技術領域

本發明涉及包括具有多個微波導入組件的微波導入裝置的等離子體處理裝置中的S參數取得方法和異常檢測方法。

背景技術

作為對半導體晶片等被處理體實施規定的等離子體處理的等離子體處理裝置，已知有使用具有多個槽的平面天線對處理容器內導入微波而生成等離子體的隙縫天線方式的等離子體處理裝置。另外，作為其它的等離子體處理裝置，已知有使用線圈狀的天線對處理容器內導入高頻波而生成等離子體的電感耦合型等離子體(Inductively Coupled Plasma；ICP)方式的等離子體處理裝置。在這些等離子體處理裝置中，能夠在處理容器內生成高密度的等離子體，利用所生成的等離子體，進行例如氧化處理、氮化處理、堆積處理、蝕刻處理等。

面向下一代以后的器件開發，例如為了實現對三維器件加工和對微細化的應對并提高生產性，需要確保晶片面內中的處理的均勻性，并且使當前300mm徑的晶片大型化至450mm徑。因此，需要使與晶片對應地大型化的處理容器內中的等離子體的分布(密度分布)均勻化。

在上述的隙縫天線方式的微波等離子體處理裝置中，等離子體的分布的控制通過槽的形狀、配置、處理容器、微波導入窗的形狀設計等而進行。例如，為了根據處理內容改變等離子體的分布，需要更換為調整為最佳的不同的槽形狀、配置的平面天線。另外，即使為上述的ICP方式的等離子體處理裝置，為了改變等離子體的分布，也需要更換為調整為最佳的不同的線圈形狀、配置的天線。然而，這種天線的更換是需要花費再設計等的精力和時間的繁瑣的作業。

另外，等離子體的分布例如能夠通過改變微波的功率、處理壓力、氣體流量等過程參數而調整為最佳的等離子體環境。然而，這些過程參數不能夠與過程(process)條件分離，因此使過程參數變化的范圍中的等離子體的分布的變化幅度(邊限)小，其效果存在限制。

另外，由于平面天線、處理容器等的制造公差、組裝誤差、同一式樣的裝置間的設備差別等諸多因素，有時在處理容器內等離子體的對稱性崩潰而等離子體的分布偏心。在這樣的情況下，沒有通過簡單的方法對其進行修正的方法，因此，存在需要平面天線的更換等大規模的裝置改變的問題。

因此，為了使處理容器內的等離子體的分布均勻化，考慮將微波導入到處理容器內的不同位置，對由這些微波生成的多個等離子體的分布進行控制的等離子體處理裝置。這樣的等離子體處理裝置中，設定設置多個對處理容器內導入微波的微波導入組件(例如7個)。

但是，在等離子體處理裝置中，要求檢測在使用開始后產生的各種異常。專利文獻1(日本國專利特開2002-305182號公報)中記載有，在對設置在真空腔室內的下部電極供給電力而產生等離子體的等離子體處理裝置中，監視施加在下部電極的電壓來判斷等離子體狀態的異常的方法。專利文獻2(日本國專利特開2004-119179號公報)中記載有，從輸出頻率不同的兩個高頻電源供給電力的等離子體處理裝置中，監視供電電路上的電壓等來監視等離子體處理裝置的異常的有無的方法。

另外，如設置有多個微波導入組件的等離子體處理裝置，存在多個入射波和多個反射波的裝置的情況下，作為表示該裝置的狀態的參數，考慮使用表示多個入射波和多個反射波的關系的S參數。專利文獻3(日本國專利特開2006-317448號公報)中記載有在矢量網絡分析儀的功率校正中執行雙口S參數校正的技術。

在設置有多個微波導入組件的等離子體處理裝置中，要求在多個微波導入組件間平衡良好地導入微波。但是，當在一個或兩個以上的微波導入組件中產生異常時，多個微波導入組件間的平衡崩潰，其結果，不能夠正常地進行等離子體處理。因此，在這樣的等離子體處理裝置中，要求檢測使多個微波導入組件間的平衡崩潰的微波導入組件中的異常。

發明內容

本發明提供一種在設置有多個微波導入組件的等離子體處理裝置中取得S參數的方法和檢測微波導入組件中的異常的方法。

適用本發明的S參數的取得方法的等離子體處理裝置，包括：收納被處理體的處理容器；具有在處理容器內將用于生成等離子體的微波導入處理容器內的多個微波導入組件的微波導入裝置；和對上述處理容器內進行減壓排氣的排氣裝置。多個微波導入組件分別將微波導入處理容器內的不同位置。

本發明的S參數的取得方法，使上述處理容器內為真空狀態且不產生上述等離子體的狀態，對多個微波導入組件的每個導入微波。而且，基于該微波和從處理容器反射到多個微波導入組件的反射微波，求取選自多個微波導入組件中的兩個微波導入組件構成的組合各自的S參數。