JP2011187576A - Crack detector, processing equipment, and crack detecting method - Google Patents

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Masayuki Ishibashi
誠之 石橋
Masato Kubodera
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a crack detector which can rapidly and easily detect a crack such as a fissure or a crack of a thermal diffusion plate without lowering the productivity of a product. <P>SOLUTION: The crack detector detects a crack in mounting stand structure in which a mounting stand 58 having the thermal diffusion plate 61 for mounting a treated object W to be treated is erected from a bottom of a treatment container 22 through a column 60. The crack detector includes a vibration detecting means 202 provided outside the treatment container and a crack detecting means 204 detecting a crack vibration signal, which is a frequency signal generated in accordance with state of the crack of the thermal diffusion plate, from signals obtained by the vibration detecting means. Thus, the crack such as the fissure or the crack of the thermal diffusion plate is rapidly and easily detected without lowering the productivity of the product. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウエハ等の被処理体の処理装置、これに用いる載置台構造の割れを検出する割れ検出装置及び割れ検出方法に関する。   The present invention relates to a processing apparatus for an object to be processed such as a semiconductor wafer, a crack detection apparatus and a crack detection method for detecting a crack in a mounting table structure used therefor.

一般に、半導体集積回路を製造するには、半導体ウエハ等の被処理体に、成膜処理、エッチング処理、熱処理、改質処理、結晶化処理等の各種の枚葉処理を繰り返し行なって、所望する集積回路を形成するようになっている。上記したような各種の処理を行なう場合には、その処理の種類に対応して必要な処理ガス、例えば成膜処理の場合には成膜ガスやハロゲンガスを、処理容器内へ導入して熱CVD(Chemical Vapor Deposition)やプラズマCVD等により成膜を行う。   In general, in order to manufacture a semiconductor integrated circuit, it is desired to repeatedly perform various single wafer processes such as a film forming process, an etching process, a heat treatment, a modification process, and a crystallization process on a target object such as a semiconductor wafer. An integrated circuit is formed. When performing various processes as described above, a necessary processing gas corresponding to the type of the process, for example, in the case of a film forming process, a film forming gas or a halogen gas is introduced into the processing container and heated. Film formation is performed by CVD (Chemical Vapor Deposition), plasma CVD, or the like.

半導体ウエハに対して1枚毎に熱処理を施す枚葉式の処理装置を例にとれば、真空引き可能になされた処理容器内に、例えば抵抗加熱ヒータを内蔵した載置台を設置し、この上面に半導体ウエハを載置し、所定の温度(例えば100℃から1000℃)で加熱した状態で所定の処理ガスを流し、所定のプロセス条件下にてウエハに各種の熱処理を施すようになっている(特許文献1〜3)。   For example, in the case of a single wafer processing apparatus for performing heat treatment on a semiconductor wafer one by one, a mounting table having a built-in resistance heater, for example, is installed in a processing container that can be evacuated. A semiconductor wafer is placed on the wafer, and a predetermined processing gas is flowed in a state heated at a predetermined temperature (for example, 100 ° C. to 1000 ° C.), and the wafer is subjected to various heat treatments under predetermined process conditions. (Patent Documents 1 to 3).

ところで、半導体ウエハを載置する載置台構造に関しては、一般的には耐熱性耐腐食性を持たせると共に、金属コンタミネーション等の金属汚染を防止する必要から例えば石英等よりなる誘電体材料中に発熱体として抵抗加熱ヒータを埋め込んで高温で一体焼成して載置台を形成し、また別工程で同じく石英等を焼成して支柱を形成し、この一体焼成した載置台側と上記支柱とを、例えば熱拡散接合で溶着して一体化して載置台構造を製造している。そして、このように一体成形した載置台構造を処理容器内の底部に起立させて設けるようにしている。   By the way, with respect to a mounting table structure for mounting a semiconductor wafer, it is generally necessary to provide heat resistance and corrosion resistance and prevent metal contamination such as metal contamination in a dielectric material such as quartz. A resistance heater is embedded as a heating element and integrally baked at a high temperature to form a mounting table, and quartz or the like is similarly baked in a separate process to form a support column. For example, the mounting table structure is manufactured by welding and integration by thermal diffusion bonding. The mounting table structure integrally formed in this way is provided upright at the bottom of the processing container.

この載置台の上面側は、例えばAlN等のセラミック材より円板状の薄い熱拡散板が設けられており、この熱拡散板上に半導体ウエハを直接的に載置して成膜処理等を行うようになっている。ここでプラズマ処理を行う場合には、上記熱拡散板に下部電極を形成する電極が埋め込まれており、処理態様に応じてこの下部電極は、接地されたり、或いは高周波電圧が印加されたりする。   On the upper surface side of this mounting table, for example, a thin heat diffusion plate that is disk-shaped from a ceramic material such as AlN is provided, and a semiconductor wafer is directly mounted on this heat diffusion plate to perform a film forming process or the like. To do. When plasma processing is performed here, an electrode for forming a lower electrode is embedded in the thermal diffusion plate, and the lower electrode is grounded or a high-frequency voltage is applied depending on the processing mode.

特開平07−078766号公報JP 07-077866 A 特開平03−220718号公報Japanese Patent Laid-Open No. 03-220718 特開2004−356624号公報JP 2004-356624 A

ところで、上記熱拡散板は、例えば5mm程度の厚さで非常に薄く硬いセラミック材で形成しているとはいえ、繰り返し使用による熱伸縮により亀裂などのひび割れが生じる場合があった。このひび割れが生ずると載置した半導体ウエハの面内温度の均一性に悪影響を与えたり、パーティクル等を発生したり、更にはひび割れに侵入する腐食性ガスによってヒータが悪影響を受けたりする。従って、定期的に品質確認用のウエハを処理して成膜品質を確認したり、或いは目視による検査等を行ってひび割れの存否の確認している。   By the way, although the thermal diffusion plate is formed of a very thin and hard ceramic material having a thickness of about 5 mm, for example, cracks such as cracks may occur due to thermal expansion and contraction due to repeated use. When this crack occurs, the uniformity of the in-plane temperature of the semiconductor wafer placed thereon is adversely affected, particles or the like are generated, and further, the heater is adversely affected by corrosive gas entering the crack. Therefore, the quality confirmation wafer is processed periodically to confirm the film formation quality, or visual inspection or the like is performed to confirm the presence or absence of cracks.

しかしながら、上述したような検査において、品質確認用のウエハを用いる場合には、定期的な確認検査を行う期間が長過ぎる場合には、その間に品質の低下した欠陥品ウエハを大量に製造してしまうおそれがある。そこで、この検査を行う期間を短くすることも考えられるが、この場合には製品ウエハの生産性が低下するのみならず、この場合でも少なからず欠陥品が発生してしまうのは避けがたい。   However, in the case of using the quality confirmation wafer in the inspection as described above, if the period for performing the periodic confirmation inspection is too long, a large number of defective wafers with reduced quality are produced during that period. There is a risk that. Therefore, it is conceivable to shorten the inspection period. In this case, however, not only the productivity of the product wafer is lowered, but also in this case, it is unavoidable that a defective product is generated.

また目視による検査の場合には、例えば処理容器の側壁に設けた覗き窓から検査するが、この時にひび割れを見落とす場合も生ずる、といった問題があった。この場合、特開2000−323260号公報に開示されているように、セラミックヒータの割れ検知構造が提案されているが、これは導電パターンの断線を検知するものであり、セラミック部自体の割れを検出するものではなく、上記問題点を解決するものではない。   Further, in the case of visual inspection, for example, the inspection is performed from a viewing window provided on the side wall of the processing container. However, there is a problem that a crack may be overlooked at this time. In this case, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-323260, a crack detection structure for a ceramic heater has been proposed, but this detects a break in the conductive pattern, and cracks in the ceramic part itself are detected. It does not detect and does not solve the above problems.

本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明は、製品の生産性を低下させることなく熱拡散板の亀裂やひび割れ等の割れを迅速に且つ容易に検出することができる割れ検出装置、処理装置及び割れ検出方法である。   The present invention has been devised to pay attention to the above problems and to effectively solve them. The present invention is a crack detection device, a processing device, and a crack detection method capable of quickly and easily detecting cracks such as cracks and cracks in a thermal diffusion plate without reducing product productivity.

請求項1に係る発明は、処理すべき被処理体を載置するための熱拡散板を有する載置台を処理容器の底部から支柱により起立させて設けてなる載置台構造の割れを検出する割れ検出装置において、前記処理容器の外部に設けられる振動検出手段と、前記振動検出手段で得られる信号中から前記熱拡散板の割れ態様に応じて発生する振動数の信号である割れ振動信号を検出する割れ検出手段と、を備えたことを特徴とする割れ検出装置である。   The invention according to claim 1 is a method for detecting a crack in a mounting table structure in which a mounting table having a heat diffusion plate for mounting a workpiece to be processed is provided upright from a bottom of a processing container by a column. In the detection device, vibration detection means provided outside the processing vessel and a crack vibration signal that is a signal of a frequency generated according to a cracking state of the heat diffusion plate is detected from signals obtained by the vibration detection means. And a crack detecting means.

このように、処理すべき被処理体を載置するための熱拡散板を有する載置台を処理容器の底部から支柱により起立させて設けてなる載置台構造の割れを検出する割れ検出装置において、処理容器の外部に振動検出手段を設け、振動検出手段で得られる信号中から熱拡散板の割れ態様に応じて発生する振動数の信号である割れ振動信号を検出する割れ検出手段を設けるようにしたので、製品の生産性を低下させることなく熱拡散板の亀裂やひび割れ等の割れを迅速に且つ容易に検出することが可能となる。   In this way, in the crack detection device for detecting a crack in the mounting table structure in which the mounting table having the heat diffusion plate for mounting the object to be processed is provided upright from the bottom of the processing container by the support column, A vibration detecting means is provided outside the processing vessel, and a crack detecting means for detecting a crack vibration signal, which is a frequency signal generated according to the cracking mode of the thermal diffusion plate, is provided from the signal obtained by the vibration detecting means. As a result, it is possible to quickly and easily detect cracks such as cracks and cracks in the heat diffusion plate without reducing the productivity of the product.

請求項13に係る発明は、電極が埋め込まれてその上に処理すべき被処理体を載置する熱拡散板と、前記熱拡散板を支持すると共に加熱手段として加熱ヒータが埋め込まれた載置台本体とを有する載置台を前記処理容器の底部から支柱により起立してなる載置台構造の割れを検出する割れ検出装置において、前記電極と前記加熱ヒータとの間に形成される浮遊容量に信号電圧を印加する信号電圧源と、前記浮遊容量に起因する電気的特性を検出する特性検出部と、前記特性検出部の検出結果と予め定められている基準値とを比較して割れの有無を判断する割れ判断部と、を備えたことを特徴とする割れ検出装置である。   According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a heat diffusion plate on which an object to be processed is placed with electrodes embedded therein, and a mounting table that supports the heat diffusion plate and has a heater embedded therein as a heating means. In a crack detection device for detecting a crack in a mounting table structure in which a mounting table having a main body is erected from a bottom portion of the processing vessel by a support column, a signal voltage is applied to a stray capacitance formed between the electrode and the heater. A signal voltage source for applying a voltage, a characteristic detection unit for detecting an electrical characteristic due to the stray capacitance, and a detection result of the characteristic detection unit and a predetermined reference value are compared to determine the presence or absence of a crack A crack detection device characterized by comprising a crack determination unit.

このように、電極が埋め込まれてその上に処理すべき被処理体を載置する熱拡散板と、熱拡散板を支持すると共に加熱手段として加熱ヒータが埋め込まれた載置台本体とを有する載置台を前記処理容器の底部から支柱により起立してなる載置台構造の割れを検出する割れ検出装置において、電極と加熱ヒータとの間に形成される浮遊容量に信号電圧を印加する信号電圧源を設け、浮遊容量に起因する電気的特性を検出する特性検出部を設け、特性検出部の検出結果と予め定められている基準値とを比較して割れの有無を判断する割れ判断部を設けるようにしたので、製品の生産性を低下させることなく熱拡散板の亀裂やひび割れ等の割れを迅速に且つ容易に検出することが可能となる。   In this way, a mounting having a heat diffusion plate on which an object to be processed is placed with electrodes embedded therein, and a mounting table body that supports the heat diffusion plate and in which a heater is embedded as a heating means. In a crack detection device for detecting a crack in a mounting table structure in which a mounting table is erected from a bottom of the processing vessel by a support column, a signal voltage source that applies a signal voltage to a stray capacitance formed between an electrode and a heater is provided. Provided is a characteristic detection unit that detects electrical characteristics caused by stray capacitance, and a crack determination unit that determines the presence or absence of a crack by comparing the detection result of the characteristic detection unit with a predetermined reference value. Therefore, cracks such as cracks and cracks in the heat diffusion plate can be detected quickly and easily without reducing the productivity of the product.

請求項19に係る発明は、排気が可能になされた処理容器と、前記処理容器内へ必要なガスを供給するガス供給手段と、前記処理容器内で処理すべき被処理体を載置する載置台構造と、請求項1乃至18のいずれか一項に記載の割れ検出装置と、を備えたことを特徴とする処理装置である。   According to the nineteenth aspect of the present invention, there is provided a processing container capable of being evacuated, a gas supply means for supplying a necessary gas into the processing container, and a mounting for mounting an object to be processed in the processing container. A processing apparatus comprising: a mounting structure; and the crack detection device according to any one of claims 1 to 18.

請求項21に係る発明は、処理すべき被処理体を載置するための熱拡散板を有する載置台を処理容器の底部から支柱により起立させて設けてなる載置台構造の割れを検出する検出方法において、前記載置台構造に発生する振動を検出する振動検出工程と、前記振動検出工程で得られた振動から前記熱拡散板の割れ態様に応じて予め定められている情報に基づいて前記熱拡散板が割れた時に生じる振動を割れ振動信号として検出する割れ検出工程と、を有することを特徴とする割れ検出方法である。   According to a twenty-first aspect of the present invention, there is provided a detection for detecting a crack in a mounting table structure in which a mounting table having a heat diffusion plate for mounting a workpiece to be processed is provided upright from a bottom of a processing container by a support column. In the method, the vibration detecting step for detecting the vibration generated in the mounting table structure, and the heat based on information predetermined in accordance with a cracking state of the heat diffusion plate from the vibration obtained in the vibration detecting step. And a crack detection step of detecting vibration generated when the diffusion plate is cracked as a crack vibration signal.

請求項23に係る発明は、電極が埋め込まれてその上に処理すべき被処理体を載置する熱拡散板と、前記熱拡散板を支持すると共に加熱手段として加熱ヒータが埋め込まれた載置台本体とを有する載置台を前記処理容器の底部から支柱により起立してなる載置台構造の割れを検出する割れ検出方法において、前記電極と前記加熱ヒータ間に形成される浮遊容量に信号電圧を印加して遮断する信号電圧付与工程と、前記信号電圧を印加した時又は遮断した時に前記浮遊容量に起因する電気的特性を検出する特性検出工程と、前記特性検出工程で得られた電気的特性と予め定められている基準値とを比較して前記熱拡散板の割れの有無を判断する割れ判断工程と、を有していることを特徴とする割れ検出方法である。   According to a twenty-third aspect of the present invention, there is provided a thermal diffusion plate on which an object to be processed is placed with electrodes embedded therein, and a mounting table that supports the thermal diffusion plate and has a heater embedded therein as a heating means. In a crack detection method for detecting a crack in a mounting table structure in which a mounting table having a main body is erected from a bottom portion of the processing vessel by a support column, a signal voltage is applied to a stray capacitance formed between the electrode and the heater. A signal voltage applying step for blocking, a characteristic detecting step for detecting an electric characteristic due to the stray capacitance when the signal voltage is applied or cut off, and an electric characteristic obtained in the characteristic detecting step It is a crack detection method characterized by having a crack judgment process of judging the presence or absence of a crack of the thermal diffusion plate by comparing with a predetermined reference value.

本発明の割れ検出装置、処理装置及び割れ検出方法によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
本発明によれば、製品の生産性を低下させることなく熱拡散板の亀裂やひび割れ等の割れを迅速に且つ容易に検出することができる。
According to the crack detection device, the processing device, and the crack detection method of the present invention, the following excellent operational effects can be exhibited.
According to the present invention, it is possible to quickly and easily detect cracks such as cracks and cracks in the thermal diffusion plate without reducing the productivity of the product.

本発明に係る割れ検出装置を有する処理装置を示す断面構成図である。It is a section lineblock diagram showing a processing device which has a crack detection device concerning the present invention. 載置台構造の載置台に設けた加熱手段の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the heating means provided in the mounting base of a mounting base structure. 図1中のA−A線に沿った矢視断面図である。It is arrow sectional drawing along the AA in FIG. 図1中の載置台構造に取り付けた割れ検出装置を示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows the crack detection apparatus attached to the mounting base structure in FIG. 割れ検出装置を示す拡大ブロック図である。It is an enlarged block diagram which shows a crack detection apparatus. 熱拡散板の割れの態様の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the aspect of a crack of a thermal-diffusion board. 本発明方法の第1実施例の各工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows each process of 1st Example of this invention method. 本発明の割れ検出装置の第2実施例を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows 2nd Example of the crack detection apparatus of this invention. 熱拡散板に入った割れの隙間内に薄膜が形成された時のインピーダンス変化を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the impedance change when a thin film is formed in the clearance gap between the cracks which entered the thermal diffusion board. 電極と加熱ヒータ間に信号電圧を印加する時の浮遊容量の電位の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the electric potential of the stray capacity when applying a signal voltage between an electrode and a heater. 本発明方法の第2実施例の各工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows each process of 2nd Example of this invention method. インピーダンスの周波数特性の変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the change of the frequency characteristic of an impedance.

以下に、本発明に係る割れ検出装置、処理装置及び割れ検出方法の好適な一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図1は本発明に係る割れ検出装置を有する処理装置を示す断面構成図、図2は載置台構造の載置台に設けた加熱手段の一例を示す平面図、図3は図1中のA−A線に沿った矢視断面図、図4は図1中の載置台構造に取り付けた割れ検出装置を示す部分拡大断面図、図5は割れ検出装置を示す拡大ブロック図、図6は熱拡散板の割れの態様の一例を示す図である。ここではプラズマを用いて成膜処理を行う場合を例にとって説明する。尚、以下に説明する「機能棒体」とは、1本の金属棒のみならず可撓性のある配線、複数の配線を絶縁材で被覆して1本に結合して棒状に形成された部材等も含むものとする。   Hereinafter, a preferred embodiment of a crack detection device, a processing device, and a crack detection method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a cross-sectional configuration diagram showing a processing apparatus having a crack detection apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a plan view showing an example of a heating means provided on a mounting table of the mounting table structure, and FIG. 3 is an A- in FIG. FIG. 4 is a partially enlarged sectional view showing a crack detecting device attached to the mounting table structure in FIG. 1, FIG. 5 is an enlarged block diagram showing the crack detecting device, and FIG. 6 is a thermal diffusion. It is a figure which shows an example of the aspect of a crack of a board. Here, a case where film formation is performed using plasma will be described as an example. In addition, the “functional rod” described below is not only a single metal rod but also a flexible wire, and a plurality of wires are covered with an insulating material and joined to one to form a rod. Including members and the like.

図示するようにこの処理装置20は、例えば断面の内部が略円形状になされたアルミニウム製の処理容器22を有している。この処理容器22内の天井部には必要な処理ガス、例えば成膜ガスを導入するためにガス供給手段であるシャワーヘッド部24が絶縁層26を介して設けられており、この下面のガス噴射面28に設けた多数のガス噴射孔32A、32Bから処理空間Sに向けて処理ガスを噴射するようになっている。このシャワーヘッド部24はプラズマ処理時に上部電極を兼ねるものである。   As shown in the figure, the processing apparatus 20 includes an aluminum processing container 22 having, for example, a substantially circular cross section. A shower head portion 24 serving as a gas supply means for introducing a necessary processing gas, for example, a film forming gas, is provided on the ceiling portion in the processing container 22 via an insulating layer 26. A processing gas is jetted toward the processing space S from a large number of gas injection holes 32 </ b> A and 32 </ b> B provided on the surface 28. The shower head 24 also serves as an upper electrode during plasma processing.

このシャワーヘッド部24内には、中空状の2つに区画されたガス拡散室30A、30Bが形成されており、ここに導入された処理ガスを平面方向へ拡散した後、各ガス拡散室30A、30Bにそれぞれ連通された各ガス噴射孔32A、32Bより噴射するようになっている。このシャワーヘッド部24の全体は、例えばニッケルやハステロイ(登録商標)等のニッケル合金、アルミニウム、或いはアルミニウム合金により形成されている。尚、シャワーヘッド部24としてガス拡散室が1つの場合でもよい。   In the shower head portion 24, two hollow gas diffusion chambers 30A and 30B are formed. After the processing gas introduced therein is diffused in the plane direction, each gas diffusion chamber 30A is formed. , 30B are respectively injected from the gas injection holes 32A, 32B communicated with each other. The entire shower head portion 24 is formed of nickel alloy such as nickel or Hastelloy (registered trademark), aluminum, or aluminum alloy. The shower head unit 24 may have one gas diffusion chamber.

そして、このシャワーヘッド部24と処理容器22の上端開口部の絶縁層26との接合部には、例えばOリング等よりなるシール部材34が介在されており、処理容器22内の気密性を維持するようになっている。そして、このシャワーヘッド部24には、マッチング回路36を介して例えば13.56MHzのプラズマ用の高周波電源38が接続されており、必要時にプラズマを生成可能になっている。この周波数は上記13.56MHzに限定されない。この上部電極であるシャワーヘッド部24、マッチング回路36、高周波電源38及び後述する下部電極によりプラズマ生成手段39を形成している。   A sealing member 34 made of, for example, an O-ring is interposed at the joint between the shower head 24 and the insulating layer 26 at the upper end opening of the processing container 22 to maintain the airtightness in the processing container 22. It is supposed to be. The shower head unit 24 is connected to a high frequency power source 38 for plasma of, for example, 13.56 MHz through a matching circuit 36 so that plasma can be generated when necessary. This frequency is not limited to the above 13.56 MHz. A plasma generating means 39 is formed by the shower head portion 24, the matching circuit 36, the high frequency power source 38 and the lower electrode which will be described later.

また、処理容器22の側壁には、この処理容器22内に対して被処理体としての半導体ウエハWを搬入搬出するための搬出入口40が設けられると共に、この搬出入口40には気密に開閉可能になされたゲートバルブ42が設けられている。   In addition, a loading / unloading port 40 for loading / unloading a semiconductor wafer W as an object to / from the processing container 22 is provided on the side wall of the processing container 22, and the loading / unloading port 40 can be opened and closed in an airtight manner. A gate valve 42 is provided.

そして、この処理容器22の底部44には、排気口46が設けられる。この排気口46には、処理容器22内を排気、例えば真空引きするための排気系48が接続されている。この排気系48は、上記排気口46に接続される排気通路49を有しており、この排気通路49には、圧力調整弁50及び真空ポンプ52が順次介設されており、処理容器22を所望する圧力に維持できるようになっている。尚、処理態様によっては、処理容器22内を大気圧に近い圧力に設定する場合もある。   An exhaust port 46 is provided at the bottom 44 of the processing container 22. An exhaust system 48 for exhausting, for example, evacuating the inside of the processing container 22 is connected to the exhaust port 46. The exhaust system 48 has an exhaust passage 49 connected to the exhaust port 46, and a pressure regulating valve 50 and a vacuum pump 52 are sequentially provided in the exhaust passage 49, and the processing vessel 22 is connected to the exhaust passage 49. The desired pressure can be maintained. Depending on the processing mode, the inside of the processing container 22 may be set to a pressure close to atmospheric pressure.

そして、この処理容器22内の底部44には、これより起立させて載置台構造54が設けられる。具体的には、この載置台構造54は、上面に上記被処理体を載置するための載置台58と、上記載置台58に接続されると共に、上記載置台58を上記処理容器22の底部から起立させて支持するための複数の細い管状の支柱60と、これらの支柱60内へ挿通される機能棒体62とにより主に構成される。   A mounting table structure 54 is provided at the bottom 44 in the processing container 22 so as to stand up. Specifically, the mounting table structure 54 is connected to the mounting table 58 for mounting the object to be processed on the upper surface and the mounting table 58, and the upper mounting table 58 is connected to the bottom of the processing container 22. It is mainly comprised by the several thin tubular support | pillar 60 for standing up and supporting from, and the functional rod body 62 penetrated in these support | pillars 60. FIG.

図1においては、発明の理解を容易にするために、各支柱60を横方向に配列して記載している。上記載置台58は、全体が誘電体よりなり、ここではこの載置台58は肉厚で透明な石英よりなる載置台本体59と、この載置台本体59の上面側に設けられて上記載置台本体59とは異なる不透明な誘電体、例えば耐熱性材料である窒化アルミニウム(AlN)等のセラミック材よりなる熱拡散板61とにより構成されている。   In FIG. 1, in order to facilitate understanding of the invention, the columns 60 are arranged in the horizontal direction. The mounting table 58 is entirely made of a dielectric. Here, the mounting table 58 is provided on a mounting table main body 59 made of thick and transparent quartz, and on the upper surface side of the mounting table main body 59. The heat diffusion plate 61 is made of an opaque dielectric material different from 59, for example, a ceramic material such as aluminum nitride (AlN) which is a heat resistant material.

そして、上記載置台本体59内には、加熱手段64が例えば埋め込むようにして設けられており、また上記熱拡散板61内には下部電極を形成する電極66が埋め込むようにして設けられる。そして、この熱拡散板61の上面に上記ウエハWを載置して、このウエハWを上記加熱手段64からの輻射熱により熱拡散板61を介して加熱するようになっている。   In the mounting table main body 59, a heating means 64 is provided so as to be embedded, for example, and an electrode 66 forming a lower electrode is provided in the heat diffusion plate 61 so as to be embedded. The wafer W is placed on the upper surface of the heat diffusing plate 61 and the wafer W is heated via the heat diffusing plate 61 by radiant heat from the heating means 64.

図2にも示すように、上記加熱手段64は例えばカーボンワイヤヒータやモリブデンワイヤヒータ等よりなる加熱ヒータ68よりなり、この加熱ヒータ68は載置台58の略全面に亘って所定のパターン形状にして設けられている。そして、ここではこの加熱ヒータ68は、載置台58の中心側の内周ゾーン発熱体68Aと、この外側の外周ゾーン発熱体68Bの2つのゾーンに電気的に分離されており、各ゾーン発熱体68A、68Bの接続端子は、載置台58の中心部側に集合されている。尚、ゾーン数は1つ、或いは3以上に設定してもよい。   As shown in FIG. 2, the heating means 64 includes a heater 68 made of, for example, a carbon wire heater or a molybdenum wire heater. The heater 68 has a predetermined pattern shape over substantially the entire surface of the mounting table 58. Is provided. Here, the heater 68 is electrically separated into two zones of an inner peripheral zone heating element 68A on the center side of the mounting table 58 and an outer peripheral zone heating element 68B on the outer side. The connection terminals 68 </ b> A and 68 </ b> B are gathered on the center side of the mounting table 58. The number of zones may be set to 1 or 3 or more.

また上記電極66は、上述のように不透明な熱拡散板61内に設けられている。この電極66は例えばメッシュ状に形成された導体線よりなり、この電極66の接続端子は載置台58の中心部に位置されている。ここでは、この電極66は、後述するように接地されている。尚、この電極に静電チャック用の直流電圧やバイアス用の高周波電力を印加する場合もある。   The electrode 66 is provided in the opaque heat diffusion plate 61 as described above. The electrode 66 is made of, for example, a conductor wire formed in a mesh shape, and the connection terminal of the electrode 66 is located at the center of the mounting table 58. Here, the electrode 66 is grounded as described later. In some cases, a DC voltage for electrostatic chucking or high-frequency power for biasing is applied to this electrode.

そして、上記加熱ヒータ68に対して給電を行う給電棒や電極66の導電棒や温度を測定する熱電対としての前記機能棒体62が設けられることになり、これらの各機能棒体62が細い上記支柱60内に挿通されることになる。   Then, the power supply rod for supplying power to the heater 68, the conductive rod of the electrode 66, and the functional rod 62 as a thermocouple for measuring temperature are provided, and each of these functional rods 62 is thin. It will be inserted into the column 60.

まず、図1及び図3にも示すように、ここでは6本の支柱60が載置台58の中心部に集合させて設けられている。各支柱60は、誘電体よりなり、具体的には上記載置台本体59と同じ誘電体の材料である例えば石英よりなり、各支柱60は、上記載置台本体59の下面に例えば熱溶着により気密に一体的になるように接合されている。そして、各支柱60内に上記機能棒体62が挿通されている。図4では前述したように、一部の支柱60を代表して示しており、この内の1本の支柱60内には後述するように2本の機能棒体62が収容されている。   First, as shown in FIGS. 1 and 3, here, six support columns 60 are provided in a central portion of the mounting table 58. Each support column 60 is made of a dielectric material, specifically made of, for example, quartz, which is the same dielectric material as the mounting table main body 59. Each support column 60 is air-tightly bonded to the lower surface of the mounting table main body 59, for example, by heat welding. Are joined together. The function bar 62 is inserted into each column 60. In FIG. 4, as described above, some of the support columns 60 are shown as representatives, and in one of the support columns 60, two function rod bodies 62 are accommodated as described later.

すなわち、内周ゾーン発熱体68Aに対しては、電力インと電力アウト用の2本の機能棒体62としてヒータ用の給電棒70、72がそれぞれ支柱60内を個別に挿通されており、各ヒータ用の給電棒70、72の上端は上記内周ゾーン発熱体68Aに電気的に接続されている。   That is, with respect to the inner peripheral zone heating element 68A, the power feeding rods 70 and 72 for the heater are individually inserted through the support column 60 as the two function rods 62 for power-in and power-out. The upper ends of the heater power supply rods 70 and 72 are electrically connected to the inner peripheral zone heating element 68A.

また、外周ゾーン発熱体68Bに対しては、電力インと電力アウト用の2本の機能棒体62としてヒータ用の給電棒74、76がそれぞれ支柱60内を個別に挿通されており、各ヒータ用の給電棒74、76の上端は上記外周ゾーン発熱体68Bに電気的に接続されている(図1参照)。上記各ヒータ用の給電棒70〜76は例えばニッケル合金等よりなる。   In addition, power supply rods 74 and 76 for heaters are individually inserted into the support column 60 as two functional rods 62 for power-in and power-out with respect to the outer peripheral zone heating element 68B. The upper ends of the power feeding rods 74 and 76 are electrically connected to the outer peripheral zone heating element 68B (see FIG. 1). The power supply rods 70 to 76 for the heaters are made of, for example, a nickel alloy.

また電極66に対しては機能棒体62として導電棒78が支柱60内を挿通されており、この導電棒78の上端は接続端子78A(図4参照)を介して電極66に電気的に接続されている。上記導電棒78は例えばニッケル合金、タングステン合金、モリブデン合金等よりなる。   Further, a conductive rod 78 is inserted into the support column 60 as a functional rod 62 with respect to the electrode 66, and the upper end of the conductive rod 78 is electrically connected to the electrode 66 via a connection terminal 78A (see FIG. 4). Has been. The conductive rod 78 is made of, for example, a nickel alloy, a tungsten alloy, a molybdenum alloy, or the like.

また残りの1本の支柱60内へは、載置台58の温度を測定するために、機能棒体62として2つの熱電対80、81が挿通されており、そして、熱電対80、81の各測温接点80A、81Aが、それぞれ熱拡散板61の内周ゾーン及び外周ゾーンの下面に位置されており、各ゾーンの温度を検出するようになっている。上記熱電対80、81としては、例えばシース型の熱電対を用いることができる。このシース型の熱電対は、金属保護管(シース)の内部に熱電対素線を挿入して高純度の酸化マグネシウム等の無機絶縁物の粉末によって密封充填されており、絶縁性、気密性、応答性に優れ、高温環境やさまざまな悪性雰囲気の中での長時間の連続使用にも抜群の耐久性を発揮する。尚、図4には機能棒体62として、ヒータ用の給電棒70、導電棒78及び2本の熱電対80、81が代表的に記載されている。   Further, in order to measure the temperature of the mounting table 58, two thermocouples 80 and 81 are inserted as function rods 62 into the remaining one column 60, and each of the thermocouples 80 and 81 is inserted. The temperature measuring contacts 80A and 81A are positioned on the lower surfaces of the inner and outer peripheral zones of the thermal diffusion plate 61, respectively, and detect the temperature of each zone. As the thermocouples 80 and 81, for example, a sheath type thermocouple can be used. This sheath type thermocouple is hermetically sealed with a powder of an inorganic insulator such as high-purity magnesium oxide by inserting a thermocouple wire inside a metal protective tube (sheath). Excellent responsiveness and excellent durability even for long-term continuous use in high temperature environments and various malignant atmospheres. In FIG. 4, the power supply rod 70 for heater, the conductive rod 78 and the two thermocouples 80 and 81 are representatively shown as the functional rod body 62.

また、処理容器22の底部44は例えばステンレススチールよりなり、図4にも示すように、この中央部には導体引出口90が形成されており、この導体引出口90の内側には、例えばステンレススチール等よりなる支柱固定台92がOリング等のシール部材94を介して気密に取り付け固定されている。   Further, the bottom 44 of the processing container 22 is made of, for example, stainless steel, and as shown in FIG. 4, a conductor outlet 90 is formed at the center, and for example, stainless steel is formed inside the conductor outlet 90. A column fixing base 92 made of steel or the like is hermetically attached and fixed via a seal member 94 such as an O-ring.

そして、この支柱固定台92上に、上記各支柱60を固定する管固定台96が設けられる。上記管固定台96は、上記各支柱60と同じ材料、すなわちここでは石英により形成されており、各支柱60に対応させて貫通孔が形成されている。そして、上記各支柱60の下端部側は、上記管固定台96の上面側に熱溶着等によって接続固定されている。   A tube fixing table 96 for fixing each column 60 is provided on the column fixing table 92. The tube fixing base 96 is made of the same material as each of the columns 60, that is, here, quartz, and a through hole is formed corresponding to each column 60. And the lower end part side of each said support | pillar 60 is connected and fixed to the upper surface side of the said tube fixing stand 96 by heat welding etc. As shown in FIG.

この場合、各ヒータ用の給電棒70、72、74、76を挿通する各支柱60は、上記管固定台96に形成した貫通孔を下方向へ挿通されており、その下端部は封止されて内部にN やAr等の不活性ガスが減圧雰囲気で封入されている。尚、図4では1本のヒータ用の給電棒70のみを示すが、他のヒータ用の給電棒72〜76も同様に構成されている。 In this case, each support column 60 through which the power supply rods 70, 72, 74, 76 for heaters are inserted is passed through a through-hole formed in the tube fixing base 96, and its lower end is sealed. An inert gas such as N 2 or Ar is enclosed in a reduced pressure atmosphere. 4 shows only one heater power supply rod 70, the other heater power supply rods 72 to 76 have the same configuration.

このように、各支柱60の下端部を固定する管固定台96の周辺部には、これを囲むようにして例えばステンレススチール等よりなる固定部材100が設けられており、この固定部材100はボルト102によって支柱固定台92側へ固定されている。これにより、各支柱60の下端部は支柱固定台92側に強固に固定されることになる。   As described above, a fixing member 100 made of, for example, stainless steel is provided around the pipe fixing base 96 that fixes the lower end portion of each column 60 so as to surround the fixing base 100. It is fixed to the column fixing base 92 side. Thereby, the lower end part of each support | pillar 60 is firmly fixed to the support | pillar fixing stand 92 side.

また、上記支柱固定台92には、上記管固定台96の各貫通孔に対応させて同様な貫通孔が形成されており、それぞれ機能棒体62を下方向へ挿通するようになっている。そして、上記管固定台96の下面と、支柱固定台92の上面との接合面には、上記各貫通孔の周囲を囲むようにしてOリング等のシール部材106が設けられており、この部分のシール性を高めるようにしている。   In addition, a similar through hole is formed in the column fixing base 92 so as to correspond to each through hole of the tube fixing base 96, and the functional rod body 62 is inserted downward. A sealing member 106 such as an O-ring is provided on the joint surface between the lower surface of the tube fixing table 96 and the upper surface of the column fixing table 92 so as to surround each of the through holes. I try to increase the sex.

また、上記導電棒78と2本の熱電対80、81が挿通されている各貫通孔の下端部には、それぞれOリング等よりなるシール部材108を介して封止板112がボルト116により取り付け固定されている。そして、上記各導電棒78及び熱電対80、81は、上記封止板112を気密に貫通させるようにして設けられている。これらの封止板112は、例えばステンレススチール等よりなり、この封止板112に対する上記導電棒78の貫通部に対応させて、導電棒78の周囲には絶縁部材120が設けられている。   A sealing plate 112 is attached by bolts 116 to the lower ends of the through holes through which the conductive rod 78 and the two thermocouples 80 and 81 are inserted through seal members 108 made of O-rings or the like. It is fixed. The conductive bars 78 and the thermocouples 80 and 81 are provided so as to penetrate the sealing plate 112 in an airtight manner. These sealing plates 112 are made of, for example, stainless steel, and an insulating member 120 is provided around the conductive rods 78 so as to correspond to the through portions of the conductive rods 78 with respect to the sealing plates 112.

また、上記支柱固定台92及びこれに接する処理容器22の底部44には、上記導電棒78を挿通する貫通孔に連通させて不活性ガス路122が形成されており、この導電棒78を通す支柱60内に向けて、N 等の不活性ガスを供給できるようになっている。 In addition, an inert gas path 122 is formed in the column fixing base 92 and the bottom 44 of the processing vessel 22 in contact with the column to communicate with a through-hole through which the conductive rod 78 is inserted. An inert gas such as N 2 can be supplied toward the support column 60.

ここで各部分について寸法の一例を説明すると、載置台58の直径は、300mm(12インチ)ウエハ対応の場合には340mm程度、200mm(8インチ)ウエハ対応の場合には230mm程度、400mm(16インチ)ウエハ対応の場合には460mm程度である。また各支柱60の直径は8〜16mm程度、各機能棒体62の直径は4〜6mm程度である。   Here, an example of the dimensions of each part will be described. The diameter of the mounting table 58 is about 340 mm for a 300 mm (12 inch) wafer, about 230 mm for a 200 mm (8 inch) wafer, and 400 mm (16 mm). In the case of supporting an inch) wafer, it is about 460 mm. Each strut 60 has a diameter of about 8 to 16 mm, and each functional rod 62 has a diameter of about 4 to 6 mm.

ここで図1へ戻って、上記熱電対80、81は、例えばコンピュータ等を有するヒータ電源制御部134に接続される。また、加熱手段64の各ヒータ用の給電棒70、72、74、76に接続される各配線136、138、140、142も、上記ヒータ電源制御部134に接続されており、上記熱電対80、81により測定された温度に基づいて上記内周ゾーン発熱体68A及び外周ゾーン発熱体68Bをそれぞれ個別に制御して所望する温度を維持するようになっている。上記導電棒78に接続される配線144は、接地されており、従って、下部電極を構成する電極66はグランド電極となっている。   Returning to FIG. 1, the thermocouples 80 and 81 are connected to a heater power supply control unit 134 having, for example, a computer. Further, the wires 136, 138, 140, 142 connected to the heater power supply rods 70, 72, 74, 76 of the heating means 64 are also connected to the heater power supply control unit 134, and the thermocouple 80 is connected. , 81 based on the temperature measured at 81, the inner zone heating element 68A and the outer zone heating element 68B are individually controlled to maintain a desired temperature. The wiring 144 connected to the conductive rod 78 is grounded, and therefore the electrode 66 constituting the lower electrode is a ground electrode.

また、上記載置台58には、この上下方向に貫通して複数、例えば3本のピン挿通孔150が形成されており(図1においては2つのみ示す)、上記各ピン挿通孔150に上下移動可能に遊嵌状態で挿通させた押し上げピン152を配置している。この押し上げピン152の下端には、円弧状の例えばアルミナのようなセラミック製の押し上げリング154が配置されており、この押し上げリング154には、処理容器22の底部44を貫通して設けられる出没ロッド158に連結されており、この出没ロッド158はアクチュエータ160により昇降可能になされている。   In addition, a plurality of, for example, three pin insertion holes 150 are formed in the mounting table 58 so as to penetrate in the vertical direction (only two are shown in FIG. 1). A push-up pin 152 that is movably inserted in a loosely fitted state is disposed. An arc-shaped ceramic push-up ring 154 such as alumina is disposed at the lower end of the push-up pin 152, and the push-out ring 154 has a retractable rod provided through the bottom 44 of the processing vessel 22. 158, and the retracting rod 158 can be moved up and down by an actuator 160.

これにより、上記各押し上げピン152をウエハWの受け渡し時に各ピン挿通孔150の上端から上方へ出没させるようになっている。また、上記出没ロッド158の処理容器22の底部44の貫通部には、伸縮可能なベローズ162が介設されており、上記出没ロッド158が処理容器22内の気密性を維持しつつ昇降できるようになっている。   As a result, the push-up pins 152 are projected and retracted upward from the upper ends of the pin insertion holes 150 when the wafer W is transferred. In addition, an extendable bellows 162 is interposed in the penetrating portion of the bottom 44 of the processing container 22 of the retracting rod 158 so that the retracting rod 158 can move up and down while maintaining the airtightness in the processing container 22. It has become.

ここで上記ピン挿通孔150は、図4にも示すように、上記載置台本体59と上記熱拡散板61とを連結する締結具であるボルト170に、その長さ方向に沿って形成された貫通孔172によって形成されている。具体的には、上記載置台本体59及び熱拡散板61には、上記ボルト170を通すボルト孔174、176が形成されており、このボルト孔174、176に上記ピン挿通孔150の形成されたボルト170を挿通し、これをナット178で締め付けることにより、上記載置台本体59と熱拡散板61とを結合するようにしている。これらのボルト170及びナット178は、例えば窒化アルミニウムやアルミナ等のセラミック材により形成する。   Here, as shown in FIG. 4, the pin insertion hole 150 is formed along the length direction of the bolt 170 which is a fastener for connecting the mounting table main body 59 and the heat diffusion plate 61. A through hole 172 is formed. Specifically, bolt holes 174 and 176 through which the bolts 170 are passed are formed in the mounting table main body 59 and the heat diffusion plate 61, and the pin insertion holes 150 are formed in the bolt holes 174 and 176. The mounting base body 59 and the heat diffusing plate 61 are coupled by inserting the bolt 170 and tightening the bolt 170 with the nut 178. These bolts 170 and nuts 178 are formed of a ceramic material such as aluminum nitride or alumina.

そして、この処理装置20の全体の動作、例えばプロセス圧力の制御、載置台58の温度制御、処理ガスの供給や供給停止等は、例えばコンピュータ等よりなる装置制御部180により行われることになる。そして、この装置制御部180は、上記動作に必要なコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体182を有している。この記憶媒体182は、フレキシブルディスクやCD(Compact Disc)やハードディスクやフラッシュメモリ等よりなる。   The overall operation of the processing apparatus 20, for example, control of the process pressure, temperature control of the mounting table 58, supply and stop of supply of the processing gas, and the like are performed by the apparatus control unit 180 including, for example, a computer. The apparatus control unit 180 includes a storage medium 182 that stores a computer program necessary for the above operation. The storage medium 182 includes a flexible disk, a CD (Compact Disc), a hard disk, a flash memory, or the like.

そして、このように構成された処理装置に本発明に係る割れ検出装置200が設けられており、載置台構造54の一部である熱拡散板61の割れを検出するようになっている。図4及び図5では割れ検出装置200の第1実施例が示されている。   And the crack detection apparatus 200 which concerns on this invention is provided in the processing apparatus comprised in this way, The crack of the thermal diffusion plate 61 which is a part of the mounting base structure 54 is detected. 4 and 5 show a first embodiment of the crack detection device 200. FIG.

上記熱拡散板61にひびやクラック等の割れが入るときには僅かな振動が発生し、ここではこの振動を検出することによって割れの発生を検出するようになっている。具体的には、割れ検出装置200の第1実施例では、上記処理容器22の外側に設けられる振動検出手段202と、この振動検出手段202から得られた信号中から割れ振動信号を検出する割れ検出手段204とにより主に構成されており、またこの装置全体を制御する例えばコンピュータ等よりなる割れ検出装置制御部206も有している。   When cracks such as cracks and cracks enter the thermal diffusion plate 61, slight vibrations are generated, and here, the occurrence of cracks is detected by detecting the vibrations. Specifically, in the first embodiment of the crack detection device 200, the vibration detection means 202 provided outside the processing container 22 and a crack for detecting a crack vibration signal from the signal obtained from the vibration detection means 202. It mainly comprises a detection means 204, and also has a crack detection device control unit 206 made of, for example, a computer for controlling the entire device.

具体的には、上記振動検出手段202としては、例えば圧電素子のような機械電気変換や加速度センサを用いることができ、この振動検出手段202は、上述のように処理容器22の外側に設けられる。ここでは上記振動検出手段202は、熱拡散板61が割れた時の振動が最も伝わり易い支柱60の下部側であって、この支柱60の下端部が固定されている部分に設けられる。具体的には、振動検出手段202は、電極66に連結された導電棒78の下端部であって処理容器22の外側に位置する部分に直接的に取り付けられており、上記熱拡散板61に割れが生じた時の振動を高精度に捉えるようになっている。この導電棒78の上端は、接続端子78Aを介して上記熱拡散板61に直接的に接続されているので、この導電棒78は、熱拡散板61に割れが入った時には、この時に発生する微細な振動が最も効果的に伝わることになる。従って、このような導電棒78に上記振動検出手段202を取り付けておくことにより、効果的に振動を捕捉することができる。   Specifically, as the vibration detection means 202, for example, a mechanical electrical conversion such as a piezoelectric element or an acceleration sensor can be used, and the vibration detection means 202 is provided outside the processing container 22 as described above. . Here, the vibration detection means 202 is provided on the lower side of the support column 60 where the vibration when the thermal diffusion plate 61 is broken is most easily transmitted, and at the portion where the lower end of the support column 60 is fixed. Specifically, the vibration detecting means 202 is directly attached to the lower end portion of the conductive rod 78 connected to the electrode 66 and located outside the processing container 22, and is attached to the heat diffusion plate 61. The vibration when a crack occurs is captured with high accuracy. Since the upper end of the conductive rod 78 is directly connected to the heat diffusion plate 61 via the connection terminal 78A, the conductive rod 78 is generated at this time when the heat diffusion plate 61 is cracked. Fine vibrations are transmitted most effectively. Therefore, by attaching the vibration detecting means 202 to such a conductive rod 78, vibration can be captured effectively.

また上記割れ検出手段204は、振動検出手段202で検出した振動をフーリエ変換(FFT)により周波数分解するフーリエ変換周波数分解部207と、続いて周波数分解した波形を選別するデジタルフィルタ部208とを有している。このデジタルフィルタ部208は、熱拡散板61の形状や割れ態様に応じて決まる複数の固有の周波数帯域の振動のみを通すようになっている。ここでは上記固有の周波数に対応させた2個のフィルタ208A、208Bを有している。このフィルタの数は2個に限定されず、更に多くの数のフィルタを設けるようにしてもよい。なお、フーリエ変換周波数分解部207の前段には、図示しないが増幅器やA/D変換器が設定されている。上記フィルタ208A、208Bの各周波数帯域は、フィルタ制御部210により制御されている。   The crack detecting means 204 has a Fourier transform frequency decomposing unit 207 for frequency-decomposing the vibration detected by the vibration detecting unit 202 by Fourier transform (FFT), and a digital filter unit 208 for selecting the frequency-decomposed waveform. is doing. The digital filter unit 208 allows only vibrations in a plurality of specific frequency bands determined according to the shape and cracking state of the heat diffusion plate 61 to pass. Here, two filters 208A and 208B corresponding to the specific frequency are provided. The number of filters is not limited to two, and a larger number of filters may be provided. Although not shown, an amplifier and an A / D converter are set before the Fourier transform frequency decomposition unit 207. Each frequency band of the filters 208A and 208B is controlled by the filter control unit 210.

上記熱拡散板61は複数の固有振動数を持つことが知られている。これが割れたときは発する振動数も同様に複数の振動数となることが予想される。また、上記熱拡散板61に割れが入る場合には、経験的な種々存在し、図6には割れの代表的な例を示している。図6に示すように、熱拡散板61の割れは、この周縁部に形成されているボルト孔176を起点として生ずる場合が多く、図6(A)の熱拡散板61は、2つのボルト孔176を通って亀裂212Aが入って全体が2分割になった場合を示している。   It is known that the heat diffusion plate 61 has a plurality of natural frequencies. When this cracks, it is expected that the frequencies generated will also be a plurality of frequencies. Further, when the heat diffusion plate 61 is cracked, there are various empirically presents, and FIG. 6 shows a typical example of the crack. As shown in FIG. 6, the thermal diffusion plate 61 is often cracked starting from a bolt hole 176 formed at the peripheral edge, and the thermal diffusion plate 61 of FIG. A case where a crack 212A enters through 176 and the whole is divided into two parts is shown.

また図6(B)の熱拡散板61は、2つのボルト孔176間を結んで亀裂212Bが入った場合を示している。図6(A)及び図6(B)の割れのケースを比較すると、前者は後者に比べて、発生する振動数が低く、振幅が大きい。尚、実際には上記ボルト孔176を通らない亀裂の生ずる場合もあり、ここではその記載は省略している。   In addition, the heat diffusion plate 61 in FIG. 6B shows a case where a crack 212B is formed between the two bolt holes 176. Comparing the cases of cracking in FIGS. 6A and 6B, the former has a lower frequency and a larger amplitude than the latter. Actually, there may be a crack that does not pass through the bolt hole 176, and the description thereof is omitted here.

そして、上記図6(A)〜図6(B)の各割れ態様に応じて発生する振動情報である振動周波数に対応させて、上記フィルタ208A〜208Bの周波数帯域を設定している。例えば第1のフィルタ208Aは図6(A)の割れ態様に対応し、周波数帯域を例えば400〜600Hzの範囲内に設定している。また第2のフィルタ208Bは図6(B)の割れ態様に対応し、周波数帯域を例えば1300〜1400Hzの範囲内に設定している。   And the frequency band of the said filters 208A-208B is set corresponding to the vibration frequency which is the vibration information generated according to each crack aspect of the said FIG. 6 (A)-FIG. 6 (B). For example, the 1st filter 208A respond | corresponds to the crack aspect of FIG. 6 (A), and has set the frequency band in the range of 400-600 Hz, for example. Moreover, the 2nd filter 208B respond | corresponds to the crack aspect of FIG. 6 (B), and has set the frequency band in the range of 1300-1400 Hz, for example.

上記熱拡散板61の上記したような割れ態様が発生した時の各振動周波数は、予め経験的に求められており、この情報は予め定められて上記割れ検出装置制御部206に記憶されている。そして、この情報に基づいて上記フィルタ制御部210を介して各デジタルフィルタ部208A〜208Bが制御されることになる。   Each vibration frequency when the above-described cracking state of the heat diffusing plate 61 is generated is obtained empirically in advance, and this information is determined in advance and stored in the crack detection device controller 206. . Based on this information, the digital filter sections 208A to 208B are controlled via the filter control section 210.

尚、ここでは発明の理解を容易にするために、前述したように2種類の代表的な割れ態様を一例として示しているが、実際には更に多くの割れ態様が存在し、これに対応した数のフィルタ等が設けられることになる。   Here, in order to facilitate the understanding of the invention, as described above, two types of representative cracking modes are shown as an example, but actually, there are more cracking modes and corresponding to these. A number of filters and the like are provided.

そして、この割れ検出手段204の後段には上記フィルタ208A〜208Bに対応させて複数個、すなわち2つの比較器214A〜214Bが設けられており、ここで予め定められた閾値と比較して閾地以上の信号を受けた時に割れ振動信号として割れ検出装置制御部に向けられ出力するようになっている。上記各比較器214A〜214Bの閾値は、比較器制御部211により制御されている。図5では上記各構成部分における波形の一例も併せて示しており、各構成部分の機能を大略的に示している。   A plurality of, that is, two comparators 214A to 214B are provided in a subsequent stage of the crack detection means 204 in correspondence with the filters 208A to 208B. The threshold value is compared with a predetermined threshold value here. When the above signal is received, it is directed to the crack detection device controller and output as a crack vibration signal. The threshold values of the comparators 214A to 214B are controlled by the comparator control unit 211. FIG. 5 also shows an example of the waveform in each of the above-described components, and schematically shows the function of each component.

そして、この割れ検出装置制御部206には、オペレータに警報を発するための警報発生部216が接続されている。この警報発生部216は、例えば割れが発生したことを点灯して示す警報ランプ216Aや割れの発生をメッセージで示すディスプレイ216Bを有している。また、これと同時に、割れが発生したことを示す信号は、装置制御部180へも伝えられ、現在処理中のウエハの処理を行った後に、次のウエハの処理を中止するようになっている。   The crack detection device control unit 206 is connected to an alarm generation unit 216 for issuing an alarm to the operator. The alarm generation unit 216 includes, for example, an alarm lamp 216A that lights to indicate that a crack has occurred, and a display 216B that indicates the occurrence of the crack with a message. At the same time, a signal indicating that a crack has occurred is also transmitted to the apparatus control unit 180, and after processing the wafer currently being processed, processing of the next wafer is stopped. .

次に、以上のように構成されたプラズマを用いた処理装置20の動作について、図7も参照して説明する。図7は本発明方法の第1実施例の各工程を示すフローチャートである。まず、未処理の半導体ウエハWは、図示しない搬送アームに保持されて開状態となったゲートバルブ42、搬出入口40を介して処理容器22内へ搬入され、このウエハWは、上昇された押し上げピン152に受け渡された後に、この押し上げピン152を降下させることにより、ウエハWを載置台構造54の各支柱60に支持された載置台58の熱拡散板61の上面に載置してこれを支持する。   Next, the operation of the processing apparatus 20 using the plasma configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing each step of the first embodiment of the method of the present invention. First, the unprocessed semiconductor wafer W is loaded into the processing container 22 through the gate valve 42 and the loading / unloading port 40 held by a transfer arm (not shown) and opened, and the wafer W is lifted up. After being transferred to the pins 152, the push-up pins 152 are lowered to place the wafer W on the upper surface of the heat diffusion plate 61 of the mounting table 58 supported by each column 60 of the mounting table structure 54. Support.

次に、シャワーヘッド部24へ各種の処理ガスを、それぞれ流量制御しつつ供給して、このガスをガス噴射孔32A、32Bより噴射して処理空間Sへ導入する。そして、排気系48の真空ポンプ52の駆動を継続することにより、処理容器22内の雰囲気を真空引きし、そして、圧力調整弁50の弁開度を調整して処理空間Sの雰囲気を所定のプロセス圧力に維持する。この時、ウエハWの温度は所定のプロセス温度に維持されている。すなわち、載置台58の加熱手段64を構成する内周ゾーン発熱体68A及び外周ゾーン発熱体68Bにヒータ電源制御部134よりそれぞれ電圧を印加することにより発熱させている。   Next, various processing gases are supplied to the shower head unit 24 while controlling the flow rate, and the gases are injected from the gas injection holes 32A and 32B and introduced into the processing space S. Then, by continuing to drive the vacuum pump 52 of the exhaust system 48, the atmosphere in the processing container 22 is evacuated, and the valve opening degree of the pressure adjusting valve 50 is adjusted to change the atmosphere of the processing space S to a predetermined level. Maintain at process pressure. At this time, the temperature of the wafer W is maintained at a predetermined process temperature. That is, heat is generated by applying a voltage to the inner zone heating element 68A and the outer zone heating element 68B constituting the heating means 64 of the mounting table 58 from the heater power supply control unit 134, respectively.

この結果、各ゾーン発熱体68A、68Bからの熱でウエハWが昇温加熱される。この時、熱拡散板61の下面中央部と周辺部とに設けた熱電対80、81では、内周ゾーンと外周ゾーンのウエハ(載置台)温度がそれぞれ測定され、この測定値に基づいてヒータ電源制御部134は、各ゾーン毎にフィードバックで温度制御することになる。このため、ウエハWの温度を常に面内均一性が高い状態で温度制御することができる。この場合、プロセスの種類にもよるが、載置台58の温度は例えば700℃程度に達する。   As a result, the wafer W is heated and heated by the heat from the zone heating elements 68A and 68B. At this time, the thermocouples 80 and 81 provided at the center and the periphery of the lower surface of the heat diffusing plate 61 respectively measure the wafer (mounting table) temperatures in the inner and outer zones, and based on the measured values, the heaters The power controller 134 controls the temperature by feedback for each zone. For this reason, the temperature of the wafer W can be controlled in a state where the in-plane uniformity is always high. In this case, although depending on the type of process, the temperature of the mounting table 58 reaches about 700 ° C., for example.

またプラズマ処理を行う時には、高周波電源38を駆動することにより、上部電極であるシャワーヘッド部24と下部電極(グランド電極)である載置台58との間に高周波を印加し、処理空間Sにプラズマを生成して所定のプラズマ処理を行う。これにより、例えばTi膜等の金属膜やTiN膜の金属窒化膜等が形成される。   When plasma processing is performed, a high frequency power source 38 is driven to apply a high frequency between the shower head unit 24 as the upper electrode and the mounting table 58 as the lower electrode (ground electrode), and plasma is generated in the processing space S. And a predetermined plasma treatment is performed. Thereby, for example, a metal film such as a Ti film or a metal nitride film such as a TiN film is formed.

ここで上記載置台構造54における機能について説明する。まず、加熱手段の内周ゾーン発熱体68Aへは機能棒体62であるヒータ用の給電棒70、72を介して電力が供給され、外周ゾーン発熱体68Bへはヒータ用の給電棒74、76を介して電力が供給される。また載置台58の中央部の温度は、その測温接点80Aが載置台58の下面中央部に接するようにして配置された熱電対80を介して上記ヒータ電源制御部134に伝えられる。   Here, the function of the mounting table structure 54 will be described. First, electric power is supplied to the inner zone heating element 68A of the heating means via heater power supply rods 70 and 72, which are functional rods 62, and to the outer zone heating element 68B, heater power supply rods 74 and 76. Power is supplied via The temperature at the center of the mounting table 58 is transmitted to the heater power supply control unit 134 via a thermocouple 80 arranged so that the temperature measuring contact 80A is in contact with the lower surface center of the mounting table 58.

この場合、上記測温接点80Aは内周ゾーンの温度を測定している。また、外周に配置された熱電対81は外周ゾーンの温度を測定しており、測定値は上記ヒータ電源制御部134へ伝えられる。このように、上記内周ゾーン発熱体68Aと上記外周ゾーン発熱体68Bへの供給電力はそれぞれフィードバック制御に基づいて電力が供給される。   In this case, the temperature measuring contact 80A measures the temperature of the inner peripheral zone. Further, the thermocouple 81 arranged on the outer periphery measures the temperature of the outer peripheral zone, and the measured value is transmitted to the heater power supply control unit 134. Thus, the power supplied to the inner zone heating element 68A and the outer zone heating element 68B is supplied based on feedback control.

そして、機能棒体62である上記各ヒータ用の給電棒70、72、74、76、熱電対80、81及び導電棒78は、上端が載置台58の載置台本体59の下面に気密に熱溶着された細い支柱60内にそれぞれ個別(熱電対80、81は1本の支柱)に挿通されている。そして、同時に、これらの支柱60は載置台58自体を起立させて支持している。   The power supply rods 70, 72, 74, 76, the thermocouples 80, 81, and the conductive rod 78 for the heaters, which are the functional rods 62, are airtightly heated on the lower surface of the mounting table main body 59 of the mounting table 58. The welded thin columns 60 are individually inserted (thermocouples 80 and 81 are one column). At the same time, these support columns 60 stand and support the mounting table 58 itself.

また、各ヒータ用の給電棒70〜76を挿通する各支柱60内は、不活性ガス、例えばN ガスにより減圧状態で封止されており、ヒータ用の給電棒70〜76の酸化が防止されている。また、導電棒78を挿通する支柱60内へは、不活性ガス路122を介して不活性ガスとして例えばN ガスが供給されており、このN ガスは、この載置台本体59の上面に形成した溝部88(図4参照)を介して熱電対80、81を挿通する支柱60内にも供給され、更には、この載置台本体59と熱拡散板61との接合面にも供給されるので、この接合面の僅かな隙間を介して載置台58の周辺部から放射状に不活性ガスが放出されるので、この内部に処理空間Sの成膜ガス等が侵入するのを防止することができる。 Further, the inside of each support column 60 through which the power supply rods 70 to 76 for heaters are inserted is sealed in a depressurized state with an inert gas, for example, N 2 gas, and oxidation of the power supply rods 70 to 76 for heaters is prevented. Has been. Further, for example, N 2 gas is supplied as an inert gas into the support column 60 through which the conductive rod 78 is inserted through the inert gas path 122, and this N 2 gas is supplied to the upper surface of the mounting table main body 59. It is also supplied into the support column 60 through which the thermocouples 80 and 81 are inserted through the formed groove 88 (see FIG. 4), and further supplied to the joint surface between the mounting table main body 59 and the heat diffusion plate 61. Therefore, since the inert gas is released radially from the peripheral portion of the mounting table 58 through a slight gap in the joining surface, it is possible to prevent the deposition gas or the like in the processing space S from entering the inside. it can.

さて、このような状況において、ウエハWに対する処理が繰り返し行われると、載置台58の昇温及び降温が繰り返されることになる。すると、例えば窒化アルミニウムよりなる薄い熱拡散板61の熱伸縮の繰り返しに起因して、熱拡散板61にひび割れや亀裂等の割れが生ずることがある。そして、この割れの発生の有無は本発明に係る割れ検出装置200によって検出するようになっている。すなわち、この熱拡散板61に割れが発生すると、割れが発生した時に前述した図6に示すような割れ態様に応じて異なる周波数の微小な振動が発生する。   In such a situation, when the process on the wafer W is repeatedly performed, the temperature of the mounting table 58 is repeatedly raised and lowered. As a result, cracks such as cracks and cracks may occur in the heat diffusion plate 61 due to repeated thermal expansion and contraction of the thin heat diffusion plate 61 made of, for example, aluminum nitride. And the presence or absence of the generation | occurrence | production of this crack is detected by the crack detection apparatus 200 based on this invention. That is, when a crack occurs in the heat diffusing plate 61, minute vibrations with different frequencies are generated according to the cracking state as shown in FIG. 6 when the crack occurs.

この割れに伴って発生した振動は、この載置台構造54全体に伝わることになるが、特にこの熱拡散板61に直接的に接続されている導電棒78に対して強く伝わることになる。この導電棒78に伝った特有の振動は、導電棒78の下端部に取り付けてある割れ検出装置200の振動検出手段202により検出される(図7のS1)。実際には、処理装置20にはウエハWの搬送に伴う振動や、各種バルブの制御に伴う振動やポンプの駆動に伴う振動などの各種の振動もノイズとして上記割れに伴って発生する振動と共に、上記振動検出手段202により検出されることになる。この振動検出手段202によって得られた振動は電気信号に変換されて割れ振動信号として割れ検出手段204へ伝えられる。   The vibration generated along with the crack is transmitted to the entire mounting table structure 54, and particularly strongly transmitted to the conductive rod 78 directly connected to the heat diffusion plate 61. The specific vibration transmitted to the conductive rod 78 is detected by the vibration detecting means 202 of the crack detecting device 200 attached to the lower end of the conductive rod 78 (S1 in FIG. 7). Actually, in the processing apparatus 20, various vibrations such as vibrations associated with the transfer of the wafer W, vibrations associated with the control of various valves and vibrations associated with the driving of the pump are generated along with the vibrations generated as a result of the cracks. It is detected by the vibration detection means 202. The vibration obtained by the vibration detection means 202 is converted into an electric signal and transmitted to the crack detection means 204 as a crack vibration signal.

この割れ検出手段204のフーリエ変換周波数分解部207では、上記割れ振動信号をフーリエ変換によって周波数分解し、後段のデジタルフィルタ部208へ向けて出力する。デジタルフィルタ部208では、前述したように割れ態様に応じて発生する固有の振動数に対応させた複数のフィルタ208A〜208Bが設けられている。従って、各フィルタ208A〜208Bに設定した周波数帯域に適合した振動信号のみが、このデジタルフィルタ部208を通過して後段に伝わって行くことになる。この結果、熱拡散板61の割れ態様に応じた振動信号のみが後段の比較部214側へ伝わることになる(図7のS2)。   In the Fourier transform frequency decomposition unit 207 of the crack detection means 204, the crack vibration signal is subjected to frequency decomposition by Fourier transform and output to the digital filter unit 208 at the subsequent stage. In the digital filter unit 208, as described above, a plurality of filters 208A to 208B corresponding to the natural frequencies generated according to the cracking mode are provided. Therefore, only the vibration signal suitable for the frequency band set for each of the filters 208A to 208B passes through the digital filter unit 208 and is transmitted to the subsequent stage. As a result, only the vibration signal corresponding to the cracking state of the thermal diffusion plate 61 is transmitted to the comparison unit 214 side in the subsequent stage (S2 in FIG. 7).

この比較部214に伝わる振動信号には、前段のデジタルフィルタ部208を通過した周波数帯域の振動成分でも非常に弱い信号がノイズ成分として入っている場合もあるので、ここに設けた比較器214A〜214Bによって予め設定されている閾値以下の弱い信号成分を遮断している。従って、この比較部214からは、熱拡散板61の割れ態様に応じた固有の振動数の信号が割れ振動信号として割れ検出装置制御部206に向けて出力されることになる。例えば図6(A)に示すような亀裂212Aが発生した場合には、この時に発生する振動数の信号が割れ振動信号として上記割れ検出装置制御部206に向けて出力される。   Since the vibration signal transmitted to the comparison unit 214 may include a very weak signal as a noise component even in the vibration component of the frequency band that has passed through the digital filter unit 208 in the previous stage, the comparators 214A to 214A provided here are included. A weak signal component equal to or lower than a preset threshold is blocked by 214B. Therefore, the comparison unit 214 outputs a signal having a specific frequency corresponding to the cracking mode of the heat diffusion plate 61 toward the crack detection device control unit 206 as a crack vibration signal. For example, when a crack 212 </ b> A as shown in FIG. 6A has occurred, a frequency signal generated at this time is output to the crack detection device controller 206 as a crack vibration signal.

この割れ振動信号を受けた割れ検出装置制御部206は、警報発生部216の警報ランプ216Aを点灯させるなどしてオペレータにその旨を伝えると共に、ディスプレイ216B上に特定の割れ態様の割れが発生したことを表示し、その旨をオペレータに伝える。また、割れが発生した旨は、この処理装置20の全体の動作を行う装置制御部180へも伝えられ、予め定められた制御動作を行う。例えば現在処理中のウエハWの処理が完了した後は、次にウエハWの処理は中止するように制御することになる。   Upon receiving this crack vibration signal, the crack detection device control unit 206 notifies the operator to that effect by turning on the alarm lamp 216A of the alarm generation unit 216, and a crack in a specific crack mode has occurred on the display 216B. And inform the operator to that effect. The fact that the crack has occurred is also transmitted to the apparatus control unit 180 that performs the entire operation of the processing apparatus 20, and performs a predetermined control operation. For example, after the processing of the wafer W currently being processed is completed, control is performed so that the processing of the wafer W is stopped next.

このように、処理中に熱拡散板61に割れが発生した場合には、リアルタイムで割れの発生を迅速に且つ簡単に検出することができる。従って、熱拡散板61に割れが発生していても、これを認識しないまま成膜処理を行うことを抑制して欠陥製品ウエハの発生を未然に阻止できるので、製品の歩留まりの低下を防止することができる。また、従来行われていた品質確認用のウエハを処理する回数を抑制することができるのみならず、この品質確認用のウエハの処理自体をなくすことができる。   Thus, when a crack occurs in the thermal diffusion plate 61 during processing, the occurrence of the crack can be detected quickly and easily in real time. Therefore, even if a crack is generated in the thermal diffusion plate 61, it is possible to prevent the defective product wafer from being generated by suppressing the film forming process without recognizing the crack, thereby preventing the product yield from being lowered. be able to. In addition, it is possible not only to suppress the number of times of processing a quality confirmation wafer, which has been conventionally performed, but also to eliminate the quality confirmation wafer processing itself.

尚、上記実施例では、割れ検出手段204のデジタルフィルタ部208に複数のフィルタ208A〜208Bを設けたが、これに限定されず、このデジタルフィルタ部208に1つだけフィルタを設けて各割れ態様応じた特定の複数の周波数帯域に対してフィルタ制御部210により高速でスキャンさせるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, a plurality of filters 208A to 208B are provided in the digital filter unit 208 of the crack detection means 204. However, the present invention is not limited to this. A plurality of specific frequency bands may be scanned by the filter control unit 210 at high speed.

また、上記実施例では、振動検出手段202を導電棒78の下端部に取り付けたが、これに限定されない。例えば熱拡散板61の割れ振動が伝わる部位として、図4に示すポイントP1に示す支柱固定台92やポイントP2に示す給電棒70(72〜76)の下端部やポイントP3に示す熱電対80(81)の下端部やポイントP4に示す処理容器22の底部44に振動検出手段202を取り付けるようにしてもよい。更には、上記振動検出手段202を支柱60の内部に設ける用にしても良い。また、ここでは熱拡散板61内に電極66を埋め込んだ載置台58を例にとって説明したが、電極66を設けない熱拡散板を有する載置台58についても本発明を適用することができる。   Moreover, in the said Example, although the vibration detection means 202 was attached to the lower end part of the electrically-conductive rod 78, it is not limited to this. For example, as a part where crack vibration of the heat diffusing plate 61 is transmitted, the lower end portion of the support rod base 92 shown at point P1 shown in FIG. 4 and the power supply rod 70 (72 to 76) shown at point P2 and the thermocouple 80 shown at point P3 ( 81) or the vibration detecting means 202 may be attached to the bottom 44 of the processing container 22 indicated by the point P4. Furthermore, the vibration detection means 202 may be provided inside the support column 60. Further, here, the mounting table 58 in which the electrode 66 is embedded in the heat diffusion plate 61 has been described as an example, but the present invention can also be applied to the mounting table 58 having a heat diffusion plate in which the electrode 66 is not provided.

このように、本発明によれば、処理すべき被処理体Wを載置するための熱拡散板61を有する載置台58を処理容器22の底部から支柱により起立させて設けてなる載置台構造の割れを検出する割れ検出装置において、処理容器22の外側に振動検出手段202を設け、振動検出手段202で得られる信号中から熱拡散板61の割れ態様に応じて発生する振動数の信号である割れ振動信号を検出する割れ検出手段204を設けるようにしたので、製品の生産性を低下させることなく熱拡散板61の亀裂やひび割れ等の割れを迅速に且つ容易に検出することができる。   Thus, according to the present invention, a mounting table structure in which the mounting table 58 having the heat diffusion plate 61 for mounting the workpiece W to be processed is provided upright from the bottom of the processing container 22 by the support column. In the crack detection device for detecting cracks in the process, a vibration detection unit 202 is provided outside the processing container 22, and a signal of a frequency generated according to a cracking mode of the thermal diffusion plate 61 from signals obtained by the vibration detection unit 202 is used. Since the crack detecting means 204 for detecting a certain crack vibration signal is provided, cracks such as cracks and cracks in the heat diffusion plate 61 can be detected quickly and easily without reducing the productivity of the product.

<第2実施例>
次に本発明の割れ検出装置200の第2実施例について説明する。先の第1実施例では熱拡散板61が割れた時に発生する固有の振動を検出するようにしていたが、これに限定されず、熱拡散板61が割れた時に生ずる隙間内に薄膜が堆積することによって引き起こされる浮遊容量やインピーダンスの変化を検出することによって熱拡散板61の割れを検出するようにしてもよい。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the crack detection apparatus 200 of the present invention will be described. In the first embodiment, the inherent vibration generated when the thermal diffusion plate 61 is broken is detected. However, the present invention is not limited to this, and a thin film is deposited in the gap generated when the thermal diffusion plate 61 is broken. The crack of the thermal diffusion plate 61 may be detected by detecting a change in stray capacitance or impedance caused by the above.

図8はこのような本発明の割れ検出装置200の第2実施例を示すブロック構成図、図9は熱拡散板に入った割れの隙間内に薄膜が形成された時のインピーダンス変化を説明するための図、図10は電極と加熱ヒータ間に信号電圧を印加する時の浮遊容量の電位の一例を示す図、図11は本発明方法の第2実施例の各工程を示すフローチャート、図12はインピーダンスの周波数特性の変化の一例を示す図である。ここで用いる処理装置に関しては図1乃至図4を参照して説明した場合と同様に構成されており、図8では載置台58の説明に必要な部分のみを模式化して示している。そして、図8では先に説明した構成部分と同一構成部分については同一参照符号を付している。   FIG. 8 is a block diagram showing such a second embodiment of the crack detection apparatus 200 of the present invention, and FIG. 9 is a diagram for explaining the impedance change when a thin film is formed in the crack gap in the thermal diffusion plate. FIG. 10 is a diagram showing an example of the potential of the stray capacitance when a signal voltage is applied between the electrode and the heater, FIG. 11 is a flowchart showing each step of the second embodiment of the method of the present invention, and FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a change in frequency characteristics of impedance. The processing apparatus used here is configured in the same manner as described with reference to FIGS. 1 to 4, and FIG. 8 schematically shows only the part necessary for the description of the mounting table 58. In FIG. 8, the same components as those described above are denoted by the same reference numerals.

図8に示すように、この割れ検出装置200の第2実施例では、載置台58の熱拡散板61に設けた電極66と載置台本体59に設けた加熱手段64である加熱ヒータ68との間に形成された浮遊容量に信号電圧を印加する信号電圧源218と、この浮遊容量に起因する電気的特性を検出する特性検出部220と、この特性検出部220における検出結果と予め定められている基準値とを比較して割れの有無を判断する割れ判断部222とにより主に構成されている。そして、この装置全体の動作を制御するために例えばコンピュータ等よりなる割れ検出装置制御部224が設けられている。また、この割れ検出装置制御部224には、先の第1実施例で説明したものと同じ警報発生部216が接続されている。   As shown in FIG. 8, in the second embodiment of the crack detection device 200, an electrode 66 provided on the heat diffusion plate 61 of the mounting table 58 and a heater 68 which is a heating means 64 provided on the mounting table main body 59. A signal voltage source 218 that applies a signal voltage to the stray capacitance formed therebetween, a characteristic detector 220 that detects electrical characteristics due to the stray capacitance, and a detection result in the characteristic detector 220 are predetermined. It is mainly comprised by the crack judgment part 222 which judges the presence or absence of a crack by comparing with the reference value which exists. In order to control the operation of the entire apparatus, a crack detection apparatus control unit 224 made of, for example, a computer is provided. Further, the same alarm generation unit 216 as that described in the first embodiment is connected to the crack detection device control unit 224.

具体的には、上記熱拡散板61に設けた電極66の導電棒78に接続される配線144からは引出線226を引き出している。また、ヒータ用の給電棒の内、外周ゾーン用のヒータ用の給電棒74に接続される配線140からは引出線228を引き出している。尚、この引出線228を他方のヒータ用の給電棒76に接続される配線142から引き出してもよい。このように、外周ゾーン用のヒータ用の給電棒74、76を用いる理由は、ボルト孔176(図4参照)が形成されている熱拡散板61の周縁部に前述したように割れが入り易いからである。   Specifically, the lead wire 226 is drawn from the wiring 144 connected to the conductive rod 78 of the electrode 66 provided on the heat diffusion plate 61. In addition, a lead wire 228 is drawn from the wiring 140 connected to the heater power supply rod 74 for the outer peripheral zone among the power supply rods for the heater. Note that the lead wire 228 may be drawn from the wiring 142 connected to the power supply rod 76 for the other heater. As described above, the reason why the heater feeding rods 74 and 76 for the outer peripheral zone are used is that cracks are likely to occur in the peripheral portion of the heat diffusion plate 61 in which the bolt holes 176 (see FIG. 4) are formed. Because.

そして、一方の引出線、例えば引出線228に上記信号電圧源218が接続されている。この信号電圧としては、例えば一定の周期を有するパルス波を用いることができる。ここで上記電極66と加熱ヒータ68との間は熱拡散板61や載置台本体59を構成する誘電体を挟んで配置されているので、両者間に浮遊容量が発生しており、上記信号電圧によってこの浮遊容量を充電して電荷を蓄積するようになっている。   The signal voltage source 218 is connected to one lead line, for example, the lead line 228. As this signal voltage, for example, a pulse wave having a constant period can be used. Here, since the electrode 66 and the heater 68 are disposed with a dielectric material constituting the heat diffusion plate 61 and the mounting table main body 59 interposed therebetween, stray capacitance is generated between the electrodes 66 and the heater 68. The charge is accumulated by charging the stray capacitance.

上記特性検出部220は容量測定用抵抗220Aを有しており、上記引出線226、228は、この容量測定用抵抗220Aに接続されている。これにより、上記信号電圧を上記浮遊容量に印加した時に容量測定用抵抗220Aに加わる電圧及びこれに流れる電流に基づいて電気的特性を検出する。この電気的特性とは、浮遊容量の容量の大きさや信号電圧の印加時の到達電位や信号電圧の印加や遮断に伴う充放電時の時定数が対応することになる。   The characteristic detector 220 has a capacitance measuring resistor 220A, and the lead lines 226 and 228 are connected to the capacitance measuring resistor 220A. Thus, the electrical characteristics are detected based on the voltage applied to the capacitance measuring resistor 220A when the signal voltage is applied to the stray capacitance and the current flowing therethrough. The electrical characteristics correspond to the size of the stray capacitance, the ultimate potential at the time of applying the signal voltage, and the time constant at the time of charge / discharge accompanying the application or interruption of the signal voltage.

上記割れ判断部222は、上記特性検出部220で得られた検出結果と、ここで予め定められている基準値とを比較する。この基準値としては、熱拡散板61に割れが生じていない状態で成膜処理を行った時の上記したような電気的特性を用いる。この電気的特性は予め求められており、この割れ判断部222や割れ検出装置制御部224に記憶されている。   The crack determination unit 222 compares the detection result obtained by the characteristic detection unit 220 with a reference value set in advance here. As the reference value, the electrical characteristics as described above when the film forming process is performed in a state where the thermal diffusion plate 61 is not cracked are used. The electrical characteristics are obtained in advance, and are stored in the crack determination unit 222 and the crack detection device control unit 224.

また、上記電極66と加熱ヒータ68との間に信号電圧を印加する際には、これらの電極66と加熱ヒータ68とを一時的に電気的な浮遊状態にする必要があり、このためのスイッチングを行うスイッチ手段230を有している。具体的には、このスイッチ手段230は、導電棒78の配線144の途中に介設した開閉スイッチ230Aと、ヒータ用の給電棒74、76の各配線140、142の途中に介設した開閉スイッチ230B、230Cと、両引出線226、228の途中に介設した開閉スイッチ230D、230Eとを有しており、上記割れ検出装置制御部224により開閉が制御される。   Further, when a signal voltage is applied between the electrode 66 and the heater 68, it is necessary to temporarily bring the electrode 66 and the heater 68 into an electrically floating state, and switching for this purpose. It has the switch means 230 which performs. Specifically, the switch means 230 includes an open / close switch 230A provided in the middle of the wiring 144 of the conductive rod 78, and an open / close switch provided in the middle of the wires 140 and 142 of the heater power supply rods 74 and 76. 230B and 230C, and open / close switches 230D and 230E provided in the middle of both lead lines 226 and 228, and the opening / closing is controlled by the crack detection device controller 224.

上記3つのスイッチ230A〜230Cと2つのスイッチ230D、230Eは互いに反対になるように開閉され、例えば割れの検査を行うためにスイッチ230D、230Eが閉じられる時には、他方の3つのスイッチ230A〜230Cは逆に開かれ、割れの検査を行わない時はスイッチ230D、230Eが開かれて、他方の3つのスイッチ230A〜230Cは逆に閉じられる。   The three switches 230A to 230C and the two switches 230D and 230E are opened and closed so as to be opposite to each other. For example, when the switches 230D and 230E are closed to check for cracks, the other three switches 230A to 230C On the contrary, when the crack is not inspected, the switches 230D and 230E are opened, and the other three switches 230A to 230C are closed on the contrary.

次に、この割れ検出装置の第2実施例の動作について図11も参照して説明する。図11は本発明方法の第2実施例の各工程を示すフローチャートである。ここでは電気的特性としては、浮遊容量の大きさを用いて割れの有無を判断する場合を例にとって説明する。   Next, the operation of the second embodiment of the crack detection apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart showing each process of the second embodiment of the method of the present invention. Here, the case where the presence or absence of a crack is determined using the magnitude of the stray capacitance will be described as an example of the electrical characteristics.

まず、半導体ウエハWに対する成膜処理は、先に第1実施例を参照して説明した場合と同様に行われる。熱拡散板61に亀裂等の割れが無い状態で成膜処理が繰り返し行われると、図9(A)に示すように載置台58の上面や側面に少しずつ不要な薄膜232が堆積するだけである。しかし、図9(B)に示すように熱拡散板61に亀裂212等の割れが入った状態で成膜処理を繰り返し行うと、この亀裂212の僅かな隙間から成膜ガスが内部に侵入し、熱拡散板61と載置台本体59との界面部分や上記亀裂212の隙間に沿って不要な薄膜234が堆積することになる。この不要な薄膜234は、この部分における浮遊容量やインピーダンスを変化させるように作用する。このため、この変化を信号電圧源218からの信号電圧により測定することになる。   First, the film forming process on the semiconductor wafer W is performed in the same manner as described above with reference to the first embodiment. When the film forming process is repeatedly performed in a state where there is no crack or the like in the heat diffusion plate 61, an unnecessary thin film 232 is deposited little by little on the upper surface or side surface of the mounting table 58 as shown in FIG. is there. However, as shown in FIG. 9B, when the film forming process is repeated with the thermal diffusion plate 61 cracked, such as a crack 212, the film forming gas enters the inside through a slight gap in the crack 212. An unnecessary thin film 234 is deposited along the interface portion between the heat diffusion plate 61 and the mounting table main body 59 and the gap between the cracks 212. This unnecessary thin film 234 acts to change the stray capacitance and impedance in this portion. For this reason, this change is measured by the signal voltage from the signal voltage source 218.

図9において右側の図は左側の図の等価回路を示している。図9(A)では、既存分の浮遊容量C1及び抵抗R1が示されている。これに対して、熱拡散板61に割れが入って不要な薄膜234として例えばTi膜やTiN膜などの金属の膜、或いは金属含有膜が堆積すると、等価回路では上記浮遊容量C1と並列に変化分の浮遊容量C2と抵抗R2とインダクタンスL1が接続された状態となる。尚、上記”C1”や”R1”の値は、予め割れ検出装置制御部224に記憶されて基準値として用いられることになる。   In FIG. 9, the right diagram shows an equivalent circuit of the left diagram. In FIG. 9A, the existing stray capacitance C1 and resistor R1 are shown. On the other hand, when the heat diffusion plate 61 is cracked and a metal film such as a Ti film or a TiN film or a metal-containing film is deposited as an unnecessary thin film 234, the equivalent circuit changes in parallel with the stray capacitance C1. Thus, the stray capacitance C2, the resistance R2, and the inductance L1 are connected. The values of “C1” and “R1” are stored in advance in the crack detection device controller 224 and used as reference values.

そして、図10(A)に示すような周期が”T”、パルス幅が”T/2”、パルス高さが”E”となるようなパルス状の信号電圧を上記電極66と加熱ヒータ68との間に印加すると、上記浮遊容量C1、C2に起因して両者間に図10(B)に示すような電位が容量測定用抵抗220Aに発生する。   Then, a pulsed signal voltage having a cycle of “T”, a pulse width of “T / 2”, and a pulse height of “E” as shown in FIG. When applied between the two, a potential as shown in FIG. 10B is generated in the capacitance measuring resistor 220A due to the stray capacitances C1 and C2.

この場合、熱拡散板61に割れが入っていない正常な熱拡散板61の場合(図9(A)参照)には、充電時のピーク電圧は”Ea”となり、時間”ta”を要してゼロ電位になる。これに対して、熱拡散板61に割れが入って亀裂212や界面に不要な薄膜234が堆積して異常な熱拡散板61になっている場合(図9(B)参照)には、充電時のピーク電圧は上記”Ea”よりも低い”Eb”となり、上記時間”ta”よりも短い時間”tb”を要してゼロ電位になる。また放電時には電位の方向は逆になって上述した内容と同様な状態となる。この時に得られる静電容量(Q=CV)が予め求めたレベルまで至った時に、割れが生じている、と判断することになる。   In this case, in the case of a normal heat diffusion plate 61 in which the heat diffusion plate 61 is not cracked (see FIG. 9A), the peak voltage during charging is “Ea”, and time “ta” is required. To zero potential. On the other hand, if the thermal diffusion plate 61 is cracked and an unnecessary thin film 234 is deposited on the crack 212 or the interface to form an abnormal thermal diffusion plate 61 (see FIG. 9B), charging is performed. The peak voltage at that time is “Eb”, which is lower than the above “Ea”, and takes a time “tb” shorter than the time “ta”, and becomes zero potential. Further, the direction of the potential is reversed at the time of discharging, and the same state as described above is obtained. When the electrostatic capacity (Q = CV) obtained at this time reaches a predetermined level, it is determined that a crack has occurred.

次に、この検出動作を具体的に説明する。まず、割れ検出装置200は、割れ検出装置制御部224により検出動作の開始に先立って、スイッチ手段230を制御し、各配線140、142の開閉スイッチ230B、230C及び配線144の開閉スイッチ230Aを共に開状態として、外周ゾーン用の加熱ヒータ68B及び熱拡散板61中の電極66を共に電気的に浮遊状態にする。そして、引出線226、228に設けた各開閉スイッチ230D、230Eを共に閉状態にする。そして、信号電圧源218を駆動して、上記電極66と加熱ヒータ68との間に形成される浮遊容量にパルス状の信号電圧(図10(A)参照)を印加して遮断する信号電圧付与工程を行う(S11)。   Next, this detection operation will be specifically described. First, the crack detection device 200 controls the switch means 230 prior to the start of the detection operation by the crack detection device controller 224, and both the open / close switches 230B and 230C of the wires 140 and 142 and the open / close switch 230A of the wire 144 are connected. In the open state, the heater 68B for the outer peripheral zone and the electrode 66 in the heat diffusion plate 61 are both brought into an electrically floating state. Then, the open / close switches 230D and 230E provided on the lead lines 226 and 228 are both closed. Then, the signal voltage source 218 is driven to apply a pulsed signal voltage (see FIG. 10A) to the stray capacitance formed between the electrode 66 and the heater 68 to cut off the signal voltage. A process is performed (S11).

この時の電流や電圧の変化は特性検出部220における容量測定用抵抗220Aの電圧及びこれに流れる電流を検出することによりモニタされており(図10参照)、上記浮遊容量に起因する電気的特性を検出する(S12)。ここでは前述したように、図10(B)に示すようなグラフの特性が得られ、この時に測定された電圧や電流から浮遊容量の大きさ、信号電圧の印加時の到達電圧、信号電圧の印加時又は遮断時の時定数が求められる。ここでは例えば浮遊容量の大きさを求める。   Changes in current and voltage at this time are monitored by detecting the voltage of the capacitance measuring resistor 220A and the current flowing therethrough in the characteristic detector 220 (see FIG. 10), and the electrical characteristics resulting from the stray capacitance. Is detected (S12). Here, as described above, the characteristics of the graph shown in FIG. 10B are obtained. From the voltage and current measured at this time, the magnitude of the stray capacitance, the reached voltage when the signal voltage is applied, and the signal voltage The time constant at the time of applying or shutting off is obtained. Here, for example, the size of the stray capacitance is obtained.

そして、割れ判断部222では、上記特性検出部220で求めた電気的特性である浮遊容量の大きさと基準値(図9(A)に示す時の値)とを比較し、この差が予め定めた閾値を超えたか否かを判断する(S13)。この基準値や閾値は、割れ検出装置制御部224の指示により適宜変更することができるようになっている。   Then, the crack determination unit 222 compares the magnitude of the stray capacitance, which is the electrical characteristic obtained by the characteristic detection unit 220, with a reference value (the value shown in FIG. 9A), and this difference is determined in advance. It is determined whether or not the threshold value is exceeded (S13). The reference value and the threshold value can be appropriately changed according to an instruction from the crack detection device control unit 224.

そして、上記比較判断の結果は、割れ検出装置制御部224へ伝えられ、割れが発生して亀裂部分等にある程度の薄膜が堆積した場合には、それに対応する処理が行われることになる。すなわち、割れ振動信号を受けた割れ検出装置制御部224は、警報発生部216の警報ランプ216Aを点灯させるなどしてオペレータにその旨を伝えると共に、ディスプレイ216B上に特定の割れ態様の割れが発生したことを表示し、その旨をオペレータに伝える。また、割れが発生した旨は、この処理装置20の全体の動作を行う装置制御部180へも伝えられ、予め定められた制御動作を行う。例えば現在処理中のウエハWの処理が完了した後は、次にウエハWの処理は中止するように制御することになる。   Then, the result of the comparison determination is transmitted to the crack detection device controller 224, and when a crack occurs and a certain amount of thin film is deposited on the crack portion or the like, a corresponding process is performed. In other words, the crack detection device control unit 224 that has received the crack vibration signal notifies the operator to that effect by turning on the alarm lamp 216A of the alarm generation unit 216, and a crack in a specific crack mode is generated on the display 216B. Is displayed and a message to that effect is sent to the operator. The fact that the crack has occurred is also transmitted to the apparatus control unit 180 that performs the entire operation of the processing apparatus 20, and performs a predetermined control operation. For example, after the processing of the wafer W currently being processed is completed, control is performed so that the processing of the wafer W is stopped next.

このように、処理中に熱拡散板61に割れが発生した場合には、リアルタイムで割れの発生を迅速に且つ簡単に検出することができる。従って、熱拡散板61に割れが発生していても、これを認識しないまま成膜処理を行うことを抑制して欠陥製品ウエハの発生を未然に阻止できるので、製品の歩留まりの低下を防止することができる。また、従来行われていた品質確認用のウエハを処理する回数を抑制することができるのみならず、この品質確認用のウエハの処理自体をなくすことができる。   Thus, when a crack occurs in the thermal diffusion plate 61 during processing, the occurrence of the crack can be detected quickly and easily in real time. Therefore, even if a crack is generated in the thermal diffusion plate 61, it is possible to prevent the defective product wafer from being generated by suppressing the film forming process without recognizing the crack, thereby preventing the product yield from being lowered. be able to. In addition, it is possible not only to suppress the number of times of processing a quality confirmation wafer, which has been conventionally performed, but also to eliminate the quality confirmation wafer processing itself.

ここでは、信号電圧を1パルス印加する毎に電気的特性の検出動作を行うようにしたが、これに限定されず、複数パルス毎に電気的特性の検出動作を行うようにしてもよい。また、割れ判断部222で用いる電気的特性は、複数回測定した時の平均値を用いるようにしてもよい。また、正常な範囲内での経時的な変化を割れと誤判断しないように、電気的特性を定期的に測定してその測定結果を記憶しておき、前回の測定結果と今回の測定結果の比や差分の値と閾値を比較するようにしても良い。また、ここでは電気的特性として浮遊容量の大きさを求めた場合を例にとって説明したが、これに替えて信号電圧の印加時の到達電圧や時定数を用いてもよいのは勿論であり、更にはこれらの電気的特性を複数個組み合わせて用いるようにしてもよい。また、上記信号電圧源218からのパルス波の周波数を可変させ、各々の周波数のときの経路のインピーダンスを測定すると、C2、R2、L1などの変化に応じ、図12に示すようにインピーダンスZはZ0からZ1のように変化が生じる。この変化分が予め求めたレベルまで至った時に、割れが生じている、と判断することになる、   Here, the detection operation of the electrical characteristics is performed every time one pulse of the signal voltage is applied. However, the present invention is not limited to this, and the detection operation of the electrical characteristics may be performed every plural pulses. The electrical characteristics used in the crack determination unit 222 may be an average value obtained by measuring a plurality of times. Also, in order not to misjudge the change over time within the normal range as a crack, periodically measure the electrical characteristics and store the measurement results, and save the previous measurement results and the current measurement results. You may make it compare a threshold value with the value of ratio or a difference. In addition, here, the case where the magnitude of the stray capacitance is obtained as an electrical characteristic has been described as an example. However, instead of this, an ultimate voltage or a time constant at the time of applying the signal voltage may be used, of course, Further, a plurality of these electrical characteristics may be used in combination. Further, when the frequency of the pulse wave from the signal voltage source 218 is varied and the impedance of the path at each frequency is measured, the impedance Z is changed according to changes in C2, R2, L1, etc. as shown in FIG. Changes occur from Z0 to Z1. When this amount of change reaches a predetermined level, it is determined that a crack has occurred.

尚、上記処理装置で成膜処理を行う場合には、スイッチ手段230において、引出線226、228の開閉スイッチ230D、230Eは開状態とし、配線140、142の各開閉スイッチ230A、230B、230Cを共に閉状態とするのは勿論である。   When the film forming process is performed by the above processing apparatus, in the switch means 230, the open / close switches 230D and 230E of the lead wires 226 and 228 are opened, and the open / close switches 230A, 230B and 230C of the wirings 140 and 142 are set. Of course, both are closed.

このように、本発明によれば、電極が埋め込まれてその上に処理すべき被処理体を載置する熱拡散板61と、熱拡散板61を支持すると共に加熱手段64として加熱ヒータが埋め込まれた載置台本体59とを有する載置台58を処理容器の底部から支柱により起立してなる載置台構造の割れを検出する割れ検出装置において、電極と加熱ヒータとの間に形成される浮遊容量に信号電圧を印加する信号電圧源218を設け、浮遊容量に起因する電気的特性を検出する特性検出部220を設け、特性検出部の検出結果と予め定められている基準値とを比較して割れの有無を判断する割れ判断部222を設けるようにしたので、製品の生産性を低下させることなく熱拡散板の亀裂やひび割れ等の割れを迅速に且つ容易に検出することが可能となる。   As described above, according to the present invention, the heat diffusion plate 61 on which the electrode is embedded and the object to be processed is placed thereon, the heat diffusion plate 61 is supported, and the heater is embedded as the heating means 64. Floating capacitance formed between an electrode and a heater in a crack detection device for detecting a crack in a mounting table structure in which a mounting table 58 having a mounting table main body 59 is erected from a bottom of a processing vessel by a support column Is provided with a signal voltage source 218 for applying a signal voltage, a characteristic detection unit 220 for detecting an electrical characteristic due to stray capacitance, and comparing a detection result of the characteristic detection unit with a predetermined reference value. Since the crack determination unit 222 for determining whether or not there is a crack is provided, it is possible to quickly and easily detect a crack such as a crack or a crack in the heat diffusion plate without reducing the productivity of the product.

尚、上記第1及び第2実施例では、細い複数の管状の支柱60を用いた処理装置の場合を例にとって説明したが、これに限定されず、直径の大きな管状の支柱を用いた処理装置にも本発明を適用できるのは勿論である。また、本実施例では、プラズマを用いた処理装置を例にとって説明したが、これに限定されず、電極として静電チャック用の電極を設けた処理装置でもよいし、熱拡散板61内に電極66を設けていない例えば熱CVD等の熱処理用の処理装置にも、本発明を適用できるのは勿論である。   In the first and second embodiments, the processing apparatus using a plurality of thin tubular struts 60 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the processing apparatus using a tubular strut having a large diameter is used. Of course, the present invention can also be applied. In the present embodiment, the processing apparatus using plasma has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a processing apparatus in which an electrode for an electrostatic chuck is provided as an electrode may be used. Needless to say, the present invention can be applied to a processing apparatus for heat treatment such as thermal CVD in which 66 is not provided.

また、ここでは被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、ガラス基板、LCD基板、セラミック基板等にも本発明を適用することができる。   Although the semiconductor wafer is described as an example of the object to be processed here, the present invention is not limited thereto, and the present invention can be applied to a glass substrate, an LCD substrate, a ceramic substrate, and the like.

20 処理装置
22 処理容器
24 シャワーヘッド部(ガス供給手段)
38 高周波電源
48 排気系
54 載置台構造
58 載置台
59 載置台本体
60 支柱
61 熱拡散板
62 機能棒体
64 加熱手段
66 電極
68 発熱体
68A 内周ゾーン発熱体
68B 外周ゾーン発熱体
70,72,74,76 ヒータ用の給電棒
78 導電棒
80,81 熱電対
92 支柱固定台
200 割れ検出装置
202 振動検出手段
204 割れ検出手段
206 割れ検出装置制御部
207 フーリエ変換周波数分解部
208 デジタルフィルタ部
208A〜208B フィルタ
210 フィルタ制御部
214 比較部
214A〜214C 比較器
216 警報発生部
218 信号電圧源
220 特性検出部
220A 容量測定用抵抗
222 割れ判断部
224 割れ検出装置制御部
230 スイッチ手段
W 半導体ウエハ(被処理体
20 treatment device 22 treatment vessel 24 shower head (gas supply means)
38 High-frequency power supply 48 Exhaust system 54 Mounting table structure 58 Mounting table 59 Mounting table main body 60 Post 61 Heat diffusion plate 62 Functional rod body 64 Heating means 66 Electrode 68 Heating element 68A Inner peripheral zone heating element 68B Outer peripheral zone heating element 70, 72, 74, 76 Heating rod for heater 78 Conductive rod 80, 81 Thermocouple 92 Pole fixing base 200 Crack detector 202 Vibration detector 204 Crack detector 206 Crack detector controller 207 Fourier transform frequency resolution unit 208 Digital filter unit 208A- 208B Filter 210 Filter control unit 214 Comparison unit 214A to 214C Comparator 216 Alarm generation unit 218 Signal voltage source 220 Characteristic detection unit 220A Capacitance measurement resistance 222 Crack determination unit 224 Crack detection device control unit 230 Switch means W Semiconductor wafer (processed) body

Claims (24)

処理すべき被処理体を載置するための熱拡散板を有する載置台を処理容器の底部から支柱により起立させて設けてなる載置台構造の割れを検出する割れ検出装置において、
前記処理容器の外部に設けられる振動検出手段と、
前記振動検出手段で得られる信号中から前記熱拡散板の割れ態様に応じて発生する振動数の信号である割れ振動信号を検出する割れ検出手段と、
を備えたことを特徴とする割れ検出装置。
In a crack detection device for detecting a crack in a mounting table structure in which a mounting table having a heat diffusion plate for mounting a target object to be processed is provided upright from a bottom of a processing container by a column,
Vibration detecting means provided outside the processing container;
Crack detection means for detecting a crack vibration signal that is a signal of a frequency generated according to a cracking mode of the thermal diffusion plate from signals obtained by the vibration detection means;
A crack detection device comprising:
前記振動検出手段は、機械電気変換素子よりなることを特徴とする請求項1記載の割れ検出装置。 The crack detection apparatus according to claim 1, wherein the vibration detection unit is composed of a mechanical-electric conversion element. 前記割れ検出手段は、前記割れ振動信号をフーリエ変換して周波数の分解を行なうフーリエ周波数変換部と、前記周波数変換した信号から特定の周波数帯域の信号を選別するデジタルフィルタ部と、前記選択すべき周波数帯域を制御するフィルタ制御部と、を有することを特徴とする請求項1又は2記載の割れ検出装置。 The crack detection means includes a Fourier frequency converter that performs Fourier transform on the crack vibration signal to decompose the frequency, a digital filter that selects a signal in a specific frequency band from the frequency converted signal, and the selection should be performed The crack detection apparatus according to claim 1, further comprising a filter control unit that controls a frequency band. 前記デジタルフィルタ部は、前記割れ態様の数に応じたフィルタを有していることを特徴とする請求項3記載の割れ検出装置。 The crack detection apparatus according to claim 3, wherein the digital filter section includes a filter corresponding to the number of the crack modes. 前記割れ検出手段の出力を予め定められた閾値と比較する比較部を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の割れ検出装置。 5. The crack detection apparatus according to claim 1, further comprising a comparison unit that compares an output of the crack detection unit with a predetermined threshold value. 6. 前記熱拡散板には、電極が埋め込まれており、前記載置台は、前記熱拡散板を支持すると共に加熱手段として加熱ヒータが埋め込まれた載置台本体を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の割れ検出装置。 2. An electrode is embedded in the heat diffusing plate, and the mounting table includes a mounting table body that supports the heat diffusing plate and has a heater embedded therein as a heating unit. The crack detection device according to any one of 5. 前記載置台は、前記熱拡散板を支持すると共に加熱手段として加熱ヒータが埋め込まれた載置台本体を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の割れ検出装置。 The crack detection apparatus according to claim 1, wherein the mounting table includes a mounting table body that supports the heat diffusion plate and has a heater embedded therein as a heating unit. 前記振動検出手段は、前記支柱内に挿通されて前記電極に接続された導電棒に設けられることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の割れ検出装置。 The crack detection device according to any one of claims 1 to 6, wherein the vibration detection means is provided on a conductive rod that is inserted into the support column and connected to the electrode. 前記振動検出手段は、前記支柱の下端部側を前記処理容器の底部に固定する支柱固定台に設けられることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の割れ検出装置。 The crack detection device according to any one of claims 1 to 7, wherein the vibration detection unit is provided on a support fixing base that fixes a lower end side of the support to a bottom of the processing container. 前記振動検出手段は、前記支柱内に挿通されて、その上端部が前記加熱ヒータに接続された給電棒に設けられることを特徴とする請求項6又は7記載の割れ検出装置。 The crack detection device according to claim 6 or 7, wherein the vibration detecting means is inserted into the support column and provided at an upper end portion of the power supply rod connected to the heater. 前記振動検出手段は、前記支柱内に挿通されて前記載置台の温度を測定する熱電対に設けられることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の割れ検出装置。 The crack detection device according to any one of claims 1 to 7, wherein the vibration detection means is provided in a thermocouple that is inserted into the support column and measures the temperature of the mounting table. 前記振動検出手段は、前記処理容器の底部に設けられることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の割れ検出装置。 The crack detection apparatus according to claim 1, wherein the vibration detection unit is provided at a bottom portion of the processing container. 電極が埋め込まれてその上に処理すべき被処理体を載置する熱拡散板と、前記熱拡散板を支持すると共に加熱手段として加熱ヒータが埋め込まれた載置台本体とを有する載置台を前記処理容器の底部から支柱により起立してなる載置台構造の割れを検出する割れ検出装置において、
前記電極と前記加熱ヒータとの間に形成される浮遊容量に信号電圧を印加する信号電圧源と、
前記浮遊容量に起因する電気的特性を検出する特性検出部と、
前記特性検出部の検出結果と予め定められている基準値とを比較して割れの有無を判断する割れ判断部と、
を備えたことを特徴とする割れ検出装置。
A mounting table having a heat diffusion plate on which an object to be processed is mounted with electrodes embedded therein, and a mounting table body that supports the heat diffusion plate and in which a heater is embedded as a heating means. In the crack detection device that detects cracks in the mounting table structure that is erected from the bottom of the processing vessel by a support column,
A signal voltage source for applying a signal voltage to a stray capacitance formed between the electrode and the heater;
A characteristic detector for detecting an electrical characteristic caused by the stray capacitance;
A crack determination unit that determines the presence or absence of a crack by comparing the detection result of the characteristic detection unit with a predetermined reference value;
A crack detection device comprising:
前記電極は前記支柱内を挿通される導電棒に接続され、前記加熱ヒータは前記支柱内を挿通される給電棒に接続され、前記信号電圧は前記導電棒と前記給電棒との間に印加されることを特徴とする請求項13記載の割れ検出装置。 The electrode is connected to a conductive rod inserted through the support column, the heater is connected to a power supply rod inserted through the support column, and the signal voltage is applied between the conductive rod and the power supply rod. The crack detection device according to claim 13. 前記割れ検出装置が検出動作を行う時には前記加熱ヒータと前記電極とを電気的に浮遊状態にするスイッチ手段を有することを特徴とする請求項13又は14記載の割れ検出装置。 15. The crack detection apparatus according to claim 13, further comprising a switch unit that electrically floats the heater and the electrode when the crack detection apparatus performs a detection operation. 前記電気的特性は、前記信号電圧の印加時の到達電圧と、前記信号電圧の印加時又は遮断時の時定数と、前記浮遊容量の大きさと、インピーダンスの周波数特性の内のいずれか1つ以上であることを特徴とする請求項13乃至15のいずれか一項に記載の割れ検出装置。 The electrical characteristic is any one or more of an ultimate voltage at the time of applying the signal voltage, a time constant at the time of applying or interrupting the signal voltage, a size of the stray capacitance, and a frequency characteristic of impedance. The crack detection device according to any one of claims 13 to 15, wherein 前記信号電圧は、パルス状に加えられており、1パルス毎又は複数パルス毎に前記検出動作を行うことを特徴とする請求項13乃至16のいずれか一項に記載の割れ検出装置。 The crack detection device according to any one of claims 13 to 16, wherein the signal voltage is applied in a pulse form, and the detection operation is performed for each pulse or for each of a plurality of pulses. 前記信号電圧のパルス周波数は可変になされていることを特徴とする請求項17に記載の割れ検出装置。 The crack detection apparatus according to claim 17, wherein a pulse frequency of the signal voltage is variable. 排気が可能になされた処理容器と、
前記処理容器内へ必要なガスを供給するガス供給手段と、
前記処理容器内で処理すべき被処理体を載置する載置台構造と、
請求項1乃至18のいずれか一項に記載の割れ検出装置と、
を備えたことを特徴とする処理装置。
A processing vessel that can be evacuated;
Gas supply means for supplying the necessary gas into the processing vessel;
A mounting table structure for mounting an object to be processed in the processing container;
A crack detection device according to any one of claims 1 to 18,
A processing apparatus comprising:
前記処理容器内にプラズマを生成するプラズマ生成手段を更に有することを特徴とする請求項1記載の処理装置。 The processing apparatus according to claim 1, further comprising plasma generating means for generating plasma in the processing container. 処理すべき被処理体を載置するための熱拡散板を有する載置台を処理容器の底部から支柱により起立させて設けてなる載置台構造の割れを検出する検出方法において、
前記載置台構造に発生する振動を検出する振動検出工程と、
前記振動検出工程で得られた振動から前記熱拡散板の割れ態様に応じて予め定められている情報に基づいて前記熱拡散板が割れた時に生じる振動を割れ振動信号として検出する割れ検出工程と、
を有することを特徴とする割れ検出方法。
In a detection method for detecting a crack in a mounting table structure in which a mounting table having a heat diffusion plate for mounting a target object to be processed is provided upright from a bottom portion of a processing container by a support column,
A vibration detection step for detecting vibrations generated in the mounting table structure;
A crack detection step of detecting a vibration generated when the thermal diffusion plate is cracked as a crack vibration signal based on information predetermined according to a cracking mode of the thermal diffusion plate from the vibration obtained in the vibration detection step; ,
The crack detection method characterized by having.
前記予め定められている情報は、前記熱拡散板が割れた時に生ずる振動情報であることを特徴とする請求項21記載の割れ検出方法。 The crack detection method according to claim 21, wherein the predetermined information is vibration information generated when the thermal diffusion plate is cracked. 電極が埋め込まれてその上に処理すべき被処理体を載置する熱拡散板と、前記熱拡散板を支持すると共に加熱手段として加熱ヒータが埋め込まれた載置台本体とを有する載置台を前記処理容器の底部から支柱により起立してなる載置台構造の割れを検出する割れ検出方法において、
前記電極と前記加熱ヒータ間に形成される浮遊容量に信号電圧を印加して遮断する信号電圧付与工程と、
前記信号電圧を印加した時又は遮断した時に前記浮遊容量に起因する電気的特性を検出する特性検出工程と、
前記特性検出工程で得られた電気的特性と予め定められている基準値とを比較して前記熱拡散板の割れの有無を判断する割れ判断工程と、
を有していることを特徴とする割れ検出方法。
A mounting table having a heat diffusion plate on which an object to be processed is mounted with electrodes embedded therein, and a mounting table body that supports the heat diffusion plate and in which a heater is embedded as a heating means. In the crack detection method for detecting a crack in the mounting table structure that is erected from the bottom of the processing vessel by a support column,
Applying a signal voltage to the stray capacitance formed between the electrode and the heater to cut off the signal voltage;
A characteristic detection step of detecting an electrical characteristic caused by the stray capacitance when the signal voltage is applied or cut off;
A crack determination step of determining the presence or absence of cracks in the thermal diffusion plate by comparing the electrical characteristics obtained in the characteristic detection step with a predetermined reference value,
The crack detection method characterized by having.
前記電気的特性は、前記信号電圧の印加時の到達電圧と、前記信号電圧の印加時又は遮断時の時定数と、前記浮遊容量の大きさと、インピーダンスの周波数特性の内のいずれか1つ以上であることを特徴とする請求項23記載の割れ検出方法。 The electrical characteristic is any one or more of an ultimate voltage at the time of applying the signal voltage, a time constant at the time of applying or interrupting the signal voltage, a size of the stray capacitance, and a frequency characteristic of impedance. The crack detection method according to claim 23, wherein:
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