JP2003332319A - Plasma treatment apparatus and method therefor - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma treatment apparatus and a treatment method capable of measuring a plasma state with high reliability. <P>SOLUTION: A plasma treatment apparatus comprises a vacuum processing chamber; a gas inlet means for introducing treatment gas into the vacuum treatment chamber 2, plasma producing means for producing plasma in the vacuum treatment chamber, and a plasma state measurement sensor 20 for monitoring the state of plasma produced by the plasma producing means, in which plasma treatment is applied to a sample disposed in the vacuum treatment chamber 2. In the plasma treatment apparatus, the plasma state measurement sensor 20 includes a coaxial line 24 for providing high-frequency electric potential to the surface of a dielectric tube via the dielectric tube 27 covering the surface of the sensor, to which axial line 24 electric power of about 1 W or higher is supplied. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はプラズマ処理装置及
びプラズマ処理方法に係り、特に半導体デバイスや液晶
ディスプレイ等の製造に用いるプラズマ処理装置及びプ
ラズマ処理方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus and a plasma processing method, and more particularly to a plasma processing apparatus and a plasma processing method used for manufacturing semiconductor devices, liquid crystal displays and the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】ＬＳＩの加速度的な高集積化や処理基板
の大型化等に伴い、プラズマ処理装置は各種半導体デバ
イスの微細加工あるいは液晶ディスプレイ等の大面積部
品の均一加工に不可欠の技術となっている。特に近年で
は、プラズマ状態を正確にモニタしながら高精度な処理
を安定して行うことが重要となってきている。 プラズ
マ状態をモニタするためのモニタ手段は、従来、処理す
べき半導体デバイスに対する不純物混入の懸念から、主
として、センサを直接プラズマに挿入する必要のないプ
ラズマ発光計測が用いられている。2. Description of the Related Art Plasma processing equipment has become an essential technology for fine processing of various semiconductor devices or uniform processing of large-area components such as liquid crystal displays due to the acceleration and high integration of LSIs and the enlargement of processing substrates. ing. Especially in recent years, it has become important to perform highly accurate processing stably while accurately monitoring the plasma state. Conventionally, as a monitoring means for monitoring the plasma state, plasma emission measurement, which does not require the sensor to be directly inserted into the plasma, has been used because of the concern that impurities may be mixed into the semiconductor device to be processed.

【０００３】一方、プラズマへの金属元素混入のおそれ
のない新たなプラズマ密度測定法も開発されている。こ
の種のプラズマ密度測定法としては、例えば特開２００
０−１００５９８号、特開２０００−１００５９９号、
特開２０００−３４０５５０、特開２００１−１９６１
９９号等を挙げることができる。これらのプラズマ密度
測定法では、プラズマに接するように誘電体製チューブ
を設け、該誘電体製チューブの内側に、先端にループ状
等のアンテナを設けた同軸ケーブルを挿入したセンサを
用いる。該センサの同軸ケーブルに高周波を印加すると
誘電体チューブとプラズマとの界面に波動が励起され
る。このプラズマ密度測定法では励起された波動の周波
数がプラズマ密度に依存することを利用して、前記同軸
ケーブルに周波数を変えながら（掃引しながら）高周波
を印加し、印加した高周波に対する反射電力の周波数特
性を測定することによりプラズマ密度を測定する。さら
に、前記プラズマ密度の測定値を用いてプラズマ生成用
高周波電力を調整してプラズマ密度を制御することがで
きる。On the other hand, a new plasma density measuring method has been developed which is free from the risk of metal elements being mixed into plasma. As this type of plasma density measuring method, for example, JP-A-200-200
0-100598, JP-A-2000-1000059,
JP 2000-340550 A, JP 2001-1961 A
No. 99 etc. can be mentioned. In these plasma density measuring methods, a sensor is used in which a dielectric tube is provided so as to be in contact with plasma, and a coaxial cable having a loop-shaped antenna at the tip is inserted inside the dielectric tube. When high frequency is applied to the coaxial cable of the sensor, waves are excited at the interface between the dielectric tube and plasma. In this plasma density measuring method, the frequency of the excited wave depends on the plasma density, and a high frequency is applied to the coaxial cable while changing the frequency (while sweeping), and the frequency of the reflected power with respect to the applied high frequency. The plasma density is measured by measuring the characteristics. Further, it is possible to control the plasma density by adjusting the high frequency power for plasma generation using the measured value of the plasma density.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術に示され
るプラズマ密度測定法を半導体デバイス等の量産ライン
におけるプラズマ処理装置に適用した場合、長期間の連
続運転に伴い反応生成物が前記センサ部を構成する誘電
体チューブに付着する。反応生成物が前記誘電体チュー
ブ付着するとセンサ出力が変動し、プラズマ密度等のプ
ラズマ状態を正確に測定することが困難になる。また、
このように測定されたプラズマ状態値を用いたのではプ
ロセスの安定性を高精度に確保することができない。本
発明は、これらの問題点に鑑みてなされたもので、プラ
ズマ状態を高信頼度で測定することのできるプラズマ処
理装置、及び処理方法を提供する。When the plasma density measuring method shown in the above-mentioned prior art is applied to a plasma processing apparatus in a mass production line of semiconductor devices and the like, reaction products cause the above-mentioned sensor part to be generated by continuous operation. It adheres to the constituent dielectric tubes. If the reaction product adheres to the dielectric tube, the sensor output fluctuates, and it becomes difficult to accurately measure the plasma state such as the plasma density. Also,
If the plasma state value measured in this way is used, the process stability cannot be ensured with high accuracy. The present invention has been made in view of these problems, and provides a plasma processing apparatus and a processing method capable of measuring a plasma state with high reliability.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために次のような手段を採用した。The present invention adopts the following means in order to solve the above problems.

【０００６】真空処理室、該真空処理室に処理ガスを導
入するガス導入手段、前記真空処理室内にプラズマを生
成するプラズマ生成手段、及び該プラズマ生成手段によ
り生成したプラズマのプラズマ状態をモニタするプラズ
マ状態測定センサを備え、前記真空処理室内に配置した
試料にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって、
前記プラズマ状態測定センサは、該センサ表面を被覆す
る誘電体管を介して該誘電体管表面に高周波電位を与え
る同軸線を備え、該同軸線に略１Ｗ以上の電力を供給す
る。Vacuum processing chamber, gas introducing means for introducing a processing gas into the vacuum processing chamber, plasma generating means for generating plasma in the vacuum processing chamber, and plasma for monitoring the plasma state of the plasma generated by the plasma generating means A plasma processing apparatus comprising a state measurement sensor, which performs plasma processing on a sample placed in the vacuum processing chamber,
The plasma state measuring sensor is provided with a coaxial line that applies a high-frequency potential to the surface of the dielectric tube through a dielectric tube that covers the surface of the sensor, and supplies electric power of approximately 1 W or more to the coaxial line.

【０００７】[0007]

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形態
を説明する図であり、プラズマ処理装置におけるプラズ
マ状態測定用センサ及び測定信号の処理装置を示してい
る。Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining a first embodiment of the present invention, and shows a plasma state measuring sensor and a measurement signal processing device in a plasma processing device.

【０００８】プラズマ処理装置のプラズマ発生部は、例
えば誘導結合放電方式、平行平板容量結合方式、マイク
ロ波励起方式、電子サイクロトロン（ＥＣＲ）方式など
種々のプラズマ発生方式が採用できる。また、このプラ
ズマ処理装置は、例えば、プラズマエッチング処理装
置、プラズマクリーニング処理装置あるいはプラズマア
ッシング処理装置として用いられる。Various plasma generation methods such as an inductively coupled discharge method, a parallel plate capacitive coupling method, a microwave excitation method, and an electron cyclotron (ECR) method can be adopted for the plasma generation unit of the plasma processing apparatus. The plasma processing apparatus is used as, for example, a plasma etching processing apparatus, a plasma cleaning processing apparatus, or a plasma ashing processing apparatus.

【０００９】図２は、平行平板容量結合方式を用いたプ
ラズマ処理装置の概略を説明する図である。プラズマ１
の発生に際しては、まず、真空容器２内部を真空ポンプ
１２により排気し、プラズマ発生用のガスを流量バルブ
１０により処理に必要なガス流量となるように調整して
真空容器２に導入する。導入するガスとしては、アルゴ
ン、窒素、酸素、フッ素系ガス及び塩素系ガスなどを用
いる。真空容器５内部の真空度は、例えば真空ポンプ１
２及び真空容器２との間にある真空バルブ１１の開度を
調整することにより、処理すべき対象物と処理方法に従
った最適なガス圧力に調整する。FIG. 2 is a diagram for explaining the outline of a plasma processing apparatus using the parallel plate capacitive coupling system. Plasma 1
At the time of generation, first, the inside of the vacuum container 2 is evacuated by the vacuum pump 12, the gas for plasma generation is adjusted by the flow valve 10 so as to have a gas flow rate necessary for processing, and the gas is introduced into the vacuum container 2. As a gas to be introduced, argon, nitrogen, oxygen, a fluorine-based gas, a chlorine-based gas, or the like is used. The degree of vacuum inside the vacuum container 5 is, for example, the vacuum pump 1
By adjusting the opening degree of the vacuum valve 11 between the vacuum chamber 2 and the vacuum container 2, the gas pressure is adjusted to the optimum gas pressure according to the object to be processed and the processing method.

【００１０】処理すべきウエハ５などの被処理物はウエ
ハ保持電極４上に保持する。プラズマ１の発生に必要な
高周波電力は、高周波電源７からの高周波出力をマッチ
ングボックス６で整合させた後、真空容器２の上方にあ
る上部電極３に供給する。また、ウエハ５に対するイオ
ン入射量を強める必要がある処理ではウエハ保持電極４
に高周波電源９により高周波を印加する。これによりウ
エハ５表面にＤＣバイアス電圧が印加され、ウエハ５に
対するイオン入射量が増加する。An object to be processed such as the wafer 5 to be processed is held on the wafer holding electrode 4. The high frequency power required to generate the plasma 1 is supplied to the upper electrode 3 above the vacuum container 2 after the high frequency output from the high frequency power source 7 is matched by the matching box 6. In addition, in the process that needs to increase the amount of ions incident on the wafer 5, the wafer holding electrode 4
A high frequency is applied from the high frequency power source 9. As a result, a DC bias voltage is applied to the surface of the wafer 5, and the amount of incident ions on the wafer 5 increases.

【００１１】ウエハ５の処理状態の制御に際しては、前
記プラズマ状態測定センサ２０からの計測信号を処理す
るプラズマ状態測定装置３０の出力、プラズマ発光を検
出する発光センサ７０の検出信号を処理する発光計測装
置７１の出力、及び高周波電源７の出力あるいは反射電
力等を計測データ処理装置５０を用いて解析し、解析結
果をもとにプロセス制御装置８を介して前記高周波電源
７、真空バルブ１１、流量バルブ１０等を制御する。こ
れにより所望の処理状態を得ることができる。In controlling the processing state of the wafer 5, the output of the plasma state measuring device 30 for processing the measurement signal from the plasma state measuring sensor 20 and the light emission measurement for processing the detection signal of the light emission sensor 70 for detecting the plasma emission. The output of the device 71 and the output or reflected power of the high frequency power source 7 are analyzed using the measurement data processing device 50, and the high frequency power source 7, the vacuum valve 11, the flow rate are analyzed through the process controller 8 based on the analysis result. The valve 10 and the like are controlled. Thereby, a desired processing state can be obtained.

【００１２】計測データ処理装置５０により装置状態を
示す信号あるいはプラズマ計測信号を処理する場合、新
たに得られた処理結果をデータベース記憶装置５２に格
納するとともに既存のデータと新規データとを比較する
ことによりプロセス装置制御装置８に対する制御信号を
算出する。このとき、例えば装置状態、処理状況、ある
いはデータベース記憶装置５２内のデータ等をネットワ
ーク装置５１、ネットワークケーブル５３を介して他の
処理装置あるいは生産ライン管理者等に伝送することが
できる。これにより数％以内の高精度なプロセス再現性
を実現することができる。また、異常発生時には速やか
に異常検出し、その原因究明し適切な装置制御信号を生
成することも可能となる。When the measurement data processing device 50 processes the signal indicating the device state or the plasma measurement signal, the newly obtained processing result is stored in the database storage device 52 and the existing data is compared with the new data. The control signal for the process device controller 8 is calculated by At this time, for example, the device status, the processing status, or the data in the database storage device 52 can be transmitted to another processing device or a production line manager via the network device 51 and the network cable 53. As a result, highly accurate process reproducibility within several percent can be realized. Further, when an abnormality occurs, it is possible to promptly detect the abnormality, investigate the cause, and generate an appropriate device control signal.

【００１３】ところで、例えば絶縁膜のエッチング処理
においては、フッ素系の反応ガスＣ _４Ｆ_８の解離ラジカ
ルＣＦ、ＣＦ_２、Ｃ_ｎＦ_ｍ（ｎ、ｍ＝１，２，３、、）
あるいはシリコンとの反応生成物Ｓｉ_ｎＦ_ｍ（ｎ、ｍ＝
１，２，３、、）等が生成する。このような反応生成物
は前記真空容器２内面あるいは前記誘電体管２７表面に
堆積する。特に金属材料をエッチングする場合は導電性
の反応生成物が発生し、該導電性の反応生成物が誘電体
管２７表面に堆積すると前記プラズマ状態測定センサ２
０の測定値に大きく影響する。このため、生産ラインの
長期連続処理を安定に行うためには、前記誘電体管表面
の堆積物をクリーニングして、常に安定したモニタリン
グができるようにしておくことが必要となる。さらに、
高精度にモニタリングを行うためには、プラズマからの
輻射熱あるいはイオン衝撃による加熱からセンサ部を保
護するための放熱対策が必要となる。By the way, for example, etching treatment of an insulating film
In, the fluorine-based reaction gas C _FourF₈Dissociative boom
Le CF, CF_Two, C_nF_m(N, m = 1, 2, 3, ...)
Or reaction product Si with silicon_nF_m(N, m =
, 1, 2, 3 ,, etc. are generated. Such reaction products
On the inner surface of the vacuum container 2 or the surface of the dielectric tube 27.
accumulate. Conductivity, especially when etching metallic materials
Reaction product is generated, and the conductive reaction product is a dielectric
The plasma state measuring sensor 2 when deposited on the surface of the tube 27
The measured value of 0 is greatly affected. Therefore, in the production line
In order to perform stable long-term continuous processing, the surface of the dielectric tube
Clean the deposits of the
It is necessary to be able to play. further,
In order to monitor with high accuracy,
Protect the sensor from radiant heat or heat from ion bombardment
It is necessary to take heat dissipation measures to protect it.

【００１４】図１において、プラズマ状態測定センサ２
０及びプラズマ状態測定装置３０は、真空容器２内に発
生したプラズマ１の状態、例えばプラズマ密度に関連し
た情報をモニタリングするものである。前記プラズマ状
態測定センサ２０は、真空容器２の壁面に取り付けられ
た真空ポートに誘電体管２７を挿入し、該誘電体管２７
を真空シール部材７１及びシール押さえ７２を介して真
空容器２に取り付ける。誘電体管２７の中には同軸線２
４を挿入し、該同軸線２７の先端部は絶縁材２３を取り
除き、芯線２２を数ミリメートル程度露出させている。
また芯線２２の先端は誘電体管２７に近接または接触す
る位置に固定する。同軸線２４の他端はスイッチケース
４５に接続されており、同軸線２４の芯線２２を接続し
ている接点４８ｃは、スイッチ駆動部３７によって接点
４８ａ側または接点４８ｂ側に切り替えることができ
る。プラズマ状態をモニタリングする場合はスイッチの
接点４８ｃを接点４８ａに接続し、誘電体管２７をクリ
ーニングする場合には接点４８ｃを接点４８ｂに接続す
る。In FIG. 1, a plasma state measuring sensor 2
0 and the plasma state measuring device 30 monitor the state of the plasma 1 generated in the vacuum container 2, for example, information related to the plasma density. In the plasma state measuring sensor 20, the dielectric tube 27 is inserted into the vacuum port attached to the wall surface of the vacuum container 2, and the dielectric tube 27 is inserted.
Is attached to the vacuum container 2 via a vacuum seal member 71 and a seal holder 72. In the dielectric tube 27, the coaxial line 2
4 is inserted, the insulating material 23 is removed from the tip of the coaxial wire 27, and the core wire 22 is exposed for several millimeters.
The tip of the core wire 22 is fixed at a position close to or in contact with the dielectric tube 27. The other end of the coaxial wire 24 is connected to the switch case 45, and the contact 48c connecting the core wire 22 of the coaxial wire 24 can be switched to the contact 48a side or the contact 48b side by the switch driving unit 37. The contact 48c of the switch is connected to the contact 48a when monitoring the plasma state, and the contact 48c is connected to the contact 48b when cleaning the dielectric tube 27.

【００１５】プラズマのモニタリング時において、高周
波発振器３１の出力は方向性結合器３２及びフィルタ回
路３３を介してスイッチケース４５の接点４８ａ、４８
ｂを通り、同軸線２４の芯線２２から誘電体管２７を透
過してプラズマ１中に放射される。センサ部から反射さ
れた高周波は、芯線２２及び方向性結合器３２を介して
検出回路３５方向に取り出され反射電力として検出され
る。このとき、前記高周波発振器３１の出力周波数を例
えば２００ＭＨｚから数ＧＨｚの範囲で掃引することに
より、検出信号処理部３４では図９に示すような反射波
の周波数特性が得られる。During plasma monitoring, the output of the high-frequency oscillator 31 passes through the directional coupler 32 and the filter circuit 33, and contacts 48a, 48 of the switch case 45.
After passing through b, the core wire 22 of the coaxial wire 24 passes through the dielectric tube 27 and is radiated into the plasma 1. The high frequency wave reflected from the sensor section is taken out toward the detection circuit 35 via the core wire 22 and the directional coupler 32 and detected as reflected power. At this time, by sweeping the output frequency of the high frequency oscillator 31 in the range of, for example, 200 MHz to several GHz, the detection signal processing unit 34 obtains the frequency characteristic of the reflected wave as shown in FIG.

【００１６】図９に示す波形における反射波の周波数特
性は、誘電体管２７表面とプラズマとの界面近傍に励起
される表面波波動と高周波との相互作用によるものであ
り、図９に示す反射波信号の現れる吸収ポイントＰ１ま
たはＰ２における周波数ω１、ω２は、プラズマ１のプ
ラズマ密度の平方根（√ｎ）と比例関係、すなわち、ω
１＝α１√ｎ、ω２＝α２√ｎにある。なお、比例定数
α１，α２は誘電体管２７の形状や構成材料の誘電率等
により決まる。前記検出信号処理部３４は前記関係式を
用いることによりによりプラズマ密度等のプラズマ状態
を導出することができる。導出されたプラズマ情報は、
プラズマ処理装置の制御信号生成のためのデータとして
利用するため、あるいはデータベース記憶装置５２に保
管するため計測データ処理装置５０に伝送する。The frequency characteristic of the reflected wave in the waveform shown in FIG. 9 is due to the interaction between the high frequency wave and the surface wave wave excited near the interface between the surface of the dielectric tube 27 and the plasma, and the reflected wave shown in FIG. The frequencies ω1 and ω2 at the absorption point P1 or P2 where the wave signal appears are proportional to the square root (√n) of the plasma density of the plasma 1, that is, ω
1 = α1√n, ω2 = α2√n. The proportional constants α1 and α2 are determined by the shape of the dielectric tube 27, the dielectric constant of the constituent materials, and the like. The detection signal processing unit 34 can derive the plasma state such as the plasma density by using the relational expression. The derived plasma information is
The data is transmitted to the measurement data processing device 50 to be used as data for generating a control signal of the plasma processing device or to be stored in the database storage device 52.

【００１７】なお、半導体デバイスの量産ラインのよう
に僅かなプラズマ変動が問題となる場合には、例えば、
図９に示す波形の処理ウエハ毎の僅かな変化を検出する
ことが重要となる。この場合は、単に吸収の極大値の周
波数を観測するのではなく、波形全体の時間変化及びウ
エハ毎の変化の相関係数を求め主値解析し、主成分分析
することが有効である。また、プラズマからの発光計測
スペクトル及びプロセス制御装置８からの真空度、マッ
チングボックス６等における装置状態を示すパラメータ
の時間変化、あるいはウエハ毎のプラズマ処理結果の変
化量とプラズマ状態との相関係数の測定及び主値解析が
プラズマ状態が変動したときの処理結果の要因分析に有
効である。When a slight plasma fluctuation is a problem as in a mass production line of semiconductor devices, for example,
It is important to detect a slight change in the waveform shown in FIG. 9 for each processed wafer. In this case, instead of simply observing the frequency of the maximum absorption value, it is effective to obtain the correlation coefficient of the time change of the entire waveform and the change of each wafer and perform the principal value analysis to perform the principal component analysis. Further, the emission measurement spectrum from plasma, the degree of vacuum from the process control device 8, the time change of the parameter indicating the device state in the matching box 6 or the like, or the correlation coefficient between the change amount of the plasma processing result for each wafer and the plasma state. Is effective for factor analysis of the processing result when the plasma state changes.

【００１８】例えば、量産プロセスに先立って、実際の
プロセス条件と同一条件の放電を生起させ、この状態に
おいて、例えば真空バルブ１１の開度を何段階かに変化
させて主な装置パラメータ及びプラズマ状態の計測信号
を測定し、各測定結果の真空バルブ１１の開度に対する
相関係数を測定し、主値解析して主成分を求めれば、真
空度が変動した場合における各装置パラメータ及びプラ
ズマ状態測定値の変動の様子をデータベース化できる。
実際の量産ラインにおいては、前記データベースを利用
することにより、プラズマが変動したときの解析結果の
パターン比較から原因究明が可能になる。For example, prior to the mass production process, a discharge under the same process condition as the actual process condition is generated, and in this state, for example, the opening degree of the vacuum valve 11 is changed in several stages so that the main device parameters and the plasma state are changed. The measurement signal of each measurement result is measured, the correlation coefficient with respect to the opening of the vacuum valve 11 of each measurement result is measured, and the main value analysis is performed to obtain the main component, thereby measuring each device parameter and the plasma state when the degree of vacuum changes. It is possible to create a database of how the values change.
In an actual mass production line, by using the database, it is possible to investigate the cause by comparing the patterns of the analysis results when the plasma changes.

【００１９】前述したように、プラズマ状態測定センサ
２０を、例えば絶縁膜エッチング装置あるいは成膜装置
等のプラズマ状態をモニタリング手段として長期間使用
した場合、プラズマ内のデポ性ラジカルや反応生成物が
誘電体管２７表面に付着し、誘電体管２７表面が汚れて
くる。As described above, when the plasma state measuring sensor 20 is used for a long period of time as a means for monitoring the plasma state of, for example, an insulating film etching apparatus or a film forming apparatus, the depot radicals and reaction products in the plasma become dielectric. It adheres to the surface of the body tube 27 and stains the surface of the dielectric tube 27.

【００２０】誘電体管２７表面に反応生成物等の汚れが
付着すると、誘電体管２７の実効的形状あるいは誘電率
に差異が生じることとなり、測定値の信頼性が低下す
る。このため、誘電体管２７の汚れを除去するクリーニ
ングが必要となる。When dirt such as reaction products adheres to the surface of the dielectric tube 27, the effective shape or the dielectric constant of the dielectric tube 27 becomes different, and the reliability of the measured value is lowered. Therefore, cleaning for removing dirt on the dielectric tube 27 is required.

【００２１】クリーニングに際しては、まず、検出信号
処理部３４からの指示によりスイッチ駆動部３７を操作
し、スイッチの接点４８ｃをクリーニング用高周波電源
３６側の接点４８ｂに切り替える。次いで、クリーニン
グ用高周波電源３６から同軸線２４に略１Ｗ以上の高周
波を略１秒以上供給する。これにより、誘電体管２７表
面とプラズマの間にシースが形成され、このシース内電
界によりイオンが加速され誘電体表面を衝撃することに
より誘電体管表面がクリーニングされる。また、このシ
ース電界により誘電体管近傍にプラズマが生成されるこ
とにより前記イオン衝撃のイオン密度が増加して前記ク
リーニングの効率が向上する。In cleaning, first, the switch driving unit 37 is operated by an instruction from the detection signal processing unit 34, and the contact 48c of the switch is switched to the contact 48b on the side of the cleaning high-frequency power supply 36. Next, a high frequency power of approximately 1 W or more is supplied from the high frequency power supply for cleaning 36 to the coaxial wire 24 for approximately one second or more. As a result, a sheath is formed between the surface of the dielectric tube 27 and the plasma, and ions are accelerated by the electric field in the sheath and bombard the surface of the dielectric tube to clean the surface of the dielectric tube. Further, plasma is generated in the vicinity of the dielectric tube by the sheath electric field, so that the ion density of the ion bombardment is increased and the cleaning efficiency is improved.

【００２２】このため、供給する高周波電力が大きいほ
ど汚れを除去する速度は速くなる。従って、供給する高
周波電源の電力は誘電体管２７表面の汚れの程度に応じ
て選択し、また、ウエハ毎に行うプラズマ処理の空き時
間内にクリーニングが終了するように前記電力を調整す
るとよい。なお、クリーニング用高周波電源３６は測定
用高周波発信器３１で兼用することもできる。この場合
は高周波発信器３１の後段に高周波アンプを挿入すると
よい。また、クリーニング用高周波電源は数１０ＭＨｚ
以下の電源で十分であるため、コストを考慮すると、周
波数１３ＭＨｚ以下の汎用の安価な電源を採用するのが
望ましい。Therefore, the larger the high frequency power supplied, the faster the speed of removing the dirt. Therefore, the power of the high frequency power source to be supplied is selected according to the degree of contamination on the surface of the dielectric tube 27, and the power is preferably adjusted so that the cleaning is completed within the idle time of the plasma processing performed for each wafer. The cleaning high-frequency power source 36 can also be used as the measurement high-frequency oscillator 31. In this case, a high frequency amplifier may be inserted after the high frequency oscillator 31. In addition, the high frequency power source for cleaning is several tens of MHz
Since the following power supplies are sufficient, it is desirable to use a general-purpose inexpensive power supply with a frequency of 13 MHz or less in consideration of cost.

【００２３】図３は、同軸線２４の先端形状の他の例を
示す図である。図１においては、同軸線２４の芯線２２
の先端部形状は針状とした。しかし、芯線２２の先端部
の形状は、誘電体管２７の形状に合わせて変形すること
ができる。すなわち図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す
ように誘電体管２７の内面に密着する形状の導体２９
a、２９ｂ、並びに２９ｃ及び２９ｄとすることができ
る。すなわち、前記導体２９ａ，２９ｂは誘電体管２７
の先端形状に合わせてそれぞれ略半球状及び円板状とす
る。また、前記導体２９ｃ及び２９ｄは、それぞれ円板
状及び該円板状導体２９ｄに接続したコイル状とする。
なお、前記コイル状導体２９ｄは、コイル状することに
より高周波インピーダンスを高くすることができ、これ
によりプラズマ状態測定時において誘電体管２７表面に
励起される表面波波動に対する悪影響を抑制することが
できる。FIG. 3 is a view showing another example of the tip shape of the coaxial wire 24. In FIG. 1, the core wire 22 of the coaxial wire 24
The shape of the tip of the was made needle-like. However, the shape of the tip portion of the core wire 22 can be modified according to the shape of the dielectric tube 27. That is, as shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C, the conductor 29 shaped so as to be in close contact with the inner surface of the dielectric tube 27.
It can be a, 29b, and 29c and 29d. That is, the conductors 29a and 29b are the dielectric tubes 27
According to the shape of the tip, the shape is made substantially hemispherical and disk-shaped, respectively. The conductors 29c and 29d have a disk shape and a coil shape connected to the disk conductor 29d, respectively.
The coil-shaped conductor 29d can have a high-frequency impedance by being coiled, thereby suppressing an adverse effect on the surface wave wave excited on the surface of the dielectric tube 27 during the plasma state measurement. .

【００２４】このように誘電体管２７の内面側に導体２
９を設けることにより、クリーニング時に誘電体管２７
表面に均一に高周波を印加することができクリーニング
効率を向上することができる。As described above, the conductor 2 is provided on the inner surface side of the dielectric tube 27.
By providing 9, the dielectric tube 27 can be used for cleaning.
A high frequency can be uniformly applied to the surface and cleaning efficiency can be improved.

【００２５】図４は、本発明の第２の実施形態を説明す
る図である。図に示すように、同軸線２４の一端はスイ
ッチケース４５に接続されており、スイッチ駆動部３７
によって同軸線２４の芯線２２を接続している接点４８
ｃは接点４８ａ側または接点４８ｂ側に切り替えること
ができる。プラズマ状態をモニタリングする場合はスイ
ッチの接点４８ｃを接点４８ａに接続し、誘電体管をク
リーニングする場合には接点４８ｃを接点４８ｂに接続
する。また、前記接点４８ｃの切り替えに同期して、前
記スイッチ駆動部３７は同軸線２４の外導体２４ｂに接
続している接点８２ｃを接点８２ａ側または接点８２ｂ
側に切り替える。すなわち、プラズマ状態をモニタリン
グする場合はスイッチの接点８２ｃを接点８２ａに接続
し、誘電体管をクリーニングする場合には接点８２ｃを
接点８２ｂに接続する。なお、接点８２ｂはインピーダ
ンス回路８０を介して接地する。FIG. 4 is a diagram for explaining the second embodiment of the present invention. As shown in the figure, one end of the coaxial line 24 is connected to the switch case 45, and the switch drive unit 37
Contact 48 connecting the core wire 22 of the coaxial wire 24 by
c can be switched to the contact 48a side or the contact 48b side. The contact 48c of the switch is connected to the contact 48a when monitoring the plasma state, and the contact 48c is connected to the contact 48b when cleaning the dielectric tube. Further, in synchronization with the switching of the contact 48c, the switch drive unit 37 connects the contact 82c connected to the outer conductor 24b of the coaxial line 24 to the contact 82a side or the contact 82b.
Switch to the side. That is, the contact 82c of the switch is connected to the contact 82a when monitoring the plasma state, and the contact 82c is connected to the contact 82b when cleaning the dielectric tube. The contact 82b is grounded via the impedance circuit 80.

【００２６】図１の例においては、同軸線２４の外導体
はスイッチケースを介して接地されるか、または計測系
の接地に接続される。これに対して、本実施形態では図
４に示すように同軸線の外導体２４ｂとスイッチケース
間は絶縁材２４ｂを介して絶縁する。In the example of FIG. 1, the outer conductor of the coaxial line 24 is grounded via the switch case or connected to the ground of the measurement system. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the outer conductor 24b of the coaxial line and the switch case are insulated via the insulating material 24b.

【００２７】前述のように、クリーニング時には、接点
４８ｃを接点４８ｂ側に切り替え、接点８２ｃを接点８
２ｂ側に切り替える。この状態において、芯線２２にク
リーニング用高周波電源３６からクリーニング用の高周
波電圧を印加すると同軸線２４の外導体２４ｂに電圧が
誘導され、この電圧により誘電体管２７の全表面に一様
な高周波電圧を印加することができる。なお、前記回路
８０は、例えばコンデンサまたはコイルで構成された共
振回路等のインピーダンス回路であり、これにより外導
体に効率的にクリーニング電圧を印加することができ
る。なお、外導体２４ｂはフローティング状態としても
外導体にはある程度の高周波電圧は誘起されるためクリ
ーニング効果は生じる。As described above, at the time of cleaning, the contact 48c is switched to the contact 48b side and the contact 82c is changed to the contact 8c.
Switch to 2b side. In this state, when a cleaning high-frequency power source 36 applies a cleaning high-frequency voltage to the core wire 22, a voltage is induced in the outer conductor 24b of the coaxial wire 24, and this voltage causes a uniform high-frequency voltage across the entire surface of the dielectric tube 27. Can be applied. The circuit 80 is an impedance circuit such as a resonance circuit formed of, for example, a capacitor or a coil, and thus a cleaning voltage can be efficiently applied to the outer conductor. Even when the outer conductor 24b is in a floating state, a high frequency voltage is induced in the outer conductor to some extent, so that a cleaning effect is produced.

【００２８】図５は、本発明の第３の実施形態を説明す
る図である。図に示すように、誘電体管２７内に導体管
２６を内挿して取り付け、導体管２６内には絶縁材２５
を介して同軸線２４を絶縁して取り付ける。同軸線２４
の芯線２２及び導体管２６はそれぞれケーブル２１ａ及
び２１ｂを介してスイッチケース４５内の接点４８ｃ及
び４２ｃに接続する。４６は端子ケースであり、前記導
体管２６に絶縁材４７ａを介して取り付ける。FIG. 5 is a diagram for explaining the third embodiment of the present invention. As shown in the figure, the conductor tube 26 is inserted and attached in the dielectric tube 27, and the insulating material 25 is placed in the conductor tube 26.
The coaxial line 24 is insulated and attached via. Coaxial line 24
The core wire 22 and the conductor tube 26 are connected to the contacts 48c and 42c in the switch case 45 via the cables 21a and 21b, respectively. Reference numeral 46 denotes a terminal case, which is attached to the conductor tube 26 via an insulating material 47a.

【００２９】クリーニングに際しては、クリーニング用
高周波電源３６の出力を接点４２で切り替えてケーブル
２１ｂを介して導体管２６に供給する。なお、クリーニ
ング時、接点４８ｃは接点４８ａ側に切り替えておく
と、クリーニング時の高電力高周波が方向性結合器３２
方向へ伝搬することによる回路素子の障害を防止するこ
とができる。また、接点４２ｃは高周波電源３６側の接
点４２aに常時接続しておくことができる。At the time of cleaning, the output of the cleaning high-frequency power source 36 is switched by the contact 42 and supplied to the conductor tube 26 via the cable 21b. When the contact 48c is switched to the contact 48a side during cleaning, the high-power high-frequency wave during cleaning causes the directional coupler 32 to move.
It is possible to prevent a failure of the circuit element due to propagation in the direction. Further, the contact 42c can be always connected to the contact 42a on the high frequency power supply 36 side.

【００３０】図６は、導体管先端形状の例を説明する図
である。図に示すように、前記導体管２６の先端には誘
電体管２６の形状に沿った円板状の導体２８aを密着し
て取り付ける。導体２８aは、プラズマ状態測定時に励
起される表面波波動に基づく電界に対する影響を少なく
するため、図に示すように細い導体２８ｂを介して（高
インピーダンス導体を介して）導体管２６に接続する。
このように誘電体管２７の内面側に導体管２６及び導体
２８ａを設けることにより、クリーニング時に誘電体管
２７表面に均一に高周波を印加することができクリーニ
ング効率を向上することができる。FIG. 6 is a diagram for explaining an example of the shape of the tip of the conductor tube. As shown in the figure, a disk-shaped conductor 28a conforming to the shape of the dielectric tube 26 is attached to the tip of the conductor tube 26 in close contact with it. The conductor 28a is connected to the conductor tube 26 via a thin conductor 28b (via a high impedance conductor) as shown in the figure in order to reduce the influence on the electric field based on the surface wave wave excited when measuring the plasma state.
By thus providing the conductor tube 26 and the conductor 28a on the inner surface side of the dielectric tube 27, it is possible to uniformly apply a high frequency to the surface of the dielectric tube 27 during cleaning and improve the cleaning efficiency.

【００３１】図７は、本発明の第４の実施形態を説明す
る図である。図に示すように同軸線２４の外側に熱伝導
管１０１を設け、該熱伝導管１０１に冷却手段として、
熱伝導体１０２ａ及び１０２ｂを介して冷却フィンを１
０２ｃを接続する。また、前記冷却フィンには冷却ファ
ン１０３を取り付ける。FIG. 7 is a diagram for explaining the fourth embodiment of the present invention. As shown in the figure, the heat conducting tube 101 is provided outside the coaxial line 24, and the heat conducting tube 101 is used as a cooling means.
One cooling fin is provided via the heat conductors 102a and 102b.
02c is connected. A cooling fan 103 is attached to the cooling fin.

【００３２】なお、熱伝導管１０１を設けることなく、
同軸線２４の外導体を直接熱伝導体１０２aを介して冷
却手段に取り付けることもできる。また、図５に示す導
体管２６に熱伝導体１０２aを介して冷却手段を取り付
けても良い。さらに、前記冷却手段による放熱に代え
て、熱伝導の良い例えば真空容器２に熱伝導体を介して
取り付け、該真空容器を介して放熱してもよい。この場
合もプラズマからの輻射等によるセンサ部への加熱を有
効に放熱することができる。Incidentally, without providing the heat conduction tube 101,
The outer conductor of the coaxial wire 24 may be directly attached to the cooling means via the heat conductor 102a. Further, cooling means may be attached to the conductor tube 26 shown in FIG. 5 via the heat conductor 102a. Further, instead of radiating heat by the cooling means, it may be attached to, for example, the vacuum container 2 having good heat conduction via a heat conductor, and radiating heat via the vacuum container. Also in this case, the heating of the sensor portion due to the radiation from the plasma can be effectively radiated.

【００３３】図８は、本発明の第５の実施形態を説明す
る図である。図に示すように誘電体管２７と同軸線２４
の外導体１２１との間をシール材１２７ａおよびシール
押さえ１２２により気密に封止し、冷媒導入口１２３よ
り冷媒１２４を導入する。このとき、冷媒１２４は誘電
体管２７と外導体１２１との間を流れ、更に内側の隙
間、例えば誘電体２３と外導体１２１との間を流れる。
なお、同軸線の芯線２２と絶縁材２３間に間隙を設け、
該間隙に冷媒流すこともできる。この場合も冷媒を流す
ことにより、プラズマからの輻射等によるセンサ部への
加熱を有効に放熱することができる。FIG. 8 is a diagram for explaining the fifth embodiment of the present invention. As shown in the figure, the dielectric tube 27 and the coaxial line 24
The space between the outer conductor 121 and the outer conductor 121 is hermetically sealed by the seal material 127a and the seal holder 122, and the refrigerant 124 is introduced from the refrigerant introduction port 123. At this time, the refrigerant 124 flows between the dielectric tube 27 and the outer conductor 121, and further flows inside the gap, for example, between the dielectric 23 and the outer conductor 121.
In addition, a gap is provided between the core wire 22 of the coaxial wire and the insulating material 23,
Refrigerant can also flow in the gap. In this case as well, by flowing the refrigerant, it is possible to effectively dissipate the heating to the sensor unit due to radiation from plasma or the like.

【００３４】以上説明したように、本発明の実施形態に
よれば、高電力の高周波をセンサ部に供給することによ
り、プラズマ処理装置のプラズマ状態を長期間モニタリ
ングする場合に問題となるセンサ部表面の汚れを除去す
ることができ、これにより長期間安定にプラズマ処理す
ることが可能となる。特にプラズマ処理装置内にデポ性
のラジカルあるいは反応生成物が多量に発生する絶縁膜
のエッチング処理、導電性の反応生成物の発生する金属
材料のエッチング処理、あるいは付着量の多い各種成膜
処理等を行う場合に有効である。また、クリーニング用
高周波電源プラズマ状態測定用の高周波電源とは別に設
けてクリーニング時に切り替えて使用することにより、
クリーニングに必要な高周波電源として比較的低周波数
（１３ＭＨｚ以下）で汎用の安価な高周波電源を用いる
ことが可能となり電源コストを削減することができる。
また、クリーニング時に同軸線の外導体あるいは別途備
えた導体に高周波電圧を印加することにより誘電体管表
面に一様に高周波を印加してセンサ全体を均一にクリー
ニングすることができる。As described above, according to the embodiment of the present invention, by supplying high-frequency power to the sensor unit, the surface of the sensor unit becomes a problem when the plasma state of the plasma processing apparatus is monitored for a long period of time. It is possible to remove the stains, which enables stable plasma treatment for a long period of time. In particular, etching treatment of insulating film where a large amount of depot radicals or reaction products are generated in the plasma processing apparatus, etching treatment of metallic materials where conductive reaction products are generated, or various film forming treatments with a large amount of adhesion. It is effective when performing. In addition, a high frequency power supply for cleaning is provided separately from the high frequency power supply for measuring the plasma state, and by switching and using during cleaning,
As a high frequency power source required for cleaning, a general-purpose inexpensive high frequency power source with a relatively low frequency (13 MHz or less) can be used, and the power source cost can be reduced.
Further, by applying a high frequency voltage to the outer conductor of the coaxial line or a conductor separately provided at the time of cleaning, it is possible to uniformly apply a high frequency to the surface of the dielectric tube and uniformly clean the entire sensor.

【００３５】更に、プラズマからの輻射等による加熱を
伝熱体を用いて放熱するので、プラズマ状態測定センサ
部を有効に冷却し安定した計測及び制御が可能になる。
また、前記センサ部に電磁波を供給する同軸線の外側に
パイプ設け、該パイプと誘電体管との間等に冷媒を流す
ことによってセンサ先端部まで確実に冷却することが可
能になる。Further, since the heating by the radiation from the plasma is radiated by using the heat transfer body, the plasma state measuring sensor portion can be effectively cooled and stable measurement and control can be performed.
Further, by providing a pipe on the outside of the coaxial line for supplying electromagnetic waves to the sensor section and flowing a coolant between the pipe and the dielectric tube or the like, it is possible to surely cool the tip portion of the sensor.

【００３６】更に、プラズマ状態測定の測定値（例えば
反射高周波電力の周波数依存性の時間変化）とプラズマ
からの発光スペクトルまたは装置状態を示すパラメータ
（例えば真空度や真空容器温度等の時間変化）に関し相
関係数を求めて主成分分析して逐次データベース化して
おくので、プラズマ状態測定の測定値の時間変化をこの
データベースと比較することにより異常判断が可能とな
る。また、量産化に先立って、例えば真空度を故意に変
えて各種測定量との関係を主成分分析しデータベース化
しておくことにより、量産ラインでのプラズマ状態測定
値とデータベースを比較することにより、測定値に異常
が現れた場合にその異常原因を主成分分析結果のパター
ン比較から推定することができる。Further, regarding the measured value of the plasma state measurement (for example, the time-dependent change of the frequency dependence of the reflected high-frequency power) and the parameters indicating the emission spectrum from the plasma or the apparatus state (for example, the time-dependent change of the degree of vacuum or the temperature of the vacuum container) Since the correlation coefficient is calculated, the principal component analysis is performed, and the database is sequentially stored, it is possible to judge the abnormality by comparing the time change of the measured value of the plasma state measurement with this database. In addition, prior to mass production, for example, by intentionally changing the degree of vacuum and making a database by principal component analysis of the relationship with various measured quantities, by comparing the plasma state measurement value on the mass production line with the database, When an abnormality appears in the measured value, the cause of the abnormality can be estimated from the pattern comparison of the principal component analysis results.

【００３７】[0037]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
ラズマ密度等のプラズマ状態を高信頼度で測定すること
のできるプラズマ処理装置、及び処理方法を提供するこ
とができる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a plasma processing apparatus and a processing method capable of highly reliably measuring a plasma state such as a plasma density.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の第１の実施形態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図２】プラズマ処理装置の概略を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an outline of a plasma processing apparatus.

【図３】同軸線の先端形状の他の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing another example of the tip shape of the coaxial wire.

【図４】本発明の第２の実施形態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図５】本発明の第３の実施形態を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図６】導体管先端形状の例を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a conductor tube tip shape.

【図７】本発明の第４の実施形態を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図８】本発明の第５の実施形態を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図９】反射波の周波数特性を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing frequency characteristics of reflected waves.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ プラズマ ２ 真空容器 ３ 上部電極 ４ ウエハ保持電極 ５ ウエハ ６ マッチングボックス ７ 高周波電源 ８ プロセス制御装置 ９ 高周波電源 １０ 流量バルブ １１ 真空バルブ １２ 真空ポンプ ２０ プラズマ状態測定センサ ２２ 芯線 ２３ 絶縁材 ２４ 同軸線 ２７ 誘電体管 ２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄ 導体 ３０ プラズマ状態測定装置 ３１ 高周波発振器 ３２ 方向性結合器 ３３ フィルタ回路 ３４ 検出信号処理部 ３５ 検出回路 ３６ クリーニング用高周波電源 ３７ スイッチ駆動部 ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ 接点 ４８ａ，４８ｂ，４８ｃ 接点 ５０ 計測データ処理装置 ５１ ネットワーク装置 ５２ データベース記憶装置 ５３ ネットワークケーブル ７１ シール部材 ７２ シール押さえ １０１ 熱伝導管 １０２ａ，１０２ｂ 熱伝導体 １０２ｃ 冷却フィン １０３ 冷却ファン １２１ 外導体 １２２ シール押さえ １２３ 冷媒導入口 １２４ 冷媒 1 plasma 2 vacuum container 3 Upper electrode 4 Wafer holding electrode 5 wafers 6 matching boxes 7 High frequency power supply 8 Process control equipment 9 High frequency power supply 10 Flow valve 11 Vacuum valve 12 Vacuum pump 20 Plasma state measurement sensor 22 core wire 23 Insulation 24 coaxial lines 27 Dielectric tube 29a, 29b, 29c, 29d conductor 30 Plasma state measuring device 31 high frequency oscillator 32 directional coupler 33 Filter circuit 34 Detection signal processing unit 35 detection circuit 36 High frequency power supply for cleaning 37 Switch drive 42a, 42b, 42c contacts 48a, 48b, 48c contacts 50 Measurement data processing device 51 network equipment 52 database storage device 53 network cable 71 Seal member 72 Seal holder 101 heat transfer tube 102a, 102b heat conductor 102c cooling fin 103 cooling fan 121 Outer conductor 122 seal holder 123 Refrigerant inlet 124 Refrigerant

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 真空処理室、該真空処理室に処理ガスを
導入するガス導入手段、前記真空処理室内にプラズマを
生成するプラズマ生成手段、及び該プラズマ生成手段に
より生成したプラズマのプラズマ状態をモニタするプラ
ズマ状態測定センサを備え、前記真空処理室内に配置し
た試料にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であっ
て、 前記プラズマ状態測定センサは、該センサ表面を被覆す
る誘電体管を介して該誘電体管表面に高周波電位を与え
る同軸線を備え、該同軸線に略１Ｗ以上の電力を供給す
ることを特徴とするプラズマ処理装置。1. A vacuum processing chamber, a gas introducing means for introducing a processing gas into the vacuum processing chamber, a plasma generating means for generating plasma in the vacuum processing chamber, and a plasma state of plasma generated by the plasma generating means. A plasma processing apparatus comprising a plasma state measuring sensor for subjecting a sample placed in the vacuum processing chamber to a plasma treatment, wherein the plasma state measuring sensor includes a dielectric tube that covers a surface of the sensor. A plasma processing apparatus comprising: a coaxial wire for applying a high-frequency potential on the surface of a tube, and supplying electric power of approximately 1 W or more to the coaxial wire. 【請求項２】 請求項１の記載において、前記センサは
前記同軸線にプラズマ状態測定用高周波電位を供給する
ための電源及び前記センサにクリーニング用電位を供給
するため電源、並びにこれらの電源を切り替える切り替
え手段を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。2. The sensor according to claim 1, wherein the sensor supplies a power source for supplying a high-frequency potential for plasma state measurement to the coaxial line, a power source for supplying a cleaning potential to the sensor, and these power sources are switched. A plasma processing apparatus comprising a switching means. 【請求項３】 請求項１ないし請求項２の何れか１の記
載において、クリーニング時、前記同軸線の外導体はフ
ローティング状態あるいはインピーダンス回路を介して
接地状態とすることを特徴とするプラズマ処理装置。3. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein during cleaning, the outer conductor of the coaxial wire is in a floating state or is grounded via an impedance circuit. . 【請求項４】 請求項１ないし請求項３の何れか１の記
載において、前記同軸線は該同軸線を収容する導体管を
備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。4. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the coaxial line includes a conductor tube that accommodates the coaxial line. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４の何れか１の記
載において、前記内導体、外導体または導体管にクリー
ニング用電位を供給することを特徴とするプラズマ処理
装置。5. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a cleaning potential is supplied to the inner conductor, the outer conductor, or the conductor tube. 【請求項６】 真空処理室、該真空処理室に処理ガスを
導入するガス導入手段、前記真空処理室内にプラズマを
生成するプラズマ生成手段、及び該プラズマ生成手段に
より生成したプラズマのプラズマ状態をモニタするプラ
ズマ状態測定センサを備え、前記真空処理室内に配置し
た試料にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であっ
て、 前記プラズマ状態測定センサは、該センサ表面を被覆す
る誘電体管及び該誘電体管内面に高周波電位を与える同
軸線及び該同軸線を冷却する冷却手段を備えたことを特
徴とするプラズマ処理装置。6. A vacuum processing chamber, gas introducing means for introducing a processing gas into the vacuum processing chamber, plasma generating means for generating plasma in the vacuum processing chamber, and a plasma state of the plasma generated by the plasma generating means. A plasma processing apparatus comprising a plasma state measuring sensor for subjecting a sample placed in the vacuum processing chamber to plasma treatment, wherein the plasma state measuring sensor includes a dielectric tube covering the sensor surface and an inner surface of the dielectric tube. A plasma processing apparatus, comprising: a coaxial wire for applying a high-frequency potential to and a cooling means for cooling the coaxial wire. 【請求項７】 請求項６の記載において、前記冷却手段
は前記誘電体管に内挿して取り付けた熱伝導体及び該熱
伝導体に取り付けた冷却フィンからなることを特徴とす
るプラズマ処理装置。7. The plasma processing apparatus according to claim 6, wherein the cooling means comprises a heat conductor inserted in and attached to the dielectric tube and a cooling fin attached to the heat conductor. 【請求項８】 請求項６ないし請求項７の何れか１の記
載において、前記冷却手段は前記誘電体管に内挿して取
り付けた熱伝導体及び該熱伝導体と前記誘電体管間及び
前記誘電体管と前記同軸線間に冷媒を供給する冷媒供給
手段からなることを特徴とするプラズマ処理装置。8. The heat conductor according to any one of claims 6 to 7, wherein the cooling means is inserted into and attached to the dielectric pipe, and between the heat conductor and the dielectric pipe, and between the heat conductor and the dielectric pipe. A plasma processing apparatus comprising a coolant supply means for supplying a coolant between the dielectric tube and the coaxial line. 【請求項９】 請求項１ないし請求項８の何れか１の記
載において、前記誘電体管の先端部の内面には、該内面
に沿って前記同軸線と接続してクリーニング電位が供給
される導体板を備えたことを特徴とするプラズマ処理装
置。9. The cleaning potential according to claim 1, wherein a cleaning potential is supplied to an inner surface of the distal end portion of the dielectric tube by connecting to the coaxial line along the inner surface. A plasma processing apparatus comprising a conductor plate. 【請求項１０】 真空処理室、該真空処理室に処理ガス
を導入するガス導入手段、前記真空処理室内にプラズマ
を生成するプラズマ生成手段、及び該プラズマ生成手段
により生成したプラズマのプラズマ状態をモニタするプ
ラズマ状態測定センサを備え、前記真空処理室内に配置
した試料にプラズマ処理を施すプラズマ処理方法であっ
て、 前記センサに供給した高周波電力の周波数と該周波数に
おける吸収あるいは反射を各周波数において測定するス
テップと、前記周波数と少なくとも１つの装置状態を示
すパラメータとの相関関係を計測するための主成分分析
を行うステップと、過去の処理中に測定された主成分と
を比較するステップからなることを特徴とするプラズマ
処理方法。10. A vacuum processing chamber, a gas introducing means for introducing a processing gas into the vacuum processing chamber, a plasma generating means for generating plasma in the vacuum processing chamber, and a plasma state of plasma generated by the plasma generating means. A plasma processing method comprising a plasma state measuring sensor for performing plasma processing on a sample placed in the vacuum processing chamber, wherein the frequency of high frequency power supplied to the sensor and absorption or reflection at the frequency are measured at each frequency. And a step of performing a principal component analysis for measuring a correlation between the frequency and a parameter indicating at least one device state, and a step of comparing a principal component measured during past processing. A characteristic plasma processing method. 【請求項１１】 真空処理室、該真空処理室に処理ガス
を導入するガス導入手段、前記真空処理室内にプラズマ
を生成するプラズマ生成手段、及び該プラズマ生成手段
により生成したプラズマのプラズマ状態をモニタするプ
ラズマ状態測定センサを備え、前記真空処理室内に配置
した試料にプラズマ処理を施すプラズマ処理方法であっ
て、 前記センサに供給した高周波電力の周波数と該周波数に
おける吸収あるいは反射を各周波数において測定するス
テップと、前記周波数と少なくとも１つの装置状態を示
すパラメータとの相関関係を計測するための主成分分析
を行うステップと、過去の処理中に測定された主成分と
を比較するステップと、該比較の結果をもとに装置の異
常を判定することを特徴とするプラズマ処理方法。11. A vacuum processing chamber, gas introducing means for introducing a processing gas into the vacuum processing chamber, plasma generating means for generating plasma in the vacuum processing chamber, and a plasma state of plasma generated by the plasma generating means. A plasma processing method comprising a plasma state measuring sensor for performing plasma processing on a sample placed in the vacuum processing chamber, wherein the frequency of high frequency power supplied to the sensor and absorption or reflection at the frequency are measured at each frequency. A step of performing a principal component analysis for measuring a correlation between the frequency and a parameter indicating at least one device state; a step of comparing a principal component measured during a past process; 2. A plasma processing method, characterized in that an abnormality of the apparatus is determined based on the result of (1).