過と発光強度との関係を示すグラフであり、図５（ｂ）は、横軸を図５（ａ）と同じ時間、縦軸を時間によるチューナの各プローブの位置Ｔ１、Ｔ２を示すグラフである。図５（ｂ）から、電力投入から約２．９秒後の各プローブの位置は、Ｔ１：−２ｍｍ、Ｔ２：２８ｍｍであるというデータが取得される（ステップＳ６）。このプローブの位置Ｔ１、Ｔ２を、本実施形態のプラズマ処理において、プラズマ発光を効率よく行うためのプリセット位置として設定する（ステップＳ７）。
【００５２】
以上のように、本実施形態によれば、プラズマ処理装置に組み込まれている既存の機器でプラズマ発光強度およびチューナのセッティング位置を検出し、これらのデータから上記の計算を行うことにより、一度のプラズマ発光（予備発光）から、そのステップのプラズマ処理において最適なチューナのプリセット位置を迅速且つ容易に検出できる。したがって、安定したプラズマ処理が行われ、製品の歩留まりを向上させることができる。
【００５３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【実施例】
【００５４】
圧力１００ｍＴ、マイクロ波電力２２００Ｗ、Ａｒ／ＨＢｒ／Ｏ２＝１０００／６００／６ｓｃｃｍのプラズマでプラズマ処理を実施し、Ａｒの発光波長を使用して、チューナのプリセット位置を設定した。
【００５５】
本発明例として、前述の実施形態で説明した図４、図５によって、プローブの位置がＴ１：−２ｍｍ、Ｔ２：２８ｍｍというプリセット位置が設定された。
【００５６】
従来例として、図６に示すように、チューナの２つのプローブの位置Ｔ１、Ｔ２を、それぞれ７通り、計４９通りの組み合わせとして電力を印加し、着火時の発光強度を測定して、発光強度の高さすなわち着火性の良い条件を調べた。最も着火性の良い条件は、Ｔ１：０ｍｍ、Ｔ２：２０ｍｍの場合と、Ｔ１：１０ｍｍ、Ｔ２：１０ｍｍの場合であった。この結果は、本発明の実施形態であるＴ１：−２ｍｍ、Ｔ２：２８ｍｍとほぼ同等であった。このように、従来の方法でも、チューナの調整を何度も繰り返すことで着火性の良い条件を見つけ、着火性を向上させることはできるものの、プローブの全ての位置を試行しなければ最適な位置を求めることができず、極めて多くの時間と作業を要していた。
【００５７】
図７（ａ）は、プリセット前のプラズマ処理時の時間経過と発光強度との関係を示すグラフであり、図７（ｂ）は、本実施例によるプリセットを行った場合のプラズマ処理時の時間経過と発光強度との関係を示すグラフである。プリセット前には、プラズマ着火までに約４秒程度の時間を要していたが、本実施例によるプリセットを行うことで、プラズマ着火までの時間が１秒強となり、大幅に着火時間が短縮できた。
【００５８】
なお、着火の判定には発光強度の変化の割合を利用するため、プラズマであれば、いかなるガス系でも適用可能である。また、判定に利用する波長は、変化が見える程度の強度があれば、任意の発光波長を用いても可能である。
【００５９】
また、図８、図９は、異なる実施例を示し、図８（ａ）、図９（ａ）は予備発光時の時間と発光強度との関係を示すグラフ、図８（ｂ）、図９（ｂ）はそれぞれ図８（ａ）、図９（ａ）のデータを平滑化したグラフ、図８（ｃ）、図９（ｃ）はそれぞれ図８（ｂ）、図９（ｂ）を時間で微分したグラフである。プラズマ処理条件は、上記実施例と同様であり、圧力１００ｍＴ、マイクロ波電力２２００Ｗ、Ａｒ／ＨＢｒ／Ｏ２＝１０００／６００／６ｓｃｃｍのプラズマとした。いずれも、目視により求めた発光スペクトルの急増のタイミングと、本発明の方法による発光強度から算出したタイミングとが同等となった。
【符号の説明】
【００６０】
１      プラズマ処理装置
１０    処理容器
５５    マイクロ波発生器
１０１  チューナ
１１２ａ、１１２ｂ  プローブ
Ｗ      ウェハ
【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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