JPH08203865A - プラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】プラズマ処理装置の経時変化を未然に防止す
る。 【構成】トレーサー１が、試料台１２を取り囲むアース
電極１１の表面から設定深さの位置に埋め込まれる。反
応室２４内のマイクロ波への磁力線３１の作用により発
生したプラズマ中のイオン３０が、アース電極１１に衝
突しアース電極１１に損傷を与える。損傷が設定深さに
達したときにプラズマ中に浮遊するトレーサー１は、分
光器２及び質量分析装置３によって検出される。 【効果】トレーサー１の測定によりアース電極１１の損
傷の度合を知ることができ、アース電極１１は新しいも
のと交換される。このため、プラズマ処理装置の経時変
化が予防される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ処理装置に係
り、特に、半導体素子基板等をエッチング処理するのに
好適なプラズマ処理装置に関わる。

【０００２】

【従来の技術】従来のプラズマ処理装置は、例えば特公
平4−69414 号公報，特開平4−133322号公報，日立評論
７１巻５号，３３〜３８頁（１９８９）に記載された電
子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を利用したマイクロ波
導入方式のプラズマ処理装置、及び特開昭55−38043 号
に記載された高周波印加方式の平行平板型プラズマ処理
装置がある。マイクロ波導入方式のプラズマ処理装置に
は、更に高周波を基板電極に印加することにより、電極
に負の自己バイアス（プラズマに対して）を発生させる
タイプもある。平行平板型プラズマ処理装置方式におい
ては、一つの印加された高周波がプラズマ生成及び自己
バイアス誘起の二つの機能を果たしている。この基板電
極の自己バイアスを制御することにより、シースでのイ
オン加速を変化させ、プロセスの最適化を図ることがで
きる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】プラズマ中のイオンは
電子に比べ動きにくく、通常、プラズマ処理装置壁面は
プラズマに対して負の電位をもつ。この結果、イオンが
プラズマとプラズマ処理装置壁面との間のシースを横切
り壁面に衝突するので、その壁面は損傷を受ける。ま
た、基板電極に発生させた負の自己バイアスは、イオン
による電極およびその近傍に位置する壁面の損傷を一層
増加させる。イオン衝突により壁面がこのようにスパッ
タされると、電極表面状態の変化及び壁材物質の浮遊な
どが起こる。電極表面の損傷は、プラズマ状態を変化さ
せ、また壁材物質の浮遊は処理装置内のプラズマ化学反
応に影響を及ぼす可能性がある。

【０００４】プラズマ処理装置が主に使われている半導
体デバイスの製造においては、最近、デバイスの微小化
とともにプロセスの条件が一段と厳しくなる傾向があ
る。このため、イオン衝撃によるプラズマ処理装置内の
壁面の損傷、それに起因するプロセス条件の変化は、プ
ラズマ処理装置の経時変化を顕在化させ、半導体デバイ
スの製造における歩留まりを低下させる。このようなプ
ラズマ処理装置の経時変化に対しては、壁材の選択，電
極形状の改善、及び壁面に対する保護膜の被覆などが対
策として考えられる。しかし、壁面損傷に対する検出機
構はこれまで考えられていない。

【０００５】本発明の目的は、経時変化を予防でき、被
処理材に対して安定した処理を行うことができるプラズ
マ処理装置を提供することにある。

【０００６】本発明の他の目的は、経時変化を予防でき
ると共に保護膜の損傷度合を知ることができるプラズマ
処理装置を提供することにある。

【０００７】本発明の他の目的は、トレーサー物質の設
置を簡便に行うことができるプラズマ処理装置を提供す
ることにある。

【０００８】本発明の他の目的は、イオンの衝突による
損傷をより正確に計測できるプラズマ処理装置を提供す
ることにある。

【０００９】本発明の他の目的は、トレーサー物質によ
る被処理材の処理への影響の度合を少なくできるプラズ
マ処理装置を提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、イオンによる損傷部
を特定できるプラズマ処理装置を提供することにある。

【００１１】本発明の他の目的は、損傷の時間的な進行
度合を知ることができるプラズマ処理装置を提供するこ
とにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項１の発明の特徴は、被処理材保持部材，電極、及び反
応室側壁の少なくとも１つの表面部分に設けられたトレ
ーサー物質と，このトレーサー物質を計測する手段とを
備えたことにある。

【００１３】上記他の目的を達成する請求項２の発明の
特徴は、被処理材保持部材，電極、及び反応室側壁の表
面に形成された少なくとも１つの保護膜内に設けられた
トレーサー物質と，トレーサー物質を計測する手段とを
備えたことにある。

【００１４】上記他の目的を達成する請求項３の発明の
特徴は、被処理材保持部材，電極、及び反応室側壁の少
なくとも１つの表面に取り付けられた、トレーサー物質
を含む小片と，トレーサー物質を計測する手段とを備え
たことにある。

【００１５】上記他の目的を達成する請求項４の発明の
特徴は、被処理材保持部材，電極、及び反応室側壁の表
面に形成された少なくとも１つの保護膜に取り付けられ
た、トレーサー物質を含む小片と，トレーサー物質を計
測する手段とを備えたことにある。

【００１６】上記他の目的を達成する請求項５の発明の
特徴は、トレーサー物質を含む小片の材質および表面状
態を、小片を取り付ける部分の材質及び表面状態と実質
的に同じくしたことにある。

【００１７】上記他の目的を達成する請求項６の発明の
特徴は、トレーサー物質が希ガスであることにある。

【００１８】上記他の目的を達成する請求項７の発明の
特徴は、トレーサー物質が被処理材保持部材，電極及び
反応室側壁の少なくとも１つを構成する元素またはその
同位体であることにある。

【００１９】上記他の目的を達成する請求項８の発明の
特徴は、トレーサー物質が保護膜を構成する元素または
その同位体であることにある。

【００２０】上記他の目的を達成する請求項９の発明の
特徴は、トレーサー物質の設置位置によって異なるトレ
ーサー物質を用いたことにある。

【００２１】上記他の目的を達成する請求項１０の発明
の特徴は、複数のトレーサー物質の深さを変えて被処理
材保持部材，電極、及び反応室側壁の少なくとも１つに
設けたことにある。

【００２２】

【作用】請求項１の発明は、被処理材保持部材，電極、
及び反応室側壁の少なくとも１つの表面部分にトレーサ
ー物質を設けているので、トレーサー物質を設けた上記
部材がイオンの衝突による損傷を受けることによってト
レーサー物質が浮遊する。このトレーサー物質を計測す
ることによって上記部材の損傷を知ることができ、上記
部材の交換時期を知ることができる。このため、上記部
材の交換を適切に行うことができるので、被処理材保持
部材手段に保持された被処理材の経時変化を防止でき被
処理材を安定に処理できる。

【００２３】請求項２の発明は、トレーサー物質を保護
膜内に設けているので、上記のように経時変化を予防で
きると共に保護膜の損傷度合を知ることができる。

【００２４】請求項３の発明は、トレーサー物質を含む
小片を、被処理材保持部材，電極、及び反応室側壁の少
なくとも１つの表面に取り付けるので、請求項１の作用
と共に、トレーサー物質の上記部材への設置を簡便に行
うことができる。

【００２５】請求項４の発明は、トレーサー物質を含む
小片を、被処理材保持部材，電極、及び反応室側壁の表
面に形成された少なくとも１つの保護膜に取り付けるの
で、請求項２の作用と共に、トレーサー物質の上記部材
への設置を簡便に行うことができる。

【００２６】請求項５の発明は、トレーサー物質を含む
小片の材質および表面状態を、小片を取り付ける部分の
材質及び表面状態と実質的に同じくしているので、小片
を取り付けた部材の表面状態を模擬でき、その部材にお
けるイオンの衝突による損傷をより正確に計測できる。

【００２７】請求項６の発明は、トレーサー物質として
被処理材への影響が最も少ない希ガスを用いているの
で、希ガスがプラズマ中に浮遊しても被処理材の処理へ
の影響の度合が最も少ない。

【００２８】請求項７の発明は、トレーサー物質として
被処理材保持部材，電極及び反応室側壁の少なくとも１
つを構成する元素またはその同位体を用いているので、
トレーサー物質がプラズマ中に浮遊しても被処理材の処
理への影響の度合が少ない。請求項８の発明は、トレー
サー物質として保護膜を構成する元素またはその同位体
を用いるので、トレーサー物質がプラズマ中に浮遊して
も被処理材の処理への影響の度合が少ない。

【００２９】請求項９の発明は、トレーサー物質の設置
位置によって異なるトレーサー物質を用いているので、
イオンによる損傷部から異なる種類のトレーサー物質が
プラズマ中に浮遊し、イオンによる損傷部を特定でき
る。

【００３０】請求項１０の発明は、複数のトレーサー物
質の深さを変えて被処理材保持部材，電極、及び反応室
側壁の少なくとも１つに設けているので、損傷の時間的
な進行度合を知ることができる。

【００３１】

【実施例】本発明の一実施例であるプラズマ処理装置
（例えばＥＣＲプラズマエッチング装置）を図１により
説明する。本実施例は、磁場中のマイクロ波放電プラズ
マを利用して、被処理材である試料（ウェハ）１３の表
面のエッチングを行うプラズマ処理装置である。

【００３２】本実施例のプラズマ処理装置は、マイクロ
波電源２０に接続される導波管２１、及び真空容器１０
を有する。石英ベルジャー２３が、真空容器１０と導波
管２１との間に介在する。真空容器１０及び石英ベルジ
ャー２３は、反応容器を形成する。試料台（試料ホルダ
ー）１２が、絶縁材１６を介して真空容器１０に取り付
けられる。試料台１２は、ブロッキング・コンデンサ１
４に接続される。ブロッキング・コンデンサ１４は、接
地されている高周波電源１５に接続される。真空容器１
０も、接地されている。真空ポンプ４２は、真空容器１
０内の空間に連絡される。処理ガス供給源４０が、バル
ブ４１を介して真空容器１０内の空間に連絡される。ア
ース電極１１が、試料台１２を取り囲んで配置され、真
空容器１０に接続される。石英ベルジャー２３の近傍
で、導波管２１の外側に磁場コイル２２が配置される。
分光器２及び質量分析装置３が設けられる。４は、分光
器２及び質量分析装置３の出力を表示する表示装置であ
る。分光窓５が石英ベルジャー２３近傍で導波管２１に
設けられる。分光器２が、分光窓５に接続され、石英ベ
ルジャー２３を介して反応室２４内の物質が出す光を入
力する。質量分析装置３は、反応室２４内のガスを導入
して質量分析を行う。石英ベルジャー２３より下方の領
域が、反応室２４である。

【００３３】反応容器内は、真空ポンプ４２によって真
空に保持される。マイクロ波電源２０から出力されたマ
イクロ波が、導波管２１により、放電空間を形成する反
応室２４内に導入される。磁場コイル２２によって形成
された磁力線３１により生じる電子サイクロトロン共鳴
（ＥＣＲ）を利用して、反応室２４内で処理ガス供給源
４０から供給された処理ガスを効率よくプラズマ化する
ことができる。電子はイオン３０に比べ動きやすいた
め、生成されたプラズマは反応容器内の壁面に対して相
対的に正の電位をもつ。更に、高周波電源１５から高周
波が試料台（ホルダー）１２に印加される。試料台１２
には負の自己バイアスがかかる。この自己バイアスによ
りイオン３０がシースを横切って試料台１２上面に設置
された試料１３に引き込まれる。試料１３に表面で、異
方性をもったエッチングが進行する。通常、ＥＣＲ用の
磁力線３１は試料台１２に向かって拡散している。この
ため、磁力線３１に運動を束縛されたイオン３０は、試
料台１２のみならずそれを取り囲むアース電極１１に衝
突し、試料台１２及びアース電極１１に損傷を与える可
能性がある。

【００３４】本実施例は、アース電極上部の損傷度合を
検出する手段として、トレーサー１をアース電極１１の
上端部に埋め込んでいる。図２に示すように、トレーサ
ー１は、アース電極１１の上面から予め定められた深さ
の位置に埋め込まれている。トレーサーとしては、例え
ばＨｅ，ＡｒまたはＸｅなどの希ガス、或いはアース電
極１１または真空容器１０を構成する元素の同位体を用
いる。トレーサー１は、例えばイオン打ち込みによって
所定の深さに埋め込まれる。トレーサー１として希ガス
を用いる場合は、処理ガスとは異なる種類のガスを用い
る。処理ガスと同じ種類のガスをトレーサー１に用いた
場合には、後述するように、質量分析装置３及び分光器
２で測定してもトレーサー１か処理ガスであるかを判別
できなくなり、アース電極１１の損傷の度合を知ること
ができない。特に、処理ガスとしてＡｒが用いられる場
合が多いので、このときは他の希ガスを用いる。

【００３５】イオン３０の衝突によってアース電極１１
上面の損傷がトレーサー１の位置まで進むと、トレーサ
ー１がプラズマ中に浮遊する。トレーサー１は決められ
た特性（質量，発光スペクトルなど）を有しているの
で、浮遊したトレーサー１が質量分析装置３及び分光器
２によって測定される。トレーサー１の測定値が設定値
に達したときにその測定値が表示装置４に表示される。
浮遊したトレーサー１の設定値は実験等により予め求め
ておく。表示装置４に浮遊トレーサー１の存在が表示さ
れたとき、プラズマ処理装置が停止される。停止後に、
例えばアース電極１１の交換等の適当な処置を行う。浮
遊したトレーサー１の測定により、アース電極１１の損
傷の度合（トレーサー１が埋め込まれている深さまでの
損傷）を知ることができる。トレーサーに希ガス、或い
はアース電極１１または真空容器１０を構成する元素の
同位体を用いているので、半導体デバイスの製造プロセ
スに悪影響を与えない。

【００３６】アース電極１１の損傷が進みアース電極１
１の表面の凹凸の度合が大きくなると、プラズマの性質
が変化し、試料台１２上に設置されている試料１３のエ
ッチングレートが変化する（プラズマ処理装置の経時変
化）。すなわち、試料１２上面の周辺部でのエッチング
レートが大きくなりその中央部におけるエッチングレー
トが小さくなる。本実施例は、トレーサー１を検出する
ことによってアース電極１１の交換をプラズマ処理装置
の経時変化が生じる前に行うことができ、プラズマ処理
装置の経時変化を未然に防止できる。このため、被処理
材である試料に対して安定した処理を行うことができ、
試料上面でのエッチングレートはほぼ一様になる。トレ
ーサー１の埋め込み深さは、プラズマ処理装置の経時変
化が生じる損傷に達しない範囲で設定される。

【００３７】トレーサー１は、アース電極１１以外でイ
オン３０が到達する部分、例えば試料台１２及び真空容
器１０の側壁の表面部に埋め込んでもよい。これによっ
て、真空容器１０の側壁等のイオン到達部における損傷
度合を検出することができる。トレーサー１は、アース
電極１１，試料台１２及び真空容器１０側壁の少なくと
も１つの表面部に設けられる。

【００３８】イオン３０の衝突によるアース電極１１の
損傷を防止するためにアース電極１１の上面を図３に示
すように保護膜７で被ってもよい。この場合、トレーサ
ー１は、保護膜７内に埋め込まれる。保護膜７内へのト
レーサー１の埋め込みは、保護膜７の形成時に、特定の
時期及び時間間隔でトレーサー１を混入すればよい。保
護膜７内にトレーサー１を埋め込む場合は、トレーサー
１としては上記の物質以外に保護膜を構成する元素の同
位体を用いてもよい。保護膜７は、アルミナ及びムライ
ト（アルミニウム，ケイ素及び酸素を含むセラミック）
などの半導体デバイスの製造プロセスに悪影響を与えな
い物質を用いる。図３の場合でも、前述した効果を得る
ことができる。保護膜７は、アース電極１１，試料台１
２及び真空容器１０側壁の少なくとも１つの表面に形成
される。これらの保護膜７の少なくとも１つにトレーサ
ー１が埋め込まれる。

【００３９】本発明の他の実施例であるプラズマ処理装
置を図４を用いて説明する。本実施例のプラズマ処理装
置は、図１の構造でアース電極１１へトレーサー１を埋
め込む代わりに数種類のトレーサーを埋め込んだ小片８
ａ，８ｂ，８ｃ及び８ｄをアース電極１１及び試料台１
２に取り付けたものである。トレーサー１ａが埋め込ま
れた小片８ａがアース電極１１の上面外周部に設置され
る。トレーサー１ｂが埋め込まれた小片８ｂが、アース
電極１１の上面内周部に設置される。トレーサー１ｃが
埋め込まれた小片８ｃがアース電極１１の側面部に設置
される。トレーサー１ｄが埋め込まれた小片８ｄが試料
台１２の上面に設置されている。各小片の材質及び表面
状態は、設置位置における材質及び表面状態と一致して
いる。試料台１２の表面等に保護膜が形成される場合
は、前述の小片を保護膜の上に設置する。

【００４０】イオン３０は、アース電極１１及び試料台
１２だけでなく各小片の表面にも衝突する。或る小片が
イオン３０の衝突によってトレーサーの埋め込み位置ま
で損傷を受けた場合には、そのトレーサーが、プラズマ
中に浮遊し、前述の実施例のように質量分析装置３及び
分光器２によって測定される。これらの測定値は表示装
置４に表示される。小片設置位置周辺のアース電極１１
表面等の損傷そのものを検知できる。各小片ごとに埋め
込まれているトレーサーの種類が異なるので、プラズマ
中に浮遊するトレーサーの種類を特定することによっ
て、損傷を受けている場所を特定できる。本実施例は、
図１の実施例で得られる効果も生じる。異なる種類のト
レーサーが埋め込まれた上記小片を、真空容器１０の側
壁のうちイオン３０が到達する部分における表面に設置
してもよい。図１の実施例においても、本実施例のよう
に、アース電極１１の上面部，アース電極１１の側面部
及び試料台１２の上面部に埋め込むトレーサーの種類を
変えてもよい。

【００４１】トレーサーの埋め込み状態の他の実施例を
図５に示す。この図は、複数種類のトレーサーを埋め込
んだアース電極１１の上面部の構造を示している。すな
わち、異なった種類のトレーサー１ａ及び１ｂがアース
電極１１の上面を被った保護膜７内で所定の深さに埋め
込まれている。アース電極１１の上面部の損傷によりプ
ラズマ中に浮遊したトレーサー１ａ及び１ｂを質量分析
装置３及び分光器２によって測定する。これらのトレー
サーを同じに測定することによってアース電極１１の保
護膜７の損傷度合の検出精度を高めることができる。

【００４２】トレーサー１ａ及びトレーサー１ｂを図６
に示すように保護膜７内に多層状に埋め込んでもよい。
損傷の進行によって最初にトレーサー１ｂがプラズマ中
に浮遊しその後トレーサー１ａが浮遊する。トレーサー
１ｂが検出された時点における時間とトレーサー１ａが
検出された時点における時間との差を求め、トレーサー
１ａの埋め込み位置とトレーサー１ｂの埋め込み位置と
の間隔を上記時間差で割ることによって、保護膜７にお
ける損傷の時間的な進行度合を知ることができる。

【００４３】図５及び図６に示すトレーサー１ａ及び１
ｂの配置は、アース電極１１以外に形成された保護膜７
の内部，アース電極１１の上面部，アース電極１１の側
面部及び試料台１２の上面部のいずれに埋め込んでもよ
い。

【００４４】トレーサーは図７に示すように設けてもよ
い。この例は、アース電極１１の表面に複数のトレーサ
ーの層を形成したものである。このような構成は、試料
台１２等の他のイオンによる衝突によって損傷を受ける
部分に適用してもよい。本例は、トレーサーとしてケイ
素の含有量が異なる５種類のムライト２６ａ，26ｂ，２
６ｃ，２６ｄ及び２６ｅをアース電極１１の表面に層状
に設けたものである。これらのムライトは、保護膜であ
り、アース電極１１に近い程ケイ素の含有量が増加す
る。イオンの衝突による損傷は、反応室２４内のガスに
接してケイ素の含有量が少ないムライト２６ａからムラ
イト２６ｅに向かって進行する。ムライトが損傷を受け
るとムライトを構成する元素がプラズマ中に浮遊する。
ケイ素の含有量が多いムライトが損傷を受けるので、プ
ラズマ中に浮遊するケイ素の量が増加する。ケイ素の量
の増加は、質量分析装置３等によって計測される。この
ため、プラズマ中に浮遊するケイ素の量の計測値に基づ
いて、どのムライト層まで損傷を受けているかを知るこ
とができる。本実施例は、図６の例と同じように損傷の
時間的な進行度合を知ることができる。

【００４５】本発明の他の実施例である平行平板型反応
性エッチング装置を図８に示す。図１の実施例と同じ構
成は、同一符号で示す。図１のプラズマ処理装置と異な
る点は、マイクロ波を真空容器１０内の反応室に導入す
る構成を有しなく、試料台である基板ホルダー２５、及
びこれに対向して設けられた対向電極１７を有すること
である。基板ホルダー２５は、絶縁材１６を介して真空
容器１０に取り付けられる。対向電極１７も、真空容器
１０に取り付けられる。高周波電源装置１５が基板ホル
ダー２５に接続されており、対向電極１７と基板ホルダ
ー２５との間に高周波が印加される。処理ガス供給源４
０から真空容器１０内に導かれた処理ガスは、対向電極
１７と基板ホルダー２５との間でその高周波によってプ
ラズマ化される。同時に、基板ホルダー２５には自己バ
イアスが生じる。このため、プラズマ中のイオンが、基
板ホルダー２５の上面及び基板ホルダー２５上に設置さ
れた試料である基板２６に衝突する。このイオンによっ
て基板２６のエッチングが進行する。

【００４６】基板２６周辺の基板ホルダー２５上面は、
イオンの衝突によって損傷を受ける。対向電極１７，そ
の基板ホルダー２５の上面部及び反応容器である真空容
器１０の側壁部に、種類の異なったトレーサー１ａ，１
ｂ，１ｃがそれぞれ埋め込まれている。図８に示されて
いないが、それぞれ部材のイオンによる損傷によってプ
ラズマ中に浮遊したトレーサーは、図１の実施例と同様
に質量分析装置等の計測器で測定され、その測定結果が
表示装置に表示される。本実施例は、図４の実施例で得
られる効果を生じる。

【００４７】上記の各実施例ではＥＣＲプラズマエッチ
ング装置及び平行平板型反応性エッチング装置について
述べたが、本発明はこれら以外のプラズマ処理装置に適
用し得ることは言うまでもない。

【００４８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、イオンによる
損傷を受けた部材の交換を適切に行うことができるの
で、被処理材保持部材手段に保持された被処理材の経時
変化を防止でき被処理材を安定に処理できる。

【００４９】請求項２の発明によれば、上記のように経
時変化を予防できると共に保護膜の損傷度合を知ること
ができる。

【００５０】請求項３の発明によれば、更に、被処理材
保持部材，電極、及び反応室側壁の少なくとも１つへの
トレーサー物質の設置を簡便に行うことができる。

【００５１】請求項４の発明によれば、更に、被処理材
保持部材，電極、及び反応室側壁の表面に形成された少
なくとも１つへのトレーサー物質の設置を簡便に行うこ
とができる。

【００５２】請求項５の発明によれば、小片が取り付け
られた部材におけるイオンの衝突による損傷をより正確
に計測できる。

【００５３】請求項６の発明によれば、希ガスを用いて
いるので、被処理材の処理への影響の度合が最も少な
い。

【００５４】請求項７の発明によれば、トレーサー物質
がプラズマ中に浮遊しても被処理材の処理への影響の度
合が少ない。

【００５５】請求項８の発明によれば、トレーサー物質
がプラズマ中に浮遊しても被処理材の処理への影響の度
合が少ない。

【００５６】請求項９の発明によれば、トレーサー物質
の設置位置によって異なるトレーサー物質を用いている
ので、イオンによる損傷部を特定できる。

【００５７】請求項１０の発明によれば、トレーサー物
質を設けている部材の損傷の時間的な進行度合を知るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるマイクロ波方式プラズ
マ処理装置の構成図である。

【図２】図１のアース電極表面部におけるトレーサーの
埋め込み状態を示す説明図である。

【図３】アース電極表面部におけるトレーサーの埋め込
み状態の他の例を示す説明図である。

【図４】本発明の他の実施例であるマイクロ波方式プラ
ズマ処理装置の構成図である。

【図５】トレーサーの埋め込み状態の他の実施例の説明
図である。

【図６】トレーサーの埋め込み状態の他の実施例の説明
図である。

【図７】アース電極におけるトレーサーの他の設置状態
を示す説明図である。

【図８】本発明の他の実施例である平行平板型プラズマ
処理装置の構成図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ，１ｃ…トレーサー、２…分光器、３…
質量分析装置、４…表示装置、７…保護膜、８ａ，８
ｂ，８ｃ，８ｄ…小片、１０…真空容器、１１…アース
電極、１２…試料台、１３…試料、１５…高周波電源、
１６…絶縁材、１７…対向電極、２０…マイクロ波電
源、２１…導波管、２２…磁場コイル、２３…石英ベル
ジャー、４０…処理ガス供給源、４１…バルブ、４２…
真空ポンプ。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】反応室と，前記反応室内に導入された処理
   ガスをプラズマ化する手段と，前記反応室内に配置され
   て前記反応室の側壁に取り付けられると共に被処理材を
   保持する被処理材保持部材と，前記被処理材保持部材に
   対向して配置され前記反応室の側壁に取り付けられる電
   極と，前記被処理材保持部材，前記電極、及び前記反応
   室側壁の少なくとも１つの表面部分に設けられたトレー
   サー物質と，前記トレーサー物質を計測する手段とを備
   えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
2. 【請求項２】反応室と，前記反応室内に導入された処理
   ガスをプラズマ化する手段と，前記反応室内に配置され
   て前記反応室の側壁に取り付けられると共に被処理材を
   保持する被処理材保持部材と，前記被処理材保持部材に
   対向して配置され前記反応室の側壁に取り付けられる電
   極と，前記被処理材保持部材，前記電極、及び前記反応
   室側壁の表面に形成された少なくとも１つの保護膜内に
   設けられたトレーサー物質と，前記トレーサー物質を計
   測する手段とを備えたことを特徴とするプラズマ処理装
   置。
3. 【請求項３】反応室と，前記反応室内に導入された処理
   ガスをプラズマ化する手段と，前記反応室内に配置され
   て前記反応室の側壁に取り付けられると共に被処理材を
   保持する被処理材保持部材と，前記被処理材保持部材に
   対向して配置され前記反応室の側壁に取り付けられる電
   極と，前記被処理材保持部材，前記電極、及び前記反応
   室側壁の少なくとも１つの表面に取り付けられた、トレ
   ーサー物質を含む小片と，前記トレーサー物質を計測す
   る手段とを備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
4. 【請求項４】反応室と，前記反応室内に導入された処理
   ガスをプラズマ化する手段と，前記反応室内に配置され
   て前記反応室の側壁に取り付けられると共に被処理材を
   保持する被処理材保持部材と，前記被処理材保持部材に
   対向して配置され前記反応室の側壁に取り付けられる電
   極と，前記被処理材保持部材，前記電極、及び前記反応
   室側壁の表面に形成された少なくとも１つの保護膜に取
   り付けられた、トレーサー物質を含む小片と、前記トレ
   ーサー物質を計測する手段とを備えたことを特徴とする
   プラズマ処理装置。
5. 【請求項５】前記小片の材質および表面状態を、前記小
   片を取り付ける部分の材質及び表面状態と実質的に同じ
   くした請求項３または４のプラズマ処理装置。
6. 【請求項６】前記トレーサー物質が希ガスである請求項
   １，２，３または４のプラズマ処理装置。
7. 【請求項７】前記トレーサー物質が前記被処理材保持部
   材，前記電極及び前記反応室側壁の少なくとも１つを構
   成する元素またはその同位体である請求項１，２，３ま
   たは４のプラズマ処理装置。
8. 【請求項８】前記トレーサー物質が前記保護膜を構成す
   る元素またはその同位体である請求項１，２，３または
   ４のプラズマ処理装置。
9. 【請求項９】前記トレーサー物質の設置位置によって異
   なる前記トレーサー物質を用いた請求項１，２，３また
   は４のプラズマ処理装置。
10. 【請求項１０】複数のトレーサー物質を深さを変えて前
    記被処理材保持部材，前記電極、及び前記反応室側壁の
    少なくとも１つに設けた請求項１，２，３または４のプ
    ラズマ処理装置。