JP3206194B2

JP3206194B2 - 放電洗浄装置

Info

Publication number: JP3206194B2
Application number: JP05983393A
Authority: JP
Inventors: 紹二中嶋; 慎也三浦; 寛長谷川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-03-19
Filing date: 1993-03-19
Publication date: 2001-09-04
Anticipated expiration: 2016-09-04
Also published as: JPH06275230A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空容器内に置かれた
部品を、放電用ガスを用いて放電洗浄する装置に係わ
り、特に、真空容器内全域での洗浄効果を高めるのに好
適な放電洗浄装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】真空容器を陰極として、容器内に設けた
陽極との間に１００Ｖ以上の電圧を印加し、アルゴン等
の不活性ガスを用いて放電させ、真空容器内壁、また
は、真空容器内に置かれた部品を洗浄する装置が、例え
ば、特開昭６１−１０４９９２号公報、および、特開昭
６１−２２０２６２号公報などにより開示されている。
しかし、これらの放電洗浄装置においては、例えば、真
空容器内に部品を入れると、その部品により、真空容器
内壁の一部が電極から遮られる部分が生じる。そして、
この部分におけるプラズマの密度が低くなり、放電洗浄
が阻害されてしまう。

【０００３】このような問題に対処するための技術が、
例えば、特開平１−１５４４５０号公報などに開示され
ている。すなわち、真空容器内に、その内壁から電気的
に絶縁され、フロ−ティング状態(電気的な絶縁状態)と
なった導電性の補助板を設け、真空容器内においてプラ
ズマの照射から遮られている部分の放電洗浄効果を高め
る技術である。しかし、この技術においても、プラズマ
の照射から遮られている部分の効果的な放電洗浄を、十
分にかつ安定して行なうことができない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来の技術では、真空容器内に置かれた部品で放
電が遮られた部分のプラズマの密度が低くなり、この部
分の洗浄を効果的に行なうことができない点である。本
発明の目的は、これら従来技術の課題を解決し、真空容
器内に置かれた部品により放電が遮られた部分において
も、放電が遮られていない部分と同一の放電を起こし、
洗浄効果を高めることを可能とする放電洗浄装置を提供
することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の放電洗浄装置は、（１）真空容器内に放電
用ガスを導入し、この真空容器内に配置した放電用電極
に、真空容器に対し正の電圧を印加して、真空容器内の
放電洗浄を行なう放電洗浄装置において、放電用電極に
よる放電が遮られる真空容器内の部分に、この真空容器
に対して低い電位のプラズマ制御用電極を設けることを
特徴とする。また、（２）上記（１）に記載の放電洗浄
装置において、プラズマ制御用電極に流れる第１の電流
の値を監視し、プラズマ制御用電極の電位を制御してこ
の第１の電流値を一定に保つ第１の電位制御部を設ける
ことを特徴とする。また、（３）上記（１）に記載の放
電洗浄装置において、プラズマ制御用電極に流れる第１
の電流の値と、真空容器内の放電量を検知するこの真空
容器の内壁と同電位の放電量検知部に流れる第２の電流
の値とを監視し、プラズマ制御用電極の電位を制御し
て、第１の電流値と第２の電流値とを同一に保つ第２の
電位制御部を設けることを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明においては、真空容器内の電極から遮ら
れている部分にプラズマ制御用電極を設け、この電極に
電位を与えることにより、この部分のプラズマの密度を
高くすることができる。また、プラズマ制御用電極に流
れる電流値が、放電が遮られていない部分に設けたディ
テクタ−に流れる電流値と同一になるように、プラズマ
制御用電極の電位を制御することにより、プラズマ制御
用電極の付近、すなわち、放電が遮られている部分のプ
ラズマを、ディテクタ−付近に生じるプラズマと同密度
とすることができる。このように、真空容器内の全域
で、プラズマを均一に起こし、放電による洗浄効果を高
めることができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。図１は、本発明の放電洗浄装置の本発明に係
わる構成の第１の実施例を示す側断面図である。本図に
おいて、１は、導線により接地され、放電用の負の電極
を構成する真空容器、２は、真空容器１内に設けられ、
正の電極を構成して、真空容器１との間で放電を起こす
放電用電極、３は、定電位側が接地され、放電用電極２
に電位を給電する直流電源、４は、放電用ガスを真空容
器１内に導入するガス導入口、５は、放電用ガスおよび
真空容器内ガスを排出する排気口である。ここまでの構
成は、従来の技術であり、放電洗浄装置では、ガス導入
口４より放電用ガスを導入し、放電用電極２に直流電圧
（１００〜４００Ｖ）を印加して真空容器１内を放電洗
浄する。

【０００８】ところで、この種の放電洗浄装置をスパッ
タ装置等に適用する場合には、真空容器１内に、洗浄物
や、真空容器１に付随する部品、あるいは、真空容器１
を用いて別の処理を行なうための部品６などを入れるこ
とになるが、その場合、それらの部品６により、真空容
器１の内壁の一部が、放電用電極２から遮られ、プラズ
マの密度が低くなる部分がでてくる。本第１の実施例で
は、部品６に遮られてプラズマの密度が低くなった部分
に、絶縁物７を介して、プラズマ制御用電極８を設け、
さらに、このプラズマ制御用電極８に、真空容器１に対
して低い電位を与える直流電源９を設けている。

【０００９】このような構成において、放電用電極２に
直流電圧を印加すると、放電用電極２と真空容器１との
間で放電が起こるが、部品６により放電が遮られた部分
には、密度の低いプラズマが発生する。このプラズマの
密度が低い部分に設けたプラズマ制御用電極８に、直流
電源９からの電圧を印加し、真空容器１よりも低い電位
を持たせると、プラズマ制御用電極８の付近には、通常
に放電したときに起こるプラズマよりも高密度のプラズ
マが発生する。このことにより、この部分にも、十分な
放電を起こすことができ、この部分での洗浄効果を高め
ることができる。

【００１０】しかし、放電による洗浄が進むと、放電の
状態がずれて、初期の状態と違ったプラズマ分布とな
り、再びプラズマの密度が不均衡となる。このような問
題に対処する実施例を、次の図２を用いて説明する。

【００１１】図２は、本発明の放電洗浄装置の本発明に
係わる構成の第２の実施例を示す側断面図である。本第
２の実施例の放電洗浄装置は、図１で示した第１の実施
例の放電洗浄装置に、本発明に係わる第１の電位制御部
１０を設けた構成となっている。そして、この第１の電
位制御部１０は、プラズマ制御用電極８に流れる電流値
（第１の電流の値）を測定して出力する第１の電流測定
回路（図中、Ａと記載）１１と、第１の電流測定回路１
１の出力（第１の電流の値）を一定に保つように、直流
電源９の電圧を補正する第１の電源制御回路（図中、Ｃ
ＯＮと記載）１２により構成されている。

【００１２】このような構成により、第１の電位制御部
１０は、第１の電流測定回路１１により、プラズマ制御
用電極８に流れる電流値を測定し、この測定結果によ
り、部品６により放電用電極２が遮られた部分のプラズ
マの密度を検知することができる。そして、第１の電源
制御回路１２により、第１の電流測定回路１１で測定す
る電流値が一定になるように、直流電源９の出力電圧を
補正する。このことにより、プラズマ制御用電極８付
近、すなわち、部品６により放電用電極２が遮られた部
分のプラズマの状態を一定に保ち、十分な放電を安定し
て起こすことができる。そして、放電による洗浄が進ん
だ場合にも、部品６により遮られた部分の安定した洗浄
効果を得ることが可能である。

【００１３】しかし、この場合、放電による洗浄がさら
に進み、真空容器１内の全体での放電の状態がずれてし
まうと、部品６で遮られていない部分においても、初期
の状態と違ったプラズマ分布となり、プラズマ制御用電
極８の電流値に基づき安定させたプラズマの状態は、他
の部分と異なるものとなり、再びプラズマの密度が不均
衡となる。真空容器１内のプラズマを均一とするために
は、真空容器１内の放電が遮られていない部分のプラズ
マ密度と、放電が遮断されている部分のプラズマ密度を
等しくすることが必要となる。このような問題に対処す
る実施例を、次の図３を用いて説明する。

【００１４】図３は、本発明の放電洗浄装置の本発明に
係わる構成の第３の実施例を示す側断面図である。本第
３の実施例の放電洗浄装置は、図２で示した第２の実施
例の放電洗浄装置に設けた第１の電位制御部１０の代わ
りに、本発明に係わる第２の電位制御部１３を設けた構
成となっている。そして、この第２の電位制御部１３
は、プラズマ制御用電極８に流れる電流値（第１の電流
の値）を測定して出力する第１の電流測定回路（図中、
Ａと記載）１１と、真空容器１内の放電量を検知する放
電量検知部、すなわち、ディテクタ１４に流れる電流値
（第２の電流の値）を測定して出力する第２の電流測定
回路（図中、Ｂと記載）１５と、第１の電流測定回路１
１と第２の電流測定回路１５のそれぞれの出力、すなわ
ち、第１の電流値と第２の電流値とを同一に保つよう
に、直流電源９の電圧を補正してプラズマ制御用電極８
の電位を制御する第２の電源制御回路（図中、ＣＯＭと
記載）１６とにより構成されている。尚、ディテクタ１
４は、絶縁物１７を介して、真空容器１の部品６により
遮られていない部分に設けられ、第２の電流測定回路１
５を介して接地されている。

【００１５】上述の第２の実施例で述べたように、第１
の電流測定回路１１で測定した分等図間制御用電極８に
流れる電流値により、部品６により放電が遮られた部分
のプラズマの密度を得ることができる。これと同様にし
て、本第３の実施例では、部品６により遮られていない
部分のプラズマ密度を、ディテクタ１４に流れる電流を
第２の電流測定回路１５で測定することにより得ること
ができる。そして、第２の電源制御回路１６では、この
ようにして、第１の電流測定回路１１で測定した電流値
と、第２の電流測定回路１５で測定した電流値を比較
し、その差がゼロになるように、直流電源９の出力電圧
を制御する。このことにより、部品６に遮られた部分の
プラズマの密度と、部品６に遮られていない部分のプラ
ズマの密度を同一にすることができ、真空容器１内の全
域での均一な放電による安定した洗浄が可能となる。

【００１６】以上、図１〜図３を用いて説明したよう
に、本第１〜３の実施例の放電洗浄装置では、真空容器
１内の部品６等により、プラズマの密度が低くなる部分
に、部品６等により遮られていない部分の真空容器１内
壁と同レベルの密度のプラズマを起こすことができる。
このように、真空容器１内に置かれた部品６で放電が遮
られた部分のプラズマの密度の低下を回避でき、この部
分の洗浄を効果的に行なうことができる。尚、本発明
は、図１〜図３を用いて説明した実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能である。例えば、本第１〜第３の実施例において
は、一つのプラズマ制御用電極を設けた構成としている
が、複数個設ける構成としても良い。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、真空容器１内に置かれ
た部品６により放電が遮られた部分でのプラズマの密度
の低下が回避でき、この部分においても、放電が遮られ
ていない部分と同一の放電を起こすことができ、放電洗
浄装置の洗浄性能を向上させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放電洗浄装置の本発明に係わる構成の
第１の実施例を示す側断面図である。

【図２】本発明の放電洗浄装置の本発明に係わる構成の
第２の実施例を示す側断面図である。

【図３】本発明の放電洗浄装置の本発明に係わる構成の
第３の実施例を示す側断面図である。

【符号の説明】

１真空容器２放電用電極３直流電源４ガス導入口５排気口６部品７絶縁物８プラズマ制御用電極９直流電源１０第１の電位制御部１１第１の電流測定回路１２第１の電源制御回路１３第２の電位制御部１４ディテクタ− １５第２の電流測定回路１６第２の電源制御回路１７絶縁物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−284345（ＪＰ，Ａ) 特開平１−298632（ＪＰ，Ａ) 特開平１−154450（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 37/32 B08B 7/00 B01J 19/08 H05H 1/46 H01L 21/304 645 H01L 21/3065 C23C 14/00 - 14/58

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】真空容器内に放電用ガスを導入し、該真
空容器内に配置した放電用電極に、該真空容器に対して
正の電圧を印加して、上記真空容器内の放電洗浄を行な
う放電洗浄装置において、上記放電用電極による放電が
遮られる上記真空容器内の部分に、該真空容器に対して
低い電位のプラズマ制御用電極を設けることを特徴とす
る放電洗浄装置。
【請求項２】請求項１に記載の放電洗浄装置におい
て、上記プラズマ制御用電極に流れる第１の電流の値を
監視し、上記プラズマ制御用電極の電位を制御して該第
１の電流値を一定に保つ第１の電位制御手段を設けるこ
とを特徴とする放電洗浄装置。
【請求項３】請求項１に記載の放電洗浄装置におい
て、上記プラズマ制御用電極に流れる第１の電流の値
と、上記真空容器内の放電量を検知する該真空容器の内
壁と同電位の放電量検知手段に流れる第２の電流の値と
を監視し、上記プラズマ制御用電極の電位を制御して、
上記第１の電流値と第２の電流値とを同一に保つ第２の
電位制御手段を設けることを特徴とする放電洗浄装置。