(57)【要約】【課題】プラズマ処理における異常放電の発生を抑制し、安定した処理を可能にする。【解決手段】プラズマ処理対象の基板が配置されたチャンバ内に発生させる放電を予備放電および本放電の２段階で構成し、まず異常放電危険圧Ｐ３より高圧の予備放電開始圧Ｐ２まで減圧された時点ｔ２において低出力の予備放電を発生させ、第１時間Ｔ１を経過した時点ｔ３または異常放電危険圧Ｐ３まで減圧された時点ｔ４、ｔ５で高出力の本放電に切り替えるようにした。これにより、異常放電が起こりにくい環境下において安定したプラズマ処理を実現することができる。【選択図】図３
2007294279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉空間を形成するチャンバと、
前記密閉空間の圧力を調整する圧力調整手段と、
前記密閉空間にプラズマ発生用のガスを供給するガス供給手段と、
前記密閉空間の圧力を検出する検圧手段と、
前記密閉空間に配置され、接地電極と電圧印加電極からなる対向電極と、
前記電圧印加電極に高周波電圧を印加して前記対向電極間に予備放電および本放電を選択的に発生させる高周波電源と、
前記密閉空間の圧力に基づいて前記ガス供給手段と前記高周波電源を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段が、前記密閉空間が大気圧より低いガス供給開始圧まで減圧された時点で前記密閉空間にプラズマ発生用のガスの供給を開始させ、前記密閉空間が前記ガス供給開始圧より低い予備放電開始圧まで減圧された時点で前記対向電極間に予備放電を発生させ、前記密閉空間が予備放電開始圧より低い異常放電危険圧まで減圧された時点で前記対向電極間に本放電を発生させて前記ガスをプラズマ状態に遷移させるプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記予備放電を発生させた時点からの経過時間を計測する計時手段をさらに備え、
前記制御手段が、前記予備放電を発生させた時点から所定時間を経過した時点で前記密閉空間が予備放電開始圧より低い異常放電危険圧まで減圧されていない場合に、前記予備放電を停止させる請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記予備放電を発生させるための前記高周波電源の出力が、前記本放電を発生させるための前記高周波電源の出力の２０パーセント以下である請求項１または２記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記予備放電を発生させるための前記高周波電源の出力が１００Ｗ以下である請求項１乃至３の何れかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
密閉空間を形成するチャンバと、
前記密閉空間の圧力を調整する圧力調整手段と、
前記密閉空間にプラズマ発生用のガスを供給するガス供給手段と、
前記密閉空間の圧力を検出する検圧手段と、
前記密閉空間に配置され、接地電極と電圧印加電極からなる対向電極と、
前記電圧印加電極に高周波電圧を印加して前記対向電極間に予備放電および本放電を選択的に発生させる高周波電源と、
前記予備放電を発生させた時点からの経過時間を計測する計時手段と、
前記密閉空間の圧力と前記経過時間に基づいて前記ガス供給手段と前記高周波電源を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段が、前記密閉空間が大気圧より低いガス供給開始圧まで減圧された時点で前記密閉空間にプラズマ発生用のガスの供給を開始させ、前記密閉空間が前記ガス供給開始圧より低い予備放電開始圧まで減圧された時点で前記対向電極間に予備放電を発生させ、前記予備放電を発生させた時点からの経過時間が第１時間を超えるとともに前記密閉空間が予備放電開始圧より低い異常放電危険圧まで減圧された時点で前記対向電極間に本放電を発生させて前記ガスをプラズマ状態に遷移させるプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記制御手段が、前記予備放電を発生させた時点から前記第１時間より長い第２時間を経過した時点で前記密閉空間が予備放電開始圧より低い異常放電危険圧まで減圧されてい
ない場合に、前記予備放電を停止させる請求項５記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記予備放電を発生させるための前記高周波電源の出力が、前記本放電を発生させるための前記高周波電源の出力の２０パーセント以下である請求項５または６記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記予備放電を発生させるための前記高周波電源の出力が１００Ｗ以下である請求項５乃至７の何れかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
密閉空間にプラズマ処理の対象となるワークを搬入する工程と、
前記ワークが搬入された前記密閉空間を減圧する工程と、
前記密閉空間が大気圧より低いガス供給開始圧まで減圧された時点で前記密閉空間にプラズマ発生用のガスを供給する工程と、
前記密閉空間が前記ガス供給開始圧より低い予備放電開始圧まで減圧された時点で前記密閉空間に予備放電を発生させる工程と、
前記密閉空間が予備放電開始圧より低い異常放電危険圧まで減圧された時点で前記密閉空間に本放電を発生させて前記ガスをプラズマ状態に遷移させることにより前記ワークにプラズマ処理を施す工程と、
を含むプラズマ処理方法。
【請求項１０】
前記予備放電を発生させた時点から所定時間を経過した時点で前記密閉空間が予備放電開始圧より低い異常放電危険圧まで減圧されていない場合に、前記予備放電を停止させる請求項９記載のプラズマ処理方法。
【請求項１１】
密閉空間にプラズマ処理の対象となるワークを搬入する工程と、
前記ワークが搬入された前記密閉空間を減圧する工程と、
前記密閉空間が大気圧より低いガス供給開始圧まで減圧された時点で前記密閉空間にプラズマ発生用のガスを供給する工程と、
前記密閉空間が前記ガス供給開始圧より低い予備放電開始圧まで減圧された時点で前記密閉空間に予備放電を発生させる工程と、
前記予備放電を発生させた時点からの経過時間が第１時間を超えるとともに前記密閉空間が予備放電開始圧より低い異常放電危険圧まで減圧された時点で前記密閉空間にプラズマ放電を発生させて前記ガスをプラズマ状態に遷移させることにより前記ワークにプラズマ処理を施す工程と、
を含むプラズマ処理方法。
【請求項１２】
前記予備放電を発生させた時点から前記第１時間より長い第２時間を経過した時点で前記密閉空間が予備放電開始圧より低い異常放電危険圧まで減圧されていない場合に、前記予備放電を停止させる請求項１１記載のプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板等のワークにプラズマ処理を施すプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
実装品質の向上を目的として基板等のワークの表面改質を行うプラズマ処理は、プラズマ状態に遷移したガス中のイオンや電子、中性粒子等が基板の表面に作用することにより行われる。具体的には、対向電極を配置した密閉空間にプラズマ処理の対象となる基板を配置し、密閉空間を排気して大気圧より低圧に減圧させるとともに密閉空間にプラズマ発生用ガスを供給し、密閉空間がプラズマ処理に好適な圧力まで減圧された時点で対向電極に高周波電圧を印加して対向電極間に放電を発生させ、密閉空間に充満したガス中の原子を電離させてプラズマ状態に遷移させる（特許文献１および２参照）。
【特許文献１】特開平４−１９９８１６号公報
【特許文献２】特開２００２−３１３７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、プラズマ処理は、諸条件により設定される圧力値（異常放電危険圧）より低圧下において放電を発生させて行うが、基板の内部に有機物などの不純物や水分が含まれていると、放電により発生した熱で不純物や水分がガス化して密閉空間に放出され、密閉空間の圧力が一時的に上昇することがある。その結果、予定していない箇所において放電が起きる異常放電が起きやすくなり、基板にダメージを与えて実装品質の低下を招くおそれがある。この場合、高周波出力を低下させると異常放電は起きにくくなるが、十分な表面改質効果を得ることができない。また、密閉空間の圧力が十分低下した後に高周波電圧を印加することによっても異常放電の発生を抑制することができるが、放電が起きにくくなり安定した処理を行うことが困難になるとう問題がある。
【０００４】
そこで本発明は、異常放電の発生を抑制し安定した処理が可能なプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載のプラズマ処理装置は、密閉空間を形成するチャンバと、前記密閉空間の圧力を調整する圧力調整手段と、前記密閉空間にプラズマ発生用のガスを供給するガス供給手段と、前記密閉空間の圧力を検出する検圧手段と、前記密閉空間に配置され、接地電極と電圧印加電極からなる対向電極と、前記電圧印加電極に高周波電圧を印加して前記対向電極間に予備放電および本放電を選択的に発生させる高周波電源と、前記密閉空間の圧力に基づいて前記ガス供給手段と前記高周波電源を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段が、前記密閉空間が大気圧より低いガス供給開始圧まで減圧された時点で前記密閉空間にプラズマ発生用のガスの供給を開始させ、前記密閉空間が前記ガス供給開始圧より低い予備放電開始圧まで減圧された時点で前記対向電極間に予備放電を発生させ、前記密閉空間が予備放電開始圧より低い異常放電危険圧まで減圧された時点で前記対向電極間に本放電を発生させて前記ガスをプラズマ状態に遷移させる。
【０００６】
請求項２記載のプラズマ処理装置は、請求項１記載のプラズマ処理装置において、前記予備放電を発生させた時点からの経過時間を計測する計時手段をさらに備え、前記制御手段が、前記予備放電を発生させた時点から所定時間を経過した時点で前記密閉空間が予備放電開始圧より低い異常放電危険圧まで減圧されていない場合に、前記予備放電を停止さ
せる。
【０００７】
請求項３記載のプラズマ処理装置は、請求項１または２記載のプラズマ処理装置において、前記予備放電を発生させるための前記高周波電源の出力が、前記本放電を発生させるための前記高周波電源の出力の２０パーセント以下である。
【０００８】
請求項４記載のプラズマ処理装置は、請求項１乃至３の何れかに記載のプラズマ処理装置において、前記予備放電を発生させるための前記高周波電源の出力が１００Ｗ以下である。
【０００９】
請求項５記載のプラズマ処理装置は、密閉空間を形成するチャンバと、前記密閉空間の圧力を調整する圧力調整手段と、前記密閉空間にプラズマ発生用のガスを供給するガス供給手段と、前記密閉空間の圧力を検出する検圧手段と、前記密閉空間に配置され、接地電極と電圧印加電極からなる対向電極と、前記電圧印加電極に高周波電圧を印加して前記対向電極間に予備放電および本放電を選択的に発生させる高周波電源と、前記予備放電を発生させた時点からの経過時間を計測する計時手段と、前記密閉空間の圧力と前記経過時間に基づいて前記ガス供給手段と前記高周波電源を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段が、前記密閉空間が大気圧より低いガス供給開始圧まで減圧された時点で前記密閉空間にプラズマ発生用のガスの供給を開始させ、前記密閉空間が前記ガス供給開始圧より低い予備放電開始圧まで減圧された時点で前記対向電極間に予備放電を発生させ、前記予備放電を発生させた時点からの経過時間が第１時間を超えるとともに前記密閉空間が予備放電開始圧より低い異常放電危険圧まで減圧された時点で前記対向電極間に本放電を発生させて前記ガスをプラズマ状態に遷移させる。
【００１０】
請求項６記載のプラズマ処理装置は、請求項５記載のプラズマ処理装置において、前記制御手段が、前記予備放電を発生させた時点から前記第１時間より長い第２時間を経過した時点で前記密閉空間が予備放電開始圧より低い異常放電危険圧まで減圧されていない場合に、前記予備放電を停止させる。
【００１１】
請求項７記載のプラズマ処理装置は、請求項５または６記載のプラズマ処理装置において、前記予備放電を発生させるための前記高周波電源の出力が、前記本放電を発生させるための前記高周波電源の出力の２０パーセント以下である。
【００１２】
請求項８記載のプラズマ処理装置は、請求項５乃至７の何れかに記載のプラズマ処理装置において、前記予備放電を発生させるための前記高周波電源の出力が１００Ｗ以下である。
【００１３】
請求項９記載のプラズマ処理方法は、密閉空間にプラズマ処理の対象となるワークを搬入する工程と、前記ワークが搬入された前記密閉空間を減圧する工程と、前記密閉空間が大気圧より低いガス供給開始圧まで減圧された時点で前記密閉空間にプラズマ発生用のガスを供給する工程と、前記密閉空間が前記ガス供給開始圧より低い予備放電開始圧まで減圧された時点で前記密閉空間に予備放電を発生させる工程と、前記密閉空間が予備放電開始圧より低い異常放電危険圧まで減圧された時点で前記密閉空間に本放電を発生させて前記ガスをプラズマ状態に遷移させることにより前記ワークにプラズマ処理を施す工程と、を含む。
【００１４】
請求項１０記載のプラズマ処理方法は、請求項９記載のプラズマ処理方法において、前記予備放電を発生させた時点から所定時間を経過した時点で前記密閉空間が予備放電開始圧より低い異常放電危険圧まで減圧されていない場合に、前記予備放電を停止させる。
【００１５】
請求項１１記載のプラズマ処理方法は、密閉空間にプラズマ処理の対象となるワークを搬入する工程と、前記ワークが搬入された前記密閉空間を減圧する工程と、前記密閉空間が大気圧より低いガス供給開始圧まで減圧された時点で前記密閉空間にプラズマ発生用のガスを供給する工程と、前記密閉空間が前記ガス供給開始圧より低い予備放電開始圧まで減圧された時点で前記密閉空間に予備放電を発生させる工程と、前記予備放電を発生させた時点からの経過時間が第１時間を超えるとともに前記密閉空間が予備放電開始圧より低い異常放電危険圧まで減圧された時点で前記密閉空間にプラズマ放電を発生させて前記ガスをプラズマ状態に遷移させることにより前記ワークにプラズマ処理を施す工程と、を含む。
【００１６】
請求項１２記載のプラズマ処理方法は、請求項１１記載のプラズマ処理方法において、前記予備放電を発生させた時点から前記第１時間より長い第２時間を経過した時点で前記密閉空間が予備放電開始圧より低い異常放電危険圧まで減圧されていない場合に、前記予備放電を停止させる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、プラズマ処理対象の基板が配置されたチャンバ内に発生させる放電を予備放電および本放電の２段階で構成し、異常放電危険圧より高圧の予備放電開始圧まで減圧された時点で低出力の予備放電を発生させ、異常放電危険圧まで減圧された時点で高出力の本放電に切り替えることでプラズマ処理を行うので、異常放電が起こりにくい環境下において安定したプラズマ処理を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態のプラズマ処理装置の全体構成図、図２は本発明の実施の形態のプラズマ処理装置におけるプラズマ処理フロー図、図３は本発明の実施の形態のプラズマ処理装置におけるチャンバ内圧力とガス供給量および高周波出力の関係を示すグラフである。
【００１９】
最初に、本実施の形態のプラズマ処理装置の全体構成について説明する。図１において、チャンバ１の内部はプラズマ処理対象のワークである基板２にプラズマ処理を施す密閉空間であり、ベースとなる基台３と蓋４により外部と遮断される。蓋４は昇降機構５により昇降し、基板２にプラズマ処理を施す際は蓋４が下降してチャンバ１に密閉空間を形成し、基板２の搬出入の際は蓋４が上昇してチャンバ１を外部に解放する。基台３の蓋４と接する箇所にはシール６が施され、チャンバ１の気密性を確保する。基台３には基板２の搬送を行う搬送機構（図示せず）が配設され、搬送機構に備えられた搬送爪７により基板２を押送することでチャンバ１に処理前の基板２を搬入し、また処理済の基板２の搬出を行う。基台３のチャンバ１の内側となる部分には、絶縁体９により基台３と絶縁された電極８が配設され、チャンバ１の内側に露出している。プラズマ処理対象の基板２は板状の絶縁体１０を介して電極８の上方に載置される。なお、絶縁体１０を使用せず、基板２を電極８に直接載置してもよい。
【００２０】
チャンバ１により形成される密閉空間のエアは排気手段である真空ポンプ１１によって外部に排気される。基台３にはチャンバ１に通じる孔１２が形成され、真空ポンプ１１と孔１２は、真空バルブ１３を介して管路１４により連通する。真空バルブ１３よりチャンバ１側の管路１４には、チャンバ１内部の圧力を検出するエアゲージ１５と、チャンバ１にエアを導入するベントバルブ１６が介装されている。真空ポンプ１１を駆動させた状態で真空バルブ１３を開くと、エアが排気されてチャンバ１内部の圧力が低下し、ベントバルブ１６を開くと、エアが導入されてチャンバ１内部の圧力が大気圧まで上昇する。エアゲージ１５は、密閉空間の圧力を検出する検圧手段として機能し、真空ポンプ１１、真空バルブ１３、ベントバルブ１６は、密閉空間の圧力を調整する圧力調整手段として機能す
る。
【００２１】
また、チャンバ１により形成される密閉空間にはガス供給手段であるガスボンベ１７によってプラズマ発生用のガスが供給される。基台３にはチャンバ１内に通じる孔１８が形成され、ガスボンベ１７と孔１８は、マスフローコントローラ１９、バルブ２０、減圧弁２１を介して管路２２により連通する。ガスボンベ１７にはプラズマ発生用のガス、たとえばアルゴンや窒素等の不活性ガスが充満され、減圧されたガスが密閉空間に供給される。マスフローコントローラ１９は、密閉空間に供給されるガスの流量を調整するガス流量調整手段として機能するとともにガスの流量を検出するガス流量検出手段として機能する。
【００２２】
電極８は、高周波電源２３から整合回路２４を介して高周波電圧が印加される電圧印加電極として機能し、接地電極として機能する蓋４とともにチャンバ１内部で対向電極を構成する。チャンバ１を所定圧力まで減圧させ、プラズマ発生用のガスを充満させた状態で電極８に高周波電圧を印加すると、対向電極間で放電が発生し、プラズマ状態に遷移したガス中のイオンや電子が基板２の表面に作用して改質するプラズマ処理が行われる。高周波電源２３の出力を調整することで、対向電極間に発生させる放電をプラズマ処理を行うための本放電と本放電の前段階である予備放電とに選択的に切り替える。
【００２３】
制御部３０は、プラズマ処理装置におけるプラズマ処理の動作制御を司る。制御部３０はＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ等を備え、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従ってプラズマ処理装置の各部との間で検出信号の受信や制御信号の送信等、電気信号の送受信を行う。ＲＡＭには制御プログラムのパラメータとなる圧力や時間等のデータが予め設定され、圧力パラメータとしては、ガス供給開始圧Ｐ１、予備放電開始圧Ｐ２、異常放電危険圧Ｐ３が設定され、時間パラメータとして、第１時間Ｔ１、第２時間（所定時間）Ｔ２、プラズマ処理時間が設定される。ＣＰＵには、任意の時点からの経過時間を計測する計時手段であるタイマ機能や、各部の制御量を算出する演算機能、経過時間やチャンバ１内の圧力をＲＡＭに記憶された各データと比較する比較機能等が備えられる。制御部３０は、チャンバ１内部の圧力や経過時間に基づいてガス供給手段と高周波電源の駆動を制御し、チャンバ１にガスの供給を開始させ、また対向電極間に予備放電または本放電を発生させてガスを安定したプラズマ状態に遷移させる制御を行う制御手段として機能する。
【００２４】
報知部３１は、制御部３０から送信されるプラズマ処理装置の各部における異常信号を受信し、オペレータ等に異常発生の報知を行う報知手段として機能する。
【００２５】
次に、プラズマ処理装置におけるプラズマ処理動作について、図１乃至図３を参照して説明する。まずチャンバ１を外部に開放し、チャンバ１に基板２を搬入する（ＳＴ１）。基板２が搬入されたチャンバ１を外部と遮断して密閉し（ＳＴ２）、チャンバ１内部に密閉空間を形成する。密閉されたチャンバ１を真空排気してチャンバ１内の減圧を開始する（ＳＴ３）。制御部３０は、エアゲージ１５により検出されたチャンバ１内の圧力を監視してＲＡＭに記憶されたガス供給開始圧Ｐ１と比較し（ＳＴ４）、チャンバ１内がガス供給開始圧Ｐ１まで減圧された時点ｔ１でチャンバ１内にガスの供給を開始させる（ＳＴ５）。さらに制御部３０は、チャンバ１内の圧力とＲＡＭに記憶された予備放電開始圧Ｐ２と比較し（ＳＴ６）、チャンバ１内が予備放電開始圧Ｐ２まで減圧された時点ｔ２で電極８に高周波電圧を印加して対向電極間に予備放電を発生させる（ＳＴ７）。予備放電を発生させるための高周波電源２３の出力は低出力であるので、予備放電開始圧Ｐ２が異常放電危険圧Ｐ３より高圧であっても異常放電は発生しにくくなっている。
【００２６】
予備放電開始後、制御部３０は、まず予備放電を発生させた時点ｔ２からの経過時間を監視してＲＡＭに記憶された第１時間Ｔ１と比較する（ＳＴ８）。予備放電を発生させた
時点ｔ２からの経過時間が第１時間Ｔ１を経過した場合には、次にチャンバ１内の圧力とＲＡＭに記憶された異常放電危険圧Ｐ３を比較し（ＳＴ９）、チャンバ１内が異常放電危険圧Ｐ３まで減圧された時点で高周波電源２３の出力を上げて対向電極間に本放電を発生させる（ＳＴ１０）。本放電により対向電極間に存在するガスが電離してプラズマ状態に遷移し、対向電極間に配置された基板２にプラズマ処理が施される。一般に異常放電危険圧Ｐ３以下の低圧下においては放電が発生しにくいが、既に発生させた予備放電が安定した状態となっているので、高周波電源２３の出力を上げると本放電にスムーズに移行する。また、本放電を発生させるための高周波電源２３の出力は高出力であるが、チャンバ１内部の圧力は異常放電危険圧Ｐ３以下に減圧され、また予備放電が安定した状態にあるので異常放電は発生しにくくなっている。
【００２７】
チャンバ１内の圧力変化が、図３において実線で示した圧力カーブＡである場合には、第１時間Ｔ１を経過した時点ｔ３で既に異常放電危険圧Ｐ３以下まで減圧されているので待ち時間は発生しないが、一点鎖線で示した圧力カーブＣである場合には、第１時間Ｔ１を経過した時点ｔ３で異常放電危険圧Ｐ３まで減圧されていないので、異常放電危険圧Ｐ３以下に減圧される時点ｔ５まで待ち時間が発生する。なお、第１時間Ｔ１は、予備放電を本放電に移行させるタイミングを予め設定した時間であり、この時間を経過することによりチャンバ１内が異常放電危険圧Ｐ３以下の圧力下で安定化すると考えられる確実な時間であるが、ＳＴ８の工程を省略し、第１時間Ｔ１の経過に関わりなく、チャンバ１内の圧力が異常放電危険圧Ｐ３まで減圧された時点ｔ４で本放電に移行するようにしてもよい（図３において一点鎖線で示した圧力カーブＢ参照）。
【００２８】
制御部３０は、本放電を発生させた時点からの経過時間を監視してＲＡＭに記憶されたプラズマ処理時間と比較し（ＳＴ１１）、プラズマ処理時間を経過した時点で本放電を停止し、さらにガスの供給を停止する（ＳＴ１２）。その後、チャンバ１内にエアを導入して大気開放し、蓋４を上昇させてチャンバ１を外部に開放し（ＳＴ１３）、プラズマ処理が施された基板２をチャンバ１から搬出する（ＳＴ１４）。以上のＳＴ１〜ＳＴ１４の工程によりプラズマ処理動作の１サイクルが終了し、このサイクルを繰り返すことで処理対象となる全ての基板２にプラズマ処理を施す。本放電を発生させるための高周波電源２３の出力は、基板２の品種やガスの種類、要求される表面処理品質等に対応して設定し、予備放電を発生させるための高周波電源２３の出力は、本放電における出力の２０パーセント以下に設定し、好ましくは１００Ｗ以下に設定して予め記憶部１５に記憶される。
【００２９】
チャンバ１内の圧力とＲＡＭに記憶された異常放電危険圧Ｐ３を比較する工程（ＳＴ９）において、予備放電を発生させた時点ｔ２からの経過時間が第１時間Ｔ１を経過した時点ｔ３でチャンバ１内が異常放電危険圧Ｐ３まで減圧されていない場合には、制御部３０は、予備放電を発生させた時点ｔ２からの経過時間を監視してＲＡＭに記憶された第２時間Ｔ２比較する（ＳＴ１５）。経過時間が第２時間Ｔ２を経過した時点ｔ６でチャンバ１内が異常放電危険圧Ｐ３まで減圧されていない場合には（図３において破線で示した圧力カーブＤ参照）、高圧下で発生しやすい異常放電を防止するため、高周波電圧の印加を停止して中止して予備放電を停止する（ＳＴ１６）。その後、オペレータ等に異常発生の報知を行う（ＳＴ１７）。
【００３０】
このように、本実施の形態のプラズマ処理装置におけるプラズマ処理動作では、プラズマ処理対象の基板２が配置されたチャンバ１内部に発生させる放電を予備放電および本放電の２段階で構成し、まず異常放電危険圧Ｐ３より高圧の予備放電開始圧Ｐ２まで減圧された時点ｔ２で低出力の予備放電を発生させ、第１時間Ｔ１を経過した時点ｔ３または異常放電危険圧Ｐ３まで減圧された時点ｔ４、ｔ５で高出力の本放電に切り替えることでプラズマ処理を行う。これにより、異常放電が起こりにくい環境下において安定したプラズマ処理を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明によれば、プラズマ処理対象のワークが配置されたチャンバ内に発生させる放電を予備放電および本放電の２段階で構成し、異常放電危険圧より高圧の予備放電開始圧まで減圧された時点で低出力の予備放電を発生させ、異常放電危険圧まで減圧された時点で高出力の本放電に切り替えることで、異常放電が起こりにくい環境下において安定したプラズマ処理を実現することができるので、基板等のワークに表面改質を施す分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態のプラズマ処理装置の全体構成図
【図２】本発明の実施の形態のプラズマ処理装置におけるプラズマ処理フロー図
【図３】本発明の実施の形態のプラズマ処理装置におけるチャンバ内圧力とガス供給量および高周波出力の関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００３３】
１  チャンバ
２  基板
４  蓋
８  電極
１１  真空ポンプ
１３  真空バルブ
１５  エアゲージ
１６  ベントバルブ
１７  ガスボンベ
１９  マスフローコントローラ
２３  高周波電源
３０  制御部
Ｐ１  ガス供給開始圧
Ｐ２  予備放電開始圧
Ｐ３  異常放電危険圧
Ｔ１  第１時間
Ｔ２  第２時間
【図１】
2007294279.tif 000003
【図２】
2007294279.tif 000004
【図３】
2007294279.tif 000005