等离子体处理装置和控制方法与流程

本发明涉及一种等离子体处理装置和控制方法。

背景技术

作为监视等离子体的状态的方法之一，已知发射光谱测量(oes：opticalemissionspectroscopy)。在发射光谱测量中，利用放电等离子体来使试样中的对象元素蒸发气化来进行激发，对所得的元素固有的明线光谱(原子光谱)的波长进行定性，根据发光强度进行定量。

专利文献1：日本特开2016-207915号公报

专利文献2：日本特开平9-192479号公报

专利文献3：日本特开2011-60852号公报

专利文献4：日本特开2013-77441号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

然而，在发射光谱测量中，监视等离子体整体的状态，因此无法监视等离子体的分布。因此，在发射光谱测量中，即使能够监视等离子体整体的点火状态，也无法监视等离子体的局部的点火状态。

另外，在发射光谱测量中，在向处理容器内供给多种气体的情况下，存在不同的受激气体中的发光光谱的波长重叠的情况，有时监视等离子体特性时的精度欠佳。

例如，在从多个微波辐射机构向处理容器内导入微波的情况下，在发射光谱测量中，当只有与多个微波辐射机构中的某一方对应的等离子体消失了时，难以探测该情况。

针对上述问题，本发明的一个方面的目的在于针对等离子体生成空间中的多个区域中的各个区域监视等离子体点火的状态。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，根据一个方式，提供一种等离子体处理装置，其具有将从微波输出部输出的微波向处理容器的内部辐射的微波辐射机构，其中，所述微波辐射机构具有：天线，其用于辐射微波；电介质构件，其使从所述天线辐射的微波透过，且形成用于通过该微波来生成表面波等离子体的电场；传感器，其设置于所述微波辐射机构或者该微波辐射机构的附近，来监视生成的等离子体的电子温度；以及控制部，其基于由所述传感器监视到的等离子体的电子温度，来判定等离子体点火的状态。

发明的效果

根据一个方面，能够针对等离子体生成空间中的多个区域中的各个区域监视等离子体点火的状态。

附图说明

图1是表示一个实施方式所涉及的微波等离子体处理装置的纵截面的一例的图。

图2是表示一个实施方式所涉及的微波等离子体处理装置的顶板的内壁的一例的图。

图3是表示一个实施方式所涉及的微波等离子体源的结构的一例的图。

图4是说明一个实施方式所涉及的基于探针测定的等离子体点火的判定的图。

图5是表示一个实施方式所涉及的通过探针测定得到的等离子体电子密度的电力依赖性的一例的图。

图6是表示一个实施方式所涉及的通过探针测定得到的等离子体的电子温度的电力依赖性的一例的图。

图7是表示一个实施方式所涉及的探针的安装位置的一例的图。

图8是表示与一个实施方式所涉及的探针的测定结果相应的等离子体点火判定处理的一例的流程图。

图9是表示与一个实施方式所涉及的探针的测定结果相应的等离子体分布控制处理的一例的流程图。

附图标记说明

1：腔室；2：微波等离子体源；3：控制装置；11：载置台；21：第一气体导入部；22：第一气体供给源；27：气体供给喷嘴；28：环状构件；28a：气体供给管；29：第二气体供给源；30：微波输出部；40：微波传输部；43a：周缘微波导入机构；43b：中央微波导入机构；44：微波传输路径；50：微波辐射机构；52：外侧导体；53：内侧导体；61：芯子；80：探针；81：测定器；100：微波等离子体处理装置；120：主体部；121：慢波件；122：微波透过构件；123：缝隙；124：电介质层；129：支承环；140：阻抗调整构件。

具体实施方式

下面，参照附图来说明用于实施本发明的方式。此外，在本说明书及附图中，通过对实质上相同的结构标注相同的标记来省略重复的说明。

[微波等离子体处理装置]

图1表示本发明的一个实施方式所涉及的微波等离子体处理装置100的截面图的一例。微波等离子体处理装置100具有用于收纳晶圆w的腔室1。微波等离子体处理装置100是利用通过微波而形成于腔室1侧的表面的表面波等离子体来对半导体晶圆w(以下，称为“晶圆w”)进行规定的等离子体处理的等离子体处理装置的一例。作为规定的等离子体处理的一例，例示成膜处理或者蚀刻处理。

腔室1是气密地构成且由铝或者不锈钢等金属材料形成的大致圆筒状的处理容器，该腔室1接地。微波等离子体源2设置为从形成于腔室1的顶板的内壁的开口部1a面向腔室1的内部。当微波从微波等离子体源2通过开口部1a被导入到腔室1内时，在腔室1内形成表面波等离子体。

在腔室1内设置有用于载置晶圆w的载置台11。载置台11被隔着绝缘构件12a竖立设置于腔室1的底部中央的筒状的支承构件12支承。作为构成载置台11和支承构件12的材料，例示表面被进行了铝阳极化处理(阳极氧化处理)的铝等金属、在内部具有高频用的电极的绝缘构件(陶瓷等)。也可以在载置台11设置用于对晶圆w进行静电吸附的静电吸盘、温度控制机构、向晶圆w的背面供给导热用的气体的气体流路等。

载置台11经由匹配器13来与高频偏置电源14电连接。通过从高频偏置电源14向载置台11供给高频电力，来将等离子体中的离子引入到晶圆w侧。此外，根据等离子体处理的特性，也可以不设置高频偏置电源14。

在腔室1的底部连接有排气管15，该排气管15与包括真空泵的排气装置16连接。当使排气装置16动作时，腔室1内被排气，由此，腔室1内被快速减压至规定的真空度。在腔室1的侧壁设置有用于进行晶圆w的搬入搬出的搬入搬出口17和对搬入搬出口17进行开闭的闸阀18。

微波等离子体源2具有微波输出部30、微波传输部40以及微波辐射机构50。微波输出部30将微波分配到多条路径来进行输出。

微波传输部40对从微波输出部30输出的微波进行传输。设置于微波传输部40的周缘微波导入机构43a和中央微波导入机构43b具有将从放大器部42输出的微波导入到微波辐射机构50的功能和匹配阻抗的功能。

在周缘微波导入机构43a和中央微波导入机构43b中，筒状的外侧导体52和设置于该外侧导体52的中心的棒状的内侧导体53同轴状地配置。向外侧导体52与内侧导体53之间提供微波电力，来形成朝向微波辐射机构50传输微波的微波传输路径44。

在周缘微波导入机构43a和中央微波导入机构43b设置有芯子61以及位于该周缘微波导入机构43a和中央微波导入机构43b的前端部的阻抗调整构件140。具有通过使芯子61移动来使腔室1内的负载(等离子体)的阻抗与微波输出部30中的微波电源的特性阻抗匹配的功能。阻抗调整构件140由电介质形成，利用其相对介电常数来调整微波传输路径44的阻抗。

微波辐射机构50设置为被设置于腔室1的上部的支承环129气密地密封的状态，将从微波输出部30输出且在微波传输部40中传输的微波向腔室1内辐射。微波辐射机构50设置于腔室1的顶板，构成顶部的一部分。

微波辐射机构50具有主体部120、慢波件121、131、微波透过构件122、132、缝隙(slot)123、133以及电介质层124。主体部120由金属形成。

主体部120与六个周缘微波导入机构43a及一个中央微波导入机构43b连接。在图2中表示一个实施方式所涉及的微波等离子体处理装置100的顶板的内壁的一例。在图2中省略了气体的供给孔。如图2所示，六个周缘微波导入机构43a在腔室1的顶板(主体部120)的外侧沿周向等间隔地配置。一个中央微波导入机构43b配置于腔室1的顶板的中央。

返回图1，慢波件121以与周缘微波导入机构43a连接的状态嵌入于主体部120。慢波件131以与中央微波导入机构43b连接的状态嵌入于主体部120。慢波件121、131由使微波透过的圆盘状的电介质形成。慢波件121、131具有比真空大的相对介电常数，例如能够由石英、氧化铝(al2o3)等陶瓷、聚四氟乙烯等氟类树脂、聚酰亚胺类树脂形成。在真空中微波的波长变长，因此慢波件121、131通过由相对介电常数比真空大的材料形成从而具有缩短微波的波长来使包括缝隙123、133的天线变小的功能。

在慢波件121、131的下方，圆盘状的微波透过构件122、132嵌入于主体部120。在慢波件121与微波透过构件122之间的部分形成有缝隙123和电介质层124，从上往下按慢波件121、缝隙123、电介质层124、微波透过构件122的顺序形成。在主体部120的慢波件131与微波透过构件132之间的部分形成有缝隙133。

微波透过构件122、132由使微波透过的材料即电介质材料形成。

如图2所示，本实施方式中，与六个周缘微波导入机构43a对应的六个微波透过构件122在主体部120沿周向等间隔地配置，向腔室1的内部呈圆形地暴露。另外，与中央微波导入机构43b对应的一个微波透过构件132在腔室1的中央朝向内部呈圆形地暴露。

微波透过构件122、132具有作为用于沿周向形成均匀的表面波等离子体的电介质窗的功能。与慢波件121、131同样地，微波透过构件122、132例如也可以由石英、氧化铝(al2o3)等陶瓷、聚四氟乙烯等氟类树脂、聚酰亚胺类树脂形成。

本实施方式中，周缘微波导入机构43a的数量为六个，但不限于此，能够配置n个。n为2以上即可，但优选为3以上，例如可以为3～6。

返回图1，在微波辐射机构50设置有喷淋构造的第一气体导入部21，第一气体导入部21经由气体供给配管111来与第一气体供给源22连接。从第一气体供给源22供给的第一气体通过第一气体导入部21后被喷淋状地供给到腔室1内。第一气体导入部21是从形成于腔室1的顶部的多个气体孔将第一气体以第一高度供给的第一气体喷头的一例。作为第一气体的一例，例如能够列举出ar气体等用于生成等离子体的气体、例如o2气体、n2气体等想要用高能来分解的气体。

在腔室1内的载置台11与微波辐射机构50之间的位置，作为第二气体导入部的一例的气体供给喷嘴27设置于腔室1。气体供给喷嘴27从腔室1的侧壁朝向腔室1的内侧沿水平方向突出。气体供给喷嘴27与腔室1的侧壁的气体供给管28a连接，气体供给管28a与第二气体供给源29连接。

从第二气体供给源29供给在进行成膜处理、蚀刻处理等的等离子体处理时想要尽可能不分解地供给的处理气体，例如供给sih4气体、c5f8气体等第二气体。气体供给喷嘴27从多个气体孔将第二气体以比用于供给从第一气体供给源22供给的第一气体的多个气体孔的高度低的高度进行供给。此外，作为从第一气体供给源22和第二气体供给源29供给的气体，能够使用与等离子体处理的内容相应的各种气体。

微波等离子体处理装置100的各部由控制装置3控制。控制装置3具有微处理器4、rom(readonlymemory：只读存储器)5以及ram(randomaccessmemory：随机存取存储器)6。在rom5、ram6中存储有微波等离子体处理装置100的处理顺序和作为控制参数的处理制程。微处理器4是基于处理顺序和处理制程来控制微波等离子体处理装置100的各部的控制部的一例。另外，控制装置3具有触摸面板7和显示器8，能够显示按照处理顺序和处理制程进行规定的控制时的输入、结果等。

在所述结构的微波等离子体处理装置100中进行等离子体处理时，首先，将晶圆w以保持在搬送臂上的状态从打开的闸阀18通过搬入搬出口17搬入腔室1内。在搬入晶圆w后，闸阀18关闭。在将晶圆w搬送至载置台11的上方后，使该晶圆w从搬送臂移动到推动销，通过使推动销降下来将该晶圆w载置于载置台11。腔室1的内部的压力通过排气装置16而被保持为规定的真空度。将第一气体从第一气体导入部21喷淋状地导入到腔室1内，将第二气体从气体供给喷嘴27喷淋状地导入到腔室1内。经由周缘微波导入机构43a和中央微波导入机构43b从设置于周缘微波导入机构43a和中央微波导入机构43b的下表面的微波辐射机构50辐射微波。由此，将第一气体和第二气体分解，来利用在腔室1侧的表面生成的表面波等离子体对晶圆w实施等离子体处理。

[微波等离子体源]

如图3所示，微波等离子体源2的微波输出部30具有微波电源31、微波振荡器32、将振荡后的微波放大的放大器33、以及将放大后的微波分配成多个的分配器34。

微波振荡器32使规定频率的微波进行例如pll(phaselockedloop：锁相环)振荡。在分配器34中，一边取得输入侧与输出侧之间的阻抗匹配一边对被放大器33放大后的微波进行分配，以极力抑制微波的损耗。此外，作为微波的频率，能够使用从700mhz到3ghz的范围内的各种频率。

微波传输部40具有多个放大器部42以及与放大器部42对应地设置的周缘微波导入机构43a及中央微波导入机构43b。放大器部42将由分配器34分配后的微波向周缘微波导入机构43a和中央微波导入机构43b引导。放大器部42具有移相器46、可变增益放大器47、构成固态放大器的主放大器48、以及隔离器49。

移相器46能够通过改变微波的相位来对辐射特性进行调制。例如，通过对分别向周缘微波导入机构43a和中央微波导入机构43b导入的微波的相位进行调整，能够控制指向性来改变等离子体分布。另外，通过在相邻的微波导入机构中依次错开90°相位，能够获得圆偏振波。另外，移相器46能够调整放大器内的部件间的延迟特性，能够使用于调谐器内的空间合成。但是，在不需要进行这样的辐射特性的调制、放大器内的部件间的延迟特性的调整的情况下，也可以不设置移相器46。

可变增益放大器47调整向主放大器48输入的微波的电力水平，来调整等离子体强度。通过使可变增益放大器47按每个天线模块发生变化，能够使生成的等离子体产生分布。

构成固态放大器的主放大器48例如具有输入匹配电路、半导体放大元件、输出匹配电路以及高q谐振电路。隔离器49对从缝隙天线部朝向主放大器48反射的反射微波进行分离，该隔离器49具有循环器和虚设负载(同轴终端器)。循环器将所反射的微波向虚设负载引导，虚设负载将由循环器引导的反射微波转换成热。周缘微波导入机构43a和中央微波导入机构43b将从放大器部42输出的微波导入到微波辐射机构50。

[探针]

如图1所示，在本实施方式所涉及的微波等离子体处理装置100中，在各微波辐射机构50处设置有探针80。针对七个微波辐射机构50(包括微波透过构件122、132)，设置有七或七的倍数个探针80。设置于各微波辐射机构50的探针80的个数相同。在本实施方式中，七个探针80针对七个微波辐射机构50分别一一对应地配置。

但是，探针80的个数不限于此，在将微波辐射机构50的个数设为n时，也可以配置n或n的倍数个探针80。n或n的倍数个探针80分别配置于相对于n个微波透过构件122、132各自的中心离开相等距离的位置。另外，各探针80垂直地配置于腔室1。

探针80的至少一部分被插入到微波辐射机构50的内部，探针80的前端没有暴露于腔室1。然而，探针80的前端也可以暴露于腔室1。但是，探针80的前端不向腔室1的内部突出。另外，需要将探针80的至少一部分插入到微波辐射机构50的内部是因为，在探针80与腔室1的顶板的外表面抵接的状态下无法高精度地检测等离子体的分布。

各探针80监视表面波等离子体的电子温度te，基于测定出的表面波等离子体的电子温度te来判定等离子体点火的状态。

然而，仅通过表面波等离子体的电子温度te，无法监视等离子体的分布。因此，在本实施方式中，使用各探针80来监视等离子体的电子密度ne和等离子体的电子温度te这两方，基于测定出的表面波等离子体的电子温度te和电子密度ne来控制等离子体的分布。

优选的是，例如利用氧化铝(al2o3)等绝缘材料对探针80的金属部分进行了涂覆。由此，能够在等离子体处理中避免在腔室1内发生由探针80引起的金属污染，能够抑制微粒的产生。

当通过控制装置3的控制来对探针80施加正弦波的电压时，测定器81测定在等离子体处理中流过探针80的电流。流过探针80的电流等效于流过在腔室1内生成的表面波等离子体的电流。测定器81将表示测定出的电流的波形的信号发送到控制装置3。接收到信号的控制装置3的微处理器4对信号中包含的电流的波形进行傅里叶变换并进行分析，来计算表面波等离子体的电子密度ne和电子温度te。由此，如图2所示，能够利用七个探针80来分别监视微波透过构件122、123的下方的等离子体的分布。

在表面波等离子体中，顶板的内部表面的等离子体的电子温度te高。因此，在本实施方式中，使探针80在腔室1的顶板的内部表面暴露，或者在微波透过构件122、132中形成孔，将探针80插入到顶板的内部表面的附近。由此，能够高精度地测定顶板的内部表面的等离子体的电子温度te。

控制装置3的微处理器4基于该测定结果，来判定是否处于在七个微波辐射机构50的各微波透过构件122的向腔室1暴露的暴露面及其附近形成的表面波等离子体的等离子体点火的状态。例如，在测定出的等离子体的电子温度te比预先决定的阈值大的情况下，判定为处于等离子体点火的状态。

据此，如图4所示，针对各微波辐射机构50的下方的等离子体处理空间的不同的区域进行等离子体点火的判定。在图4的例子中，在左侧和右侧的微波辐射机构50的下方的区域，结果为监视到的等离子体的电子温度te大于5ev。在该情况下，微处理器4判定为在左侧和右侧的微波辐射机构50的下方的区域中处于等离子体点火的状态。

另外，在中央的微波辐射机构50的下方的区域，结果为监视到的等离子体的电子温度te小于2ev。在该情况下，微处理器4判定为在中央的微波辐射机构50的下方的区域中不是等离子体点火的状态。此外，微处理器4是基于由以探针80为一例的传感器监视到的等离子体的电子温度te来判定等离子体点火的状态的控制部的一例。此外，在图4中，将各微波辐射机构50的结构简化地示出。

[电子温度te(z)和电子密度ne(z)]

本实施方式所涉及的微处理器4根据使用探针80监视到的等离子体的电子温度，来计算晶圆w的高度位置处的等离子体的电子温度。

如图4所示，设腔室1的顶板的内部表面的高度z0＝0mm，设从顶板的内部表面到晶圆w的距离为z。当将在高度z0处由探针80测量的等离子体的电子温度设为te0、将腔室1内的压力设为p时，微处理器4基于以下的式(1)，将在高度z0处由探针80测量的等离子体的电子温度te0校正为晶圆w处的等离子体的电子温度te(z)。

[数式1]

另外，当将在高度z0处由探针80测量的等离子体的电子密度设为ne0、将腔室1内的压力设为p时，微处理器4基于以下的式(2)，将在高度z0处由探针80测量的等离子体的电子密度ne0校正为晶圆w处的等离子体的电子密度ne(z)。

[数式2]

微处理器4基于校正后的电子温度te(z)和电子密度ne(z)来控制等离子体的分布。具体地说，微处理器4基于从顶板离开距离z的位置处的七个等离子体的电子温度te(z)和七个等离子体的电子密度ne(z)，来判定七个微波辐射机构50各自的下方区域的晶圆w附近的等离子体的分布状态。

微处理器4基于等离子体的分布状态的判定结果，在等离子体处理中实时地控制在七个微波传输路40中传输的微波的功率和在七个微波传输路40中传输的微波的相位中的至少任一方。

具体地说，微处理器4根据校正后的电子温度te(z)和电子密度ne(z)，来控制向对应的微波导入机构43输出微波的放大器部42的可变增益放大器47。由此，微处理器4调整向主放大器48输入的微波的电力水平。通过这样，微处理器4调整向对应的微波导入机构43导入的微波的等离子体强度，由此能够改变晶圆w附近的等离子体的状态。

另外，微处理器4根据校正后的电子温度te(z)和电子密度ne(z)，来控制向对应的微波导入机构43输出微波的放大器部42的相位器46。由此，微处理器4对微波的辐射特性进行调制。通过这样，微处理器4通过调整向对应的微波导入机构43导入的微波的相位，能够控制微波的指向性来改变晶圆w附近的等离子体的状态。

在本实施方式中，像这样控制微波的功率和微波的相位，但只要控制微波的功率和微波的相位中的至少任一方即可。但是，优选控制微波的功率和微波的相位这两方。

图5的对比图是将利用本实施方式所涉及的探针80测定出的等离子体的电子密度ne与利用比较例的朗缪尔探针测定出的电子密度ne的电力依赖性进行比较的结果的一例。根据该对比图可知，在利用本实施方式所涉及的探针80进行测定的情况和利用朗缪尔探针进行测定的情况下，等离子体的电子密度ne的电力依赖性大致一致。

图6的对比图是将利用本实施方式所涉及的探针80测定出的等离子体的电子温度te与利用比较例的朗缪尔探针测定出的电子温度te的电力依赖性进行比较的结果的一例。根据该对比图可知，在利用本实施方式所涉及的探针80进行测定的情况和利用朗缪尔探针进行测定的情况下，等离子体的电子温度te的电力依赖性大致一致。

也就是说，能够确认出：在等离子体的电特性的测定结果中，本实施方式所涉及的探针80和朗缪尔探针示出大致相同的特性，本实施方式所涉及的探针80与朗缪尔探针同样地发挥功能。此外，在日本特开2009-194032号公报中示出利用朗缪尔探针对等离子体进行电特性的测定的一例。

如以上所说明的那样，根据本实施方式所涉及的等离子体处理装置，能够利用与七个微波辐射机构50对应地设置的七个探针80来对等离子体进行电测定。由此，基于测定结果，能够监视等离子体生成空间中的对应的七个区域的等离子体点火的状态。另外，通过使用式(1)和式(2)来校正测定结果，能够监视对应的晶圆w上的七个区域的等离子体的分布和等离子体的特性。由此，能够控制等离子体的分布或者等离子体的均匀性，能够减少处理的优化所需的时间和成本。

[探针的安装位置]

接着，参照图7来说明探针80的安装位置。图7的(a)所示的探针80贯穿微波辐射机构50的慢波件121和微波透过构件122，该探针80的前端从微波透过构件122暴露于腔室1侧。在图7的(a)中，在各微波辐射机构50内各配置一个探针80。

图7的(b)所示的探针80贯穿微波辐射机构50的附近的顶板(主体部120)，该探针80的前端从微波透过构件122暴露于腔室1侧。在图7的(b)中，在各微波辐射机构50的附近各配置一个探针80。

图7的(c)所示的两个探针80贯穿微波辐射机构50的内部，该探针80的前端从微波透过构件122暴露于腔室1侧。在图7的(c)中，在各微波辐射机构50内各配置两个探针80。

图7的(d)所示的两个探针80贯穿微波辐射机构50的附近的顶板，该探针80的前端从微波透过构件122暴露于腔室1侧。在图7的(d)中，在微波辐射机构50的附近各配置两个探针80。

此外，图7所示的探针80的安装位置是一例，能够在微波辐射机构50或其附近配置一个或者多个探针80。优选的是配置于各微波辐射机构50的探针80的个数相同，但也可以是不同的个数。

[等离子体点火判定]

接着，参照图8的流程图来说明本实施方式所涉及的与使用探针80得到的测定结果相应的等离子体点火判定处理的一例。本处理由控制装置3的微处理器4执行。

当本处理开始时，微处理器4判定是否开始了微波的输出和气体的供给(步骤s10)。

微处理器4当判定为开始了微波的输出和气体的供给时，对分别设置于七个微波辐射机构50的七个探针80施加电压(步骤s12)。接着，微处理器4将变量n设定为“0”(步骤s14)。

接着，微处理器4对变量n加“1”(步骤s16)。测定器81测定流过第n个探针80的电流，将表示测定结果的信号发送到控制装置3(步骤s18)。

微处理器4从测定器81接收信号，来获取信号所示的电流的波形。微处理器4对获取到的电流的波形进行傅里叶变换并进行分析，来计算表面波等离子体的电子温度te(步骤s20)。由此，能够监视由设置于七个微波辐射机构50的探针80中的所使用的一个探针80测定的一个微波辐射机构50的下方区域中的等离子体点火的状态。

接着，微处理器4判定表面波等离子体的电子温度te是否大于规定的阈值(步骤s22)。微处理器4在判定为表面波等离子体的电子温度te大于规定的阈值的情况下，判定为处于等离子体点火的状态(步骤s23)，进入步骤s26。

另一方面，微处理器4在判定为表面波等离子体的电子温度te为规定的阈值以下的情况下，判定为不是等离子体点火的状态(步骤s24)，进入步骤s26。

接着，微处理器4判定变量n是否为7以上(步骤s26)。微处理器4在变量n小于7的情况下，判定为关于所有的探针80的测定尚未结束，返回步骤s16，重复步骤s16～s24的处理。另一方面，微处理器4在变量n为7以上的情况下，判定为关于所有的探针80的测定结束，判定是否停止了微波的输出和气体的供给(步骤s28)。微处理器4当判定为微波的输出和气体的供给尚未停止时，返回步骤s14，对变量n进行初始化(步骤s14)，并重复之后的处理。另一方面，微处理器4当判定为停止了微波的输出和气体的供给时，结束本处理。

[等离子体分布控制]

最后，参照图9的流程图来说明本实施方式所涉及的与使用探针80得到的测定结果相应的等离子体分布控制处理的一例。本处理由控制装置3的微处理器4执行。

当本处理开始时，微处理器4判定是否开始了微波的输出和气体的供给(步骤s10)。

微处理器4当判定为开始了微波的输出和气体的供给时，对七个探针80施加电压(步骤s12)。接着，微处理器4将变量n设定为“0”(步骤s14)。

接着，微处理器4对变量n加“1”(步骤s16)。测定器81测定流过第n个探针80的电流，将表示测定结果的信号发送到控制装置3(步骤s18)。

微处理器4从测定器81接收信号，来获取信号所示的电流的波形。微处理器4对获取到的电流的波形进行傅里叶变换并进行分析，来计算等离子体的电子密度ne和等离子体的电子温度te(步骤s30)。

接着，微处理器4将计算出的等离子体的电子温度te设为z为0时的电子温度te0，并基于式(1)校正为晶圆w处的等离子体的电子温度te(z)(步骤s31)。另外，微处理器4将计算出的等离子体的电子密度ne设为z为0时的电子密度ne0，基于式(2)校正为晶圆w处的等离子体的电子密度ne(z)(步骤s31)。

接着，微处理器4基于校正后的电子温度te(z)和电子密度ne(z)，控制对应的可变增益放大器47来实时地控制微波的功率(步骤s32)。另外，控制对应的相位器46来实时地控制微波的相位(步骤s32)。

接着，微处理器4判定变量n是否为7以上(步骤s34)。微处理器4在变量n小于7的情况下，判定为关于所有的探针80的测定尚未结束，返回步骤s16，重复步骤s16之后的处理。另一方面，微处理器4在变量n为7以上的情况下，判定为关于所有的探针80的测定结束，判定是否停止了微波的输出和气体的供给(步骤s36)。微处理器4当判定为微波的输出和气体的供给尚未停止时，返回步骤s14，对变量n进行初始化(步骤s14)，重复之后的处理。另一方面，微处理器4当判定为停止了微波的输出和气体的供给时，结束本处理。

如以上所说明的那样，根据本实施方式的微波等离子体处理装置100，能够使用探针80来监视各微波辐射机构50的下方的每个规定区域的等离子体点火的状态。另外，能够控制等离子体的分布和等离子体的特性。

以上，通过上述实施方式说明了等离子体处理装置和控制方法，但本发明所涉及的等离子体处理装置和控制方法不限定于上述实施方式，在本发明的范围内能够进行各种变形和改进。上述多个实施方式中记载的事项在不相矛盾的范围内能够进行组合。

本发明所涉及的微波等离子体处理装置能够使用eedf(electricenergydistributionfunction：电子能量分布函数)来观察电子的动能的能量分布。

在本说明书中，作为被处理体的一例，列举半导体晶圆w进行了说明。但是，被处理体不限于此，也可以是使用于lcd(liquidcrystaldisplay：液晶显示器)、fpd(flatpaneldisplay：平板显示器)的各种基板、光掩模、cd基板、印刷电路板等。