CN116896006A - 负离子生成装置 - Google Patents
负离子生成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116896006A CN116896006A CN202310323521.XA CN202310323521A CN116896006A CN 116896006 A CN116896006 A CN 116896006A CN 202310323521 A CN202310323521 A CN 202310323521A CN 116896006 A CN116896006 A CN 116896006A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plasma
- chamber
- negative ion
- generating device
- ion generating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 title claims abstract description 23
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 113
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 72
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 31
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 24
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T23/00—Apparatus for generating ions to be introduced into non-enclosed gases, e.g. into the atmosphere
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32917—Plasma diagnostics
- H01J37/32935—Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/0006—Investigating plasma, e.g. measuring the degree of ionisation or the electron temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/08—Ion sources; Ion guns
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32422—Arrangement for selecting ions or species in the plasma
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
本发明提供一种能够在适当的时刻向对象物照射负离子的负离子生成装置。负离子生成装置(1)具备负离子生成部(4)，该负离子生成部通过在腔室(2)内生成等离子体(P)而生成负离子。因此，能够在负离子生成部(4)停止等离子体(P)之后，对基板(11)照射负离子。在此，负离子生成装置(1)具备检测部(40)，该检测部检测等离子体(P)的消失。因此，负离子生成装置(1)能够在通过检测部(40)确认等离子体(P)的消失之后，对基板(11)照射负离子。由此，能够在适当的时刻进行负离子照射。由此，能够在适当的时刻对基板(11)照射负离子。
Description
本申请主张基于2022年03月31日申请的日本专利申请第2022-060352号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
技术领域
本发明涉及一种负离子生成装置。
背景技术
以往，作为负离子生成装置，已知有专利文献1中所记载的负离子生成装置。该负离子生成装置具备：气体供给部，向腔室内供给成为负离子的原料的气体；及负离子生成部，在腔室内通过生成等离子体而生成负离子。负离子生成部通过利用等离子体在腔室内生成负离子而将该负离子照射到对象物上。负离子生成装置在等离子体关闭的时刻，向对象物照射负离子。
专利文献1：日本特开2019-163531号公报
在此，如上所述的负离子生成装置对等离子体停止之后的腔室内的电位进行测定，并基于测定结果而掌握将负离子照射到对象物的适当的时刻。但是，为了组装这种电位的测定测头，需要向腔室内的真空导入机构等，存在检测变得繁琐的问题。相对于此，有时在进行等离子体关闭的控制之后，在经过规定的延迟时间之后，向对象物照射负离子。但是，在这样的负离子生成装置中，有时即使在进行等离子体关闭的控制之后，等离子体也不会消失而持续等离子体开启的状态。在该情况下，若欲向对象物照射负离子，则有可能会对对象物或装置造成损伤。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能够在适当的时刻向对象物照射负离子的负离子生成装置。
为了解决上述课题，本发明所涉及的负离子生成装置为生成负离子并照射到对象物的负离子生成装置，其具备：腔室，在内部进行负离子的生成；负离子生成部，通过在腔室内生成等离子体而生成负离子；及检测部，检测等离子体的消失。
本发明所涉及的负离子生成装置具备通过在腔室内生成等离子体而生成负离子的负离子生成部。因此，能够在负离子生成部停止等离子体之后，向对象物照射负离子。在此，负离子生成装置具备检测等离子体的消失的检测部。因此，负离子生成装置能够在通过检测部确认等离子体的消失之后，向对象物照射负离子。由此，能够在适当的时刻向对象物照射负离子。
检测部可以具有对腔室内的光量进行检测的光检测元件。在等离子体生成时必然会产生等离子体光，并且伴随着等离子体的消失，其光也会随之减少。因此，检测部能够通过利用光检测元件监视等离子体光而准确地检测等离子体的消失。
光检测元件可以安装于腔室的视口。此时，光检测元件能够从腔室的外侧检测等离子体的消失。因此，能够容易地将光检测元件组装到装置中。
负离子生成装置可以基于检测部的检测结果而停止动作。此时，即使进行了等离子体关闭的控制，也未检测到等离子体的消失的情况下，视为装置中存在异常，从而能够停止动作。由此，能够在动作停止之后进行维护等。
检测部可以对负离子生成装置内的规定部位的电压进行检测。此时，即使不追加光检测元件等也能够检测等离子体的消失。
检测部可以对腔室内的压力进行检测。此时，即使不追加光检测元件等也能够使用已有的压力表等来检测等离子体的消失。
发明效果
根据本发明能够提供一种能够在适当的时刻向对象物照射负离子的负离子生成装置。
附图说明
图1是表示本实施方式所涉及的负离子生成装置的结构的示意剖视图。
图2是表示等离子体P的开启/关闭的时刻和正离子及负离子向对象物的飞来状况的图表。
图3表示阳极的电压V的经时变化和基于光检测元件的检测信号、即光量的经时变化。
图4是用于对在等离子体为开启的状态下施加偏置电压时的不良情况进行说明的图。
图5是表示各部位的电压的经时变化的图表。
图6是表示阳极与阴极之间的电压的经时变化的图表。
图中：1-负离子生成装置，2-腔室，4-负离子生成部，11-基板(对象物)，40-检测部，41-光检测元件，42-视口。
具体实施方式
以下，参考附图，对本发明的一实施方式所涉及的负离子生成装置进行说明。另外，在附图的说明中，对相同的要件标注相同的符号，并省略重复说明。
首先，参考图1对本发明的实施方式所涉及的负离子生成装置的结构进行说明。图1是表示本实施方式所涉及的负离子生成装置的结构的示意剖视图。另外，为了便于说明，图1中示出XYZ坐标系。X轴方向为作为对象物的基板的厚度方向。Y轴方向及Z轴方向为与X轴方向正交的同时彼此正交的方向。
如图1所示，本实施方式的负离子生成装置1具备：腔室2、对象物配置部3、负离子生成部4、气体供给部6、电路部7、电压施加部8及控制部50。
腔室2为用于容纳基板11(对象物)并进行负离子的照射处理的部件。腔室2为在内部进行负离子的生成的部件。腔室2由导电性的材料构成，并且与地电位(groundpotential)连接。
腔室2具备：在X轴方向上相对置的一对壁部2a、2b、在Y轴方向上相对置的一对壁部2c、2d、以及在Z轴方向上相对置的一对壁部(未图示)。另外，在X轴方向的负侧配置有壁部2a，在正侧配置有壁部2b。在Y轴方向的负侧配置有壁部2c，在正侧配置有壁部2d。
对象物配置部3配置成为负离子的照射对象物的基板11。对象物配置部3设置于腔室2的壁部2a。对象物配置部3具备载置部件12和连接部件13。载置部件12及连接部件13由导电性的材料构成。载置部件12为用于在载置面12a上载置基板11的部件。载置部件12安装于壁部2a，且配置于腔室2的内部空间内。载置面12a为以与X轴方向正交的方式延伸的平面。由此，基板11以与X轴方向正交的方式且以与ZY平面平行的方式载置于载置面12a上。连接部件13为将载置部件12与电压施加部8电连接的部件。连接部件13贯穿壁部2a而延伸至腔室2外。载置部件12及连接部件13与腔室2绝缘。
在本实施方式中，作为成为负离子照射的对象的基板11，可以采用绝缘物的材料。作为绝缘物的基板11，例如，可以举出玻璃基板、SiO2、SiON、AlN、Al2O3、Si3N4等精细陶瓷、加入有酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、Teflon(注册商标)·氟树脂等树脂的基板、聚酰亚胺、PET等可挠性基板的材料。并且，作为基板11，能够采用金属板、导电性基板、半导体等。
接着，对负离子生成部4的结构进行详细说明。负离子生成部4在腔室2内生成等离子体及电子，由此生成负离子及自由基等。负离子生成部4具有等离子枪14和阳极16。
等离子枪14例如为压力梯度型的等离子枪，其主体部分设置于腔室2的壁部2c，与腔室2的内部空间连接。等离子枪14具有气体供给部(未图示)，供给Ar或He等稀有气体从而生成等离子体。等离子枪14在腔室2内生成等离子体P。在等离子枪14中生成的等离子体P从等离子口向腔室2的内部空间以束状射出。由此，在腔室2的内部空间生成等离子体P。
阳极16为将来自等离子枪的等离子体P引导至所期望的位置的机构。阳极16为具有用于诱导等离子体P的电磁体的机构。阳极16设置于腔室的壁部2d，配置于与等离子枪14在Y轴方向上对置的位置。由此，等离子体P从等离子枪14射出，一边朝向Y轴方向的正侧一边在腔室2的内部空间扩散之后，在收敛的同时被引导至阳极16。另外，等离子枪14与阳极16的位置关系并不限定于上述，只要能够生成负离子，则可以采用任何位置关系。
气体供给部6配置于腔室2的外部。气体供给部6通过形成于壁部2d的气体供给口26，并向腔室2内供给气体。气体供给口26形成于负离子生成部4与对象物配置部3之间。在此，气体供给口26形成于壁部2d的X轴方向的负侧的端部与阳极16之间的位置。但是，气体供给口26的位置没有特别限定。气体供给部6供给成为负离子的原料的气体。作为气体，例如，可以采用O-等成为负离子的原料的O2、NH-等成为氮化物的负离子的原料的NH2、NH4，除此以外，C-或Si-等成为负离子的原料的C2H6、SiH4等。另外，气体还包括Ar等稀有气体。
电路部7具有：可变电源30、第1配线31、第2配线32、电阻器R1～R3及开关SW1。可变电源30隔着处于地电位的腔室2，将负电压施加到等离子枪14的阴极21，将正电压施加到阳极16。由此，可变电源30在等离子枪14的阴极21与阳极16之间产生电位差。第1配线31将等离子枪14的阴极21与可变电源30的负电位侧电连接。第2配线32将阳极16与可变电源30的正电位侧电连接。电阻器R1在第1中间电极22与可变电源30之间串联连接。电阻器R2在第2中间电极23与可变电源30之间串联连接。电阻器R3在腔室2与可变电源30之间串联连接。开关SW1通过接收来自控制部50的指令信号，切换开启/关闭状态。开关SW1与电阻器R2并联连接。开关SW1在生成等离子体P时成为关闭状态。另一方面，开关SW1在停止等离子体P时成为开启状态。
电压施加部8对基板11施加偏置电压。电压施加部8具有：电源36，对基板11施加偏置电压；第3配线37，连接电源36与对象物配置部3；及开关SW2，设置于第3配线37。电源36施加正电压作为偏置电压。第3配线37的一端与电源36的正电位侧连接，并且另一端与连接部件13连接。由此，第3配线37经由连接部件13及载置部件12将电源36与基板11电连接。开关SW2通过控制部50来切换其开启/关闭状态。开关SW2在生成负离子时在规定的时刻成为开启状态。当开关SW2成为开启状态时，连接部件13与电源36的正电位侧彼此电连接，向连接部件13施加偏置电压。另一方面，开关SW2在生成负离子时的规定的时刻成为关闭状态。当开关SW2成为关闭状态时，连接部件13与电源36彼此电切断，不对连接部件13施加偏置电压，连接部件13成为漂浮状态。另外，对于电压施加部8的更详细的结构，在后面叙述。
控制部50为控制负离子生成装置1整体的装置，具备集中管理装置整体的ECU[Electronic Control Unit：电子控制单元]。ECU为具有CPU[Central Processing Unit：中央处理单元]、ROM[Read Only Memory：只读存储器]、RAM[Random Access Memory：随机存储器]、CAN[Controller Area Network：控制器局域网]通信电路等的电子控制单元。在ECU中，例如，将存储在ROM中的程序加载到RAM，并由CPU执行加载到RAM的程序，由此实现各种功能。ECU也可以由多个电子单元构成。
控制部50配置于腔室2的外部。并且，控制部50具备：气体供给控制部51，控制基于气体供给部6的气体供给；等离子体控制部52，控制基于负离子生成部4的等离子体P的生成；及电压控制部53，控制基于电压施加部8的偏置电压的施加。控制部50以进行重复等离子体P的生成和停止的间歇运行的方式进行控制。
当通过等离子体控制部52的控制而开关SW1成为关闭状态时，来自等离子枪14的等离子体P向腔室2内射出，因此在腔室2内生成等离子体P。等离子体P将中性粒子、正离子、负离子(存在氧气等负性气体的情况下)及电子作为构成物质。当通过等离子体控制部52的控制而开关SW1成为开启状态时，来自等离子枪14的等离子体P不向腔室2内射出，因此腔室2内的等离子体P的电子温度急剧下降。因此，电子容易附着于供给至腔室2内的气体的粒子上。由此，在生成室10b内有效率地生成负离子。电压控制部53在等离子体P停止的时刻，控制电压施加部8从而对基板11施加正偏置电压。由此，腔室2内的负离子被引导至基板11，负离子照射到基板11上。
图2是表示等离子体P的开启/关闭的时刻和正离子及负离子向对象物的飞来状况的图表。图中，记载为“开启”的区域表示等离子体P的生成状态，记载为“关闭”的区域表示等离子体P的停止状态。在时间t1的时刻，等离子体P停止。在等离子体P的生成中，大量生成正离子。此时，在腔室2中也大量生成电子。而且，当等离子体P停止时，正离子急剧减少。此时，电子也减少。负离子在等离子体P停止后，从经过规定时间的时间t2急剧增加，在时间t3达到峰值。另外，正离子及电子从等离子体P停止后逐渐减少并在时间t3附近，正离子的量与负离子的量相同，电子几乎消失。
在此，如图1所示，负离子生成装置1具备检测等离子体P的消失的检测部40。检测部40具有光检测元件41及控制部50的等离子体监视部54。
光检测元件41为检测腔室2内的光量的元件。光检测元件41例如优选为延迟少的光电二极管，但在用于放大光电二极管的信号的电路中存在延迟的情况下，也可以使用作为内置有放大器的光学元件的光电晶体管。在使用光电二极管作为光检测元件41的情况下，其特征在于，相对于光的延迟少，但所获得的信号强度低。在使用光电二极管与放大器的组合作为光检测元件41的情况下，能够利用放大器将光电二极管的信号进行放大。在使用光电晶体管作为光检测元件41的情况下，优点在于，产生与所放大的量相当量的延迟，但信号强度高。关于响应速度，光电二极管单件最快，“光电二极管+放大器”及光电晶体管为大致相同程度。关于信号强度，光电二极管单件最弱，“光电二极管+放大器”及光电晶体管为大致相同程度。
光检测元件41安装于腔室2的视口42。视口42为形成于腔室2的壁部的观察窗，是能够从腔室2的外部视觉地确认内部状态的部分。视口42具有设置于腔室2的壁部的透光部件。光检测元件41设置于腔室2的外侧，经由视口42的透光部件检测腔室2内的光量。光检测元件41将所检测的信号发送到控制部50。
控制部50的等离子体监视部54基于由光检测元件41检测出的信号，监视腔室2内的等离子体P。在由光检测元件41检测出的光量为规定值以上的情况下，等离子体监视部54对在腔室2内生成有等离子体P的情况进行检测。在由于由光检测元件41检测出的光量减少而成为规定的阈值以下的情况下，等离子体监视部54对等离子体P在腔室2内消失的情况进行检测。
例如，图3表示阳极16的电压V的经时变化和基于光检测元件41的检测信号、即光量PT的经时变化。如图3所示，等离子体控制部52在等离子体P成为关闭的时刻，光量PT急剧减少。等离子体监视部54在光量PT成为规定的阈值TH以下的时刻，对等离子体P消失的情况进行检测。在等离子体控制部52进行停止等离子体P的控制，并且在等离子体监视部54检测出等离子体P消失之后的时刻，电压控制部53控制电压施加部8而对基板11施加正偏置电压。由此，在等离子体P消失之后的腔室2内，负离子被引导至基板11，负离子照射到基板11上。例如，在等离子体P成为关闭，并且负离子较多存在于腔室内的时间区域E1(参考图2)的时刻，电压控制部53施加偏置电压。
并且，等离子体监视部54基于检测部40的检测结果而停止负离子生成装置1。例如，等离子体监视部54在等离子体控制部52关闭等离子体P并经过规定时间之后，也未能检测出等离子体P的消失的情况下，停止负离子生成部4。
接着，对本实施方式所涉及的负离子生成装置1的作用效果进行说明。
本实施方式所涉及的负离子生成装置1具备通过在腔室2内生成等离子体P而生成负离子的负离子生成部4。因此，能够在负离子生成部4停止等离子体P之后，对基板11照射负离子。在此，负离子生成装置1具备检测部40，该检测部检测等离子体P的消失。因此，负离子生成装置1能够在通过检测部40确认等离子体P的消失之后，对基板11照射负离子。由此，能够在适当的时刻进行负离子照射。由此，能够在适当的时刻对基板11照射负离子。
例如，若在实际上等离子体P不是关闭的状况下，电压控制部53对基板11施加偏置电压，则会发生基板11受损或装置故障等不良情况。参考图4，对在等离子体P为开启的状态下施加偏置电压时的不良情况的一例进行说明。图4的(a)是表示施加低偏置电压时的负离子密度等的经时变化的图表，图4的(b)是表示施加高偏置电压时的负离子密度等的经时变化的图表。其中，假设从等离子体关闭的时间t0的时间点施加了偏置电压。时间t0由电荷均衡决定，电子多则增大。即，与低偏置时相比，高偏置时会暂时地聚集残留电子，因此负离子通量的上升相应地延迟。在低偏置的时刻，若施加高偏置电压则电子较多，因此会有大电流流过。放电电流也会发生同样的情况，高电流侧的时间t0变大，并且低电流时(低偏置)上升之后的峰值消失而成为平坦的负离子通量。如图4的(c)所示，在高偏置时的Δt处成为CC模式，之后成为CV模式。
在针对每个偏置而过多聚集电子或负离子电流过多流过的情况下，有时偏置电源会成为CC模式而非CV模式。假设，若在等离子体开启时施加偏置电压，则电源侧的电流限制发挥作用而转移到CC模式，因此电压的施加方法有可能产生比图4所示的情况更进一步的变化。作为此时的问题，由于保护电路发挥作用而无法施加恒定电压，因此负离子照射处理变得不均匀。并且，电流在偏置电源中过多流过并在未施加电压的情况下转移到CC模式之后，即使电源承受了一定程度，偏置电源输出的切换器也有可能受到损伤。
相对于此，负离子生成装置1能够在可靠地确认等离子体P消失之后施加偏置电压，因此能够在不发生如上所述的不良情况的适当的时刻进行负离子照射。由此，能够在适当的时刻对基板11照射负离子。
检测部40可以具有对腔室2内的光量进行检测的光检测元件41。在等离子体P生成时必然会产生等离子体光，并且伴随着等离子体P的消失，其光也会随之减少。因此，检测部40能够通过利用光检测元件41监视等离子体光而准确地检测等离子体P的消失。
光检测元件41可以安装于腔室2的视口42。此时，光检测元件41能够从腔室2的外侧检测等离子体P的消失。因此，能够容易地将光检测元件41组装到装置中。例如，针对已有的负离子生成装置1，只要在视口42的位置贴附光检测元件41并向控制部50输入信号，就能够通过事后安装而易于构建检测部40。
负离子生成装置1可以基于检测部40的检测结果而停止动作。此时，即使进行了等离子体关闭的控制，也未检测到等离子体P的消失的情况下，视为装置中存在异常，从而能够停止动作。由此，能够在动作停止之后进行维护等。
本发明并不限定于上述实施方式。
例如，在上述的实施方式中，光检测元件41设置于视口42，但设置光检测元件41的位置并没有特别限定。例如，也可以在腔室2内设置光检测元件41。并且，只要为能够观察等离子体光的位置，则视口42的位置没有限定。对于光检测元件41的位置也是同样的。
在上述的实施方式中，检测部40使用了光检测元件41，但也可以不使用光检测元件41。例如，检测部40可以对负离子生成装置1内的规定部位的电压进行检测。此时，即使不追加光检测元件41等也能够检测等离子体P的消失。但是，检测部40可以并用光检测元件41和基于电压的检测，此时能够更准确地检测出等离子体P的消失。
如图5的(a)、图5的(b)所示，负离子生成装置1的各部位的电压在从等离子体开启变为等离子体关闭的时刻，其电压发生变化。另外，图1所示的负离子生成装置1不具有主炉缸及环炉缸，但也可以具有在保存这种材料的同时引导等离子体的主炉缸和设置于主炉缸的周围的环炉缸。
检测部40可以基于主炉缸(阳极)的电压而进行检测。主炉缸的电压例如从+25V左右电压下降至+10V的情况下，将阈值设定在这些电压之间(例如+20V)即可。检测部40可以检测等离子体关闭信号并且以电压值成为阈值以下为条件检测等离子体P的消失。
检测部40可以基于第2中间电极23的电压而进行检测。在第2中间电极23例如从-5V左右电压上升至+10V左右的情况下，将阈值设定在这些电压之间(例如0V)即可。检测部40可以检测等离子体关闭信号并以电压值成为阈值以上为条件检测等离子体P的消失。
检测部40可以基于环炉缸的电压而进行检测。虽然环炉缸的电压变动小，但在等离子体关闭时出现负峰值，在等离子体开启时出现正峰值。检测部40可以基于该变动而进行检测。
检测部40可以基于阴极21的电压而进行检测。阴极21基本上为负电压，与等离子体开启时相比，等离子体关闭时的电压的绝对值变小，因此例如，检测部40可以以比-30V更接近0V为条件检测等离子体P的消失。
通过使阳极16和阴极21短路而进行等离子体P的导入/非导入，因此如图6的图表(参考A)所示，非导入时的两电极之间的电位几乎为0。由此，检测部40可以在电压为0V的时刻检测等离子体P的消失。
检测部40可以基于在等离子体开启时被加热并且在等离子体关闭时冷却的腔室2的壁部的温度进行检测。
并且，检测部40可以检测腔室2内的压力。此时，即使不追加光检测元件41等也能够使用已有的压力表等来检测等离子体P的消失。但是，检测部40可以并用光检测元件41和基于压力的检测，此时能够更准确地检测出等离子体P的消失。
腔室2在等离子体开启时被加热，因此压力上升，等离子体关闭时压力下降。检测部40例如可以使用响应性良好的隔膜式压力表等来检测压力。或者，通常电离真空仪可以以使等离子体P的电子和离子不进入的方式隔着金属丝网而设置或经由弯头配管等而连接，但也可以不特意采取这些措施而检测压力。电离真空仪使残留气体离子化来观察其电流值，因此若电子或离子流入，则会判断为使大量残留气体离子化，因此会导致压力成为高数值。利用电离真空仪的该性质，检测部40能够检测等离子体P的消失。
例如，在上述实施方式中，将等离子枪14设为了压力梯度型的等离子枪，但等离子枪14只要能够在腔室2内生成等离子体即可，并不限于压力梯度型的等离子枪。
并且，在上述实施方式中，在腔室2内仅设置有一组等离子枪14和引导等离子体P的阳极16的组，但也可以设置多组。并且，也可以从多个等离子枪14向一个部位供给等离子体P。
Claims (6)
1.一种负离子生成装置，其生成负离子并照射到对象物，所述负离子生成装置具备：
腔室，在内部进行所述负离子的生成；
负离子生成部，通过在所述腔室内生成等离子体而生成所述负离子；及
检测部，检测所述等离子体的消失。
2.根据权利要求1所述的负离子生成装置，其中，
所述检测部具有光检测元件，该光检测元件检测所述腔室内的光量。
3.根据权利要求2所述的负离子生成装置，其中，
所述光检测元件安装于所述腔室的视口。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的负离子生成装置，其中，
基于所述检测部的检测结果而停止动作。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的负离子生成装置，其中，
所述检测部对所述负离子生成装置内的规定部位的电压进行检测。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的负离子生成装置，其中，
所述检测部对所述腔室内的压力进行检测。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022060352A JP2023150981A (ja) | 2022-03-31 | 2022-03-31 | 負イオン生成装置 |
| JP2022-060352 | 2022-03-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116896006A true CN116896006A (zh) | 2023-10-17 |
Family
ID=88292068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310323521.XA Pending CN116896006A (zh) | 2022-03-31 | 2023-03-29 | 负离子生成装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2023150981A (zh) |
| KR (1) | KR20230141499A (zh) |
| CN (1) | CN116896006A (zh) |
| TW (1) | TW202343508A (zh) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7185487B2 (ja) | 2018-03-14 | 2022-12-07 | 住友重機械工業株式会社 | 負イオン生成装置 |
-
2022
- 2022-03-31 JP JP2022060352A patent/JP2023150981A/ja active Pending
-
2023
- 2023-03-20 KR KR1020230035570A patent/KR20230141499A/ko unknown
- 2023-03-27 TW TW112111563A patent/TW202343508A/zh unknown
- 2023-03-29 CN CN202310323521.XA patent/CN116896006A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202343508A (zh) | 2023-11-01 |
| KR20230141499A (ko) | 2023-10-10 |
| JP2023150981A (ja) | 2023-10-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107039255B (zh) | 通过电测量检测等离子体不稳定性的系统和方法 | |
| KR100487823B1 (ko) | 캐소드페데스탈의dc전위를능동적으로제어하기위한장치및그방법 | |
| US6657212B2 (en) | Electron beam measurement method and electron beam irradiation processing device | |
| JP4729245B2 (ja) | レーザ加工装置 | |
| US7794563B2 (en) | Etching depth measuring device, etching apparatus, and etching depth measuring method | |
| KR20020033193A (ko) | 플라즈마 리액터에서의 무선주파수 전원 변동율에 대한전압제어 센서 및 제어 인터페이스 | |
| KR20150046217A (ko) | 스위칭 모드 이온 에너지 분포 시스템을 교정하기 위한 시스템 및 방법 | |
| JP4206598B2 (ja) | 質量分析装置 | |
| JP4860202B2 (ja) | Ｘ線発生装置 | |
| CN116896006A (zh) | 负离子生成装置 | |
| JP2005142140A (ja) | マイクロフォーカスｘ線装置およびｘ線放射の強度を制御する方法 | |
| WO2002023583A2 (en) | Monitor system and method for semiconductor processes | |
| JP5227638B2 (ja) | 真空処理装置 | |
| TW202103200A (zh) | 負離子生成裝置 | |
| JP2003060016A (ja) | 電流導入端子及び半導体製造装置 | |
| KR20210001982A (ko) | 음이온조사장치 | |
| JP2019163531A (ja) | 負イオン生成装置 | |
| KR20100121980A (ko) | 플라즈마 도핑 장비의 웨이퍼 모니터링 장치 및 방법 | |
| KR100814636B1 (ko) | 전류를 피드백신호로 하여 구동전압을 제어하는 정전척구동전압 제어장치 | |
| TWI700967B (zh) | 負離子生成裝置 | |
| WO2015125418A1 (en) | Electron beam irradiator and irradiation system with emission detection | |
| KR20070022554A (ko) | 접속 단자 장착부를 갖는 반도체 제조용 정전척 | |
| KR100217334B1 (ko) | 이온주입설비의 이차전자 발생 억제전압 인가장치 | |
| TW202130225A (zh) | 負離子生成裝置及負離子生成方法 | |
| JP2020166962A (ja) | 負イオン生成装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |