特開 2024-119570 プラズマ処理装置の異常検知方法及びプラズマ処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024119570

(43)【公開日】2024-09-03

(54)【発明の名称】プラズマ処理装置の異常検知方法及びプラズマ処理装置

(51)【国際特許分類】

   H05H 1/46 20060101AFI20240827BHJP

   H05H 1/00 20060101ALI20240827BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20240827BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20240827BHJP

【ＦＩ】

H05H1/46 R

H05H1/46 L

H05H1/00 A

H01L21/302 101M

H01L21/31 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023026569

(22)【出願日】2023-02-22

(71)【出願人】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】小川 純一

(72)【発明者】

【氏名】笹浪 雄作

【テーマコード（参考）】

2G084

5F004

5F045

【Ｆターム（参考）】

2G084AA02

2G084AA03

2G084AA05

2G084BB05

2G084BB14

2G084BB27

2G084BB30

2G084CC13

2G084CC33

2G084DD03

2G084DD13

2G084DD25

2G084DD32

2G084DD38

2G084DD55

2G084DD65

2G084DD66

2G084FF14

2G084FF38

2G084FF39

2G084HH05

2G084HH21

2G084HH28

2G084HH57

5F004AA01

5F004BA20

5F004BB13

5F004BB18

5F004BB22

5F004BB25

5F004BB26

5F004BB29

5F004CA06

5F004CB05

5F004DB03

5F004DB07

5F004DB08

5F004DB26

5F045AA08

5F045AB32

5F045AB33

5F045BB02

5F045BB20

5F045DP03

5F045DQ10

5F045EB03

5F045EB05

5F045EB09

5F045EF05

5F045EH02

5F045EH11

5F045EH20

5F045EJ03

5F045EK07

5F045EM05

5F045EM07

5F045GB04

(57)【要約】

【課題】プラズマ処理装置において発生した異常を検出するプラズマ処理装置の異常検知方法及びプラズマ処理装置を提供する。
【解決手段】仮想矩形平面は、複数のエリアに区画され、前記仮想矩形平面は、前記仮想矩形平面において対称な位置に配置される前記エリアを組み合わせた複数のエリアグループに区画される部分を有するプラズマ処理装置の異常検知方法であって、監視期間において、複数の前記アンテナコイルのそれぞれの電流値を前記電流計により検出する工程と、複数の前記アンテナコイルのそれぞれについて前記電流値に基づいた評価値を算出する工程と、複数の前記エリアのそれぞれについて、前記アンテナコイルの前記評価値の前記監視期間にわたる平均値を求め、前記平均値に基づいて、前記評価値の得られた前記エリアまたは前記評価値の得られた前記エリアが含まれる前記エリアグループの異常を検知する工程と、を含む、プラズマ処理装置の異常検知方法。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板をプラズマ処理する処理チャンバの内部において前記基板を載置する載置台の載置面に対向し前記処理チャンバの内部を上部と下部とに区画する矩形平面状の窓部材に対応する仮想矩形平面に沿って配置される複数のアンテナコイルを備え、
複数の前記アンテナコイルは、それぞれ、一端が高周波電源に、他端が電流計を介して接地電位に接続され、
前記仮想矩形平面は、少なくともその一部において、それぞれに複数の前記アンテナコイルのいずれかが配置される複数のエリアに区画され、
前記仮想矩形平面は、前記仮想矩形平面において対称な位置に配置される前記エリアを組み合わせた複数のエリアグループに区画される部分を有するプラズマ処理装置の異常検知方法であって、
監視期間において、
複数の前記アンテナコイルのそれぞれの電流値を前記電流計により検出する工程と、
複数の前記アンテナコイルのそれぞれについて前記電流値に基づいた評価値を算出する工程と、
複数の前記エリアのそれぞれについて、前記アンテナコイルの前記評価値の前記監視期間にわたる平均値を求め、前記平均値に基づいて、前記評価値の得られた前記エリアまたは前記評価値の得られた前記エリアが含まれる前記エリアグループの異常を検知する工程と、を含む、
プラズマ処理装置の異常検知方法。

【請求項2】

前記仮想矩形平面は、同心状の複数の矩形領域に分割される、
請求項１に記載のプラズマ処理装置の異常検知方法。

【請求項3】

前記同心状の複数の矩形領域は、最外周に位置する外側領域を有し、
前記外側領域において、複数の前記エリアグループの少なくとも一部が最外周エリアグループとして区画され、
前記最外周エリアグループは、一の前記エリアに対し一の前記アンテナコイルが配置され、
前記アンテナコイルの電流を制御することにより前記プラズマ処理の均一性が制御される、
請求項２に記載のプラズマ処理装置の異常検知方法。

【請求項4】

前記評価値は、一の前記アンテナコイルの電流値を、該アンテナコイルに対応する一の前記エリアについて予め定められた基準電流値により除して規格化された値に基づいて、算出する、
請求項３に記載のプラズマ処理装置の異常検知方法。

【請求項5】

前記基準電流値は、前記プラズマ処理装置による前記基板の前記プラズマ処理の均一性が最も高くなる条件において得られる電流値である、
請求項４に記載のプラズマ処理装置の異常検知方法。

【請求項6】

複数の前記最外周エリアグループのうち、
前記仮想矩形平面の４つの角部に配された前記エリアで構成される前記最外周エリアグループは角部エリアグループであり、
前記仮想矩形平面の２つの短辺部に配された前記エリアで構成される前記最外周エリアグループは短辺部エリアグループであり、
前記仮想矩形平面の２つの長辺部に配された前記エリアで構成される前記最外周エリアグループは長辺部エリアグループである、
請求項３に記載のプラズマ処理装置の異常検知方法。

【請求項7】

前記同心状の複数の矩形領域は、内側に位置する内側領域を有し、
前記内側領域において、複数の前記エリアグループの少なくとも一部が内側エリアグループとして区画され、
前記内側エリアグループは、一の前記エリアに対し複数の前記アンテナコイルが配置される、
請求項２に記載のプラズマ処理装置の異常検知方法。

【請求項8】

前記異常を検知する工程は、
一の前記エリアグループに含まれる前記アンテナコイルのそれぞれについて、前記アンテナコイルの前記評価値の平均値を算出する工程と、
前記評価値の平均値に基づいて、前記評価値の得られた前記エリアの異常を検知する工程と、を有する、
請求項１に記載のプラズマ処理装置の異常検知方法。

【請求項9】

前記評価値を算出する工程は、
前記エリアグループ内の前記エリアに配置される複数の前記アンテナコイルにおける前記アンテナコイルの前記電流値の偏差を前記評価値として算出する、
請求項７に記載のプラズマ処理装置の異常検知方法。

【請求項10】

前記評価値を算出する工程は、
前記エリアグループ内の前記エリアに配置される複数の前記アンテナコイルにおける前記アンテナコイルの前記規格化された値の偏差を前記評価値として算出する、
請求項４に記載のプラズマ処理装置の異常検知方法。

【請求項11】

前記異常を検知する工程は、
前記評価値の平均値が、予め定めた閾値を超えた場合、前記評価値の得られた前記エリアまたは前記評価値の得られた前記エリアが含まれる前記エリアグループに異常があると判定する、
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置の異常検知方法。

【請求項12】

基板をプラズマ処理する処理チャンバの内部において前記基板を載置する載置台と、
前記載置台の載置面に対向し前記処理チャンバの内部を上部と下部とに区画する矩形平面状の窓部材と、
前記窓部材に対応する仮想矩形平面に沿って配置される複数のアンテナコイルと、
制御部と、を備え、
複数の前記アンテナコイルは、それぞれ、一端が高周波電源に、他端が電流計を介して接地電位に接続され、
前記仮想矩形平面は、少なくともその一部において、それぞれに複数の前記アンテナコイルのいずれかが配置される複数のエリアに区画され、
前記仮想矩形平面は、前記仮想矩形平面において対称な位置に配置される前記エリアを組み合わせた複数のエリアグループに区画される部分を有し、
前記制御部は、
一の前記エリアグループに含まれる一又は複数の前記エリアに配置される複数の前記アンテナコイルの電流値に基づいて異常を検知する、
プラズマ処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、プラズマ処理装置の異常検知方法及びプラズマ処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、複数のアンテナコイルのそれぞれの電流の経時変化を電流計により測定する工程と、複数のアンテナコイルのそれぞれについて電流の経時変化に基づいた評価値を算出する工程と、複数の統合エリアのそれぞれに含まれるエリアのそれぞれに配置されるアンテナコイルの評価値の最大値と最小値の差分を算出して、差分に基づいて異常を検知する工程と、を含むプラズマ処理装置の異常検知方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－１１２９２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、プラズマ処理装置において発生した異常を検出するプラズマ処理装置の異常検知方法及びプラズマ処理装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するために、一の態様によれば、基板をプラズマ処理する処理チャンバの内部において前記基板を載置する載置台の載置面に対向し前記処理チャンバの内部を上部と下部とに区画する矩形平面状の窓部材に対応する仮想矩形平面に沿って配置される複数のアンテナコイルを備え、複数の前記アンテナコイルは、それぞれ、一端が高周波電源に、他端が電流計を介して接地電位に接続され、前記仮想矩形平面は、少なくともその一部において、それぞれに複数の前記アンテナコイルのいずれかが配置される複数のエリアに区画され、前記仮想矩形平面は、前記仮想矩形平面において対称な位置に配置される前記エリアを組み合わせた複数のエリアグループに区画される部分を有するプラズマ処理装置の異常検知方法であって、監視期間において、複数の前記アンテナコイルのそれぞれの電流値を前記電流計により検出する工程と、複数の前記アンテナコイルのそれぞれについて前記電流値に基づいた評価値を算出する工程と、複数の前記エリアのそれぞれについて、前記アンテナコイルの前記評価値の前記監視期間にわたる平均値を求め、前記平均値に基づいて、前記評価値の得られた前記エリアまたは前記評価値の得られた前記エリアが含まれる前記エリアグループの異常を検知する工程と、を含む、プラズマ処理装置の異常検知方法が提供される。

【発明の効果】

【0006】

一の側面によれば、プラズマ処理装置において発生した異常を検出するプラズマ処理装置の異常検知方法及びプラズマ処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本実施形態に係る誘導結合プラズマ処理装置を示す断面図の一例。

【図2】高周波アンテナのエリアの一例を示す図。

【図3】アンテナセグメントの一例を示す図。

【図4】スパイラルアンテナの一例を示す平面図。

【図5】本実施形態に係る誘導結合プラズマ処理装置のアンテナ回路の一例を示すブロック図。

【図6】本実施形態に係る誘導結合プラズマ処理装置の異常検知処理の一例を示すフローチャート。

【図7】本実施形態に係る誘導結合プラズマ処理装置の異常検知処理における異常判定を説明するグラフの一例。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

【0009】

［プラズマ処理装置］
実施形態に係る誘導結合プラズマ処理装置（プラズマ処理装置）１００について、図１を用いて説明する。図１は本実施形態に係る誘導結合プラズマ処理装置１００を示す断面図の一例である。

【0010】

誘導結合プラズマ処理装置１００は、プロセスチャンバ１を含む。プラズマ処理は、具体的には、一例として酸化シリコン膜や窒化シリコン膜、金属膜等のエッチング処理、基板Ｇの表面上に薄膜トランジスタを形成する際のメタル膜やＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜を保護する酸化シリコン膜や窒化シリコン膜の成膜処理又はレジスト膜のアッシング処理等である。

【0011】

プロセスチャンバ１は、導電性材料、例えば、内壁面が陽極酸化処理されたアルミニウム製の角筒形状の気密なチャンバである。プロセスチャンバ１は分解可能に組み立てられており、接地線１ａにより電気的に接地されている。プロセスチャンバ１は、誘電体壁（誘電体窓）２により上下にアンテナ室３および処理室４に区画されている。したがって、誘電体壁２は上部と下部に分割する処理室４の天壁として機能する。誘電体壁２は、上面視で矩形平面状である。誘電体壁２は、Ａｌ_２Ｏ_３等のセラミックスや石英等で構成されている。

【0012】

誘電体壁２の下側部分には、処理ガス供給用のシャワー筐体１１が嵌め込まれている。シャワー筐体１１は例えば十字状に設けられている。シャワー筐体１１は、誘電体壁２を下から支持する梁としての機能を有する。誘電体壁２は十字状のシャワー筐体１１に対応して四分割されていてもよい。なお、誘電体壁２を支持するシャワー筐体１１は、複数本のサスペンダ（図示せず）によりプロセスチャンバ１の天井に吊された状態となっている。

【0013】

シャワー筐体１１は導電性材料製、望ましくは金属製である。シャワー筐体１１は、例えば汚染物が発生しないように内面または外面が陽極酸化処理されたアルミニウムで構成されている。シャワー筐体１１は電気的に接地されている。

【0014】

シャワー筐体１１には水平に伸びるガス流路１２が形成されている。ガス流路１２には、下方に向かって延びる複数のガス吐出孔１２ａが連通している。誘電体壁２の上面中央には、ガス流路１２に連通するガス供給管２０ａが設けられている。ガス供給管２０ａは、プロセスチャンバ１の天井または側壁を貫通して外側へ延在し、処理ガス供給源およびバルブシステム等を含む処理ガス供給系２０に接続されている。したがって、プラズマ処理においては、処理ガス供給系２０から供給された処理ガスがガス供給管２０ａを介してシャワー筐体１１内に供給され、ガス吐出孔１２ａから処理室４内へ吐出される。

【0015】

プロセスチャンバ１におけるアンテナ室３の側壁３ａと処理室４の側壁４ａとの間には内側に突出する支持棚５が設けられている。支持棚５の上に誘電体壁２が載置される。

【0016】

また、誘導結合プラズマ処理装置１００は、高周波（ＲＦ： Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）アンテナ１２０を有するアンテナユニット５０を含む。高周波アンテナ１２０には、給電部５１、給電線１９、整合器１４を介して高周波電源１５が接続されている。また、高周波アンテナ１２０は絶縁部材で構成されるスペーサ１７により誘電体壁２から離隔している。そして、高周波アンテナ１２０に、高周波電源１５から例えば周波数が１３．５６ＭＨｚの高周波電力が供給されることにより、処理室４内に誘導電界が生成される。高周波アンテナ１２０によって処理室４内に生成された誘導電界によりシャワー筐体１１から供給された処理ガスがプラズマ化される。

【0017】

アンテナユニット５０は、高周波アンテナ１２０と、整合器１４を経た高周波電力を高周波アンテナ１２０に給電する給電部５１と、を含む。高周波アンテナ１２０は、誘電体壁２の上面に設けられている。

【0018】

高周波アンテナ１２０は、複数のアンテナセグメントを有する。後述する図３及び図４に示されるように、各アンテナセグメントは、銅線等で構成されるアンテナ線を巻回したものである。アンテナセグメントの詳細については後述する。

【0019】

高周波アンテナ１２０の複数のアンテナセグメントの平面部は、誘電体壁２の上面２Ａ側において下側を向き、高周波電力に対して誘電体窓として機能する誘電体壁２を介して基板Ｇの上面に対向するように設けられている。高周波アンテナ１２０の複数のアンテナセグメントの平面部は、同心状の矩形環状をなすように配置されており、全体として基板Ｇに対応する矩形状の平面を構成している。高周波アンテナ１２０の複数のアンテナセグメントの平面部は、全体として矩形環状をなし、例えば、内側環状アンテナ、第１の中間環状アンテナ、第２の中間環状アンテナ及び外側環状アンテナの同心４環状となるような、多分割環状アンテナを構成しており、プラズマ生成に寄与する誘導電界を生成する。なお、アンテナの環状の数は、４環状に限られず、例えば、内側環状アンテナ、中間環状アンテナ、外側環状アンテナの３環状などであってもよい。

【0020】

なお、プロセスチャンバ１が処理チャンバの一例、誘電体壁２は窓部材の一例である。例えば、誘電体壁２の代わりに金属壁（金属窓）によってプロセスチャンバ１をアンテナ室３および処理室４に区画してもよい。この場合、高周波アンテナ１２０は一旦金属壁に誘導電流を誘起し、金属壁に誘起された誘導電流が、処理室４内に、プラズマ生成に寄与する誘導電界を生成する。また、金属壁がシャワー筐体を兼ねてもよい。

【0021】

高周波アンテナ１２０は、プロセスチャンバ１内に生成されたプラズマに対し、いくつかの領域に分けてプラズマ密度分布を制御するために、高周波電力を供給する１又は２以上のアンテナセグメントが属する複数のエリアに分けられている。

【0022】

処理室４内の下方には、誘電体壁２を挟んで高周波アンテナ１２０と対向するように、基板Ｇを載置するための載置台２３が設けられている。載置台２３は上面に載置面２３Ａを有し、基板Ｇは載置面２３Ａに載置される。載置台２３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で構成されている。載置台２３に載置された基板Ｇは、静電チャック（図示せず）により吸着保持される。

【0023】

載置台２３は絶縁体枠２４内に収納される。また、載置台２３は、プロセスチャンバ１の底部に支持される。載置台２３には図示しない昇降ピンが備えられる。基板Ｇの搬入出時に昇降ピンにより基板Ｇが上下方向に昇降される。また、処理室４の側壁４ａには、基板Ｇを搬入出するための搬入出口２７ａおよび搬入出口２７ａを開閉するゲートバルブ５１２が設けられている。

【0024】

載置台２３には、給電線２５ａにより、整合器２８を介して高周波電源２９が接続されている。この高周波電源２９は、プラズマ処理中に、バイアス用の高周波電力、例えば周波数が３．２ＭＨｚの高周波電力を載置台２３に供給する。このバイアス用の高周波電力により生成されたセルフバイアスによって、処理室４内に生成されたプラズマ中のイオンが効果的に基板Ｇに引き込まれる。

【0025】

さらに、載置台２３内には、基板Ｇの温度を制御するため、セラミックヒータ等の加熱手段や冷媒流路等を含む温度制御機構と、温度センサとが設けられている（いずれも図示せず）。これらの機構や部材に対する配管や配線は、プロセスチャンバ１の外に導出される。

【0026】

処理室４の底部には、排気管３１を介して真空ポンプ等を含む排気装置３０が接続される。この排気装置３０により、処理室４が排気され、プラズマ処理中、処理室４内が所定の真空雰囲気（例えば１．３３Ｐａ）に設定、維持される。

【0027】

載置台２３に設けられた温度制御機構による基板Ｇの温度制御性を高めるため、載置台２３の上面の載置面２３Ａと基板Ｇの裏面との間の微細な隙間に一定の圧力の熱伝達用ガス（Ｈｅガス）を供給するＨｅガス流路４１が設けられている。このように基板Ｇの裏面側に熱伝達用ガスを供給することにより、真空下において基板Ｇの温度上昇や温度変化を回避できるようになっている。

【0028】

誘導結合プラズマ処理装置１００は、制御装置１１０を含む。制御装置１１０は、例えば、コンピュータにより実現される。コンピュータは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、入出力インターフェース及び内部バス等を含む。

【0029】

制御装置１１０は、主制御部１１１、プラズマ生成処理部１１２、異常検知判定部１１３及びメモリ１１５を有する。図１の主制御部１１１、プラズマ生成処理部１１２及び異常検知判定部１１３は、制御装置１１０が実行するプログラムの機能（ファンクション）を機能ブロックとして示したものである。また、メモリ１１５は、制御装置１１０のメモリを機能的に表したものである。

【0030】

誘導結合プラズマ処理装置１００の各構成部は、制御装置１１０に接続されている。誘導結合プラズマ処理装置１００の各構成部は、制御装置１１０の主制御部１１１、プラズマ生成処理部１１２及び異常検知判定部１１３によって制御される。なお、主制御部１１１が包括的にプラズマ生成処理部１１２及び異常検知判定部１１３を含み、主制御部１１１が上位的にプラズマ処理部１１２及び異常検知判定部１１３を制御するように構成されていてもよい。

【0031】

また、制御装置１１０には、オペレータによる誘導結合プラズマ処理装置１００を管理するためのコマンド入力等の入力操作を行うキーボードや、誘導結合プラズマ処理装置１００の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等を含むユーザーインターフェース１０１が接続されている。

【0032】

なお、オペレータは、誘導結合プラズマ処理装置１００が納入された工場等の作業者に限らず、誘導結合プラズマ処理装置１００の製造工場等における出荷前の組み立て段階等で誘導結合プラズマ処理装置１００を操作する作業者も含む。

【0033】

主制御部１１１は、制御装置１１０の制御処理を統括する処理部であり、プラズマ生成処理部１１２及び異常検知判定部１１３が行う以外の処理を実行する。例えば、主制御部１１１は、基板Ｇの搬送制御や、プロセスレシピに従ってエッチング処理や成膜処理等の制御処理を行う。

【0034】

プラズマ生成処理部１１２は、高周波アンテナ１２０の複数のアンテナセグメントに高周波電力を供給してプラズマを生成するプラズマ生成処理を行う。プラズマ生成処理部１１２は、給電部５１が出力する高周波電力の出力の調整等も行う。

【0035】

異常検知判定部１１３は、誘導結合プラズマ処理装置１００における異常を検知する。異常検知判定部１１３については詳細を後述する。

【0036】

メモリ１１５は、誘導結合プラズマ処理装置１００で実行される各種処理を実現するための制御プログラムや、処理条件に応じて誘導結合プラズマ処理装置１００の各構成部に処理を実行させるためのプログラム（プロセスレシピ）を記憶（格納）する。なお、プロセスレシピは、オペレータがユーザーインターフェース１０１を操作して作成し入力してもよく、また、ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性の記憶媒体から制御装置１１０に伝送されてメモリ１１５に格納されたものであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してプロセスレシピを制御装置１１０に伝送させるようにしてもよい。そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース１０１からの指示等にて任意のプロセスレシピをメモリ１１５から呼び出して制御装置１１０が実行することで、制御装置１１０の制御下で、誘導結合プラズマ処理装置１００での所望のプラズマ処理等が行われる。

【0037】

また、後述の複数のエリア及び複数のエリアグループと、アンテナセグメントとの関係を表すデータは、メモリ１１５に記憶される。

【0038】

また、制御装置１１０は、外部のホストコンピュータ２００に接続される。ホストコンピュータ２００は、制御装置１１０から誘導結合プラズマ処理装置１００での処理結果及び装置状態データを取得する。

【0039】

なお、制御装置１１０における処理を、複数の機器によって行ってもよい。制御装置１１０における処理の一部、例えば、異常検知判定部１１３の処理を、プログラマブルロジックコントローラ等により処理してもよい。

【0040】

図２は、高周波アンテナ１２０のエリアＡ１～Ａ１５の一例を示す図である。

【0041】

仮想矩形平面１２０Ａは、誘電体壁２の上面２Ａと平行に規定される。仮想矩形平面１２０Ａは、少なくともその一部において、それぞれに複数のアンテナセグメントのいずれかが配置される複数のエリアに区画される。なお、図１に示すように、仮想矩形平面１２０Ａは、高周波アンテナ１２０を構成する複数のアンテナセグメントの、誘電体壁２と対向する平面部の少なくとも一部を含んで規定されてもよい。あるいは、アンテナセグメントの平面部が構成する矩形状の平面を含んで規定されてもよい。また、仮想矩形平面１２０Ａを任意の位置に規定し、高周波アンテナ１２０を構成するアンテナセグメントの、後述のエリア分割の配置が投影されるようにしてもよい。

【0042】

図２に示す例において、高周波アンテナ１２０は、エリアＡ１～Ａ１５の１５個のエリアに分割される。図２では仮想矩形平面１２０Ａ上にエリアＡ１～Ａ１５が示された状態が図示されている。エリアＡ１は、内側環状アンテナに対応する内側領域を構成する。エリアＡ２は、内側領域を囲むように形成され、第１の中間環状アンテナに対応する第１の中間領域を構成する。エリアＡ３は、第１の中間領域を囲むように形成され、第２の中間環状アンテナに対応する第２の中間領域を構成する。エリアＡ４からエリアＡ１５は、第２の中間領域を囲むように形成され、外側環状アンテナに対応する外側領域を構成する。内側領域、第１の中間領域、第２の中間領域及び外側領域は、同心状の複数の矩形領域の一例である。外側領域は、同心状の複数の矩形領域の最外周に位置する。

【0043】

また、仮想矩形平面１２０Ａは、仮想矩形平面において対称な位置に配置されるエリアＡ１～Ａ１５を組み合わせた複数のエリアグループに区画される部分を有する。

【0044】

図２に示す例において、第１のエリアグループＳＡ１は、エリアＡ１で構成される。第２のエリアグループＳＡ２は、エリアＡ２で構成される。第３のエリアグループＳＡ３は、エリアＡ３で構成される。

【0045】

第４のエリアグループＳＡ４（角部エリアグループ）は、仮想矩形平面の４つの角部に配されたエリアＡ４，Ａ７，Ａ１０，Ａ１３で構成される。換言すれば、第４のエリアグループＳＡ４は、外側領域の角部に配されたエリアＡ４，Ａ７，Ａ１０，Ａ１３で構成される。

【0046】

第５のエリアグループＳＡ５（短辺部エリアグループ）は、仮想矩形平面の２つの短辺部に配されたエリアＡ５，Ａ６及びエリアＡ１１，Ａ１２で構成される。換言すれば、第５のエリアグループＳＡ５は、外側領域の短辺部に配されたエリアＡ５，Ａ６，Ａ１１，Ａ１２で構成される。

【0047】

第６のエリアグループＳＡ６（長辺部エリアグループ）は、仮想矩形平面の２つの長辺部に配されたエリアＡ８，Ａ９及びエリアＡ１４，Ａ１５で構成される。換言すれば、第６のエリアグループＳＡ６は、外側領域の長辺部に配されたエリアＡ８，Ａ９，Ａ１４，Ａ１５で構成される。

【0048】

外側領域に区画される第４～第６のエリアグループＳＡ４～ＳＡ６は、最外周エリアグループの一例である。また、内側領域、第１の中間領域及び第２の中間領域に区画される第１～第３のエリアグループＳＡ１～ＳＡ３は、内側エリアグループの一例である。

【0049】

外側領域のエリアＡ４からエリアＡ１５には、例えば、１つのエリアに対しアンテナ線を縦巻きにした１つのアンテナセグメント１２１Ａ（後述する図３参照）が配置される。また、内側領域及び中間領域のエリアＡ１からエリアＡ３には、例えば、アンテナ線を平面状に巻回した複数のアンテナセグメント１２１Ｂを多重に配置して有するスパイラルアンテナ１６０（後述する図４参照）が配置される。即ち、内側領域及び中間領域のエリアＡ１からエリアＡ３には、１つのエリアに対し複数のアンテナセグメント１２１Ｂ（後述する図４参照）が配置される。なお、アンテナセグメント１２１Ａ及びアンテナセグメント１２１Ｂを総称して、アンテナセグメント１２１ともいう。アンテナセグメント１２１（１２１Ａ，１２１Ｂ）は、アンテナコイルの一例である。

【0050】

図３は、アンテナセグメント１２１Ａの一例を示す図である。アンテナセグメント１２１Ａは、高周波アンテナ１２０が有する複数のアンテナセグメント１２１Ａのうちの１つである。図３にはＸＹＺ座標系を示す。ＸＹ平面は水平面に平行であり、Ｚ方向は鉛直上方向である。

【0051】

アンテナセグメント１２１Ａは、例えば、水平方向に延在する巻回軸ＲＡに対して、銅等の導電性材料製のアンテナ線１２２を上下方向に立体的に複数回にわたって巻回したものである。巻回軸ＲＡは、一例としてＸ軸に平行である。アンテナ線１２２は、水平面内で巻回されているのではなく、上下方向（縦方向）に折り曲げられて巻回されている。アンテナ線１２２は、ＹＺ面視で矩形状に縦方向に巻回されている。

【0052】

アンテナ線１２２は、端部１２２Ａと端部１２２Ｂとの間で複数回にわたって巻回されているため、複数の底部１２２Ｃを有する。底部１２２Ｃは、立体的に巻回されるアンテナ線１２２の底に位置する部分である。複数の底部１２２Ｃは、一例としてＹ軸に平行であり、水平面に平行な平面部１２５を構成する。

【0053】

図３に示すアンテナ線１２２は、一例として３本の底部１２２Ｃを有するため、平面部１２５は、一例として３本の底部１２２Ｃによって構成されている。平面部１２５が発生する誘導電界は、プラズマの生成に寄与する。

【0054】

図３に示すアンテナセグメント１２１Ａの形状は一例であり、高周波アンテナ１２０が有する複数のアンテナセグメント１２１Ａの形状は、各エリアの形状等に合わせられている。このため、各エリアの場所によっては、アンテナセグメント１２１Ａの形状は、図３に示すアンテナセグメント１２１Ａの形状とは異なる場合があるが、すべてのアンテナセグメント１２１Ａは、複数の底部１２２Ｃによって構成される平面部１２５を有する。平面部１２５は、仮想矩形平面１２０Ａに沿って配置される。

【0055】

なお、エリアＡ４～Ａ１５には、アンテナセグメント１２１Ａがそれぞれ設けられる。なお、外側領域の角部を形成するエリアＡ４に設けられるアンテナセグメント１２１Ａにおいては、アンテナ線１２２の底部１２２Ｃの形状がエリアＡ４の形状に沿って水平方向に９０°屈曲するように形成される。同様に、外側領域の角部を形成するエリアＡ７，Ａ１０，Ａ１３に設けられるアンテナセグメント１２１Ａにおいても、アンテナ線１２２の底部１２２Ｃの形状がエリアの形状に沿って水平方向に９０°屈曲するように形成される。

【0056】

図４は、スパイラルアンテナ１６０の一例を示す平面図である。図４に示すスパイラルアンテナ１６０は、４本のアンテナセグメント１２１Ｂを９０°ずつずらして巻回したものである。なお、スパイラルアンテナ１６０は、これに限らず、例えば、２本のアンテナ線を１８０°ずらして巻回してもよく、１本のアンテナ線を巻回して構成してもよく、全体としてスパイラル形状となるように構成されればよい。

【0057】

アンテナセグメント１２１Ｂは、アンテナコイルの一例である。

【0058】

なお、エリアＡ１には、２本のアンテナセグメント１２１Ｂを１８０°ずらして巻回してスパイラルアンテナ１６０が構成されているものとして説明する。また、エリアＡ２には、４本のアンテナセグメント１２１Ｂを９０°ずらして巻回してスパイラルアンテナ１６０が構成されているものとして説明する。また、エリアＡ３には、４本のアンテナセグメント１２１Ｂを９０°ずらして巻回してスパイラルアンテナ１６０が構成されているものとして説明する。

【0059】

図５は、本実施形態に係る誘導結合プラズマ処理装置１００のアンテナ回路１５０の一例を示すブロック図である。

【0060】

アンテナ回路１５０は、複数のアンテナセグメント１２１を備える。図５に示す例において、アンテナ回路１５０は、第１のエリアグループＳＡ１（エリアＡ１）に対応する２つのアンテナセグメント１２１Ｂと、第２のエリアグループＳＡ２（エリアＡ２）に対応する４つのアンテナセグメント１２１Ｂと、第３のエリアグループＳＡ３（エリアＡ３）に対応する４つのアンテナセグメント１２１Ｂと、第４のエリアグループＳＡ４のエリアＡ４，Ａ７，Ａ１０，Ａ１３のそれぞれに対応する４つのアンテナセグメント１２１Ａと、第５のエリアグループＳＡ５のエリアＡ５，Ａ６，Ａ１１，Ａ１２のそれぞれに対応する４つのアンテナセグメント１２１Ａと、第６のエリアグループＳＡ６のエリアＡ８，Ａ９，Ａ１４，Ａ１５のそれぞれに対応する４つのアンテナセグメント１２１Ａと、を備える。

【0061】

アンテナ回路１５０は、アンテナセグメント１２１（１２１Ａ，１２１Ｂ）のそれぞれと接地との間に設けられたアンテナ電流を測定する電流計１３１を複数備える。すなわち、アンテナセグメント１２１（１２１Ａ，１２１Ｂ）の一端は、高周波電源１５に接続し、他端は電流計１３１を介して接地電位に接続される。

【0062】

電流計１３１は、例えば、電流トランスである。電流計１３１は、例えば、出力値として、アンテナセグメント１２１（１２１Ａ，１２１Ｂ）と接地との間に流れる電流に基づく電圧を出力する。出力された電圧値は変換され、電流値として測定される。

【0063】

ＣＴ１，ＣＴ２で示す電流計１３１は、第１のエリアグループＳＡ１（エリアＡ１）のアンテナセグメント１２１Ｂのそれぞれと接続される。ＣＴ３～ＣＴ６で示す電流計１３１は、第２のエリアグループＳＡ２（エリアＡ２）のアンテナセグメント１２１Ｂのそれぞれと接続される。ＣＴ７～ＣＴ１０で示す電流計１３１は、第３のエリアグループＳＡ３（エリアＡ３）のアンテナセグメント１２１Ｂのそれぞれと接続される。ＣＴ１１～ＣＴ１４で示す電流計１３１は、第４のエリアグループＳＡ４（エリアＡ４，Ａ７，Ａ１０，Ａ１３）のアンテナセグメント１２１Ａのそれぞれと接続される。ＣＴ１５～ＣＴ１８で示す電流計１３１は、第５のエリアグループＳＡ５（エリアＡ５，Ａ６，Ａ１１，Ａ１２）のアンテナセグメント１２１Ａのそれぞれと接続される。ＣＴ１９～ＣＴ２２で示す電流計１３１は、第６のエリアグループＳＡ６（エリアＡ８，Ａ９，Ａ１４，Ａ１５）のアンテナセグメント１２１Ａのそれぞれと接続される。

【0064】

また、アンテナ回路１５０において、第４～第６のエリアグループＳＡ４～ＳＡ６のアンテナセグメント１２１Ａのそれぞれには、アンテナセグメント１２１Ａに流れる電流を調整するコンデンサ（図示せず）が設けられている。これにより、アンテナセグメント１２１Ａを流れる電流を調整することにより処理室４内に生成されるプラズマ処理の均一性が制御される。

【0065】

次に、異常検知判定部１１３での異常検知について、図６を用いて説明する。図６は、本実施形態に係る誘導結合プラズマ処理装置１００の異常検知処理の一例を示すフローチャートである。

【0066】

プラズマ生成処理部１１２は、高周波電源１５から高周波アンテナ１２０に定格の高周波電力を供給させる。これにより、処理室４内にプラズマを生成する。例えば、処理室４内にプラズマを生成して基板Ｇを除電する除電ステップであってもよい。異常検知判定は、監視期間内に一定間隔で取得された各アンテナセグメント１２１を流れる電流、即ち、各アンテナセグメント１２１に接続されたそれぞれの電流計１３１により測定された電流値に基づいて行われる。監視期間は、例えば、除電ステップであってもよい。

【0067】

監視期間の開始後、ステップＳ１０１において、異常検知判定部１１３は、アンテナセグメント１２１（アンテナコイル）の電流値を検出する。ここでは、電流計１３１を用いてアンテナセグメント１２１ごとの電流値を検出する。例えば、監視期間内において、１００ｍｓ単位でアンテナセグメント１２１ごとの電流値を検出する。アンテナセグメント１２１の電流値の取得は監視期間の開始前から継続して行われていてもよく、その場合、監視期間の開始以降に取得されたアンテナセグメント１２１の電流値のみを異常検知の判定に用いるようにすればよい。なお、以下のステップＳ１０２の処理は、１００ｍｓ単位で電流値を検出する（ステップＳ１０１）ごとに行われる。

【0068】

ステップＳ１０２において、異常検知判定部１１３は、ステップＳ１０１において検出したアンテナセグメント１２１の電流値に基づいて、評価値を算出する。ここで、評価値は、各アンテナセグメント１２１毎に算出される。また、評価値は、同じエリアグループ内のアンテナセグメント１２１の電流値における偏差（電流偏差）を算出する。電流偏差は評価値の一例である。

【0069】

例えば、スパイラルアンテナ１６０が配置される第２のエリアグループＳＡ２（第１の中間領域）において、４つのアンテナセグメント１２１Ｂを有し、ＣＴ３～ＣＴ６（図５参照）で示す電流計１３１がそれぞれ接続されている。ＣＴ３の電流値をＩＣＴ３、ＣＴ４の電流値をＩＣＴ４、ＣＴ５の電流値をＩＣＴ５、ＣＴ６の電流値をＩＣＴ６とする。ここでは、異常検知判定部１１３は、ＣＴ３の電流偏差［％］、ＣＴ４の電流偏差［％］、ＣＴ５の電流偏差［％］、ＣＴ６の電流偏差［％］をそれぞれ算出する。

【0070】

ここで、ＣＴｘ（ｘは３～６のいずれか）の電流偏差［％］は、（ＣＴｘの電流値－同エリアグループの電流平均値）／同エリアグループの電流平均値×１００で表される。

【0071】

例えば、ＣＴ３の電流偏差［％］は、以下の式で算出される。

【0072】

ＣＴ３の電流偏差［％］＝（ＩＣＴ３－Ａｖｅｒａｇｅ（ＩＣＴ３，ＩＣＴ４，ＩＣＴ５，ＩＣＴ６））／Ａｖｅｒａｇｅ（ＩＣＴ３，ＩＣＴ４，ＩＣＴ５，ＩＣＴ６）×１００

【0073】

なお、Ａｖｅｒａｇｅ（ＩＣＴ３，ＩＣＴ４，ＩＣＴ５，ＩＣＴ６）は、電流値ＩＣＴ３，ＩＣＴ４，ＩＣＴ５，ＩＣＴ６の平均値である。

【0074】

ＣＴ４～ＣＴ６の電流偏差［％］についても同様にそれぞれ算出される。

【0075】

また、スパイラルアンテナ１６０が配置される第１のエリアグループＳＡ１（内側領域）のＣＴ１，ＣＴ２の電流偏差［％］及び第３のエリアグループＳＡ３（第２の中間領域）のＣＴ７～ＣＴ１０の電流偏差［％］についても同様にそれぞれ算出される。

【0076】

第４～第６のエリアグループＳＡ４～ＳＡ６（外側領域）において、各アンテナセグメント１２１Ａを流れる電流を制御することにより、プラズマ処理の均一性を制御する。換言すれば、ＣＴ１１からＣＴ２２には、それぞれ電流を制御するための基準電流値が予め設定されている。基準電流値は、例えば、誘導結合プラズマ処理装置１００による基板Ｇのプラズマ処理の均一性が最も高くなる条件において得られる電流値である。基準電流値は、必ずしも誘導結合プラズマ処理装置１００において改めて測定し準備する必要はなく、過去に行った基板Ｇの処理において取得されたデータから抽出してもよい。また、必ずしも当該誘導結合プラズマ処理装置１００で測定される必要はなく、同じ構成の他の誘導結合プラズマ処理装置１００で測定した値であってもよい。

【0077】

例えば、アンテナセグメント１２１Ａが配置される第４のエリアグループＳＡ４（外側領域の角部）において、エリアＡ４，Ａ７，Ａ１０，Ａ１３にそれぞれアンテナセグメント１２１Ａを有し、ＣＴ１１～ＣＴ１４（図５参照）で示す電流計１３１がそれぞれ接続されている。ＣＴ１１の電流計１３１で測定した電流値をＣＴ１１の基準電流値で割った値（基準電流値で規格化（正規化）された値）をＩＳＣＴ１１、ＣＴ１２の電流計１３１で測定した電流値をＣＴ１２の基準電流値で割った値（基準電流値で規格化された値）をＩＳＣＴ１２、ＣＴ１３の電流計１３１で測定した電流値をＣＴ１３の基準電流値で割った値（基準電流値で規格化された値）をＩＳＣＴ１３、ＣＴ１４の電流計１３１で測定した電流値をＣＴ１４の基準電流値で割った値（基準電流値で規格化された値）をＩＳＣＴ１４、とする。ＩＳＣＴ１１、ＩＳＣＴ１２、ＩＳＣＴ１３、ＩＳＣＴ１４は規格化された電流値である。ここでは、異常検知判定部１１３は、規格化された電流値により、ＣＴ１１の電流偏差［％］、ＣＴ１２の電流偏差［％］、ＣＴ１３の電流偏差［％］、ＣＴ１４の電流偏差［％］をそれぞれ算出する。

【0078】

ここで、ＣＴｘ（ｘは１１～１４のいずれか）の電流偏差［％］は、（ＣＴｘの規格化した電流値－同エリアグループの規格化した電流平均値）／同エリアグループの規格化した電流平均値×１００で表される。

【0079】

例えば、ＣＴ１１の電流偏差［％］は、以下の式で算出される。

【0080】

ＣＴ１１の電流偏差［％］＝（ＩＳＣＴ１１－Ａｖｅｒａｇｅ（ＩＳＣＴ１１，ＩＳＣＴ１２，ＩＳＣＴ１３，ＩＳＣＴ１４））／Ａｖｅｒａｇｅ（ＩＳＣＴ１１，ＩＳＣＴ１２，ＩＳＣＴ１３，ＩＳＣＴ１４）×１００

【0081】

なお、Ａｖｅｒａｇｅ（ＩＳＣＴ１１，ＩＳＣＴ１２，ＩＳＣＴ１３，ＩＳＣＴ１４）は、規格化した電流値ＩＳＣＴ１１，ＩＳＣＴ１２，ＩＳＣＴ１３，ＩＳＣＴ１４の平均値である。

【0082】

ＣＴ１２～ＣＴ１４の電流偏差［％］についても同様にそれぞれ算出される。

【0083】

また、アンテナセグメント１２１Ａが配置される、第５のエリアグループＳＡ５（外側領域の短辺部）のＣＴ１５～ＣＴ１８の電流偏差［％］、第６のエリアグループＳＡ６（外側領域の長辺部）のＣＴ１９～ＣＴ２２の電流偏差［％］についても同様にそれぞれ算出される。このように、内側エリアグループである第１のエリアグループＳＡ１、第２のエリアグループＳＡ２、第３のエリアグループＳＡ３と、最外周エリアグループである第４のエリアグループＳＡ４、第５のエリアグループＳＡ５、第６のエリアグループＳＡ６とでは、電流偏差の求め方が異なっている。内側エリアグループでは電流値そのままの値に基づき電流偏差を算出し、最外周エリアグループでは電流値を規格化した値に基づき電流偏差を算出しているが、最終的に異常の有無の判定に用いる際には同等に扱うことができる。そのままの電流値による電流偏差も、規格化した電流値による電流偏差も、同様に評価値として用いることができる。

【0084】

ステップＳ１０３において、監視期間の終了後、異常検知判定部１１３は、各アンテナセグメント１２１の評価値（電流偏差）の監視期間にわたる平均値を算出する。即ち、評価値（電流偏差）の平均値は、例えば、１００ｍｓ間隔で測定された各アンテナセグメント１２１の電流値に基いて算出されたエリアグループ内における各アンテナセグメント１２１の電流偏差について、監視期間にわたり各アンテナセグメント１２１ごとに算出する。

【0085】

即ち、監視期間にわたり、第１のエリアグループＳＡ１において、ＣＴ１～ＣＴ２のそれぞれの電流計１３１により測定された電流値の電流偏差［％］について、それぞれ平均値を算出する。同様に、第２のエリアグループＳＡ２において、ＣＴ３～ＣＴ６のそれぞれの電流計１３１により測定された電流値の電流偏差［％］について、それぞれ平均値を算出する。同様に、第３のエリアグループＳＡ３において、ＣＴ７～ＣＴ１０のそれぞれの電流計１３１により測定された電流値の電流偏差［％］について、それぞれ平均値を算出する。同様に、第４のエリアグループＳＡ４において、ＣＴ１１～ＣＴ１４のそれぞれの電流計１３１により測定された電流値に基づく規格化された電流値の電流偏差［％］について、それぞれ平均値を算出する。同様に、第５のエリアグループＳＡ５において、ＣＴ１５～ＣＴ１８のそれぞれの電流計１３１により測定された電流値に基づく規格化された電流値の電流偏差［％］について、それぞれ平均値を算出する。同様に、第６のエリアグループＳＡ６において、ＣＴ１９～ＣＴ２２のそれぞれの電流計１３１で測定された電流値に基づく規格化された電流値の電流偏差［％］について、それぞれ平均値を算出する。

【0086】

ステップＳ１０４において、異常検知判定部１１３は、異常判定を行う。

【0087】

異常検知判定部１１３は、ステップＳ１０３で算出した評価値（電流偏差）の監視期間にわたる平均値が予め設定された閾値未満であるか否かを判定する。エリアグループ内の全てのアンテナセグメント１２１において、ステップＳ１０３で算出した評価値の監視期間にわたる平均値が予め設定された閾値未満である場合、そのエリアグループは正常であると判定する。一方、エリアグループ内の少なくとも１つのアンテナセグメント１２１において、ステップＳ１０３で算出した評価値の監視期間にわたる平均値が予め設定された閾値以上である場合、そのアンテナセグメント１２１を含むエリア、またはエリアグループには異常があると判定する。また、そのエリアグループ内において、そのアンテナセグメント１２１を含むエリアに異常があると判定してもよい。なお、閾値は、変更可能に構成されていてもよい。

【0088】

図７は、本実施形態に係る誘導結合プラズマ処理装置１００の異常検知処理における異常判定を説明するグラフの一例である。なお、図７（ａ）から図７（ｆ）に示すグラフにおいて、横軸は時間である。なお、図７（ａ）、図７（ｃ）、図７（ｅ）に示すグラフにおいて、縦軸は、電流計１３１で検出される電流値（ステップＳ１０１で検出される値）である。図７（ｂ）、図７（ｄ）、図７（ｆ）に示すグラフにおいて、縦軸は、評価値の監視期間にわたる平均値（ステップＳ１０３で算出される値）である。なお、図７（ａ）、図７（ｃ）、図７（ｅ）で電流の立ち上がり時には変化が急であるため、図７（ｂ）、図７（ｄ）、図７（ｆ）における判定は、図７（ａ）、図７（ｃ）、図７（ｅ）で電流が安定した状態に対応する部分で判断することが好ましい。また、図７（ｂ）、図７（ｄ）、図７（ｆ）で異常の有無を判定する際の閾値は状況に応じて予め設定することのできる値である。ここでは、例えば、仮に閾値を±１０若しくは絶対値１０とした場合について説明する。言うまでもなく、閾値は１０には限られない。

【0089】

ここでは、誘導結合プラズマ処理装置１００のアンテナユニット５０の部品（例えば、高周波アンテナ１２０等）をメンテナンス等のために交換する場合を例に説明する。

【0090】

図７（ａ）は、アンテナユニット５０の部品を交換する前における第６のエリアグループＳＡ６のＣＴ１９～ＣＴ２２の電流値の一例を示す。図７（ｂ）は、アンテナユニット５０の部品を交換する前におけるＣＴ１９～ＣＴ２２の評価値の監視期間にわたる平均値の一例を示す。

【0091】

ここでは、図７（ｂ）に示すように、評価値の監視期間にわたる平均値は閾値（絶対値１０）よりも小さくなっている。このため、異常検知判定部１１３は、ステップＳ１０４において、そのエリアグループは正常であると判定する。

【0092】

図７（ｃ）は、アンテナユニット５０の部品を交換した後におけるＣＴ１９～ＣＴ２２の電流値の一例を示す。図７（ｄ）は、アンテナユニット５０の部品を交換した後におけるＣＴ１９～ＣＴ２２の評価値の監視期間にわたる平均値の一例を示す。

【0093】

ここでは、アンテナユニット５０の部品を交換した際に、組付け不良等が発生していたものとする。この場合、図７（ａ）に示す電流値と図７（ｃ）に示す電流値とを対比して示すように、電流値の状態から異常の判定を行うことは困難である。

【0094】

これに対し、図７（ｄ）に示すように、評価値の監視期間にわたる平均値はＣＴ２０とＣＴ２１において閾値（絶対値１０）よりも大きくなっている。このため、異常検知判定部１１３は、ステップＳ１０５において、そのエリアグループ（ここでは第６のエリアグループＳＡ６）に異常があると判定することができる。

【0095】

図７（ｅ）は、交換したアンテナユニット５０の部品の取り付けを再調整した後におけるＣＴ１９～ＣＴ２２の電流値の一例を示す。図７（ｄ）は、交換したアンテナユニット５０の部品の取り付けを再調整した後におけるＣＴ１９～ＣＴ２２の評価値の監視期間にわたる平均値の一例を示す。

【0096】

ここでは、図７（ｆ）に示すように、評価値の監視期間にわたる平均値は閾値（絶対値１０）よりも小さくなっている。このため、異常検知判定部１１３は、ステップＳ１０４において、そのエリアグループは正常であると判定する。即ち、交換したアンテナユニット５０の部品が正しく取り付けられていると判定することができる。なお、閾値は、アンテナユニット５０の実際の具体的な構造などによって変わるものであり、一義的には定まらない。装置に応じて設定することが好ましい。

【0097】

誘導結合プラズマ処理装置１００が大型化し部品点数が多くなることにより、装置の改造時やメンテンナンス時において、部品の組付け不良等が発生するおそれがある。これに対し、図６に示す誘導結合プラズマ処理装置１００の異常検知処理によれば、部品の組付け後に電流値を検出（ステップＳ１０１）して、評価値を算出し（ステップＳ１０２）、評価値の監視期間にわたる平均値を算出して（ステップＳ１０３）、異常判定（ステップＳ１０４）をすることができる。これにより、部品の組付け不良等によって装置の稼働開始時から異常がある場合においても、異常を検知することができる。換言すれば、異常判定を行うための事前の基準値等の測定を不要とすることができる。

【0098】

また、異常検知処理によれば、プラズマ放電中の変化を伴わない異常であっても検知することができる。

【0099】

以上、誘導結合プラズマ処理装置１００について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本開示の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。

【符号の説明】

【0100】

１ プロセスチャンバ
２ 誘電体壁（窓部材）
２Ａ 上面
３ アンテナ室
４ 処理室
１４ 整合器
１５ 高周波電源
２３ 載置台
５０ アンテナユニット
１００ 誘導結合プラズマ処理装置（プラズマ処理装置）
１１０ 制御装置
１１３ 異常検知判定部
１２０ 高周波アンテナ
１２０Ａ 仮想矩形平面
１２１，１２１Ａ，１２１Ｂ アンテナセグメント（アンテナコイル）
１３１ 電流計
１５０ アンテナ回路
１６０ スパイラルアンテナ
Ａ１～Ａ１５ エリア
ＳＡ１ 第１のエリアグループ（内側エリアグループ）
ＳＡ２ 第２のエリアグループ（内側エリアグループ）
ＳＡ３ 第３のエリアグループ（内側エリアグループ）
ＳＡ４ 第４のエリアグループ（最外周エリアグループ、角部エリアグループ）
ＳＡ５ 第５のエリアグループ（最外周エリアグループ、短辺部エリアグループ）
ＳＡ６ 第６のエリアグループ（最外周エリアグループ、長辺部エリアグループ）
Ｇ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】