JP2009048879A - プラズマ処理装置およびプラズマ処理装置におけるプラズマ放電状態監視方法 - Google Patents
プラズマ処理装置およびプラズマ処理装置におけるプラズマ放電状態監視方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】真空チャンバを構成する蓋部2に設けられた開口部2aに誘電体部材21およびプローブ電極ユニット22を組み合わせた放電検出センサ23を装着し、プローブ電極22bにプラズマ放電の変化に応じて誘発される電位変化を受信し、N型波形検出部34,V型波形検出部35によってそれぞれ特定パターンの電位変化波形を検出し、放電ON波形カウンタ36,放電OFF波形カウンタ37,異常放電波形カウンタ38およびリーク放電波形カウンタ39によって波形種別ごとにこれらの電位変化波形の出現回数をカウントしたカウント値に基づき、放電の有無および放電異常の判定を含む放電状態判定を行う。
【選択図】図3
Description
おけるプラズマ放電状態を監視するプラズマ放電状態監視手段とを備え、前記プラズマ放電状態監視手段は、一方の面を前記処理室内に発生したプラズマ放電に対向するように前記真空チャンバに装着された板状の誘電体部材およびこの誘電体部材の他方の面に配置されたプローブ電極を少なくとも有する放電検出センサと、前記プローブ電極に前記プラズマ放電の変化に応じて誘発される電位変化を受信して、前記高周波電圧の印加開始タイミングを含んで設定された最初の波形監視時間帯、前記高周波電圧の印加終了タイミングを含んで設定された最後の波形監視時間帯および前記最初の波形監視時間帯と前記最後の波形監視時間帯とに挟まれた時間帯を含んで設定された中間の波形監視時間帯のそれぞれにおいて特定パターンの電位変化波形を検出し、各波形監視時間帯毎に前記電位変化波形の検出回数をカウントしてカウント値を保持する処理を行うデータ処理部と、前記各波形監視時間帯毎のカウント値に基づいて前記プラズマ放電の有無およびプラズマ放電状態の正常・異常の判定を含む放電状態判定を行う判定部とを備えた。
図1は本発明の実施の形態1のプラズマ処理装置の断面図、図2は本発明の実施の形態1のプラズマ処理装置に用いられる放電検出センサの構成説明図、図3は本発明の実施の形態1のプラズマ処理装置におけるプラズマ放電状態監視装置の構成を示すブロック図、図4は本発明の実施の形態1のプラズマ放電状態監視方法における電位変化波形および波形監視時間帯の説明図、図5は本発明の実施の形態1のプラズマ放電状態監視方法におけ
る放電状態判定処理の処理フロー図、図6は本発明の実施の形態1のプラズマ放電状態監視方法におけるメンテナンス判定処理の処理フロー図である。
、波形データ一時記憶部33、N型波形検出部34、V型波形検出部35、放電ON波形カウンタ36、放電OFF波形カウンタ37、異常放電波形カウンタ38およびリーク放電波形カウンタ39を備えている。AMP31は、検出導線22dを介して伝達されるプローブ電極22bの電位変化を増幅する。A/D変換器32は、AMP31により増幅された電位変化信号をAD変換する。A/D変換器32によってAD変換された電圧変位信号、すなわち電圧変化を示すデジタル信号は、波形データ一時記憶部33,N型波形検出部34、V型波形検出部35に送られる。
型波形WVのように、電位が負側にのみ振れた後に定常値に戻るV字状の波形パターンを呈するV型の電位変化波形パターンとなる。このV型波形の検出は、検出された電位変化が予め正負両側に設定されたしきい値レベル±Vthに、負側においてのみ到達していることを確認することにより行われる。
間帯に対応したタイミングだけ検出信号のカウントを行うように、複数のカウンタ(放電ON波形カウンタ36、放電OFF波形カウンタ37、異常放電波形カウンタ38)を制御する。すなわち、カウンタ制御部41は3つのカウンタ制御チャンネルA,B,Cによって、接続ポート40を介して放電ON波形カウンタ36、異常放電波形カウンタ38、放電OFF波形カウンタ37と接続されている。
形カウンタ38および放電OFF波形カウンタ37のそれぞれが保持しているカウント値を意味している。
間帯[C]および中間の波形監視時間帯[B]のそれぞれにおいて特定パターンの電位変化波形をN型波形検出部34によって検出する工程と、各波形監視時間帯[A],[B]、[C]毎に、電位変化波形の検出回数を放電ON波形カウンタ36、異常放電波形カウンタ38、放電OFF波形カウンタ37によってカウントして、カウント値K1,K2,K3を保持する処理を行う工程と、各波形監視時間帯[A],[B]、[C]毎のカウント値K1,K2,K3に基づいて、プラズマ放電の有無およびプラズマ放電状態の正常・異常の判定を含むプラズマ放電状態判定を行う工程とを含む形態となっている。
図7は本発明の実施の形態2のプラズマ処理装置におけるプラズマ放電状態監視装置の構成を示すブロック図、図8は本発明の実施の形態2のプラズマ放電状態監視方法における電位変化波形および波形監視時間帯の説明図、図9は本発明の実施の形態2のプラズマ放電状態監視方法における放電状態判定処理の処理フロー図である。
する。
れる。
時間帯[C]の第3の所定時間tcの経過を判断し(ST41)、時間未経過ならば(ST40)に戻り、(ST40)、(ST41)の処理を順次反復する。
2a 開口部(のぞき窓)
3 真空チャンバ
3a 処理室
5 電極部
8 ガイド部材
9 基板
15 真空計
16 ガス供給部
17 真空ポンプ
18 整合器
19 高周波電源部
21 誘電体部材
22 プローブ電極ユニット
22b プローブ電極
23 放電検出センサ
P プラズマ
WN1 N1型波形
WN2 N2型波形
WV V型波形
[A] 最初の波形監視時間帯
[B]、[D] 中間の波形監視時間帯
[C] 最後の波形監視時間帯
Claims (3)
- 処理対象物を処理室内に収容してプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、
前記処理室を形成する真空チャンバと、前記処理室内に配置された電極部と、前記処理室内を真空排気する真空排気部と、前記処理室内にプラズマ発生用ガスを供給するガス供給部と、前記電極部に高周波電圧を印加することにより前記処理室内でプラズマ放電を発生させる高周波電源部と、前記プラズマ放電を発生させるプラズマ放電回路と前記高周波電源部のインピーダンスを整合させる整合器と、前記処理室内におけるプラズマ放電状態を監視するプラズマ放電状態監視手段とを備え、
前記プラズマ放電状態監視手段は、一方の面を前記処理室内に発生したプラズマ放電に対向するように前記真空チャンバに装着された板状の誘電体部材およびこの誘電体部材の他方の面に配置されたプローブ電極を少なくとも有する放電検出センサと、
前記プローブ電極に前記プラズマ放電の変化に応じて誘発される電位変化を受信して、前記高周波電圧の印加開始タイミングを含んで設定された最初の波形監視時間帯、前記高周波電圧の印加終了タイミングを含んで設定された最後の波形監視時間帯および前記最初の波形監視時間帯と前記最後の波形監視時間帯とに挟まれた時間帯を含んで設定された中間の波形監視時間帯のそれぞれにおいて特定パターンの電位変化波形を検出し、各波形監視時間帯毎に前記電位変化波形の検出回数をカウントしてカウント値を保持する処理を行うデータ処理部と、
前記各波形監視時間帯毎のカウント値に基づいて前記プラズマ放電の有無およびプラズマ放電状態の正常・異常の判定を含む放電状態判定を行う判定部とを備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 前記誘電体部材が前記真空チャンバの外部から処理室内を視認するためののぞき窓に装着された光学的に透明なガラスから成り、前記プローブ電極が光学的に透明な導電性物質から成ることを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理装置。
- 処理室を形成する真空チャンバと、前記処理室内に配置された電極部と、前記処理室内を真空排気する真空排気部と、前記処理室内にプラズマ発生用ガスを供給するガス供給部と、前記電極部に高周波電圧を印加することにより前記処理室内でプラズマ放電を発生させる高周波電源部と、前記プラズマ放電を発生させるプラズマ放電回路と前記高周波電源部のインピーダンスを整合させる整合器と、一方の面を前記処理室内に発生したプラズマ放電に対向するように前記真空チャンバに装着された板状の誘電体部材およびこの誘電体部材の他方の面に配置されたプローブ電極を少なくとも有する放電検出センサとを備え、処理対象物を前記処理室内に収容してプラズマ処理を行うプラズマ処理装置において、前記処理室内におけるプラズマ放電状態を監視するプラズマ処理装置におけるプラズマ放電状態監視方法であって、
前記プローブ電極に前記プラズマ放電の変化に応じて誘発される電位変化をデータ処理部によって受信する工程と、
前記高周波電圧の印加開始タイミングを含んで設定された最初の波形監視時間帯、前記高周波電圧の印加終了タイミングを含んで設定された最後の波形監視時間帯および前記最初の波形監視時間帯と前記最後の波形監視時間帯とに挟まれた時間帯を含んで設定された中間の波形監視時間帯のそれぞれにおいて特定パターンの電位変化波形を波形検出部によって検出する工程と、
各波形監視時間帯毎に前記電位変化波形の検出回数をカウントしてカウント値を保持する処理を行う工程と、
前記各波形監視時間帯毎の前記カウント値に基づいて前記プラズマ放電の有無およびプラズマ放電状態の正常・異常の判定を含むプラズマ放電状態判定を行う工程とを含むことを特徴とするプラズマ処理装置におけるプラズマ放電状態監視方法。
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