[发明专利]等离子体处理装置及等离子体的监视方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用等离子体对被处理体进行处理的等离子体处理装置及该等离子体处理装置的等离子体的监视方法。

背景技术

作为对半导体晶片等被处理体实施规定的等离子体处理的等离子体处理装置，公知的有使用具有多个缝隙(slot)的平面天线向处理容器内导入微波使等离子体生成的缝隙天线（slot antenna）方式的等离子体处理装置。另外，作为其它的等离子体处理装置，公知的有使用线圈状的天线向处理容器内导入高频波使等离子体生成的电感耦合型等离子体（Inductively Coupled Plasma；ICP）方式的等离子体处理装置。在这些等离子体处理装置中，能够在处理容器内生成高密度的等离子体，通过所生成的等离子体，进行例如氧化处理、氮化处理、堆积处理、蚀刻处理等。

在等离子体处理装置中，为实现稳定的等离子体处理，进行掌握在处理容器内进行的等离子体状态的监视。例如，在专利文献1中提案有使在处理容器内所生成的等离子体的发光通过设于处理容器的侧部的测量窗并利用发光传感器能够测量的等离子体处理装置。

但是，面向新一代的装置的开发，例如为了实现三维装置加工和微细化的对应，并提高生产性，需要将现在直径300mm的半导体晶片大型化为直径450mm。但是，在被处理体即半导体晶片大型化时，难以确保其面内的处理的均一性。以提高大型的被处理体的面内的处理的均一性为目的，例如在专利文献2中提案有设置多个微波导入单元，从多个部位向处理容器内导入微波，利用由这些微波生成的等离子体的技术。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2001－77092（图2等）

专利文献2：日本特开2003—188154〔图1等）

如所述专利文献2，在从多个部位向处理容器内导入微波方式的等离子体处理装置中，通过导入的多个微波生成多种等离子体，它们在处理容器内合成。因此，在所述方式的等离子体处理装置中，存在难以区别并监视分别生成的等离子体的状态的课题。例如，如专利文献1所示，在采用在处理容器的侧部设置发光传感器来检测等离子体的发光的方法的情况下，不能迅速地检出重合的多个等离子体中的一个熄火的状态。

发明内容

本发明的目的是提供一种等离子体处理装置及等离子体的监视方法，在从多个部位向处理容器内导入微波的方式的等离子体处理装置中，能够区别并监视通过多个微波所生成的多个等离子体的状态。

为解决所述课题，本发明的等离子体处理装置包括：收容被处理体的处理容器；载置台，其设置于所述处理容器的内部，具有载置所述被处理体的载置面；气体供给机构，其向所述处理容器内供给处理气体；多个微波导入模块，其将用于在所述处理容器内生成等离子体的微波分别导入所述处理容器内；多个发光传感器，其为了基于根据在所述处理容器内进行的等离子体处理的条件预先选择的对象（目标）波长来检测对每个所述微波导入模块生成的等离子体的发光，而与所述多个微波导入模块分别对应设置；和控制部，其基于所述多个发光传感器的检测数据，分别监视所述多个等离子体的状态。

另外，本发明的等离子体的监视方法在等离子体处理装置中进行等离子体的监视。本发明的等离子体的监视方法，其特征在于，所述等离子体处理装置包括：收容被处理体的处理容器；载置台，其设置于所述处理容器的内部，具有载置所述被处理体的载置面；气体供给机构，其向所述处理容器内供给处理气体；多个微波导入模块，其将用于在所述处理容器内生成等离子体的微波分别导入所述处理容器内；和多个发光传感器，其为了基于根据在所述处理容器内进行的等离子体处理的条件预先选择的对象波长来检测对每个所述微波导入模块生成的等离子体的发光，而与所述多个微波导入模块分别对应设置。而且，本发明的等离子体的监视方法，基于所述多个发光传感器的检测数据，分别监视所述多个等离子体的状态。

在本发明的等离子体处理装置或等离子体的监视方法中，也可以所述对象波长基于通过从所述多个微波导入模块中彼此相邻的两个微波导入模块分别导入的微波生成的两个等离子体的发光强度之比而被选择。在该情况下，也可以所述发光强度之比是在将为了生成监视对象的等离子体而由所述微波导入模块导入的微波功率PA、与为了生成与该监视对象的等离子体相邻的等离子体而由所述微波导入模块导入的微波功率PB之比PB／PA设定为5以上的条件下，分别生成等离子体而测量得到的。

另外，本发明的等离子体处理装置或等离子体的监视方法，也可以是所述等离子体处理为等离子体氧化处理，所述对象波长在777nm附近。