JP2005135746A - プラズマ密度情報測定プローブ、プラズマ密度情報測定装置、及びプラズマ処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 プラズマPM中に挿入される測定プローブにあって、誘電体であるチューブ41内に挿入された同軸ケーブル43の外部導体43cをチャンバ10の外側で接地し、その接地部位49とアンテナ42との間の同軸ケーブル43に環状のノイズ低減素子(フェライトコア)50を挿通する。これによって、アンテナ42で拾われて同軸ケーブル43を通して伝送されるノイズ成分を低減し、測定対象であるプラズマPMによる反射電力信号のS/N比を改善することができる。
【選択図】 図2
Description
前記伝送線路に沿って少なくともその一部の範囲に設けたシールド部を所定位置で電気的に接地するとともに、その接地部位と前記アンテナ部との間で前記伝送線路を取り囲むように磁性体を設けることを特徴としている。
前記伝送線路に沿って少なくともその一部の範囲に設けたシールド部を所定位置で電気的に接地するとともに、その接地部位と前記アンテナ部との間で前記伝送線路を取り囲むようにノイズ吸収体を設けることを特徴としている。
(1)フェライトビーズ(FB)、フェライトコア(FC)共になし
(2)フェライトビーズ(FB)のみ設置
(3)フェライトビーズ(FB)、フェライトコア(FC)共に設置
の状態でそれぞれ吸収周波数と反射率との関係を実測した。その結果を図11に示す。図11で判るように、FB、FC無しの場合に比べてFBを設けた場合にはS/N比の改善効果が見られ、さらにFCを併用することでS/N比は一段と改善される。反射率の落ち込みのピークトップで比較すると、FBとFCとを併用した場合にはFB、FC無しの場合に比べて1.5〜2dB程度、S/N比が改善している。これは、同軸ケーブル48を伝送するノイズがFB、FCによって低減されていることによるものと推測できる。
11…放電電極
12…載置台
13…排気管
14…排気ポンプ
15…ガス供給管
16…流量調節弁
17…励起用電源
18…インピーダンス整合器
19…励起用電力制御部
20…電子密度測定部
21…測定プローブ
22…プローブ制御/処理部
31…測定用発振器
32…方向性結合器
33…減衰器
34…フィルタ
35…プラズマ吸収周波数導出部
36…電子密度算出部
37…表示器
41…チューブ
41a…先端部
41a1…細径部
41a2…太径部
41b…基部
42…アンテナ
42b…金属管
43…同軸ケーブル
43a…外皮絶縁体
43b…外部導体
43c…内部絶縁体
43d…内部導体
46…ホルダ
47…コネクタ
48…同軸ケーブル
49…接地部位(連結部)
50…ノイズ低減素子
50a…フェライトビーズ
50b…フェライトコア
60…把持部
61…目盛管
62…ガイド部
62a…フランジ
W…ワーク(基板)
Claims (11)
- プラズマ雰囲気中に配置されて該プラズマに起因する電力を外部から受けるアンテナ部と、該アンテナ部で受けた電力を測定部へ伝送する伝送線路と、を含み、前記アンテナ部で受けた電力量に基づいてプラズマの密度情報を測定するためのプラズマ密度情報測定プローブであって、
前記伝送線路に沿って少なくともその一部の範囲に設けたシールド部を所定位置で電気的に接地するとともに、その接地部位と前記アンテナ部との間で前記伝送線路を取り囲むように磁性体を設けることを特徴とするプラズマ密度情報測定プローブ。 - プラズマ雰囲気中に配置されて該プラズマに起因する電力を外部から受けるアンテナ部と、該アンテナ部で受けた電力を測定部へ伝送する伝送線路と、を含み、前記アンテナ部で受けた電力量に基づいてプラズマの密度情報を測定するためのプラズマ密度情報測定プローブであって、
前記伝送線路に沿って少なくともその一部の範囲に設けたシールド部を所定位置で電気的に接地するとともに、その接地部位と前記アンテナ部との間で前記伝送線路を取り囲むようにノイズ吸収体を設けることを特徴とするプラズマ密度情報測定プローブ。 - 前記伝送線路は同軸ケーブルの内部導体であるとともに前記シールド部は外部導体であり、該外部導体を所定位置で接地するとともに、その接地部位と前記アンテナ部との間でその同軸ケーブルの外側に前記磁性体又はノイズ吸収体を周設したことを特徴とする請求項1又は2に記載のプラズマ密度情報測定プローブ。
- 前記伝送線路は同軸ケーブルの内部導体であるとともに前記シールド部はその同軸ケーブルのさらに外側に設けられた管状の導体であり、その管状の導体を所定位置で接地するとともに、その接地部位と前記アンテナ部との間であって且つ管状の導体内面と同軸ケーブル外面との間の間隙に前記磁性体又はノイズ吸収体を周設したことを特徴とする請求項1又は2に記載のプラズマ密度情報測定プローブ。
- 前記磁性体又は前記ノイズ吸収体は中空の磁性体コアであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のプラズマ密度情報測定プローブ。
- 前記ノイズ吸収体を冷却するための冷却手段をさらに備えることを特徴とする請求項2〜5のいずれかに記載のプラズマ密度情報測定プローブ。
- 前記ノイズ吸収体は抵抗率の異なる複数の抵抗体素子から成り、アンテナ部側から接地部位に向かって抵抗率が増加するように前記抵抗体素子を配列したことを特徴とする請求項2〜5のいずれかに記載のプラズマ密度情報測定プローブ。
- 前記アンテナ部及び前記伝送線路の一部は誘電体から成る先端が閉塞した筒状体の内部に収容され、前記伝送線路を通して前記アンテナ部に測定用電力を供給し、該アンテナ部から前記筒状体を介してプラズマ中に放射される放射電力に対してプラズマ負荷による反射電力を前記アンテナ部で受け、そのプラズマ負荷による反射又は吸収に基づいてプラズマ密度情報を測定することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のプラズマ密度情報測定プローブ。
- 前記磁性体又はノイズ吸収体は前記筒状体の内部に設けられることを特徴とする請求項8に記載のプラズマ密度情報測定プローブ。
- 請求項8又は9に記載のプラズマ密度情報測定プローブを用いたプラズマ密度情報測定装置であって、前記伝送線路を通して前記アンテナ部に所定周波数の測定用電力を供給する測定用電源と、該測定用電力によってアンテナ部からプラズマ中に放射される放射電力に対してプラズマ負荷による反射電力を前記アンテナ部で受け、前記伝送線路を介して戻ってきた反射電力を検出する電力検出手段と、測定用電力と反射電力とに基づいてプラズマ負荷による反射又は吸収の程度を求め、その反射又は吸収の程度と測定用電力の周波数との関係とからプラズマ密度情報を算出する処理手段と、を備えることを特徴とするプラズマ密度情報測定装置。
- 請求項10に記載のプラズマ密度情報測定装置を用いたプラズマ処理装置であって、処理対象物を内部に収容するとともにプラズマを生成するプラズマ生成手段を有するプラズマ処理室を備え、前記プラズマ密度情報測定プローブの少なくとも先端が前記プラズマ処理室内部に挿入されて成ることを特徴とするプラズマ処理装置。
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