以下，對本發明之實施形態進行說明。圖1係表示本實施形態之電漿處理裝置1之構成之概略之縱剖視圖。再者，本實施形態之電漿處理裝置1中，以對作為基板之晶圓W之表面進行電漿CVD(Chemical Vapor Deposiotion，化學氣相沈積)處理且於該晶圓W之表面形成SiN膜(氮化矽膜)之情形為一例進行說明。又，於本說明書及圖式中，對於實質上具有相同功能構成之構成要素，藉由標註相同之符號而省略重複說明。
電漿處理裝置1具有將內部氣密地保持之處理容器2、及將電漿產生用之微波供給至處理容器2內之放射狀線槽孔天線(radial line slot antenna)3。處理容器2具有上表面開口之大致圓筒狀之本體部2a、及將本體部2a之開口氣密地堵塞之大致圓盤狀之蓋體2b。本體部2a及蓋體2b例如由鋁等金屬形成。
於處理容器2之本體部2a之底面設置有載置晶圓W之晶座10。晶座10具有例如圓盤形狀，且由鋁等金屬形成。於晶座10中內置有電極11，於電極11連接有施加用以吸附保持晶圓W之電壓之電源12。又，電源12構成為對電極11能夠交替施加例如±1kV之高電壓。因此，藉由利用電源12間斷地施加高電壓，使處理容器2內產生電磁應力，有可使附著於處理容器2內之微粒飛散之可能性。又，於晶座10，經由未圖示之整合器而連接有偏壓用之高頻電源(未圖示)。高頻電源輸出適於控制引入至晶圓W之離子之能量的固定頻率，例如13.56MHz之高頻。再者，雖未圖示，但於晶座10之內部設置有加熱器(未圖示)，可將晶圓W加熱至特定之溫度。
再者，於晶座10之下方，設置有用以自下方支持晶圓W且使其升降之升降銷(未圖示)。升降銷插通形成於晶座10之貫通孔(未圖示)，且能夠自晶座10之上表面突出。
於晶座10之上表面，以包圍晶圓W之方式設置有環狀之聚焦環13。聚焦環13係使用例如陶瓷或石英等絕緣性材料。
於處理容器2之本體部2a之底部，形成有例如向本體部2a之側方突出之排氣室20。於排氣室20之底面，經由排氣管22而連接有對處理容器2內進行排氣之排氣機構21。於排氣管22設置有調整排氣機構21之排氣量之調整閥23。
於排氣室20之上方，在晶座10之外側面與本體部2a之側壁2c之間設置有用以將處理容器2內均勻地排氣之圓環狀之隔板24。於隔板24，遍及全周形成有沿厚度方向貫通該隔板24之開口。
於處理容器2之本體部2a之側壁2c之隔板24上方，形成有晶圓W之搬入搬出口25。於搬入搬出口25設置有開閉自如地構成之閘閥26，藉由關閉閘閥26，處理容器2之內部被氣密地封閉。
於處理容器2之頂面開口部，設置有向處理容器2內供給電漿產生用之微波之放射狀線槽孔天線3。放射狀線槽孔天線3具有微波透過板31、槽孔板32、及慢波板33。微波透過板31、槽孔板32、及慢波板33係以此順序自下方積層而設置，微波透過板31藉由自處理容器2之本體部2a之開口部附近向內側突出而設置之圓環狀之支持構件34予以支持。微波透過板31與支持構件34之間例如藉由O形環等密封材(未圖示)而氣密地被保持。微波透過板31係使用介電體，例如石英、Al2O3、AlN等，且具有使微波透過之功能。慢波板33之上表面由蓋體2b覆蓋。
在設置於微波透過板31之上表面之槽孔板32形成有複數個槽孔，槽孔板32作為天線而發揮功能。槽孔板32係使用具有導電性之材料，例如銅、鋁、鎳等。
設置於槽孔板32之上表面之慢波板33係藉由低損耗介電材料例如石英、Al2O3、AlN等而構成，且具有縮短微波之波長之功能。
覆蓋慢波板33之上表面之蓋體2b係於其內部設置有複數個例如使冷卻介質流通之圓環狀之流路35。藉由流動於流路35中之冷卻介質而將蓋體2b、微波透過板31、槽孔板32及慢波板33調節為特定之溫度。
於蓋體2b之中央部連接有同軸波導管40。於同軸波導管40之上端部，經由矩形波導管41及模式轉換器42而連接有微波產生源43。微波產生源43設置於處理容器2之外部，可產生例如2.45GHz之微波。
同軸波導管40具有內部導體44與外管45。內部導體44與槽孔板32連接。內部導體44之槽孔板32側形成為圓錐形，以對槽孔板32效率良好地傳播微波。
藉由該構成，自微波產生源43產生之微波依序於矩形波導管41、模式轉換器42、同軸波導管40內傳播，且由慢波板33壓縮而短波長化。繼而，圓極化波狀之微波自槽孔板32透過微波透過板31而照射至處理容器2內。於處理容器2內處理氣體藉由該微波而電漿化，且藉由該電漿而進行晶圓W之電漿處理。
於處理容器2之頂面中央部、即放射狀線槽孔天線3之中央部，設置有第1氣體供給管50。第1氣體供給管50沿上下方向貫通放射狀線槽孔天線3，且該第1氣體供給管50之一端部於微波透過板31之下表面開口。又，第1氣體供給管50貫通同軸波導管40之內部導體44之內部，進而插通模式轉換器42內。該第1氣體供給管50之另一端部連接於第1氣體供給源51。
於第1氣體供給源51之內部，分別個別地貯存有處理氣體、沖洗氣體及清洗氣體。作為處理氣體，例如分別個別地貯存有TSA(三甲矽烷基胺)、N2氣體、H2氣體、Ar氣體。其中，TSA、N2氣體、H2氣體為SiN膜之成膜用之原料氣體，Ar氣體為電漿激發用氣體。作為清洗氣體，例如貯存有CF4氣體。
於第1氣體供給管50設置有供給機器群52，其包含控制該第1氣體供給管50內之氣體流動之閥、流量調節部等。自第1氣體供給源51供給之處理氣體或清洗氣體經由第1氣體供給管50而被供給至處理容器2內，且朝載置於晶座10上之晶圓W向鉛垂下方流動。
又，如圖1所示，於處理容器2上部之內周面設置有第2氣體供給管60。第2氣體供給管60沿處理容器2之內周面等間隔地設置有複數個。於第2氣體供給管60，連接有第2氣體供給源61。於第2氣體供給源61之內部，分別個別地貯存有例如TSA(三甲矽烷基胺)、N2氣體、H2氣體、Ar氣體作為處理氣體。作為沖洗氣體，例如貯存有氮氣。作為清洗氣體，例如貯存有Cl、CF4氣體。
於第2氣體供給管60設置有供給機器群62，其包含控制該第2氣體供給管60內之氣體流動之閥、流量調節部等。自第2氣體供給源61供給之處理氣體或清洗氣體經由第2氣體供給管60而被供給至處理容器2內，且朝載置於晶座10上之晶圓W之外周部流動。如此，來自第1氣體供給管50之氣體向晶圓W之中心部被供給，來自第2氣體供給管60之氣體向晶圓W之外周部被供給。
而且，於本實施形態之形態中，如圖2所示，於直接支持頂板部之微波透過板31之支持構件34之表面、即暴露於電漿中之表面，形成有利用耐電漿性優異之材料塗覆而成之被膜C1。於本實施形態之形態中，被膜C1之材料係採用耐電漿性較高之氧化釔(三氧化二釔：Y2O3)。另一方面，於自支持構件34連續之本體部2a之側壁2c之表面、即暴露於電漿中之表面，形成有利用耐電漿性優異之材料塗覆而成之被膜C2。於本實施形態之形態中，被膜C2之材料係採用耐電漿性較高之Al2O3。如此，於本實施形態中，在支持頂板部之支持構件34與自支持構件34連續之側壁2c之表面，由各不相同之材料即Y2O3與Al2O3塗覆。
於以上之電漿處理裝置1中，如圖1所示般設置有控制部100。控制部100例如為電腦，其具有程式儲存部(未圖示)。於程式儲存部，儲存有用以控制上述超音波振動產生機構70或微波產生源43、各氣體供給源51、61等機器之動作而實現電漿處理裝置1之下述電漿處理或清洗方法的程式。再者，上述程式可為記錄於例如電腦可讀取之硬碟(HD，hard disk)、軟碟(FD，flexible disk)、光碟(CD，compact disk)、磁光碟(MO，magnetic optical disc)、記憶卡等可由電腦讀取之記憶媒體中者，亦可為自該記憶媒體安裝至控制部100中者。
本實施形態之電漿處理裝置1係以上述方式構成。其次，對本實施形態之電漿處理裝置1之構件之交換判斷方法進行說明。
首先，對製品晶圓W進行通常之電漿處理。例如於進行成膜處理之情形時，向處理容器2內供給第1處理氣體及第2處理氣體，並且使微波產生源43作動，於該微波產生源43中例如以2.45GHz之頻率產生特定電力之微波。微波經由矩形波導管41、模式轉換器42、同軸波導管40、及放射狀線槽孔天線3而照射至處理容器2內。於處理容器2內處理氣體藉由該微波而電漿化，於電漿中進行處理氣體之解離，且藉由此時產生之自由基(活性種)而於晶圓W之表面形成特定之膜。
再者，於對晶圓W進行電漿處理之期間，利用未圖示之高頻電源以例如13.56MHz之頻率對晶座10施加特定電力之高頻。藉由施加在適當範圍之RF(radio frequency，射頻)偏壓，可以將電漿中之離子向晶圓W引入之方式發揮作用。
若重複進行此種電漿處理，則於處理容器2內逐漸附著反應產物之膜。因此，例如每完成特定片數之晶圓W處理便向處理容器2內供給第1清洗氣體及第2清洗氣體而實施清洗。
而且，於進行此種定期之清洗作業時，例如在處理片數達到預先決定之特定片數(例如數千片)、或達到特定批次數之情形時，進行以下說明之交換判斷作業。
首先，將作為模擬基板之虛設晶圓DW載置於處理容器2內之晶座10上，與通常之製品晶圓W之處理之情形同樣地，將特定之氣體導入至處理容器2內，又，另一方面利用特定之功率而產生電漿。繼而，以與通常之製品晶圓W之處理相同之時間實施電漿處理。
其次，將虛設晶圓DW自處理容器2搬出，且如圖2所示般搬送至微粒計數器71，計測虛設晶圓DW表面之微粒數。於計測之結果為微粒數未達到預先決定之閾值N之情形時，判斷為無需交換處理容器2內之各構件。
另一方面，於計測之結果為微粒數為預先決定之閾值N以上之情形時，將虛設晶圓DW自微粒計數器71搬出，且搬送至成分分析裝置81，對虛設晶圓DW表面之微粒之成分進行分析。繼而，分析之結果為，特定出帶來最多微粒數之微粒之成分源於處理容器2內之哪一構件之被膜。於本實施形態中，如上所述，支持構件34之表面之被膜C1包含Y2O3，另一方面，自支持構件34連續之側壁2c之表面之被膜C2包含Al2O3，故例如於分析之結果為最多微粒之成分為Y2O3之情形時，判斷為支持構件34之表面劣化、腐蝕，於最多微粒之成分為Al2O3之情形時，判斷為側壁2c之表面劣化、腐蝕。藉此，於前者之情形時，將支持構件34判斷為應交換之構件，於後者之情形時，將側壁2c判斷為應交換之構件。
藉此，可特定出產生劣化、腐蝕之構件，僅交換應交換之構件。因此，可以較先前更短時間且不花費多餘之成本而交換該構件，使電漿處理裝置1再運轉。
再者，作為成分分析裝置81，可使用例如與電子顯微鏡併用之能量分散型X射線分析裝置(EDX，energy dispersive X-ray analysis)。
再者，上述實施形態係使用不同之材料將支持構件34與側壁2c之表面之被膜C1、C2利用塗覆而形成之例，其原因在於，該2個構件係於此種電漿處理裝置之處理容器內位於電漿密度較高之區域之構件，且係腐蝕、劣化最易進行之構件。然而，本發明當然並不限於此，可對處理容器2之其他構件應用，該情形時，只要於該其他構件之表面形成以與被膜C1、C2之材料不同之其他材料塗覆而形成之被膜即可。
作為形成此種其他材料之被膜之構件，可列舉於向處理容器2內成為氣體供給口之第2氣體供給管60之於處理容器2內暴露於電漿中之構件、位於晶座10周邊部且露出於晶圓W載置時之基板外周部即暴露於電漿中之聚焦環13、及隔板24等。該情形時，塗覆之材料必須使用與上述Y2O3及Al2O3各自互不相同之材料，例如可使用AlN、YF、PrO等。當然該等為一例，支持構件34與側壁2c之表面之被膜C1、C2之材料並不限於Y2O3與Al2O3，只要支持構件34與側壁2c之表面之被膜C1、C2、聚焦環13、及隔板24之各塗覆材料互不相同，則使用之塗覆材料之種類分別可使用任意者。
再者，於上述實施形態中係對虛設晶圓DW進行與通常之製品晶圓W之處理之情形相同之電漿處理，但並不限於此，亦可將惰性氣體(例如Ar、He、N2等)導入至處理容器2內而產生電漿，其後與上述實施形態同樣地搬送至微粒計數器71，以後進行相同之程序，且進行基於閾值N之判斷，進而根據其結果而搬送至成分分析裝置81，並進行基於成分分析之判斷。藉此，較進行與通常之製品晶圓W之處理之情形相同之電漿處理之情形，可縮短於處理容器2內之時間，且可縮短判斷之前之時間。
進而，又亦可不產生電漿，僅限於將惰性氣體(例如Ar、He、N2等)供給至處理容器2內，以後，與上述實施形態同樣地搬送至微粒計數器71，且進行基於閾值N之判斷，進而根據其結果而搬送至成分分析裝置81，並進行基於成分分析之判斷。藉此，可進一步縮短判斷之前之時間。如此，即便僅供給氣體，亦有塗覆材料自構件表面剝落之情形，於該情形時，有僅利用氣體之供給便可進行以後之必要之判斷的情形。
再者，對虛設晶圓DW如上所述般進行與通常之製品晶圓W同樣之電漿處理、或於處理容器2內僅產生電漿、或僅供給氣體並分別進行以後之判斷可任意地選擇，只要根據塗覆材料之種類、累計處理片數、累計處理時間、及電漿處理之種類等而選擇適當者即可。然而，於進行與通常之製品晶圓W同樣之電漿處理之情形、於僅產生電漿之情形、以及於僅供給氣體之情形時，因各自微粒之產生量不同，故關於閾值N，亦針對下述閾值M根據各自之情形而個別地設定適當之閾值。
進而，又於上述實施形態中，由成分分析裝置81所分析之結果為，特定出帶來最多微粒數之微粒之成分源於處理容器2內之哪一構件之被膜，但並不限於此，亦可將由具有微粒數超過特定之閾值M之成分之塗覆材料所塗覆之構件全部判斷為應交換之構件。藉此，亦可特定出例如微粒數並非最多但實際狀態處於應交換之狀態之構件。即，不僅可進行1個構件之交換之判斷，而且可同時進行複數個構件之交換之判斷。
以上之實施形態中，列舉利用微波產生電漿之成膜裝置為例，但當然並不限於成膜裝置，亦可為蝕刻裝置、濺鍍裝置，又，並不限於微波，亦可為平行平板電漿、ICP(inductively coupled plasma，感應耦合電漿)電漿等利用其他手段產生電漿之電漿處理裝置。又，基板亦並不限於晶圓，亦可為玻璃基板、有機EL(Electroluminescence，電致發光)基板、FPD(flat panel display，平板顯示器)用之基板等。
以上，一面參照隨附圖式一面對本發明之較佳之實施形態進行了說明，但本發明並不限定於該例。只要為本業者便可知於申請專利範圍所記載之思想範疇內能夠想到各種變更例或修正例，且應瞭解其等當然亦屬於本發明之技術範圍。
[產業上之可利用性]本發明對於例如對基板進行電漿處理之裝置有用。