JP2002170817A - プラズマ処理方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な方法または装置でもってプラズマ処理
を制御して、プラズマ処理を精度良く行うことを課題と
する。 【解決手段】 チャンバ１とプラズマ生成用電源３と生
成用電力制御部４とを備えるとともに、チャンバ１内に
は測定プローブ５が挿入されており、測定用電源６と測
定プローブ５とは同軸ケーブル７とプローブ制御部８と
を介して接続されている。プラズマ生成用電源３からチ
ャンバ１内にプラズマＰＭを生成して、そのプラズマＰ
Ｍが生成されたチャンバ１内に基板Ｗを投入する。測定
用電源６から測定用電力を測定プローブ５に供給して、
プラズマＰＭによる測定用の反射率から測定プローブ５
によって電子密度を測定する。測定された電子密度に基
づいて、生成用電力制御部４を操作することによって、
生成用電力を操作してプラズマ処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板、液晶
表示器のガラス基板、フォトマスク用のガラス基板、光
ディスク用の基板等（以下、単に基板と称する）に代表
される被処理物へのプラズマ処理を行うプラズマ処理方
法及びその装置に係り、特にプラズマ処理を制御する技
術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラズマを応用したプラズマ処理の技術
として、プラズマＣＶＤ（化学気相成長）やプラズマエ
ッチング等が知られている。これらのプラズマ処理は、
以下の様な手順で行われている。即ち、プラズマ処理室
であるチャンバ内に、例えば被処理物である基板を投入
するとともに、チャンバ内にガスを充填させてプラズマ
生成用の電源からプラズマ生成用の電力をチャンバ内に
供給することによってプラズマを放電させる。プラズマ
放電によって各種の化学反応を発生させて、その化学反
応によって基板に対してエッチングやＣＶＤ等の各種の
処理を行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プラズマ処理の場合には、次のような問題がある。即
ち、チャンバ内が経時的に変化してプラズマ処理が精度
良く行われないという問題点である。

【０００４】通常、これらのプラズマ処理は、例えば基
板の処理が終了する度に次の基板を連続的に投入すると
いうように連続的に行われて、チャンバ内が経時的に変
化する。経時的な変化の要因は、チャンバ内の成分の劣
化や、材料ガスや生成ガス及び化学気相反応によるチャ
ンバ内の汚染が挙げられる。このチャンバ内の経時的な
変化によって、チャンバ内で生成されるプラズマのプラ
ズマ密度情報、例えばプラズマ密度や電子密度やイオン
密度等が変化して、プラズマ処理を行うプロセス条件が
変わってしまう。プロセス条件が変わることで、プロセ
スが不安定になって、プラズマ処理を精度良く行うこと
ができなくなってしまう。その結果、例えばプラズマ処
理によって製造された製品の歩留りが悪くなったり、チ
ャンバ内の多少の経時的な変化にも対応できるように基
板側に設計マージンをもたせる（例えばエッチングにお
いては、経時的な変化によって過度にエッチングされて
下地にまでエッチングされる恐れがあるので、下地の厚
みを厚くする）必要があったり、コストが増大したり、
微細化を図ることができなくなってしまう等ということ
が起こる。

【０００５】上記の問題点を解決するために、発光分
析、生成用電力やバイアス電力に関する反射率、チャン
バ内の圧力の変化、プラズマ内及び排気ガスの質量、熱
抵抗分析等といった方法によってプラズマの特性を把握
して、それによってプラズマを制御している。しかし、
これらの方法では、いずれの場合においてもチャンバ外
からモニタリングしているので、プラズマの特性、例え
ばプラズマ密度情報等を正確に測定することができず、
装置自体も高価なものとなってしまう。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、簡易な方法または装置でもってプラズ
マ処理を制御して、プラズマ処理を精度良く行うプラズ
マ処理方法及びその装置を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するために、次のような構成をとる。即ち、請求項１
に記載の発明は、プラズマ中の被処理物にプラズマ処理
を行うプラズマ処理方法であって、（ａ）プラズマの特
性を示すプラズマ密度情報を測定するためのプラズマ密
度情報測定用電源からプラズマ密度情報測定用電力をプ
ラズマに供給する過程と、（ｂ）プラズマ密度情報測定
用プローブを用いて、プラズマ負荷による前記プラズマ
密度情報測定用電力の反射または吸収に基づいてプラズ
マ密度情報を測定する過程と、（ｃ）測定された前記プ
ラズマ密度情報に基づいてプラズマ処理を制御する過程
とを備えていることを特徴とする。

【０００８】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載のプラズマ処理方法において、前記（ｃ）の過程
は、測定された前記プラズマ密度情報、及びプラズマ密
度情報とプラズマ処理を行う時間であるプラズマ処理時
間との相関関係に基づいて前記処理時間を導出し、この
導出された処理時間を設定し、この設定された処理時間
が経過するとプラズマ処理を終了することを特徴とす
る。

【０００９】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
に記載のプラズマ処理方法において、前記（ｃ）の過程
は、プラズマ処理中において複数回にわたってプラズマ
密度情報を測定し、各回で測定されたプラズマ密度情報
と基準となるプラズマ密度情報との間の誤差を求めて、
この誤差が所定量以上であるときにプラズマ処理を中止
することを特徴とする。

【００１０】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
に記載のプラズマ処理方法において、前記（ｃ）の過程
は、プラズマ密度情報を測定することによってプラズマ
処理の終了に伴うプラズマ密度情報の変動をエンドポイ
ントとして終点検出して、前記エンドポイントを検出す
るとプラズマの処理を終了することを特徴とする。

【００１１】また、請求項５に記載の発明は、請求項４
に記載のプラズマ処理方法において、前記プラズマ処理
は前記被処理物に対してエッチングを行うエッチング処
理であって、エッチング処理の終了に伴うプラズマ密度
情報の変動をエンドポイントとして検出して、前記エン
ドポイントを検出するとエッチング処理を終了すること
を特徴とする。

【００１２】また、請求項６に記載の発明は、請求項４
に記載のプラズマ処理方法において、前記プラズマ処理
は、プラズマによる酸化反応によって前記被処理物の表
面の不要物を燃焼させるアッシング処理であって、アッ
シング処理の終了に伴うプラズマ密度情報の変動をエン
ドポイントとして検出して、前記エンドポイントを検出
するとアッシング処理を終了することを特徴とする。

【００１３】また、請求項７に記載の発明は、請求項４
に記載のプラズマ処理方法において、前記プラズマ処理
はプラズマ処理を行うチャンバのクリーニングであっ
て、前記チャンバのクリーニングの終了に伴うプラズマ
密度情報の変動をエンドポイントとして検出して、前記
エンドポイントを検出するとチャンバのクリーニングを
終了することを特徴とする。

【００１４】また、請求項８に記載の発明は、請求項７
に記載のプラズマ処理方法において、前記チャンバは、
プラズマによる気相化学反応によって前記被処理物の表
面に薄膜を形成する化学気相成長法処理を行うためのチ
ャンバであって、前記チャンバのクリーニングは、化学
気相成長法処理において行われることを特徴とする。

【００１５】また、請求項９に記載の発明は、請求項１
に記載のプラズマ処理方法において、前記（ｃ）の過程
は、複数個のチャンバごとにプラズマ処理をそれぞれ行
い、各チャンバごとにそれぞれ測定されたプラズマ密度
情報と、各チャンバごとのプラズマ処理の処理結果とに
基づいて、チャンバ間の比較を行い、その比較結果に基
づいてプラズマ処理が良好に行えるようにチャンバを制
御することを特徴とする。

【００１６】また、請求項１０に記載の発明は、プラズ
マ中の被処理物にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置
であって、プラズマの特性を示すプラズマ密度情報を測
定するためにプラズマ密度情報測定用電力をプラズマに
供給するプラズマ密度情報測定用電源と、プラズマ負荷
による前記プラズマ密度情報測定用電力の反射または吸
収に基づいてプラズマ密度情報を測定するプラズマ密度
情報測定用プローブと、測定された前記プラズマ密度情
報に基づいてプラズマ処理を制御する制御手段とを備え
ることを特徴とする。

【００１７】また、請求項１１に記載の発明は、請求項
１０に記載のプラズマ処理装置において、前記制御手段
は、測定された前記プラズマ密度情報、及びプラズマ密
度情報とプラズマ処理を行う時間である処理時間との相
関関係に基づいて処理時間を導出する処理時間導出手段
と、この導出された処理時間を設定し、この設定された
処理時間が経過するとプラズマ処理を終了する第１の終
了制御手段とであることを特徴とする。

【００１８】また、請求項１２に記載の発明は、請求項
１０に記載のプラズマ処理装置において、前記制御手段
は、プラズマ密度情報測定用プローブによって測定され
たプラズマ密度情報を記憶するプラズマ密度情報記憶手
段と、プラズマ処理中において複数回にわたって測定さ
れた各回のプラズマ密度情報と基準となるプラズマ密度
情報との間の誤差を導出する誤差導出手段と、前記誤差
が所定量以上であるときにプラズマ処理を中止する中止
判断手段とであることを特徴とする。

【００１９】また、請求項１３に記載の発明は、請求項
１０に記載のプラズマ処理装置において、前記制御手段
は、プラズマ処理の終了に伴うプラズマ密度情報の変動
をエンドポイントとしてプラズマ密度情報測定用プロー
ブによって検出するエンドポイント検出手段と、前記エ
ンドポイントを検出するとプラズマ処理を終了する第２
の終了制御手段とであることを特徴とする。

【００２０】また、請求項１４に記載の発明は、請求項
１３に記載のプラズマ処理装置において、前記プラズマ
処理は前記被処理物に対してエッチングを行うエッチン
グ処理であって、前記エンドポイント検出手段は、エッ
チング処理の終了に伴うプラズマ密度情報の変動をエン
ドポイントとしてプラズマ密度情報測定用プローブによ
って検出することを特徴とする。

【００２１】また、請求項１５に記載の発明は、請求項
１３に記載のプラズマ処理装置において、前記プラズマ
処理は、プラズマによる酸化反応によって前記被処理物
の表面の不要物を燃焼させるアッシング処理であって、
前記エンドポイント検出手段は、アッシング処理の終了
に伴うプラズマ密度情報の変動をエンドポイントとして
プラズマ密度情報測定用プローブによって検出すること
を特徴とする。

【００２２】また、請求項１６に記載の発明は、請求項
１３に記載のプラズマ処理装置において、前記プラズマ
処理はプラズマ処理を行うチャンバのクリーニングであ
って、前記エンドポイント検出手段は、チャンバのクリ
ーニングの終了に伴うプラズマ密度情報の変動をエンド
ポイントとしてプラズマ密度情報測定用プローブによっ
て検出することを特徴とする。

【００２３】また、請求項１７に記載の発明は、請求項
１６に記載のプラズマ処理装置において、前記チャンバ
は、プラズマによる気相化学反応によって前記被処理物
の表面に薄膜を形成する化学気相成長法処理を行うため
のチャンバであって、前記チャンバのクリーニングは、
化学気相成長法処理において行われることを特徴とす
る。

【００２４】また、請求項１８に記載の発明は、請求項
１０に記載のプラズマ処理装置において、プラズマ処理
を行う複数のチャンバを備え、かつ、前記制御手段は、
各チャンバごとにそれぞれ測定されたプラズマ密度情
報、及び各チャンバごとのプラズマ処理の処理結果に基
づいてチャンバ間の比較を行う比較手段と、前記比較手
段による比較結果に基づいてプラズマ処理が良好に行え
るようにチャンバを制御するチャンバ制御手段とである
ことを特徴とする。

【００２５】

【作用】請求項１に記載の発明の作用について説明す
る。上記（ａ），（ｂ）の過程によると、プラズマ密度
情報測定用プローブを介して、プラズマ密度情報測定用
電源からプラズマに供給されたプラズマ密度情報測定用
電力は、プラズマ密度に起因してプラズマ負荷に吸収さ
れるか、反射されて戻ってくる。つまり、プラズマに供
給されたプラズマ密度情報測定用電力によって、プラズ
マ密度情報測定用プローブにプラズマによる表面波が励
起して、それによってプラズマ負荷の吸収または反射が
起こる。そのプラズマ測定用電力の反射または吸収に基
づいて、プラズマ密度情報が測定される。プラズマ密度
情報はプラズマの特性を示すので、上記（ｃ）の過程に
よると、測定されたプラズマ密度情報に基づいてプラズ
マ処理を制御することが可能になる。

【００２６】請求項２に記載の発明によれば、上記
（ｃ）の過程によると、測定されたプラズマ密度情報、
及びプラズマ密度情報とプラズマ処理を行う時間である
プラズマ処理時間との相関関係に基づいて処理時間が導
出される。従って、プラズマ密度情報の変化に応じてプ
ラズマ処理を行うのに最適な処理時間が導出されること
になる。そして、この処理時間を設定して、設定された
処理時間が経過するとプラズマへのプラズマ処理を終了
することによって、プラズマ処理が制御されることにな
る。

【００２７】請求項３に記載の発明によれば、上記
（ｃ）の過程によると、プラズマ処理中において複数回
にわたってプラズマ密度情報を測定する。もし、各回で
測定されたプラズマ密度情報と基準となるプラズマ密度
情報との間の誤差が所定量未満であれば、基準となるプ
ラズマ密度情報に変動がなかったものとして、プラズマ
処理が中止されることなく続行される。もし、この誤差
が所定量以上であれば、基準となるプラズマ密度情報に
変動があったものとして、プラズマ処理が中止される。

【００２８】請求項４に記載の発明によれば、プラズマ
処理の終了の際にはプラズマ密度情報が変動する。この
現象を利用すると、プラズマ密度情報の変動前後におい
て、プラズマ密度情報を測定することによって、エンド
ポイント、即ちプラズマ処理の終了の時点が正確に検出
される。このエンドポイントの検出においてプラズマ処
理を終了することによって、プラズマ処理が制御される
ことになる。

【００２９】請求項５に記載の発明によれば、プラズマ
処理はエッチング処理であるので、エンドポイントの検
出によってエッチング処理が最適に行われることにな
る。

【００３０】請求項６に記載の発明によれば、プラズマ
処理はアッシング処理であるので、アッシング処理の終
了に伴うプラズマ密度情報の変動をエンドポイントとし
てプラズマ密度情報測定用プローブによって検出するこ
とによってアッシング処理が最適に行われることにな
る。

【００３１】請求項７に記載の発明によれば、プラズマ
処理はプラズマ処理を行うチャンバのクリーニングであ
るので、エンドポイントの検出によってチャンバのクリ
ーニングが最適に行われることになる。

【００３２】請求項８に記載の発明によれば、チャンバ
のクリーニングは化学気相成長法処理において行われる
ので、エンドポイントの検出によって化学気相成長法処
理におけるチャンバのクリーニングが最適に行われるこ
とになる。

【００３３】請求項９に記載の発明によれば、上記
（ｃ）の過程によると、複数個のチャンバごとに行われ
たプラズマ処理から、チャンバごとのプラズマ密度情報
がそれぞれ測定されて、チャンバごとの測定結果がそれ
ぞれ求まる。そのチャンバごとのプラズマ密度情報と測
定結果とに基づいて、チャンバ間の比較が行われること
になる。これによって、チャンバの性能比較、例えばチ
ャンバの汚染の具合等の比較が可能になる。その比較結
果に基づいて、プラズマ処理が良好に行えるように性能
が劣っているチャンバを制御することによって、プラズ
マ処理が制御されることになる。

【００３４】請求項１０に記載の発明によれば、プラズ
マ密度情報測定用電源からプラズマに供給されたプラズ
マ密度情報測定用電力は、プラズマ密度情報測定用プロ
ーブにプラズマによる表面波が励起されることによって
反射または吸収されて戻ってくる。従って、プラズマ負
荷によるプラズマ密度情報測定用電力の反射または吸収
に基づいて、プラズマ密度情報測定用プローブによって
プラズマ密度情報が測定される。プラズマ密度情報の測
定に基づいて、制御手段によってプラズマ処理を制御す
ることが可能になる。

【００３５】請求項１１に記載の発明によれば、処理時
間導出手段によって、測定されたプラズマ密度情報、及
びプラズマ密度情報とプラズマ処理を行う時間であるプ
ラズマ処理時間との相関関係に基づいて処理時間が導出
されることで、プラズマ密度情報の変化に応じてプラズ
マ処理を行うのに最適な処理時間が導出される。そし
て、第１の終了制御手段によって、この導出された処理
時間を設定して、この設定された処理時間が経過すると
プラズマ処理が終了されることで、プラズマ処理を制御
することが可能になる。

【００３６】請求項１２に記載の発明によれば、プラズ
マ密度情報記憶手段によってプラズマ処理中において複
数回にわたってプラズマ密度情報測定用プローブで測定
されたプラズマ密度情報が逐次記憶されて、誤差導出手
段によって逐次記憶された各回のプラズマ密度情報と基
準値となるプラズマ密度情報との間の誤差が導出される
ことで、以下の作用を奏する。即ち、もし、導出された
この誤差が所定量未満であれば、中止判断手段によって
基準値となるプラズマ密度情報に変動がなかったものと
判断されて、プラズマ処理が中止されることなく続行さ
れる。もし、この誤差が所定量以上であれば、中止判断
手段によって基準値となるプラズマ密度情報に変動があ
ったものと判断されて、プラズマ処理が中止される。

【００３７】請求項１３に記載の発明によれば、エンド
ポイント検出手段によってプラズマ処理の終了に伴うプ
ラズマ密度情報の変動がエンドポイントとして検出され
ることで、プラズマ処理の終了の時点が正確に検出され
る。また、第２の終了制御手段によってエンドポイント
を検出するとプラズマ処理が終了されることで、プラズ
マ処理が制御されることになる。

【００３８】請求項１４に記載の発明によれば、プラズ
マ処理はエッチング処理であるので、エッチング処理の
終了に伴うプラズマ密度情報の変動をエンドポイントと
してプラズマ密度情報測定用プローブによって検出する
ことによってエッチング処理が最適に行われることにな
る。

【００３９】請求項１５に記載の発明によれば、プラズ
マ処理はアッシング処理であるので、アッシング処理の
終了に伴うプラズマ密度情報の変動をエンドポイントと
してプラズマ密度情報測定用プローブによって検出する
ことによってアッシング処理が最適に行われることにな
る。

【００４０】請求項１６に記載の発明によれば、プラズ
マ処理はプラズマ処理を行うチャンバのクリーニングで
あるので、チャンバのクリーニングの終了に伴うプラズ
マ密度情報の変動をエンドポイントとしてプラズマ密度
情報測定用プローブによって検出することによってチャ
ンバのクリーニングが最適に行われることになる。

【００４１】請求項１７に記載の発明によれば、チャン
バのクリーニングは化学気相成長法処理において行われ
るので、チャンバのクリーニングの終了に伴うプラズマ
密度情報の変動をエンドポイントとしてプラズマ密度情
報測定用プローブによって検出することによって化学気
相成長法処理におけるチャンバのクリーニングが最適に
行われることになる。

【００４２】請求項１８に記載の発明によれば、複数個
のチャンバごとのプラズマ密度情報と測定結果とに基づ
いて、比較手段からチャンバ間の比較が行われる。これ
によって、チャンバの性能比較が可能になる。その比較
結果に基づいて、チャンバ制御手段からプラズマ処理が
良好に行えるように性能が劣っているチャンバを制御す
ることで、プラズマ処理を制御することが可能になる。

【００４３】

【発明の実施の形態】〔第１実施例〕以下、図面を参照
して本発明の第１実施例を説明する。なお、第１実施例
から第３実施例まではエッチング処理を例に採って説明
する。図１は、第１実施例装置の構成を示すブロック図
である。

【００４４】第１実施例装置に係るエッチング処理装置
は、図１に示すように、プラズマＰＭが生成されるチャ
ンバ１を備えており、このチャンバ１内に被処理物であ
る基板Ｗを投入することによってプラズマによるエッチ
ング処理が行われる。チャンバ１内には２つの電極２
ａ，２ｂが互いに対向してそれぞれ配設されており、一
方の電極２ａにはプラズマＰＭを生成するための生成用
電力が供給され、他方の電極２ｂは接地されている。そ
の接地された電極２ｂ上に、図１に示すように基板Ｗが
載置される。なお、第１実施例では接地された電極側に
基板を配設したが、プラズマを生成する電力が供給され
る電極側に基板を配設してもよい。

【００４５】電極２ａとプラズマＰＭを生成するための
生成用電源３とは、生成用電力制御部４を介して接続さ
れており、この生成用電力制御部４によって生成用電源
３からチャンバ１に供給される生成用電力が操作され
る。この生成用電力制御部４は、本発明における制御手
段に相当する。

【００４６】また、チャンバ１内には、上述した基板Ｗ
の他に、チャンバ１内のプラズマ密度情報を測定する測
定プローブ５が挿入されており、プラズマ密度情報を測
定するための測定用電源６と、この測定プローブ５と
は、同軸ケーブル７とプローブ制御部８とを介して接続
されている。なお、第１実施例ではプラズマ密度情報と
して電子密度を測定しているが、その他のプラズマ密度
情報として例えばプラズマ密度やイオン密度等がある。
測定プローブ５は、本発明におけるプラズマ密度情報測
定用プローブに相当し、測定用電源６は、本発明におけ
るプラズマ密度情報測定用電源に相当する。

【００４７】上述の基板Ｗ、電極２ａ，２ｂ、測定プロ
ーブ５の他に、チャンバ１と、プラズマＰＭを生成する
ためのガスを供給するガス供給源（タンク）９とは、ガ
ス調整用バルブ１０を介して連通接続されている。

【００４８】次に、生成用電力制御部４の具体的構成に
ついて説明する。生成用電力制御部４は、エッチングレ
ート変換部１１と、エッチング時間変換部１２と、エッ
チング時間設定部１３と、インピーダンス整合器１４と
から構成されている。エッチングレート変換部１１は、
測定プローブ５とプローブ制御部８とによって測定され
た電子密度を電子密度に応じたエッチングレートに変換
するように構成されており、エッチング時間変換部１２
は、変換されたエッチングレートを電子密度に応じたエ
ッチング時間に変換するように構成されている。また、
エッチング時間設定部１３は、エッチング時間を設定す
るように構成されており、インピーダンス整合器１４
は、電極２ａへの生成用電力の供給を調節したり、設定
されたエッチング時間が経過すると電極２ａへの生成用
電力の供給を終了するように構成されている。なお、本
明細書中において用いられるエッチングレートとは単位
時間当たりにエッチングされる膜の厚みのことをいう。
エッチング時間は、本発明における処理時間に相当し、
エッチング時間変換部１２は、本発明における処理時間
導出手段に相当し、エッチング時間設定部１３とインピ
ーダンス整合器１４とは、本発明における第１の終了制
御手段に相当する。

【００４９】エッチングレート変換部１１とエッチング
時間変換部１２とは、ＣＰＵ（中央演算処理部）等の演
算部の機能を備えており、エッチングレートと電子密度
とが比例関係にあることを利用して、測定された電子密
度を演算部によって系数倍したものがエッチングレート
として変換されるとともに、エッチングすべき膜厚の厚
みをエッチングレートで割った値がエッチング時間とし
て変換される。第１実施例では、エッチングレート変換
部１１とエッチング時間変換部１２とをＣＰＵ（中央演
算処理部）等の演算部で構成したが、図示を省略する記
憶部をも備えるとともに、その記憶部に電子密度とエッ
チングレートとの相関関係を示す検量線等を予め記憶さ
せて、測定された電子密度に応じてその記憶部から随時
読み出しを行ってエッチングレートやエッチング時間等
を導出するように構成してもよい。

【００５０】エッチング時間設定部１３は、タイマやク
ロックの機能を備えており、電子密度が測定されるのと
ほぼ同時にタイマがリセットされてタイマのカウントを
開始する。設定されたエッチング時間に相当する分だけ
タイマがカウントされると、エッチング時間設定部１３
はインピーダンス整合器１４に対して、生成用の電力の
供給を終了するようにインピーダンス整合器１４内の整
合回路を操作する。なお、第１実施例では、エッチング
時間設定部１３はインピーダンス整合器１４を操作する
ことによって、プラズマＰＭへの生成用の電力の供給を
終了させたが、生成用電源３に対して直接的に操作して
電圧の印加等を直接的に終了するようにエッチング時間
設定部１３を構成してもよい。

【００５１】インピーダンス整合器１４は、生成用電源
３の周波数がＭＨｚオーダの周波数の場合、インダクタ
ンスとキャパシタンスとを組み合わせた整合回路が用い
られる。また上述の周波数が１ＧＨｚ以上の周波数の場
合、ＥＨチューナやスタブチューナが用いられる。

【００５２】次に、測定プローブ５について説明する。
測定プローブ５は同軸ケーブル７の先端部を加工成形す
ることによって構成されており、例えば先端部において
同軸ケーブル７の外部絶縁体と外部導体とを除去してか
ら先端部が閉じられている誘電体製のチューブを被せる
ことによって構成されている。上述の場合、外部絶縁体
と外部導体とを除去したことによって同軸ケーブル７の
先端部において中心絶縁体，中心導体のみとなって、中
心導体は、同軸ケーブル７を介して伝送された電力を放
射するアンテナの機能を果たすことになる。

【００５３】測定プローブ５をプラズマＰＭ中に挿入さ
せると、測定プローブ５の表面にプラズマによる表面波
が励起される。同軸ケーブル７を介して、測定用電源６
から測定用電力を伝送させると、プラズマによる表面波
によって測定用電力の吸収または反射が起こる。測定用
電力がプラズマＰＭによって吸収されると吸収されなか
った残りの測定用電力は、測定用電源６側からプラズマ
ＰＭ側に伝送した方向とは逆方向に、測定用電源６側に
向かって伝送される。また、測定用電力がプラズマＰＭ
によって反射されると、反射された測定用電力は、同様
に測定用電源６側に向かって伝送される。この測定用電
力は、本発明におけるプラズマ密度情報測定用電力に相
当する。

【００５４】続いて、プローブ制御部８の具体的構成に
ついて説明する。プローブ制御部８は、方向性結合器１
５と、減衰器１６と、フィルタ１７と、プラズマ吸収周
波数導出部１８と、電子密度変換部１９とから構成され
ている。測定プローブ５には、同軸ケーブル７を介して
測定用電源６側から順に、方向性結合器１５、減衰器１
６、及びフィルタ１７が接続されている。

【００５５】測定用電源６は周波数掃引式であって、あ
る周波数帯域（例えば１００ｋＨｚから２．５ＧＨｚま
で）の周波数で測定用電力を自動掃引しながら出力す
る。測定用電源６から出力された測定用電力は、同軸ケ
ーブル７中を伝送しながら方向性結合器１５、減衰器１
６、及びフィルタ１７の順に経由して、測定プローブ５
へ伝送される。一方、測定用電力が吸収または反射され
ると、上述したように逆方向に電力の反射分が伝送され
て、方向性結合器１５で検出されて、プラズマ吸収周波
数導出部１８へ送り込まれる。プラズマ吸収周波数導出
部１８には測定用電源６から出力される測定用電力の周
波数も逐次送り込まれる。

【００５６】フィルタ１７は、プローブ制御部８に混入
してくる電力やノイズを除去する機能を果たす。また、
減衰器１６は、測定プローブ５へ送り込む測定用電力の
量を調整する機能を果たす。

【００５７】プラズマ吸収周波数導出部１８は、測定用
電力の周波数と、測定用電力の検出反射量とに基づい
て、測定用電力の反射率の対周波数変化を求める。そし
て、得られた結果に基づいて、電子密度に起因して測定
用電力の強い吸収が起こるプラズマ吸収周波数を求め
る。なお、プラズマ吸収周波数の具体的な導出について
は、後述するフローチャートで説明する。

【００５８】電子密度変換部１９は、プラズマ吸収周波
数導出部１８によって導出されたプラズマ吸収周波数に
基づいて電子密度に変換するように構成されている。上
述のプラズマ吸収周波数は電子密度と一定の相関関係が
あるので、プラズマ吸収周波数が求まることによって、
電子密度が容易に求められる。

【００５９】続いて、上述した構成を有するエッチング
処理装置において、エッチング処理の流れを、図２のフ
ローチャートを参照して説明する。なお、ステップＳ１
の時点ではプラズマ生成用の生成用電源３のスイッチは
既にＯＮ状態であって、ガス供給源（タンク）９からチ
ャンバ１内にガスが既に供給されて、プラズマＰＭも既
に生成されているものとする。

【００６０】〔ステップＳ１〕測定用電源６のスイッチ
をＯＮにする。測定用電源６から１００ｋＨｚから２．
５ＧＨｚまでの周波数で測定用電力を自動掃引しながら
出力する。また、自動掃引しながらプラズマ吸収周波数
導出部１８に上述の周波数が逐次送り込まれる。出力さ
れた測定用電力は、同軸ケーブル７を介して測定プロー
ブ５に供給される。このステップＳ１は、本発明におけ
る（ａ）の過程に相当する。

【００６１】〔ステップＳ２〕供給された測定用電力
は、表面波によって吸収または反射が起こって、供給時
とは逆方向に同軸ケーブル７を介して測定用電力の反射
分だけ測定用電源６側に伝送される。測定用電力の反射
量は、フィルタ１７、減衰器１６、及び方向性結合器１
５の順に経由して、方向性結合器１５で検出される。そ
して、プラズマ吸収周波数導出部１８へ送り込まれる。

【００６２】プラズマ吸収周波数導出部１８では、同じ
周波数において〔測定用電力の検出反射量〕÷〔測定用
電力の全出力量〕なる演算が行われて測定用電力の反射
率が求められる。掃引される周波数と、この測定用電力
の反射率とを対応付けてプロットすることによって、図
３に示すような測定用電力の反射率の対周波数変化が求
められる。図３に示すように、反射率が大きく下がると
ころは、電子密度に起因して測定電力の強い吸収が起こ
る吸収ポイントであって、その吸収ポイントの周波数が
プラズマ吸収周波数ということになる。

【００６３】図３中では吸収ポイントＰａ，Ｐｂの２つ
が現れている。通常、吸収ポイントは複数個現れて、そ
れに伴ってプラズマ吸収周波数も吸収ポイントと同数個
だけ存在する。これらのプラズマ吸収周波数は、いずれ
においても電子密度等のプラズマ密度情報と一定の相関
関係があるが、特に、プラズマ吸収周波数のうち、電子
密度に対して２乗に比例するプラズマ吸収周波数は、プ
ラズマ表面波共鳴周波数と呼ばれている。電子密度等の
プラズマ密度情報を導出する際においてこのプラズマ表
面波共鳴周波数は有用な物理量の１つである。なお、電
子密度等のプラズマ密度情報は局所的に変化するので、
測定プローブ５は基板Ｗの表面の近傍で測定を行うのが
好ましい。

【００６４】〔ステップＳ３〕プラズマ吸収周波数がプ
ラズマ吸収周波数導出部１８によって導出されると、電
子密度変換部１９によって電子密度に変換されて、導出
される。このステップＳ２，Ｓ３は、本発明における
（ｂ）の過程に相当する。

【００６５】〔ステップＳ４〕電子密度が求まってか
ら、基板Ｗをチャンバ１内に投入して、電極２ｂ上に載
置する。載置した時点からエッチング処理が行われる。
従って、エッチング処理が開始されるのとほぼ同時に、
エッチング時間設定部１３において、タイマがリセット
されてタイマのカウントを開始する。エッチング処理を
より精密に行うという点において、チャンバ１内への基
板Ｗの投入と電子密度の測定とはほぼ同時に行われる方
が好ましい。

【００６６】〔ステップＳ５〕一方、測定された電子密
度は、生成用電力制御部４内のエッチングレート変換部
１１に送り込まれて、電子密度に基づいてエッチングレ
ートに変換される。上述したように、エッチングレート
と電子密度とは比例関係にあるので、測定された電子密
度を系数倍するだけでエッチングレートが求まる。

【００６７】〔ステップＳ６〕エッチングレートが求ま
ると、エッチング時間変換部１２によってエッチング時
間が求まる。例えば、エッチングしたい膜厚の厚みが１
０μｍであって、エッチングレートが１μｍ／ｍｉｎの
とき、エッチング時間は、上記膜厚の厚みの１０μｍか
ら上記エッチングレートの１μｍ／ｍｉｎで割った１０
ｍｉｎとなって求められる。

【００６８】〔ステップＳ７〕エッチング時間が求まる
と、エッチング時間設定部１３に送り込まれる。ステッ
プＳ４において開始されたタイマがエッチング時間に相
当する分だけカウントされると、即ち、エッチング時間
が経過すると、エッチング時間設定部１３はインピーダ
ンス整合器１４に対して、生成用電力の供給を終了する
ようにインピーダンス整合器１４内の整合回路を操作す
る。この操作によって生成用電源３から供給される生成
用電力は０となって、エッチング処理が終了する。この
ステップＳ４〜Ｓ７は、本発明における（ｃ）の過程に
相当する。

【００６９】以上のように、第１実施例では、電子密
度、エッチングレート、エッチング時間の相関関係と、
プラズマ吸収周波数導出部１８や電子密度変換部１９に
よって求められた電子密度とに基づいて、エッチングレ
ート変換部１１からエッチングレートが、エッチング時
間変換部１２からエッチング時間が、それぞれ求められ
る。エッチング時間が求まると、エッチング時間設定部
１３によってエッチング時間を設定して設定されたエッ
チング時間が経過すると、インピーダンス整合器１４内
の整合回路を操作することによって、生成用電力の供給
が終了されて、それによって１枚の基板Ｗのエッチング
処理が終了する。

【００７０】エッチングレートやエッチング時間は電子
密度と相関関係にあるので、電子密度が変化すると、そ
れに応じてエッチングレートやエッチング時間も変化す
る。従って、チャンバ１内が経時的に変化して電子密度
が変化しても、電子密度の変化に応じてエッチングレー
トやエッチング時間を変えることができて、プロセスが
不安定になることもない。特に、エッチング処理におい
て、経時的な変化によって下地にまで過度にエッチング
されるということが防止できるので、下地の厚みを厚く
する等の設計マージンをもたせる必要もなくなり、また
微細化を図ることもできる。その結果、エッチング処理
を最適化して、エッチング処理を精密良く行うことがで
きる。

【００７１】また、電子密度はチャンバ１内で測定され
ているので、従来のプラズマの特性を測定する方法と比
較して、プラズマの特性を示すプラズマ密度情報の１つ
である電子密度を正確に測定することができる。

【００７２】また、測定プローブ５をチャンバ１内のプ
ラズマＰＭに挿入するだけなので、従来のプラズマの特
性を測定する方法と比較して、簡易に測定することがで
きる。そして、装置自体も従来の装置にプローブを挿入
するだけの簡易な装置でもって測定することができる。

【００７３】また、上述の第１実施例装置では、エッチ
ング時間が経過すると、インピーダンス整合器１４内の
整合回路を操作して、生成用電力の供給を終了するよう
に構成されていたが、通常のエッチング処理において
は、半導体基板、液晶表示器のガラス基板、フォトマス
ク用のガラス基板、光ディスク用の基板等の製造用に多
量に量産されるので、１枚の基板を処理しても、次々と
基板が投入されてエッチング処理が行われる。従って、
第１実施例装置は、図４のように変形して構成されてい
てもよい。

【００７４】即ち、図４に示すように、基板Ｗをチャン
バ１から回収、チャンバ１内へ収容する搬送用アーム２
０と搬送用アーム２０を水平・上下移動して、搬送用ア
ーム２０を支持する支持軸２０ａに対して軸心回りで回
転移動する移動機構２１とを備え、かつ、エッチング時
間設定部１３において設定されたエッチング時間に相当
する分だけタイマがカウントされると、エッチング時間
設定部１３から移動機構２１に制御信号が発信されるよ
うに構成されていてもよい。エッチング時間設定部１３
から制御信号が発信されると、移動機構２１は搬送用ア
ーム２０をチャンバ１内に進入させて、エッチング処理
された基板Ｗを搬送用アーム２０上に載置させる。エッ
チング処理された基板Ｗが載置されると、移動機構２１
は搬送用アーム２０をチャンバ１から退出させて、その
基板Ｗを回収させる。移動機構２１は次にエッチング処
理される基板Ｗを搬送用アーム２０上に載置させて、チ
ャンバ１内に進入させる。チャンバ１内に搬送用アーム
２０が進入されると、移動機構２１はその基板Ｗをチャ
ンバ１内に収容させて、次のエッチング処理を行わせ
る。エッチング時間設定部１３と搬送用アーム２０と移
動機構２１とは、本発明における第１の終了制御手段に
相当する。

【００７５】上述のように構成することによって、生成
用電力の供給を終了することなく連続的にエッチング処
理を行うことができる。また、エッチング処理が終了す
るたびにインピーダンス整合器１４を操作しなくてもよ
いので、電子密度を一定にして処理を行うことができ
る。また、図４の第１実施例に関する変形例に係る装置
においても、エッチング時間設定部１３からインピーダ
ンス整合器１４を操作して電子密度や生成用電力の微調
整を行っているが、微調整の必要がない場合にはエッチ
ング時間設定部１３とインピーダンス整合器１４とを必
ずしも互いに接続する必要はない。

【００７６】〔第２実施例〕次に第２実施例について図
面を参照しながら説明する。図５は第２実施例装置の構
成を示すブロック図である。なお、第１実施例装置と共
通する箇所については同符号を付して、その箇所の図示
及び説明を省略する。

【００７７】第２実施例装置は、第１実施例装置と同様
に、２つの電極２ａ，２ｂを配設したチャンバ１とプラ
ズマ生成用電源３と生成用電力制御部４とを備えてい
る。チャンバ１内には測定プローブ５が挿入されてお
り、測定用電源６と測定プローブ５とは同軸ケーブル７
とプローブ制御部８とを介して接続されている。生成用
電力制御部４以外の内部構成についても、第１実施例装
置と同様である。

【００７８】次に、第２実施例装置に係る生成用電力制
御部４の具体的構成について説明する。生成用電力制御
部４は、電子密度メモリ部２２と、誤差導出部２３と、
誤差設定部２４と、インピーダンス整合器１４とから構
成されている。電子密度メモリ部２２は、求められた電
子密度を逐次書き込んで、必要に応じて随時に読み出す
ＲＡＭ等の記憶部で構成されている。誤差導出部２３
は、電子密度メモリ部２２に逐次記憶された電子密度の
うちある回で測定された電子密度と１回目に測定された
電子密度との間の誤差を導出するようにＣＰＵ等の演算
部で構成されている。誤差設定部２４は、上記誤差が所
定量未満であればインピーダンス整合器１４を操作せず
にエッチング処理を続行して、上記誤差が所定量以上で
あればインピーダンス整合器１４を操作して生成用電力
の供給を中止するように構成されている。なお、誤差設
定部２４は、オペレータが所定量を任意に設定できるよ
うにも構成されている。なお、１回目に電子密度を測定
するタイミングは条件によって異なるが、基板Ｗのエッ
チング処理を開始する、即ち基板Ｗをチャンバ１内に投
入するときが好ましい。電子密度メモリ部２２は、本発
明におけるプラズマ密度情報記憶手段に相当し、誤差導
出部２３は、本発明における誤差導出手段に相当し、誤
差設定部２４とインピーダンス整合器１４とは、本発明
における中止判断手段に相当する。

【００７９】続いて、上述した構成を有するエッチング
処理装置において、エッチング処理の流れを、図６のフ
ローチャートを参照して説明する。なお、ステップＳ１
〜Ｓ３の測定用の電力を供給してから電子密度を測定す
るまでは、第１実施例のときと同様なので、その説明を
省略する。また、第１回目に電子密度が測定されるタイ
ミングが、上述のように基板Ｗのエッチング処理開始時
と、同じであるならば、ステップＳ１〜Ｓ３と下記ステ
ップＳ４ａのエッチング処理の開始とがほぼ同時に行わ
れることになる。

【００８０】〔ステップＳ４ａ〕基板Ｗをチャンバ１内
に投入して、電極２ｂ上に載置して、エッチング処理を
開始する。

【００８１】〔ステップＳ５ａ〕一方、測定された電子
密度は、生成用電力制御部４内の電子密度メモリ部２２
に書き込まれて、記憶される。

【００８２】〔ステップＳ６ａ〕電子密度の２回目以降
の測定を行う。同様に、測定された電子密度は、生成用
電力制御部４内の電子密度メモリ部２２に書き込まれ
て、記憶される。

【００８３】〔ステップＳ７ａ〕ステップＳ５ａで電子
密度メモリ部２２に記憶された電子密度、つまり１回目
で測定された電子密度と、ステップＳ６ａで電子密度メ
モリ部２２に記憶された電子密度とに基づいて、誤差導
出部２３によって両者間の誤差が導出される。

【００８４】〔ステップＳ８ａ〕誤差導出部２３によっ
て上記誤差が求まると、誤差設定部２４は、上記誤差が
所定量未満か、あるいは所定量以上かを判断する。もし
所定量未満であれば、エッチング処理を続行しつつステ
ップＳ６ａに戻る。もし所定量以上であれば、ステップ
Ｓ９ａに跳ぶ。

【００８５】〔ステップＳ９ａ〕上記誤差が所定量以上
であれば、誤差設定部２４は生成用電力の供給を中止す
るようにインピーダンス整合器１４内の整合回路を操作
する。この操作によって生成用電源３から供給される生
成用電力は０となって、エッチング処理が中止する。こ
のステップＳ４ａ〜Ｓ９ａは、本発明における（ｃ）の
過程に相当する。

【００８６】以上のように、第２実施例では、誤差導出
部２３によって上記誤差が求まって、誤差設定部２４に
よって、上記誤差が所定量未満であれば、ステップＳ８
ａでの１回目に測定された電子密度において誤差がなか
ったものと判断される。もし、上記誤差が所定量以上で
あれば、ステップＳ８ａでの１回目に測定された電子密
度において変動があったものと判断されて、プラズマＰ
Ｍへの生成用電力の供給が中止されて、それに伴ってプ
ラズマ処理が中止される。従って、電子密度に変動があ
った際にはプラズマ処理を中止して、電子密度が経時的
に大きく変化してエッチング処理におけるプロセスが不
安定になるという事態を防止して、エッチング処理を最
適に行うことができる。

【００８７】また、第１実施例でも述べたように、通常
の処理においては、量産体制で処理が行われるので、基
板の処理が終了しても次々と基板が連続的に投入されて
エッチング処理が行われる。上述の場合においても、電
子密度の変動に応じて基板へのエッチング処理を中止す
ることができる。なお、エッチング処理が中止されてそ
のエッチング中に処理された無駄な基板を低減させる点
において、２回目以降の電子密度の測定のタイミング
は、次の基板が投入される前の方が好ましい。またこれ
によって、もしエッチング処理が中止する事態が起こっ
ても、基板が投入される前なので、上述したような無駄
な基板を低減させることができる。

【００８８】また、上述したような無駄な基板を低減さ
せる点において、より好ましい例として、以下のような
方法がある。即ち、数枚の基板ごとにダミー用の基板を
投入して、ダミー用の基板の投入ごとに電子密度を測定
する。これによって、もしエッチング処理が中止する事
態が起こっても、基板が投入される前なので、上述した
ような無駄な基板を無くすことができるし、ダミー用の
基板の投入時に同期させて電子密度を測定することがで
きる。

【００８９】上述した第２実施例においては、１回目に
測定された電子密度を基準値として誤差を求めたが、２
回目以降に測定された電子密度を基準値としてもよい。
また、予め設定された電子密度を基準値として１回目に
おいて測定された電子密度も対象にして誤差を求めても
よい。１回目の測定時に電子密度が瞬時に変化した場合
にプラズマ処理を精度良く行う点において、上述のよう
な設定された電子密度を基準値とする方法の方が、より
好ましい。その他にも、複数回にわたって測定された電
子密度の平均をとしてもよい。

【００９０】〔第３実施例〕次に第３実施例について図
面を参照しながら説明する。図７は第３実施例装置の構
成を示すブロック図である。なお、第１，第２実施例装
置と共通する箇所については同符号を付して、その箇所
の図示及び説明を省略する。

【００９１】第３実施例装置は、第１，第２実施例装置
と同様に、２つの電極２ａ，２ｂを配設したチャンバ１
とプラズマ生成用電源３と生成用電力制御部４とを備え
ている。チャンバ１内には測定プローブ５が挿入されて
おり、測定用電源６と測定プローブ５とは同軸ケーブル
７とプローブ制御部８とを介して接続されている。生成
用電力制御部４以外の内部構成についても、第１，第２
実施例装置と同様である。

【００９２】次に、第３実施例装置に係る生成用電力制
御部４の具体的構成について説明する。生成用電力制御
部４は、電子密度メモリ部２２と、変動導出部２５と、
エンドポイント設定部２６と、インピーダンス整合器１
４とから構成されている。変動導出部２５は、エッチン
グ中に測定された電子密度とエッチング終了直後に測定
された電子密度との差を導出するようにＣＰＵ等の演算
部で構成されている。エンドポイント設定部２６は、変
動導出部２５によって求められた電子密度の変動が所定
量未満であればインピーダンス整合器１４を操作せずに
エッチング処理を続行して、上記変動が所定量以上あれ
ば、エッチング処理が終了したものと判断してインピー
ダンス整合器１４を操作して生成用電力の供給を中止す
るように構成されている。なお、変動導出部２５は、オ
ペレータが所定量を任意に設定できるようにも構成され
ている。変動導出部２５とエンドポイント設定部２６と
は、本発明におけるエンドポイント検出手段に相当し、
エンドポイント設定部２６とインピーダンス整合器１４
とは、本発明における第２の終了制御手段に相当する。

【００９３】続いて、上述した構成を有するエッチング
処理装置において、エッチング処理の流れを、図８のフ
ローチャートを参照して説明する。なお、ステップＳ１
〜Ｓ３の測定用の電力を供給してから電子密度を測定す
るまでは、第１，第２実施例のときと同様なので、その
説明を省略する。

【００９４】また、エンドポイントを検出するのみであ
れば、エッチング処理の前に電子密度を必ずしも測定し
なくもよく、エッチング処理の終了の前後で電子密度を
それぞれ測定して、変動を求めればよい。従って、上述
の場合には下記ステップＳ４ｂのエッチング処理の開始
の後に、ステップＳ１〜Ｓ３の測定用の電力を供給して
から電子密度を測定してもよい。

【００９５】〔ステップＳ４ｂ〕基板Ｗをチャンバ１内
に投入して、電極２ｂ上に載置して、エッチング処理を
開始する。

【００９６】〔ステップＳ５ｂ〕一方、測定された電子
密度は、生成用電力制御部４内の電子密度メモリ部２２
に書き込まれて、記憶される。

【００９７】〔ステップＳ６ｂ〕電子密度の２回目以降
の測定を行う。同様に、測定された電子密度は、生成用
電力制御部４内の電子密度メモリ部２２に書き込まれ
て、記憶される。

【００９８】〔ステップＳ７ｂ〕ステップＳ５ｂで電子
密度メモリ部２２に記憶された電子密度、つまり１回目
で測定された電子密度と、ステップＳ６ｂで電子密度メ
モリ部２２に記憶された電子密度とに基づいて、変動導
出部２５によって両者間の変動が導出される。

【００９９】〔ステップＳ８ｂ〕変動導出部２５によっ
て上記変動が求まると、変動導出部２５は、上記変動が
所定量未満か、あるいは所定量以上かを判断する。図９
のグラフを参照して説明すると、エッチング処理が終了
すると電子密度が変動する。図９に示すような現象を利
用すると、電子密度の変動前後において、電子密度を測
定することによって、エンドポイントであるエッチング
処理の終了が検出される。従って、エッチング処理の終
了の前後で電子密度をそれぞれ測定して、その変動が所
定量以上であれば、電子密度が変動したとみなされてエ
ッチング処理を終了するようにインピーダンス整合器１
４を操作する。

【０１００】つまり、上記変動が所定量未満であれば、
エッチング処理を続行しつつステップＳ６ｂに戻る。も
し所定量以上であれば、エンドポイントが検出されたと
みなされてステップＳ９ｂに跳ぶ。

【０１０１】〔ステップＳ９ｂ〕上記変動が所定量以上
であれば、即ちエンドポイントが検出されると、エンド
ポイント設定部２６は生成用電力の供給を終了するよう
にインピーダンス整合器１４内の整合回路を操作する。
この操作によって生成用電源３から供給される生成用電
力は０となって、エッチング処理が終了する。このステ
ップＳ４ｂ〜Ｓ９ｂは、本発明における（ｃ）の過程に
相当する。

【０１０２】以上のように、第３実施例では、変動導出
部２５によって上記変動が求まって、エンドポイント設
定部２６によって、上記変動が所定量未満であれば、ス
テップＳ８ｂでの１回目に測定された電子密度において
変動がなかったものと判断される。もし、上記変動が所
定量以上であれば、ステップＳ８ｂでの１回目に測定さ
れた電子密度において変動があったものと判断されて、
エッチングのエンドポイントが検出される。エッチング
のエンドポイントが検出されると、プラズマＰＭへの生
成用電力の供給が終了されて、それに伴ってプラズマ処
理が終了する。従って、エッチング処理の終了を正確に
把握することができて、それによってエッチング処理を
最適化することができる。

【０１０３】第１実施例の変形例でも述べたように、量
産体制においては１枚の基板を処理しても、次々と基板
が投入されてエッチング処理が行われる。従って、第１
実施例の変形例と同様に、図４に示すような搬送用アー
ム２０と移動機構２１とを備え、かつ、エンドポイント
設定部２６においてエンドポイントが検出されると、移
動機構２１に制御信号を発信して、移動機構２１に搬送
用アーム２０を介してエッチング処理が終了した基板Ｗ
を回収して次のエッチング処理を行う基板を収容するよ
うに構成されていてもよい。エンドポイント設定部２６
と搬送用アーム２０と移動機構２１とは、本発明におけ
る第２の終了制御手段に相当する。なお、効果について
は、エンドポイントを検出してからの処置以外では第３
実施例のときと同様で、エンドポイントを検出してから
の処置では第１実施例の変形例のときと同様なので、説
明を省略する。

【０１０４】また、変動導出部２５の替わりに、第２実
施例の誤差導出部２３を、エンドポイント設定部２６の
替わりに、第２実施例の誤差設定部２４を、それぞれ第
３実施例に係る生成用電力制御部４に組み込んで構成し
てもよい。つまり、設定条件等を変更すれば、第２実施
例に係る生成用電力制御部４でも、第３実施例を実施す
ることができる。

【０１０５】本発明は、上記実施形態に限られることは
なく、下記のように変形実施することができる。

【０１０６】（１）上述した第１〜第３実施例では、エ
ッチング処理についてのプラズマ処理であったが、例え
ばＣＶＤ（化学気相成長）処理や、アッシング処理や、
チャンバのクリーニング処理等、プラズマ中の被処理物
に行うプラズマ処理であれば、特に限定されない。特
に、第３実施例のエンドポイント検出については、上述
したアッシング処理やチャンバのクリーニング処理等を
第３実施例に容易に適用することができる。

【０１０７】チャンバのクリーニング処理であって、ク
リーニング処理のエンドポイント検出を例にとって説明
すると、チャンバ内にクリーニング用の基板を投入す
る。第３実施例の方法と同様で処理を行うと、チャンバ
内の不純物が基板によって除去されるとともに、エッチ
ング処理と同様にクリーニング処理の終了において、電
子密度等のプラズマ密度情報が変動する。この変動を検
出することによって、クリーニング処理の終了を検出す
ることができる。

【０１０８】上述のクリーニング処理については、どの
プロセスの処理の後でも行われる。従って、クリーニン
グ処理は、エッチング処理やアッシング処理等に係るク
リーニング処理でもよいが、特にＣＶＤ（化学気相成長
法）処理に係るクリーニング処理に本発明を適用する
と、他のプロセスの処理と比べてエンドポイントをより
検出し易くなる。

【０１０９】（２）第１〜第３実施例ではプラズマを生
成するための生成用電力を操作してプラズマ処理を制御
したが、例えば生成用電力以外にもプラズマを生成する
ガス圧や、ガスの混合比等を操作してプラズマ処理を制
御してもよく、通常のプラズマ制御において用いられる
方法ならば、特に限定されない。

【０１１０】また、第１実施例では電子密度に応じてエ
ッチング時間等の処理時間を設定して、生成用電力を操
作したが、処理時間を固定にしておいて、インピーダン
ス整合器等を操作することによって生成用電力を調節し
て、処理時間に応じて電子密度を制御してもよい。同様
の手法で、図１中のガス調整用バルブ１０によって、ガ
ス圧や、ガスの混合比等を調節して、処理時間に応じて
電子密度を制御してもよい。また、上述したこれらの方
法を適宜互いに組み合わせることもできるし、第２，第
３実施例にも適用することができる。

【０１１１】（３）上述した第１〜第３実施例では、プ
ラズマ密度情報は電子密度であったが、プラズマ密度や
イオン密度、その他にもプラズマ吸収周波数等もプラズ
マの特性を示すので、これらの物理量を測定すること
で、プラズマ発生に係る物理量（例えば生成用電力や、
ガス圧や、ガスの混合比等）を操作してもよい。例え
ば、図１中のプラズマ吸収周波数導出部１８によってプ
ラズマ吸収周波数を求めた後、プラズマ吸収周波数とエ
ッチング時間との相関関係によって生成用電力を操作し
てもよい。また第３実施例に関しては、電子密度の時間
変化に限らず、電子密度の時間１回微分、もしくは時間
２回微分の時間変化を測定してもよい。

【０１１２】（４）上述した第１〜第３実施例では、１
つの測定プローブから測定されたプラズマ密度情報によ
って１つのチャンバを制御してプラズマ処理を行った
が、図１０に示すように、測定用電源６とプローブ制御
部８とは１つで、複数個の測定プローブから測定された
プラズマ密度情報によって複数個のチャンバを制御して
プラズマ処理を行ってもよい。この場合には、プローブ
制御部８にリレー回路を設けて、時分割処理を行うこと
によって、複数個のチャンバに係るプラズマ密度情報を
測定してモニタリングすることができる。

【０１１３】（５）上述した実施例及び変形例に係るチ
ャンバは、図１等にも示すように、２つの電極２ａ，２
ｂを互いに対向させて、両電極２ａ，２ｂ間にプラズマ
を生成する、いわゆるＣＣＰ(Capacity Coupled Plasm
a) 型であったが、図１１に示すような、ＩＣＰ(Induci
vely Coupled Plasma) 型、即ち誘導結合プラズマであ
ってもよい。上記ＩＣＰ型のチャンバの場合、図１１に
示すように、チャンバ２７は、図１に示すような電極２
ａ，２ｂの替わりに、コイル２８と、例えば石英管２９
等の石英製の物体とで構成されるアンテナ３０を備えて
いる。コイル２８と生成用電源３とは接続されており、
生成用電源３からコイル２８を介してアンテナ３０に電
流を流すことによって、アンテナ３０から磁場が発生す
る。このアンテナ３０からの磁場によって誘導電場が発
生して、これによる加熱によってプラズマが発生する。
この状態で、チャンバ２７に基板Ｗを投入して、チャン
バ２７内のステージ３１に基板Ｗを載置することによっ
て、プラズマ処理が行われる。

【０１１４】なお、上記ＩＣＰ型のチャンバ２７を、図
１２に示すように、上記（４）の変形例に係る装置に組
み合わせてもよい。即ち、ＣＣＰ型のチャンバ１、ＩＣ
Ｐ型のチャンバ２７のように、種類の違うチャンバをそ
れぞれ制御してプラズマ処理を行ってもよい。また、下
記（６）の変形例に係る装置に組み合わせてもよい。

【０１１５】（６）即ち、図１３に示すように、ＣＣＰ
型のチャンバ１を具備したＣＣＰ型エッチング処理装置
３２と、ＩＣＰ型のチャンバ２７を具備したＩＣＰ型エ
ッチング処理装置３３と、エッチング処理制御部３４と
を、プローブ制御部８に接続する。このエッチング処理
制御部３４は、チャンバ１，２７間の性能比較に基づい
てエッチング処理が良好に行えるように性能が劣ってい
る方のチャンバを制御すべく、クリーニング用基板Ｃを
チャンバ１，２７内に投入して、チャンバクリーニング
が行えるように構成されている。

【０１１６】即ち、エッチング処理制御部３４は、電子
密度メモリ部２２と、膜厚メモリ部３５と、エッチング
時間メモリ部３６と、比較部３７と、クリーニング用基
板投入部３８とから構成されている。膜厚メモリ部３５
は、エッチング処理によってエッチングされた膜厚の厚
みの結果を逐次書き込んで、必要に応じて随時に読み出
すＲＡＭ等の記憶部で構成されている。同様に、エッチ
ング時間メモリ部３６は、エッチング処理によって要し
た処理時間の結果を逐次書き込んで、必要に応じて随時
に読み出すＲＡＭ等の記憶部で構成されている。比較部
３７は、エッチング処理の結果である膜厚の厚みとエッ
チング時間と、及びそれぞれのチャンバ１，２７から測
定された電子密度に基づいて、チャンバの性能比較、例
えばチャンバの汚染の具合等の比較を行うように構成さ
れている。クリーニング用基板投入部３８は、比較部３
７によるチャンバ間の比較結果に基づいて、性能が劣っ
ている方のチャンバに対してチャンバクリーニングが行
えるように構成されている。エッチング処理制御部３４
は、本発明における制御手段に相当し、膜厚の厚みとエ
ッチング時間とは、本発明におけるプラズマ処理の処理
結果に相当し、比較部３７は、本発明における比較手段
に相当し、クリーニング用基板投入部３８は、本発明に
おけるチャンバ制御手段に相当する。

【０１１７】上述の構成を備えた場合には、両チャンバ
１，２７で測定された電子密度は、電子密度メモリ部２
２に記憶され、両チャンバ１，２７で求まった膜厚の厚
みとエッチング時間とは、それぞれ膜厚メモリ部３５と
エッチング時間メモリ部３６とに記憶される。各メモリ
部２２，３５，３６に記憶されたデータを比較部３７に
送って、比較部３７は両チャンバ１，２７の性能を比較
する。

【０１１８】チャンバ１で測定された電子密度が１×１
０^-10 ｃｍ^-3で、エッチングされた膜厚の厚みが１０μ
ｍで、エッチング時間が１０ｍｉｎであって、チャンバ
２７で測定された電子密度が１．５×１０^-10 ｃｍ
^-3で、エッチングされた膜厚の厚みが２０μｍで、エッ
チング時間が２０ｍｉｎの場合を例に採って説明する。
この場合、チャンバ１のエッチングレートは、膜厚の厚
みの１０μｍからエッチング時間の１０ｍｉｎで割った
１μｍ／ｍｉｎとなって求められて、チャンバ２７のエ
ッチングレートは、膜厚の厚みの２０μｍからエッチン
グ時間の２０ｍｉｎで割った１μｍ／ｍｉｎとなって求
められる。

【０１１９】一方、もし性能が同じであれば、エッチン
グレートと電子密度とは比例関係にある。チャンバ１の
エッチングレートは１μｍ／ｍｉｎで、電子密度は１×
１０ ^-10 ｃｍ^-3である。チャンバ２７のエッチングレー
トは１μｍ／ｍｉｎで、電子密度は１．５×１０^-10 ｃ
ｍ^-3である。従って、比較部３７によってチャンバ１の
方がチャンバ２７と比べて性能がいいことがわかる。比
較部３７は、性能の劣っている方のチャンバ２７をクリ
ーニングを行うように、クリーニング用基板投入部３８
に指示して、指示されたクリーニング用基板投入部３８
は、クリーニング用基板Ｃをチャンバ２７内に投入し
て、チャンバクリーニングを行う。

【０１２０】以上より、比較部３７によってチャンバ間
の比較を行って、チャンバの性能比較を容易に行うこと
ができる。そして、その比較結果に基づいて、クリーニ
ング用基板投入部３８からエッチング処理が良好に行え
るように性能が劣っているチャンバを制御することによ
って、エッチング処理を最適に行うことができる。

【０１２１】なお、ＣＣＰ型のチャンバ１、ＩＣＰ型の
チャンバ２７のように、種類の違うチャンバ間の比較以
外でも、もちろん同種類のチャンバ間の比較によって処
理を制御してもよい。また、３つ以上のチャンバ間の比
較によって処理を制御してもよい。また、図１３ではプ
ローブ制御部８とエッチング処理制御部３４とを１つに
統一して処理を制御したが、チャンバごとにプローブ制
御部８とエッチング処理制御部３４とを個別に備えても
よい。また、比較結果に基づいてチャンバクリーニング
を行って処理を制御したが、プラズマ処理を良好に行う
ような手段であれば、チャンバクリーニング以外でも特
に限定されない。もちろん、エッチング処理以外のプラ
ズマ処理にも適用することができる。

【０１２２】

【発明の効果】以上に詳述したように、請求項１の発明
に係るプラズマ処理方法によれば、プラズマに供給され
たプラズマ密度情報測定用電力によって、プラズマ負荷
の吸収または反射が起こるので、プラズマ測定用電力の
反射または吸収に基づいて、プラズマ密度情報を容易に
測定することができる。これによってプラズマ中でプラ
ズマの特性を測定することができるので、従来のプラズ
マの特性を測定する方法と比較して、正確に測定するこ
とができる。以上より、プラズマ密度情報を精度良く測
定することができるので、その結果、プラズマ処理を制
御して、プラズマ処理を精度良く行うことができる。ま
た、プラズマ密度情報測定用プローブをプラズマ中に挿
入するだけなので、従来のプラズマの特性を測定する方
法と比較して、簡易に測定することができるという効果
もある。

【０１２３】請求項２の発明に係るプラズマ処理方法に
よれば、測定されたプラズマ密度情報、及びプラズマ密
度情報とプラズマ処理を行う時間であるプラズマ処理時
間との相関関係に基づいて処理時間が導出されるので、
プラズマ密度情報の変化に応じてプラズマ処理を最適化
することができる。また、プラズマ中でプラズマの特性
であるプラズマ密度情報を測定しているので、プラズマ
処理をより最適化することができる。

【０１２４】請求項３の発明に係るプラズマ処理方法に
よれば、各回で測定されたプラズマ密度情報と基準とな
るプラズマ密度情報との間の誤差が所定量以上の場合に
おいて、プラズマ処理が中止されるので、プラズマ密度
情報に変動があった際にもそのプラズマ処理を中止し
て、プラズマ処理を最適に行うことができる。

【０１２５】請求項４の発明に係るプラズマ処理方法に
よれば、プラズマ密度情報が変動する時点であるエンド
ポイントを検出するとプラズマ処理が終了となるので、
プラズマ処理の終了を正確に把握することができて、プ
ラズマ処理を最適化することができる。

【０１２６】請求項５の発明に係るプラズマ処理方法に
よれば、プラズマ処理はエッチング処理であるので、エ
ンドポイントの検出によってエッチング処理を最適化す
ることができる。

【０１２７】請求項６の発明に係るプラズマ処理方法に
よれば、プラズマ処理はアッシング処理であるので、エ
ンドポイントの検出によってアッシング処理を最適化す
ることができる。

【０１２８】請求項７の発明に係るプラズマ処理方法に
よれば、プラズマ処理はプラズマ処理を行うチャンバの
クリーニングであるので、エンドポイントの検出によっ
てチャンバのクリーニングを最適化することができる。

【０１２９】請求項８の発明に係るプラズマ処理方法に
よれば、チャンバのクリーニングは化学気相成長法処理
において行われるので、エンドポイントの検出によって
化学気相成長法処理におけるチャンバのクリーニングを
最適化することができる。

【０１３０】請求項９の発明に係るプラズマ処理方法に
よれば、チャンバごとのプラズマ密度情報と測定結果と
に基づいて、チャンバ間の比較が行われるので、チャン
バの性能比較を容易に行うことができる。そして、その
比較結果に基づいて、プラズマ処理が良好に行えるよう
に性能が劣っているチャンバを制御することによって、
プラズマ処理を最適化することができる。

【０１３１】請求項１０の発明に係るプラズマ処理装置
によれば、プラズマ密度情報測定用電源からプラズマに
供給されたプラズマ密度情報測定用電力の反射または吸
収に基づいて、プラズマ密度情報を容易に測定すること
ができる。これによってプラズマ中でプラズマの特性を
測定することができるので、従来のプラズマの特性を測
定する装置と比較して、請求項１０の発明に係る装置は
正確に測定することができる。以上より、プラズマ密度
情報を精度良く測定することができるので、その結果、
プラズマ処理を制御して、プラズマ処理を精度良く行う
ことができる。また、プラズマ密度情報測定用プローブ
をプラズマ中に挿入するだけなので、従来のプラズマの
特性を測定する装置と比較して、装置が簡易になるとい
う効果もある。

【０１３２】請求項１１の発明に係るプラズマ処理装置
によれば、処理時間導出手段によって、測定されたプラ
ズマ密度情報、及びプラズマ密度情報とプラズマ処理を
行う時間であるプラズマ処理時間との相関関係に基づい
て処理時間を導出することができるので、プラズマ密度
情報の変化に応じてプラズマ処理を最適化することがで
きる。その結果、第１の終了制御手段によってプラズマ
処理が終了されることで、プラズマ処理を制御すること
ができて、プラズマ密度情報の変化に応じてプラズマ処
理を最適化することができる。

【０１３３】請求項１２の発明に係るプラズマ処理装置
によれば、プラズマ密度情報記憶手段と誤差導出手段と
によって各回のプラズマ密度情報と基準となるプラズマ
密度情報との間に所定量以上の誤差が導出された場合に
おいて、中止判断手段によって基準となるプラズマ密度
情報に変動があったものと判断されて、そのプラズマ処
理を中止して、プラズマ処理を最適に行うことができ
る。

【０１３４】請求項１３の発明に係るプラズマ処理装置
によれば、エンドポイント検出手段と第２の終了制御手
段とによってプラズマ密度情報が変動する時点であるエ
ンドポイントを検出するとプラズマ処理が終了となるの
で、プラズマ処理の終了を正確に把握することができ
て、プラズマ処理を最適化することができる。

【０１３５】請求項１４の発明に係るプラズマ処理装置
によれば、プラズマ処理はエッチング処理であるので、
エッチング処理の終了に伴うプラズマ密度情報の変動を
エンドポイントとしてプラズマ密度情報測定用プローブ
によって検出することによってエッチング処理を最適化
することができる。

【０１３６】請求項１５の発明に係るプラズマ処理装置
によれば、プラズマ処理はアッシング処理であるので、
アッシング処理の終了に伴うプラズマ密度情報の変動を
エンドポイントとしてプラズマ密度情報測定用プローブ
によって検出することによってアッシング処理を最適化
することができる。

【０１３７】請求項１６の発明に係るプラズマ処理装置
によれば、プラズマ処理はプラズマ処理を行うチャンバ
のクリーニングであるので、チャンバのクリーニングの
終了に伴うプラズマ密度情報の変動をエンドポイントと
してプラズマ密度情報測定用プローブによって検出する
ことによってチャンバのクリーニングを最適化すること
ができる。

【０１３８】請求項１７の発明に係るプラズマ処理装置
によれば、チャンバのクリーニングは化学気相成長法処
理において行われるので、チャンバのクリーニングの終
了に伴うプラズマ密度情報の変動をエンドポイントとし
てプラズマ密度情報測定用プローブによって検出するこ
とによって化学気相成長法処理におけるチャンバのクリ
ーニングを最適化することができる。

【０１３９】請求項１８の発明に係るプラズマ処理装置
によれば、比較手段によってチャンバ間の比較を行っ
て、チャンバの性能比較を容易に行うことができる。そ
して、その比較結果に基づいて、チャンバ制御手段から
プラズマ処理が良好に行えるように性能が劣っているチ
ャンバを制御することによって、プラズマ処理を最適に
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】第１実施例に係るエッチング処理の流れを示す
フローチャート図である。

【図３】プラズマ吸収周波数を求める説明に供するグラ
フである。

【図４】第１実施例装置に関する変形例を示すブロック
図である。

【図５】第２実施例装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図６】第２実施例に係るエッチング処理の流れを示す
フローチャート図である。

【図７】第３実施例装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図８】第３実施例に係るエッチング処理の流れを示す
フローチャート図である。

【図９】プラズマが生成してからプラズマ処理が終了す
るまでの電子密度の経時的変化を示したグラフである。

【図１０】変形例に係る装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図１１】ＩＣＰ型に係る装置の構成を示すブロック図
である。

【図１２】さらなる変形例に係る装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図１３】さらなる変形例に係る装置の構成を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１ … チャンバ ２ａ，２ｂ … 電極 ３ … 生成用電源 ４ … 生成用電力制御部 ５ … 測定プローブ ６ … 測定用電源 ８ … プローブ制御部 １１ … エッチングレート変換部 １２ … エッチング時間変換部 １３ … エッチング時間設定部 １４ … インピーダンス整合器 １５ … 方向性結合器 １８ … プラズマ吸収周波数導出部 １９ … 電子密度変換部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K030 DA06 KA30 KA39 KA41 5F004 AA01 BA04 BD01 BD04 CB06 CB15 5F045 AA08 BB16 EH14 EH20

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラズマ中の被処理物にプラズマ処理を
   行うプラズマ処理方法であって、（ａ）プラズマの特性
   を示すプラズマ密度情報を測定するためのプラズマ密度
   情報測定用電源からプラズマ密度情報測定用電力をプラ
   ズマに供給する過程と、（ｂ）プラズマ密度情報測定用
   プローブを用いて、プラズマ負荷による前記プラズマ密
   度情報測定用電力の反射または吸収に基づいてプラズマ
   密度情報を測定する過程と、（ｃ）測定された前記プラ
   ズマ密度情報に基づいてプラズマ処理を制御する過程と
   を備えていることを特徴とするプラズマ処理方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のプラズマ処理方法にお
   いて、前記（ｃ）の過程は、測定された前記プラズマ密
   度情報、及びプラズマ密度情報とプラズマ処理を行う時
   間であるプラズマ処理時間との相関関係に基づいて前記
   処理時間を導出し、この導出された処理時間を設定し、
   この設定された処理時間が経過するとプラズマ処理を終
   了することを特徴とするプラズマ処理方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のプラズマ処理方法にお
   いて、前記（ｃ）の過程は、プラズマ処理中において複
   数回にわたってプラズマ密度情報を測定し、各回で測定
   されたプラズマ密度情報と基準となるプラズマ密度情報
   との間の誤差を求めて、この誤差が所定量以上であると
   きにプラズマ処理を中止することを特徴とするプラズマ
   処理方法。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のプラズマ処理方法にお
   いて、前記（ｃ）の過程は、プラズマ密度情報を測定す
   ることによってプラズマ処理の終了に伴うプラズマ密度
   情報の変動をエンドポイントとして終点検出して、前記
   エンドポイントを検出するとプラズマの処理を終了する
   ことを特徴とするプラズマ処理方法。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のプラズマ処理方法にお
   いて、前記プラズマ処理は前記被処理物に対してエッチ
   ングを行うエッチング処理であって、エッチング処理の
   終了に伴うプラズマ密度情報の変動をエンドポイントと
   して検出して、前記エンドポイントを検出するとエッチ
   ング処理を終了することを特徴とするプラズマ処理方
   法。
6. 【請求項６】 請求項４に記載のプラズマ処理方法にお
   いて、前記プラズマ処理は、プラズマによる酸化反応に
   よって前記被処理物の表面の不要物を燃焼させるアッシ
   ング処理であって、アッシング処理の終了に伴うプラズ
   マ密度情報の変動をエンドポイントとして検出して、前
   記エンドポイントを検出するとアッシング処理を終了す
   ることを特徴とするプラズマ処理方法。
7. 【請求項７】 請求項４に記載のプラズマ処理方法にお
   いて、前記プラズマ処理はプラズマ処理を行うチャンバ
   のクリーニングであって、前記チャンバのクリーニング
   の終了に伴うプラズマ密度情報の変動をエンドポイント
   として検出して、前記エンドポイントを検出するとチャ
   ンバのクリーニングを終了することを特徴とするプラズ
   マ処理方法。
8. 【請求項８】 請求項７に記載のプラズマ処理方法にお
   いて、前記チャンバは、プラズマによる気相化学反応に
   よって前記被処理物の表面に薄膜を形成する化学気相成
   長法処理を行うためのチャンバであって、前記チャンバ
   のクリーニングは、化学気相成長法処理において行われ
   ることを特徴とするプラズマ処理方法。
9. 【請求項９】 請求項１に記載のプラズマ処理方法にお
   いて、前記（ｃ）の過程は、複数個のチャンバごとにプ
   ラズマ処理をそれぞれ行い、各チャンバごとにそれぞれ
   測定されたプラズマ密度情報と、各チャンバごとのプラ
   ズマ処理の処理結果とに基づいて、チャンバ間の比較を
   行い、その比較結果に基づいてプラズマ処理が良好に行
   えるようにチャンバを制御することを特徴とするプラズ
   マ処理方法。
10. 【請求項１０】 プラズマ中の被処理物にプラズマ処理
    を行うプラズマ処理装置であって、プラズマの特性を示
    すプラズマ密度情報を測定するためにプラズマ密度情報
    測定用電力をプラズマに供給するプラズマ密度情報測定
    用電源と、プラズマ負荷による前記プラズマ密度情報測
    定用電力の反射または吸収に基づいてプラズマ密度情報
    を測定するプラズマ密度情報測定用プローブと、測定さ
    れた前記プラズマ密度情報に基づいてプラズマ処理を制
    御する制御手段とを備えることを特徴とするプラズマ処
    理装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載のプラズマ処理装置
    において、前記制御手段は、測定された前記プラズマ密
    度情報、及びプラズマ密度情報とプラズマ処理を行う時
    間である処理時間との相関関係に基づいて処理時間を導
    出する処理時間導出手段と、この導出された処理時間を
    設定し、この設定された処理時間が経過するとプラズマ
    処理を終了する第１の終了制御手段とであることを特徴
    とするプラズマ処理装置。
12. 【請求項１２】 請求項１０に記載のプラズマ処理装置
    において、前記制御手段は、プラズマ密度情報測定用プ
    ローブによって測定されたプラズマ密度情報を記憶する
    プラズマ密度情報記憶手段と、プラズマ処理中において
    複数回にわたって測定された各回のプラズマ密度情報と
    基準となるプラズマ密度情報との間の誤差を導出する誤
    差導出手段と、前記誤差が所定量以上であるときにプラ
    ズマ処理を中止する中止判断手段とであることを特徴と
    するプラズマ処理装置。
13. 【請求項１３】 請求項１０に記載のプラズマ処理装置
    において、前記制御手段は、プラズマ処理の終了に伴う
    プラズマ密度情報の変動をエンドポイントとしてプラズ
    マ密度情報測定用プローブによって検出するエンドポイ
    ント検出手段と、前記エンドポイントを検出するとプラ
    ズマ処理を終了する第２の終了制御手段とであることを
    特徴とするプラズマ処理装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載のプラズマ処理装置
    において、前記プラズマ処理は前記被処理物に対してエ
    ッチングを行うエッチング処理であって、前記エンドポ
    イント検出手段は、エッチング処理の終了に伴うプラズ
    マ密度情報の変動をエンドポイントとしてプラズマ密度
    情報測定用プローブによって検出することを特徴とする
    プラズマ処理装置。
15. 【請求項１５】 請求項１３に記載のプラズマ処理装置
    において、前記プラズマ処理は、プラズマによる酸化反
    応によって前記被処理物の表面の不要物を燃焼させるア
    ッシング処理であって、前記エンドポイント検出手段
    は、アッシング処理の終了に伴うプラズマ密度情報の変
    動をエンドポイントとしてプラズマ密度情報測定用プロ
    ーブによって検出することを特徴とするプラズマ処理装
    置。
16. 【請求項１６】 請求項１３に記載のプラズマ処理装置
    において、前記プラズマ処理はプラズマ処理を行うチャ
    ンバのクリーニングであって、前記エンドポイント検出
    手段は、チャンバのクリーニングの終了に伴うプラズマ
    密度情報の変動をエンドポイントとしてプラズマ密度情
    報測定用プローブによって検出することを特徴とするプ
    ラズマ処理装置。
17. 【請求項１７】 請求項１６に記載のプラズマ処理装置
    において、前記チャンバは、プラズマによる気相化学反
    応によって前記被処理物の表面に薄膜を形成する化学気
    相成長法処理を行うためのチャンバであって、前記チャ
    ンバのクリーニングは、化学気相成長法処理において行
    われることを特徴とするプラズマ処理装置。
18. 【請求項１８】 請求項１０に記載のプラズマ処理装置
    において、プラズマ処理を行う複数のチャンバを備え、
    かつ、前記制御手段は、各チャンバごとにそれぞれ測定
    されたプラズマ密度情報、及び各チャンバごとのプラズ
    マ処理の処理結果に基づいてチャンバ間の比較を行う比
    較手段と、前記比較手段による比較結果に基づいてプラ
    ズマ処理が良好に行えるようにチャンバを制御するチャ
    ンバ制御手段とであることを特徴とするプラズマ処理装
    置。