CN103258706A - 等离子体处理装置及等离子体的监视方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种等离子体处理装置，其为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，分别监视通过多个微波生成的多个等离子体的状态。等离子体处理装置（1）具备将微波导入处理容器（2）内的微波导入装置（5）。微波导入装置（5）具有与顶部（11）的多个开口部嵌合的多个微波透过板（73）。发光传感器（92）分别设于微波导入装置（5）的各天线模块（61）。发光传感器（92）经由微波透过板（73）检测在微波透过板（73）的正下方的处理容器（2）内生成的等离子体的特定波长的发光。检测对象的波长基于通过从彼此相邻的两个微波透过板（73）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。

Description

等离子体处理装置及等离子体的监视方法
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（InductivelyCoupled 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。
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氮化处理，所述对象波长在835nm附近。
另外，在本发明的等离子体处理装置或等离子体的监视方法中，也可以是所述多个微波导入模块分别具有使微波透过并被导入至所述处理容器内的微波透过窗，所述发光传感器设于隔着所述微波透过窗来检测所述等离子体的发光的位置。
另外，在本发明的等离子体处理装置或等离子体的监视方法中，也可以是所述多个微波导入模块配置成：在所述处理容器的顶部的中央部分设置一个中心微波透过窗，以包围所述中心微波透过窗的方式在所述中心微波透过窗的外侧设置至少六个外侧微波透过窗。
发明效果
根据本发明的等离子体处理装置和等离子体的监视方法，对于在处理容器内生成的多个等离子体，能够高精度地分别监视点火、熄火、处理中有无变动等。因此，能够预先地防止因各个等离子体的未点火、熄火等引起的处理不良。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的等离子体处理装置的概略的构成的剖面图。
图2是表示图1所示的控制部的构成的说明图。
图3是表示图1所示的微波导入装置的构成的说明图。
图4是表示图3所示的微波导入机构的剖面图。
图5是表示图4所示的微波导入机构的天线部的立体图。
图6是表示图4所示的微波导入机构的平面天线的俯视图。
图7是图1所示的处理容器的顶部的底视图。
图8是表示图1所示的微波导入装置的多个微波透过板的设置的说明图。
图9是示意性说明用多个等离子体源所生成的等离子体的状态的原理图。
图10是表示用彼此相邻的两个等离子体源分别生成的等离子体的发光强度的比的图表。
图11是示意性说明由多个等离子体源所生成的等离子体的另外的状态的原理图。
图12是表示在处理容器内有无等离子体的放电、微波传感器的处理容器内的微波的检测结果的关系的图表。
图13是示意性说明由多个等离子体源所生成的等离子体的另外的状态的原理图。
图14是表示等离子体的点火、匹配开始、到匹配结束的阻抗的轨迹的史密斯图表（Smith chart）。
图15是表示等离子体点火时的阻抗和等离子体发光的时间变化的图表。
符号说明：
1．等离子体处理装置；2．处理容器；3．气体供给机构；4．排气装置；5．微波导入装置；8．控制部；14．排气管；15．气体导入部；16．喷嘴；21．载置台；21a．载置面；24．匹配器；25．高频偏压电源；50．微波输出部；51．电源部；52．微波振荡器；53．放大器；54．分频器；60．天线单元；61．天线模块；62．放大器部；63．微波导入机构；64．调谐器；65．天线部；66．主体容器；67．内侧导体；71．平面天线；71a．缝隙；72．微波延迟材料；73．微波透过板；81．程序控制器；82．用户界面；83．存储部；91．微波传感器；92．发光传感器；93．微波传感器；W．半导体晶片
具体实施方式
下面，参照附图详细地说明本发明的实施方式。首先，参照图1及图2对本发明实施方式的等离子体处理装置的构成例进行说明。图1是表示本实施方式的等离子体处理装置的概略的构成的剖面图。图2是表示图1所示的控制部的构成的说明图。本实施方式的等离子体处理装置1为随着连续的多个动作，对例如半导体器件制造用的半导体晶片（以下，简单地记为“晶片”）W实施成膜处理、扩散处理、蚀刻处理、灰化处理等规定的处理的装置。
等离子体处理装置1包括：收容被处理体即晶片W的处理容器2、设置于处理容器2的内部且具有载置晶片W的载置面21a的载置台21、向处理容器2内供给气体的气体供给机构3、对处理容器2内进行减压排气的排气装置4、使用于在处理容器2内生成等离子体的微波发生并向处理容器2内导入微波的微波导入装置5和控制这些等离子体处理装置1的各构成部的控制部8。另外，作为向处理容器2内供给气体的装置，代替气体供给机构3，也可以使用未包括在等离子体处理装置1的构成中的外部的气体供给机构。另外，等离子体处理装置1包括：检测处理容器2内的微波的微波传感器91、检测通过微波生成的等离子体的发光的多个发光传感器92和检测微波传输路的阻抗的多个微波传感器93。
处理容器2呈例如大致圆筒形状。处理容器2由例如铝及其合金等金属材料形成。微波导入装置5设于处理容器2的上部，作为向处理容器2内导入电磁波（微波）而生成等离子体的等离子体生成装置发挥功能。对于微波导入装置5的构成后面详细说明。
处理容器2具有板状的顶部11和底部13、连结顶部11和底部13的侧壁部12。顶部11具有多个开口部。侧壁部12在和与处理容器2相邻的未图示的输送室之间具有用于进行晶片W的输入输出的输入输出口12a。在处理容器2和未图示的输送室之间设置有闸阀G。闸阀G具有开启关闭输入输出口12a的功能。闸阀G在关闭状态气密地密封处理容器2，并且，在开启状态在处理容器2与未图示的输送室之间能够进行晶片W的移送。另外，在处理容器2的侧壁部12的上部设有用于检测向处理容器2内导入的微波的微波传感器91。作为微波传感器91，例如可使用同轴型电场传感器等。用微波传感器91检测的信号在未图示的测量部进行运算处理并数据化，向控制部8的程序控制器81发送。关于微波传感器91的作用后述。
底部13具有多个（在图1中为2个）排气口13a。等离子体处理装置1还具备连接排气口13a与排气装置4的排气管14。排气装置4具有：APC阀、能够将处理容器2的内部空间高速地减压到规定的真空度的高速真空泵。作为这种高速真空泵，有例如涡轮分子泵等。通过使排气装置4的高速真空泵动作，处理容器2的内部空间被减压到规定的真空度例如0.133Pa。
等离子体处理装置1还具备：在处理容器2内支承载置台21的支承部件22、设于支承部件22与处理容器2的底部13间的由绝缘材料形成的绝缘部件23。载置台21用于水平地载置被处理体即晶片W。支承部件22具有从底部13的中央向着处理容器2的内部空间延伸的圆筒状的形状。载置台21和支承部件22通过例如AlN等形成。
等离子体处理装置1还具备：向载置台21供给高频电力的高频偏压电源25、设于载置台21与高频偏压电源25间的匹配器24。高频偏压电源25用于将离子拉至晶片W，向载置台21供给高频电力。
图中未图示，但是等离子体处理装置1还具备加热或冷却载置台21的温度控制机构。温度控制机构例如将晶片W的温度控制在25℃（室温）～900℃的范围内。另外，载置台21具有相对于载置面21a设置为能够突没的多个支承销。多个支承销以通过任意的升降机构在上下位移，构成为在上升位置中，在与未图示的输送室之间能够进行晶片W的交接。
等离子体处理装置1还具备设于处理容器2的顶部11的气体导入部15。气体导入部15具有呈圆筒形状的多个喷嘴16。喷嘴16具有形成于其下表面的气体孔16a。喷嘴16的设置在后面进行说明。
气体供给机构3具有含有气体供给源31的气体供给装置3a、连接气体供给源31和气体导入部15的配管32。另外，在图1中，图示有1个气体供给源31，但气体供给装置3a也可以根据所使用的气体的种类含有多个气体供给源。
气体供给源31例如作为等离子体生成用的稀有气体、用于氧化处理及氮化处理的处理气体等气体供给源使用。另外，作为等离子体生成用的稀有气体可使用例如Ar、Kr、Xe、He等。作为用于氧化处理的处理气体，可使用例如氧气、臭氧气体等氧化性气体。作为使用于氮化处理的处理气体，例如可使用氮气、NH3气体等。另外，稀有气体有时也与氧化处理用的处理气体及氮化处理用的处理气体一起使用。
虽未图示，但气体供给装置3a还含有设于配管32的途中的质量流量控制器及开闭阀。向处理容器2内供给的气体的种类及这些气体的流量等通过质量流量控制器及开闭阀来控制。
等离子体处理装置1的各构成部分别与控制部8连接，通过控制部8进行控制。控制部8典型的为计算机。在图2所示的例中，控制部8包括：具备CPU的程序控制器81、与该程序控制器81连接的用户接口82和存储部83。
程序控制器81在等离子体处理装置1中为对例如温度、压力、气体流量、偏压施加用的高频电力、与微波输出等程序条件相关的各构成部（例如，高频偏压电源25、气体供给装置3a、排气装置4、微波导入装置5等）进行总体控制的控制装置。另外，程序控制器81也将微波传感器91、发光传感器92、微波传感器93等传感器类作为控制对象，收取来自这些传感器类的检测信号进行程序的条件的修正、程序的中止等控制。
用户接口82具有工程管理者用于管理等离子体处理装置1而进行指令的输入操作等的键盘及触摸面板、可视化并显示等离子体处理装置1的工作状况的显示器等。
在存储部83保存有用于通过程序控制器81的控制实现用等离子体处理装置1执行的各种处理的控制程序（软件）、记录有处理条件数据等的处理方案等。另外，在存储部83也能够将使用后述的发光传感器92的监视时作为测定对象的波长与程序条件附以关联进行保存。程序控制器81根据来自用户接口82的指示等需要，从存储部83呼出任意的控制程序及处理方案并执行。由此，在程序控制器81的控制下，在等离子体处理装置1的处理容器2内进行所希望的处理。
上述的控制程序及处理方案可利用储存于例如CD－ROM、硬盘、软盘、闪存存储器、DVD、蓝光光盘等计算机可读取的存储媒体的状态的。另外，上述的处理方案也可以从其它装置经由例如专用电线随时传输在联机下利用。
下面，参照图1、图3～图6，对微波导入装置5的构成进行详细的说明。图3是表示微波导入装置5的构成的说明图。图4是表示图3所示的微波导入机构的剖面图。图5是表示图4所示的微波导入机构的天线部的立体图。图6是表示图4所示的微波导入机构的平面天线的俯视图。
〈微波导入装置〉
如上述，微波导入装置5设于处理容器2的上部，作为向处理容器2内导入电磁波（微波）生成等离子体的等离子体生成装置发挥功能。如图1及图3所示，微波导入装置5具有：设置于处理容器2的上部且具有多个开口部的导电性部件即顶部11、在生成微波的同时向多个路径分配并输出微波的微波输出部50、向处理容器2导入从微波输出部50输出的微波的天线单元60。在本实施方式中，处理容器2的顶部11兼作微波导入装置5的导电性部件。
微波输出部50具有：电源部51、微波振荡器52、对通过微波振荡器52振荡的微波进行放大的放大器53、将通过放大器53放大的微波向多个路径分配的分频器54。微波振荡器52使微波以规定的频率（例如，860MHz）振荡（例如，PLL振荡）。另外，微波的频率不仅限于860MHz，也可以是2.45GHz、8.35GHz、5.8GHz、1.98GHz等。分频器54一边使输入侧和输出侧的阻抗匹配一边分配微波。
天线单元60含有多个天线模块61。多个天线模块61分别向处理容器2内导入通过分频器54分配的微波。在本实施方式中，多个天线模块61的构成全部为同一。各天线模块61具有主要对所分配的微波进行放大并输出的放大器部62、将从放大器部62输出的微波导入处理容器2内的微波导入机构63。天线模块61与本发明的微波导入模块对应。
放大器部62含有：使微波的相位变化的相位器62A、调整向主放大器62C输入的微波的电力水平的可变增益放大器62B、作为固体电路放大器构成的主放大器62C、用后述的微波导入机构63的天线部反射且分离朝向主放大器62C的反射微波的隔离器62D。
相位器62A以能够使微波的相位变化，使微波的放射特性变化的方式构成。相位器62A例如用于通过对每个天线模块61调整微波的相位来控制微波的指向性使等离子体的分布变化。另外，在未进行这种放射特性的调整的情况下，也可以不设置相位器62A。
可变增益放大器62B可用于各个天线模块61的偏差的调整、等离子体强度的调整。例如，通过使可变增益放大器62B对每个天线模块61变化，能够调整处理容器2内全体的等离子体的分布。
图中未图示，主放大器62C还含有例如，输入匹配电路、半导体放大元件、输出匹配电路及高Q共振电路。作为半导体放大元件，例如，可使用进行E级动作的GaAsHEMT、GaNHEMT、LD（Laterally Diffused）－MOS。
隔离器62D具有循环器和虚拟负载（同轴终端器）。循环器向虚拟负载导入用后述的微波导入机构63的天线部反射的反射微波。虚拟负载通过循环器将导入的反射微波变换为热。另外，如前述，在本实施方式中，设有多个天线模块61，通过多个天线模块61的各个微波导入机构63向处理容器2内导入多个微波。因此，各个隔离器62D也可以是小型的，也可以将隔离器62D与主放大器62C相邻设置。
如图1所示，多个微波导入机构63设于顶部11。如图4所示，微波导入机构63具有：使阻抗匹配的调谐器64、向处理容器2内放射放大的微波的天线部65、由金属材料构成且具有向图4的上下方向延伸的圆筒状的形状的主体容器66、在主体容器66内向与主体容器66延伸的方向的同一方向延伸的内侧导体67。主体容器66及内侧导体67构成同轴管。主体容器66构成该同轴管的外侧导体。内侧导体67具有棒状或筒状的形状。在主体容器66的内周面和内侧导体67的外周面之间的空间形成微波传输路68。
图中未图示，天线模块61还具有设于主体容器66的基端侧（上端侧）的供电变换部。供电变换部经由同轴电缆与主放大器62C连接。隔离器62D设于同轴电缆的中途。
天线部65设于主体容器66的供电变换部的相反侧。如后面说明的那样，比主体容器66的天线部65更靠近基端侧的部分成为调谐器64的阻抗调整范围。
如图4及图5所示，天线部65在主体容器66的下部为径比上部大地扩大形成。天线部65具有与内侧导体67的下端部连接的平面天线71、设置于平面天线71的上面侧的微波延迟材料72、设置于平面天线71的下面侧的微波透过板73。微波透过板73的下面露出处理容器2的内部空间。微波透过板73经由主体容器66与微波导入装置5的导电性部件即顶部11的开口部嵌合。微波透过板73与本发明的微波透过窗对应。
平面天线71具有圆板形状。另外，平面天线71具有以贯通平面天线71的方式形成的缝隙71a。在图5及图6所示的例中，设有4个缝隙71a，各缝隙71a具有分割为4均等份的圆弧形状。另外，缝隙71a的数量不仅限于4个，也可以是5个以上，也可以是1个以上3个以下。另外，缝隙71a的形状也不仅限于圆弧状，也可以设定为例如矩形、细槽状等任意的形状。
微波延迟材料72由具有介电常数比真空更大的材料形成。作为形成微波延迟材料72的材料，例如可以使用石英、陶瓷、聚四氟乙烯树脂等氟系树脂、聚酰亚胺树脂等。微波在真空中中其波长变长。微波延迟材料72具有缩短微波的波长调整等离子体的功能。另外，微波的相位根据微波延迟材料72的厚度变化。因此，通过根据微波延迟材料72的厚度调整微波的相位，能够以平面天线71成为驻波的腹部位置的方式进行调整。由此，能够抑制平面天线71的反射波，并且，能够增大从平面天线71放射的微波的放射功率。即，由此，能够高效地将微波的功率导入处理容器2内。
微波透过板73由电介体材料形成。作为形成微波透过板73的电介体材料，使用例如石英及陶瓷等。微波透过板73成为能够以TE模式高效地放射微波的形状。在图5所示的例中，微波透过板73具有长方体形状。另外，微波透过板73的形状不仅限于长方体形状，也可以是例如圆柱形状、五角形柱形状、六角形柱形状、八角形柱形状。
在如上述的构成的微波导入机构63中，用主放大器62C放大的微波通过主体容器66的内周面和内侧导体67的外周面之间（微波传输路68）到达平面天线71，从平面天线71的缝隙71a透过微波透过板73向处理容器2的内部空间放射。
〈发光传感器〉
在本实施方式的等离子体处理装置1中，发光传感器92分别设于微波导入装置5的各天线模块61。如图4所示，各天线模块61的微波导入机构63的圆筒状的主体容器66的下部的天线部65与上部相比直径大地扩大。在该扩大部分设有主体容器66的壁、贯通微波延迟材料72及平面天线71到达微波透过板73的传感器安装用的开口66a。开口66a在平面天线71的径向设于比缝隙71a更靠内侧（平面天线71的中心侧）。在该开口66a安装有发光传感器92。另外，虽图示省略，但开口66a以缝隙71a的数量n倍（n为1以上的整数）的数量设于多个部位。这些多个开口66a以同轴构造的微波导入机构63的内侧导体67为中心均等地设为同一圆周状。通过将多个开口66a这样均等地设置，消除开口66a导致的对电磁波的影响，因此，不会扰乱电场分布，因此，优选。
发光传感器92是具备未图示的受光元件的光学传感器。发光传感器92以能够与测量部94进行信号的接收发送的方式连接。测量部94以能够与控制部8进行信号的接收发送的方式连接。发光传感器92经由微波透过板73检测在微波透过板73的正下方的处理容器2内生成的等离子体的特定波长的发光。发光传感器92也可以根据测量的对象波长交换波长过滤器，也可以以能够切换多个对象波长检测的方式构成。用发光传感器92检测的信号在测量部94中进行运算处理并进行数据化，向控制部8的程序控制器81发送。关于这些发光传感器92的功能详细地后述。
〈微波传感器〉
如图4所示，在各微波导入机构63的圆筒状的主体容器66的上部，贯通主体容器66的壁设有微波传感器93。微波传感器93插入微波传输路68，检测微波传输路68的阻抗。作为微波传感器93，可以使用例如同轴型电场传感器等。用微波传感器93检测的信号在未图示的测量部中进行运算处理并进行数据化，向控制部8的程序控制器81发送。关于这些微波传感器93的功能后述。
调谐器6构成铁芯调谐器。具体而言，如图4所示，调谐器64具有：设置于比主体容器66的天线部65更靠基端部侧（上端部侧）的部分的两个铁芯（slug）74A、74B、使两个铁芯74A、74B动作的促动器75、控制该促动器75的调谐控制器76。
铁芯74A、74B具有板状且环状的形状，设置于主体容器66的内周面与内侧导体67的外周面间。另外，铁芯74A、74B由电介体材料形成。作为形成铁芯74A、74B的电介体材料，例如，可使用相对介电常数为10的高纯度铝。高纯度铝的相对介电常数比通常的作为形成铁芯的材料使用的石英（相对介电常数3.88）和特氟纶（teflon）（注册商标）（相对介电常数2.03）的大，能够减小铁芯74A、74B的厚度。另外，高纯度铝与石英及特氟纶（注册商标）相比，具有介电损耗角正切（tanδ）小，能够减少微波的损失的特征。高纯度铝还具有变形小的特征，也具有耐热的特征。作为高纯度铝，优选纯度99.9％以上的铝烧结体。另外，作为高纯度铝也可以使用单晶氧化铝（蓝宝石）。
调谐器64基于来自调谐控制器76的指令，通过促动器(actuator)75使铁芯74A、74B在上下方向移动。由此，调谐器64调整阻抗。例如，调谐控制器76以终端部的阻抗成为50Ω的方式调整铁芯74A、74B的位置。
在本实施方式中，主放大器62C、调谐器64及平面天线71彼此邻近设置。尤其是，调谐器64和平面天线71构成集总常数电路，且作为共振器发挥功能。在平面天线71的安装部分存在阻抗不匹配。在本实施方式中，通过调谐器64能够包括等离子体以高精度进行调谐，能够消除平面天线71的反射的影响。另外，通过调谐器64，能够高精度地消除至平面天线71的阻抗不匹配，能够将实质的不匹配部分设为等离子体空间。由此，通过调谐器64能够进行高精度的等离子体控制。
下面，参照图7及图8对微波透过板73的设置进行说明。图7是图1所示的处理容器2的顶部11的底视图。图8是表示本实施方式的多个微波透过板73的设置的说明图。另外，在图7中，省略主体容器66的图示。另外，在图7及图8中，为表示发光传感器92的设置，将开口66a的位置与微波透过板73重合表示。在以下的说明中，微波透过板73设定为具有圆柱形状。
微波导入装置5包括多个微波透过板73。如上述，微波透过板73与本发明的微波透过窗对应。多个微波透过板73在与微波导入装置5的导电性部件即顶部11的多个开口部嵌合的状态下，设置于与载置台21的载置面21a平行的一个假设的平面上。另外，多个微波透过板73包括在上述假设的平面中，其中心点间的距离彼此相等、或大致相等的三个微波透过板73。另外，所谓中心点间的距离大致相等，意思是从微波透过板73的形状精度及天线模块61（微波导入机构63）的组装精度等观点考虑，微波透过板73的位置也可以从所希望的位置稍微有偏差。
在本实施方式中，多个微波透过板73由以成为六方密堆积排列的方式设置的七个微波透过板73形成。具体而言，多个微波透过板73由以其中心点分别与正六角形的顶点一致或大致一致的方式设置的六个微波透过板73A～73F、以其中心点与正六角形的中心一致或大致一致的方式设置的一个微波透过板73G形成。在图8中，符号PA～PG分别表示微波透过板73A～73G的中心点。另外，所谓与顶点或中心点大致一致，意思是从微波透过板73的形状精度及天线模块61（微波导入机构63）的组装精度等观点考虑，微波透过板73的中心点距离上述的顶点或中心稍微有偏差。
如图7所示，微波透过板73G设置于顶部11的中央部分。六个微波透过板73A～73F以包围微波透过板73G的方式设置于比顶部11的中央部分更靠外侧。因此，微波透过板73G与本发明的中心微波透过窗对应，微波透过板73A～73F与本发明的外侧微波透过窗对应。另外，在本实施方式中，所谓“顶部11的中央部分”是指“顶部11的平面形状的中央部分”。
微波透过板73A～73G满足以下的第一及第二条件而设置。第一条件为通过连结微波透过板73A～73G的中心点PA～PG中的彼此相邻的三个中心点而平面状地形成六个正三角形。第二条件为通过这六个正三角形形成假设的正六角形。如图8所示，以包围微波透过板73G的方式连结微波透过板73A～73F的中心点PA～PF后，形成上述的假设的正六角形。
另外，在图8中，符号W表示在设置有多个微波透过板73的假设的平面上投影晶片W的平面形状形成的图形（以下，简单地记为晶片W的平面形状）。在图8所示的例中，晶片W的平面形状为圆形。在本实施方式中，成为微波透过板73A～73F的中心点PA～PF的基准的正六角形的外缘包含晶片W的平面形状。微波透过板73G的中心点PG与晶片W的平面形状（圆）的中心点一致或大致一致。微波透过板73A～73F的中心点PA～PF在相对于晶片W的平面形状的同心圆的圆周上以均等或大致均等的间隔设置。
在本实施方式中，在全部的微波透过板73中，彼此相邻的任意的三个微波透过板73的中心点间的距离彼此相等，或大致相等。以下，对于此以微波透过板73A、73B、73G为例进行说明。如图8所示，微波透过板73A、73B的中心点PA、PB与正六角形的相邻的两个顶点一致。另外，微波透过板73G的中心点PG与正六角形的中心点一致。如图8所示，连结中心点PA、PB、PG所描绘的图形为正三角形。因此，中心点PA、PB、PG间的距离彼此相等。
关于上述的微波透过板73A、73B、73G的说明对于彼此相邻的三个微波透过板73的组合的任一个都适用。因此，在本实施方式中，在全部的微波透过板73中，彼此相邻的任意三个微波透过板73的中心点间的距离彼此相等或大致相等。
如图4所示，微波导入机构63呈包括微波透过板73的一体构造。在本实施方式中，多个微波导入机构63由七个微波导入机构63形成。各微波导入机构63与设置有图7及图8所示的微波透过板73的位置对应设置。另外，如图7所示，气体导入部15的多个喷嘴16在微波透过板73A～73F和微波透过板73G之间以包围微波透过板73G的周围的方式设置。
如图4、图7及图8所示，七个发光传感器92（开口66a）与七个微波透过板73对应，以与各微波透过板73分别上下重合的方式设置。对于外侧的微波透过板73A～73F，外侧的六个发光传感器92（六个开口66a）以比连结中心点PA～PF的正六角形或圆周更位于晶片W的径向外侧的方式设置。优选外侧的六个发光传感器92（六个开口66a）以距晶片W的中心的距离相等的方式在同一圆周上且等间隔地设置。相对于内侧的微波透过板73G，发光传感器92（开口66a）以与外侧的六个发光传感器92（开口66a）的距离不同尽可能变小的方式与内侧的微波透过板73G重合设置。另外，各发光传感器92的设置不限于图示的方式。
如上述，在等离子体处理装置1中，彼此相邻的微波透过板73的中心点间距离以彼此相等或大致相等的方式设定。在以相邻的多个微波透过板73的中心点间距离不同的方式设置时，在基于各微波透过板73微波等离子体的密度分布全部同一的情况下，在等离子体密度产生偏差，难以在晶片W的面内保持处理的均一性。与此相反，在等离子体处理装置1中，彼此相邻的微波透过板73的中心点间距离以彼此相等或大致相等的方式进行设定，因此，容易使微波等离子体的密度分布均一化。这样，在等离子体处理装置1中，能够以简单的构成使微波等离子体的密度分布均一化，在晶片W的面内能够获得处理的均一性。
另外，在等离子体处理装置1中，微波透过板73G设置于顶部11的中央部分，六个微波透过板73A～73F以包围微波透过板73G的方式设置在比顶部11的中央部分更位于外侧。由此，在等离子体处理装置1中，遍及广大区域，能够使微波等离子体的密度分布均一化。另外，在等离子体处理装置1中，多个天线模块61的构成全部相同。由此，在等离子体处理装置1中，在各天线模块61中可以使用同样的等离子体发生条件，微波等离子体的密度分布的调整变得容易。另外，与正六角形的内侧对应的区域的下方的等离子体密度比与正六角形的外侧对应的区域的下方的等离子体密度更大。在本实施方式中，如参照图8说明的那样，成为微波透过板73A～73F的中心点PA～PF的基准的正六角形的外缘包含晶片W的平面形状。由此，在等离子体处理装置1中，能够在等离子体密度大的区域内设置晶片W。
下面，在本实施方式的等离子体处理装置1中，对使用传感器类进行的监视进行说明。
〈发光监视〉
在等离子体处理装置1中，发光监视通过发光传感器92进行。在等离子体处理装置1中，通过由各天线模块61向处理容器2内导入的微波，在各微波透过板73A～73G的正下方生成等离子体，因此，与各微波透过板73A～73G近接每一个都设置有发光传感器92。另外，在以下的说明中，有时将含有各微波透过板73A～73G的微波导入机构63分别表述为“等离子体源”。
图9是示意性说明由在处理容器2内的3个等离子体源生成的等离子体的状态的原理图。在此，为说明的方便，将成为监视对象的1个等离子体源设为等离子体源200A、将与该等离子体源200A相邻的等离子体源设为等离子体源200B、200C。在图9中，将3个等离子体源中的设置于中央的等离子体源设为等离子体源200A。如图9所示，在等离子体处理装置1中，通过透过各微波透过板73的微波，在各微波透过板73的正下方分别生成等离子体100。等离子体100在处理容器2内扩散，因此，相邻的等离子体100彼此间产生部分的重合。因此，在设定为检测用等离子体源200A生成的等离子体100的发光强度的情况下，通过测量对象波长，作为由等离子体源200B生成的等离子体100的发光强度强的噪音进行检测。其结果，难以高精度地监视由等离子体源200A生成的等离子体100的发光。相对于此，在本实施方式的等离子体处理装置1中，根据由等离子体源200A生成的等离子体100的发光强度和由等离子体源200B生成的等离子体100的发光强度的比，预先将由等离子体源200B生成的等离子体100的噪音变小的波长作为对象波长进行选择、监视。在对象波长的选择中，利用从等离子体源200A的中心点P到发光传感器92的测量点PM的水平方向的距离L1、及从等离子体源200B的中心点P到测量点PM的水平方向的距离L2的差。
在此，以更详细地说明本发明的原理的目的，对成为本发明的基础的实验结果进行说明。图10表示通过实验获得的、由彼此相邻的2个等离子体源分别生成的等离子体100的发光强度的比的图表。在此，将成为监视的对象的1个等离子体源设为等离子体源200A，将与该等离子体源200A相邻的1个等离子体源设为等离子体源200B。图10的纵轴表示通过等离子体源200A生成的等离子体100的各波长的发光强度IA、与通过等离子体源200B生成的等离子体100的各波长的发光强度IB的比（IA／IB）。横轴表示测定发光强度的波长。
这两个发光强度IA、1B都是通过设置于等离子体源200A的1个发光传感器92测量的值。另外，在实验中，将通过等离子体源200A导入处理容器2内的微波功率PA、和通过等离子体源200B导入处理容器2内的微波功率PB的比PB／PA设定为5以上。具体而言，将微波功率PA设为50W，将微波功率PB设为400W。这样，使从等离子体源200A导入的微波功率比从等离子体源200B导入的微波功率更小的理由是因为能够看到发光强度的比IA／IB确实地变大的波长。另外，等离子体源200A、200B间的距离作为微波透过板73的中心点间的距离（即，图9的L1和L2的和）设定为175mm。
实验在将压力设定为127Pa，处理气体的种类和流量变化为以下的情况下进行实施。
（1）条件1：
Ar气体流量1000mL／min（sccm）
（2）条件2：
Ar气体流量1000mL／min（sccm）
N2气体流量200mL／min〔sccm）
（3）条件3：
Ar气体流量990mL／min（sccm）
O2气体流量10mL／min（sccm）
（4）条件4：
Ar气体流量800mL／min（scem）
O2气体流量200mL／min（sccm）
如图10所示的发光强度的比大意味着在等离子体源200A的发光传感器92中，不太受到由等离子体源200B生成的等离子体100的发光的影响，能够灵敏度良好地检测由等离子体源200A生成的等离子体100的发光强度。例如，在条件2的情况下，在波长835nm附近呈现显著地表示含有氮的等离子体的强度峰值，在条件4的情况下，在777nm附近呈现显著地表示含有氧的等离子体的强度峰值。另外，在条件1、条件3的情况下，例如，在波长810nm～820nm附近，发光强度的比变的非常大。
这样，认为在特定的波长中，由相邻的两个等离子体源200A、200B生成的等离子体100的发光强度的比变大的理由认为是，该特定的波长的发光强度的检测值大大地依赖于从各等离子体100到发光传感器92的测量点PM的距离。即，通过将两个等离子体100的发光强度IA、IB用设置于等离子体源200A的一个发光传感器92来测量，由于等离子体源200A和等离子体源200B的位置不同，从而到各自的测量点PM的距离L1、L2产生不同。例如，在图9的例中，L1比L2短很多（L1＜L2）。由于该距离L1、L2的不同，从而例如在距离L1中维持激发状态获得大的发光强度，但是，认为在距离L2中减衰发光强度变小的活性种的情况下，与在测量点PM的发光强度的检测结果产生大的差别。因此，考虑等离子体100中的活性种的寿命，通过选择发光强度的比IA／IB变大的波长，能够将在等离子体源200B生成的等离子体100的影响抑制到最小限，能够高灵敏度地检测在等离子体源200A生成的等离子体100的发光强度。
另外，如图10所示的实验结果是将从等离子体源200A导入的微波功率PA、与从等离子体源200B导入的微波功率PB的比PB／PA设定为5以上得到的。这样，在PA＜PB的条件下，实验性地确认发光强度的比IA／IB大幅呈现的波长，如果作为对象波长选择，则在等离子体处理装置1进行的通常的等离子体处理中在假设的PA=PB的条件下，发光强度的比IA／IB进一步变大，理应获得高的检测精度。即，能够将由等离子体源200A生成的等离子体100的发光强度与由等离子体源200B生成的等离子体100的发光强度区别来进行高精度的检测。在用于选定对象波长的实验中，在实际的等离子体处理中，从发现发光强度的比IA／IB确实的变大的波长且容易监视的观点考虑，优选将上述微波功率的比PB／PA设定为例如5以上，更优选设定为8以上，特别优选设定为10以上。另外，在用于选定对象波长的实验中，除了上述微波功率的比PB／PA之外的条件优选以进行监视的实际的等离子体处理的条件为基准。
在以上的说明中，例举了相邻的两个等离子体源200A、200B，但是，例如在分别包括图8所示的微波透过板73A，73B，73C，73D，73E，73F，73G的七个等离子体源中的任意的两个等离子体源间，彼此根据距离在特定的波长的发光强度上产生差。因此，在成为监视对象的一个等离子体源和另一个等离子体源之间，仅选择上述发光强度的比变大的波长并通过发光传感器92进行检测，由此，能够高灵敏度地对监视对象的等离子体源的等离子体100的状态进行监视。具体而言，对于由监视的对象的等离子体源生成的等离子体而言，能够极力排除由另外的六个等离子体源生成的等离子体100的影响，并高精度地监视在程序开始时等离子体100是否正常地点火、在程序的中途等离子体100是否熄火、在程序中等离子体100有无变动等。
〈微波监视〉
在本实施方式的等离子体处理装置1中，处理容器2内的微波监视通过微波传感器91进行，在由多个等离子体源分别生成等离子体100的等离子体处理装置1中，如上述，可利用多个发光传感器92监视等离子体100的点火、熄火及等离子体100的状态。在本实施方式的等离子体处理装置1中，以增补发光传感器92的监视的目的，再用微波传感器91检测向处理容器2内导入的微波，由此，能够迅速地把握任一个等离子体源的等离子体100的点火或熄火。
图11是示意性说明在处理容器2内由三个等离子体源生成的等离子体100的状态的原理图。为说明的方便，将中央的等离子体源设为等离子体源200A，将与其两侧相邻的等离子体源设为等离子体源200B、200C。在图11中，用虚线表示等离子体源200A的等离子体100因某些异常而熄火的状态。等离子体源200B、200C为等离子体100正常地放电的状态。在如图11所示的状态中，假设如专利文献1所示，即使在处理容器2的侧壁部12设置单一的发光传感器检测等离子体的发光，在该发光传感器多个等离子体100的光被合成并入射，因此，难以检测在一个等离子体源200A的等离子体100的熄火。等离子体源的数量变得越多，其困难性越增大。于是，在本实施方式的等离子体处理装置1中，利用微波传感器91，检测处理容器2内的微波，由此，在例如等离子体源200A的等离子体100熄火的情况下，能够快速地检测该事实。
图12是表示在等离子体处理装置1的处理容器2内的等离子体100有无放电、和微波传感器91的处理容器2内的微波的检测结果的关系的图表。在该实验中，将处理容器2内的压力设为20Pa，将Ar气体流量设定为1000mL／min（sccm），由一个等离子体源生成等离子体100。图12的纵轴表示微波传感器91的微波的检测值，横轴表示微波功率。另外，图12中的虚线表示等离子体的点火点，在从该虚线至纸面的右侧的区域，意味着发生等离子体放电。
根据图12可看出，在等离子体100点火前，微波的检测值与从等离子体源导入的微波功率成比例地放大。而且，微波的检测值在点火点的附近急剧变动，在等离子体放电中，在处理容器2内检测的微波变得微弱。这是表示向处理容器2内导入的微波的大部分用于等离子体放电而被消耗，成为反射波。因此，如图11所示，在多个等离子体源200A～200C中的一个等离子体源200A的等离子体100点火或熄火的情况下，能够作为微波传感器91的处理容器2内的微波的检测值的变动进行检测。另外，通过微波传感器91检测等离子体放电时的微弱的微波，由此，也能够监视处理容器2内的等离子体100的放电状态。另外，作为微波传感器91的代表例，可以列举电磁场探针。
另外，微波传感器91不仅设置于处理容器2的侧壁部12，也可以设置于例如顶部11，或也可以与发光传感器92同样地设置于等离子体源。另外，微波传感器91也可以在多个等离子体源逐一设置，或也可以设置于处理容器2的侧壁部12的多个部位。
〈阻抗监视〉
在本实施方式的等离子体处理装置1中，阻抗监视通过设置于各等离子体源的微波传感器93进行。在由多个等离子体源分别生成等离子体100的等离子体处理装置1中，如上述，利用多个发光传感器92能够监视等离子体100的点火、熄火及等离子体100的状态。在本实施方式的等离子体处理装置1中，以增补发光传感器92的监视为目的，还使用微波传感器93，测定伴随等离子体100的点火的阻抗的变化。具体而言，通过微波传感器93，根据微波传输路68的微波的前进波和反射波求出阻抗，由此，能够迅速地把握在各等离子体源等离子体100是否点火。
图13是示意性说明在等离子体处理装置1的处理容器2内由三个等离子体源生成的等离子体100的状态的原理图。在此，为说明的方便，将中央的等离子体源设为等离子体源200A、将与其两侧相邻的等离子体源设为等离子体源200B、200C。图13中，等离子体源200A因某种异常而比等离子体源200B、200C时间上延迟，等离子体100点火。在等离子体源200B、200C中，以正常的时机等离子体100点火。假设如专利文献1所示，在处理容器2的侧壁部12设有单一的发光传感器的情况下，在该发光传感器来自多个等离子体100的光被合成并入射，因此，等离子体源的数量变得越多，越难以检测一个等离子体源的状态、例如等离子体源200A的等离子体100是否正常地点火。与之相对，在本实施方式的等离子体处理装置1中，使用微波传感器93，检测微波传输路68的阻抗，由此，能够快速地检测在等离子体源200A等离子体是否点火。
在此，参照图14及图15，说明对等离子体100的点火时的阻抗与发光的变动的关系的调查的实验结果。在该实验中，将处理容器2内的压力设为20Pa，将Ar气体流量设为1000mL／min（sccm），由一个等离子体源生成等离子体100。图14是用史密斯图表表示从微波功率的接通（ON）、到点火、匹配开始、匹配完了的阻抗的轨迹的图。在图14中，菱形的黑点的间隔不是一定，但是，黑点间的时间相等。在图14中，黑点Ps1为输入微量的微波功率但等离子体100未进行点火的状态。追踪阻抗的轨迹时，成为以下的情况。从黑点Ps1开始等离子体100点火时，根据等离子体100的负荷伴随大的变动而到达全反射条件即黑点Ps2。从该黑点Ps1到Ps2间的变动表示等离子体100的点火。另外，从与黑点Ps2相邻的黑点Ps3开始使调谐器64的两个铁芯74A、74B移动，开始匹配，由此，到达最终的反射系数小的黑点Ps4，匹配结束。
另一方面，图15是表示等离子体点火时的阻抗和等离子体发光的时间变化的图表。朝向图15的纸面的左侧的纵轴表示微波功率，右侧的纵轴标准化地表示等离子体100的发光的变动及阻抗的变动。在图15所示的阻抗变动的黑点中，自横轴的10.5秒接通（ON）微波功率后，从10.7秒前后开始急剧上升，表示等离子体的点火，从图14的黑点Ps1与Ps2对应。而且，在图15中可知，从等离子体100点火之后，到约11.3秒前后的期间，发光强度的变化减少，阻抗也几乎不变化。之后，发光强度开始变大时，阻抗也变大。
从图14及图15可以理解在等离子体发光强度的变动和阻抗的变动间具有关连性。因此，通过代替发光强度的检测进行阻抗的检测，能够快速地检测例如图13所示的等离子体源200A等离子体是否点火。如图13所示，在多个等离子体源中一个等离子体源200A时间延迟而等离子体100点火的情况下，通过等离子体源200A的微波传感器93检测的微波传输路68的阻抗成为与其它的等离子体源200B、200C不同的检测值。因此，通过设置于各等离子体源的微波传感器93进行阻抗的监视，由此，能够代替或增补发光传感器92的监视。
另外，在等离子体处理装置1中，各微波传感器93为阻抗的匹配所需的构成，不必要附加新的设备，因此，在等离子体100的监视中利用它们，在成本面也有利。
下面，对等离子体处理装置1的等离子体处理顺序的一例进行说明。在此，作为处理气体使用含有氧气的气体，列举了对晶片W的表面实施等离子体氧化处理的情况，对等离子体处理顺序进行说明。首先，从例如用户接口82，以在等离子体处理装置1中进行等离子体氧化处理的方式向程序控制器81输入指令。其次，程序控制器81接受该指令，读出保存于存储部83或计算机可读取的存储介质的处理方案。其次，以通过基于处理方案的条件执行等离子体氧化处理的方式，从程序控制器81向等离子体处理装置1的各终端装置（例如，高频偏压电源25、气体供给装置3a、排气装置4、微波导入装置5等）发送控制信号。
接着，将闸阀G设为开启状态，通过未图示的输送装置，将晶片W通过闸阀G及输入出口12a向处理容器2内输入。晶片W载置于载置台21的载置面21a。接着，将闸阀G设为关闭状态，通过排气装置4，处理容器2内被减压排气。接着，通过气体供给机构3，规定的流量的稀有气体及含氧气体经由气体导入部15被导入处理容器2内。处理容器2的内部空间通过调整排气量及气体供给量，调整为规定的压力。
接着，在微波输出部50发生向处理容器2内导入的微波。从微波输出部50的分频器54输出的多个微波向天线单元60的多个天线模块61输入，通过各天线模块61向处理容器2内导入。在各天线模块61中，微波在放大器62及微波导入机构63中传输。到达微波导入机构63的天线部65的微波从平面天线71的缝隙71a透过微波透过板73，向处理容器2内的晶片W的上方的空间放射。这样，微波从各天线模块61各自分别被导入处理容器2内。
如上述，从多个部位向处理容器2内导入的微波分别在处理容器2内形成电磁场。由此，将导入处理容器2内的稀有气体及含氧气体等处理气体进行等离子体化。而且，通过等离子体中的活性种例如游离基和离子的作用，晶片W的硅表面被氧化形成氧化硅膜SiO2薄膜。
从程序控制器81向等离子体处理装置1的各终端装置送出使等离子体处理结束的控制信号时，微波的发生被停止，并且，稀有气体及含氧气体的供给被停止，对于晶片W的等离子体处理结束。接着，闸阀G设为开启状态，通过未图示的输送装置，晶片W被输出。
另外，通过代替含氧气体使用含氮气体，对晶片W实施氮化处理，能够形成氮化硅膜SiN的薄膜。
在上述等离子体处理中，处理容器2内的各等离子体的点火、熄火、进一步生成的各等离子体的状态由分别设置于各等离子体源的发光传感器92检测特定的对象波长的发光，由此，能够逐一区分监视每个等离子体源。另外，使用微波传感器91，检测处理容器2内的微波，由此，能够把握处理容器2内的等离子体的点火及熄火。另外，使用微波传感器93，分别检测各等离子体源的阻抗，由此，能够把握在处理容器2内生成的各等离子体的状态。
另外，在利用发光传感器92等的监视中，例如检测出在进行程序前一个等离子体源的等离子体未被点火的情况下，能够从程序控制器81发出中止执行程序的控制信号。另外，例如在检测到在程序中途一个等离子体源的等离子体熄火的情况下，从程序控制器81能够发出在该等离子体源再一次执行点火的控制信号，或能够发出中断程序的控制信号。
如上述，根据本实施方式的等离子体处理装置1，对于多个等离子体源中的一个至多个等离子体源生成的等离子体100，能够高精度地监视是否正常地点火、在程序的中途是否熄火、有无程序中的变动等。因此，能够预先地防止各个等离子体源的等离子体100的不点火及熄火等导致的程序不良等。另外，通过分别监视多个等离子体，即使不使用品质管理用晶片，也能够正常确认因等离子体的变动引起的程序的变动，因此，在以工业规模进行的大批量生产中有利。
另外，本发明不限于上述各实施方式，可进行各种各样的变更。例如，本发明的等离子体处理方法不仅限于将半导体晶片设为被处理体的情况下，例如在将太阳能电池面板的基板及平板显示器用基板设为被处理体的情况下也可以使用。
另外，作为等离子体处理装置，也可以使用例如ICP等离子体方式、ECR等离子体方式、表面波等离子体方式、磁控管等离子体方式等其它的方式的等离子体处理装置。另外，不仅限于真空处理，也可以利用大气压等离子体。

Claims (14)

1.一种等离子体处理装置，其特征在于，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波长来检测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。
2.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于:
所述对象波长基于从所述多个微波导入模块中相互相邻的两个微波导入模块分别被导入的微波所生成的两个等离子体的发光强度之比而被选择。
3.如权利要求2所述的等离子体处理装置，其特征在于:
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，和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。
4.如权利要求1～3中的任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于:
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。
5.如权利要求1～3中的任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于:
所述等离子体处理为等离子体氮化处理，所述对象波长在835nm附近。
6.如权利要求1～3中的任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于:
所述多个微波导入模块分别具有使微波透过并被导入至所述处理容器内的微波透过窗，所述发光传感器设于隔着所述微波透过窗来检测所述等离子体的发光的位置。
7.如权利要求6所述的等离子体处理装置，其特征在于:
所述多个微波导入模块配置成：在所述处理容器的顶部的中央部分设置一个中心微波透过窗，以包围所述中心微波透过窗的方式在所述中心微波透过窗的外侧设置至少六个外侧微波透过窗。
8.一种等离子体的监视方法，其在等离子体处理装置中进行等离子体的监视，该等离子体的监视方法的特征在于：
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，
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。
9.如权利要求8所述的等离子体的监视方法，其特征在于：
所述对象波长基于通过从所述多个微波导入模块中相互相邻的两个微波导入模块分别被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。
10.如权利要求9所述的等离子体的监视方法，其特征在于：
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，和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。
11.如权利要求8～10中的任一项所述的等离子体的监视方法，其特征在于：
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。
12.如权利要求8～10中的任一项所述的等离子体的监视方法，其特征在于：
所述等离子体处理为等离子体氮化处理，所述对象波长为835nm附近。
13.如权利要求8～10中的任一项所述的等离子体的监视方法，其特征在于：
所述多个微波导入模块分别具有使微波透过并被导入至所述处理容器内的微波透过窗，所述发光传感器设于经由所述微波透过窗来检测所述等离子体的发光的位置。
14.如权利要求13所述的等离子体的监视方法，其特征在于：
所述多个微波导入模块配置成：在所述处理容器的顶部的中央部分设置一个中心微波透过窗，以包围所述中心微波透过窗的方式在所述中心微波透过窗的外侧设置至少六个外侧微波透过窗。
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