JPH06101392B2 - プラズマ・パラメータ測定用プローブの表面清浄化方法 - Google Patents
プラズマ・パラメータ測定用プローブの表面清浄化方法Info
- Publication number
- JPH06101392B2 JPH06101392B2 JP1149221A JP14922189A JPH06101392B2 JP H06101392 B2 JPH06101392 B2 JP H06101392B2 JP 1149221 A JP1149221 A JP 1149221A JP 14922189 A JP14922189 A JP 14922189A JP H06101392 B2 JPH06101392 B2 JP H06101392B2
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- plasma
- pulse
- measurement
- pulse voltage
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば半導体製造業界やその他のプラズマを
利用する分野等で広範に使用されるプラズマ・パラメー
タ測定用プローブの表面清浄化方法に関する。更に詳し
くは測定時にプローブ先端部に付着したプラズマ粒子に
よる被膜を除去するための表面清浄化方法に関する。
利用する分野等で広範に使用されるプラズマ・パラメー
タ測定用プローブの表面清浄化方法に関する。更に詳し
くは測定時にプローブ先端部に付着したプラズマ粒子に
よる被膜を除去するための表面清浄化方法に関する。
近年、プラズマは半導体製造工業や粉体工業など用途が
多岐にわたっているが、プラズマ内の状態は殆ど解明さ
れていないのが現状である。
多岐にわたっているが、プラズマ内の状態は殆ど解明さ
れていないのが現状である。
プラズマ内の状態を測定する方法の１つとしてプラズマ
・プローピング法がある。この方法は、プラズマ内に測
定用プローブを挿入し、測定電圧を印加して、それに対
応する電流特性から、電子温度、電子密度およびイオン
密度などを測定するものであるが、プラズマによるプロ
ーブ金属先端への、プラズマ粒子の付着、プラズマ粒子
による酸化等の変質により、測定精度の低下は免れなか
った。
・プローピング法がある。この方法は、プラズマ内に測
定用プローブを挿入し、測定電圧を印加して、それに対
応する電流特性から、電子温度、電子密度およびイオン
密度などを測定するものであるが、プラズマによるプロ
ーブ金属先端への、プラズマ粒子の付着、プラズマ粒子
による酸化等の変質により、測定精度の低下は免れなか
った。
それを防ぐためプラズマに接する基準電極に対して負性
の電圧をプローブに印加してイオン衝撃でプローブ表面
を清浄化することが行われているが、その際、イオン・
エネルギーを増加すると、プローブ表面での発熱も増加
し、一定の温度以上では、プローブが破壊されるので、
これを避けるには、電圧等の制御が必要であった。
の電圧をプローブに印加してイオン衝撃でプローブ表面
を清浄化することが行われているが、その際、イオン・
エネルギーを増加すると、プローブ表面での発熱も増加
し、一定の温度以上では、プローブが破壊されるので、
これを避けるには、電圧等の制御が必要であった。
ところが、従来は上記の負電圧印加を手動により制御し
ているため、繊細な制御が困難であり、往々にして清浄
化が不十分であったり、または過度の印加で、プローブ
を溶融させたりして、必ずしも好結果が得られなかっ
た。
ているため、繊細な制御が困難であり、往々にして清浄
化が不十分であったり、または過度の印加で、プローブ
を溶融させたりして、必ずしも好結果が得られなかっ
た。
本発明は上記の問題点に鑑みて提案されたもので、上記
のような繊細な手動制御を排除して、最適な負パルス電
圧を最適なデューティ比のもとに、測定用プローブに印
加することによって、半自動的にプローブを清浄化する
ことのできる清浄化方法を提供することを目的とする。
のような繊細な手動制御を排除して、最適な負パルス電
圧を最適なデューティ比のもとに、測定用プローブに印
加することによって、半自動的にプローブを清浄化する
ことのできる清浄化方法を提供することを目的とする。
本発明は、プローブに電圧値およびデューティ比可変
の、負パルス電圧を印加して、プラズマ・イオンによる
イオン衝撃により、その先端部の表面層をスパッタリン
グさせ、同時に高温に加熱し、測定プローブの先端部を
清浄化する方法である。
の、負パルス電圧を印加して、プラズマ・イオンによる
イオン衝撃により、その先端部の表面層をスパッタリン
グさせ、同時に高温に加熱し、測定プローブの先端部を
清浄化する方法である。
プラズマ・プロービング法により、プラズマ雰囲気炉内
の電子やイオン等の密度や電子温度の計測が終了したと
き、必要ならば不活性ガスと交換した後、プラズマを発
生させ、測定用プローブに数十ボルトの負性パルス電圧
を印加して、プローブをイオン衝撃し、それにより表面
被膜をスパッタさせ、同時に赤熱または白熱させ、異物
の付着を防ぎ清浄化する。
の電子やイオン等の密度や電子温度の計測が終了したと
き、必要ならば不活性ガスと交換した後、プラズマを発
生させ、測定用プローブに数十ボルトの負性パルス電圧
を印加して、プローブをイオン衝撃し、それにより表面
被膜をスパッタさせ、同時に赤熱または白熱させ、異物
の付着を防ぎ清浄化する。
第１図は本発明を適用したプラズマ装置の断面図で、プ
ラズマ容器１の中に２個の電極２が収められ、プラズマ
３が発生している。この中に、気密絶縁板６により容器
から絶縁されかつ気密を保って測定用プローブ４が、基
準電極となる外筒５と共に挿入されている。測定時に
は、スイッチ７により、プローブは測定回路８に接続さ
れているが、清浄にする場合には、スイッチ７で負バイ
アス用パルス電源９に接続され、適当な値の負パルス電
圧が印加され、付着している異物が蒸発される。
ラズマ容器１の中に２個の電極２が収められ、プラズマ
３が発生している。この中に、気密絶縁板６により容器
から絶縁されかつ気密を保って測定用プローブ４が、基
準電極となる外筒５と共に挿入されている。測定時に
は、スイッチ７により、プローブは測定回路８に接続さ
れているが、清浄にする場合には、スイッチ７で負バイ
アス用パルス電源９に接続され、適当な値の負パルス電
圧が印加され、付着している異物が蒸発される。
このとき印加される負パルス電圧の尖頭値やパルス幅
は、数回の試験で、簡単に決定できる。
は、数回の試験で、簡単に決定できる。
即ち堆積する異物の種類によりスパッタリングに必要な
エネルギーが決まるので、負パルス尖頭値は決められ
る。
エネルギーが決まるので、負パルス尖頭値は決められ
る。
また、プラズマ・パラメータの測定時間が長くなるほ
ど、プローブに析出する異物もほぼ比例して厚くなるの
で、これを清浄化するためのパルス幅も、ほぼ測定時間
に比例する。一般に測定時間はパルス幅に比し充分長い
ので、パルス幅とパルス間隔の比であるデューティ比
は、パルス幅と測定時間の比にほぼ等しく、この測定に
関して、ほぼ一定になる。逆に言うと、この測定に関し
ては、負パルス電圧値とデューティ比を一定とすると、
測定時間が長くなる程、パルス幅が長くなり、測定時間
が短くなれば、パルス幅も短くなる。従って、測定内容
によって、数回の試験で、負パルス電圧値と、デューテ
ィ比が決定すれば、あとはほぼ無調整で、測定の度毎に
スイッチ７が自動的に切換えられて測定時間の長短に応
じたパルス幅の負パルス電圧がプローブに印加されて自
動的に清浄化される。
ど、プローブに析出する異物もほぼ比例して厚くなるの
で、これを清浄化するためのパルス幅も、ほぼ測定時間
に比例する。一般に測定時間はパルス幅に比し充分長い
ので、パルス幅とパルス間隔の比であるデューティ比
は、パルス幅と測定時間の比にほぼ等しく、この測定に
関して、ほぼ一定になる。逆に言うと、この測定に関し
ては、負パルス電圧値とデューティ比を一定とすると、
測定時間が長くなる程、パルス幅が長くなり、測定時間
が短くなれば、パルス幅も短くなる。従って、測定内容
によって、数回の試験で、負パルス電圧値と、デューテ
ィ比が決定すれば、あとはほぼ無調整で、測定の度毎に
スイッチ７が自動的に切換えられて測定時間の長短に応
じたパルス幅の負パルス電圧がプローブに印加されて自
動的に清浄化される。
実施例 真空度10-6torrのメタン・ガス・プラズマ中で、30分の
測定時間後、プローブに−50ボルトでパルス幅が１分、
即ちデューティ比1/30の清浄化パルス電圧を印加するこ
とで、プローブは清浄化された。このまま、測定時間が
45分になっても、同じデューティ比のまま、即ち印加パ
ルス幅が１分30秒となって、プローブは清浄になった。
測定時間後、プローブに−50ボルトでパルス幅が１分、
即ちデューティ比1/30の清浄化パルス電圧を印加するこ
とで、プローブは清浄化された。このまま、測定時間が
45分になっても、同じデューティ比のまま、即ち印加パ
ルス幅が１分30秒となって、プローブは清浄になった。
以上説明したように本発明は、測定内容に応じた負パル
ス電圧とデューティ比即ちパルス電圧の時間幅と繰り返
し周期の比を与えることにより、測定時間が変化して
も、それに応じてプローブに印加されるパルス電圧の時
間幅が自動的に調整れてプローブの清浄化を容易に行う
ことができる。
ス電圧とデューティ比即ちパルス電圧の時間幅と繰り返
し周期の比を与えることにより、測定時間が変化して
も、それに応じてプローブに印加されるパルス電圧の時
間幅が自動的に調整れてプローブの清浄化を容易に行う
ことができる。
第１図は本発明を適用したプラズマ装置の断面図であ
る。 １はプラズマ容器、２は電極、３はプラズマ、４は測定
用プローブ、５は基準外筒電極、６は気密絶縁板、７は
スイッチ、８は測定回路、９は負電圧パルス発生回路。
る。 １はプラズマ容器、２は電極、３はプラズマ、４は測定
用プローブ、５は基準外筒電極、６は気密絶縁板、７は
スイッチ、８は測定回路、９は負電圧パルス発生回路。
Claims (1)
- 【請求項１】パルス電圧およびパルスのデューティ比を
可変とする機能をもつパルス発生回路により、プラズマ
に接する基準電極に対して、負性のパルス状電圧を、プ
ラズマ雰囲気中に挿入したプローブに印加し、プラズマ
粒子のイオン衝撃を起こさせてプローブの先端部分に付
着した異物をスパッタして、プローブを清浄化するに際
し、プローブに堆積する異物の種類に応じてパルス電圧
を、測定時間に応じてパルス幅をそれぞれ定めてスパッ
タリングの適量を求め、その後パルス電圧及びデューテ
ィ比を一定に保ってパルス電圧の時間幅を自動的に調整
するようにしたプラズマ・パラメータ測定用プローブの
表面清浄化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1149221A JPH06101392B2 (ja) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | プラズマ・パラメータ測定用プローブの表面清浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1149221A JPH06101392B2 (ja) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | プラズマ・パラメータ測定用プローブの表面清浄化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0315197A JPH0315197A (ja) | 1991-01-23 |
| JPH06101392B2 true JPH06101392B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=15470505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1149221A Expired - Lifetime JPH06101392B2 (ja) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | プラズマ・パラメータ測定用プローブの表面清浄化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06101392B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5359282A (en) * | 1990-11-16 | 1994-10-25 | Nichimen Kabushiki Kaisha | Plasma diagnosing apparatus |
| JP4867241B2 (ja) * | 2005-09-08 | 2012-02-01 | 富士電機株式会社 | プラズマ計測装置 |
| JP7158308B2 (ja) * | 2019-02-14 | 2022-10-21 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
-
1989
- 1989-06-12 JP JP1149221A patent/JPH06101392B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0315197A (ja) | 1991-01-23 |
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