JP2004235349A - プラズマ処理装置および処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェットクリーニング後のシーズニングにおいて、シーズニングが十分であるか否かを判定できるプラズマ処理装置を提供する。
【解決手段】処理室３と、プラズマ発光を採光する受光部１１と、プラズマ発光を分光し多チャンネルの信号に変換する分光部１３と、多チャンネルの信号をデータベース１５に格納されたフィルタベクトルを用いて１つの信号に変換する信号変換部１４と、信号変換された信号を用いて処理室内の状態を判断する処理部１６とを有するプラズマ処理装置において、あるロットのプラズマ発光データを主成分解析して作成した主成分スコアと前のロットにおける主成分スコアとの差を取り、その差のロット内の平均値およびロット内の最大値と最小値の差ならびにロット内の標準偏差を求め、それらの値を予め設定された標準偏差と比較して処理室内の状態を判断する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハなどの半導体基板やＬＣＤ基板などを処理するプラズマ処理装置およびそのプラズマ処理装置におけるプラズマ処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、半導体ウェハなど半導体基板やＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）基板などの製造工程において、反応性プラズマを利用したプラズマエッチング装置やプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置などプラズマ処理装置が使用されている。
【０００３】
これらのプラズマ処理装置は、半導体基板などの被処理体を収容する処理室を有しており、被処理体のプラズマ処理中に生じた不揮発性の反応生成物が処理室内壁に堆積する。その後の処理において、この堆積物が処理室内壁から剥離して発生したパーティクルが、被処理体表面へ落下し付着することがある。パーティクルの付着は、被処理体表面に設けた集積回路の配線の短絡（ショート）や断線もしくはエッチング残りなどを引き起こし半導体装置不良の原因となるため、半導体製造における歩留まりの低下を招く。
【０００４】
これを防ぐために、半導体やＬＣＤの製造においては、処理室内を大気圧に戻さずに、反応性ガスを用いたガスクリーニングもしくは反応性プラズマを用いたプラズマクリーニングなどドライクリーニングと呼ばれる処理を定期的に行ない、処理室内壁に堆積した反応生成物を除去することによって処理室内の清浄化を行なっている。
【０００５】
ここで図１３を用いて、量産における半導体基板のプラズマエッチング処理の例を説明する。
【０００６】
まず、半導体処理装置の処理室をドライクリーニングする（ステップＳ６）。
これにより処理室内壁に堆積した反応生成物を除去する。なお、このドライクリーニングＳ６は、製品基板ではないダミー基板と呼ばれる基板を処理室内に設置して行なうことが多いが、ダミー基板を処理室内に設置せずに行なう場合もある。
【０００７】
次に、エージングと呼ばれる処理を行なう（ステップＳ７）。一般的にドライクリーニングＳ６はプラズマエッチング処理に用いる処理ガスとは別のガスを用いるため、ドライクリーニングＳ６による反応生成物が処理室内壁に残留し、処理室内の状態が変化してしまう。そのためドライクリーニングＳ６によって変化した処理室内の状態を整えるために通常のプラズマエッチング処理と同一もしくはそれに近い処理条件を用いて処理を行なう。なお、このエージングＳ７はダミー基板を処理室内に設置して行なうことが多いが、ダミー基板を処理室内に設置せずに行なうこともある。
【０００８】
このエージングＳ７を行なった後、ダミー基板が処理室内に設置されていればダミー基板を処理室内から搬出し、製品基板を処理室内に搬入し、プラズマエッチングする製品基板処理を行なう（ステップＳ８）。製品基板処理Ｓ８が終了した後は、製品基板を処理室内から搬出し、別の製品基板を処理室内に搬入し、製品基板処理を行なう（ステップＳ８´）。この基板処理をひとまとまりの枚数だけ行う（ステップＳ８〜Ｓ８´´）。
【０００９】
これらのドライクリーニングＳ６と、エージングＳ７と、製品基板処理Ｓ８〜Ｓ８´´を繰り返すことによって半導体基板のプラズマエッチング処理が行なわれている。
【００１０】
ここで、基板処理の連続処理の枚数に付いて補足説明する。一般に半導体基板は、複数枚がカセットに入れられ、取り扱いがなされている。このカセットによる複数枚の集まりはロットと呼ばれることもある。この１ロット中の半導体基板の内数は、直径２００ｍｍ半導体基板ならば２５枚、直径３００ｍｍの半導体基板ならば１３枚である。そのため前述した基板処理ひとまとまりの枚数は、この１ロット中の半導体基板の枚数と同一であることが多い。ただし、１ロット中の半導体基板の枚数と、前述の製品基板処理Ｓ８〜Ｓ８´´のひとまとまりの枚数とは異なる場合もある。また同一のプラズマ処理装置で複数の製品を処理する場合には、前述した製品基板処理Ｓ８〜Ｓ８´´ひとまとまりの枚数は製品によって異なる場合もある。
【００１１】
なお、ここでは製品基板処理Ｓ８〜Ｓ８´´の各々の処理の後にドライクリーニングを行っていないが、各々の製品基板処理Ｓ８〜Ｓ８´´の後にドライクリーニングＳ６よりも時間が短いドライクリーニング、いわゆる枚葉クリーニングが行なわれる場合もある。
【００１２】
以上示したように、製品基板処理Ｓ８〜Ｓ８´´によって処理室内壁に付着した反応生成物はドライクリーニングＳ６を行なうことにより除去しているが、ドライクリーニングＳ６では除去できなかった堆積物を、処理室を大気開放した後に、水やアルコールなどを用いて作業者が手作業で処理室内壁を清掃する、いわゆるウェットクリーニングもしくはマニュアルクリーニングと呼ばれる作業で除去し、処理室内の清浄化を行なっている。
【００１３】
また、プラズマ処理装置においては、前述したように反応性プラズマを用いることから、処理室内の構成部品は化学的及び熱的に損傷を受け、損耗したり破損が発生する場合がある。そのため処理室内の構成部品は定期的に交換する必要があり、所定の寿命に達した構成部品はウェットクリーニングの際に交換される。
【００１４】
ウェットクリーニング直後の処理室内壁の状態は量産安定時と異なることから、プラズマエッチング装置においては、エッチング速度、半導体基板面内でのエッチング速度分布、被エッチング物とマスクや下地とのエッチング選択比つまりエッチング速度の比、エッチングによる加工形状などの処理性能が変化するという問題が起こる。また同様に、プラズマＣＶＤ装置においては、成膜速度、半導体基板面内での成膜速度分布、膜質などの処理性能が変化するという問題が起こる。
【００１５】
半導体およびＬＣＤの量産においては、これらの問題の発生を防ぐためにシーズニングと呼ばれる処理を行ない、ウェットクリーニングによって変化した処理室内状態を量産安定時に近づけることが一般に行なわれている。このシーズニングは図１３で示した半導体基板の処理を模擬して行なわれることが多い。
【００１６】
ここで、図１４を用いて、半導体基板を処理するプラズマエッチング装置におけるウェットクリーニングと、シーズニングの処理の例を説明する。シーズニングは、ドライクリーニングとダミー基板（製品用基板以外の半導体基板）の処理、およびシーズニングが十分か否かの確認処理とから成っている。
【００１７】
まず、プラズマ処理装置のプラズマ処理室をウェットクリーニングする（ステップＳ１）。
【００１８】
その後に処理室の真空引きを行ない、所定の真空度に達した後に、ドライクリーニングを行なう（ステップＳ６−２）。ウェットクリーニングで処理室内壁に残留した有機溶剤などは、このドライクリーニングＳ６−２によって除去される。
【００１９】
次に、ダミー基板を用いて実際の処理を模擬したエッチング処理（以下ダミー処理と記す）を行なう（ステップＳ８−２）。このダミー処理Ｓ８−２を行なった後、ダミー基板を処理室内から搬出し、別のダミー基板を処理室内に搬入し、ステップＳ８−２と同一のダミー処理を行なう（ステップＳ８−２´）。このダミー処理をひとまとまりの枚数（例えば２５枚）行なう（ステップＳ８−２´´）。
【００２０】
このダミー処理Ｓ８−２〜Ｓ８−２´´を行なった後、ドライクリーニングを行なう（ステップＳ６−２）。ダミー処理によって処理室内壁に付着した反応生成物は、このドライクリーニングＳ２によって揮発性化合物となり、処理室内から除去される。これらの処理つまりドライクリーニングＳ６−２とダミー処理Ｓ８−２〜Ｓ８−２´´とを予め決められた回数繰り返して行なう。
【００２１】
その後にシーズニングが十分か否かを判断するための確認処理を行なう（ステップＳ９）。これは例えば所定の膜（例えばＳｉＯ_２（酸化珪素））によって表面が被覆されたウェハを用いてエッチング処理し、エッチング速度のウェハ面内平均値やウェハ面内均一性を求めるものである。このエッチング速度のウェハ面内平均値やウェハ面内均一性が予め決められている基準を満たしていればシーズニングが十分であるとみなし、基準を満たしていなければシーズニングが不十分であるとみなす。
【００２２】
もし、確認処理Ｓ９においてシーズニングが十分だとみなされればシーズニングの終了動作（ステップＳ１０）を行ない、製品基板処理の着工を行ない（ステップＳ１１）、製品基板のプラズマ処理を開始する。
【００２３】
一方、確認処理Ｓ９においてシーズニングが不十分だとみなされれば、ステップＳ６−２と同様なドライクリーニングをさらに行ない（ステップＳ６−３）、その後ステップＳ８−２〜Ｓ８−２´´と同様のダミー処理をひとまとまりの枚数分行ない（ステップＳ８−３〜Ｓ８−３´´）、その後にシーズニングが十分か否かを判断するための確認処理を行なう（ステップＳ９）。
【００２４】
シーズニングは、確認処理Ｓ９においてシーズニングが十分とみなされるまでこれらの処理Ｓ６−３〜Ｓ８−３´´を行なう。
【００２５】
なお、ここではドライクリーニングＳ６−２およびステップＳ６−３のドライクリーニングの後にエージングを行なっていないが、ドライクリーニングＳ６−２、Ｓ６−３の後に図１３のステップＳ７の様なエージングを行なう場合もある。
【００２６】
なお、ここではダミー処理Ｓ８−２〜Ｓ８−２´、Ｓ８−３〜Ｓ８−３´´の各々の処理の後にドライクリーニングを行っていないが、各々のダミー処理Ｓ８−２〜Ｓ８−２´、Ｓ８−３〜Ｓ８−３´´の後にドライクリーニングＳ６−２、Ｓ６−３よりも時間が短いドライクリーニング、いわゆる枚葉クリーニングが行なわれる場合もある。
【００２７】
以上説明した従来技術においては、シーズニングで行なうダミー処理の枚数は経験を基に決定されていた。例えば、シーズニングにおけるダミー処理が予め５ロットと決められていれば、ウェットクリーニング後には５ロット分のダミー処理から成るシーズニングが行なわれ、その後、作業者が確認処理Ｓ９を施すことによって成膜速度やエッチング速度もしくはそれらの面内均一性などの処理性能の評価を行ない、シーズニングが十分であるか否か、すなわちウェットクリーニング後の処理室内の状態が、量産安定時に近づいたか否かを判断していた。
【００２８】
シーズニングが不十分の場合には、製品基板の処理において所望の処理性能が得られず量産における歩留まり低下の原因となる。そのため、シーズニングにおけるダミー処理は、必要最低限の枚数よりも大目に見積もられていることが多い。この余分なダミー処理は、半導体製造装置のスループットの低下を招くため、生産効率を悪化させ望ましくない。さらに昨今、半導体基板の大口径化が進んでおりダミー基板１枚あたりのコストが上昇しており、ダミー処理に用いるダミー基板の使用量を低減することが以前にも増して望まれている。
【００２９】
一方、ウェットクリーニングＳ１の仕上がりのばらつきなどが影響し、所定のシーズニングを行なったにもかかわらず処理室内状態が量産安定時に近づいてない場合がある。この場合には図１４で示したようにドライクリーニングＳ６−３、ダミー処理Ｓ８−３〜Ｓ８−３´´および確認処理Ｓ９を作業者が繰り返し行なう必要があるため、手間がかかり生産効率の低下を引き起こす原因となる。
【００３０】
シーズニング中に、シーズニングが十分であるか否かを判定して必要最低限のシーズニングで終了させることができれば、ダミー基板の使用量を必要最低限に抑えることができるので、シーズニングによって量産安定時に十分近づいたか否かを判定する方法、つまりシーズニングの終点判定の方法が求められている。
【００３１】
製品基板のプラズマ処理における終点判定を行なう技術としては、製品基板と同じ基板を予め処理し、プラズマの発光スペクトルの主成分解析を行い、その後の実際の製品基板処理では、測定された発光スペクトルの主成分解析を行い主成分得点の変化から処理の終点を検出することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この技術は、製品基板１枚１枚の処理の終点を各々検出するためには有効な手段であるが、複数の基板を用いた連続処理であるシーズニング処理の終点を検出することはできない。
【００３２】
一方、シーズニングの終点判定を行なう技術としては、安定化した処理装置の高周波電源の電気的データを対象として主成分解析を行い、算出された基準用の主成分得点および残差得点と、任意の処理室状態においての複数の電気的データを対象として主成分解析を行い、算出された主成分得点および残差得点とを比較することによって、処理室内の状態を検出することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。この技術はウェットクリーニング後のシーズニングによって推移する処理室内の状態を検出するために有効な手段である。しかし、ウェットクリーニングは手作業で行なわれるために仕上がりにはばらつきが大きく、その結果、シーズニングによる処理室内状態にも大きなばらつきが生じる。つまり異なるシーズニングにおける処理室内状態の推移の仕方は再現性が悪く、基準用の主成分得点および残差得点と任意のシーズニングでの主成分得点および残差得点との比較によって、任意のシーズニングの終点を検出するには十分な精度が得られない場合がある。
【００３３】
【特許文献１】
特開２０００−３３１９８５号公報
【特許文献２】
特開２００２−１８２７４号公報
【非特許文献１】
奥野忠一 他 著、多変量解析法、日科技連出版社（１９７１年）
【００３４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ウェットクリーニング直後に行なわれるシーズニングにおけるプラズマ発光データを基に導出したデータを用いて、シーズニングの終点判定、つまりシーズニングが十分であるか否かの判断を精度良く行なう機能を有するプラズマ処理装置および処理方法を提供することである。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、基板を処理する処理室を有するプラズマ処理装置において、プラズマ発光をモニタリングする受光部と、前記プラズマ発光を分光する分光部と、前記分光部で得られた信号を用いて演算処理を行ない出力信号を生成する演算処理部と、前記出力信号を基に判断を行ない装置制御信号を生成する判断部と、前記判断部による装置制御信号を基にプラズマ処理装置の制御を行う装置制御部を有し、シーズニング処理中のひとまとまりのプラズマ処理におけるプラズマ発光をモニタリングし、得られたプラズマ発光データに対して多変量解析を行ない、多変量解析で得られた出力信号を、前のひとまとまりにおける出力信号との差をとり、その差の、ひとまとまりの中での平均値、およびひとまとまりの中での最大値と最小値との差、ならびにひとまとまりの中での標準偏差を求め、それらの値を予め設定された閾値と比較することによって、達成される。
【００３６】
また、上記目的は、上記のプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法において、複数の前記出力信号について、前記出力信号と、前のひとまとまりにおける出力信号との差をとり、その差の、ひとまとまりの中での平均値、およびひとまとまりの中での最大値と最小値との差、ならびにひとまとまりの中での標準偏差を求め、それらの値を予め設定された閾値と比較することによって達成される。
【００３７】
また、上記目的は、上記のプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法において、複数の前記出力信号について、前のひとまとまりにおける出力信号との差をとり、その差の、ひとまとまりの中での平均値、およびひとまとまりの中での最大値と最小値との差、ならびにひとまとまりの中での標準偏差を求め、それらの値を予め設定された複数の閾値と比較することでそれぞれの値に対して得点を算出し、その合計の値を予め設定された閾値と比較することによって、達成される。
【００３８】
また、上記目的は、上記のプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法において、予め登録された単数あるいは複数のフィルタベクトルを用いて単数あるいは複数の出力信号を算出し、前のひとまとまりにおける出力信号との差をとり、その差のひとまとまりの中での平均値、およびひとまとまりの中での最大値と最小値との差、ならびにひとまとまりの中での標準偏差を、それらの値を予め設定された単数あるいは複数の閾値と比較することによって、達成される。
【００３９】
また、上記目的は、上記のプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法において、処理室の真空引きおよび真空度確認動作および装置異常確認動作および上記の処理方法を自動的に行なうことによって、達成される。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、図１、図２を用いて、本発明の第１の実施例について詳しく説明する。本第１実施例は、シーズニングにおけるダミー処理のプラズマ発光データを取得するものであり、そのプラズマ発光データを対象に行う多変量解析の方法として、主成分解析を用いるものである。また、プラズマ処理のひとまとまりは、２５枚からなる１ロットのダミー処理から構成されるものである。
【００４１】
図１は本発明の第１の実施例を適用したマイクロ波ＥＣＲ（ＥｌｅｃｔｒｏｎＣｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）プラズマエッチング装置の構成を示す図である。
【００４２】
マイクロ波ＥＣＲプラズマエッチング装置は、処理室壁１と処理室蓋２からなる処理室３と、基板保持台４と、処理ガス導入管バルブ７と、マスフローコントローラ８と、処理ガス導入管９と、排気口１２と、可変バルブ１３と、排気管バルブ１４と、圧力計１５と、受光部２０と、光ファイバ２１と、分光部２２と、演算処理部２３と、データベース２４と、判断部２５と、装置制御部２６とから構成される。
【００４３】
処理室壁１の上に処理室蓋２を設置し、これにより構成される処理室３内に基板保持台４を設けており、基板保持台４の上には半導体基板（被処理体）５が載置される。
【００４４】
プラズマエッチングに使用する処理ガス６は、処理ガス導入管バルブ７および処理ガス６の流量を調節するマスフローコントローラ８および処理ガス導入管９を通し、処理室３内に導入される。マイクロ波発信機（図示しない）によって発信されたマイクロ波１０を処理室３に導入し、コイル（図示しない）によって発生させた磁場とマイクロ波１０との相互作用によってプラズマ１１を発生させている。処理ガス６およびエッチング処理における反応で生成した揮発性物質は排気口１２から排出される。排気口１２の先には真空ポンプ（図示しない）が接続されており、これによって処理室３内の圧力を減圧にしている。また、排気口１２と図示しない真空ポンプとの間には可変バルブ１３および排気管バルブ１４が接続されており、可変バルブ１３によって、プラズマエッチング処理中の処理室３内の圧力を調節できるようになっている。また、排気管バルブ１４の開閉によって、処理室３の真空引きの有無を切り替えられるようになっている。処理室３内の圧力は処理室壁１に接続された圧力計１５によって測定される。
【００４５】
処理室壁１には、プラズマ１１の発光を受光できるように受光部２０が設置されており、受光部２０で採光されたプラズマ発光は光ファイバ２１を介して分光部２２に導かれる。分光部２２でプラズマ光は分光され、さらに分光部２２に内蔵されたＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）によって、あるサンプリング間隔（例えば１秒）で定期的に多チャンネルの信号（例えば２００ｎｍから８００ｎｍの波長域で１０２４チャンネルの信号）に変換される。
【００４６】
多チャンネルの信号は演算処理部２３に入力される。演算処理部２３は分光部２２から入力された多チャンネルの信号をいくつかの信号に変換する機能を持つ。例えば分光部２２からの信号がｎチャンネル（例えば１０２４チャンネル）だったとして、これらを１つの入力信号ベクトルｓにまとめて、ｓ＝｛ｓ１、ｓ２、…、ｓｎ｝と記するとする。このときに信号フィルタを表すフィルタベクトルｆが、ｆ＝｛ｆ１、ｆ２、…、ｆｎ｝と定義されているとする。このとき演算処理部２３は、入力信号ベクトルｓとフィルタベクトルｆの内積を、下記式（１）を用いて計算して１つの出力信号ｚを計算する。
【００４７】
【数１】

【００４８】
データベース２４には、フィルタベクトルｆを蓄積でき、演算処理部２３で出力信号ｚを算出するときにフィルタベクトルｆを演算処理部２３に送ることができる。
【００４９】
次に、信号フィルタの作成方法を示す。演算処理部２３の入力信号は数個であることもあるが、前記のように発光スペクトルなどを入力に採る場合には数百から数千の入力信号となる。そのため信号フィルタの生成には多変量解析を用いるのが有効である。本実施例では多変量解析の一つである主成分解析を用いる。主成分解析は統計処理の一般的な手法であり、例えば、上記非特許文献１に具体的な計算手法が記されている。
【００５０】
前記入力信号がｎ個ある入力信号ベクトルｓを行にとり、ｍ個の取得された入力信号ベクトルを列の方向に重ねていくと下記式（２）のようなｍ行ｎ列の信号行列Ｓが得られる。
【００５１】
【数２】

【００５２】
次に、信号行列Ｓの相関行列あるいは共分散行列Ｘを作成し、ｎ行ｎ列の対称行列であるＸの固有値解析を行うと、ｎ個の正の実数の固有値｛λ１、λ２、…、λｎ｝と各固有値に対応するｎ個の固有ベクトル｛ｙ１、ｙ２、…、ｙｎ｝が得られる。この際、固有値は値が大きい順にλ１、λ２、λ３、…、λｎと並べることとする。
【００５３】
固有ベクトルｙは、それぞれｎ行の一次元ベクトルである。この固有ベクトルを前記のフィルタベクトルｆとして用い、式（１）の計算をすることによりｎ個の入力信号を一つの装置状態信号に変換する信号フィルタとなる。
【００５４】
さらに、演算処理装置２３において生成された出力信号ｚには、後述するように、さらなる演算処理が行なわれ、その演算結果（出力信号）は判断部２５に送られる。判断部２５では、その演算結果（出力信号）を基に装置制御のための判断を行ない、シーズニングを続行するか否かの装置制御信号を生成できる。判断部２５によって、生成された装置制御信号は、装置制御部２６に送られる。
【００５５】
装置制御部２６は、プラズマエッチング装置の制御を行うものであり、例えばシーズニングを実行せよという装置制御信号を受ければシーズニングの続行の動作を行い、シーズニングを終了せよという装置制御信号を受ければシーズニングの終了動作を行う。
【００５６】
次に図２〜図７および図１４を用いて、第１実施例における処理について具体的に説明する。
【００５７】
図２において、まず、シーズニングにおける１ロットのダミー処理の発光データの取得動作を行う（ステップＳ２１）。これは前述したように、受光部２０によって採光したプラズマ発光が分光部２２において、あるサンプリング間隔で多チャンネルの信号に変換され、その信号が演算処理部２３に送られるまでの過程を指す。なお多チャンネルの信号からなるプラズマ発光データは、現在進行中のひとまとまり（ここではロット）のダミー処理が終了するまでデータベース２４に蓄積される。
【００５８】
次に、プラズマ発光を示す数値データの中から有効部分の抽出を行なう（ステップＳ２２）。主成分解析は大きな変動を抽出する性質を持っている。そのため、プラズマの着火から消失までの一連の発光データを主成分解析すると、プラズマの着火時もしくは消失時におけるプラズマの大きな変動を拾ってしまう。また同様にプラズマの着火から消失までの一連の発光データを主成分解析すると、処理シーケンスが異なる処理条件を持つ複数のステップから成る場合に、ステップ間の移行の際に処理条件の変化に起因するプラズマの大きな変動を拾ってしまう。これらの大きな変動は、小さいが処理室内の状態の推移を示す重要な変動を埋もれさせてしまう事態を引き起こす。これを防止するためにはプラズマ着火時・消失時およびステップ間移行時を除いたプラズマ発光データのみを用いて主成分解析を行なうことが必要である。
【００５９】
図３および図４を用いて、有効部分の抽出動作Ｓ２２について具体的に説明を行なう。図３は、１枚のダミーウェハを用いて行なったダミー処理のプラズマ発光を、着火から消失まで１秒間隔でサンプリングし、そのプラズマ発光データを主成分解析した場合の第１主成分得点を示すグラフである。領域３０はプラズマ着火およびその直後の不安定に起因するプラズマの変動を示している。また、領域３１および領域３２は、ダミー処理の第１ステップおよび第２ステップにおけるプラズマの変動を示している。また、領域３３はプラズマの消失に起因するプラズマの変動を示している。この図３に示したグラフにおいては、第１ステップおよび第２ステップ中におけるプラズマの変動がほとんど把握できていないことがわかる。
【００６０】
次に、図４に、プラズマの着火から１７秒後から５２秒後までのプラズマ発光データを主成分解析した場合の第１主成分得点の挙動を表すグラフを示す。領域３２´はダミー処理の第２ステップにおける処理に相当する。この図４から、第２ステップにおけるプラズマ変動が把握できることがわかる。これにより、処理室内状態の微小な変動を把握することができる。なお、プラズマ発光データのうち、プラズマ着火から何秒から何秒までが有効部分であり主成分解析に用いるか、もしくはプラズマ着火からデータの何サンプリング目から何サンプリング目までが有効部分であり主成分解析に用いるかは、予めデータベース２４に登録されており、演算処理部２３において主成分解析を行う際に、プラズマ発光データの有効部分の指定が行われる。
【００６１】
なお、シーズニングにおけるダミー処理は全く同じ処理シーケンスで繰り返し行なうため、予めプラズマ発光データの有効部分を指定し、データベース２４に登録していれば、以後のダミー処理においても同じものを使うことができる。
【００６２】
また、ここでは、ダミー処理の第２ステップをプラズマ発光データの有効部分としたがそれに限るものではない。例えば、ダミー処理の第１ステップをプラズマ発光データの有効部分としてもよい。
【００６３】
次に、ステップＳ２２で得られた有効部分におけるプラズマ発光データを用いて主成分解析を行ない、出力信号ｚの算出を行なう（ステップＳ２３）。ここでは主成分解析によって得られた第１主成分得点が出力信号ｚとなる。
【００６４】
次に、算出動作Ｓ２３の主成分解析によって算出された第１主成分得点の、１回のダミー処理における平均値の算出を行なう（ステップＳ２４）。主成分得点は図４に示したように、あるサンプリング間隔（ここでは１秒）で得られたデータである。各々のダミー処理において、この第１主成分得点の平均値を算出する。ｋ枚目のダミー処理において、ｉ回目のサンプリングにおける第１主成分得点をａ_ｉとし、ダミー処理のプラズマ発光データの有効範囲がＮ回のサンプリングによる第１主成分得点ａ_ｉから成れば、ｋ枚目のダミー処理における第１主成分得点の平均値Ｐ_ｋは、下記式（３）で表される。
【００６５】
【数３】

【００６６】
図５は、ｋ枚目のダミー処理における第１主成分得点の平均値Ｐ_ｋの１ロット２５枚のダミー処理の４ロット分の推移を示したものである。この図５によってシーズニングによって処理室３内の状態が推移していることがわかるが、このままではシーズニングの終点は検出できない。
【００６７】
次に、各々のダミー処理の第１主成分得点の平均値Ｐ_ｋにおいて、注目しているロットの第１主成分得点と、その前のロットの第１主成分得点との差を算出する（ステップＳ２５）。ｉロット目のｊ枚目のダミー処理における第１主成分得点の平均値ＰをＰ_{ｉ ， ｊ}とすると、ｉロット目のｊ枚目のダミー処理における第１主成分得点Ｐ_{ｉ ， ｊ}とｉ−１ロット目のｊ枚目のダミー処理における第１主成分得点Ｐ_{ｉ −１， ｊ}との差Ｄ_{ｉ ， ｊ}は，下記式（４）で表される。
【００６８】
【数４】

【００６９】
シーズニング処理によって処理室内の状態が量産安定時に近付けば、ロット間においてダミー処理が再現性良く行なわれる。そのため、処理が終わったロットにおける第１主成分得点Ｐ_ｉ，ｊと、直前のロットにおける第１主成分得点Ｐ_{ｉ−１， ｊ}との差Ｄ_ｉ，ｊによって、ダミー処理のロット間再現性を評価することができ、その結果シーズニングが十分であるか否かの判定、つまりシーズニング終点判定を行なうことができる。
【００７０】
図６にＤ_ｉ，ｊの挙動を表すグラフを示す。この図６から、ダミー処理の進行と共にＤ_ｉ，ｊの値がロット間で全体的に下がっており、また、Ｄ_ｉ，ｊのロット内のばらつきが小さくなっていることがわかる。
【００７１】
なお、ダミー処理の１ロット目には、Ｄ_ｉ，ｊを算出するこのステップＳ２５は省かれる。
【００７２】
次に、Ｄ_ｉ，ｊのロット内の平均値、Ｄ_ｉ，ｊのロット内の最大値と最小値との差、Ｄ_ｉ，ｊのロット内の標準偏差を算出する（ステップＳ２６）。図６に示したＤ_ｉ，ｊがロット間で全体的に下がる挙動は、下記式（５）に示すｎ回のダミー処理から成るロット内のＤ_ｉ，ｊの平均値ＡＶＥで評価することができる。なお、式（５）において、ＡＶＥの添え字のｉはｉロット目のロット内のＤ_ｉ，ｊの平均値ＡＶＥであることを示している。
【００７３】
【数５】

【００７４】
さらに図６に示したＤ_ｉ，ｊのロット内の変動は、下記式（６）で示されるｉロット目のロット内のＤ_ｉ，ｊの最大値と最小値との差ＭＡＸＭＩＮ_ｉ、および下記式（７）で示されるｉロット目のロット内のＤ_ｉ，ｊの標準偏差σ_ｉで評価することができる。
【００７５】
【数６】

【００７６】
【数７】

【００７７】
次にシーズニングが十分か否かの判定を行なう（ステップＳ２７）。
【００７８】
図７（ａ）にＤ_ｉ，ｊのロット内の平均値ＡＶＥ_ｉを示すグラフを、図７（ｂ）にＤ_ｉ，ｊのロット内の最大値と最小値との差ＭＡＸＭＩＮ_ｉを示すグラフを、図７（ｃ）にＤ_ｉ，ｊロット内の標準偏差σ_ｉを示すグラフをそれぞれ示す。これらからシーズニングの進行に伴ってそれぞれの値が小さくなっていることがわかる。
これは、ウェットクリーニングＳ１によって変化した処理室３内の状態が、シーズニングによって量産安定時に近づいたため、ダミー処理においてロット間で再現性良くプラズマ処理が行なわれるようになり、それを反映した第１主成分得点のＤ_ｉ，ｊの値がシーズニングの進行と共に小さくなったことを示している。
【００７９】
また、第１主成分得点を基に算出されたＡＶＥ_ｉ、ＭＡＸＭＩＮ_ｉ、およびσ_ｉが、予め設定された閾値以下になっていれば、処理室内の状態が量産安定時に近づいた、つまりシーズニングが終点に達したと判断すれば良い。
【００８０】
例えば、この実施例においては、ＡＶＥ_ｉにおいてはＡＶＥ_ｉについて予め設定された閾値４０以下に、ＭＡＸＭＩＮ_ｉにおいてはＭＡＸＭＩＮ_ｉについて予め設定された閾値４２以下に、σ_ｉについてはσ_ｉについて予め設定された閾値４４以下にそれぞれなっているために、終点に達したと判断した。
【００８１】
図７に示したＡＶＥ_ｉ、ＭＡＸＭＩＮ_ｉ、σ_ｉは、それぞれの値がｉ＝４において閾値よりも小さくなっているため、４ロット目のダミー処理によってシーズニングの終点に達した、つまりこのシーズニングは４ロット目のダミー処理で十分と判断できる。
【００８２】
なお、ＡＶＥ_ｉ、ＭＡＸＭＩＮ_ｉ、およびσ_ｉの３つの値のうち、ＡＶＥ_ｉは負の値をとり得る。ＡＶＥ_ｉが負の値をとった場合にはシーズニングの進行と共に絶対値が小さくなる挙動を示すため、ＡＶＥ_ｉの絶対値が予め決められた閾値以下になっていれば、処理室内の状態が量産安定時に近づいた、つまりシーズニングが終点に達したと判断すれば良い。
【００８３】
本第１実施例においてはＡＶＥ_ｉ、ＭＡＸＭＩＮ_ｉ、およびσ_ｉの３つの値が全てｉ＝４においてそれぞれの閾値よりも小さくなったため、４ロット目のダミー処理によってシーズニングの終点に達したと判断したが、これら３つの値の全てが閾値よりも小さくなったときにシーズニング終点と見なすと限るものではない。例えばＡＶＥ_ｉ、ＭＡＸＭＩＮ_ｉ、およびσ_ｉのうち１つでも閾値よりも小さくなればシーズニング終点と見なしても構わないし、例えばＡＶＥ_ｉ、ＭＡＸＭＩＮ_ｉ、およびσ_ｉのうち２つがそれぞれの閾値よりも小さくなればシーズニング終点と見なしても構わず、これらは本発明の実施者が選択できる。
【００８４】
次に、判定動作Ｓ２７においてシーズニングが十分と判定された場合はシーズニングの終了動作を行なう（ステップＳ１０）。このときは図１の判断部２５からシーズニングを終了せよという信号が装置制御部２６に送られ、シーズニングの終了動作Ｓ１０を行ない、製品基板着工Ｓ１１を行なえるようにする。また、このときにシーズニングが終了したことを作業者に知らせてもよい。
【００８５】
一方、判定動作Ｓ２７においてシーズニングが不十分と判定された場合は、図１の判断部２５からシーズニングを続行せよという信号が装置制御部２６に送られ、シーズニングの続行を行なう（ステップＳ２８）。
【００８６】
このときはまたステップＳ２１に戻り、１ロットのダミー処理の発光データの取得を行なう。
【００８７】
以上に示したシーケンスを行なうことにより、作業者が手作業で確認処理Ｓ９を行なうことなくシーズニングが十分か否かを判定することが可能となる。また、必要最小限のロット数のダミー処理によってシーズニングを終了させることが可能となるため、ダミー基板の使用量の低減、およびプラズマ処理装置の稼働率の向上が実現できる。
【００８８】
また、第１実施例に示したシーズニングの終点判定においては、ｉロット目のｊ枚目のダミー処理における第１主成分得点Ｐ_ｉとｉ−１ロット目のｊ枚目のダミー処理における第１主成分得点Ｐ_{ｉ−１，ｊ}との差Ｄ_ｉ，ｊを用いた。すなわち連続する一連のプラズマ処理における発光データから得られた出力信号ｚのロット間の差を用いているため、ウェットクリーニングＳ１の仕上がりのばらつきがシーズニングの終点検出の精度に与える影響は小さいものになる。
【００８９】
なお、本第１実施例ではステップＳ２３において、現在進行中のシーズニングでのダミー処理の発光を対象に主成分解析を行うことでフィルタベクトルｆを算出し、その結果、出力信号ｚを算出したが、それに限るものではない。ダミー処理の発光から得られた入力信号ベクトルｓおよび、予め設定されたフィルタベクトルｆを用いて式（１）から出力信号ｚを算出することもできる。
【００９０】
その際に用いるフィルタベクトルｆは、前回のウェットクリーニング直後のシーズニングでのダミー処理の発光を対象に主成分解析を行って得られたものを使用できる。また、前回のウェットクリーニングではなく、２回前あるいは３回前のウェットクリーニング直後のシーズニングでのダミー発光を対象に主成分解析を行うことで得られたフィルタベクトルｆを使用してもよい。あるいは、プラズマ処理装置メーカーが予めフィルタベクトルｆを設定しておくこともできる。
【００９１】
また、本第１実施例では、１ロット２５枚のダミー処理をひとまとまりとしたが、それに限るものではない。ウェハの１ロットが２５枚から成っていたとしても、シーズニング処理において例えば５枚のダミー処理ごとにドライクリーニングが行われている場合、すなわちダミー処理Ｓ８−２〜８−２´´あるいはダミー処理Ｓ８−３〜８−３´´が５枚のダミー処理から構成されている場合には、ダミー処理のひとまとまりは、５枚となる。その場合は、ひとまとまりのダミー処理の発光データの取得動作Ｓ２１からシーズニングが十分か否かの判定を行う判定動作Ｓ２７までは、５枚のダミー処理ごとに行われる。
【００９２】
さらに、各々のダミー処理Ｓ８−２〜Ｓ８−２´´の後に枚葉クリーニングが行われている場合でも、ダミー処理Ｓ８−３〜Ｓ８−３´´が５枚のダミー処理から構成されている場合には、ダミー処理のひとまとまりは、５枚となる。その場合は、ひとまとまりのダミー処理の発光データの取得動作Ｓ２１からシーズニングが十分か否かの判定を行う判定動作Ｓ２７までは、５枚のダミー処理ごとに行われる。
【００９３】
また、本第１実施例では算出動作Ｓ２３の出力信号ｚの算出において主成分解析を行ない、出力信号ｚとして第１主成分得点のみを用いたが、それに限るものではない。複数の主成分得点を出力信号ｚとして用いることもできる。
【００９４】
以下、本発明の第２の実施例について図８〜１１を用いて説明する。第１実施例では出力信号ｚとして第１主成分得点のみを用いたが、本実施例では第２主成分得点および第３主成分得点を使用するものである。主成分解析では高次の主成分ほどノイズ成分が多くなり、処理室内状態のモニタリングの有効性が低くなるため、本実施例では第３主成分までを使用する。第２主成分得点を用いて、第１実施例と同様の方法で得られたＡＶＥ_ｉを図８（ａ）に、第２主成分のＭＡＸＭＩＮ_ｉを図８（ｂ）に、第２主成分のσ_ｉを図８（ｃ）に、それぞれ示す。また、第３主成分得点を用いて、第１実施例と同様の方法で得られたＡＶＥ_ｉを図９（ａ）に、第３主成分のＭＡＸＭＩＮ_ｉを図９（ｂ）に、第３主成分のσ_ｉを図９（ｃ）に、それぞれ示す。これらの値も図７に示した第１主成分のＡＶＥ_ｉ、ＭＡＸＭＩＮ_ｉ、σ_ｉと同様にシーズニングが進行するほど低下していることがわかる。これらの値を予め設定された閾値と比較し、閾値以下になっていれば、処理室内の状態が量産安定時に近づいた、つまりシーズニングが終点に達したと判断すれば良い。
【００９５】
なお、第１主成分のＡＶＥ_ｉに対して設定された閾値４０と、第１主成分のＭＡＸＭＩＮ_ｉに対して設定された閾値４２と、第１主成分のσ_ｉに対して設定された閾値４４と、第２主成分のＡＶＥ_ｉに対して設定された閾値４６と、第２主成分のＭＡＸＭＩＮ_ｉに対して設定された閾値４８と、第２主成分のσ_ｉに対して設定された閾値５０と、第３主成分のＡＶＥ_ｉに対して設定された閾値５２と、第３主成分のＭＡＸＭＩＮ_ｉに対して設定された閾値５４と、第３主成分のσ_ｉに対して設定された閾値５６とは全て同じである必要は無く、それぞれに対して適した閾値を設定することが望ましい。
【００９６】
また、第１主成分のＡＶＥ_ｉ、ＭＡＸＭＩＮ_ｉ、σ_ｉ、および第２主成分のＡＶＥ_ｉ、ＭＡＸＭＩＮ_ｉ、σ_ｉ、および第３主成分のＡＶＥ_ｉ、ＭＡＸＭＩＮ_ｉ、σ_ｉの値が全て、それぞれ予め設定する閾値よりも小さくなった場合にシーズニングが十分であるとみなしても良いが、その限りではない。例えば、図１０に示すグラフのように２つの閾値５８および閾値５８´を設定し、ＡＶＥ_ｉ、ＭＡＸＭＩＮ_ｉ、σ_ｉの値が閾値５８以上であれば０点、閾値５８未満かつ閾値５８´以上であれば１点、閾値５８´未満であれば２点の得点を与え、図１１示した表のように、その合計得点が予め設定された閾値（例えば１２点）よりも大きければシーズニングが十分であると判定することもできる。
【００９７】
本第２実施例においては、ｉ＝２のときに合計得点６０（ここでは１点）。ｉ＝３のときに合計得点６１（ここでは４点）、ｉ＝４のときに合計得点６２（ここでは１７点）となり、合計得点があらかじめ設定された閾値（ここでは１２点）よりも大きくなったのがｉ＝４であるため、４ロット目でシーズニングが終点に達したと判断できる。
【００９８】
以上示した、本第２実施例のように、複数の出力信号ｚから得られたＡＶＥ_ｉ、ＭＡＸＭＩＮ_ｉ、σ_ｉを用いることによりシーズニングが十分であるか否かの判定の精度を向上させることができる。
【００９９】
なお、第２実施例では閾値は数値を設定していたが、それに限るものではなく、割合を予め設定し、それを用いて閾値を決定しても良い。例えば、ｉ＝２におけるＡＶＥ_ｉ、ＭＡＸＭＩＮ_ｉ、σ_Ｉの５０％の値を閾値５８に（設定割合５０％）、２０％の値を閾値５８´（設定割合２０％）にし、それらの閾値を用いて以後のＡＶＥ_ｉ、ＭＡＸＭＩＮ_ｉ、σ_Ｉに得点を与えてもよい。
【０１００】
なお、本第２実施例では、第１主成分得点および第２主成分得点および第３主成分得点から得たＡＶＥ_ｉ、ＭＡＸＭＩＮ_ｉ、σ_ｉに対して２つの閾値５８および閾値５８´を設定したが、閾値の個数は２個に限るものではない。
【０１０１】
また、それぞれの閾値と比較して与える得点は、ＡＶＥ_ｉ、ＭＡＸＭＩＮ_ｉ、σ_ｉに対して全て同一（ここでは０点、１点、２点）のものとしたが、それに限るものではない。例えば第２主成分得点から得られるＡＶＥ_ｉ、ＭＡＸＭＩＮ_ｉ、σ_ｉの重要度が他の主成分得点から得られるＡＶＥ_ｉ、ＭＡＸＭＩＮ_ｉ、σ_ｉの重要度よりも高ければ、第２主成分得点から得られるＡＶＥ_ｉ、ＭＡＸＭＩＮ_ｉ、σ_ｉに与える得点を大きくしても構わない（例えば０点、２点、４点）。また同様にＡＶＥ_ｉ、ＭＡＸＭＩＮ_ｉ、σ_ｉのうち、ＡＶＥ_ｉの重要度がＭＡＸＭＩＮ_ｉおよびσ_ｉの重要度よりも高ければ、ＡＶＥ_ｉに対して与える得点を大きくしても構わない（例えば０点、２点、４点）。
【０１０２】
なお、本第２実施例では出力信号ｚとして第１主成分得点および第２主成分得点および第３主成分得点を用いたが、使用する主成分得点は３つに限るものではない。
【０１０３】
なお、本第２実施例では、ステップＳ２３において、現在進行中のシーズニングでのダミー処理の発光を対象に主成分解析を行うことでフィルタベクトルｆを算出し、その結果、出力信号ｚを算出したが、それに限るものではない。ダミー処理の発光から得られた入力信号ベクトルｓ、および予め設定された複数のフィルタベクトルｆを用いて式（１）を用いることによって、複数の出力信号ｚを算出することもできる。
【０１０４】
その際用いる複数のフィルタベクトルｆは、前回のウェットクリーニング直後のシーズニングでのダミー処理の発光を対象に主成分解析を行い得られたものを使用できる。また、前回のウェットクリーニングではなく、２回前あるいは３回前のウェットクリーニング直後のシーズニングでのダミー処理の発光を対象に主成分解析を行うことで得られた複数のフィルタベクトルｆを使用してもよい。あるいは、プラズマ処理装置メーカーが予めフィルタベクトルｆを複数設定しておくこともできる。
【０１０５】
次に、本発明の第３実施例について図１および図１２を用いて説明する。
【０１０６】
本第３実施例は、ウェットクリーニング後の真空引きの開始から製品基板処理着工Ｓ１０までを、作業者の手作業を行なうことなく自動的に行なうものであり、真空引きを行う過程と、真空度が十分か否かを判断する過程と、装置異常が無いか否かを判断する過程とを、前記した処理に付加することで実現される。
【０１０７】
まず、プラズマ処理室３のウェットクリーニングを行なう（ステップＳ１）。
【０１０８】
その後処理室蓋２を閉じた後に、排気口１０に接続された真空ポンプ（図示しない）を始動し、処理室３の真空引き動作Ｓ２を開始する。
【０１０９】
その後、予め設定された真空度に達したか否かの確認動作Ｓ３を自動的に行なう。これは処理室３に接続された圧力計によって処理室３内の圧力を自動的に測定することによって行なわれる。このとき予め設定された真空度に達していなければ、さらに真空引きを続行する。さらに、予め設定された時間、真空引き動作Ｓ２を行なった後においても、予め設定された真空度に達していなければ自動的に警報動作Ｓ４を行う。これはブザーを鳴らしたり、プラズマ処理装置に設置されたモニタ画面に警報を表示しても良いし、またプラズマ処理装置がコンピュータネットワークに接続されていれば離れた場所にいるエンジニアにＥ−Ｍａｉｌを送信しても良いし、ページャーなどで知らせても良い。また警報を発するだけではなく、処理室３に接続された真空ポンプ（図示しない）の作動を止めても良い。
【０１１０】
確認動作Ｓ３において予め設定された真空度に達していれば、次にプラズマ処理装置に異常が無いか否かの確認動作Ｓ５を自動的に行なう。
【０１１１】
この確認動作Ｓ５の一例として、処理室３のリークチェック、つまり単位時間あたりの空気の混入量の確認動作が挙げられる。この処理室３への単位時間当たりの空気の混入量Ｌは、処理ガス導入管バルブ７とマスフローコントローラ８および排気管バルブ１４を閉じ、排気管バルブ１４を閉じている時間Ｔおよび排気管バルブ１４を閉じている間の処理室３の圧力上昇ΔＰおよび処理室３の容積ｖを用いて下記式（８）を用いて算出される。
【０１１２】
【数８】

【０１１３】
この（式８）によって算出される、単位時間あたりの空気混入量Ｌが、予め設定された閾値よりも小さければ、リークチェックは合格となる。
【０１１４】
また、この確認動作Ｓ５の他の一例として、処理室３に導入する処理ガスの流量を調節するマスフローコントローラ８の確認動作が挙げられる。これはマスフローコントローラ８に所定の流量だけ処理室３に導入するように設定し、また同時に、処理室３に接続された圧力計１５によって、処理ガス６の導入による圧力上昇を求めることによって、マスフローコントローラ８が設定された流量の処理ガスを正しく処理室３に導入しているか否かの確認を行なうものである。このマスフローコントローラ８への流量設定値と、処理室３の圧力上昇から算出される処理ガス６の流量との差が、予め設定された閾値よりも小さければ、マスフローコントローラ８のチェックは合格となる。
【０１１５】
確認動作Ｓ５によってプラズマ処理装置に異常があると判断された場合は、自動的に警報を発する（ステップＳ４´）。これはブザーを鳴らしたり、プラズマ処理装置に設置されたモニタ画面に警報を表示しても良いし、またプラズマ処理装置がコンピュータネットワークに接続されていれば離れた場所にいるエンジニアにＥ−Ｍａｉｌを送信しても良いし、ページャーなどで知らせても良い。また、警報を発するだけではなく、処理室３に接続された真空ポンプ（図示しない）の作動を止めても良い。
【０１１６】
確認動作Ｓ５によってプラズマ処理装置に異常が無いと判断された場合は、プラズマ処理装置に予めセットされていたダミー基板が処理室３内に自動的に搬入され、シーズニングを自動的に開始する。まずドライクリーニングＳ６−２を行ない、その後ダミー処理Ｓ８−２〜Ｓ８−２´´を行なう。このダミー処理Ｓ８−２〜Ｓ８−２´´におけるプラズマ発光を受光部２０によって採光し、第１〜第２実施例で示したような処理を行なうことで出力信号ｚが算出される。
【０１１７】
次に、第１〜第２実施例で示したような処理を行なうことでシーズニングが十分か否かの判定処理（ステップＳ２７）を自動的に行なう。
【０１１８】
なお、ダミー処理がひとまとまり１回目ならば、この判定処理Ｓ２７は省かれ、自動的にドライクリーニングＳ６−２に移る。
【０１１９】
次に、判定処理Ｓ２７によってシーズニングが不十分と判断された場合には、自動的にドライクリーニングＳ６−２に移る。また、判定処理Ｓ２７においてシーズニングが十分と判定された場合はシーズニングの終了動作Ｓ１０を行なう。
このときは図１の判断部２５でシーズニングを終了せよという信号が装置制御部２６に送られ、シーズニングの終了動作Ｓ１０を行ない、製品基板着工Ｓ１１を行なえるようにする。また、このときにシーズニングが終了したことを作業者に知らせてもよい。
【０１２０】
以上に示したシーケンスを行なうことにより、ウェットクリーニング後に真空引きを開始した後に、自動的にシーズニングの前準備およびシーズニングを行い、かつシーズニングが十分か否かを自動的に判断し、製品基盤の着工準備を行うことができる。そのため、従来は必要だった作業者による確認処理Ｓ９を行うことなく、シーズニングが十分か否かを自動的に判定することが可能となる。また、必要最小限の枚数のダミー処理によってシーズニングを終了させることが可能となるため、ダミー基板の使用量の低減およびシーズニングに要する時間の短縮によるプラズマ処理装置のスループットの向上が実現できる。
【０１２１】
なお、第１〜第３実施例においてはシーズニングの終点判定に使用するプラズマ発光データは、ダミー処理によるものだったが、それに限るものではない。例えば、各々のダミー処理の後に枚葉クリーニングを行なっていれば、その枚葉クリーニングにおけるプラズマ発光を用いて、第１〜第３実施例と同様の方法により、シーズニングが十分か否かの判定を行なうことができる。
【０１２２】
なお、第１〜第３実施例においては、シーズニングにおけるプラズマ処理のプラズマ発光を対象に行う多変量解析の方法として、主成分解析を用いたが、それに限るものではない。
【０１２３】
なお、第１〜第３実施例においては、プラズマエッチング装置を例に取り説明したが、本発明の適用はプラズマエッチング装置に限るものではなく、プラズマＣＶＤ装置など他のプラズマ処理装置にも適用できる。
【０１２４】
なお、第１〜第３実施例においてはプラズマ処理を行う基板として半導体基板を例にとり説明したが、本発明の適用は半導体基板に装置に限るものではなく、ＬＣＤ基板など他の基板のプラズマ処理にも適用できる。
【０１２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によればプラズマ発光を分光し、そのデータを対象にして多変量解析を行い、算出された出力信号について、前のひとまとまりのプラズマ処理での出力信号と差を取り、ひとまとまりの中での平均値、ひとまとまりの中での最大値と最小値との差、ひとまとまりの中での標準偏差を算出し、それらを予め設定された閾値と比較することによってシーズニングが十分であるか否かの判定を行なうことができる。これによりシーズニングでおこなうダミー処理枚数を低減できるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示すプラズマエッチング装置の側断面図。
【図２】本発明の第１実施例におけるプラズマ発光データの処理方法を示すフローチャート。
【図３】本発明の第１実施例における出力信号ｚ（第１主成分得点）の挙動を示すグラフ。
【図４】本発明の第１実施例における発光データの有効領域から得られた出力信号ｚ（第１主成分得点）の挙動を示すグラフ。
【図５】本発明の第１実施例における発光データの有効領域から得られた出力信号ｚ（第１主成分得点）の各々のダミー処理の平均値の挙動を示すグラフ。
【図６】本発明の第１実施例における出力信号ｚ（第１主成分得点）の各々のダミー処理での、平均値Ｐ_ｋのロット間の差から得られたＤ_ｉ，ｊの挙動を示すグラフ。
【図７】本発明の第１実施例における出力信号ｚ（ここでは第１主成分得点）を基に算出されたＡＶＥ_ｉと、ＭＡＸＭＩＮ_ｉと、σ_ｉとの挙動を示すグラフ。
【図８】本発明の第２実施例における出力信号ｚ（ここでは第２主成分直点）を基に算出されたＡＶＥ_ｉと、ＭＡＸＭＩＮ_ｉと、σ_ｉとの挙動を示すグラフ。
【図９】本発明の第２実施例における出力信号ｚ（ここでは第３主成分得点）を基に算出されたＡＶＥ_ｉと、ＭＡＸＭＩＮ_ｉと、σ_ｉとの挙動を示すグラフ。
【図１０】本発明の第２実施例における出力信号ｚを基に算出されたＡＶＥ_ｉと、ＭＡＸＭＩＮ_ｉと、σ_ｉに対して得点を与える方法を示す図。
【図１１】本発明の第２実施例における出力信号ｚ（ここでは第１主成分得点および第２主成分得点および第３主成分得点）を基に算出されたＡＶＥ_ｉと、ＭＡＸＭＩＮ_ｉと、σ_ｉに対して与えた得点を用いてシーズニングが十分であるか否かを判定する方法を示す図表。
【図１２】本発明の第３実施例における、ウェットクリーニング後に行なう処理室の真空引きおよび真空度確認動作および装置異常確認動作およびシーズニングが十分であるか否かを判定を全て自動的に行なう方法を示したフローチャート。
【図１３】一般的に行なわれている製品基板処理の従来例を示すフローチャート。
【図１４】ウェットクリーニング後に行われているシーズニングの従来例を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…処理室壁、 ２…処理室蓋、 ３…処理室、 ４…基板保持台、 ５…半導体基板、 ６…処理ガス、 ７…処理ガス導入管バルブ、 ８…マスフローコントローラ、 ９…処理ガス導入管、 １０…マイクロ波、 １１…プラズマ、１２…排気口、 １３…可変バルブ、 １４…排気管バルブ、 １５…圧力計、 ２…受光部、 ２１…光ファイバ、 ２２…分光部、 ２３…演算処理部、
２４…データベース、 ２５…判断部、 ２６…装置制御部
Ｓ１ ウェットクリーニング、 Ｓ２…真空引き動作、Ｓ３…確認動作、 Ｓ４…警報動作、 Ｓ５…確認動作、 Ｓ６…ドライクリーニング、 Ｓ７…エージング、 Ｓ９…確認処理、 Ｓ１０…シーズニング終了動作、 Ｓ１１…製品基板着工、 Ｓ２１…発光データの取得、Ｓ２２…有効部分の抽出動作、 Ｓ２３…算出動作、 Ｓ２７…判定動作、 Ｓ２８…シーズニング続行。

Claims (8)

1. 被処理体にプラズマ処理を行なう処理室を有するプラズマ処理装置において、
   前記処理室内のプラズマ発光をモニタリングする受光部と、
   前記プラズマ発光を分光し多チャンネルの信号に変換する分光部と、
   前記多チャンネルの信号を単数あるいは複数の出力１つの信号に変換し、その出力信号を対象に演算処理を行う演算処理部と、
   フィルタベクトルを格納するデータベースと、
   前記演算結果を用いて処理室内の状態を判断する判断部と、
   前記判断部からの信号によって前記プラズマ処理装置の動作を制御する装置制御部とを有することを特徴とするプラズマ処理装置。
2. 前記演算処理部における、前記多チャンネル信号の単数あるいは複数の信号への変換処理が多変量解析を用いて行なわれることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
3. 前記演算処理部の変換処理がフィルタベクトルを用いて行なわれることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
4. 前記演判断部における前記処理室内の状態の判断が、あるひとまとまりのプラズマ発光データを多変量解析して作成した前記出力信号と、１回前のひとまとまりにおける出力信号との差を取り、その差のひとまとまりの中の平均値およびひとまとまりの中の最大値と最小値の差ならびにひとまとまりの中の標準偏差を求め、それらの値を予め設定された閾値と比較することによってなされることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
5. 前記判断部部における前記処理室内の状態の判断が、あるひとまとまりのプラズマ発光データを多変量解析して作成した前記出力信号と１回前のひとまとまりにおける出力信号との差を取り、その差のひとまとまりの中の平均値およびひとまとまりの中の最大値と最小値の差ならびにひとまとまりの中の標準偏差を求め、それらの値を予め設定された複数の閾値と比較することでそれぞれの値に対して得点を算出し、その合計の値を予め設定された閾値と比較することによってなされることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
6. 前記処理室内の状態の判断が、シーズニングの終点に至ったことの判断であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
7. 前記演算処理部における、前記多チャンネルの信号の単数あるいは複数の信号への変換処理が、主成分解析を用いて行われることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
8. 基板にプラズマ処理を行なう処理室と、
   処理室内のプラズマ発光をモニタリングする受光部と、
   採光されたプラズマ発光を分光し多チャンネルの信号に変換する分光部と、
   多チャンネルの信号を単数あるいは複数の出力信号に変換し、その出力信号を対象に演算処理を行う演算処理部と、
   フィルタベクトルを格納したデータベースと、
   演算結果を用いて処理室内の状態を判断する判断部と、
   判断部からの信号によってプラズマ処理装置の動作を制御する装置制御部とを有するプラズマ処理装置を用いる処理方法において、
   分光部により出力された多チャンネルの信号を変換してあるひとまとまりの出力信号を作成する過程、
   出力信号と前のひとまとまりの出力信号の間の差をとる過程、
   ひとまとまりの間の差のひとまとまりの中の平均値および最大値と最小値との差ならびに標準偏差と予め設定された閾値とを比較する過程を有することを特徴とするプラズマ処理方法。

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