JP2006024775A - プラズマ処理装置、該装置の制御方法及び該方法を実行するプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 プラズマ処理の面内均一性を保証でき、且つプラズマ処理装置の稼働率の低下を防止することができるプラズマ処理装置を提供する。
【解決手段】 ＤＲＭ型エッチング処理装置における円筒型磁石９の回転駆動機構の制御系３０は、円筒型磁石９の小径歯車１３に接合されたトリガセンサ用フィン３５と、トリガセンサ用フィン３５を検出するトリガセンサ３１と、該トリガセンサ３１に接続されるＣＰＵ３４とを備え、トリガセンサ３１はトリガセンサ用フィン３５の検出順番と各検出順番の検出時刻（タイムスタンプ）をＣＰＵ３４に送信し、ＣＰＵ３４は、１５個前の検出順番のタイムスタンプと現在の検出順番のタイムスタンプとの差を経過時間として算出し、該算出された経過時間が許容範囲の時間内にない場合、円筒型磁石９の回転が安定していないとして動作状態を「安定逸脱」へ遷移させる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、プラズマ処理装置、該装置の制御方法及び該方法を実行するプログラムに関し、特に複数の円筒型磁石を処理室の周囲に備えるプラズマ処理装置、該装置の制御方法及び該方法を実行するプログラムに関する。

従来、半導体ウエハに成膜処理、エッチング処理等のプラズマ処理を施す装置として、ＤＲＭ（Dipole Ring Magnet）型プラズマ処理装置が知られている。このＤＲＭ型プラズマ処理装置は、半導体ウエハを収容する処理室と、該処理室の周囲において環状に配置され且つ点対称に対を成してそれぞれ立設される複数の円筒型磁石とを備え、該複数の円筒型磁石は同期回転可能に回転駆動機構に連結されている。各円筒形磁石（セグメント磁石）は、１８０度回転したときに磁化方向が１回転（反転）する。そして、ＤＲＭ型プラズマ処理装置は、複数の円筒型磁石を同期回転させて処理室内に水平方向の磁場を印加し、処理室内の載置台上に水平に配置された半導体ウエハにプラズマ処理を施す（例えば、特許文献１参照。）。このようなＤＲＭ型プラズマ処理装置は、広い空間に一軸方向の磁場を印加するのに好適であり、さらに、超電導や常伝導コイルを用いるプラズマ処理装置に比べて、メンテナンスフリーであることや印加する磁場の均一性及び方向性（スキュー角）の制御が容易であることから、近年、外部磁場印加手段として各種半導体製造プロセスに組み込まれている。

回転駆動機構はモータを有し、該モータの回転力が各円筒型磁石に伝達されることによって各円筒型磁石は回転するが、ＤＲＭ型プラズマ処理装置ではプラズマ処理を半導体ウエハへ適切に施すために、複数の円筒型磁石の適切な回転を維持する必要がある。そのため、従来のＤＲＭ型プラズマ処理装置は、円筒型磁石の回転が検知できないときに回転アラームを発生する回転検出装置（トリガセンサ）と、モータの異常を検出したときにモータアラームを発生するモータ異常検出装置とを備える。
特開平７−１３０４９５号公報

しかしながら、例え、円筒型磁石が回転可能であっても、回転駆動機構の故障、損耗等により回転速度が安定しない場合には、処理室内の半導体ウエハ上における磁場が不均一となる。したがって、半導体ウエハの表面に対してプラズマ処理が均一に施されず、例えば、エッチング処理においては、同一の半導体ウエハの表面においてＯＰＥＮ状態（削りすぎ）の箇所とＳＨＯＲＴ状態（削り不足）の箇所とが発生する等、プラズマ処理の面内均一性を保証できないという問題がある。

通常、回転駆動機構の故障、損耗を予め防ぐためには、駆動機能のメンテナンスサイクルを短縮する必要があるが、メンテナンスサイクルの短縮はＤＲＭ型プラズマ処理装置の稼働率を低下させるという問題がある。

本発明の目的は、プラズマ処理の面内均一性を保証でき、且つプラズマ処理装置の稼働率の低下を防止することができるプラズマ処理装置、該装置の制御方法及び該方法を実行するプログラムを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載のプラズマ処理装置は、被処理体を収容する処理室と、該処理室の周囲に回転可能に立設される複数の棒状磁石と、該複数の棒状磁石を同期して回転させる回転駆動機構とを備えるプラズマ処理装置において、前記棒状磁石の回転を検出し且つ該検出された回転に対応する時刻を計時する回転検出手段と、前記計時された時刻から算出された時間及び所定時間の比較に応じて前記回転駆動機構が異常か否かを判定する回転異常判定手段とを備えることを特徴とする。

請求項２記載のプラズマ処理装置は、請求項１記載のプラズマ処理装置において、前記回転駆動機構が異常と判定されたときに、前記異常を通知する異常通知手段を備えることを特徴とする。

請求項３記載のプラズマ処理装置は、請求項１又は２記載のプラズマ処理装置において、前記所定時間は前記棒状磁石の所定回数の回転に対応する基準時間であり、前記回転異常判定手段は前記所定回数の回転に要する経過時間を算出し、該算出された経過時間及び前記基準時間の比較に応じて前記回転駆動機構が異常か否かを判定することを特徴とする。

請求項４記載のプラズマ処理装置は、請求項３記載のプラズマ処理装置において、前記回転異常判定手段は、前記算出された経過時間及び前記基準時間の差の絶対値が所定の許容値より大きいときに前記回転駆動機構が異常であると判定することを特徴とする。

請求項５記載のプラズマ処理装置は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置において、前記回転検出手段は、前記棒状磁石が所定の回転角度だけ回転する所定のタイミング毎に時刻を計時することを特徴とする。

請求項６記載のプラズマ処理装置は、請求項５記載のプラズマ処理装置において、今回の前記所定のタイミングに計時された時刻及び前回の前記所定のタイミングに計時された時刻の差に応じて、前記今回の前記所定のタイミングに計時された時刻を補正する時刻補正手段を備えることを特徴とする。

請求項７記載のプラズマ処理装置は、請求項５又は６記載のプラズマ処理装置において、前記回転異常判定手段は、前記所定のタイミング毎に計時された時刻の統計処理を実行し、前記統計処理の結果に基づいて次の前記所定のタイミングに対応する時刻を予測し、さらに、前記予測された時刻及び前記次の前記所定のタイミングに計時された時刻の比較に応じて前記回転駆動機構が異常か否かを判定することを特徴とする。

請求項８記載のプラズマ処理装置は、請求項１乃至７のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置において、前記棒状磁石の回転加速度を制御する回転加速度制御手段を備えることを特徴とする。

請求項９記載のプラズマ処理装置は、請求項１乃至８のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置において、前記棒状磁石の回転を検出して前記棒状磁石の回転停止位置を制御する回転停止位置制御手段を備えることを特徴とする。

請求項１０記載のプラズマ処理装置は、請求項１乃至９のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置において、前記回転駆動機構が異常であると判定されたときに、判定結果に応じて前記棒状磁石の回転を制御する回転制御手段を備えることを特徴とする。

請求項１１記載のプラズマ処理装置は、請求項７記載のプラズマ処理装置において、前記予測された次の前記所定のタイミングに対応する時刻に基づいて前記棒状磁石の回転を制御する他の回転制御手段を備えることを特徴とする。

請求項１２記載のプラズマ処理装置は、請求項１乃至１１のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置において、前記回転駆動機構が異常であると判定されたときに、前記プラズマ処理装置の動作記録を保存する動作記録保存手段を備えることを特徴とする。

請求項１３記載のプラズマ処理装置は、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置において、プラズマ処理における前記プラズマ処理装置の構成要素の動作の状態として定義された動作状態と、該定義された動作状態間における状態の遷移として定義された状態遷移とに基づいて、前記構成要素の動作を制御する制御部を備えることを特徴とする。

請求項１４記載のプラズマ処理装置の制御方法は、被処理体を収容する処理室と、該処理室の周囲に回転可能に立設される複数の棒状磁石と、該複数の棒状磁石を同期して回転させる回転駆動機構とを備えるプラズマ処理装置の制御方法であって、前記棒状磁石の回転を検出し且つ前記回転に対応する時刻を計時する回転検出ステップと、前記計時された時刻から算出された時間及び所定時間の比較に応じて前記回転駆動機構が異常か否かを判定する回転異常判定ステップとを有することを特徴とする。

請求項１５記載のプラズマ処理装置の制御方法を実行するプログラムは、被処理体を収容する処理室と、該処理室の周囲に回転可能に立設される複数の棒状磁石と、該複数の棒状磁石を同期して回転させる回転駆動機構とを備えるプラズマ処理装置の制御方法を実行するプログラムであって、前記棒状磁石の回転を検出し且つ前記回転に対応する時刻を計時する回転検出モジュールと、前記計時された時刻から算出された時間及び所定時間の比較に応じて前記回転駆動機構が異常か否かを判定する回転異常判定モジュールとを有することを特徴とする。

請求項１記載のプラズマ処理装置、請求項１４記載のプラズマ処理装置の制御方法及び請求項１５記載のプラズマ処理装置の制御方法を実行するプログラムによれば、棒状磁石の回転が検出され且つ該検出された回転に対応する時刻が計時され、該計時された時刻から算出された時間及び所定時間の比較に応じて回転駆動機構が異常か否かが判定されるので、棒状磁石の回転の不安定を検出することができ、回転の不安定が検出されたときにプラズマ処理を中止して回転駆動機構のメンテナンスを行うことにより、処理室内の磁場が不均一になるのを防止することができると共に、回転駆動機構のメンテナンスを適切なタイミングで行うことができる。したがって、半導体ウエハの表面に対してプラズマ処理を均一に施すことができると共に、回転駆動機構のメンテナンスサイクルを短縮する必要をなくすことができる。すなわち、プラズマ処理の面内均一性を保証でき、且つプラズマ処理装置の稼働率の低下を防止することができる。

請求項２記載のプラズマ処理装置によれば、回転駆動機構が異常と判定されたときに、異常が通知されるので、プラズマ処理装置の使用者は回転駆動機構のメンテナンスを適切なタイミングで確実に行うことができる。

請求項３記載のプラズマ処理装置によれば、棒状磁石の所定回数の回転に要する経過時間が算出され、該算出された経過時間及び上記所定回数の回転に対応する基準時間の比較に応じて回転駆動機構が異常か否かが判定される。所定回数の回転に要する経過時間は、回転速度の微小変動から受ける影響が小さいので、回転駆動機構が異常か否かを正確に判定することができる。

請求項４記載のプラズマ処理装置によれば、算出された経過時間及び基準時間の差の絶対値が所定の許容値より大きいときに回転駆動機構が異常であると判定されるので、不必要に回転駆動機構が異常と判定されることがなく、もってプラズマ処理装置の稼働率の低下をより防止することができる。

請求項５記載のプラズマ処理装置によれば、棒状磁石が所定の回転角度だけ回転する所定のタイミング毎に時刻が計時されるので、一定時間において計時される時刻の数を増やすことができ、回転駆動機構の異常判定をより正確に行うことができる。

請求項６記載のプラズマ処理装置によれば、今回の所定のタイミングに計時された時刻及び前回の所定のタイミングに計時された時刻の差に応じて、今回の所定のタイミングに計時された時刻が補正されるので、回転検出手段の計時不良により計時できなかった時刻があったとしても、今回の所定のタイミングに計時された時刻が適切に補正される。したがって、回転検出手段の計時不良の影響を受けることが無く、安定して回転駆動機構の異常判定を行うことができる。

請求項７記載のプラズマ処理装置によれば、所定のタイミング毎に計時された時刻の統計処理が実行され、該統計処理の結果に基づいて次の所定のタイミングに対応する時刻が予測され、さらに、予測された時刻及び次の所定のタイミングに計時された時刻の比較に応じて回転駆動機構が異常か否かが判定されるので、閾値に基づいた判定を行う必要が無い。したがって、精度の高い回転駆動機構の異常判定を行うことができる。

請求項８記載のプラズマ処理装置によれば、棒状磁石の回転加速度が制御されるので、回転駆動機構におけるモータへの異常負荷が発生するのを防止することができる。これにより、モータの故障を未然に防止してプラズマ処理装置の稼働率の低下をより確実に防止することができる。

請求項９記載のプラズマ処理装置によれば、棒状磁石の回転が検出されて棒状磁石の回転停止位置が制御されるので、隣接するプラズマ処理装置における他の棒状磁石と、棒状磁石とが引き合うことにより発生する棒状磁石の位置決め不良の発生を防止することができる。

請求項１０記載のプラズマ処理装置によれば、回転駆動機構が異常であると判定されたときに、判定結果に応じて棒状磁石の回転が制御されるので、直ちに回転駆動機構のメンテナンスを行う必要を無くすことができる。したがって、プラズマ処理を中止することなくプラズマ処理を均一に施すことができ、プラズマ処理装置の稼働率の低下をさらに確実に防止することができる。

請求項１１記載のプラズマ処理装置によれば、予測された次の所定のタイミングに対応する時刻に基づいて棒状磁石の回転が制御される。すなわち、次の所定のタイミングに至るまでに回転駆動機構の異常の発生が予測されたときに棒状磁石の回転が制御される。したがって、処理室内の磁場が不均一になるのを予め防止することでき、これにより、半導体ウエハの表面に対してプラズマ処理をより均一に施すことができる。

請求項１２記載のプラズマ処理装置によれば、回転駆動機構が異常であると判定されたときに、プラズマ処理装置の動作記録が保存されるので、プラズマ処理装置の使用者は保存された動作記録を活用することによって回転駆動機構の異常の原因を迅速且つ容易に特定することができる。

請求項１３記載のプラズマ処理装置によれば、プラズマ処理におけるプラズマ処理装置の構成要素の動作の状態として定義された動作状態と、該定義された動作状態間における状態の遷移として定義された状態遷移とに基づいて、構成要素の動作が制御される。すなわち、プラズマ処理装置では、定義された動作状態のみが実行され、次の動作状態への遷移も定義された状態遷移に従う。したがって、プラズマ処理装置の構成要素は、不必要な動作を行うことがなく、これにより、プラズマ処理の動作状態を保証することができる。また、所望の動作を所定の動作状態として定義することによって所望の動作を制御することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

まず、本発明の第１の実施の形態に係るプラズマ処理装置について説明する。

図１は、本実施の形態に係るプラズマ処理装置としてのＤＲＭ型エッチング処理装置の概略構成を示す図であり、図１（ａ）はＤＲＭ型エッチング処理装置の断面図であり、図１（ｂ）はＤＲＭ型エッチング処理装置の斜視図である。

図１において、ＤＲＭ型エッチング処理装置は、例えばアルミニウム等の導電性材料により円筒状に形成された処理室１と、該処理室１の下部に接続された排気管２と、処理室１内の底面に配置され、半導体ウエハ３を載置するアルミニウム等の導電性材料からなる下部電極としてのサセプタ４と、該サセプタ４にブロッキングコンデンサ５を介して接続される高周波電源６と、サセプタ４に対向して配置され、扁平な中空円盤状に形成された上部電極７と、上部電極７の上面中央に配置され、処理室１上面中央を貫通しエッチングガスの供給源（図示せず）に連通する供給管８と、処理室１の周囲全周に亘って周方向等間隔を隔てて配置される、永久磁石により形成された１２本の円筒型磁石（棒状磁石）９とを備える。

処理室１は気密構造に構成され、排気管２を介して図示しない真空ポンプにより真空引きされて、例えば、１．３３Ｐａ（１０^-2Ｔｏｒｒ）以下の真空雰囲気を形成する。

サセプタ４は、上面に取り付けられた静電チャック（図示せず）等のクーロン力により半導体ウエハ３を吸着保持する。また、サセプタ４はヘリウム等の冷媒を用いる冷却機構を内蔵し、該冷却機構によってプラズマ処理中において半導体ウエハ３を所望の温度まで冷却する。また、プラズマ処理中において、サセプタ４には、高周波電源６から１３.５６ＭＨzの高周波電圧がブロッキングコンデンサ５を介して印加される。

上部電極７は接地されており、プラズマ処理中においてグランド電位を維持する。また、供給管８から供給されたエッチングガスを処理室１内全体へ均等に噴出する。

１２本の円筒型磁石９は、処理室１を挟み点対称に対を成して配置され、処理室１内に水平方向の磁場、即ちサセプタ４上の半導体ウエハ３に平行な水平磁場Ｂを印加する。ここで、円筒形磁石９が配置される本数は１２本に限られず、プラズマ処理の条件に応じて適宜、適切な本数が処理室１の周りに配置されるが、配置される本数に拘わらず、対を成す円筒形磁石９は互いに処理室１を挟み点対称に配置される必要がある。尚、図１（ｂ）では手前の５本の円筒型磁石９はその表示が省略されている。

図２は、図１における円筒型磁石９の回転駆動機構の概略構成を示す断面図である。

図２において、処理室１の周壁１０には各円筒型磁石９に対応させた円筒空間１１が形成され、該形成された円筒空間１１内に円筒型磁石９がそれぞれ収納される。各円筒型磁石９の上下端にはそれぞれ軸が取り付けられ、これらの軸によって円筒型磁石９が周壁１０の円筒空間１１内において回転自在に軸支されている。各円筒型磁石９の下端の軸１２にはそれぞれ小径歯車１３が取り付けられている。また、処理室１の下方には、処理室１の外径に対応した外径を有するリング状の大径歯車１４が配置されている。該大径歯車１４の内側には全周に亘って内歯１４Ａが形成され、該内歯１４Ａは円筒型磁石９下端の小径歯車１３と噛合する。更に、隣接する小径歯車１３、１３間にはモータ１５が配置されており、該モータ１５の回転軸１６に固定された伝達歯車１７が円筒型磁石９の小径歯車１３と同様に大径歯車１４の内歯１４Ａに噛合する。

モータ１５の伝達歯車１７は、モータ１５の回転力を大径歯車１４を介して全小径歯車１３に伝達し、全円筒型磁石９をそれぞれ同方向、例えば、時計方向へ同期回転させる。これにより、処理室１内の水平磁場Ｂは、サセプタ４上の半導体ウエハ３に平行な面内において徐々に回転する。本実施の形態では、モータ１５、大径歯車１４、小径歯車１３及び伝達歯車１７によって円筒型磁石９の駆動機構が構成されている。なお、上述したように、モータ１５を隣接する小径歯車１３、１３間に配置することなく、モータ１５の回転軸１６を一つの円筒型磁石９の下端の軸１２に直接連結してもよく、このときも全円筒型磁石９を同期回転させることができる。

また、円筒型磁石９に用いられる永久磁石の材料は、特に制限されないが、例えば、Ｆｅ-Ｃｒ-Ｃｏ系等の合金磁石、フェライト磁石等を用いるのが好ましい。また、円筒型磁石９の回転速度は５〜６０ｒｐｍに設定することが好ましく、１５〜２５ｒｐｍに設定することがより好ましい。この回転速度が５ｒｐｍ未満では水平磁場Ｂの回転が十分でないため、半導体ウエハ３上における磁場の均一化が難しい一方、６０ｒｐｍを超えると磁場の均一化の効果の改善が望めず、また、大径歯車１４、小径歯車１３及び伝達歯車１７の摩耗が激しくなるためである。

通常、大径歯車１４は重量軽減を目的として樹脂、例えば、ＭＣナイロン等によって形成される。また、モータ１５の伝達歯車１７は成型が容易であることから金属、例えばＳＵＳ等によって形成される。しかしながら、大径歯車１４の内歯１４Ａと伝達歯車１７の外歯とが噛合して回転力が伝達される場合、バックラッシュに起因する微小振動が発生する。この微小振動は、エッチング処理装置の処理室１に伝達されてパーティクルの発生要因となる。したがって、バックラッシュを抑制する必要があるが、これに対応してモータ１５の伝達歯車１７を樹脂、例えばウレタン（Ｈｖ９０以下）等によって形成するのが好ましい。これにより、伝達歯車１７の外歯が大径歯車１４の内歯１４Ａに衝突する際の衝撃を吸収することができ、もってバックラッシュの発生を抑制することができ、処理室１内のパーティクルを低減することができる。

また、大径歯車１４の内歯１４Ａを除去して大径歯車１４の内周面を平滑にすると共に、伝達歯車１７の外歯を除去して伝達歯車１７の外周面を平滑にし且つ樹脂、例えばウレタン等で被覆し、伝達歯車１７の外周面を大径歯車１４の内周面に当接させることによって摩擦力により回転力を伝達してもよい。これにより、バックラッシュの発生要因を除去することができ、処理室１内のパーティクルを低減することができる。

また、一つの円筒型磁石９の下端の軸１２に小径歯車１３と同軸にプーリ（リング）を配置すると共に、モータ１５の回転軸１６に伝達歯車１７の代わりに他のプーリを配置し、円筒型磁石９におけるプーリとモータ１５の他のプーリとにベルト、例えばＶベルト等を係合させることによって回転力を伝達してもよい。これによっても、バックラッシュの発生要因を除去して回転力を円滑に伝達することができ、処理室１内のパーティクルを低減することができる。

また、大径歯車１４の内歯１４Ａの歯数及びと共に、伝達歯車１７の外歯の歯数を増加させてもよい。これにより、単位時間あたりの外歯と内歯１４Ａの衝突回数を増加させ、バックラッシュに起因する微小振動の振動数を増加させる。単位時間あたりの入力が同じであれば、振動数が多いほど、振幅は小さくなる。したがって、バックラッシュに起因する微小振動の振幅を小さくすることができ、処理室１内のパーティクルを低減することができる。

次に、エッチング処理装置の動作について説明する。まず、処理室１内のサセプタ４に半導体ウエハ３を載置し、処理室内１を真空引きし、静電チャックのクーロン力により半導体ウエハ３をサセプタ４上に吸着保持する。次いで、供給管８からのエッチングガスを上部電極７を介して処理室１内へ供給し、エッチングガスのガス圧を例えば、１．３３Ｐａ（１０^-2Ｔｏｒｒ）以下の真空度に設定する。

その後、高周波電源６からサセプタ４に１３.５６ＭＨzの高周波電圧を印加し、エッチングガスを介してサセプタ４と上部電極７間でグロー放電を行い、エッチングガスからプラズマを発生させる。この時、プラズマ中の電子は反応性イオン、ラジカル（活性種）と比較して遥かに軽いため、サセプタ４へ優先的に流入し、これにより、ブロッキングコンデンサ５を介してサセプタ４が負に自己バイアスされて、サセプタ４の自己バイアス電位とプラズマ電位間で電位差が生じ、該電位差によりプラズマとサセプタ４間に上下方向の電界Ｅが形成される。

さらに、全円筒型磁石９によって処理室１内に、例えば６００ガウスの水平磁場Ｂを印加し、該印加された水平磁場Ｂが上述した上下方向に形成された電界Ｅに直交して直交電磁界を形成し、直交電磁界の作用によりプラズマ中の電子がサセプタ４の近傍でサイクロイド運動をし、プラズマ中の反応性イオン等の活性種を更に活性化して高密度化されたマグネトロンによるプラズマ発生を実現する。

このとき、モータ１５が駆動して回転力を伝達歯車１７、大径歯車１４及び小径歯車１３を介して各円筒型磁石９へ伝達するため、全円筒型磁石９は例えば、時計方向へ同期回転する。この全円筒型磁石９の同期回転により処理室１内の水平磁場Ｂ全体が、サセプタ４上の半導体ウエハ３に平行な面内において、例えば２０ｒｐｍの回転速度で回転しているため、電子のサイクロイド運動の方向もこの回転に伴って変化する。したがって、処理室１内のプラズマが万遍無く均一化されて均一なプラズマ密度を有するマグネトロンプラズマが発生する。すなわち、プラズマ中の反応性イオンが処理室１内で均一化し、サセプタ４上の半導体ウエハ３全面へ均一なイオン照射が行なわれ、半導体ウエハ３全面に均一な反応性イオンエッチング等のプラズマ処理を施すことができる。

図３は、図１のエッチング処理が備える回転駆動機構の制御系の概略構成を示す図である。

図３において、回転駆動機構の制御系３０は、円筒型磁石９の小径歯車１３の所定回転角度毎の回転を検出するトリガセンサ（回転検出手段）３１と、小径歯車１３の回転位置を検出するポジションセンサ３２と、モータ１５に接続されて該モータ１５の回転を制御するドライバ３３と、トリガセンサ３１、ポジションセンサ３２及びドライバ３３に接続されるＣＰＵ（回転異常判定手段）３４とを備える。また、小径歯車１３は３つのトリガセンサ用フィン３５と、１つのポジションセンサ用フィン３６とを有する。

各トリガセンサ用フィン３５は、長方形状の板状体であり、一端が小径歯車１３の上方へ突出するように小径歯車１３の内周面に接合されており、小径歯車１３の内周面において円周方向に沿って均等間隔に、すなわち１２０度（所定の回転角度）毎に配置されている。また、ポジションセンサ用フィン３６は、トリガセンサ用フィン３５より長手方向の長さが長い長方形状の板状体であり、一端がトリガセンサ用フィン３５の一端よりも上方へ突出するように小径歯車１３の内周面に接合されている。ここで、ポジションセンサ用フィン３６は、該ポジションセンサ用フィン３６がポジションセンサ３２に正対したとき、円筒型磁石９の回転位置が所定の回転停止位置、例えば、隣接するプラズマ処理装置の他の円筒型磁石と引き合わないような位置となるように、小径歯車１３の内周面において配置されている。

また、トリガセンサ３１及びポジションセンサ３２が、それぞれトリガセンサ用フィン３５及びポジションセンサ用フィン３６の突出した一端の高さに応じて配置されている。トリガセンサ３１及びポジションセンサ３２は、それぞれトリガセンサ用フィン３５及びポジションセンサ用フィン３６を検出することによって円筒型磁石９の回転を検出する。また、小径歯車１３の歯数とモータ１５の歯数は同じに設定されているので、円筒型磁石９の回転とモータ１５の回転は一致する。したがって、トリガセンサ３１は、トリガセンサ用フィン３５を円筒型磁石９及びモータ１５が１２０度（所定の回転角度）だけ回転するタイミング（所定のタイミング）毎に検出し、ポジションセンサ３２は、ポジションセンサ用フィン３６を円筒型磁石９及びモータ１５が１回転するタイミング毎に検出する。

さらに、トリガセンサ３１は、トリガセンサ用フィン３５を検出する毎にその検出順番を電気信号としてＣＰＵ３４に送信する。このとき、トリガセンサ３１は検出順番と共に各検出順番に対応するトリガセンサ用フィン３５が検出された時刻（以下「タイムスタンプ」という）を計時してＣＰＵ３４に送信し、ＣＰＵ３４は検出順番及びタイムスタンプをメモリ（図示しない）等に時系列に沿って配列して格納する。

ドライバ３３は、ＣＰＵ３４から送信された指令に基づいてモータ１５の回転量、回転速度及び回転加速度等を制御する。また、ドライバ３３はモータ１５の異常を検出したときにモータアラームを電気信号としてＣＰＵ３４に送信する。

ここで、図１のエッチング処理装置では、ＣＰＵ３４によって読み込まれて実行される制御系３０の制御プログラムにおいて、エッチング処理におけるエッチング処理装置の各構成要素、特に制御系３０の各構成要素の動作の状態が動作状態として定義され、さらに、該定義された動作状態間における状態の遷移、すなわち、エッチング処理における処理の流れが状態遷移として定義されている。

具体的には、図４に示すように、動作状態としては、「停止」、「加速中」、「回転中」、「減速中」、「停止位置検出」、「エラー」及び「全ての状態」が定義され、特に「回転中」はさらに３つの動作状態、「サンプリング」、「安定監視」及び「安定逸脱」に細分化されて定義されている。「停止」は、円筒型磁石９が停止している状態であり、「加速中」は、モータ１５の回転がドライバ３３により制御されて円筒型磁石９の回転が所定の加速度、例えば、２ｒｐｍ／ｓｅｃで加速している状態であり、「回転中」は、円筒型磁石９が所定の回転速度、例えば、２０ｒｐｍで回転している状態であり、「サンプリング」は、円筒型磁石９の回転加速後、トリガセンサ３１によって円筒型磁石９の回転の初期データを検出している状態であり、「安定監視」は、円筒型磁石９が所定の回転速度の許容誤差範囲内、例えば、２０ｒｐｍ±Ｘ％（ここで、Ｘは０、５〜１００のいずれかの整数）で回転している状態であり、「安定逸脱」は、円筒型磁石９の回転速度が所定の回転速度の許容誤差Ｘ％範囲から逸脱している状態（ワーニング状態）であり、「減速中」は、モータ１５の回転がドライバ３３により制御されて円筒型磁石９の回転が減速している状態であり、「停止位置検出」は、円筒型磁石９の回転速度が低速度、例えば１ｒｐｍに制御されて、ポジションセンサ３２によってポジションセンサ用フィン３６の位置を検出している状態であり、「エラー」は、円筒型磁石９の回転が停止されて制御系３０がオフされた場合に、ユーザやオペレータによって制御系３０がリカバリ（復帰）されるのを待つ状態であり、「全ての状態」は、上述した「停止」及び「エラー」以外の全ての状態である。

また、状態遷移としては、以下に示す（１）乃至（１２）の遷移が定義されている。

（１）は、「停止」から「加速中」への遷移であり、例えば、ロット処理の開始等における状態の遷移である。ここでは、ＣＰＵ３４が、ドライバ３３を制御して円筒型磁石９の回転を所定の加速度、例えば、２ｒｐｍ／ｓｅｃで加速する加速処理を実行する。

（２）は、「加速中」から「サンプリング」への遷移であり、加速処理が終了したときの状態の遷移である。ここでは、ＣＰＵ３４が、トリガセンサ３１を制御してトリガセンサ用フィン３５を円筒型磁石９の１２０度の回転角度毎に順次検出させ、該検出されたトリガセンサ用フィン３５の検出順番と共に各検出順番に対応するタイムスタンプをＣＰＵ３４に送信させ、さらにＣＰＵ３４は検出順番及びタイムスタンプをメモリ等に時系列に沿って配列して格納するサンプリング処理を実行する。

（３）は、「サンプリング」から「安定監視」への遷移であり、サンプリング処理が終了したときの状態の遷移である。ここでは、ＣＰＵ３４が後述する安定監視処理を実行する。

（４）は、「安定監視」から「安定逸脱」への遷移であり、円筒型磁石９の回転速度が所定の回転速度の許容誤差Ｘ％範囲から逸脱したときの状態の遷移である。ここでは、エッチング処理が実行されていない場合、例えば、半導体ウエハ３の搬出入中等の場合であれば、ＣＰＵ３４は、円筒型磁石９の回転速度が安定していない旨のワーニング（警告）をプラズマ処理装置のモニタ（図示せず）（異常通知手段）に表示させ、次の半導体ウエハ３の処理室１への搬入を停止させるが、円筒型磁石９の回転は停止させない。また、エッチング処理が実行されている場合であれば、ＣＰＵ３４は、エッチング処理が実行されていない場合に加え、さらに、エッチング処理が実行されている旨のアラームを発信してエッチング処理を中断し、モニタに「再試行」や「処理中止」のボタンを表示させる。

（５）は、「安定逸脱」から「安定監視」への遷移であり、円筒型磁石９が所定の回転速度の許容誤差Ｘ％範囲内に復帰したときの状態の遷移である。ここでは、ＣＰＵ３４が上述したワーニング（警告）のモニタにおける表示を解除する。

（６）は、「回転中」から「減速中」への遷移であり、例えば、ロット処理の終了等における状態の遷移である。ここでは、ＣＰＵ３４が、ドライバ３３を制御して円筒型磁石９の回転を減速する減速処理を実行する。

（７）は、「減速中」から「停止位置検出」への遷移であり、減速処理が終了したときの状態の遷移である。ここでは、ＣＰＵ３４が、ドライバ３３を制御して円筒型磁石９の回転速度が低速度、例えば１ｒｐｍに設定されて、さらに、ポジションセンサ３２を制御してポジションセンサ用フィン３６を検出する停止位置検出処理を実行する。

（８）は、「回転中」から「エラー」への遷移であり、トリガセンサ３１が長時間、例えば４秒に亘って円筒型磁石９の回転を検出しないときやモータアラームがドライバ３３から発信されたときの状態の遷移である。ここでは、ＣＰＵ３４が、ワーニングをモニタに表示させる。（９）は、「全ての状態」から「エラー」への遷移であり、モータアラームがドライバ３３から発信されたときの状態の遷移である。ここでは、ＣＰＵ３４が、エラーメッセージをプラズマ処理装置のモニタ（図示せず）に表示させ、さらに、モータ１５の回転を停止させる。（１０）は、「エラー」から「停止」への遷移である。

（１１）は、「加速中」から「減速中」への遷移であり、例えば、円筒型磁石９の回転加速中にエッチング処理が中断されたときの状態の遷移である。ここでは、ＣＰＵ３４が、上述した減速処理を実行する。

（１２）は、「停止位置検出」から「停止」への遷移であり、ポジションセンサ３２がポジションセンサ用フィン３６を検出したときの状態の遷移である。ここでは、ＣＰＵ３４が、ドライバ３３を制御してモータ１５の回転、引いては円筒型磁石９の回転を停止させる停止処理を実行する。

そして、ＣＰＵ（制御部）３４は、エッチング処理において上述の定義された動作状態や状態遷移に応じてエッチング処理装置の各構成要素の動作を制御する。すなわち、エッチング処理装置では、定義された動作状態のみが実行され、次の動作状態への遷移も定義された状態遷移に従う。したがって、エッチング処理装置の各構成要素は、不必要な動作を行うことがなく、これにより、エッチング処理の動作状態を保証することができる。また、定義される各構成要素の動作の状態は上述した動作状態や状態遷移に限られず、所望の動作を所定の動作状態として定義してもよい。これにより、エッチング処理装置において所望の動作を制御することができる。

図５は、図４における状態遷移（３）においてＣＰＵ３４が実行する安定監視処理のフローチャートである。

図５において、まず、動作状態が「回転中」に遷移した（ステップＳ５０）後、ＣＰＵ３４が、検出されたトリガセンサ用フィン３５の検出順番とタイムスタンプとをメモリへ時系列に沿って配列して格納する（ステップＳ５１）。

次いで、ＣＰＵ３４がメモリに格納されたタイムスタンプの数が所定の数（所定回数の回転）、例えば、１５個以上であるか否かを判別し（ステップＳ５２）、１５個未満のときにはステップＳ５１に戻り、１５個以上であるときには、現在の検出順番の１５個前の検出順番に対応するタイムスタンプと現在の検出順番に対応するタイムスタンプとの差を経過時間として算出し（ステップＳ５３）、該算出された経過時間が許容範囲内であるか否かを判別する（ステップＳ５４）。例えば、円筒型磁石９の回転速度を２０ｒｐｍに設定し且つ許容誤差を５％に設定したときには、タイムスタンプ１５個に対応する円筒型磁石９の回転数が５回転であり、該５回転に対応する基準時間（所定時間）は１５秒であるため、経過時間が１４．２５秒乃至１５．７５秒以内であるか否かを判別する、すなわち、算出された経過時間と基準時間の差の絶対値が許容値である０．７５秒以下であるか否かを判別する。

ステップＳ５４の判別の結果、算出された経過時間と基準時間の差の絶対値が０．７５秒より大である場合（ステップＳ５４でＮＯ）、ＣＰＵ３４は、円筒型磁石９、すなわちモータ１５の回転が安定していない（安定逸脱）と判断し、動作状態を「安定監視」から「安定逸脱」へ状態遷移（４）に従って遷移させる（ステップＳ５５）。

ステップＳ５４の判別の結果、算出された経過時間と基準時間の差の絶対値が０．７５秒以下である場合（ステップＳ５４でＹＥＳ）、ＣＰＵ３４は、円筒型磁石９、すなわちモータ１５の回転が安定していると判断し、動作状態を「安定監視」に維持する（ステップＳ５６）。

その後、ＣＰＵ３４は、動作状態が「回転中」であるか否かを判別し、「回転中」である場合には、ステップＳ５１に戻り、「回転中」でない場合には、本処理を終了する。

本実施の形態に係るプラズマ処理装置によれば、小径歯車１３におけるトリガセンサ用フィン３５が検出され、該検出されたトリガセンサ用フィン３５の検出順番に対応するタイムスタンプが計時され、該タイムスタンプに基づいて算出される経過時間及び基準時間（所定時間）の比較に応じてモータ１５の回転が安定しているか否かが判定されるので、円筒型磁石９の回転の不安定を検出することができ、回転の不安定が検出されたときにプラズマ処理を中止して回転駆動機構のメンテナンスを行うことにより、処理室１内の磁場が不均一になるのを防止することができると共に、回転駆動機構のメンテナンスを適切なタイミングで行うことができる。したがって、半導体ウエハ３の表面に対してプラズマ処理、例えば、エッチング処理を均一に施すことができると共に、回転駆動機構のメンテナンスサイクルを短縮する必要をなくすことができる。

上述した本実施の形態に係るプラズマ処理装置では、モータ１５の回転が安定していないときに、「安定監視」から「安定逸脱」へ状態遷移（４）に従って遷移するが、このとき、ＣＰＵ３４は、円筒型磁石９の回転速度が安定していない旨のワーニングをプラズマ処理装置のモニタに表示するので、プラズマ処理装置のユーザは回転駆動機構のメンテナンスを適切なタイミングで確実に行うことができる。

また、上述した本実施の形態に係るプラズマ処理装置では、経過時間及び基準時間の比較において、円筒型磁石９の所定回数の回転、例えば、５回転に要する経過時間が格納されたタイムスタンプに基づいて算出される。所定回数の回転に要する経過時間は、回転速度の微小変動から受ける影響が小さいので、モータ１５の回転が安定しているか否かを正確に判定することができる。

また、上述した本実施の形態に係るプラズマ処理装置では、経過時間及び基準時間の比較において、算出された経過時間及び基準時間の差の絶対値が所定の許容値、例えば、基準時間のＸ％より大きいときにモータ１５の回転が安定していないと判定されるので、不必要にモータ１５の回転が安定していないと判定されることがなく、もってプラズマ処理装置の稼働率の低下をより確実に防止することができる。

また、上述した本実施の形態に係るプラズマ処理装置では、円筒型磁石９が１２０度だけ回転するタイミング毎にタイムスタンプが計時されるので、一定時間において計時されるタイムスタンプの数を増やすことができ、円筒型磁石９の回転不安定の判定をより正確に行うことができる。

従来のプラズマ処理装置では、円筒型磁石９の回転速度の加速状態に対応する動作状態が定義されていなかったため、不適切な加速によってモータ１５への異常負荷が発生し、モータ１５が故障するおそれがあった。これに対して本実施の形態に係るプラズマ処理装置では、円筒型磁石９の回転速度の加速状態に対応する動作状態を「加速中」として定義し、ＣＰＵ３４が、動作状態「加速中」においてドライバ３３を制御して円筒型磁石９の回転を所定の加速度、例えば、２ｒｐｍ／ｓｅｃで加速するので、モータ１５への異常負荷が発生するのを防止することができる。これにより、モータ１５の故障を未然に防止してプラズマ処理装置の稼働率の低下をより確実に防止することができる。

また、従来のプラズマ処理装置では、ロットの終了等における円筒型磁石９の停止位置の検出が行われなかったため、円筒型磁石９の回転が不適切な位置で停止した場合、例えば、隣接するプラズマ処理装置の他の円筒型磁石と円筒型磁石９とが引き合うことにより、円筒型磁石９の位置決め不良が発生するおそれがあった。これに対して本実施の形態に係るプラズマ処理装置では、円筒型磁石９の停止位置の検出状態に対応する動作状態を「停止位置検出」として定義し、ＣＰＵ３４が、動作状態「停止位置検出」においてドライバ３３を制御して、円筒型磁石９の回転速度を低速度、例えば１ｒｐｍに制御し、ポジションセンサ３２によってポジションセンサ用フィン３６の位置（他の円筒型磁石と引き合わないような位置）を検出するので、円筒型磁石９の位置決め不良の発生を防止することができる。

上述した本実施の形態に係るプラズマ処理装置では、モータ１５の回転が安定していないときには、プラズマ処理を中止するのみであったが、本発明はこれに限られず、例えば、ＣＰＵ３４が、算出された経過時間に応じてドライバ３３を制御してモータ１５の回転速度を変更してもよい。これにより、モータ１５の回転が安定していないと判定されても、直ちに回転駆動機構のメンテナンスを行う必要を無くすことができる。したがって、プラズマ処理を中止することなくプラズマ処理を均一に施すことができ、プラズマ処理装置の稼働率の低下をさらに確実に防止することができる。

さらに、モータ１５の回転が安定していないときに、ＣＰＵ３４は、メモリ（動作記録保存手段）に、図６に示すようなプラズマ処理装置の装置ログ（動作記録）を保存してもよい。ユーザは装置ログを活用することによって回転駆動機構の異常の原因を迅速且つ容易に特定することができる。

また、本実施の形態に係るプラズマ処理装置では、モータ１５の回転が安定していないと判定されても、円筒型磁石９の回転は直ちに停止されることはないので、ＣＰＵ３４は、モニタに円筒型磁石９の回転数を表示してもよい。これにより、ユーザは円筒型磁石９の回転数の確認が容易となり、例えば、モータ１５の回転が再び安定した場合、ユーザはその旨を直ちに知ることができ、このとき「再試行」のボタンを選択、若しくは押下することによって迅速にプラズマ処理を再開することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態に係るプラズマ処理装置について詳述する。

本実施の形態は、その構成、作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであるので、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。

上述した安定監視処理において順次トリガセンサ用フィン３５が検出されている場合、何らかの不具合、例えば、塵芥等によってトリガセンサ３１のセンサ面が塞がれる等、に起因して、１つのトリガセンサ用フィン３５が検出されない（読み飛ばされる）ことがある。このとき、読み飛ばされたトリガセンサ用フィン３５の前後のトリガセンサ用フィン３５に対応するタイムスタンプ同士の間隔が大きくなるため、これらのタイムスタンプを含むデータに基づいて経過時間を算出すると、算出された経過時間は上記１つのトリガセンサ用フィン３５が正しく検出されたときに比較して長くなるおそれがある。

本実施の形態に係るプラズマ処理装置では、これに対応して、図５におけるステップＳ５１の前に、以下のタイムスタンプ読み飛ばし補正処理を実行する。

図７は、図３におけるＣＰＵ３４が実行するタイムスタンプ読み飛ばし補正処理のフローチャートである。

図７において、まず、ＣＰＵ３４は、現在の検出順番（今回の所定のタイミング）に対応するタイムスタンプと、現在の検出順番の１つ前の検出順番（前回の所定のタイミング）に対応するタイムスタンプとの差（以下「タイムスタンプ間隔」という）を算出する（ステップＳ７１）。

次いで、タイムスタンプ間隔が１．５秒以下であるか否かを判別し（ステップＳ７２）、１．５秒以下である場合には直ちに本処理を終了し、１．５秒より大である場合には（ステップＳ７２でＮＯ）、タイムスタンプ間隔が２．５秒以下であるか否かを判別し（ステップＳ７３）、２．５秒以下である場合には、現在の検出順番に対応するタイムスタンプから１秒減算するとともに、以降のタイムスタンプからも１秒減算して（ステップＳ７４）本処理を終了する。２．５秒より大である場合には（ステップＳ７３でＮＯ）、タイムスタンプ間隔が４秒未満であるか否かを判別し（ステップＳ７５）、４秒未満である場合には（ステップＳ７５でＮＯ）、現在の検出順番に対応するタイムスタンプから２秒減算するとともに、以降のタイムスタンプからも２秒減算して（ステップＳ７６）本処理を終了する。４秒以上である場合には（ステップＳ７５でＹＥＳ）、ＣＰＵ３４は、モータ１５の回転が安定していないと判断し、直ちに動作状態を「安定監視」から「安定逸脱」へ状態遷移（４）に従って遷移させて（ステップＳ７７）、本処理を終了する。

本実施の形態に係るプラズマ処理装置によれば、算出されたタイムスタンプ間隔に応じて、現在の検出順番に対応するタイムスタンプが補正されるので、トリガセンサ３１によって１つのトリガセンサ用フィン３５が読み飛ばされることがあったとしても、現在の検出順番に対応するタイムスタンプが適切に補正される。したがって、トリガセンサ用フィン３５の読み飛ばしの影響を受けることが無く、安定してモータ１５の回転不安定の判定を行うことができる。

次に、本発明の第３の実施の形態に係るプラズマ処理装置について詳述する。

本実施の形態も、その構成、作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであるので、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。

上述した図５の安定監視処理では、所定の数のタイムスタンプがメモリに格納された後に、初めて経過時間が算出されてモータ１５の回転不安定の判定が行われるが、メモリに格納されたタイムスタンプの数がある程度増加したときに、これら格納されたタイムスタンプに基づいて次の検出順番に対応するタイムスタンプの値を予測し、該予測されたタイムスタンプに基づいてモータ１５の回転不安定の判定を行うことも可能である。

本実施の形態に係るプラズマ処理装置では、これに対応して、図５におけるステップＳ５２乃至Ｓ５４に代えて、図８に示すように、以下の処理を行う。

図５におけるステップＳ５１の後、ＣＰＵ３４は格納されたタイムスタンプの数が、例えば、１４個以上であるか否かを判別し（ステップＳ８１）、１４個未満のときにはステップＳ５１に戻り、１４個以上であるときには、現在の検出順番から１４個前の検出順番に対応するタイムスタンプに基づいて、最小２乗法による近似（統計処理）を行うことによって次の検出順番に対応するタイムスタンプを予測する（ステップＳ８２）。

次いで、次の検出順番に対応するタイムスタンプを計時し、該計時された次の検出順番に対応するタイムスタンプと、予測された次の検出順番に対応するタイムスタンプとの差（以下「予測差」という）が許容誤差範囲内であるか否かを判別し（ステップＳ８３）、許容誤差範囲内の場合にはステップＳ５６へ進み、許容誤差範囲でない場合にはステップＳ５５へ進む。

本実施の形態に係るプラズマ処理装置によれば、メモリに格納されたタイムスタンプの統計処理の結果に基づいて次の検出順番に対応するタイムスタンプが予測され、さらに、上述した予測差に応じてモータ１５の回転不安定の判定が行われるので、ユーザの経験などによって定められた閾値に基づいた判定を行う必要が無い。したがって、精度の高いモータ１５の回転不安定の判定を行うことができる。

また、本実施の形態に係るプラズマ処理装置では、ＣＰＵ３４が、予測された次の検出順番に対応するタイムスタンプに基づいて、ドライバ３３を制御してモータ１５の回転速度を制御してもよい。すなわち、次の検出順番に至るまでにモータ１５の回転不安定の発生が予測されたときにモータ１５の回転が制御される。したがって、処理室内の磁場が不均一になるのを予め防止することでき、これにより、半導体ウエハの表面に対してプラズマ処理をより均一に施すことができる。

また、本発明の目的は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、プラズマ処理装置または、外部サーバ等に供給し、プラズマ処理装置或いはサーバ等が有するＣＰＵやＭＰＵ等が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も本発明に含まれる。

更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、サーバ等に挿入された機能拡張ボードやプラズマ処理装置に接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

さらに、上述した実施の形態では、モータ１５の回転不安定の判定を、具体的な時間の比較に基づいて行ったが、例えば、ファジー制御のように、抽象的な制御則を複数設定し、該設定された複数の制御則に基づいてモータ１５の回転不安定の判定を行ってもよい。

なお、上述した実施の形態では、本発明をＤＲＭ型プラズマ処理装置に適用したが、本発明が適用されるプラズマ処理装置はこれに限られず、例えば、本発明をマルチポール型プラズマ処理装置（例えば、特開平２００３−１００７１６号公報参照。）に適用してもよい。

また、上述した実施の形態に係るプラズマ処理装置では、被処理基板が半導体ウエハであったが、被処理基板はこれに限られず、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＦＰＤ（Flat Panel Display）等のガラス基板であってもよい。

本発明の第１の実施の形態に係るプラズマ処理装置としてのＤＲＭ型エッチング処理装置の概略構成を示す図であり、図１（ａ）はＤＲＭ型エッチング処理装置の断面図であり、図１（ｂ）はＤＲＭ型エッチング処理装置の斜視図である。 図１における円筒型磁石の回転駆動機構の概略構成を示す断面図である。 図１のエッチング処理が備える回転駆動機構の制御系の概略構成を示す図である。 図３の制御系の制御プログラムにおいて定義される動作状態及び状態遷移を示す図である。 図４における状態遷移（３）においてＣＰＵが実行する安定監視処理のフローチャートである。 モータの回転が安定していないときに、メモリに保存されるプラズマ処理装置の装置ログを示す図である。 本発明の第２の実施の形態のプラズマ処理装置においてＣＰＵが実行するタイムスタンプ読み飛ばし補正処理のフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態のプラズマ処理装置においてＣＰＵが実行する他の安定監視処理のフローチャートである。

符号の説明

Ｂ 水平磁場
Ｅ 電界
１ 処理室
２ 排気管
３ 半導体ウエハ
４ サセプタ
５ ブロッキングコンデンサ
６ 高周波電源
７ 上部電極
８ 供給管
９ 円筒型磁石
１０ 周壁
１１ 円筒空間
１２ 軸
１３ 小径歯車
１４ 大径歯車
１４Ａ 内歯
１５ モータ
１６ 回転軸
１７ 伝達歯車
３０ 制御系
３１ トリガセンサ
３２ ポジションセンサ
３３ ドライバ
３４ ＣＰＵ
３５ トリガセンサ用フィン
３６ ポジションセンサ用フィン

Claims (15)

1. 被処理体を収容する処理室と、該処理室の周囲に回転可能に立設される複数の棒状磁石と、該複数の棒状磁石を同期して回転させる回転駆動機構とを備えるプラズマ処理装置において、
   前記棒状磁石の回転を検出し且つ該検出された回転に対応する時刻を計時する回転検出手段と、
   前記計時された時刻から算出された時間及び所定時間の比較に応じて前記回転駆動機構が異常か否かを判定する回転異常判定手段とを備えることを特徴とするプラズマ処理装置。
2. 前記回転駆動機構が異常と判定されたときに、前記異常を通知する異常通知手段を備えることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
3. 前記所定時間は前記棒状磁石の所定回数の回転に対応する基準時間であり、前記回転異常判定手段は前記所定回数の回転に要する経過時間を算出し、該算出された経過時間及び前記基準時間の比較に応じて前記回転駆動機構が異常か否かを判定することを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマ処理装置。
4. 前記回転異常判定手段は、前記算出された経過時間及び前記基準時間の差の絶対値が所定の許容値より大きいときに前記回転駆動機構が異常であると判定することを特徴とする請求項３記載のプラズマ処理装置。
5. 前記回転検出手段は、前記棒状磁石が所定の回転角度だけ回転する所定のタイミング毎に時刻を計時することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
6. 今回の前記所定のタイミングに計時された時刻及び前回の前記所定のタイミングに計時された時刻の差に応じて、前記今回の前記所定のタイミングに計時された時刻を補正する時刻補正手段を備えることを特徴とする請求項５記載のプラズマ処理装置。
7. 前記回転異常判定手段は、前記所定のタイミング毎に計時された時刻の統計処理を実行し、前記統計処理の結果に基づいて次の前記所定のタイミングに対応する時刻を予測し、さらに、前記予測された時刻及び前記次の前記所定のタイミングに計時された時刻の比較に応じて前記回転駆動機構が異常か否かを判定することを特徴とする請求項５又は６記載のプラズマ処理装置。
8. 前記棒状磁石の回転加速度を制御する回転加速度制御手段を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。
9. 前記棒状磁石の回転を検出して前記棒状磁石の回転停止位置を制御する回転停止位置制御手段を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。
10. 前記回転駆動機構が異常であると判定されたときに、判定結果に応じて前記棒状磁石の回転を制御する回転制御手段を備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。
11. 前記予測された次の前記所定のタイミングに対応する時刻に基づいて前記棒状磁石の回転を制御する他の回転制御手段を備えることを特徴とする請求項７記載のプラズマ処理装置。
12. 前記回転駆動機構が異常であると判定されたときに、前記プラズマ処理装置の動作記録を保存する動作記録保存手段を備えることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。
13. プラズマ処理における前記プラズマ処理装置の構成要素の動作の状態として定義された動作状態と、該定義された動作状態間における状態の遷移として定義された状態遷移とに基づいて、前記構成要素の動作を制御する制御部を備えることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
14. 被処理体を収容する処理室と、該処理室の周囲に回転可能に立設される複数の棒状磁石と、該複数の棒状磁石を同期して回転させる回転駆動機構とを備えるプラズマ処理装置の制御方法であって、
    前記棒状磁石の回転を検出し且つ前記回転に対応する時刻を計時する回転検出ステップと、
    前記計時された時刻から算出された時間及び所定時間の比較に応じて前記回転駆動機構が異常か否かを判定する回転異常判定ステップとを有することを特徴とするプラズマ処理装置の制御方法。
15. 被処理体を収容する処理室と、該処理室の周囲に回転可能に立設される複数の棒状磁石と、該複数の棒状磁石を同期して回転させる回転駆動機構とを備えるプラズマ処理装置の制御方法を実行するプログラムであって、
    前記棒状磁石の回転を検出し且つ前記回転に対応する時刻を計時する回転検出モジュールと、
    前記計時された時刻から算出された時間及び所定時間の比較に応じて前記回転駆動機構が異常か否かを判定する回転異常判定モジュールとを有することを特徴とするプラズマ処理装置の制御方法を実行するプログラム。

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