(57)【要約】【課題】複数の計測器に対してプラズマ装置からのノイズ対策を構築し、精度の良いモニタ結果を得る。【解決手段】プラズマ計測器は、各計測器類が収納された筐体３０と各計測器類を制御するパソコン５０等からなる。チャージアップ用センサ２１の出力電圧の測定を行う場合、入力電圧を降圧する抵抗素子と、プラズマ装置１０から誘導されるＡＣ信号を取り除くフィルタと、その出力電圧を電圧計で測定する。ＵＶ用センサ２２の出力電流の測定を行う場合、シールド線で接続され、センサ２２に印加する電圧源と、センサ２２からの入力電流はインダクタを介して電流計で測定する。電圧計や電流計は、パソコン５０からＧＰＩＢケーブル５１を介して制御され、各測定値はリアルタイムでパソコン５０のモニタに表示される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にプラズマを発生させるプラズマチャンバと専用端子とを有するプラズマ装置において前記プラズマチャンバ内に設置され、前記プラズマに起因する物理現象を検出してデータを電圧値として出力する第１のセンサと、
前記プラズマチャンバ内に設置され、前記プラズマに起因する物理現象を検出してデータを電流値として出力する第２のセンサと、
前記第１及び第２のセンサとそれぞれ接続された複数の配線が１束に束ねられて前記専用端子に接続された第１のケーブルと、
複数の配線が１束に束ねられ、前記専用端子と筐体に取り付けられた外部端子との間に接続された第２のケーブルと、
前記筐体の内部に収納され、前記外部端子、電圧降下用の抵抗素子、及び前記プラズマ装置から誘導される交流信号を取り除くフィルタを介して、前記第１のセンサの出力電圧を測定する電圧計と、
前記筐体の内部に収納され、前記外部端子、及びインダクタを介して、前記第２のセンサの出力電流を測定する電流計と、
前記専用端子にシールド線で接続され、前記第２のセンサへ電源電圧を印加する電源と、
表示部を有し、インタフェースバスを介して前記電圧計及び前記電流計を制御して前記電圧計及び前記電流計の測定値を前記表示部にリアルタイムで表示するコンピュータと、
を有することを特徴とするプラズマ計測装置。
【請求項２】
前記第１のセンサは、プラズマプロセスで起こるチャージアップを観察するチャージアップセンサであり、
前記第２のセンサは、前記プラズマから放射される紫外光を計測する紫外光センサであることを特徴とする請求項１記載のプラズマ計測装置。
【請求項３】
前記外部端子は、ＢＮＣ端子であることを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマ計測装置。
【請求項４】
前記インタフェースバスは、ＧＰＩＢケーブルであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプラズマ計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造工程及びその他のプラズマを用いる全ての製造工程に適用できるプラズマモニタ用のプラズマ計測装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの微細化に伴い、ゲート寸法が縮小し、ゲート絶縁膜が薄膜化するため、プラズマプロセスにおいてゲート絶縁膜破壊が問題となっている。又、コンタクトホールの高アスペクト比化（溝の間口直径に対して溝が深い）に伴い、コンタクトホール形成（プラズマエッチング）時に形状異常やエッチングストップ（途中でエッチングが止まってしまい、底面が所望の深さまで到達しない現象）が発生することが問題になっている。よって、プラズマプロセスにおいてプラズマに起因した様々な物理現象を計測し、前記の問題が発生しないようなプラズマ条件を検討し、設定することが重要である。
【０００３】
又、半導体生産において少量多品種化とウェハの大口径化が進み、ウェハ当りのコストが増加するのに伴って、ウェハ仕損の低減が重要課題となっている。よって、プラズマに起因した様々な物理現象を常時計測し、最適なプラズマ条件が常に保たれるように、プラズマ装置を安定稼動することが求められている。
【０００４】
従来、プラズマに起因した物理現象を観察するプラズマモニタリング用のプラズマ計測装置の技術は多く提案されており、物理現象を検出するためのセンサをプラズマチャンバ内に取り付け、センサから出力される電気信号を、センサに接続されたワイヤ（周囲が絶縁被覆された導線）を介して、チャンバ外の計測器で受信して計測するという方法が一般的である。例えば、プラズマプロセスで起こる物理現象の１つであるチャージアップを観察するプラズマ計測装置や、プラズマから放出される紫外光を計測するプラズマ計測装置（下記の特許文献２、３参照）が提案されている。
【０００５】
なお、計測装置に関連する他の技術としては、例えば、下記の特許文献１、４、５等がある。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１５７５９０号公報
【特許文献２】特開２００３−２８２５４６号公報
【特許文献３】特開２００５−２３６１９９号公報
【特許文献４】特開２００６−２５３３６４号公報
【特許文献５】特開２００７−２１３２６０号公報
【０００７】
特許文献１には多点信号計測装置の技術、特許文献２には温ウェハ・モニタリング・システムの技術、特許文献３にはプラズマプロセスのリアルタイムモニタ装置の技術、特許文献４にはプラズマ処理装置及びプラズマ処理装置の運転状態の出力方法の技術、更に、特許文献５には計測信号のためのＵＳＢ変換器の技術が記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら従来のプラズマ計測装置では、次のような課題があった。
【０００９】
（１）  例えば、大規模集積回路（ＬＳＩ）の製造において、半導体ウェハ枚当りの半導体チップ数を出来る限り多くすることによって、製造コストは下がる。つまり、半導体ウェハに形成された複数の半導体チップは全て良品であることが求められる。そのため、プラズマプロセスでは、半導体ウェハの表面全体に対して、ダメージ等の問題を引き起さずに、且つ、均一なプラズマを発生させることが重要である（不均一であると、特性がそれぞれ異なるチップができ、特性が良品判定の規格から外れるものが存在してしまう）。このプラズマの均一性を確認するために、プラズマチンバ内の異なる箇所に複数のセンサを設置し、全てのセンサの計測データが同一であるかを比較する。よって、プラズマプロセスでプラズマ起因の物理現象を計測する際、プラズマチャンバ内に複数のセンサを設置することは非常に有益である。
【００１０】
このようにプラズマチャンバ内に設置するセンサの数が多い場合、センサ毎に複数の計測器が必要になるが、プラズマ装置からのノイズ対策を構築しておかないと、精度の良いモニタ結果が得られない。しかし、従来技術では、このようなノイズ対策について適切な措置が採られていない。
【００１１】
その他、以下の（２）〜（６）のような課題もあった。
（２）  プラズマチャンバ内に設置するセンサの数が多い場合、センサ毎に複数の計測器が必要になるが、複数の計測器を同時に手動制御することは困難である。そのため、複数の素子に対して、同一のタイミングでプラズマ起因の物理現象を計測することができない。
【００１２】
即ち、プラズマの均一性を確落するために、プラズマチャンバ内の異なる箇所に設置したセンサの出力データを比較する。この際、プラズマの状態は時間と伴に変化するため、同一時刻且つ異なる箇所での物理現象を計測する必要があるが、これができない。
【００１３】
（３）  プラズマチャンバ内に設置するセンサの数が多い場合、そのセンサに対応する計測器と計測器に接続する電気ケーブルの数が増加し、プラズマ装置周辺のスペースを広く占有してしまう。
【００１４】
（４）  プラズマに起因する物理現象を検出するためのセンサから出力される電圧データに、プラズマチャンバに印加される交流電圧が付加し、本来の直流電圧値からずれて計測されてしまう。
【００１５】
（５）  計測前に、各計測器間の電気的接続を行わなければならず、接続のための時間と手間が掛かる。
【００１６】
（６）  各計測器の様々な設定を行わなければならず、設定のための時間と手間が掛かる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明のプラズマ計測装置は、内部にプラズマを発生させるプラズマチャンバと専用端子とを有するプラズマ装置において前記プラズマチャンバ内に設置され、前記プラズマに起因する物理現象を検出してデータを電圧値として出力する第１のセンサと、前記プラズマチャンバ内に設置され、前記プラズマに起因する物理現象を検出してデータを電流値として出力する第２のセンサと、前記第１及び第２のセンサとそれぞれ接続された複数の配線が１束に束ねられて前記専用端子に接続された第１のケーブルと、複数の配線が１束に束ねられ、前記専用端子と筐体に取り付けられた外部端子との間に接続された第２のケーブルと、前記筐体の内部に収納され、前記外部端子、電圧降下用の抵抗素子、及び前記プラズマ装置から誘導される交流信号を取り除くフィルタを介して、前記第１のセンサの出力電圧を測定する電圧計と、前記筐体の内部に収納され、前記外部端子、及びインダクタを介して、前記第２のセンサの出力電流を測定する電流計と、前記専用端子にシールド線で接続され、前記第２のセンサへ電源電圧を印加する電源と、表示部を有し、インタフェースバスを介して前記電圧計及び前記電流計を制御して前記電圧計及び前記電流計の測定値を前記表示部にリアルタイムで表示するコンピュータとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のプラズマ計測装置によれば、プラズマチャンバ内に設置するセンサの数が多い場合、各センサ毎に複数の電圧計や電流計の計測器が必要になるが、プラズマ装置からのノイズ対策が構築されているので、精度の良いモニタ結果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００２０】
（実施例１の構成）
図１は、本発明の実施例１におけるプラズマ装置に設けられるプラズマモニタ用のプラズマ計測装置を示す概略の構成図である。
【００２１】
プラズマ装置１０は、プラズマ１１ａを発生させるためのプラズマチャンバ１１を有している。プラズマチャンバ１１内には、プラズマ処理対象となるウェハを載置するためのステージ１２が設けられている。ステージ１２は、直流（以下「ＤＣ」という。）遮断用のコンデンサ１３及びプラズマ発生用の交流（以下「ＡＣ」という。）電源１４を介してグランドＧＮＤに接続されている。
【００２２】
プラズマ計測装置２０は、プラズマ１１ａに起因する物理現象を計測するための装置であり、その物理現象を検出して検出データを電圧値として出力する第１のセンサ（例えば、チャージアップ用センサ）２１と、その物理現象を検出して検出データを電流値として出力する第２のセンサ（例えば、紫外光（以下「ＵＶ」という。）用センサ）２２とを有している。センサ２１は、内部に電源を有しているが、センサ２２は、内部に電源を持たず、外部から電源電圧が供給される。これらのセンサ２１，２２は、プラズマチャンバ１１内のステージ１２等に設置され、第１のケーブル（例えば、センサ２１，２２にそれぞれ接続された複数の配線が１束（１本）に束ねられたワイヤ）２３を介して、プラズマチャンバ１１に装着されたワイヤ引き出し用の専用端子２４に接続されている。専用端子２４には、第１のケーブルと同様の第２のケーブル（例えば、複数の配線が１本に束ねられたワイヤ）２５を介して、プラズマ計測器が接続されている。
【００２３】
プラズマ計測器は、計測器類が収納された筐体３０と、その計測器類を制御するコンピュータ（例えば、パーソナルコンピュータ（以下「ＰＣ」という。）５０等とにより構成されている。筐体３０は、例えば、底面に４つの車輪３０ａが取り付けられて移動可能になっており、更に、側面に複数の外部端子（例えば、同軸ケーブルの一種で差し込んで回すことでロックできるＢＮＣ端子）３１が取り付けられており、これらのＢＮＣ端子３１に、ワイヤ２５内の複数の配線が分離されて接続されている。ＰＣ５０は、インタフェースバス（例えば、コンピュータに計測機器や周辺機器を接続するためのインタフェース（ＩＥＥＥ４８８）のＧＰＩＢケーブル）５１を介して筐体３０内の計測器類と接続され、このＧＰＩＢケーブル５１を介して計測器類を制御してその計測器類の各測定値をリアルタイムで表示部に表示する機能を有している。
【００２４】
ここで、ワイヤ２３，２５は、例えば、プラズマ１１ａの影響を受けないように、導線の周囲が完全に絶縁被覆され、更に、電流がワイヤ２３，２５の外に漏れないように、十分に高い抵抗を有するように導線の周囲が被覆されている。又、この導線の絶縁被覆のキャパシタンスは、十分に小さいものを使用することが望ましい。
【００２５】
なお、ワイヤ２３，２５の導線の周囲の絶縁被覆について、抵抗値が高ければＤＣ電流は漏れないが、キャパシタンスはＡＣ電圧に対してインピーダンス（抵抗）が１／（２πｆＣ）という関係で振舞う（ｆは交流電流の周波数）。よって、ワイヤ２３，２５のキャパシタンスＣが大きければインピーダンスが小さくなり、ＡＣ電流がワイヤ２３，２５の外に漏れてしまう。よって、絶縁被覆に関しては、高抵抗と小キャパシタンスの両方が要求される。
【００２６】
図２は、図１のプラズマ計測装置の回路例を示す構成図であり、図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。なお、この図２では、図示の簡略化のために、プラズマ装置１０やプラズマチャンバ１１の外にワイヤ２３，２５を引き出すための専用端子２４及びＢＮＣ端子３１が省略されている。又、実際には、ワイヤ２３，２５はプラズマチャンバ１１の内外で１本に束ねられているが、図２では束ねずに図示されている。
【００２７】
チャージアップ用センサ２１に接続された配線２３ａ１，２３ａ２と、ＵＶ用センサ２２に接続された配線（例えば、２軸のシールド線）２３ｂ１，２３ｂ２とは、１本に束ねられたワイヤ２３の形で筐体３０側の複数のＢＮＣ端子３１（例えば、配線２３ａ１，２３ａ２に接続されたＢＮＣ端子３１ａ１，３１ａ２、及び２軸のシールド線２３ｂ１，２３ｂ２に接続されたＢＮＣ端子３１ｂ１，３１ｂ２）に接続されている。
【００２８】
２つのＢＮＣ端子３１ａ１，３１ａ２には、２本の配線３２ａ１，３２ａ２により２つの抵抗素子３３（＝３３−１，３３−２）、ローパスフィルタ（以下「ＬＰＦ」という。）３４、及び電圧計３５が直列に接続されている。更に、２つのＢＮＣ端子３１ｂ１，３１ｂ２には、２本の配線（例えば、２軸のシールド線）３２ｂ１，３２ｂ３が接続され、この一方のシールド線３２ｂ１に、コイル３６、シールド線３４ｂ２、電流計３７、及び電源（例えば、電圧源）３８が直列に接続され、この電圧源３８が、他方のシールド線３２ｂ３によりＢＮＣ端子３１ｂ２に接続されている。
【００２９】
又、ＬＰＦ３４は、配線３９ａにより内部コンセント４０に接続されている。電圧計３５は、配線３９ｂにより内部コンセント４０に接続されると共に、ＧＰＩＢケーブル５１により電流計３７に接続されている。電流計３７は、配線３９ｃにより内部コイント４０に接続されると共に、ＧＰＩＢケーブル５１により電圧源３８に接続されている。電圧源３８は、配線３８ｄにより内部コンセント４０に接続されると共に、ＧＰＩＢケーブル５１によりＰＣ５０に接続されている。内部コンセント４０には、ノイズフィルタ４１、及び電源遮断用のブレーカ４２を介して筐体内冷却用のファン４３が接続され、更に、そのブレーカ４２にＡＣ電源コンセント４３が接続されている。
【００３０】
以下、図２の回路構成を詳細に説明する。
先ず、２つの抵抗素子３３（＝３３−１，３３−２）について説明する。
【００３１】
一般に、プラズマチャンバ１１内にはＡＣ電源１４が接続され、プラズマ１１ａを発生させるための数百ボルトのＡＣ電圧が印加されるため、プラズマ１１ａに起因する物理現象を検出するためのチャージアップ用センサ２１から出力される電圧（データ）にも高いＡＣ電圧が付加される。しかし、ＬＰＦ３４の入力電圧には制限があるため（一般的には±１０Ｖ前後）、センサ２１の出力電圧に、ＬＰＦ３４の制限電圧を越えたＡＣ電圧が付加されている場合、そのままではセンサ２１の出力電圧をＬＰＦ３４に入力することができない。そこで、センサ２１から出力された電圧を抵抗素子３３で降圧した後、ＬＰＦ３４に入力する。センサ２１の出力電圧は、ある周波数で振幅するＡＣ電圧成分と、周波数を持っては変動しないＤＣ電圧成分とを合成したものである。例えば、ＡＣ電圧成分は±３００Ｖで振幅する電圧であり、ＤＣ電圧成分は２００Ｖの電圧であるとする。ＬＰＦ３４の入力電圧限界が±１０Ｖである場合、例えば、１００ＭΩの各抵抗素子３３−１，３３−２を用いると、センサ２１の出力電圧は、抵抗素子３３−１，３３−１によってＡＣ電圧成分が±３Ｖ以下に、ＤＣ電圧成分が２Ｖ以下に降圧され、ＬＰＦ３４に入力できる電圧になる。
【００３２】
センサ２１は、例えば、２種類のチャンネルを有し、この２チャンネル分の電圧出力用に２本の配線２３ａ１，２３ａ２が接続される。使用するＬＰＦ３４は、例えば、１Ｈｚ以上の周波数のＡＣ電圧成分を取り除く機能を有し、プラズマチャンバ１１内に設置されたセンサ２１に必要な数分のチャンネル（入力端子）を有する。抵抗素子３３で降圧された電圧は、ＬＰＦ３４でＡＣ電圧成分が全て取り除かれ、ＤＣ電圧成分のみがＬＰＦ３４から電圧計３５へ出力される。ＬＰＦ３４の２つの出力端子と電圧計３５の各チャンネル（入力端子）とは、配線で接続する。そのため、電圧計３５は、センサ２１に必要な数分のチャンネルを有する必要がある。
【００３３】
電圧計３５の配線３９ｂは、筐体３０内の内部コンセント４０に接続する。電圧計３５の制御及び測定データ収集のために、電圧計３５とＰＣ５０は、例えばＧＰＩＢケーブル５１で接続する。仮に、電圧計３５やＰＣ５０がＧＰＩＢで通信できない仕様である場合、例えば、ＵＳＢ／ＧＰＩＢ変換アダプタを対象機器に接続して、電圧計３５の制御及び測定データ収集を行えば良い。
【００３４】
更に、ＵＶ用センサ２２について説明する。
ＵＶ用センサ２２が内部に電源を持たない場合、外部から電源電圧を供給する必要があるため、このセンサ２２には、外部電源供給用と電流出力用の２本のシールド線２３ｂ１，２３ｂ３を接続する。シールド線２３ｂ１，２３ｂ２のメインライン（筐体３０側ではなくセンサ２２側）をセンサ２２に繋ぎ、グランドライン（筐体３０側ではなくセンサ２２側）はオープン（フローティングであり、何処とも電気的に繋がっていない）である。２本のシールド２３ｂ１，２３ｂ２は、筐体３０側の２つのＢＮＣ端子３１ｂ１，３１ｂ２に接続する。ＢＮＣ端子３１は１つ当り、メインライン１つとグランドライン１つがあるので、各１本のシールド線３２ｂ１，３２ｂ２のメインラインとグランドラインを各ＢＮＣ端子３１ｂ１，３１ｂ２にそれぞれ接続できる。
【００３５】
図２において、シールド線２３ｂ１の実線ラインが、センサ２２からの出力電流が流れるメインラインであり、破線ラインが外部の電気的ノイズからメインラインを保護するために、一定電圧（例えば、０Ｖ）を加えるグランドラインである。又、シールド線２４ｂ２の実線ラインが、センサ２２に外部電源を供給するためのラインであり、破線ラインが外部の電気的ノイズからメインラインを保護するために、一定電圧（例えば、０Ｖ）を加えるグランドラインである。
【００３６】
筐体３０内で、２つのＢＮＣ端子３１ｂ１，３１ｂ２の内、一方のＢＮＣ端子３１ｂ１にシールド線３２ｂ１を接続し、他方のＢＮＣ端子３１ｂ２にシールド線３２ｂ２を接続する。電流出力用のシールド線３２ｂ１において、実線のメインラインをコイル３６の左端に接続し、破線のグランドラインはシールド線３２ｂ２のグランドラインと結合する。又、コイル３６の右端をシールド線３２ｂ２における実線のメインラインと接続する。コイル３６のインダクタンスは、例えば、数百μＨ（マイクロヘンリ）である。
【００３７】
シールド線３２ｂ２における実線のメインラインを電流計３７の入力端子（＋側）に接続し、シールド線３２ｂ２における破線のグランドラインを電流計３７の入力端子（一側）に接続する。電流計３７には、例えば、ピコアンペアオーダの微小電流を測定できるピコアンメータを用いることが望ましい。シールド線３２ｂ３における実線のメインラインを電圧源３８の出力端子（＋側）に接続し、シールド線３２ｂ３における破線のグランドラインを電圧源３８の出力端子（−側）に接続する。
【００３８】
電流計３７と電圧源３９の基準電位（グランド電位）を合わせるために、電流計３７の入力端子（一側）と電圧源３８の出力端子（一側）を配線で接続し、電圧源３８の出力端子（一側）とこの電圧源３８のグランド端子を配線で接続する。電流計３７の配線３９ｃを内部コンセント４０に接続し、電圧源３８の配線３９ｄも内部コンセント４０に接続する。内部コンセント４０、はグランド端子を有し、電流計３７及び電圧源３８のグランド端子と電気的に繋がっている。
【００３９】
電流計３７を制御及びデータ収集するために、この電流計３７とＰＣ５０をＧＰＩＢケーブル５１で接続する。同様に、電圧源３８を制御するために、この電圧源３８とＰＣ５０をＧＰＩＢケーブル５１で接続する。仮に、電流計３７もしくは電圧源３８がＧＰＩＢ通信できない場合、例えば、ＵＳＢ／ＧＰＩＢ変換アダプタを対象機器に接続して、電流計３７の制御及び測定データ収集と電圧源３８の制御を行えば良い。
【００４０】
電流計３７と電圧源３８を電気的に安定化するために、ノイズフィルタ４１を設ける。このノイズフィルタ４１を介して、内部コンセント４０とブレーカ４２を接続する。ブレーカ４２をＡＣ電源コンセント４４に接続する。各計測器からの熱を筐体３０の外に放出するために、フアン４３を取り付ける。このフアン４３の配線３９ｅをブレーカ４２に接続する。
【００４１】
ＰＣ５０には、電圧計３５、電流計３７、及び電圧源３８を制御するためのソフトがインストールされている。このソフトは、次の（ａ）〜（ｃ）の機能を有している。
【００４２】
（ａ）  各機器（電圧計３５、電流計３７、電圧源３８）の計測時の設定内容をＰＣ５０内のメモリに保存しておき、ＰＣ５０から各機器へ命令することによって、保存された設定内容が各機器に設定される。又、これら設定内容は、ＰＣ５０で自由に変更できる。
【００４３】
（ｂ）  プラズマ１１ａに起因した物理現象の計測データを、測定中に随時ＰＣ５０における表示部の画面上に表示する。
【００４４】
（ｃ）  計測されたデータを、ＰＣ５０内のメモリもしくはＰＣ５０に接続されている外部記録媒体に保存する。
【００４５】
本実施例１の構成の特徴は、次の（１）〜（２２）のような点である。
（１）  プラズマに起因する物理現象を検出するための複数のセンサ２１，２２を有している。
【００４６】
（２）  プラズマ１１ａに起因する物理現象を検出し、且つデータを電圧として出力するチャージアップ用センサ２１を用いる場合、電圧計３５が筐体３０内の内部コンセント４０に接続された状態で、筐体３０内に設置されている。
【００４７】
（３）プラズマ１１ａに起因する物理現象を検出するためのセンサ２１から出力される電圧からＡＣ電圧成分を取り除くためのＬＰＦ３４が筐体３内に設置され、筐体３０に設置されている電圧入力用のＢＮＣ端子３１ａ１，３１ａ２と電圧計３５の各チャンネル間が電気的に接続されている。
【００４８】
（４）  プラズマ１１ａに起因する物理現象を検出するためのセンサ２１とＬＰＦ３４の入力端子間に抵抗素子を接続することを特徴とする。
【００４９】
（５）  プラズマ１１ａに起因する物理現象を検出し、且つデータを電流として出力するＵＶ用センサ２２に電流出力用のシールド線２３ｂ１，３２ｂ１を接続している。
【００５０】
（６）  プラズマ１１ａに起因する物理現象を検出し、且つデータを電流として出力するＵＶ用センサ２２が外部の電圧源３８を必要とする場合、センサ２２に電力供給用のシールド線２３ｂ２，３２ｂ３を接続している。
【００５１】
（７）  プラズマ１１ａに起因する物理現象を検出するためのセンサ２２からの出力電流を測定するための電流計３７や電圧源３８が筐体３０内の内部コンセント４０に接続された状態で、筐体３０内に設置されている。
【００５２】
（８）  筐体３０に設置された電流入力用のＢＮＣ端子３１ｂ１と電流計３７の入力端子との間に、コイル３６を接続している。
【００５３】
（９）  筐体３０に設置された電流入力用のＢＮＣ端子３１ｂ１とコイル３６はシールド線３２ｂ１で接続されている。
【００５４】
（１０）  コイル３６と電流計３７の入力端子は、シールド線３２ｂ２で接続されている。
【００５５】
（１１）  筐体３０に設置された電力供給用のＢＮＣ端子３１ｂ２と電圧源３８の出力端子がシールド線３２ｂ３で接続されている。
【００５６】
（１２）  筐体３０に設置された電流入力用のＢＮＣ端子３１ｂ１に接続されたシールド線３２ｂ１，３２ｂ２のグランドラインと電圧計３５のグランドラインが短絡されている。
【００５７】
（１３）  筐体３０内にＡＣ電源コンセント４４を有するブレーカ４２が設置されている。
【００５８】
（１４）  筐体３０内の内部コンセント４０とブレーカ４２の間に、電圧計３５及び電流計３７の計測器や、電圧源３等の電気機器に対して、電気的に安定にするためのノイズフィルタ４１が接続されている。
【００５９】
（１５）  筐体３０内の電気機器から出る熱を筐体３０の外に放出するためのフアン４３が筐体３０に設置されている。
【００６０】
（１６）  筐体３０内に設置した電圧計３５及び電流計３７の計測器や、電子機器を制御するためのＰＣ５０が通信ケーブル（ＧＰＩＢケーブル５１）で計測器や電子機器のいずれかに接続されている。
【００６１】
（１７）  計測器や電子機器のいずれかに対して、計測時の設定内容をＰＣ５０内のメモリもしくはＰＣ５０に接続された外部記録媒体に保存している。
【００６２】
（１８）  ＰＣ５０内のメモリ又はＰＣ５０に接続された外部記録媒体に保存されている計測器や電子機器等の計測時の設定内容を、任意に変更できる。
【００６３】
（１９）  ＰＣ５０からの命令で、計測器や電子機器の計測時の設定内容が、計測器や電子機器に設定される。
【００６４】
（２０）  計測中に、センサ２１，２２から測定データがリアルタイムでＰＣ５に送信される。
【００６５】
（２１）  計測中に、センサ２１，２２からＰＣ５０に送信されたデータが、ＰＣ５０の画面に表示される。
【００６６】
（２２）  センサ２１，２２からＰＣ５０へ送信されたデータは、ＰＣ５０内のメモリもしくはＰＣ５０に接続されている外部記録媒体に保存される。
【００６７】
（チャージアップ用センサ３１側における動作）
最初は、プラズマチャンバ１１内にプラズマ１１ａが発生していないものとする。先ず、ＰＣ５０から電圧計３５に対して、この電圧計３５の設定（サンプリング速度等）と測定開始の命令を行う。
【００６８】
プラズマ装置１０を操作して数百ＶのＡＣ電源１４をプラズマ装置１０に投入し、プラズマチャンバ１１内にプラズマ１１ａを発生させる。プラズマチャンバ１１内に設置されたチャージアップ用センサ２１は、プラズマ１１ａに起因する物理現象を検出し（検出する物理現象の種類はセンサ２１の機能に依る）、データを電圧値として出力する。この時、プラズマチャンバ１１には数百ＶのＡＣ電圧が印加されているため、センサ２１から出力される電圧は、ＡＣ電圧成分とＤＣ電圧成分が合成された電圧である。ＤＣ電圧成分が本来のデータに相当するものである。センサ２１に発生したＡＣ電圧は、抵抗素子３３によって、例えばＸ倍に降圧される。Ｘは、次式で表される。
Ｘ＝Ｒｌ／（Ｒ２＋  Ｒｌ）
但し、Ｒｌ；電圧計３５入力端子・グランド端子間インピーダンス
Ｒ２；各抵抗素子３３−１，３３−２のインピーダンス
【００６９】
次に、ＬＰＦ３４により、ＡＣ電圧成分が取り除かれる。よって、センサ２１から出力される電圧は、Ｘ倍に降圧され、更にＡＣ電圧成分が取り除かれた後、電圧計３５で計測される。電圧計３５で計測された電圧値は、計測中に随時ＰＣ５０へ送信される。ＰＣ５０にインストールされているソフトにより、電圧計３５からＰＣ５０へ送信された各電圧値は、１／Ｘ倍に変換される。つまり、各抵抗素子３３−１，３３−でＸ倍された電圧値を、ＰＣ５０で１／Ｘ倍して元の大きさに戻したことになるので、最終的に５０に残る電圧値は、センサ２１のＡＣ成分が付加される前の電圧値と等しい大きさになる。
【００７０】
等しい大きさとは、センサ２１から出力されるＡＣ電圧のＤＣ電圧成分とＰＣ５０の最終的に残る電圧値が等しいという意味である。というのは、センサ２１から出力されるＡＣ電圧は、ＡＣ電圧成分とＤＣ電圧成分の合成であるが、電圧計３５からＰＣ５０へ送信された電圧値は、ＬＰＦ３３でＡＣ電圧成分が取り除かれたものであるため、ソフトで１／Ｘ倍された後の電圧値はＤＣ電圧成分のみである。
【００７１】
計測中、ＰＣ５０の画面上には、センサ２１から出力されたデータが表示される。又、計測が終了した場合、計測したデータがＰＣ５０内又はＰＣ５０に接続されている外部記録媒体内に保存される。
【００７２】
（ＵＶ用センサ２２側における動作）
最初は、プラズマチャンバ１１内にプラズマ１１ａが発生していないものとする。ＰＣ５０から電圧源３８に命令し、任意の電圧を出力させる。すると、シールド線２３ｂ２に接続されているＵＶ用センサ２２に電圧が印加される。ＰＣ５０から電流計３７に、電流を計測するように命令する。
【００７３】
プラズマ装置１０を換作して、プラズマチャンバ１１内にプラズマ１１ａを発生させる。センサ２２は、プラズマ１１ａに起因する物理現象を検出し、そのデータを電流値として出力する。センサ２２から筐体３０側のＢＮＣ端子３１ｂ１，３１ｂ２に流れる電流には、プラズマ１１ａが発生しているプラズマチャンバ１１中を通ったことによってノイズが付加されている。しかし、このノイズはコイル３６によって殆ど減衰する。
【００７４】
次に、ノイズが減衰した電流は電流計３７で計測される。電流計３７からＰＣ５０へ電流値が送信される。ＰＣ５０内にインストールされているソフトによって、ＰＣ５０の画面上にデータが表示される。又、計測が終了した場合、計測したデータがＰＣ５０内又はＰＣ５０に接続されている外部記録媒体内に保存される。
【００７５】
（実施例１の効果）
本実施例１によれば、次の（ａ）〜（ｆ）のような効果がある。
【００７６】
（ａ）  プラズマチャンバ１１内に設置するセンサ２１，２２の数が多い場合、センサ２１，２２毎に複数の計測器が必要になるが、プラズマ装置１０からのノイズ対策が構築されているので、精度の良いモニタ結果が得られる。
【００７７】
（ｂ）  電圧計３５及び電流計３７の計測器がＰＣ５０で制御されるため、プラズマチャンバ１１内に設置するセンサ２１，２２が多い場合でも、複数の計測器を同時に制御することが可能になる。よって、複数のセンサ２１，２２を用いて、同一時刻且つプラズマチャンバ１１内の異なる箇所で検出されたデータを取得することが可能となる。
【００７８】
（ｃ）  プラズマ１１ａに起因する物理現象を計測するためのセンサ２１，２２と筐体３０は１本に束ねられたワイヤ２３，２５で接続されている。又、各計測器と計測器間の配線は筐体３０内に収納されている。よって、使用するセンサ２１，２２の数が多くなり、対応する複数の計測器が必要な場合でも、プラズマチャンバ周辺のスペースを極力占有しないことが期待できる。
【００７９】
（ｄ）  データを電圧として出力する場合、出力されるＡＣ電圧はＬＰＦ３４によってＡＣ電圧成分が取り除かれ、真に観察したいＤＣ電圧成分のみを計測することができ、測定精度の向上が期待できる。
【００８０】
（ｅ）  各計測器は筐体３０内で、電気的にそれぞれ接続された状態で設置されているので、各計測器間の接続を行う時間と手間を省くことができる。
【００８１】
（ｆ）  ＰＣ５０内に保存されている各機器の設定内容を、ＰＣ５０から各機器に命令することにより、各機器が設定内容通りに設定されるので、各機器を手動で設定するための時間と手間を省くことができる。
【００８２】
（変形例）
本発明は、上記実施例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ｉ）、（ｉｉ）のようなものがある。
【００８３】
（ｉ）  図２では、センサ２１，２２が２つ設置されているが、これは３つ以上でも良い。数を増やすことにより、より精度の良いモニタ結果が得られる。又、図１において、センサ２１，２２はプラズマチャンバ１１内の所望の位置に設置すれば良い。
【００８４】
（ｉｉ）  図１及び図２の回路構成や装置構造は、図示以外のものに変更しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施例１におけるプラズマ装置に設けられるプラズマモニタ用のプラズマ計測装置を示す概略の構成図である。
【図２】図１のプラズマ計測装置の回路例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０      プラズマ装置
１１      プラズマチャンバ
１４      ＡＣ電源
２０      プラズマ計測装置
２１，２２      センサ
２３，２４      ワイヤ
２４      専用端子
３０      筐体
３１      ＢＮＣ端子
３３，３３−１，３３−２      抵抗素子
３４      ＬＰＦ
３５      電圧計
３６      コイル
３７      電流
５０      パソコン
５１      ＧＰＩＢケーブル
【図１】
2010129408.tif 000003
【図２】
2010129408.tif 000004