JP2019041029A

JP2019041029A - 真空装置、吸着電源

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Publication number: JP2019041029A
Application number: JP2017162819A
Authority: JP
Inventors: 靖知大橋; Yasutomo Ohashi; 大輔川久保; Daisuke Kawakubo; 藤田　勝博; Katsuhiro Fujita; 勝博藤田; 前平　謙; Ken Maehira; 謙前平; 朋子橘高; Tomoko Kittaka; 不破　耕; Ko Fuwa; 耕不破
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2017-08-25
Filing date: 2017-08-25
Publication date: 2019-03-14
Anticipated expiration: 2037-08-25
Also published as: JP6942936B2

Abstract

【課題】基板の吸着状態を検出する。【解決手段】交流信号発生器１６から逆位相の正電圧側測定信号と負電圧側測定信号とを吸着装置５に出力して流れる電流を測定すると基板電極間容量ＣSが求められ、基板６の吸着状態が分かる。同相の正電圧側測定信号と負電圧側測定信号とを出力するとプラズマの容量ＣPが求められ、プラズマの状態が分かる。【選択図】図１

Description

本発明は、静電吸着の技術分野にかかり、特に、吸着の状況を検出できる真空装置と吸着電源とに関する。

現在では、真空雰囲気中で基板を吸着するために、静電方式の吸着装置が多用されている。吸着装置の内部には、正電極と負電極とが配置されており、正電極に正の吸着電圧を印加し、負電極に負の吸着電圧を印加して、吸着装置に基板を吸着して基板を温度制御しながら基板表面の真空処理が行われている。

真空雰囲気中で静電吸着した基板の裏面に温度測定装置を当接させ、基板温度を直接測定する文献や残留電荷を測定する文献や、吸着電圧の印加によって流れる電流を測定する文献はあるが、基板が吸着されているときに、基板に測定信号を出力し、基板と吸着装置との間の吸着状態を正確に測定する技術が求められている。

特開２００５−１４７９７６号公報特開２０１６−１１５７５９号公報

本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、基板の吸着状態を正確に測定することができる技術を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、真空槽と、前記真空槽の内部に配置され、第一の電極と第二の電極とを有する吸着装置と、前記第一の電極と前記第二の電極のうち、いずれか一方の電極に正の吸着電圧を出力し、他方の電極に負の吸着電圧を出力し、前記吸着装置に配置された基板を真空雰囲気中で前記吸着装置に吸着させる吸着電源と、前記真空雰囲気中で前記吸着装置に吸着された前記基板の表面を加工する処理装置と、を有する真空装置であって、前記吸着電源は、前記第一の電極と前記第二の電極のうち、前記正の吸着電圧が印加されている電極に交流の正電圧側測定信号を出力し、前記負の吸着電圧が印加されている電極に交流の負電圧側測定信号を出力する交流信号発生器と、前記正電圧側測定信号の電流値と、前記負電圧側測定信号の電流値を測定する測定装置と、を有し、前記交流信号発生器は、前記正電圧側測定信号と前記負電圧側測定信号との間の位相差を変更できるようにされた真空装置である。
本発明は、前記交流信号発生器は、位相が１８０°異なる前記正電圧側測定信号と前記負電圧側測定信号と、同一の位相の前記正電圧側測定信号と前記負電圧側測定信号とを出力できる真空装置である。
本発明は、吸着装置に設けられた第一の電極と第二の電極のうち、いずれか一方の電極に正の吸着電圧を出力し、他方の電極に負の吸着電圧を出力し、前記吸着装置に配置された基板を前記吸着装置に吸着させる吸着電源であって、前記第一の電極と前記第二の電極のうち、前記正の吸着電圧が印加されている電極に交流の正電圧側測定信号を出力し、前記負の吸着電圧が印加されている電極に交流の負電圧側測定信号を出力する交流信号発生器と、前記正電圧側測定信号の電流値と、前記負電圧側測定信号の電流値を測定する測定装置と、を有し、前記交流信号発生器は、前記正電圧側測定信号と前記負電圧側測定信号との間の位相差を変更できるようにされた吸着電源である。
本発明は、前記交流信号発生器は、位相が１８０°異なる前記正電圧側測定信号と前記負電圧側測定信号と、同一の位相の前記正電圧側測定信号と前記負電圧側測定信号とを出力できる吸着電源である。

吸着状態を測定するための交流の測定信号を、基板を吸着している吸着電圧に重畳させるので、基板を吸着するための吸着電源に、吸着状態を測定する測定装置を設けることができる。
基板と吸着装置との間の吸着状態を、基板が吸着されている状態で測定することができるので、測定結果に応じて真空処理の条件を変化させることができる。

吸着装置の二個の吸着電極に印加する測定信号の位相を同相にしてプラズマの状態を測定し、位相を１８０°異ならせて測定して吸着状態を判断することができる。
測定信号の周波数を変化させて、基板と吸着装置との間のインピーダンスの成分を求めることができる。

本発明の内部回路図

図１の符号２は真空装置であり、真空槽２５を有している。真空槽２５の内部には吸着装置５と処理装置２６とが配置されている。
吸着装置５の内部には第一、第二の電極２１₁、２１₂が設けられている。第一、第二の電極２１₁，２１₂のうち、いずれか一方の電極には正の吸着電圧が印加され、他方の電極には負の吸着電圧が印加されて吸着装置５の表面に配置された基板６を真空雰囲気中で吸着装置５に吸着させ、処理装置２６によって基板６の表面に薄膜形成等の加工を行うことができる。

正の吸着電圧と負の吸着電圧は吸着電源３から出力される。図１の吸着電源３は本発明の電源装置の一例であり、測定装置１１と、直流電圧源１０と、切替スイッチ装置１７と、交流信号発生器１６とを有している。

直流電圧源１０は、正電圧側交流電源１２Ａと、負電圧側交流電源１２Ｂと、正電圧側トランス装置１３Ａと、負電圧側トランス装置１３Ｂとを有している。
正電圧側トランス装置１３Ａの内部には、正電圧側交流電源１２Ａから交流電流が供給される正電圧側一次巻線１４Ａ₁と、正電圧側一次巻線１４Ａ₁と磁気結合された正電圧側二次巻線１４Ａ₂とが配置されており、正電圧側二次巻線１４Ａ₂には、正電圧側一次巻線１４Ａ₁に流れる交流電流によって交流電圧が誘起される。

また、負電圧側トランス装置１３Ｂの内部には、負電圧側交流電源１２Ｂから交流電流が供給される負電圧側一次巻線１４Ｂ₁と、負電圧側一次巻線１４Ｂ₁と磁気結合された負電圧側二次巻線１４Ｂ₂とが配置されており、負電圧側二次巻線１４Ｂ₂には、負電圧側一次巻線１４Ｂ₁に流れる交流電流によって交流電圧が誘起される。

正電圧側二次巻線１４Ａ₂には正電圧側整流平滑回路１５Ａが接続され、負電圧側二次巻線１４Ｂ₂には負電圧側整流平滑回路１５Ｂが接続されており、正電圧側整流平滑回路１５Ａは正電圧側二次巻線１４Ａ₂に誘起された交流電圧を整流平滑して直流の吸着電圧を生成し、負電圧側整流平滑回路１５Ｂは負電圧側二次巻線１４Ｂ₂に生じた交流電圧を整流平滑して直流の吸着電圧を生成する。

直流電圧源１０は、正電圧側低電圧端子３８Ａと、正電圧側高電圧端子３７Ａと、負電圧側低電圧端子３８Ｂと、負電圧側高電圧端子３７Ｂとを有している。
正電圧側整流平滑回路１５Ａで生成された吸着電圧は、正電圧側低電圧端子３８Ａに対して正電圧にされて正の吸着電圧として正電圧側高電圧端子３７Ａから出力される。また、負電圧側整流平滑回路１５Ｂで生成された吸着電圧は、負電圧側低電圧端子３８Ｂに対して負の吸着電圧として負電圧側高電圧端子３７Ｂから出力される。

切替スイッチ装置１７は、正電圧側スイッチ入力端子３９Ａと、負電圧側スイッチ入力端子３９Ｂとを有しており、吸着電源３は、第一の出力端子３０₁と、第二の出力端子３０₂とを有している。

正電圧側高電圧端子３７Ａは正電圧側放電保護抵抗５１Ａを介して正電圧側スイッチ入力端子３９Ａに電気的に接続され、負電圧側高電圧端子３７Ｂは負電圧側放電保護抵抗５１Ｂを介して負電圧側スイッチ入力端子３９Ｂに電気的に接続されている。

また、切替スイッチ装置１７は、第一のスイッチ出力端子４０Ａと第二のスイッチ出力端子４０Ｂとを有しており、第一のスイッチ出力端子４０Ａは、第一電極側放電保護抵抗５２₁を介して第一の出力端子３０₁に電気的に接続され、また、第一の放電スイッチ５８₁と第一の放電抵抗５７₁とを介して接地電位に電気的に接続されている。

第二のスイッチ出力端子４０Ｂは、第二電極側放電保護抵抗５２₂を介して第二の出力端子３０₂に電気的に接続されており、また、第二の放電スイッチ５８₂と第二の放電抵抗５７₂とを介して接地電位に接続されている。

第一の出力端子３０₁は第一の電極２１₁に電気的に接続され、第二の出力端子３０₂は第二の電極２１₂に電気的に接続されている。
第一の出力端子３０₁と第一の電極２１₁との間の電気的接続と、第二の出力端子３０₂と第二の電極２１₂との間は、機械的・電気的に着脱が可能であり、第一の出力端子３０₁と第一の電極２１₁との間と第二の出力端子３０₂と第二の電極２１₂との間を、機械的・電気的に分離させると、基板６が吸着装置５に吸着された状態で、吸着装置５を移動させることができる。

処理装置２６によって基板６の加工が行われる際には、第一の出力端子３０₁と第一の電極２１₁との間と第二の出力端子３０₂と第二の電極２１₂との間とは電気的に接続されている。

第一、第二のスイッチ出力端子４０Ａ、４０Ｂは、上述したように、第一、第二の放電スイッチ５８₁、５８₂と第一、第二の放電抵抗５７₁、５７₂とを介して、それぞれ接地電位に接続されており、放電スイッチ５８₁、５８₂が遮断しているときは、第一、第二のスイッチ出力端子４０Ａ、４０Ｂは接地電位から絶縁される。

切替スイッチ装置１７の内部には、第一のスイッチ素子１８Ａと第二のスイッチ素子１８Ｂが配置されており、第一、第二のスイッチ素子１８Ａ、１８Ｂの状態が変わると、切替スイッチ装置１７の内部の接続状態が変わるように構成されている。

測定装置１１は制御装置の機能を有しており、第一、第二のスイッチ素子１８Ａ、１８Ｂの状態は、測定装置１１によって変更され、その結果、切替スイッチ装置１７の内部の接続状態は測定装置１１によって制御されている。

測定装置１１によって第一、第二のスイッチ素子１８Ａ、１８Ｂの状態が切り替えられ、切替スイッチ装置１７の内部接続は、第一の接続状態と、第二の接続状態と、第三の接続状態のいずれかにされる。

第一の接続状態では、正電圧側スイッチ入力端子３９Ａと第一のスイッチ出力端子４０Ａとが電気的に接続され、負電圧側スイッチ入力端子３９Ｂと第二のスイッチ出力端子４０Ｂとが電気的に接続される。

第二の接続状態では、正電圧側スイッチ入力端子３９Ａと第二のスイッチ出力端子４０Ｂとが電気的に接続され、負電圧側スイッチ入力端子３９Ｂと第一のスイッチ出力端子４０Ａとが電気的に接続される。

第三の接続状態では、正電圧側スイッチ入力端子３９Ａと負電圧側スイッチ入力端子３９Ｂとが、第一、第二のスイッチ出力端子４０Ａ、４０Ｂの両方から遮断される。

次に、交流信号発生器１６は、正電圧側信号出力端子３６Ａと負電圧側信号出力端子３６Ｂとを有している。交流信号発生器１６の内部では、交流の正電圧側測定信号と交流の負電圧側測定信号とが生成されており、正電圧側測定信号は正電圧側信号出力端子３６Ａから出力され、負電圧側測定信号は負電圧側信号出力端子３６Ｂから出力される。

正電圧側信号出力端子３６Ａは正電圧側検出抵抗５３Ａを介して正電圧側低電圧端子３８Ａに電気的に接続され、負電圧側信号出力端子３６Ｂは負電圧側検出抵抗５３Ｂを介して負電圧側低電圧端子３８Ｂに電気的に接続されている。
正電圧側信号出力端子３６Ａと負電圧側信号出力端子３６Ｂとは、交流信号発生器１６の内部回路を介して接地電位に接続されており、トランス装置１３Ａ、１３Ｂが出力する交流電圧は交流信号発生器１６の内部回路には印加されない。

測定装置１１によって第一、第二の放電スイッチ５８₁，５８₂が遮断され、切替スイッチ装置１７が第一の接続状態にされて正電圧側交流電源１２Ａと負電圧側交流電源１２Ｂとが動作すると、第一の出力端子３０₁から第一の電極２１₁に正の吸着電圧が出力され、第二の出力端子３０₂から第二の電極２１₂に負の吸着電圧が印加される。

それとは異なり、第一、第二の放電スイッチ５８₁，５８₂が遮断され、切替スイッチ装置１７が第二の接続状態にされて正電圧側交流電源１２Ａと負電圧側交流電源１２Ｂとが動作すると、第一の出力端子３０₁から第一の電極２１₁に負の吸着電圧が印加され、第二の出力端子３０₂から第二の電極２１₂に正の吸着電圧が印加される。

いずれにしろ、第一、第二の電極２１₁，２１₂のうち、一方に正の吸着電圧が印加され、他方に負の吸着電圧が印加される。

吸着装置５の表面に配置された基板６は、吸着装置５の表面と第一、第二の電極２１₁，２１₂との間に位置する吸着装置５の絶縁性材料を挟んで、第一、第二の電極２１₁，２１₂と対面しており、基板６が導電性を有する場合は、吸着装置５の表面に配置された基板６と第一、第二の電極２１₁，２１₂との間にそれぞれコンデンサが形成される。

基板６と第一の電極２１₁との間のコンデンサを第一のコンデンサ１９₁とし、基板６と第二の電極２１₂との間のコンデンサを第二のコンデンサ１９₂とすると、第一、第二の電極２１₁，２１₂のうち、一方に正の吸着電圧が印加され、他方に負の吸着電圧が印加されるので、第一のコンデンサ１９₁と第二のコンデンサ１９₂とは直列接続された状態で、第一、第二のコンデンサ１９₁、１９₂に電荷が蓄積され、正電荷と負電荷との間の静電気力によって基板６が第一、第二の電極２１₁，２１₂に吸引され、基板６と吸着装置５とは密着する。

真空槽２５には真空排気装置２８が接続されており、真空排気装置２８の動作により、真空槽２５の内部は真空雰囲気にされている。
基板６の真空処理は、第一、第二の電極２１₁，２１₂の一方に正の吸着電圧が印加され、他方に負の吸着電圧が印加されて基板６が吸着装置５に吸着された状態で処理装置２６によって行われる。

処理装置２６は、この例ではターゲット装置であり、ガス導入装置２９によって真空槽２５の内部にスパッタリングガスが所定圧力に導入され、処理装置２６に設けられたターゲットにスパッタリング電圧が印加されると処理装置２６と基板６との間にプラズマが形成され、処理装置２６に設けられたターゲットがスパッタリングされ、基板６の表面に薄膜が成長する。

薄膜の成長中は吸着装置５によって基板６が吸着されて基板６は吸着装置５の表面に密着され、吸着装置５と基板６との間の熱抵抗が小さくなっている。従って、吸着装置５の内部に設けられたヒータ等の温度制御装置や、吸着装置５が配置された台に設けられた温度制御装置によって、吸着装置５の温度を制御することによって基板６の温度を制御して、基板６に所望の温度範囲を維持させながら薄膜を成長させることができる。

次に、基板６を吸着した状態での吸着状態の測定について説明する。
測定装置１１には、正電圧側測定端子３３Ａと、正電圧側低電圧検出端子３４Ａと、負電圧側測定端子３３Ｂと、負電圧側低電圧検出端子３４Ｂとが設けられている。

正電圧側測定端子３３Ａは正電圧側低電圧端子３８Ａに接続され、正電圧側低電圧検出端子３４Ａは正電圧側信号出力端子３６Ａに接続されており、正電圧側検出抵抗５３Ａの両端は、正電圧側測定端子３３Ａと正電圧側低電圧検出端子３４Ａとに接続されている。

同様に、負電圧側測定端子３３Ｂは負電圧側低電圧端子３８Ｂに接続され、負電圧側低電圧検出端子３４Ｂは負電圧側信号出力端子３６Ｂに接続され、負電圧側検出抵抗５３Ｂの両端は、負電圧側測定端子３３Ｂと負電圧側低電圧検出端子３４Ｂとに接続されている。

交流信号発生器１６は、正電圧側信号出力端子３６Ａから正電圧側測定信号を出力し、負電圧側信号出力端子３６Ｂから負電圧側測定信号を出力する。正電圧側測定信号と負電圧側測定信号とは交流であり、正電圧側検出抵抗５３Ａと負電圧側検出抵抗５３Ｂとには交流電流が流れる。

正電圧側検出抵抗５３Ａに発生した交流電圧は、正電圧側測定端子３３Ａと、正電圧側低電圧検出端子３４Ａとに入力され、負電圧側検出抵抗５３Ｂに発生した交流電圧は、負電圧側測定端子３３Ｂと、負電圧側低電圧検出端子３４Ｂとに入力されるようにされている。

ここで、正電圧側信号出力端子３６Ａと負電圧側信号出力端子３６Ｂとは、交流信号発生器１６の内部回路を介して接地電位に接続されている。正電圧側測定端子３３Ａと負電圧側測定端子３３Ｂとには、正電圧側トランス装置１３Ａや負電圧側トランス装置１３Ｂで生成された高電圧の正又は負の吸着電圧は印加されないので、正電圧側検出抵抗５３Ａの両端の電圧と、負電圧側検出抵抗５３Ｂの両端の電圧は接地電位に近い電圧値であり、電圧測定回路の構成が簡単になる。

交流信号発生器１６が生成する正電圧側測定信号の波形、周波数、電圧値、位相と、負電圧側測定信号の波形、周波数、電圧値、位相とは別々の値に変更できるようにされている。

測定装置１１により、切替スイッチ装置１７は第一の接続状態にされ、第一の電極２１₁に正の吸着電圧が印加され、第二の電極２１₂に負の吸着電圧が印加され、正電圧側信号出力端子３６Ａは第一の電極２１₁に接続され、負電圧側信号出力端子３６Ｂは第二の電極２１₂に接続されているものとする。

正電圧側測定信号の電圧と負電圧測定信号の電圧とは、同じ周波数、同じ大きさに設定されており、その電圧を測定電圧Ｖacとする。
また、正電圧側整流平滑回路１５Ａと負電圧側整流平滑回路１５Ｂの容量を整流平滑容量Ｃ₁とし、正電圧側高電圧端子３７Ａと第一の電極２１₁との間の配線と接地電位との間に形成される容量と、負電圧側高電圧端子３７Ｂと第二の電極２１₂との間の配線と接地電位との間に形成される容量とを対接地容量Ｃ₂とする。

基板６が吸着装置５に配置されず、真空槽２５の内部にプラズマが形成されていない状態で、同じ周波数、波形、電圧値であって、互いに逆位相の正電圧側測定信号と負電圧側測定信号とを吸着電源３から第一、第二の電極２１₁，２１₂にそれぞれ出力する。

この場合には、電流は、交流信号発生器１６を起点とすると、交流信号発生器１６と、正電圧側検出抵抗５３Ａと、正電圧側トランス装置１３Ａと、第一のコンデンサ１９₁と、第二のコンデンサ１９₂と、負電圧側トランス装置１３Ｂと、負電圧側検出抵抗５３Ｂとを流れ、交流信号発生器１６に戻る閉ループを形成する。

吸着装置５に基板６が配置されていない状態で、正電圧側信号出力端子３６Ａと負電圧側信号出力端子３６Ｂとから、周波数と大きさが同じであり位相が１８０°異なる逆位相の正電圧側測定信号と負電圧側測定信号とがそれぞれ出力され、上記閉ループを流れると、無基板交流電流ｉac₀は、正電圧側測定信号と負電圧側測定信号とをＶacで表すと、次式で表すことができる。

ｉac₀ ＝Ｖac／｛１／(ｊωＣ₁)＋１／(ｊωＣ₂)｝ ……(１)
無基板交流電流ｉac₀は正及び負電圧側放電保護抵抗５１Ａ、５１Ｂと第一、第二電極側放電保護抵抗５２₁ 、５２₂にも流れるが、それら抵抗による電圧降下はここでは無視するものとする。

次に、基板６を吸着装置５に吸着させる場合を検討すると、第一、第二の電極２１₁、２１₂は電極面積が等しく形成されており、吸着装置５表面と第一、第二の電極２１₁、２１₂との間の距離は一定値にされている。

基板６が第一、第二の電極２１₁、２１₂に対して均等に対面して吸着装置５上に配置されると、第一、第二のコンデンサ１９₁、１９₂の容量値は等しくなる。このときの第一、第二のコンデンサ１９₁、１９₂の容量値を基板電極間容量Ｃ_Sとする。

真空槽２５内にプラズマが形成されていない状態で基板６が吸着装置５上に吸着されているときに、逆位相の正電圧側測定信号と負電圧側測定信号とを正電圧側信号出力端子３６Ａと負電圧側信号出力端子３６Ｂとからそれぞれ出力すると、上記閉ループに流れる有基板交流電流ｉac_Sは、次式で表すことができる。

ｉac_S ＝Ｖac／[１／(ｊωＣ₁)＋１／｛ｊω(Ｃ₂＋Ｃ_S)｝ ……(２)
上記(１)、(２)式において、正電圧側検出抵抗５３Ａの値と、負電圧側検出抵抗５３Ｂの値は既知であり、また、電圧Ｖacの値や周波数も既知であるから、正電圧側検出抵抗５３Ａの両端の電圧値と、負電圧側検出抵抗５３Ｂの両端の電圧値とを測定して、無基板交流電流ｉac₀や有基板交流電流ｉac_Sを算出し、基板電極間容量Ｃ_Sを求める、その値から基板６と吸着装置５との間の吸着状態が分かる。

また、予め正常に吸着したときの基板電極間容量Ｃ_Sを求めて基準値としておき、吸着したときに基板電極間容量Ｃ_Sを求めて測定値と基準値とを比較することで、測定した基板６の吸着状態が正常か異常かを判断することができる。

例えば、求めた基板電極間容量Ｃ_Sが基準容量よりも甚だ小さい場合は基板６と吸着装置５との間に異物が挟まれていたり、第一、第二の電極２１₁、２１₂に対して基板がずれていることが考えられる。

正常であると判断した場合は真空槽２５の内部にプラズマを形成し、基板６の真空処理を開始する。
プラズマが形成されるとプラズマは基板６の表面と真空槽２５の壁面とに接触する。

真空槽２５は接地電位に接続されており、プラズマは電気導電性を有しているから、プラズマに接触された基板６はプラズマによって接地電位に接続される。
プラズマはプラズマ容量Ｃ_Pを有しているものとすると、第一、第二の電極２１₁、２１₂は、基板電極間容量Ｃ_Sとプラズマ容量Ｃ_Pとが直列接続された直列容量Ｃ_Aによってそれぞれ接地電位に接続されることになる。

同じ周波数、同じ電圧で、同位相の正電圧側測定信号と負電圧側測定信号を、正電圧側信号出力端子３６Ａと負電圧側信号出力端子３６Ｂとから出力すると、正電圧側信号出力端子３６Ａと負電圧側信号出力端子３６Ｂとの間には電流は流れず、正電圧側信号出力端子３６Ａと接地電位の間と負電圧側信号出力端子３６Ｂと接地電位の間とに、直列容量Ｃ_Aを介して電流が流れることになる。

従って、同相信号については、(２)式の基板電極間容量Ｃ_Sに替えて直列容量Ｃ_Aを用いると、第一、第二の電極２１₁、２１₂には、次式で表わされる同位相の電流ｉac_Aがそれぞれ流れることになる。

ｉac_A ＝Ｖac／[１／(ｊωＣ₁)＋１／｛ｊω(Ｃ₂＋Ｃ_A)｝ ……(３)
同位相電流ｉac_Aを求め、プラズマ容量Ｃ_Pを求めると、その値からプラズマの状態を知ることができる。

以上は、正電圧側測定信号と負電圧側測定信号とが設定された大きさの電圧Ｖacで出力され、電流値が測定されたが、正電圧側測定信号と負電圧側測定信号とを設定された大きさの測定用交流電流を出力し、交流電圧値を測定しても、吸着状態やプラズマの状態を検出することができる。その場合は測定用交流電流の位相を制御し、正電圧側測定信号と負電圧側測定信号とを逆位相にし、また、同位相にして交流電圧値を測定する。

なお、上記例では切替スイッチ装置１７が第一の接続状態にされていたが、第二の接続状態にされた場合も、無基板交流電流ｉac₀と有基板交流電流ｉac_Sと同位相電流ｉac_Aとを求め、上記(１)〜(３)式によって吸着状態を求めることは変わらない。

なお、測定装置１１により、切替スイッチ装置１７が第三の接続状態にされ、放電スイッチ５８₁，５８₂が導通されると、第一、第二の出力端子３０₁，３０₂は接地電位に接続される。

第一、第二の出力端子３０₁，３０₂は接地電位に接続されると、第一、第二のコンデンサ１９₁、１９₂に蓄積された電荷を放電させて、基板６と吸着装置５との間の吸着力を消滅させることができる。

なお、測定装置１１は、第一、第二の電圧モニタ端子３２Ａ、３２Ｂを有しており、第一、第二のスイッチ出力端子４０Ａ、４０Ｂの電圧は、分圧抵抗５５Ａ、５６Ａ、５５Ｂ、５６Ｂによって分圧されて第一、第二の電圧モニタ端子３２Ａ、３２Ｂに入力され、第一、第二の電極２１₁，２１₂の電圧が測定装置１１によって測定されている。

また、図１中、符号２４はコンピュータに接続して測定結果をモニタする接続端子であり、符号２３は吸着電圧等を制御する装置に接続するための接続端子である。

また、上記例では逆位相のときと同位相のときと、同じ周波数の正電圧側測定信号と負電圧側測定信号とを用いたが、異なる複数種類の周波数によって無基板交流電流ｉac₀と有基板交流電流ｉac_Sと同位相のときの電流ｉac_Aとを測定すれば、リアクタンスとレジスタンスとを測定することができる。

符号３１Ａ、３１Ｂは、正電圧側交流電源１２Ａと負電圧側交流電源１２Ｂとを制御する信号を出力する測定装置１１の端子であり、符号３５は、交流信号発生器１６を制御する信号を出力する測定装置１１の端子である。

なお、同相の正電圧側測定信号と負電圧側測定信号を用いて直列容量Ｃ_Aを測定する場合は、第一の電極２１₁に流れる電流と第二の電流２１₂に流れる電流とを別々に測定することができるので、第一のコンデンサ１９₁と第二のコンデンサ１９₂が正常か異常かを別々に判断することができる。

また、本発明では、基板６の種類や基板６に形成する薄膜の種類に応じて正電圧側測定信号と負電圧側測定信号の周波数を変更することができるので、基板６の種類や薄膜の種類に対応した正確な測定を行うことができる。

２……真空装置
３……吸着電源
５……吸着装置
６……基板
１０……直流電圧源
１１……測定装置
１６……交流信号発生器
２１₁……第一の電極
２１₂……第二の電極
２６……処理装置

Claims

真空槽と、
前記真空槽の内部に配置され、第一の電極と第二の電極とを有する吸着装置と、
前記第一の電極と前記第二の電極のうち、いずれか一方の電極に正の吸着電圧を出力し、他方の電極に負の吸着電圧を出力し、前記吸着装置に配置された基板を真空雰囲気中で前記吸着装置に吸着させる吸着電源と、
前記真空雰囲気中で前記吸着装置に吸着された前記基板の表面を加工する処理装置と、を有する真空装置であって、
前記吸着電源は、前記第一の電極と前記第二の電極のうち、前記正の吸着電圧が印加されている電極に交流の正電圧側測定信号を出力し、前記負の吸着電圧が印加されている電極に交流の負電圧側測定信号を出力する交流信号発生器と、
前記正電圧側測定信号の電流値と、前記負電圧側測定信号の電流値を測定する測定装置と、
を有し、
前記交流信号発生器は、前記正電圧側測定信号と前記負電圧側測定信号との間の位相差を変更できるようにされた真空装置。
前記交流信号発生器は、位相が１８０°異なる前記正電圧側測定信号と前記負電圧側測定信号と、同一の位相の前記正電圧側測定信号と前記負電圧側測定信号とを出力できる請求項１記載の真空装置。
吸着装置に設けられた第一の電極と第二の電極のうち、いずれか一方の電極に正の吸着電圧を出力し、他方の電極に負の吸着電圧を出力し、前記吸着装置に配置された基板を前記吸着装置に吸着させる吸着電源であって、
前記第一の電極と前記第二の電極のうち、前記正の吸着電圧が印加されている電極に交流の正電圧側測定信号を出力し、前記負の吸着電圧が印加されている電極に交流の負電圧側測定信号を出力する交流信号発生器と、
前記正電圧側測定信号の電流値と、前記負電圧側測定信号の電流値を測定する測定装置と、
を有し、
前記交流信号発生器は、前記正電圧側測定信号と前記負電圧側測定信号との間の位相差を変更できるようにされた吸着電源。
前記交流信号発生器は、位相が１８０°異なる前記正電圧側測定信号と前記負電圧側測定信号と、同一の位相の前記正電圧側測定信号と前記負電圧側測定信号とを出力できる請求項３記載の吸着電源。