JP2009048880A - プラズマ処理装置 - Google Patents
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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、真空チャンバ内での異物付着と相関するリーク放電に起因して生じるV字状の特定パターンのV型波形をV型波形検出部35によって検出した検出回数をリーク放電波形カウンタ39によってカウントしたカウント値を、メンテナンス判定部44によって予め設定した許容値と比較することにより、メンテナンスの要否を判定する。
【選択図】図3
Description
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異常放電に起因して生じる特定パターンの電位変化波形を検出する第1の波形検出部と、前記電位変化を受信してリーク放電に起因して生じる特定パターンの電位変化波形を検出する第2の波形検出部とを備え、前記第2の波形検出部による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カウント部と、前記カウント値に基づいて前記真空チャンバのメンテナンスの要否を判定するメンテナンス判定部とを有する。
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。
形成される。これにより、放電検出センサ23を開口部2aに装着した状態において、蓋部2の外側から開口部2aを介して処理室3a内部を視認できるようになっている。すなわち、本実施の形態に示す放電検出センサ23においては、誘電体部材21が真空チャンバ3の外部から処理室3a内を視認するための開口部2a(のぞき窓)に装着された光学的に透明なガラスから成り、プローブ電極22bが光学的に透明な導電性物質から成る構成を用いている。
室3a内で生じる不正常放電の種類について、図4を参照して説明する。図4(a)は、プラズマ処理装置の運転開始から運転終了に至るまでの過程において検出される波形パターンおよびこれらの波形パターンを検出するために予め設定された所定時間(第1の所定時間Ta、第2の所定時間Tb、第3の所定時間Tc)を示すものである。
型波形検出部34から出力された検出信号をカウントしてカウント値を保持する複数のカウンタ(第1のカウンタ)となっており、これらの複数のカウンタは、N型波形検出部34がN型波形を検出した回数を記録する。
43はこれらのカウンタ値を確認し、各カウント値を予め設定された許容値と比較することにより、プラズマ放電状態を判定する。メンテナンス判定部44は、リーク放電波形カウンタ39が保持しているカウント値に基づいて、すなわちこのカウンタ値を確認して予め設定された許容値と比較することにより、メンテナンスの要否を判定する。したがって放電状態判定部43およびメンテナンス判定部44は、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が保持しているカウント値に基づいて、プラズマ処理装置の運転状態、すなわち上述のプラズマ放電の状態に加えて、真空チャンバ3内のメンテナンスの要否を判定する判定部を構成する。
、中間の波形監視時間帯[B]の第2の所定時間Tbの経過を判断し(ST7)、時間未経過ならば(ST5)に戻り、(ST5)、(ST6)の処理を順次反復する。(ST6)にて第2の所定時間Tbの経過が確認されたならば、次ステップに進む。すなわち放電OFF波形カウンタ37のカウント値K3を確認し(ST8)、カウント値K3が予め定められた許容値3よりも小さいか否かを判断する(ST9)。
、リーク放電の発生頻度が許容限度を超えて発生しており、異物の付着堆積の可能性が高いと判断して、表示部27によってメンテナンスの必要ある旨を報知する(ST23)。
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。
化波形のN字状の波形パターン(N1型波形WN1)が検出される。このとき波形パターン検出用に設定されるしきい値レベルは、N1型波形WN1の振れ幅に応じたレベル、すなわち図4(a)におけるしきい値レベルVthと同等の第1のしきい値レベル±Vth1に設定される。そしてN1型波形検出部34Aによって最初の波形監視時間帯[A]および最後の波形監視時間帯[C]において検出された高周波電源の印加開始および印加終了に伴う波形は、放電ON波形カウンタ36、放電OFF波形カウンタ37によってそれぞれカウントされる。
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 (2)
- 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異常放電に起因して生じる特定パターンの電位変化波形を検出する第1の波形検出部と、前記電位変化を受信してリーク放電に起因して生じる特定パターンの電位変化波形を検出する第2の波形検出部とを備え、
前記第2の波形検出部による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カウント部と、前記カウント値に基づいて前記真空チャンバのメンテナンスの要否を判定するメンテナンス判定部部とを有する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。
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