JPH0652994A - 放電を利用する真空装置における放電検出装置 - Google Patents
放電を利用する真空装置における放電検出装置Info
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- JPH0652994A JPH0652994A JP4222093A JP22209392A JPH0652994A JP H0652994 A JPH0652994 A JP H0652994A JP 4222093 A JP4222093 A JP 4222093A JP 22209392 A JP22209392 A JP 22209392A JP H0652994 A JPH0652994 A JP H0652994A
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Abstract
(57)【要約】
［目的］ 真空装置においてプラズマ放電を自動的、か
つ確実に検知すること。 ［構成］ 放電検出装置Ａは、電極４に高周波電圧を印
加するための電線路９に近接して、電線路９に流れてい
る高周波電流を検出するための高周波電流検出手段１１
と、該高周波電流検出手段の検出出力端子に接続され、
高周波電源１の周波数成分を主として通すためのローパ
スフィルター１２と、該ローパスフィルター１２の出力
を検出するための高周波電流計１７と、前記検出出力端
子に接続され、前記周波数成分の高次の高調波周波数成
分を主として通すためのハイパスフィルター１３とを備
え、このハイパスフィルター１３の出力が所定レベル以
上になることを検知して、前記プラズマ放電の発生を検
出するようにした。
つ確実に検知すること。 ［構成］ 放電検出装置Ａは、電極４に高周波電圧を印
加するための電線路９に近接して、電線路９に流れてい
る高周波電流を検出するための高周波電流検出手段１１
と、該高周波電流検出手段の検出出力端子に接続され、
高周波電源１の周波数成分を主として通すためのローパ
スフィルター１２と、該ローパスフィルター１２の出力
を検出するための高周波電流計１７と、前記検出出力端
子に接続され、前記周波数成分の高次の高調波周波数成
分を主として通すためのハイパスフィルター１３とを備
え、このハイパスフィルター１３の出力が所定レベル以
上になることを検知して、前記プラズマ放電の発生を検
出するようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、放電を利用する真空装
置、例えばスパッタリング、エッチング装置やＣＶＤ装
置などにおける放電を検出するための放電検出装置に関
する。
置、例えばスパッタリング、エッチング装置やＣＶＤ装
置などにおける放電を検出するための放電検出装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】図５は従来の真空装置の
概略を示すものであるが、ＲＦ電源、もしくは高周波電
源１の高周波電力をマッチング回路２を介して真空槽３
内の電極４内に印加している。真空槽３内には、これに
対向してアース側の電極６が配設されており、これら電
極間にプラズマ５を発生させることにより、スパッタリ
ングやエッチングなどの作用を行わせているのである
が、いずれにしてもプラズマ放電が生じたかどうかを知
る必要がある。
概略を示すものであるが、ＲＦ電源、もしくは高周波電
源１の高周波電力をマッチング回路２を介して真空槽３
内の電極４内に印加している。真空槽３内には、これに
対向してアース側の電極６が配設されており、これら電
極間にプラズマ５を発生させることにより、スパッタリ
ングやエッチングなどの作用を行わせているのである
が、いずれにしてもプラズマ放電が生じたかどうかを知
る必要がある。
【０００３】従来は、この方法として、（１）目視によ
る方法、（２）方向性結合器により進行波電力Ｐｆ及び
反射電力Ｐｒを検出する方法及び（３）放電時に電極に
発生する自己バイアス電圧を検出する方法があるが、
（１）の方法では電気的信号として取り扱えないので種
々の不都合があり、（２）の方法ではマッチング回路の
入力段の検出であり、最終負荷である電極４と、これに
対向するアース側電極の間で確実にプラズマ放電が起こ
っているという保証はない。又（３）の方法では自己バ
イアスが発生しないプロセスでは利用できない、という
欠点がある。
る方法、（２）方向性結合器により進行波電力Ｐｆ及び
反射電力Ｐｒを検出する方法及び（３）放電時に電極に
発生する自己バイアス電圧を検出する方法があるが、
（１）の方法では電気的信号として取り扱えないので種
々の不都合があり、（２）の方法ではマッチング回路の
入力段の検出であり、最終負荷である電極４と、これに
対向するアース側電極の間で確実にプラズマ放電が起こ
っているという保証はない。又（３）の方法では自己バ
イアスが発生しないプロセスでは利用できない、という
欠点がある。
【０００４】他方、放電を利用するスパッタリングやエ
ッチングなどのプロセスにおいては、ＲＦ電源１の供給
出力を最大効率で負荷へ伝送させる必要がある。このた
めにマッチング回路２が設けられているのであるが、こ
のマッチング回路２の入口側インピーダンスは電源１の
出力インピーダンスと同等（５０Ω）になるように調整
される。マッチングがとれた状態では反射電力は最小と
なるが、負荷側で放電が発生している保証を与えるもの
ではない。
ッチングなどのプロセスにおいては、ＲＦ電源１の供給
出力を最大効率で負荷へ伝送させる必要がある。このた
めにマッチング回路２が設けられているのであるが、こ
のマッチング回路２の入口側インピーダンスは電源１の
出力インピーダンスと同等（５０Ω）になるように調整
される。マッチングがとれた状態では反射電力は最小と
なるが、負荷側で放電が発生している保証を与えるもの
ではない。
【０００５】放電の発生をできるだけ早く検知し、二次
製品の生産量を高めることが要求される。又この放電の
発生を確実にキャッチすることにより、オートマッチン
グ起動のタイミングを的確に捕らえることができ、操作
時間のロスを減少させることができる。
製品の生産量を高めることが要求される。又この放電の
発生を確実にキャッチすることにより、オートマッチン
グ起動のタイミングを的確に捕らえることができ、操作
時間のロスを減少させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする問題点】本発明は上述の問題
に鑑みてなされ、放電の発生を自動的、かつ迅速、確実
にキャッチすることができる放電を利用する真空装置に
おける放電検出装置を提供することを目的とする。
に鑑みてなされ、放電の発生を自動的、かつ迅速、確実
にキャッチすることができる放電を利用する真空装置に
おける放電検出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】以上の目的は、真空槽
内に配設される電極に高周波電源からの高周波電圧を印
加し、前記真空槽内にプラズマ放電を発生させるように
した真空装置の前記プラズマ放電の発生を検出するため
の放電検出装置を備えた、放電を利用する真空装置にお
ける放電検出装置において、前記放電検出装置は、前記
電極に前記高周波電圧を印加するための電線路に近接し
て、該電線路に流れている高周波電流を検出するための
高周波電流検出手段と、該高周波電流検出手段の検出出
力端子に接続され、前記高周波電源の周波数成分の高次
の高調波周波数成分を主として通すためのフィルターと
を備え、該フィルターの出力が所定レベル以上になるこ
とを検知して前記プラズマ放電の発生を検出するように
したことを特徴とする放電を利用する真空装置における
放電検出装置によって達成される。
内に配設される電極に高周波電源からの高周波電圧を印
加し、前記真空槽内にプラズマ放電を発生させるように
した真空装置の前記プラズマ放電の発生を検出するため
の放電検出装置を備えた、放電を利用する真空装置にお
ける放電検出装置において、前記放電検出装置は、前記
電極に前記高周波電圧を印加するための電線路に近接し
て、該電線路に流れている高周波電流を検出するための
高周波電流検出手段と、該高周波電流検出手段の検出出
力端子に接続され、前記高周波電源の周波数成分の高次
の高調波周波数成分を主として通すためのフィルターと
を備え、該フィルターの出力が所定レベル以上になるこ
とを検知して前記プラズマ放電の発生を検出するように
したことを特徴とする放電を利用する真空装置における
放電検出装置によって達成される。
【０００８】又は、真空槽内に配設される電極に高周波
電源からの高周波電圧を印加し、前記真空槽内にプラズ
マ放電を発生させるようにした真空装置の前記プラズマ
放電の発生を検出するための放電検出装置を備えた、放
電を利用する真空装置における放電検出装置において、
前記放電検出装置は、前記電極に前記高周波電圧を印加
するための電線路に近接して、該電線路に流れている高
周波電流を検出するための高周波電流検出手段と、該高
周波電流検出手段の検出出力端子に接続され、前記高周
波電源の周波数成分を主として通すためのローパスフィ
ルターと、該ローパスフィルターの出力を検出するため
の高周波電流計と、前記検出出力端子に接続され、前記
周波数成分の高次の高調波周波数成分を主として通すた
めのハイパスフィルターとを備え、前記ハイパスフィル
ターの出力が所定レベル以上になることを検知して、前
記プラズマ放電の発生を検出するようにしたことを特徴
とする放電を利用する真空装置における放電検出装置に
よって達成される。
電源からの高周波電圧を印加し、前記真空槽内にプラズ
マ放電を発生させるようにした真空装置の前記プラズマ
放電の発生を検出するための放電検出装置を備えた、放
電を利用する真空装置における放電検出装置において、
前記放電検出装置は、前記電極に前記高周波電圧を印加
するための電線路に近接して、該電線路に流れている高
周波電流を検出するための高周波電流検出手段と、該高
周波電流検出手段の検出出力端子に接続され、前記高周
波電源の周波数成分を主として通すためのローパスフィ
ルターと、該ローパスフィルターの出力を検出するため
の高周波電流計と、前記検出出力端子に接続され、前記
周波数成分の高次の高調波周波数成分を主として通すた
めのハイパスフィルターとを備え、前記ハイパスフィル
ターの出力が所定レベル以上になることを検知して、前
記プラズマ放電の発生を検出するようにしたことを特徴
とする放電を利用する真空装置における放電検出装置に
よって達成される。
【０００９】
【作用】真空槽内の電極に高周波電圧を印加するための
電線路に近接して配設されている高周波電流検出手段に
より、この電線路を流れている電流が検知され、これが
フィルターに通され、高周波電源の電流に乗っている高
調波成分を主として通すので、このフィルターの出力が
所定レベル以上にあると、プラズマ放電が発生している
と検出されるので、自動的、かつ確実にプラズマ放電の
発生を検出することができる。
電線路に近接して配設されている高周波電流検出手段に
より、この電線路を流れている電流が検知され、これが
フィルターに通され、高周波電源の電流に乗っている高
調波成分を主として通すので、このフィルターの出力が
所定レベル以上にあると、プラズマ放電が発生している
と検出されるので、自動的、かつ確実にプラズマ放電の
発生を検出することができる。
【００１０】又、高周波電流検出手段にローパスフィル
ターとハイパスフィルターとを接続させている場合に
は、ハイパスフィルターの出力が所定のレベル以上にな
ると真空槽内にプラズマ放電が発生したと検知されるの
であるが、更にローパスフィルターの出力を検出するこ
とにより、高周波電源の周波数の電流成分をローパスフ
ィルターに接続された高周波電流計により、その強度が
検出され、プラズマ放電の強度も検出することができ
る。
ターとハイパスフィルターとを接続させている場合に
は、ハイパスフィルターの出力が所定のレベル以上にな
ると真空槽内にプラズマ放電が発生したと検知されるの
であるが、更にローパスフィルターの出力を検出するこ
とにより、高周波電源の周波数の電流成分をローパスフ
ィルターに接続された高周波電流計により、その強度が
検出され、プラズマ放電の強度も検出することができ
る。
【００１１】
【実施例】以下、本発明による真空装置における放電検
出器につき図面を参照して説明する。図１は本実施例の
概略を示すものであるが、従来装置を示す図５に対応す
る部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は
省略する。なおマッチング回路２は更に詳細に示される
が、公知のように可変容量コンデンサＣ１、Ｃ２、誘導
素子Ｌなどから成る。このマッチング回路２の出力段
と、真空槽３内の電極４とを結ぶ電線路９に本発明に係
わる放電検出装置Ａが設けられている。すなわち電線路
９に近接して高周波電流検出手段１１が設けられ、この
検出出力が、後に更に詳述するローパスフィルター１２
及びハイパスフィルター１３に接続され、これらの出力
端子はそれぞれバッフアンプ１４を介して高周波電流計
１７及びコンパレータ１５の一方の入力端子に供給さ
れ、他方の入力端子はスレッシュホールド設定器１６
（可変抵抗）に接続される。このコンパレータ１５の出
力により、真空槽３内にプラズマ放電が発生したことを
検知する。
出器につき図面を参照して説明する。図１は本実施例の
概略を示すものであるが、従来装置を示す図５に対応す
る部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は
省略する。なおマッチング回路２は更に詳細に示される
が、公知のように可変容量コンデンサＣ１、Ｃ２、誘導
素子Ｌなどから成る。このマッチング回路２の出力段
と、真空槽３内の電極４とを結ぶ電線路９に本発明に係
わる放電検出装置Ａが設けられている。すなわち電線路
９に近接して高周波電流検出手段１１が設けられ、この
検出出力が、後に更に詳述するローパスフィルター１２
及びハイパスフィルター１３に接続され、これらの出力
端子はそれぞれバッフアンプ１４を介して高周波電流計
１７及びコンパレータ１５の一方の入力端子に供給さ
れ、他方の入力端子はスレッシュホールド設定器１６
（可変抵抗）に接続される。このコンパレータ１５の出
力により、真空槽３内にプラズマ放電が発生したことを
検知する。
【００１２】本発明によれば、放電が発生している時
と、していない時とで電線路９に流れる電流の現象に顕
著な差があることを発見したことに基づいてなされたも
のである。
と、していない時とで電線路９に流れる電流の現象に顕
著な差があることを発見したことに基づいてなされたも
のである。
【００１３】図２は電線路９に流れる電流のオシロ波形
を示すものであるが、図２のＡは、未だ放電を発生して
いない時の電線路９に流れる電流波形を示し、これは高
周波電源１の周波数である１３．５６ＭＨZ の交流を示
しており、わずかにリップルがのっているが、プラズマ
放電が発生すると、電線路９に流れている電流波形は図
２のＢのようになり、高調波成分が１３．５６ＭＨZ の
高周波成分に大きくのっていることが観測された。
を示すものであるが、図２のＡは、未だ放電を発生して
いない時の電線路９に流れる電流波形を示し、これは高
周波電源１の周波数である１３．５６ＭＨZ の交流を示
しており、わずかにリップルがのっているが、プラズマ
放電が発生すると、電線路９に流れている電流波形は図
２のＢのようになり、高調波成分が１３．５６ＭＨZ の
高周波成分に大きくのっていることが観測された。
【００１４】図３は放電を発生していない時と放電を発
生しているときの電線路に流れる電流の周波数スペクト
ルを示すものであるが、Ａは放電が発生していない時
で、ａが１３．５６ＭＨZ 成分を表し、これの２倍（２
×１３．５６ＭＨZ ）の周波数成分ｂ、３倍ｃ、４倍
ｄ、５倍ｅまでのが観測されている。しかしながら、今
真空槽内にターゲットとして銅を用いて放電が発生した
場合には図３のＢに示すように多数の高調波成分が現れ
る。すなわち放電が発生していない時にはＡに示すよう
に５次までの周波数成分しかないが、放電が発生すると
６次以上の高調波成分が多量に発生している。
生しているときの電線路に流れる電流の周波数スペクト
ルを示すものであるが、Ａは放電が発生していない時
で、ａが１３．５６ＭＨZ 成分を表し、これの２倍（２
×１３．５６ＭＨZ ）の周波数成分ｂ、３倍ｃ、４倍
ｄ、５倍ｅまでのが観測されている。しかしながら、今
真空槽内にターゲットとして銅を用いて放電が発生した
場合には図３のＢに示すように多数の高調波成分が現れ
る。すなわち放電が発生していない時にはＡに示すよう
に５次までの周波数成分しかないが、放電が発生すると
６次以上の高調波成分が多量に発生している。
【００１５】図３のＣはターゲットとしてアルミを用い
ているが、この場合にも同様に６次以上の高調波成分を
多数発生しているが、更に高次の高調波成分をも発生し
ている。そして、図３のＤはターゲットとしてＳＵＳ
（ステンレス）を用いた場合には、図３のＣの場合より
更に高調波成分が大きな強度で発生している。
ているが、この場合にも同様に６次以上の高調波成分を
多数発生しているが、更に高次の高調波成分をも発生し
ている。そして、図３のＤはターゲットとしてＳＵＳ
（ステンレス）を用いた場合には、図３のＣの場合より
更に高調波成分が大きな強度で発生している。
【００１６】本発明は図２及び図３に示す現象を利用す
るものである。
るものである。
【００１７】図４は図１のブロック図を更に詳細に示す
回路図であるが、図１に対応する部分については同一の
符号を付すものとする。本放電検出回路Ａは主として電
流検出部Ｘ、高調波成分分離回路Ｙ、及びコンパレータ
部Ｚから成っている。
回路図であるが、図１に対応する部分については同一の
符号を付すものとする。本放電検出回路Ａは主として電
流検出部Ｘ、高調波成分分離回路Ｙ、及びコンパレータ
部Ｚから成っている。
【００１８】電流検出部Ｘにおいては銅製でなる密閉ケ
ーシング４０内には電源１の周波数１３．５６ＭＨZ の
共振回路が誘導素子Ｌ2 、容量素子Ｃ3 及び可変容量素
子Ｃ4 により構成されており、その出力は同軸ケーブル
２０を介して高調波成分分離回路Ｙ側に電送される。銅
製のケーシング４０は電線路９に近接して配設される。
ーシング４０内には電源１の周波数１３．５６ＭＨZ の
共振回路が誘導素子Ｌ2 、容量素子Ｃ3 及び可変容量素
子Ｃ4 により構成されており、その出力は同軸ケーブル
２０を介して高調波成分分離回路Ｙ側に電送される。銅
製のケーシング４０は電線路９に近接して配設される。
【００１９】高調波成分分離回路Ｙにおいては抵抗Ｒ1
を介して、上述のローパスフィルター１２及びハイパス
フィルター１３が接続されるのであるが、ローパスフィ
ルター１２は本実施例では誘導素子Ｌ3 Ｌ4 及び容量素
子Ｃ5 とから成っており、この出力は抵抗Ｒ2 を介して
導出され、上述の高周波電流計１７に接続される。
を介して、上述のローパスフィルター１２及びハイパス
フィルター１３が接続されるのであるが、ローパスフィ
ルター１２は本実施例では誘導素子Ｌ3 Ｌ4 及び容量素
子Ｃ5 とから成っており、この出力は抵抗Ｒ2 を介して
導出され、上述の高周波電流計１７に接続される。
【００２０】ハイパスフィルター１３は本実施例では容
量素子Ｃ6 、Ｃ7 及び誘導素子Ｌ5及び抵抗Ｒ3 とから
なり、この出力はダイオードＤ1 及び容量素子Ｃ8 を介
して導出され、更にこの出力は可変抵抗ＶＲ4 により電
圧調節されて、上述のコンパレータ１５の一方の比較入
力端子に接続される。これは容量素子Ｃ9 を介して接地
されている。他方の比較入力端子は可変抵抗ＶＲ5 を介
して直流電源ＶＣＣに接続されている。これが上述のス
レッシュホールド電圧を設定する構成である。
量素子Ｃ6 、Ｃ7 及び誘導素子Ｌ5及び抵抗Ｒ3 とから
なり、この出力はダイオードＤ1 及び容量素子Ｃ8 を介
して導出され、更にこの出力は可変抵抗ＶＲ4 により電
圧調節されて、上述のコンパレータ１５の一方の比較入
力端子に接続される。これは容量素子Ｃ9 を介して接地
されている。他方の比較入力端子は可変抵抗ＶＲ5 を介
して直流電源ＶＣＣに接続されている。これが上述のス
レッシュホールド電圧を設定する構成である。
【００２１】コンパレータ１５の出力はトランジスタＱ
のベース電極に供給され、このコレクターにはダイオー
ドＤ2 及び直流電源ＶＣＣが接続されているのである
が、ダイオードＤ2 には並列にリレーコイルＬ10が接続
されており、これに近接してリレー用の接点３０が配設
され、これは接点３１、３２のいずれかに接触するよう
に構成されており、これら接点３１、３２は自動トリガ
ー装置Ｔの入力端子に接続されている。すなわちリレー
コイルＬ10及び接点３０によりリレーＲが構成されてい
る。
のベース電極に供給され、このコレクターにはダイオー
ドＤ2 及び直流電源ＶＣＣが接続されているのである
が、ダイオードＤ2 には並列にリレーコイルＬ10が接続
されており、これに近接してリレー用の接点３０が配設
され、これは接点３１、３２のいずれかに接触するよう
に構成されており、これら接点３１、３２は自動トリガ
ー装置Ｔの入力端子に接続されている。すなわちリレー
コイルＬ10及び接点３０によりリレーＲが構成されてい
る。
【００２２】なお、電流検知部Ｘからの出力はローパス
フィルター１２とハイパスフィルター１３とに供給され
るのであるが、このカットオフ周波数は本実施例では４
０．６８ＭＨZ と設定されている。
フィルター１２とハイパスフィルター１３とに供給され
るのであるが、このカットオフ周波数は本実施例では４
０．６８ＭＨZ と設定されている。
【００２３】本発明の実施例による真空装置における放
電検出装置Ａは、以上のように構成されるのであるが、
次にこの作用について説明する。
電検出装置Ａは、以上のように構成されるのであるが、
次にこの作用について説明する。
【００２４】図１に示すようにＲＦ電源からは、１３．
５６ＭＨZ の高周波が電線路９を介して真空槽３内の電
極４に印加されるのであるが、未だ真空槽３内で放電が
発生していないとすると、電線路９には図２のＡで示す
ような交流が流れており、これをスペクトルメータにか
けると、図３のＡに示すようなスペクトルが得られる。
すなわち、基本周波数成分ａの１３．５６ＭＨZ の２
次、３次、４次の周波数成分も出ているが、６次以上の
周波数成分は全く存在していない。
５６ＭＨZ の高周波が電線路９を介して真空槽３内の電
極４に印加されるのであるが、未だ真空槽３内で放電が
発生していないとすると、電線路９には図２のＡで示す
ような交流が流れており、これをスペクトルメータにか
けると、図３のＡに示すようなスペクトルが得られる。
すなわち、基本周波数成分ａの１３．５６ＭＨZ の２
次、３次、４次の周波数成分も出ているが、６次以上の
周波数成分は全く存在していない。
【００２５】従ってこのとき図１又は図４においてハイ
パスフィルター１３の出力はほとんど０であり、ローパ
スフィルター１２の出力は、図２のＡで示す高周波電流
を通すことにより、これがバッフアンプ１４で増巾され
て、高周波電流計１７により、この電流強度が測定され
る。
パスフィルター１３の出力はほとんど０であり、ローパ
スフィルター１２の出力は、図２のＡで示す高周波電流
を通すことにより、これがバッフアンプ１４で増巾され
て、高周波電流計１７により、この電流強度が測定され
る。
【００２６】プラズマ放電が発生すると、電線路９には
図２のＢで示すような電流が流れる。すなわち１３．５
６ＭＨZ の交流に対し、大きな高調波成分がのってお
り、この電流をスペクトルアナライザにかけると、図３
のＢで示すようなスペクトルが得られた。すなわち放電
が発生すると１３．５６ＭＨZ の基本周波数成分及びこ
の５次までの成分の他に６次以上の高調波成分が多量に
発生する。従って、この高調波成分は図１又は図４にお
いてハイパスフィルター１３を通り、今やスレッシュホ
ールド設定器１６の設定電圧より大となり、従ってコン
パレータ１５から放電確認信号が発生する。他方、図４
の回路においてはコンパレータ１５の出力が、トランジ
スタＱのベース電極に加えられることにより、これがオ
ンとなり、リレーコイルＬ10に電流が流れ、これに近接
して配設されている接点３０を吸引し、通常は図示する
ように接点３１側に接続しているのであるが、これが接
点３２側に切り替わり、オートマッチング回路Ｔを駆動
する。すなわち、放電を開始したことを検出すると共に
直ちにオートマチックなマッチング作用を行う。
図２のＢで示すような電流が流れる。すなわち１３．５
６ＭＨZ の交流に対し、大きな高調波成分がのってお
り、この電流をスペクトルアナライザにかけると、図３
のＢで示すようなスペクトルが得られた。すなわち放電
が発生すると１３．５６ＭＨZ の基本周波数成分及びこ
の５次までの成分の他に６次以上の高調波成分が多量に
発生する。従って、この高調波成分は図１又は図４にお
いてハイパスフィルター１３を通り、今やスレッシュホ
ールド設定器１６の設定電圧より大となり、従ってコン
パレータ１５から放電確認信号が発生する。他方、図４
の回路においてはコンパレータ１５の出力が、トランジ
スタＱのベース電極に加えられることにより、これがオ
ンとなり、リレーコイルＬ10に電流が流れ、これに近接
して配設されている接点３０を吸引し、通常は図示する
ように接点３１側に接続しているのであるが、これが接
点３２側に切り替わり、オートマッチング回路Ｔを駆動
する。すなわち、放電を開始したことを検出すると共に
直ちにオートマチックなマッチング作用を行う。
【００２７】本実施例は以上述べたような作用を行い、
かつ効果を奏するのであるが、更に次のような効果も奏
する。
かつ効果を奏するのであるが、更に次のような効果も奏
する。
【００２８】すなわち、本実施例によれば電流検知部Ｘ
は誘導素子Ｌ2 、容量素子Ｃ3 及びＣ4 からなる共振回
路を銅製のケーシング４０が内蔵しており、これを電線
路９に近接して、この電線路９に流れている電流を検出
するようにしているので、放電を発生することを検知す
るための必要最低限の高周波分のみをピックアップする
ことができる。従って、又真空槽内の電極に印加される
電圧にはほとんど影響を及ぼすことはない。
は誘導素子Ｌ2 、容量素子Ｃ3 及びＣ4 からなる共振回
路を銅製のケーシング４０が内蔵しており、これを電線
路９に近接して、この電線路９に流れている電流を検出
するようにしているので、放電を発生することを検知す
るための必要最低限の高周波分のみをピックアップする
ことができる。従って、又真空槽内の電極に印加される
電圧にはほとんど影響を及ぼすことはない。
【００２９】更に本実施例によれば、ローパスフィルタ
ー１２に高周波電流計１７が接続されているので放電強
度を検出することができ、この検出値に基づいて放電強
度を一定にする自動制御を行うこともできる。又、本実
施例によれば、１３．５６ＭＨZ の共振回路を内蔵させ
た電流センサーに市販のスペクトラムアナライザーを接
続するだけで、不要輻射（スプリアス放射）、すなわち
高調波成分も観測でき、よって放電検出を容易に行うこ
とができる。更に放電電流の検出が可能なため、リアル
タイムに負荷インピーダンスが想定でき、この定値（電
流）制御も可能となる。よって上質の薄膜形成を行うこ
とができる。
ー１２に高周波電流計１７が接続されているので放電強
度を検出することができ、この検出値に基づいて放電強
度を一定にする自動制御を行うこともできる。又、本実
施例によれば、１３．５６ＭＨZ の共振回路を内蔵させ
た電流センサーに市販のスペクトラムアナライザーを接
続するだけで、不要輻射（スプリアス放射）、すなわち
高調波成分も観測でき、よって放電検出を容易に行うこ
とができる。更に放電電流の検出が可能なため、リアル
タイムに負荷インピーダンスが想定でき、この定値（電
流）制御も可能となる。よって上質の薄膜形成を行うこ
とができる。
【００３０】以上、本発明の実施例について説明した
が、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明
の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。
が、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明
の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。
【００３１】例えば、以上の実施例では真空装置として
スパッタリング装置、エッチング装置及びＣＶＤ装置を
説明したが、これ以外のプロセスでも放電を利用す真空
装置全てに適用可能であり、この負荷が不定であって
も、この放電電流を検出して、一定の放電状態を保証す
ることができる。
スパッタリング装置、エッチング装置及びＣＶＤ装置を
説明したが、これ以外のプロセスでも放電を利用す真空
装置全てに適用可能であり、この負荷が不定であって
も、この放電電流を検出して、一定の放電状態を保証す
ることができる。
【００３２】又、以上の実施例では、ハイパスフィルタ
ーとしては１３．６５ＭＨZ の６次以上の高調波成分を
通すようにしたが、更に高次の高調波以上の高調波を通
すようにしてもよい。
ーとしては１３．６５ＭＨZ の６次以上の高調波成分を
通すようにしたが、更に高次の高調波以上の高調波を通
すようにしてもよい。
【００３３】あるいは、真空装置内のターゲットの材質
により通すべき高調波成分の周波数領域を定めるように
してもよい。
により通すべき高調波成分の周波数領域を定めるように
してもよい。
【００３４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の放電を利用
する真空装置における放電検出装置によれば、真空槽内
に放電が発生したことを迅速、かつ確実に検出すること
ができ、これに対応して、例えばオートマチックなトリ
ガー操作を自動的に行うことができる。
する真空装置における放電検出装置によれば、真空槽内
に放電が発生したことを迅速、かつ確実に検出すること
ができ、これに対応して、例えばオートマチックなトリ
ガー操作を自動的に行うことができる。
【図１】本発明の実施例による放電を利用する真空装置
の概略的なブロック図である。
の概略的なブロック図である。
【図２】本発明に適用される現象を示す電流波形で、Ａ
は放電が未だ発生しない時の電流波形であり、Ｂは放電
が発生したときの電流波形である。
は放電が未だ発生しない時の電流波形であり、Ｂは放電
が発生したときの電流波形である。
【図３】図２のＡ、Ｂの電流波形のスペクトルダイヤグ
ラムで、Ａは放電が発生しない時のスペクトルダイヤグ
ラム、Ｂはターゲットとして銅を用いた場合で放電が発
生したときのスペクトルダイヤグラム、Ｃはターゲット
としてアルミを用いた場合であるが、放電が発生した時
のスペクトルダイヤグラム及びＤはステンレスをターゲ
ットとして放電が発生したときのスペクトルダイヤグラ
ムである。
ラムで、Ａは放電が発生しない時のスペクトルダイヤグ
ラム、Ｂはターゲットとして銅を用いた場合で放電が発
生したときのスペクトルダイヤグラム、Ｃはターゲット
としてアルミを用いた場合であるが、放電が発生した時
のスペクトルダイヤグラム及びＤはステンレスをターゲ
ットとして放電が発生したときのスペクトルダイヤグラ
ムである。
【図４】図１における放電検出器を具体的な回路図であ
る。
る。
【図５】従来例の真空装置のブロック図である。
１ 高周波電源 ９ 電線路 １１ 高周波電流検出手段 １２ ローパルスフィルター １３ ハイパルスフィルター １５ コンパレータ Ａ 放電検出装置 Ｃ6 容量素子 Ｃ7 容量素子 Ｌ2 誘導素子 Ｌ5 誘導素子 Ｒ3 抵抗
Claims (5)
- 【請求項１】 真空槽内に配設される電極に高周波電源
からの高周波電圧を印加し、前記真空槽内にプラズマ放
電を発生させるようにした真空装置の前記プラズマ放電
の発生を検出するための放電検出装置を備えた、放電を
利用する真空装置における放電検出装置において、前記
放電検出装置は、前記電極に前記高周波電圧を印加する
ための電線路に近接して、該電線路に流れている高周波
電流を検出するための高周波電流検出手段と、該高周波
電流検出手段の検出出力端子に接続され、前記高周波電
源の周波数成分の高次の高調波周波数成分を主として通
すためのフィルターとを備え、該フィルターの出力が所
定レベル以上になることを検知して前記プラズマ放電の
発生を検出するようにしたことを特徴とする放電を利用
する真空装置における放電検出装置。 - 【請求項２】 前記高周波電流検出手段は、前記高周波
電源の周波数に共振する共振回路を備えている請求項１
に記載の放電を利用する真空装置における放電検出装
置。 - 【請求項３】 前記高周波電流検出手段は金属製のケー
ス内に収容され、前記電線路に近接して配設されている
請求項２に記載の放電を利用する真空装置における放電
検出装置。 - 【請求項４】 前記フィルターは前記周波数成分の第６
次以上の高調波周波数成分を主として通す請求項１に記
載の放電を利用する真空装置における放電検出装置。 - 【請求項５】 真空槽内に配設される電極に高周波電源
からの高周波電圧を印加し、前記真空槽内にプラズマ放
電を発生させるようにした真空装置の前記プラズマ放電
の発生を検出するための放電検出装置を備えた、放電を
利用する真空装置における放電検出装置において、前記
放電検出装置は、前記電極に前記高周波電圧を印加する
ための電線路に近接して、該電線路に流れている高周波
電流を検出するための高周波電流検出手段と、該高周波
電流検出手段の検出出力端子に接続され、前記高周波電
源の周波数成分を主として通すためのローパスフィルタ
ーと、該ローパスフィルターの出力を検出するための高
周波電流計と、前記検出出力端子に接続され、前記周波
数成分の高次の高調波周波数成分を主として通すための
ハイパスフィルターとを備え、前記ハイパスフィルター
の出力が所定レベル以上になることを検知して、前記プ
ラズマ放電の発生を検出するようにしたことを特徴とす
る放電を利用する真空装置における放電検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4222093A JP3014867B2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | 放電を利用する真空装置における放電検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4222093A JP3014867B2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | 放電を利用する真空装置における放電検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0652994A true JPH0652994A (ja) | 1994-02-25 |
| JP3014867B2 JP3014867B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=16777024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4222093A Expired - Lifetime JP3014867B2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | 放電を利用する真空装置における放電検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3014867B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001077035A (ja) * | 1999-09-07 | 2001-03-23 | Nec Kyushu Ltd | 半導体製造装置及び半導体製造方法 |
| JP2002294460A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-09 | Tadahiro Omi | マイクロ波プラズマプロセス装置及びプラズマプロセス制御方法 |
| JP2005209935A (ja) * | 2004-01-23 | 2005-08-04 | Fab Solution Kk | 放電検出装置 |
| US7057792B2 (en) | 2002-08-30 | 2006-06-06 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Optical sensor unit for measuring current and voltage of high frequency |
-
1992
- 1992-07-29 JP JP4222093A patent/JP3014867B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001077035A (ja) * | 1999-09-07 | 2001-03-23 | Nec Kyushu Ltd | 半導体製造装置及び半導体製造方法 |
| JP2002294460A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-09 | Tadahiro Omi | マイクロ波プラズマプロセス装置及びプラズマプロセス制御方法 |
| WO2002080632A1 (fr) * | 2001-03-28 | 2002-10-10 | Tokyo Electron Limited | Dispositif et procede de commande pour traitement plasma par micro-ondes |
| US7404991B2 (en) | 2001-03-28 | 2008-07-29 | Tokyo Electron Limited | Device and control method for micro wave plasma processing |
| US7057792B2 (en) | 2002-08-30 | 2006-06-06 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Optical sensor unit for measuring current and voltage of high frequency |
| JP2005209935A (ja) * | 2004-01-23 | 2005-08-04 | Fab Solution Kk | 放電検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3014867B2 (ja) | 2000-02-28 |
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