(57)【要約】【課題】  プラズマ処理異常の精確に監視し、異常が検出された場合には、迅速に対処して、被処理基板の汚染を最小限に抑えることができるプラズマ処理の異常監視システムを提供する。【解決手段】  プラズマ処理装置の異常監視システムであって、プラズマ処理部近傍において、プラズマ処理により発生するパーティクル量を計測するパーティクル計測手段と、前記パーティクル計測手段による計測結果に基づいて、プラズマ処理における異常発生を検出する異常検出手段とを備えていることを特徴とするシステム。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ処理装置の異常監視システムであって、
プラズマ処理部近傍において、プラズマ処理により発生するパーティクル量を計測するパーティクル計測手段と、
前記パーティクル計測手段による計測結果に基づいて、プラズマ処理における異常発生を検出する異常検出手段とを備えていることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記パーティクル計測手段は、プラズマ処理部近傍における雰囲気中のパーティクル数を光学的手段を用いて計測するパーティクルカウンターを含んでいることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記パーティクル計測手段は、プラズマ処理部に対してレーザー光を照射し、該プラズマ処理部を通過したレーザー光を受光して、その光散乱によりパーティクル数を計測する手段を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記異常検出手段が異常を検出すると警告を発報する警告手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
前記異常検出手段が異常を検出すると、前記プラズマ処理装置において放電を停止させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
前記異常検出手段が異常を検出すると、前記プラズマ処理装置において反応材料の供給を停止させることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
前記異常検出手段が異常を検出すると、前記プラズマ処理装置において被処理体の供給を停止させることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
前記パーティクル計測手段による計測結果に基づいて、前記プラズマ処理装置における放電電圧を制御するフィードバック制御手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９】
前記フィードバック制御手段は、さらに、前記パーティクル計測手段による計測結果に基づいて、前記プラズマ処理装置における排気の吸引を制御することを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置の異常監視システムであって、
１．３３×１０4〜１０．６６×１０4Ｐａの大気圧近傍下でプラズマ処理を行うことを特徴とするシステム。
【請求項１１】
プラズマ処理装置の異常を監視する方法であって、
プラズマ処理部近傍において、プラズマ処理により発生するパーティクル量を計測し、
前記計測されたパーティクル量に基づいて、プラズマ処理における異常発生を検出することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライエッチング処理、プラズマＣＶＤ処理や、スパッタ成膜処理など、大気圧近傍又は真空下で発生させたプラズマを用いて半導体デバイスなどの被処理基板であるウエハを処理するプラズマ処理方法に関し、特に、プラズマ処理部近傍におけるパーティクルの発生を監視することにより、異常の発生を検知することを特徴とするプラズマ処理方法、及びこれに用いる装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスなどを、プラズマを用いて処理するプラズマ処理装置、たとえばドライエッチング装置においては、真空雰囲気としたプラズマ処理室に処理ガスを導入し、放電によりプラズマを生成させて処理ガスの電離や解離を促し、化学的に反応性の高いイオンやラジカル（中性活性種）を生成する。そしてこれらの活性粒子が、物理的あるいは化学的に作用して、半導体ウエハ上の被処理膜の所望部分をエッチング除去して、デバイスパターンを形成するものである。
【０００３】
このようなプラズマ処理において、放電の異常状態などをモニタする手段としては、処理部におけるプラズマ発光を分析する方法が一般的に知られている。
【０００４】
特許文献１に記載のプラズマ処理方法及びその装置では、プラズマ処理室の外部から処理室窓部を介してプラズマの発光をモニタするプラズマ発光モニタユニットと、プラズマ処理室の処理部を通過した後に、該プラズマ発光モニタユニットに入射する参照光を発する参照光照射ユニットとを備え、モニタしたプラズマ発光と参照光とを比較することにより、プラズマ処理状態を把握し、これに基づいてプラズマ処理を制御することを特徴としている。
【０００５】
特許文献２に記載のドライエッチングの終点検出方法では、プラズマ処理室を通過させたモニタ光を分光器で波長分解し、分解された所定の波長の光を光検出器で検出し、その光の吸光度に基づいて、プラズマ処理室におけるドライエッチングの終点を検出することを特徴としている。
【０００６】
また、特許文献３に記載のプラズマ処理装置のパラメータ監視システムでは、プラズマ処理部から排出される排気中のパーティクルをパーティクルカウンタにより計測し、これにより得られるパラメータを標準データと比較することにより、異常を検出することが提案されている。
【０００７】
この方法は、異常検出のためのサンプルガスを排気から採取するので、真空下プラズマ処理において、プラズマを乱すことなく、また、プラズマ処理室の気圧を変化させることがないという利点を有している。
【０００８】
【特許文献１】特開平８-１０６９９２号公報（図１）。
【特許文献２】特開平９-２８３４９７号公報（図１）。
【特許文献３】特開平５-２９１１８８号公報。
【特許文献４】特開平７-６２５４６号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記した特許文献１及び特許文献２に記載のプラズマ発光分析を利用し
たモニタ方法では、部分的、局所的生じる僅かな放電異常等については、発光の乱れとして検出されないという問題点があった。このため、例えば、部分的な強放電により突発的に発生したパーティクルが被処理基板を汚染してしまうのを効果的に防止することができないでいた。
【００１０】
また、特許文献３に記載の監視システムは、排気中のパーティクル量の異常を検出したとしても、それがプラズマ処理の異常によるものであるのか、プラズマ処理室内からの剥離によるものであるのかを区別する手段がないので、異常を精確にモニタすることはできない。さらには、排気がパーティクルカウンタに達するまでの時間ロスにより、異常が発生からその発見及び対応を行うまでの遅延が生じ、不良発生を効果的に防止することができないという問題点があった。
【００１１】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、プラズマ処理異常を精確に監視し、異常が検出された場合には、迅速に対処して、被処理基板の汚染を最小限に抑えることができるプラズマ処理の異常監視システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記解決課題に鑑みて鋭意研究の結果、本発明者は、常圧下での放電によるプラズマ処理を行う際に、発生するパーティクルをプラズマ処理部の近傍で捕捉し、そのパーティクル量をモニタすることにより、所定の閾値以上のパーティクルが検出された場合には、プラズマ処理の異常が発生したと判断して、処理の中断や異常状態の収束、警告の発報などの措置を速やかに取り、被処理基板への汚染を最小限に抑えることが可能となることに想到した。
【００１３】
また、プラズマ処理部の近傍で捕捉されるパーティクル量を詳細にモニタすることにより、その計測結果に応じて放電電圧や排気吸引量などを調整するフィードバック制御を行うことにより、異常発生を抑制し、安定した条件下でプラズマ処理を行うことができることに想到した。
【００１４】
すなわち、本発明は、プラズマ処理装置の異常監視システムであって、プラズマ処理部近傍において、プラズマ処理により発生するパーティクル量を計測するパーティクル計測手段と、前記パーティクル計測手段による計測結果に基づいて、プラズマ処理における異常発生を検出する異常検出手段とを備えていることを特徴とするシステムを提供するものである。
【００１５】
本発明のプラズマ処理装置の異常監視システムにおいて、前記パーティクル計測手段は、プラズマ処理部近傍における雰囲気中のパーティクル数を光学的手段を用いて計測するパーティクルカウンターを含んでいることを特徴とする。
【００１６】
本発明のプラズマ処理装置の異常監視システムにおいて、前記パーティクル計測手段は、プラズマ処理部に対してレーザー光を照射し、該プラズマ処理部を通過したレーザー光を受光して、その光散乱によりパーティクル数を計測する手段を含んでいることを特徴とする。
【００１７】
これらいずれかの手段により、プラズマ処理部近傍においてプラズマ処理に伴って発生するパーティクルの量を精確に計測することができる。
【００１８】
本発明のプラズマ処理装置の異常監視システムは、また、前記異常検出手段が異常を検出すると警告を発報する警告手段をさらに備えていることを特徴とする。これにより、警告を受けた操作者等が異常に対する対策を迅速に取ることが可能となる。
【００１９】
本発明のプラズマ処理装置の異常監視システムは、また、前記異常検出手段が異常を検出すると、前記プラズマ処理装置において放電用電極間での放電を停止させることを特徴とする。
【００２０】
本発明のプラズマ処理装置の異常監視システムは、また、前記異常検出手段が異常を検出すると、前記プラズマ処理装置において反応材料（処理ガス）の供給を停止させることを特徴とする。
【００２１】
本発明のプラズマ処理装置の異常監視システムは、また、前記異常検出手段が異常を検出すると、前記プラズマ処理装置において被処理体（被処理基板）の供給を停止させることを特徴とする。
【００２２】
これらの停止処理により、異常が発生したままプラズマ処理が進行するのを迅速に防止することができ、汚染した被処理基板の発生を防止することが可能となる。
【００２３】
本発明のプラズマ処理装置の異常監視システムは、また、前記パーティクル計測手段による計測結果に基づいて、前記プラズマ処理装置における放電電圧を制御するフィードバック制御手段をさらに備えていることを特徴とする。
【００２４】
これにより、前記プラズマ処理装置において、放電の動作を、プラズマ処理の異常の発生を抑止する方向にシフトさせるフィードバック制御を行うことができる。
【００２５】
本発明のプラズマ処理装置の異常監視システムにおいて、前記フィードバック制御手段は、さらに、前記パーティクル計測手段による計測結果に基づいて、前記プラズマ処理装置における排気の吸引を制御することを特徴とする。
【００２６】
これにより、前記プラズマ処理装置において、プラズマ処理に用いた後の処理ガスの排気吸引の動作を、プラズマ処理の異常の発生を抑止する方向にシフトさせるフィードバック制御を行うことができる。
【００２７】
尚、本発明のプラズマ処理装置の異常監視システムでは、１．３３×１０4〜１０．６
６×１０4Ｐａの大気圧近傍下でプラズマ処理を行うのが好ましい。
【００２８】
本発明は、また、プラズマ処理装置の異常を監視する方法であって、プラズマ処理部近傍において、プラズマ処理により発生するパーティクル量を計測し、前記計測されたパーティクル量に基づいて、プラズマ処理における異常発生を検出することを特徴とする方法を提供するものである。
【００２９】
本発明の方法では、プラズマ処理における異常発生を検出すると、警告を発報することを特徴とする。これにより、警告を受けた操作者等が異常に対する対策を迅速に取ることが可能となる。
【００３０】
本発明の方法では、プラズマ処理における異常発生を検出すると、前記プラズマ処理装置において放電を停止たり、前記プラズマ処理装置において反応材料の供給を停止させたり、前記プラズマ処理装置において被処理体の供給を停止させたりするのが好ましい。
【００３１】
これらの停止処理により、異常が発生したままプラズマ処理が進行するのを迅速に防止することができ、汚染した被処理基板の発生を防止することが可能となる。
【００３２】
本発明の方法では、前記計測されたパーティクル量に基づいて、前記プラズマ処理装置における放電電圧をフィードバック制御するのが好ましい。
【００３３】
これにより、前記プラズマ処理装置において、放電の動作を、プラズマ処理の異常の発生を抑止する方向にシフトさせるフィードバック制御を行うことができる。
【００３４】
本発明の方法では、前記計測されたパーティクル量に基づいて、前記プラズマ処理装置における排気の吸引をフィードバック制御するのが好ましい。
【００３５】
これにより、前記プラズマ処理装置において、プラズマ処理に用いた後の処理ガスの排気吸引の動作を、プラズマ処理の異常の発生を抑止する方向にシフトさせるフィードバック制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００３６】
以上、説明したように、本発明のプラズマ処理の異常監視システムによれば、プラズマ処理における放電異常等をパーティクル発生量により精確かつ遅延なく監視することができるので、異常発生時には即時に対応が可能であり、被処理基板の汚染等の発生を最小限に抑えることができる。
【００３７】
また、プラズマ処理部の近傍で捕捉されるパーティクル量を詳細にモニタすることにより、その計測結果に応じて放電電圧や排気吸引量などを調整するフィードバック制御を行うことができ、異常発生を抑制し、安定した条件下でプラズマ処理を行うことが可能となる。
【００３８】
特に、常圧近傍でのプラズマ処理では、被処理基板が、外気から連続して高速に投入されるので、本発明のプラズマ処理の異常監視システムを用いることにより、プラズマ処理部の近傍でのパーティクル量をほぼ遅延なくモニタし、異常発生の際には迅速に対応を行うことができ、不良発生を効果的に防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、添付図面を参照しながら、本発明のプラズマ処理の異常監視システムを実施するための最良の形態を詳細に説明する。
【００４０】
図１〜図６は、本発明のプラズマ処理の異常監視システムの実施の形態を例示する図であり、これらの図において、同一の符号を付した部分は同一物を表わし、基本的な構成及び動作は同様であるものとする。
【００４１】
第１実施形態
図１は、本発明のプラズマ処理の異常監視システムの第１実施形態として、常圧プラズマ処理装置の全体構成を概略的に示す図である。
【００４２】
図１において、本実施形態のプラズマ処理装置は、プラズマ発生用電源１０と、放電電圧制御部１１と、１対の放電用電極１２と、パーティクルカウンター１３と、被処理基板１４とから構成されている。
【００４３】
本実施形態のプラズマ処理装置において、プラズマ発生用電源１０からの電力が１対の放電用電極１２に供給されて、両放電用電極１２の間で、常圧下で放電が行われる。両放電用電極１２の間には、図示しない処理ガス供給部から流量調整された処理ガスが導入される。
【００４４】
処理ガスは、両放電用電極１２における放電で生成されたプラズマによって電離又は解離され、活性粒子となって被処理基板１４に吹き付けられる。被処理基板１４は、図示しない基板搬送装置により一定方向に所定の速度で搬送されるものとする。また、処理に用いられた後の処理ガス等は、図示しない排気吸引装置により所定の吸引圧力で随時吸引され排気されているものとする。
【００４５】
このとき、パーティクルカウンター１３は、放電用電極１２の近傍で発生したパーティクルを吸入し、その量を計測する。以下に、パーティクルカウンター１３の動作原理を説明する。
【００４６】
パーティクルカウンター１３は、内蔵しているポンプによって試料空気を一定の流量で吸引し細い噴流とした後、この噴流をレーザー光と交差させ、試料空気中に浮かんでいるパーティクルの各粒子が光線を横切る際に散乱する光を光学系で集光した上、光電変換素子（フォトダイオードなど）によって電気信号に変換するものである。
【００４７】
本実施形態のプラズマ処理装置では、パーティクルカウンター１３のパーティクル吸引口は、プラズマ処理部の近傍に配置されるため、セラミックス、ガラスなどの無機系の絶縁部材で構成するのが望ましい。有機系の樹脂部材を用いると、プラズマにより分解されてしまう恐れがあるからである。
【００４８】
レーザー発振器はヘリウム・ネオンガスレーザーなどを用い、光増幅器を挾んで対向した2枚の反射鏡により構成する光共振器の中でパーティクルの検出を行う。これにより、
共振器外に取り出される光線に比べ、はるかに強い光をパーティクルに照射することが可能となる。
【００４９】
光電変換素子からは、パルス信号が出力される。ここで、パーティクルに照射する光線のエネルギー密度が空間内で一様ならば、散乱光量はパーティクルのサイズと一定の関係を有することを利用して、検出したパルス波高値からパーティクルの粒径を判定することができる。また、パルス数（パーティクルの個数に対応）と吸引した空気の体積から、単位体積あたりのパーティクル数が求められる。
【００５０】
本実施形態のプラズマ処理装置は、パーティクルカウンター１３においてパーティクル発生の異常（例えば、パーティクル数の増加など）を検出すると、放電電圧制御部１１を通じて放電用電極１２による放電を中止し、被処理基板１４の搬送を中止し、処理ガスの供給を中止させることができる。
【００５１】
図２は、図１に示す本実施形態のプラズマ処理装置の内部構成を概略的に示す機能ブロック図である。
【００５２】
図２において、本実施形態のプラズマ処理装置は、その内部構成として、プラズマ発生用の電力を供給する高圧電源２１と、処理ガスを所定の流量で供給する処理ガス供給部２２と、高圧電源２１から供給される電力を用いて１対の放電用電極１２の間で放電を行わせる放電部２３と、プラズマ処理部室内の排気ガスを吸引させるガス吸引部２４と、パーティクルカウンター１３の動作を制御するパーティクルカウンター制御部２５と、被処理基板１４の搬送を制御する基板搬送部２６と、プラズマ処理の異常を報知する警告信号発生部２７と、上記各構成部分の動作を制御する制御部２０とを含んでいる。
【００５３】
制御部２０は、パーティクルカウンター制御部２５から取得される計測値に基づいて、異常の発生を検知し、処理ガス供給部２２、放電部２３、基板搬送部２６などの動作を停止させることができる。また、警告信号発生部２７により異常の発生を操作者に報知する
ことができる。
【００５４】
また、本実施形態のプラズマ処理装置では、異常を検知すると、制御部２０が、処理ガス供給部２２、放電部２３、基板搬送部２６などの動作を、異常の発生を抑止する方向にシフトさせるフィードバック制御を行うこともできる。
【００５５】
フィードバック制御の方法は、以下に示す各実施例に示すように、例えば、パーティクルカウンター１３において計測されるパーティクル数が基準値を超えると、異常が発生した判断し、１対の放電用電極１２に対する印加電圧を下降させるなどすればよいが、この例に限定されるわけではなく、それぞれの処理に応じて予め設定した条件に基づいて行うことができる。
【００５６】
尚、上記した本実施形態のプラズマ処理装置は、半導体、ＬＣＤ製造工程における常圧プラズマ処理全般において用いることができる。被処理基板１４は、どのような材料であってもよい。
【００５７】
また、上記した本実施形態のプラズマ処理装置を動作させるにあたって、放電用電極１２間の印加電圧、処理時間、処理温度、基板搬送速度などについては、特に制限はなく、それぞれの処理に適した条件を適当に設定して処理を行うことができる。また、処理圧力については、大気圧近傍下（１．３３×１０4〜１０．６６×１０4Ｐａ）から数Ｐａの減圧下まで適用可能である。
【００５８】
第２実施形態
本発明のプラズマ処理の異常監視システムでは、パーティクルを検出するために、必ずしもパーティクルカウンターを用いる必要はない。例えば、以下に示すように、プラズマ処理部の近傍にレーザー光を照射して、その光散乱からパーティクルを計測する方法を用いることもできる。
【００５９】
図３は、本発明のプラズマ処理の異常監視システムの第２実施形態として、レーザー光測定装置を備えたプラズマ処理装置の全体構成を概略的に示す図である。
【００６０】
図３において、本実施形態のプラズマ処理装置は、プラズマ発生用電源１０と、放電電圧制御部１１と、１対の放電用電極１２と、被処理基板１４と、レーザー光発光器３１と、レーザー光散乱検出器３２と、制御用ＰＣ（パーソナルコンピュータ）３３とから構成されている。
【００６１】
本実施形態のプラズマ処理装置において、プラズマ発生用電源１０、放電電圧制御部１１と、１対の放電用電極１２及び被処理基板１４については、図１に示す第１実施形態のものと同様に構成されるものである。また、図示しない基板搬送装置や処理ガス供給部、処理に用いられた後の処理ガスの排気吸引装置などについても、第１実施形態のものと同様に構成されるものとする。
【００６２】
レーザー光発光器３１は、所定の波長のレーザー光を、１対の放電用電極１２の下部と被処理基板１４との間のプラズマ処理部近傍に対して照射する。
【００６３】
レーザー光散乱検出器３２は、レーザー光発光器３１から発射されたレーザー光の光路上で、プラズマ処理部を挟んでレーザー光発光器３１と対向する位置に配置され、プラズマ処理部近傍を経過して入射されるレーザー光を受光する。
【００６４】
レーザー光散乱検出器３２は、その内部において、受光したレーザー光を電気信号に変
換する光電変換素子（フォトダイオードなど）を備えており、変換された電気信号は、制御用ＰＣ３３に出力される。
【００６５】
制御用ＰＣ３３は、汎用のパーソナルコンピュータなどから構成されるものであり、本実施形態のプラズマ処理装置の各構成部分、特に、放電電圧制御部１１、処理ガス供給部、基板搬送装置などの動作を制御する。
【００６６】
図４は、図３に示す本実施形態のプラズマ処理装置の内部構成を概略的に示す機能ブロック図である。
【００６７】
図４において、本実施形態のプラズマ処理装置は、その内部構成として、プラズマ発生用の電力を供給する高圧電源２１と、処理ガスを所定の流量で供給する処理ガス供給部２２と、高圧電源２１から供給される電力を用いて１対の放電用電極１２の間で放電を行わせる放電部２３と、レーザー光散乱検出器３２からの測定データを取得するレーザー光散乱検出部４１と、被処理基板１４の搬送を制御する基板搬送部２６と、プラズマ処理の異常を報知する警告信号発生部２７と、上記各構成部分の動作を制御する制御部２０とを含んでいる。
【００６８】
これらのうち、制御部２０、高圧電源２１、処理ガス供給部２２、放電部２３、基板搬送部２６及び警告信号発生部２７については、図２に示す第１実施形態のものと同様に構成されるものとする。
【００６９】
レーザー光散乱検出部４１は、レーザー光散乱検出器３２の測定データから、プラズマ処理部近傍において発生しているパーティクル数を計測する。
【００７０】
上記の他、本実施形態のプラズマ処理装置において、プラズマ処理の異常の検出と、それに対する対処方法については、第１実施形態と同様の動作が行われるものであり、ここでは説明を省略する。
【００７１】
尚、測定対象にレーザー光を照射し、その散乱、回折を観測することにより測定を行う手法は、微粒子の粒径、密度、挙動などを測定する方法としては周知の技術であり、半導体レーザーや固体レーザー、気体レーザーなど様々なレーザー媒質を用いたものが広く知られているので、当業者であれば、本実施形態のプラズマ処理装置において用いる処理ガスの種類などに合わせて、レーザー光発光器３１及びレーザー光散乱検出器３２を適当に設計し利用することが可能である。
【００７２】
本実施形態のプラズマ処理装置によれば、プラズマ処理部の近傍にパーティクルカウンターを設置する必要がないため、より簡易な装置構成とすることができる。
【実施例１】
【００７３】
本発明のプラズマ処理の異常監視システムの実施例として、図５に示すようなプラズマ処理装置を用いて、プラズマ処理及び異常の監視を行った。
【００７４】
図５に示す本実施例のプラズマ処理装置において、１対の放電用電極５２は、１５００ｍｍ×３０ｍｍ×３０ｍｍのアルミナ溶射電極を互いに１ｍｍ隔離して平行に対向させて構成している。また、図示しないが、１対の放電用電極５２の間に、２ｍｍ×３０ｍｍ×１ｍｍのフッ素樹脂板を挟んでいる。
【００７５】
被処理基板５４は平板状のガラス基材を用い、１対の放電用電極５２の下端から３ｍｍ離隔して配置している。
【００７６】
パーティクルカウンター５３のパーティクル吸引ノズル５６を、１対の放電用電極５２の下端とガラス基材５４との間の高さで、プラズマ発生部分から水平方向に２ｍｍ隔離した位置に配置した。
【００７７】
大気圧近傍下で、処理ガス供給部５７から１対の放電用電極５２の間に、処理ガスとしてＮ2ガスを供給し、１対の放電用電極５２の間では、低電圧側から始めて１０〜１８ｋ
Ｖｐｐのパルス電圧を印加して、プラズマを発生させた。処理ガス供給部５７から吹き出されたＮ2ガスは、１対の放電用電極５２の間でプラズマと混合しながら、下方のガラス
基材５４に吹き付けられた。
【００７８】
一方、パーティクルカウンター５３では、パーティクル吸引ノズル５６から雰囲気中の粒径０．３μｍ以上のパーティクルを捕捉し、そのパーティクル数を計測した。
【００７９】
本実施例において、パーティクルカウンター５３により測定された粒径０．３μｍ以上のパーティクル数（ＣＦ）と、１対の放電用電極５２間の放電電圧（ｋＶｐｐ）との関係を図６のグラフに示す。
【００８０】
図６のグラフを見ると、１対の放電用電極５２間の放電電圧が１２〜１４ｋＶｐｐ付近になると、粒径０．３μｍ以上のパーティクルが急増し、プラズマ処理に異常が発生していることが分かる。
【００８１】
そこで、図５に示すプラズマ処理装置において、プラズマ処理の異常を検出するための閾値として、粒径０．３μｍ以上のパーティクルが１０００００ＣＦ以上計測される状態を設定した。すると、１対の放電用電極５２間の放電電圧が１４ｋＶｐｐまで上昇したところで、異常が検出され、警告信号が発報されるとともに、放電電圧制御部５１において放電電圧の印加が停止された。
【実施例２】
【００８２】
実施例１と同様のプラズマ処理装置を用いて、同様の条件で運転を行った。但し、実施例１と同条件でプラズマ処理の異常を検出すると、放電電圧制御部５１において、１対の放電用電極５２間の放電電圧を１ｋＶｐｐ下げるようなフィードバック制御を行うようにした。
【００８３】
その結果、１対の放電用電極５２間の放電電圧が１４ｋＶｐｐ以上になるとフィードバックがかかり、平均的には、放電電圧が１３ｋＶｐｐ付近で自動運転が継続されることが分かった。
【実施例３】
【００８４】
実施例１と同様のプラズマ処理装置を用いて、大気圧近傍下で、１対の放電用電極５２間の放電電圧を１８ｋＶｐｐとなるようにし、基板搬送速度を２ｍ／ｍｉｎとして運転を行った。また、プラズマ処理の異常を検出するための閾値として、粒径０．１μｍ以上のパーティクルが１００００ＣＦ計測される状態を設定し、この閾値を超えた場合には、図示しない排気吸引装置の排気吸引量を引き上げるようなフィードバック制御を行うようにした。
【００８５】
すると、基板の処理速度を落とすことなく、基板表層に残る１μｍ以上のパーティクル数を、１ｍ2あたり２００個以下に抑えることに成功した。
【００８６】
尚、同条件でフィードバック制御を行わなかった場合には、処理基板１００枚中、３枚
が上記の許容値を超えるものとなった。
【００８７】
以上、本発明のプラズマ処理の異常監視システムについて、具体的な実施の形態を示して説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。当業者であれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上記各実施形態又は他の実施形態にかかる発明の構成及び機能に様々な変更・改良を加えることが可能である。
【００８８】
特に、パーティクルカウンターに関しては、図１や図５に示したような形態のもののほか、適当な市販の製品を用いてもよい。図５に示すプラズマ処理装置では、パーティクル吸引ノズル５６を放電用電極５２の幅に合わせた構成としているが、これに替えて、チューブ又は中空針状の吸引口を１箇所以上設置してもよい。また、プラズマ処理部近傍に排気吸引装置を設置する場合には、排気吸引装置の内部においてパーティクルカウンターを設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明のプラズマ処理の異常監視システムは、半導体、ＬＣＤ製造工程における常圧プラズマ処理全般において用いることができる。被処理基板は、どのような材料であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明のプラズマ処理の異常監視システムの第１実施形態として、常圧プラズマ処理装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】図１に示す第１実施形態のプラズマ処理装置の内部構成を概略的に示す機能ブロック図である。
【図３】本発明のプラズマ処理の異常監視システムの第２実施形態として、レーザー光測定装置を備えたプラズマ処理装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図４】図３に示す第２実施形態のプラズマ処理装置の内部構成を概略的に示す機能ブロック図である。
【図５】本発明のプラズマ処理の異常監視システムの実施例として用いたプラズマ処理装置を示す図である。
【図６】本発明の実施例１において、パーティクルカウンター５３により測定された粒径０．３μｍ以上のパーティクル数（ＣＦ）と、１対の放電用電極５２間の放電電圧（ｋＶｐｐ）との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９１】
１０  プラズマ発生用電源
１１  放電電圧制御部
１２  放電用電極
１３  パーティクルカウンター
１４  被処理基板
１５  パーティクル
２０  制御部
２１  高圧電源
２２  処理ガス供給部
２３  放電部
２４  ガス吸引部
２５  パーティクルカウンター制御部
２６  基板搬送部
２７  警告信号発生部
３１  レーザー光発光器
３２  レーザー光散乱検出器
３３  制御用ＰＣ
４１  レーザー光散乱検出部
５１  放電電圧制御部
５２  放電用電極
５３  パーティクルカウンター
５４  被処理基板（ガラス基材）
５６  パーティクル吸引ノズル
５７  処理ガス供給部
５８  プラズマ処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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