KR20100045954A - 플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리장치에서의 플라즈마 방전상태 감시방법 - Google Patents

플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리장치에서의 플라즈마 방전상태 감시방법 Download PDF

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Abstract

플라즈마 방전의 유무나 방전이상을 올바르게 감시할 수 있는 플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리장치에서의 플라즈마 방전상태의 감시방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 진공 챔버를 구성하는 개부(2)에 설치된 개구부(2a)에 유전체 부재(21) 및 프로브 전극유닛(22)을 조합한 방전검출 센서(23)를 장착하고, 프로브 전극(22b)에서 플라즈마 방전의 변화에 따라 유발되는 전위변화를 수신하고, N형 파형 검출부(34), V형 파형검출부(35)에 의해 각각 특정 패턴의 전위변화 파형을 검출하고, 방전 온 파형 카운터(36), 방전 오프 파형 카운터(37), 이상방전 파형 카운터(38), 및 리크방전 파형 카운터(39)에 의해 파형 종별마다 이들 전위변화 파형의 출현 회수를 카운트한 카운트값에 기초하여 방전의 유무 및 방전이상의 판정을 포함하는 방전상태 판정을 행한다.

Description

플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리장치에서의 플라즈마 방전상태 감시방법{PLASMA PROCESSING DEVICE AND METHOD OF MONITORING PLASMA DISCHARGE STATE IN PLASMA PROCESSING DEVICE}
본 발명은 기판 등의 처리대상물을 플라즈마 처리하는 플라즈마 처리장치 및 이 플라즈마 처리장치에서 플라즈마 방전의 유무나 이상 방전의 유무를 감시하는 플라즈마 방전상태 감시방법에 관한 것이다.
전자부품이 실장되는 기판 등의 처리대상물의 크리닝이나 에칭 등의 표면처리 방법으로서 플라즈마 처리가 알려져 있다. 플라즈마 처리에서는 처리대상의 기판을 처리실을 형성하는 진공챔버내에 배치하고, 처리실내에서 플라즈마 방전을 발생시키고, 이 결과 발생한 이온이나 전자를 기판의 표면에 작용시킴으로써, 소망하는 표면처리가 행해진다. 이 플라즈마 처리를 양호한 처리품질로 안정되게 행하기 위해서는 미리 처리목적에 따라 설정된 방전 조건에 따라 플라즈마 방전이 올바르게 발생하고 있다는 것이 전제가 되기 때문에 종래부터 플라즈마 방전의 발생상태를 감시하는 것을 목적으로 하여 각종 수단·방법이 이용되고 있다.
예를 들면, 어떤 요인에 의한 플라즈마 방전의 변화가 고주파 전원부의 전압이나 전류에 미치는 영향을 검출하는 방법이나, 플라즈마 방전에 의해 전극간에 생 기는 셀프 바이어스 전압을 검출함으로써 방전상태를 추측하는 방법 등이 알려져 있다. 그러나, 이들 방법에는 저출력 조건으로 플라즈마 방전을 발생시킬 필요가 있는 경우에는 검출 정밀도가 낮고, 방전상태를 정확히 검출하는 것이 어렵다는 결점이 있기 때문에, 플라즈마 방전의 상태변화를 직접적으로 검출 가능한 방법이 이용되고 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조). 이 방법은 처리실이 설치된 진공챔버에 전위 검출용 프로브 전극을 구비한 방전검출 센서를 장착하고, 프로브 전극에서 플라즈마 방전의 변화에 따라 유발되는 전위변화를 검출함으로써 처리실내에서의 이상 방전의 유무를 검출하도록 하고 있다.
[특허문헌 1] 특개 2003-318115호 공보
이 방법은 처리실내에서 발생하는 플라즈마 방전의 상태변화를 감도 좋게 검출할 수 있기 때문에, 고주파 전원부의 출력이 저출력인 경우라도 플라즈마 방전의 유무나 방전이상을 올바르게 감시하는 것이 원리적으로 가능하다. 하지만, 상술한 특허문헌예에서는 플라즈마 방전의 유무나 방전이상을 고정밀도로 감시하기 위하여 필요한 구체적 적용예가 명확히 개시되어 있지 않고 실제 플라즈마 장치를 대상으로 한 새로운 응용기술의 개발이 요구되었다.
따라서, 본 발명은 플라즈마 방전의 유무나 방전이상을 올바르게 감시할 수 있는 플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리장치에서의 플라즈마 방전상태 감시방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 플라즈마 처리장치는, 처리대상물을 처리실내에 수용하여 플라즈마 처리를 행하는 플라즈마 처리장치로서, 상기 처리실을 형성하는 진공챔버와, 상기 처리실내에 배치된 전극부와, 상기 처리실내를 진공배기하는 진공배기부와, 상기 처리실내에 플라즈마 발생용 가스를 공급하는 가스 공급부와, 상기 전극부에 고주파 전압을 인가함으로써 상기 처리실내에서 플라즈마 방전을 발생시키는 고주파 전원부와, 상기 플라즈마 방전을 발생시키는 플라즈마 방전회로와 상기 고주파 전원부의 임피던스를 정합시키는 정합기와, 상기 처리실내에서의 플라즈마 방전상태를 감시하는 플라즈마 방전상태 감시수단을 구비하고, 상기 플라즈마 방전상태 감시수단은 한쪽 면을 상기 처리실내에 발생한 플라즈마 방전에 대향하도록 상기 진공챔버에 장착된 판형의 유전체 부재 및 이 유전체 부재의 다른 쪽 면에 배치된 프로브 전극을 가지는 방전검출 센서와, 상기 프로브 전극에 상기 플라즈마 방전의 변화에 따라 유발되는 전위변화를 수신하여 상기 고주파 전압의 인가개시 타이밍을 포함하여 설정된 최초의 파형감시 시간대, 상기 고주파 전압의 인가종료 타이밍을 포함하여 설정된 최후의 파형감시 시간대 및 상기 최초의 파형감시 시간대와 상기 최후의 파형감시 시간대에 낀 시간대를 포함하여 설정된 중간의 파형감시 시간대의 각각에서 특정 패턴의 전위변화 파형을 검출하고, 각 파형감시 시간대마다 상기 전위변화 파형의 검출회수를 카운트하여 카운트값을 유지하는 처리를 행하는 데이터 처리부와, 상기 각 파형감시 시간대마다의 카운트값에 기초하여 상기 플라즈마 방전의 유무 및 플라즈마 방전상태의 정상·이상의 판정을 포함하는 방전상태 판정을 행하는 판정부를 구비한다.
본 발명의 플라즈마 처리장치에서의 플라즈마 방전상태 감시방법은, 처리실내를 형성하는 진공챔버와, 상기 처리실내에 배치된 전극부와, 상기 처리실내를 진공배기하는 진공배기부와, 상기 처리실내에 플라즈마 발생용 가스를 공급하는 가스공급부와, 상기 전극부에 고주파 전압을 인가함으로써 상기 처리실내에서 플라즈마 방전을 발생시키는 고주파 전원부와, 상기 플라즈마 방전을 발생시키는 플라즈마 방전회로와 상기 고주파 전원부의 임피던스를 정합시키는 정합기와, 한쪽 면을 상기 처리실내에 발생한 플라즈마 방전에 대향하도록 상기 진공챔버에 장착된 판형의 유전체 부재 및 이 유전체 부재의 다른 쪽 면에 배치된 프로브 전극을 적어도 가지는 방전검출 센서를 구비하고, 처리대상물을 상기 처리실내에 수용하여 플라즈마 처리를 행하는 플라즈마 처리장치에 있어서, 상기 처리실내에서의 플라즈마 방전상태를 감시하는 플라즈마 처리장치에서의 플라즈마 방전상태 감시방법으로서, 상기 프로브 전극에 상기 플라즈마 방전의 변화에 따라 유발되는 전위변화를 데이터 처리부에 의해 수신하는 공정과, 상기 고주파 전압의 인가개시 타이밍을 포함하여 설정된 최초의 파형감시 시간대, 상기 고주파 전압의 인가 종료 타이밍을 포함하여 설정된 최후의 파형감시 시간대 및 상기 최초의 파형감시 시간대와 상기 최후의 파형감시 시간대에 낀 시간대를 포함하여 설정된 중간의 파형감시 시간대의 각각에서 특정 패턴의 전위변화 파형을 파형검출부에 의해 검출하는 공정과, 각 파형감시 시간대마다 상기 전위변화 파형의 검출회수를 카운트하여 카운트값을 유지하는 처리를 행하는 공정과, 상기 각 파형감시 시간대마다의 상기 카운트값에 기초하여 상기 플라즈마 방전의 유무 및 플라즈마 방전상태의 정상·이상의 판정을 포함하는 플라즈마 방전상태 판정을 행하는 공정을 포함한다.
본 발명의 플라즈마 처리장치는, 처리대상물을 처리실내에 수용하여 플라즈마 처리를 행하는 플라즈마 처리장치로서, 상기 처리실을 형성하는 진공챔버와, 상기 처리실내에 배치된 전극부와, 상기 처리실내를 진공배기하는 진공배기부와, 상기 처리실내에 플라즈마 발생용 가스를 공급하는 가스 공급부와, 상기 전극부에 고주파 전압을 인가함으로써 상기 처리실내에서 플라즈마 방전을 발생시키는 고주파 전원부와, 상기 플라즈마 방전을 발생시키는 플라즈마 방전회로와 상기 고주파 전원부의 임피던스를 정합시키는 정합기와, 상기 처리실내에서의 플라즈마 방전상태를 감시하는 플라즈마 방전상태 감시수단을 구비하며, 상기 플라즈마 방전상태 감시수단은 한쪽 면을 상기 처리실내에 발생한 플라즈마 방전에 대향하도록 상기 진공챔버에 장착된 판형의 유전체 부재 및 이 유전체 부재의 다른 쪽 면에 배치된 프로브 전극을 가지는 방전검출 센서와, 상기 프로브 전극에 상기 플라즈마 방전의 변화에 따라 유발되는 전위변화를 수신하고, 소정의 조건에 합치한 전위변화의 출현마다 검출신호를 출력하는 파형검출부와, 상기 파형검출부로부터 출력된 상기 검출신호를 카운트하여 카운트값을 유지하는 복수의 카운터와, 미리 설정된 파형감시 시간대에 대응한 타이밍만 상기 카운트를 행하도록 상기 복수의 카운터를 제어하는 카운터 제어부와, 상기 복수의 카운터가 유지하고 있는 카운트값에 기초하여 플라즈마 방전의 상태를 판정하는 방전상태 판정부를 구비한다.
본 발명에 따르면, 처리실내에서의 플라즈마 방전상태를 감시하여 판정하는 플라즈마 방전상태 감시수단으로서, 진공 챔버에 장착된 판형의 유전체 부재 및 이 유전체 부재에 배치된 프로브 전극을 가지는 방전검출 센서와, 프로브 전극에 플라즈마 방전의 변화에 따라 유발되는 전위변화를 수신하여 복수의 파형감시 시간대에서 특정 패턴의 전위변화 파형을 검출하고, 파형 종별마다 이들의 전위변화 파형의 출현회수를 카운트하는 처리를 행하는 데이터 처리부를 구비하고, 파형 종별마다의 카운트값에 기초하여 방전의 유무 및 방전상태의 정상·이상의 판정을 포함하는 방전상태 판정을 행함으로써, 플라즈마 방전의 변동을 고감도로 검출하여 방전의 유무나 이상을 올바르게 감시할 수 있다.
본 발명에 따르면, 처리실내에서의 플라즈마 방전상태를 감시하여 판정하는 플라즈마 방전상태 판정수단으로서, 진공챔버에 장착된 판형의 유전체 부재 및 이 유전체 부재에 배치된 프로브 전극을 가지는 방전검출 센서와, 프로브 전극에서 플라즈마 방전의 변화에 따라 유발되는 전위변화를 수신하고, 소정의 조건에 합치한 전위변화의 출현마다 검출신호를 출력하는 파형검출부와, 파형검출부로부터 출력된 검출신호를 카운트하여 카운트값을 유지하는 복수의 카운터를 구비하고, 카운터 제어부에 의해 미리 설정된 파형감시 시간대에 대응한 타이밍만 카운트를 행하도록 복수의 카운터를 제어하고, 복수의 카운터가 유지하고 있는 카운트값에 기초하여 플라즈마 방전의 상태를 판정하는 구성으로 함으로써, 많은 파형 데이터중 판정에 유효한 타이밍에 출현한 파형만을 카운트할 수 있어 플라즈마 방전의 유무나 방전이상을 올바르게 감시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 플라즈마 처리장치의 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예 1의 플라즈마 처리장치에 이용되는 방전검출 센서 의 구성설명도.
도 3은 본 발명의 실시예 1의 플라즈마 처리장치에서의 플라즈마 방전상태 감시장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명의 실시예 1의 플라즈마 방전상태 감시방법에서의 전위변화 파형 및 파형감시 시간대의 설명도.
도 5는 본 발명의 실시예 1의 플라즈마 방전상태 감시방법에서의 방전상태 판정처리의 처리흐름도.
도 6은 본 발명의 실시예 1의 플라즈마 방전상태 감시방법에서의 방전상태 판정처리의 처리흐름도.
도 7은 본 발명의 실시예 2의 플라즈마 처리장치에서의 플라즈마 방전상태 감시장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 8은 본 발명의 실시예 2의 플라즈마 방전상태 감시방법에서의 전위변화 파형 및 파형감시 시간대의 설명도.
도 9는 본 발명의 실시예 2의 플라즈마 방전상태 감시방법에서의 방전상태 판정처리의 처리흐름도.
(실시예 1)
도 1은 본 발명의 실시예 1의 플라즈마 처리장치의 단면도, 도 2는 본 발명의 실시예 1의 플라즈마 처리장치에 이용되는 방전검출 센서의 구성설명도, 도 3은 본 발명의 실시예 1의 플라즈마 처리장치에서의 플라즈마 방전상태 감시장치의 구 성을 나타낸 블록도, 도 4는 본 발명의 실시예 1의 플라즈마 방전상태 감시방법에서의 전위변화 파형 및 파형감시 시간대의 설명도, 도 5는 본 발명의 실시예 1의 플라즈마 방전상태 감시방법에서의 방전상태 판정처리의 처리흐름도, 도 6은 본 발명의 실시예 1의 플라즈마 방전상태 감시방법에서의 메인테넌스 판정처리의 처리흐름도이다.
먼저, 도 1을 참조하여 플라즈마 처리장치의 구조를 설명한다. 도 1에서, 진공 챔버(3)는 수평 베이스부(1)상에 개부(2)를 승강수단(도시생략)에 의해 승강이 자유롭게 배설하여 구성되어 있다. 개부(2)가 하강하여 베이스부(1)의 상면에 실링 부재(4)를 통하여 당접한 상태에서는 진공챔버(3)는 폐 상태가 되고, 베이스부(1)와 개부(2)로 둘러싸인 밀폐공간은 처리대상물을 수용하여 플라즈마 처리를 행하는 처리실(3a)을 형성한다. 처리실(3a)에는 전극부(5)가 배치되어 있고, 전극부(5)는 베이스부(1)에 설치된 개구부(1a)에 하방에서 절연부재(6)를 통하여 장착되어 있다. 전극부(5)의 상면에는 절연체(7)가 장착되어 있고, 처리대상물인 기판(9)은 절연체(7)의 상면에 가이드 부재(8)에 의해 양측 단부가 가이드되어 기판반송 방향(저면 수직방향)으로 반입된다.
베이스부(1)에 설치된 개공(1b)에는 관로(11)를 통하여 벤트 밸브(12), 진공계(15), 가스 공급 밸브(13) 및 진공 밸브(14)가 접속되어 있다. 더욱이, 가스 공급 밸브(13), 진공밸브(14)는 각각 가스공급부(16), 진공범프(17)와 접속되어 있다. 진공범프(17)를 구동한 상태에서 진공밸브(14)를 열음으로써, 처리실(3a)내가 진공배기된다. 이 때의 진공도는 진공계(15)에 의해 검출된다. 진공밸브(14) 및 진 공범프(17)는 처리실(3a)내를 진공배기하는 진공배기부를 구성한다. 또한, 가스 공급밸브(13)를 개방 상태로 함으로써, 가스공급부(16)로부터 플라즈마 발생용 가스가 처리실(3a)내로 공급된다. 가스공급부(16)는 유량조정기능을 내장하고 있어 임의의 공급량의 플라즈마 발생용 가스를 처리실(3a)내로 공급할 수 있다. 그리고, 벤트밸브(13)를 열음으로써, 진공 파괴시에 처리실(3a)내로 대기가 도입된다.
전극부(5)에는 정합부(18)를 통하여 고주파 전원부(19)가 전기적으로 접속되어 있다. 처리실(3a)내의 진공배기로서 가스를 공급한 상태에서 고주파 전원부(19)를 구동함으로써 전극부(5)에는 접지부(10)에 접지된 개부(2)와의 사이에 고주파 전압이 인가되고, 이것에 의해 처리실(3a)내에는 플라즈마 방전이 발생한다. 정합기(18)는 처리실(3a)내에서 플라즈마 방전을 발생시키는 플라즈마 방전회로와 고주파 전원부(19)의 임피던스를 정합시키는 기능을 가지고 있다.
개부(2)의 측면에는 진공챔버(3)의 외측에서 처리실(3a)의 내부를 감시하기 위한 감시창으로서 기능하는 원형의 개구부(2a)가 설치되어 있다. 개구부(2a)에는 유전체 부재(21), 프로브 전극 유닛(22)으로 이루어진 방전검출 센서(23)가 지지부재(24)에 의해 개부(2)의 외측에서 고정되어 있다. 여기서 도 2를 참조하여 방전검출 센서(23)의 구성을 설명한다. 개부(2)에 설치된 개구부(2a)에는 광학적으로 투명한 글라스로 제작된 유전체 부재(21)가 장착되어 있다. 처리실(3a)의 내부에는 전극부(5)와 개부(2)의 사이에 플라즈마 방전이 발생하고, 유전체 부재(21)는 한쪽 면이 처리실(3a)내에 발생한 플라즈마 방전에 대향하는 자세로 진공챔버(3)에 설치된 개구부(2a)에 장착되어 있다.
유전체 부재(21)의 다른쪽 면, 즉 진공 챔버(3)의 외측향의 면에는 프로브 전극 유닛(22)이 장착되어 있다. 프로브 전극 유닛(22)은 글라스판(22a)의 한쪽 면에 프로브 전극(22b)을 형성하고, 다른쪽 면에 실드 전극(22c)을 형성한 일체부품이며, 프로브 전극유닛(22)을 유전체 부재(21)에 장착하여 방전검출 센서(23)를 형성할 때에는 프로브 전극(22b)을 유전체 부재(21)의 외면(다른쪽 면)에 밀착시킨 상태에서 도전성 합금으로 이루어진 지지부재(24)에 의해 개부(2)에 지지되어 있다. 즉, 방전검출 센서(23)는 한쪽 면을 처리실(3a)내에 발생한 플라즈마 방전에 대향하도록 진공챔버(3)에 장착된 판형의 유전체 부재(21) 및 이 유전체 부재(21)의 다른쪽 면에 배치된 프로브 전극(22b)을 적어도 가지는 구성으로 되어 있다. 프로브 전극(22b)은 검출도선(22d)을 통하여 플라즈마 감시장치(20)에 접속되어 있다.
처리실(3a)의 내부에서 플라즈마 방전이 발생한 상태에서는 프로브 전극(22b)은 유전체 부재(21) 및 처리실(3a)내에서 발생한 플라즈마 P와 유전체 부재(21)와의 계면에 형성되는 공간전하층인 시스 S를 통하여 플라즈마 P와 전기적으로 접속된 상태가 된다. 즉, 도 2에 도시한 바와 같이, 유전체 부재(21)에 의해 형성되는 콘덴서 C1 및 시스 S에 상당하는 용량의 콘덴서 C2 및 플라즈마 P가 가지는 저항 R을 직렬로 접속한 전기적인 회로가 형성되고, 프로브 전극(22b)에는 플라즈마 P의 상태에 따른 전위가 유기된다. 본 실시예에서는 프로브 전극(22b)의 전위를 검출도선(22d)에 의해 플라즈마 감시장치(20)로 안내하고, 플라즈마 P의 상태에 따른 전위변화를 플라즈마 감시장치(20)에 의해 감시함으로써, 처리실(3a)내에서의 플라즈마 방전상태의 감시를 행하도록 하고 있다.
즉, 처리실(3a)의 내부에서, 전극부(5)상에 재치된 기판(9)의 주변에서 이상방전 등이 발생하면, 처리실(3a)내부의 플라즈마 P의 상태가 변동한다. 이 변동은 상술한 회로의 임피던스를 변화시키기 때문에, 프로브 전극(22b)의 전위변화로서 검출된다. 이 전위변화의 검출은 매우 고감도이며, 종래방법에서는 대부분 검지하고 얻은 미약한 변동에서도 정확히 검출할 수 있는 특징을 가지고 있다. 실드 전극(22c)은 프로브 전극(22b)의 외면측을 전기적으로 실드하는 기능을 가지고 있어 실드 전극(22c)에 생긴 전하는 접지된 개부(2)에 도전성 지지부재(24)를 통하여 배가된다. 이것에 의해, 프로브 전극(22b)에 유발되는 전위변화에 대한 노이즈가 저감된다.
본 실시예에서는, 프로브 전극(22b), 실드 전극(22c)은 글라스판(22a)의 표면에 ITO 등의 투명한 도전성 물질을 막형으로 코팅함으로써 형성된다. 이것에 의해, 방전검출 센서(23)를 개구부(2a)에 장착한 상태에서 개부(2)의 외측에서 개구부(2a)를 통하여 처리실(3a) 내부를 감시할 수 있도록 되어 있다. 즉, 본 실시예에 나타낸 방전검출 센서(23)에서는 유전체 부재(21)가 진공챔버(3)의 외부에서 처리실(3a)내를 감시하기 위한 개구부(2a)(감시창)에 장착된 광학적으로 투명한 글라스로 이루어지고, 프로브 전극(22b)이 광학적으로 투명한 도전성 물질로 이루어진 구성을 이용하고 있다.
이러한 구성에 의해, 처리실(3a)의 내부를 감시하는 감시창과, 플라즈마 방전상태를 감시하기 위한 프로브 전극(22b)을 겸용할 수 있다. 또한, 유전체 부 재(21)는 처리실(3a)내의 플라즈마 P에 노출되어 있기 때문에 표면의 손상이 생겨 소정의 인터벌로 교환할 필요가 있다. 이 경우에도, 프로브 전극 유닛(22)과 유전체 부재(21)는 별도 부품으로 되어 있기 때문에, 소모 부품으로서의 유전체 부재(21)만을 교환하면 무방하고, 프로브 전극 유닛(22)은 교환할 필요가 없다.
플라즈마 처리장치는 전체의 동작제어를 행하는 제어부(25)를 구비하고 있다. 제어부(25)가 벤트밸브(12), 가스공급 밸브(13), 진공밸브(14), 진공계(15), 가스 공급부(16), 진공펌프(17), 고주파 전원부(19)를 제어함으로써, 플라즈마 처리에 필요한 각 동작이 실행된다. 또한, 제어부(25)는 플라즈마 감시장치(20)를 제어하는 동시에, 플라즈마 감시장치(20)에 의한 검출결과를 수신하여 필요한 제어 처리를 행하는 기능을 갖는다. 제어부(25)는 조작·입력부(26) 및 표시부(27)를 구비하고, 조작·입력부(26)는 플라즈마 처리동작 실행시의 각종 조작 입력이나 데이터 입력을 행한다. 표시부(27)는 조작·입력부(26)에 의한 입력시의 조작화면의 표시 외, 제어부(25)가 플라즈마 감시장치(20)의 검출결과에 기초하여 판정한 판정결과의 표시를 행한다.
다음, 도 3을 참조하여, 플라즈마 감시장치(20), 제어부(25)의 구성 및 기능을 설명한다. 도 3에서, 플라즈마 감시장치(20)는 AMP(증폭장치)(31), A/D 변환기(32), 파형 데이터 일시 기억부(33), N형 파형검출부(34), V형 파형검출부(35), 방전 ON 파형카운터(36), 방전 OFF 파형카운터(37), 이상방전 파형 카운터(38) 및 리크 방전파형 카운터(39)를 구비하고 있다. AMP(31)는 검출도선(22d)을 통하여 전달되는 프로브 전극(22b)의 전위변화를 증폭한다. A/D 변환기(32)는 AMP(31)에 의 해 증폭된 전위변화 신호를 AD 변환한다. A/D 변환기(32)에 의해 AD 변환된 전압변위 신호, 즉 전압변화를 나타낸 디지털 신호는 파형 데이터 일시 기억부(33), N형 파형 검출부(34), V형 파형검출부(35)로 보내진다.
파형 데이터 일시 기억부(33)는 수신한 전위변화의 상태를 나타낸 디지털 신호를 파형 데이터로서 일시적으로 기억한다. N형 파형검출부(34)는 수신한 디지털 신호를 파형으로서 인식하고, 인식된 파형을 미리 설정된 소정의 조건과 비교하여 파형 중에서 N자형의 파형 패턴을 가지는 N형 파형을 검출하고, N형 파형을 검출하였다면 검출시마다 검출신호를 출력한다. V형 파형 검출부(35)는 동일하게 수신한 디지털 신호를 파형으로서 인식하고, 인식된 파형을 미리 설정된 소정의 조건과 비교하여 파형 중에서 V자형의 파형 패턴을 가지는 V형 파형을 검출하고, V형 파형을 검출하였다면 검출시마다 검출신호를 출력한다. 즉, N형 파형검출부(34), V형 파형검출부(35)는 프로브 전극(22b)에 플라즈마 방전의 변화에 따라 유발되는 전위변화를 수신하여 소정의 파형을 검출하는 복수의 파형검출부이며, 소정의 조건에 합치한 전위변화의 출현마다 검출신호를 출력하는 기능을 가지고 있다. 그리고, N형 파형검출부(34), V형 파형 검출부(35)에서는 파형검출을 위하여 설정되는 소정의 조건이 이하에 설명한 검출대상으로 하는 파형 패턴에 따라 다르다.
여기서, 이 플라즈마 처리장치의 운전시에 방전검출 센서(23)에 의해 전위변화를 수신함으로써 검출되는 파형의 파형패턴과, 플라즈마 처리장치의 운전에 따라 처리실(3a)내에서 생기는 비정상 방전의 종류에 대하여 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4(a)는 플라즈마 처리장치의 운전개시부터 운전종료에 이르기까지의 과정에서 검출되는 파형 패턴 및 이들 파형 패턴을 검출하기 위하여 미리 설정된 소정시간(제1 소정시간 Ta, 제2 소정시간 Tb, 제3 소정시간 Tc)를 나타낸 것이다.
도 4(b)에 나타낸 타임차트는 이들 소정시간이 할당된 복수의 파형감시 시간대의 설정 타이밍을 고주파 전원부(19)에 의한 고주파 전원인가 개시, 종료의 타이밍과 관련지어 나타낸 것이다. 여기서, 파형감시 시간대란 검출되는 파형을 감시하여 카운트하는 시간대를 파형 종별마다 특정하기 위하여 설정하는 것이며, 본 실시예에서는 이하에 설명하는 최초의 파형감시 시간대[A], 중간의 파형감시 시간대[B] 및 최후의 파형감시 시간대[C]의 3개의 시간대가 상술한 소정 시간과 관련지어 설정된다.
먼저, 도 4(a)에 나타낸 제1 소정시간 Ta, 제3 소정시간 Tc는 고주파 전원의 인가개시 및 인가종료에 따라 출현하는 파형을 검출하기 위한 최초의 파형감시 시간대[A] 및 최후의 파형감시 시간대[C]에 각각 할당된 소정 시간이다. 최초의 파형감시 시간대[A]는 고주파 전원부(19)에 의한 고주파 전압의 인가개시 타이밍(도 4(b)의 타임차트에서 RF on을 나타낸 타이밍 t1 참조)를 포함하는, 즉 타이밍 t1에서 여유시간 tΔ1 만큼 소급한 타이밍을 기점으로 하여, 확실히 이들 파형이 검출가능하다고 고려되는 길이에 설정된 제1 소정시간 Ta가 경과하기까지의 시간대이다. 또한, 최후의 파형감시 시간대[C]는 고주파 전원부(19)에 의한 고주파 전압의 인가종료 타이밍(도 4(b)의 타임차트에서 RF off를 나타낸 타이밍 t2 참조)를 포함하고, 즉 타이밍 t2에서 여유시간 tΔ2 만큼 지연한 타이밍을 기점으로 하여 확실히 이들 파형이 검출가능하다고 고려되는 길이에 설정된 제3 소정시간 Tc 만큼 소 급한 시간대이다.
최초의 파형감시 시간대[A] 및 최후의 파형감시 시간대[C]에서는 고주파 전원의 인가개시 및 인가종료에 의한 플라즈마 방전상태의 변화에 특유의 파형패턴, 즉 도 4(a)에 도시한 바와 같이, 전위가 정부 양측으로 흔들린 후에 정상값으로 돌아오는 N자형 파형 패턴을 나타내는 N형 전위변화 파형 패턴(N1형 파형 WN1)이 검출된다. 이 파형의 검출은 소정의 조건, 즉 검출된 전위변화가 미리 정부 양측에 설정된 임계값 레벨 ±Vth에 도달하고 있는 조건에 합치하고 있는 지를 확인함으로써 행해진다.
최초의 파형감시 시간대[A] 및 최후의 파형감시 시간대[C]에 낀 시간대, 즉 제2 소정시간 tb을 포함하게 설정된 중간 파형감시 시간대[B]는 통상의 운전 계속중에 상당하는 시간대이다. 여기에서는 상술한 고주파 전원의 인가개시 및 인가종료에서의 말하자면 정상적인 상태변화에 따라 전위변화 파형 이외의 비정상 현상에 기인하는 전위변화 파형의 출현이 감시된다. 즉, 도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 중간 파형 감시시간대[B]에서는 이상 방전 및 리크 방전에 기인하여 출현하는 파형이 감시 대상이 된다.
이상 방전이란 전극부(5)상에 재치된 기판(9)과 전극부(5) 사이에 생기는 비정상 방전이며, 기판(9)에 휨 변형이 있어 전극부(5)상에 재치한 상태에서 기판(9)과 절연체(7)와의 사이에 극간이 생기고 있는 경우 등에 생긴다. 이 경우에는 프로브 전극(22b)의 전위변화를 나타낸 전위변화 파형은 도 4(a)에 나타낸 바와 같이 전위가 정부 양측으로 크게 흔들린 후에 정상값으로 돌아오는 N자형 파형 패턴을 나타내는 N형 전위변화 파형 패턴(N2형 파형 WN2)가 된다. 이 파형의 검출도 마찬가지로 전술한 소정의 조건에 합치하고 있는 지를 확인함으로써 행해진다.
이러한 N1형 파형 WN1, N2형 파형 WN2와 같은 N형 전위변화 파형은 주로 N형 파형검출부(34)에 의해 검출된다. 즉, N형 파형 검출부(34)는 프로브 전극(22b)에 플라즈마 방전의 변화에 따라 유발되는 전위변화를 수신하여 상술한 이상방전에 기인하여 생기는 특정 패턴의 전위변화를 검출하는 제1 파형검출부이며, 전술한 소정의 조건에 합치하는 N형의 전위변화 파형을 검출하고, 검출신호를 이하에 설명하는 방전 ON 파형 카운터(36), 방전 OFF 파형 카운터(37), 이상방전 파형 카운터(38)에 대하여 출력한다.
또한, 전술한 최초의 파형감시 시간대[A] 및 최후의 파형감시 시간대[C]에서 검출되는 N1형 파형 WN1과 이상방전에 기인하는 N2형 파형 WN2는 마찬가지로 N형 전위변화 파형 패턴에 속하지만, 발생원인이 다르기 때문에 흔들림 폭에 큰 차이가 있다. 본 실시예 1에서는 이와 같이 흔들림 폭이 다른 N형 파형을 동일한 N형 파형검출부(34)에 의해 검출하도록 하고 있다.
다음, 리크 방전에 대하여 설명한다. 리크 방전이란 처리실(3a)내에서 전극부(5)나 가이드 부재(8) 등 고주파 전압이 인가되는 부분과, 주위의 접지전위의 부분과의 사이에 생기는 미세한 방전이다. 이러한 리크 방전은 기판(9)의 반송을 가이드하는 가이드 부재(8)나 개구부(1a) 등에 플라즈마 처리의 실행에 의해 발생한 이물이 부착 퇴적함으로써 절연성의 저하에 기인하여 생긴다. 특히 가이드 부재(8)의 측면이나 개부(1a)의 내측면 등 상방으로부터의 플라즈마의 직사에 의한 부착 이물의 재제거 효과가 미치기 어려운 부분에는 워크피스로부터 제거된 수지나 금속의 미세입자가 부착 퇴적하기 쉽다. 그 결과 이들 부위에서 절연성이 저하되어 접지된 베이스 부재(1)와의 사이에 리크 방전이 발생한다.
이 경우에는, 리크 방전이 처리실(3a)내의 플라즈마 방전상태에 미치는 흐트러짐이 작기 때문에, 프로브 전극(22b)의 전위변화를 시간으로 나타낸 전위변화 파형은 도 4(a)에 나타낸 V형 파형 WV와 같이 전위가 부측으로만 흔들린 후에 정상값으로 돌아오는 V자형의 파형패턴을 나타내는 V형의 전위변화 파형 패턴이 된다. 이 V형 파형의 검출은 검출된 전위변화가 미리 정부 양측으로 설정된 임계값 레벨 ±Vth에, 부측에서만 도달하고 있는 지를 확인함으로써 행해진다.
이 V형의 전위변화 파형은 주로 V형 파형검출부(35)에 의해 검출된다. 즉, V형 파형 검출부(35)는 동일하게 프로브 전극(22b)에 플라즈마 방전의 변화에 따라 유발되는 전위변화를 수신하여 상술한 리크 방전에 기인하여 생기는 특정 패턴의 전위변화 파형을 검출하는 제2 파형 검출부이며, 소정의 조건에 합치하는 상술한 V형의 전위변화 파형을 검출하고, 검출신호를 리크방전 파형 카운터(39)에 대하여 출력한다.
즉, N형 파형검출부(34), V형 파형 검출부(35)가 각각의 검출대상이 되는 특정 패턴의 파형을 검출하였다면, N형 파형검출부(34), V형 파형검출부(35)는 각각 이하에 설명하는 방전 ON 파형 카운터(36), 방전 OFF 파형 카운터(37), 이상 방전 파형 카운터(38) 및 리크 방전 파형 카운터(39)에 특정 패턴의 파형을 검출한 취지의 검출신호를 출력한다. 방전 ON 파형 카운터(36), 방전 OFF 파형 카운터(37), 이 상방전 파형 카운터(38) 및 리크 방전 파형 카운터(39)는 복수의 파형검출부(N형 파형검출부(34), V형 파형검출부(35))의 각각에 대응하고, 대응하는 파형검출부로부터 출력된 검출 신호를 카운트하여 카운트값을 유지하는 복수의 카운터로 되어 있다.
먼저, N형 파형 검출부(34)로부터의 검출신호를 카운트의 대상으로 하는 방전 ON 파형 카운터(36), 방전 OFF 파형 카운터(37), 이상방전 파형 카운터(38)에 대하여 설명한다. 방전 ON 파형 카운터(36), 방전 OFF 파형 카운터(37), 이상방전 파형 카운터(38)는 N형 파형검출부(34)로부터 출력된 검출신호를 카운트하여 카운트값을 유지하는 복수의 카운터(제1 카운터)로 되어 있고, 이들 복수의 카운터는 N형 파형 검출부(34)가 N형 파형을 검출한 회수를 기록한다.
전술한 바와 같이 N형 파형 검출부(34)로부터의 검출신호를 상술한 복수(여기에서는 3개)의 카운터로 카운트할 파형감시 시간대는 각각의 카운터에 대하여 미리 정해져 있고, 각각의 파형감시 시간대에 대응하는 3개의 카운터를 가지는 형태로 되어 있다. 이들 파형감시 시간대는 도 4(b)에 도시한 바와 같이 플라즈마 처리장치에서의 전극부(5)로의 고주파 전압의 인가개시 타이밍, 즉 고주파 전원부(19)의 구동 on/off의 타이밍과 관련지어 미리 설정되어 있다.
즉, 방전 ON 파형 카운터(36)는 고주파 전압의 인가개시 타이밍을 포함하여 설정된 최초의 파형감시 시간대[A]에서, 도 4(a)에 나타낸 N1형 파형 WN1의 검출신호를 카운트하여 카운트값을 유지한다. 또한, 방전 OFF 파형 카운터(37)는 고주파 전압의 인가종료 타이밍을 포함하여 설정된 최후의 파형감시 시간대[C]에서 도 4(a)에 나타낸 N1형 파형 WN1의 검출신호를 카운트하여 카운트값을 유지한다. 더욱이 이상방전 파형 카운터(38)는 최초의 파형감시 시간대[A]와 최후의 파형감시 시간대[C]에 낀 시간대(제2 소정시간 Tb)를 포함하여 설정된 중간 파형감시 시간대[B]에서 도 4(a)에 나타낸 N2형 파형 WN2의 검출신호를 카운트하여 카운트값을 유지한다. 그리고, 리크 방전 파형 카운터(39)는 제2 파형 검출부인 V형 파형검출부(35)에 의한 전위변화 파형의 검출회수를 카운트하여 카운트값을 유지하는 처리를 행하는 카운트부이며, V형 파형검출부(35)가 V형 파형 WV를 검출한 회수를 기억하는 제2 카운터로 되어 있다.
제어부(25)는 카운터 제어부(41), 파형 데이터 기억부(42), 방전상태 판정부(43), 메인테넌스 판정부(44)를 구비하고 있다. 카운터 제어부(41)는 미리 설정된 파형감시 시간대에 대응한 타이밍만 검출신호의 카운트를 행하도록 복수의 카운터(방전 ON 파형 카운터(36), 방전 OFF 파형 카운터(37), 이상 방전 파형 카운터(38))를 제어한다. 즉, 카운터 제어부(41)는 3개의 카운터 제어 채널 A,B,C에 의해 접속 포트(40)를 통하여 방전 ON 파형 카운터(36), 이상방전 파형 카운터(38), 방전 OFF 파형 카운터(37)와 접속되어 있다.
카운터 제어부(41)가 이들 카운터를 제어함으로써, 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 각각의 카운터는 당해 카운터에 할당된 파형검출 시간대만을 검출 타이밍으로 하여 N형 파형검출부(34), V형 파형검출부(35)로부터의 검출신호를 카운트한다. 이것에 의해, N형 파형 검출부(34), V형 파형 검출부(35)에 의해 검출된 많은 파형 데이터중 판정에 유효한 타이밍에 출현한 파형만을 카운트할 수 있다. 또한 카운터 제어 채널 A,B,C는 각각 최초의 파형감시 시간대[A], 중간의 파형감시 시간대[B] 및 최후의 파형감시 시간대[C]와 대응하고 있다.
파형 데이터 기억부(42)는 파형 데이터, 즉 프로브 전극(22b)의 전위변화를 나타내는 파형이 N형 파형 검출부(34), V형 파형검출부(35)에 의해 검출되야 할 소정의 조건에 합치하고 있는지 여부를 판정하기 위한 데이터를 기억한다. 이 파형 데이터에는 전위변화를 나타내는 파형에서의 전위의 흔들림 폭을 판정하기 위하여 설정되는 임계값(도 4(a)에 나타낸 임계값 Δvth 참조)나, 1개의 흔들림이 종료하기까지에 요하는 흔들림 시간 등 파형 패턴의 특징을 부여하는 항목으로서 정량화 가능한 것이 선정된다.
방전상태 판정부(43)는 복수의 카운터, 즉 방전 ON 카운터(36), 방전 OFF 카운터(37), 이상 방전 파형 카운터(38)가 유지하고 있는 카운트값에 기초하여 처리실(3a)내에서의 플라즈마 방전의 상태를 판정하는 처리를 행한다. 즉, 방전상태 판정부(43)는 이들 카운터값을 확인하고, 각 카운트값을 미리 설정된 허용값과 비교함으로써, 플라즈마 방전상태를 판정한다. 메인테넌스 판정부(44)는 리크 방전 파형 카운터(39)가 유지하고 있는 카운트값에 기초하여, 즉 이 카운터값을 확인하여 미리 설정된 허용값과 비교함으로써, 메인테넌스의 여부를 판정한다. 따라서, 방전상태 판정부(43) 및 메인테넌스 판정부(44)는 방전 ON 파형 카운터(36), 방전 OFF 파형 카운터(37), 이상 방전 파형 카운터(38) 및 리크 방전 파형 카운터(39)가 유지하고 있는 카운트값에 기초하여 플라즈마 처리장치의 운전상태, 즉 상술한 플라즈마 방전의 상태에 부가하여 진공 챔버(3)내의 메인테넌스의 여부를 판정하는 판 정부를 구성한다.
또한, 상기 구성에서, 방전검출 센서(23), 플라즈마 감시장치(20) 및 제어부(25)는 처리실(3a)내에서의 플라즈마 방전상태를 감시하는 플라즈마 방전상태 감시수단(플라즈마 방전상태 감시장치)을 구성한다. 그리고, 플라즈마 감시장치(20)는 프로브 전극(22b)에 플라즈마 방전의 변화에 따라 유발되는 전위변화를 수신하여 고주파 전압의 인가개시 타이밍을 포함하여 설정된 최초의 파형감시 시간대[A], 고주파 전압의 인가종료 타이밍을 포함하여 설정된 최후의 파형감시 시간대[C] 및 최초의 파형감시 시간대[A]와 최후의 파형감시 시간대[C]에 낀 시간대를 포함하여 설정된 중간의 파형감시 시간대[B] 각각에서 특정 패턴의 전위변화 파형을 검출하고, 각 파형감시 시간대마다 전위변화 파형의 검출회수를 카운트하여 카운트 값을 유지하는 처리를 행하는 데이터 처리부를 구성하고 있다. 또한, 제어부(25)는 플라즈마 방전의 유무 및 플라즈마 방전상태의 정상·이상의 판정을 포함하는 방전상태 판정을 행하는 판정부로 되어 있다.
이 플라즈마 처리장치는 상기한 바와 같이 구성되어 있고, 다음에 이 플라즈마 처리장치의 운전시에 실행되는 방전상태 판정처리에 대하여 도 5의 흐름에 따라 설명한다. 또한, 도 5의 흐름중에 나타낸 K1, K2, K3는 각각 방전 ON 파형 카운터(36), 이상 방전 파형 카운터(38) 및 방전 OFF 파형 카운터(37)의 각각이 유지하고 있는 카운트값을 의미하고 있다.
판정 처리가 개시되면, 먼저 방전 ON 파형 카운터(36)의 카운트값 K1을 확인하고(ST1), 카운트값 K1이 미리 정해진 허용값 1 보다도 작은지 여부를 판단한 다(ST2). 여기서 카운트값 K1이 미리 정해진 허용값 1 보다도 큰 경우에는 본래 검출되서는 안되는 이상 방전이 발생하고 있다고 판단하여 표시부(27)에 의해 이상방전 상태를 보고하여 장치가 정지한다(ST14). 또한, (ST2)에서 카운트값 K1이 미리 정해진 허용값 1 보다도 작은 경우에는 다음 단계로 진행하여 최초의 파형감시 시간대[A]의 제1 소정시간 Ta의 경과를 판단하고(ST3), 시간 미경과하면 (ST1)으로 돌아가고, (ST1),(ST2)의 처리를 순차 반복한다.
(ST3)에서 제1 소정시간 Ta의 경과가 확인되면, 카운트값 K1이 0(영)인지 여부를 판단한다(ST4). 여기서 카운트값 K1이 0(영)인 경우에는 처리실(3a)내에서 정상으로 플라즈마 방전이 발생하고 있는 지의 확실한 증좌가 얻어지지 않다고 판단하고, 표시부(27)에 의해 방전 없음을 보고하여 장치가 정지한다(ST13). 다음에, (ST4)에서 카운트값 K1이 0(영)이 아닌 것이 확인되면, 처리실(3a)내에서는 플라즈마 방전이 발생하고 있다고 판단하여, 다음 단계로 진행한다. 즉, 이상 방전 파형 카운터(38)의 카운트값 K2을 확인하고(ST5), 카운트값 K2이 미리 정해진 허용값 2 보다도 작은지 여부를 판단한다(ST6). 여기서 카운트값 K2가 미리 정해진 허용값 2 보다도 큰 경우에는 처리실(3a)내에서 이상 방전이 허용빈도를 넘어 발생하고 있다고 판단하고, 표시부(27)에 의해 이상방전 상태를 보고하여 장치가 정지한다(ST14).
또한, 카운트값 K2가 미리 정해진 허용값 2 보다도 작은 경우에는 다음 단계로 진행하고, 중간의 파형감시 시간대[B]의 제2 소정시간 Tb의 경과를 판단하고(ST7), 시간 미경과하면 (ST5)로 돌아가고, (ST5), (ST6)의 처리를 순차 반복한 다. (ST6)에서 제2 소정시간 Tb의 경과가 확인되면, 다음 단계로 진행한다. 즉, 방전 OFF 파형 카운터(37)의 카운트값 K3를 확인하고(ST8), 카운트값 K3가 미리 정해진 허용값 3 보다도 작은지를 판단한다(ST9).
여기서 카운트값 K3이 미리 정해진 허용값 3 보다도 큰 경우에는 본래 검출되서는 안되는 이상방전이 발생하고 있다고 판단하여, 표시부(27)에 의해 이상 방전 상태를 보고하여 장치가 정지한다(ST14). 또한, (ST9)에서 카운트값 K3가 미리 정해진 허용값 3 보다도 작은 경우에는 다음 단계로 진행하고 최후의 파형감시 시간대[C]의 제3 소정시간 tc의 경과를 판단하고(ST10), 시간 미경과되면 (ST8)로 돌아가고, (ST8),(ST9)의 처리를 순차 반복한다.
(ST10)에서 제3 소정시간 Tc의 경과가 확인되면, 카운트값 K3가 0(영)인지 여부를 판단한다(ST11). 여기서, 카운트값 K1이 0(영)인 경우에는 처리실(3a)내에서 정상적으로 플라즈마 방전이 발생하고 있는 지의 확실한 증좌가 얻어지지 않았다고 판단하고, 표시부(27)에 의해 방전 없음을 보고하여 장치가 정지한다(ST13). 그리고, (ST11)에서 카운트값 K3가 0(영)이 아닌 것이 확인되면 플라즈마 방전이 정상적으로 행해지고(ST12), 이것에 의해 방전상태 판정처리를 종료한다.
상기 방전 상태 판정처리 흐름은 처리대상물인 기판(9)을 처리실(3a)내에 수용하여 플라즈마 처리를 행하는 플라즈마 처리장치에 있어서, 처리실(3a)내에서의 플라즈마 방전상태를 감시하는 플라즈마 처리장치에서의 플라즈마 방전상태의 감시방법을 구성한다. 그리고, 이 플라즈마 처리장치에서의 플라즈마 방전상태의 감시방법은 프로브 전극(22b)에 처리실(3a)내의 플라즈마 방전의 변화에 따라 유발되는 전위변화를 데이터 처리부인 플라즈마 감시장치(20)에 의해 수신하는 공정과, 최초의 파형감시 시간대[A], 최후의 파형감시 시간대[C], 및 중간의 파형감시 시간대[B]의 각각에서 특정 패턴의 전위 변화 파형을 N형 파형검출부(34)에 의해 검출하는 공정과, 각 파형 감시 시간대[A],[B],[C] 마다 전위변화 파형의 검출회수를 방전 ON 파형 카운터(36), 이상 방전 파형 카운터(38), 방전 OFF 파형 카운터(37)에 의해 카운트하여 카운트값 K1,K2,K3를 유지하는 처리를 행하는 공정과, 각 파형 감시시간대[A],[B],[C]마다의 카운트값 K1,K2,K3에 기초하여 플라즈마 방전의 유무 및 플라즈마 방전상태의 정상·이상의 판정을 포함하는 플라즈마 방전상태 판정을 행하는 공정을 포함하는 형태로 되어 있다.
다음, 도 6을 참조하여, 상술한 방전상태 판정처리에 이어 실행되는 메인테넌스 판정처리에 대하여 설명한다. 또한, 도 6의 흐름중에 나타낸 K4는 리크 방전 파형 카운터(39)가 유지하고 있는 카운트값을 의미하고 있다. 이 메인테넌스 판정처리는 플라즈마 처리장치의 운전을 계속하는 과정에서, 진공챔버(3)의 내부에 플라즈마 처리에 의해 발생한 이물이 부착 퇴적하는 것에 기인하여 생기는 문제점을 방지하는 것을 목적으로 하여, 메인테넌스 판정부(44)에 의해 실행되는 것으로, 도 5에 나타낸 흐름에서의 (ST10)이 종료한 후에 부가적으로 실행된다.
즉, 도 6에 나타낸 (ST20)은 도 5의 흐름의 설명에서 기술한 (ST10)과 동일한 처리이며, (ST20)에서 최후의 파형감시 시간대[C]의 제3 소정시간 tc의 경과가 확인되면, 리크 방전파형 카운터(39)의 카운트값 K4을 확인하고(ST21), 카운트값 K4가 미리 정해진 허용값 4 보다도 작은지를 판단한다(ST22). 여기서, 카운트값 K4 이 미리 정해진 허용값 4 보다도 작은 경우에는 처리실(3a) 내에서의 이물 부착에 기인하는 리크 방전의 발생빈도가 허용 한도 이하이고, 이물제거를 목적으로 하는 메인테넌스가 필요없다고 판단하여 판정처리를 종료한다. 이것에 대하여, (ST22)에서 카운트값 K4가 미리 정해진 허용값 4 보다도 큰 경우에는 리크 방전의 발생빈도가 허용한도를 넘어 발생하고, 이물의 부착 퇴적의 가능성이 높다고 판단하여 표시부(27)에 의해 메인테넌스의 필요있음 취지를 보고한다(ST23).
상기 설명한 바와 같이, 실시예 1에 나타낸 플라즈마 처리장치는 프로브 전극에 플라즈마 방전의 변화에 따라 유발되는 전위변화를 수신하여 리크 방전에 기인하여 생기는 특정 패턴의 전위변화 파형을 검출하는 제2 파형검출부로서의 V형 파형검출부(35)를 구비하고, V형 파형 검출부(35)에 의한 전위변화 파형의 검출회수를 리크 방전 파형 카운터(39)에 의해 카운트한 카운트값에 기초하여 메인테넌스의 여부를 판정하는 구성으로 되어 있다. 즉, 이물 부착과 높은 상관도로 인과관계를 가지는 리크 방전을 고감도로 검출하고, 이 리크 방전의 누적빈도에 기초하여 이물의 부착퇴적의 정도를 추정하도록 하고 있다. 이것에 의해, 장치 가동시에 소정 진공도까지 도달하는데 필요한 진공도달 시간을 계측하여 메인테넌스 시기를 추정하는 방법 등을 이용하는 종래기술과 비교하여 설비 가동 상태를 최적으로 유지하기 때문에 필요로 하는 메인테넌스 시기가 도달하였는지 여부를 정밀도 좋게 판정할 수 있다.
(실시예 2)
도 7은 본 발명의 실시예 2의 플라즈마 처리장치에서의 플라즈마 방전상태 감시장치의 구성을 나타낸 블록도, 도 8은 본 발명의 실시예 2의 플라즈마 방전상태 감시방법에서의 전위변화 파형 및 파형감시 시간대의 설명도, 도 9는 본 발명의 실시예 2의 플라즈마 방전상태 감시방법에서의 방전상태 판정처리의 처리 흐름도이다.
본 실시예 2는 실시예 1에서의 N형 파형 검출부(34)의 기능을 검출대상의 파형패턴에 따라 분할하고, 2개의 N형 파형검출부, 즉 N1형 파형검출부(34A), N2형 파형검출부(34B)로 한 것이다. N1형 파형검출부(34A)는 고주파 전원의 인가개시 및 인가종료에서의 통상의 상태변화에 기인하는 전위변화의 파형 패턴을 주로 검출하고, N2형 파형검출부(34B)는 이상방전에 기인하는 전위변화의 파형패턴을 주로 검출한다.
즉, 도 7에 나타낸 플라즈마 감시장치(20)에서, N1형 파형검출부(34A)로부터의 검출신호를 방전 ON 파형 카운터(36), 방전 OFF 파형 카운터(37)에 의해 카운트하고, N2형 파형 검출부(34B)로부터의 검출신호를 이상방전 파형 카운터(38)에 의해 카운트하도록 하고 있다. 이러한 점과, 카운터 제어부(41)가 이상방전 파형 카운터(38)를 제어할 때의 파형감시 시간대의 설정이 다른 점, 즉 중간의 파형감시 시간대[B] 대신에 후술하는 중간 파형감시 시간대[D]가 설정되는 점을 제외하고, 도 7에 나타낸 플라즈마 감시장치(20)는 도 5에 나타낸 플라즈마 감시장치(20)와 동일하다.
N1형 파형검출부(34A), N2형 파형검출부(34B)의 기능을 도 8을 참조하여 설 명한다. 도 8(a)는 플라즈마 처리장치의 운전개시부터 운전종료에 이르기까지의 과정에서 검출되는 파형 패턴 및 이들 파형패턴을 검출하기 위하여 설정된 소정시간을 나타낸 것이다. 또한, 도 8(b)에 나타낸 타임차트는 이들 소정시간이 할당된 복수의 파형감시 시간대의 설정 타이밍을 고주파 전원부(19)에 의한 고주파 전원 인가개시, 종료의 타이밍과 관련지어 나타낸 것이다.
도 8(a)는 도 4(a)와 마찬가지로 플라즈마 처리장치의 운전개시부터 운전종료에 이르기까지의 과정에서 검출되는 파형 패턴을 나타내고 있다. 여기서 제1 소정시간 Ta, 제3 소정시간 Tc, 최초의 파형감시 시간대[A] 및 최후의 파형감시 시간대[C]에 대해서는 도 4에 나타낸 예와 동일하며, 여기서는 설명을 생략한다.
최초의 파형감시 시간대[A] 및 최후의 파형감시 시간대[C]에서는 도 4(a)와 마찬가지로 고주파 전원의 인가개시 및 인가종료에서의 정상의 상태변화에 따른 전위변화 파형의 N자형의 파형패턴(N1형 파형 WN1)이 검출된다. 이 때 파형패턴 검출용에 설정되는 임계값 레벨은 N1형 파형 WN1의 흔들림 폭에 따른 레벨, 즉 도 4(a)에서의 임계값 레벨 Vth와 동일한 제1 임계값 레벨 ±Vth1으로 설정된다. 그리고, N1형 파형검출부(34A)에 의해 최초의 파형감시 시간대[A] 및 최후의 파형감시 시간대[C]에서 검출된 고주파 전원의 인가개시 및 인가종료에 따라 파형은 방전 ON 파형 카운터(36), 방전 OFF 파형 카운터(37)에 의해 각각 카운트된다.
중간의 파형감시 시간대[D]는 실시예 1에서의 중간의 파형감시 시간대[B]와 다르고, 제1 소정시간 Ta, 제2 소정시간 Tb, 및 제3 소정시간 Tc을 모두 포함하는 시간설정으로 되어 있다. 즉, 여기에서는, 중간의 파형감시 시간대[D]는 최초의 파 형감시 시간대[A]와 최후의 파형감시 시간대[C]에 낀 시간대(제2 소정시간 Tb)를 포함하고, 더욱이 제1 소정시간 Ta, 및 제3 소정시간 Tc도 포함한 설정으로 되어 있다. 이상방전에 기인하는 파형의 감시를 목적으로 하는 중간의 파형감시 시간대[D]를 이러한 설정으로 함으로써, 플라즈마 처리장치의 기동에서 정지까지를 포함한 모든 운전시간에서 이상 방전의 발생을 감시할 수 있어 이상방전의 감시 정밀도를 보다 향상시킬 수 있다.
중간의 파형감시 시간대[D]에서는 도 4(a)에 나타낸 예와 마찬가지로 처리실(3a)내에서의 이상방전에 따른 N2형 파형 WN2가 N2형 파형검출부(34B)에 의해 검출되고, 리크 방전에 기인하여 출현하는 V형 파형 WV이 V형 파형검출부(35)에 의해 검출된다. 이 때 파형패턴 검출용에 설정되는 임계값 레벨은 N2형 파형 WN2의 흔들림 폭에 따른 레벨, 즉 도 4(a)에서의 임계값 레벨 Vth 보다도 높은 제2 임계값 레벨 ±Vth2로 설정된다. 그리고, 중간의 파형감시 시간대[D]에서 검출된 이상방전에 따른 N2형 파형 WN2 및 리크 방전에 기인하여 출현하는 V형 파형 WV은 이상방전 파형 카운터(38), 리크 방전 파형 카운터(39)에 의해 각각 카운트된다.
이와 같이 실시예 2에서는 N형 파형을 검출하는 파형검출부가 전위변화의 흔들림 폭이 다른 파형을 검출하는 복수의 파형검출부(N1형 파형검출부(34A), N2형 파형검출부(34B))를 구비한 구성으로 되어 있다. 이 구성에 의해, 동일한 N형의 전위변화 파형 패턴으로서 전위변화의 흔들림 폭이 다른 복수종류의 파형패턴을 복수의 파형검출부에 의해 다른 임계값 레벨을 이용하여 검출함으로써, 유사 파형패턴으로 출현원인이 다른 복수 종류의 파형패턴을 올바르게 식별하면서 검출할 수 있 어 방전상태의 감시를 보다 미세하게 행하는 것이 가능해진다.
도 9는 실시예 2에서 플라즈마 처리장치의 운전시에 실행되는 방전상태 판정처리를 나타내고 있다. 또한, 도 9의 흐름중에 나타낸 K1,K2,K3는 도 5와 마찬가지로 각각 방전 ON 파형 카운터(36), 이상방전 파형카운터(38), 및 방전 OFF 파형 카운터(37)의 각각이 유지되어 있는 카운트값을 의미하고 있다. 판정처리가 개시되면, 먼저 플라즈마 처리장치의 운전시간의 전 범위를 포함하는 중간의 파형감시 시간대[D]를 카운트의 대상으로 하는 이상방전 파형 카운터(38)의 카운트값 K2을 확인하고(ST31), 카운트값 K2이 미리 정해진 허용값 2 보다도 작은지를 판단한다(ST32).
여기서, 카운트값 K2가 미리 정해진 허용값 2 보다도 큰 경우에는 본래 검출되면 안되는 이상방전이 발생하고 있다고 판단하여, 표시부(27)에 의해 이상방전 상태를 보고하여 장치가 정지한다(ST46). 또한, (ST32)에서 카운트값 K2이 미리 정해진 허용값 2 보다도 작은 경우에는 다음 단계로 진행하여 최초의 파형감시 시간대[A]의 제1 소정시간 Ta의 경과를 판단하고(ST33), 시간 미경과하면 (ST31)로 돌아가고, (ST31),(ST32)의 처리를 순차 반복한다.
(ST 33)에서 제1 소정시간 Ta의 경과가 확인되면, 방전 OFF 파형 카운터(37)의 카운트값 K1을 확인하고(ST34), 카운트값 K1이 0(영)인지 여부를 판단한다(ST35). 여기서, 카운트값 K1이 0(영)인 경우에는 처리실(3a)내에서 정상적으로 플라즈마 방전이 발생하고 있는지의 확실한 증좌가 얻어지지 않다고 판단하여 표시부(27)에 의해 방전없음을 보고하여 장치가 정지한다(ST44).
다음, (ST35)에서 카운트값 K1이 0(영)이 아닌 것이 확인되면, 처리실(3a)내에서는 플라즈마 방전이 발생하고 있다고 판단하여 다음 단계로 진행한다. 즉, 이상방전 파형 카운터(38)의 카운트값 K2을 확인하고(ST36), 카운트값 K2가 미리 정해진 허용값 2 보다도 작은 지를 판단한다(ST37). 여기서 카운트값 K2가 미리 정해진 허용값 2 보다도 큰 경우에는 본래 발생하면 안되는 이상방전이 처리실(3a)내에서 발생하고 있다고 판단하고, 표시부(27)에 의해 이상방전 상태를 보고하여 장치가 정지한다(ST46).
또한, 카운트값 K2가 미리 정해진 허용값 2 보다도 작은 경우에는 다음 단계로 진행한다. 즉, 제2 소정시간 Tb의 경과를 판단하고(ST38), 시간 미경과되면 (ST37)로 돌아가고, (ST37),(ST38)의 처리를 순차 반복한다. 그리고 (ST38)에서 제2 소정시간 Tb의 경과가 확인되면, 다음 단계로 진행한다. 즉, 이상방전 파형 카운터(38)의 카운트값 K2을 다시 확인하고(ST39), 카운트값 K2가 미리 정해진 허용값 2 보다도 작은 지를 판단한다(ST40).
여기서, 카운트값 K2가 미리 정해진 허용값 2 보다도 큰 경우에는 본래 검출되면 안되는 이상방전이 허용빈도를 넘어 발생하고 있다고 판단하여 표시부(27)에 의해 이상방전 상태를 보고하여 장치가 정지한다(ST46). 또한 (ST40)에서 카운트값 K2가 미리 정해진 허용값 2 보다도 작은 경우에는 다음 단계로 진행하고, 최후의 파형감시 시간대[C]의 제3 소정시간 tc의 경과를 판단하고(ST41), 시간 미경과하면 (ST40)으로 돌아가고, (ST40),(ST41)의 처리를 순차 반복한다.
그리고 (ST41)에서 제3 소정시간 Tc의 경과가 확인되면, 방전 OFF 파형 카운 터(37)의 카운트값 K3을 확인하고(ST42), 카운트값 K3가 0(영)인지를 판단한다(ST43). 여기서, 카운트값 K3가 0(영)인 경우에는 처리실(3a)내에서 정상으로 플라즈마 방전이 발생하고 있다는 것의 확실한 증좌가 얻어지지 않았다고 판단하고, 표시부(27)에 의해 방전 없음을 보고하여 장치가 정지한다(ST44). 그리고 (ST43)에서 카운트값 K3가 0(영)이 아닌 것이 확인되면, 플라즈마 방전은 정상으로 행해지고, 이것에 의해 방전상태 판정처리를 종료한다.
상기 방전상태 판정처리 흐름은 처리대상물인 기판(9)을 처리실(3a)내에 수용하여 플라즈마 처리를 행하는 플라즈마 처리장치에 있어서, 처리실(3a)내에서의 플라즈마 방전상태를 감시하는 플라즈마 처리장치에서의 플라즈마 방전상태의 감시방법을 구성한다. 그리고, 이 플라즈마 처리장치에서의 플라즈마 방전상태의 감시방법은 프로브 전극(22b)에 처리실(3a)내의 플라즈마 방전의 변화에 따라 유발되는 전위변화를 데이터 처리부인 플라즈마 감시장치(20)에 의해 수신하는 공정과, 최초의 파형감시 시간대[A], 최후의 파형감시 시간대[C], 및 중간의 파형감시 시간대[D]의 각각에서 특정 패턴의 전위변화 파형을 N형 파형검출부(34)에 의해 검출하는 공정과, 각 파형감시 시간대[A],[D],[C] 마다 전위변화 파형의 검출회수를 방전 ON 파형 카운터(36), 이상방전 파형 카운터(38), 방전 OFF 파형 카운터(37)에 의해 카운트하여 카운트값 K1,K2,K3를 유지하는 처리를 행하는 공정과, 각 파형감시 시간대[A],[D],[C]마다의 카운트값 K1,K2,K3에 기초하여 플라즈마 방전의 유무 및 플라즈마 방전상태의 정상/이상의 판정을 포함하는 플라즈마 방전상태 판정을 행하는 공정을 포함하는 형태로 되어 있다.
상기 설명한 바와 같이, 실시예 1 또는 실시예 2에 나타낸 플라즈마 처리장치에서는 처리실(3a)내에서의 플라즈마 방전상태를 감시하여 판정하는 플라즈마 방전상태 감시수단으로서, 한쪽 면을 처리실내에 발생한 플라즈마 방전에 대향하도록 진공챔버(3)에 장착된 판형의 유전체 부재(21) 및 이 유전체 부재(21)의 다른쪽 면에 배치된 프로브 전극(22b)을 가지는 방전검출 센서(23)와, 프로브 전극(22b)에서 플라즈마 방전 변화에 따라 유발되는 전위변화를 수신하여 복수의 파형감시 시간대에서 특정 패턴의 전위변화 파형을 검출하고, 파형 종별마다 이들 전위변화 파형의 출현 회수를 카운트하는 처리를 행하는 데이터 처리부로서의 플라즈마 감시장치(20)를 구비한 것이다.
이 구성에 의해, 파형 종별마다의 카운트값에 기초하여 방전의 유무 및 방전상태의 정상/이상의 판정을 포함하는 방전상태 판정을 행할 수 있다. 이 방전상태 판정에서는 처리실(3a)내의 플라즈마 방전의 변화를 방전검출 센서(23)에 의해 매우 고감도로 검출가능하기 때문에, 종래 방법, 즉 플라즈마 방전의 변화가 고주파 전원부의 전압이나 전류에 미치는 영향을 검출하는 방법이나, 플라즈마 방전에 의해 전극간에 생기는 셀프 바이어스 전압을 검출함으로써 방전 상태를 추측하는 방법 등을 이용한 종래 구성과 비교하여, 플라즈마 방전상태의 감시를 보다 고정밀도로 행하는 것이 가능해진다. 따라서, 저출력 조건에서 플라즈마 방전을 발생시킬 필요가 있는 경우 등에서도 플라즈마 방전상태의 변화를 고정밀도로 검출하는 것이 가능해지며, 이것에 의해 플라즈마 방전의 유무나 이상을 올바르게 감시할 수 있다.
본 발명의 플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리장치에서의 플라즈마 방전상태의 감시방법은 플라즈마 방전의 유무나 방전 이상을 올바르게 감시할 수 있는 효과를 가지며, 기판 등을 처리대상물로서 플라즈마 크리닝 등의 플라즈마 처리를 행하는 분야에 유용하다.

Claims (6)

  1. 처리대상물을 처리실내에 수용하여 플라즈마 처리를 행하는 플라즈마 처리장치로서,
    상기 처리실을 형성하는 진공챔버와, 상기 처리실내에 배치된 전극부와, 상기 처리실내를 진공배기하는 진공배기부와, 상기 처리실내에 플라즈마 발생용 가스를 공급하는 가스 공급부와, 상기 전극부에 고주파 전압을 인가함으로써 상기 처리실내에서 플라즈마 방전을 발생시키는 고주파 전원부와, 상기 플라즈마 방전을 발생시키는 플라즈마 방전회로와 상기 고주파 전원부의 임피던스를 정합시키는 정합기와, 상기 처리실내에서의 플라즈마 방전상태를 감시하는 플라즈마 방전상태 감시수단을 구비하고,
    상기 플라즈마 방전상태 감시수단은 한쪽 면을 상기 처리실내에 발생한 플라즈마 방전에 대향하도록 상기 진공챔버에 장착된 판형의 유전체 부재 및 이 유전체 부재의 다른 쪽 면에 배치된 프로브 전극을 가지는 방전검출 센서와,
    상기 프로브 전극에서 상기 플라즈마 방전의 변화에 따라 유발되는 전위변화를 수신하여 상기 고주파 전압의 인가개시 타이밍을 포함하여 설정된 최초의 파형감시 시간대, 상기 고주파 전압의 인가종료 타이밍을 포함하여 설정된 최후의 파형감시 시간대, 및 상기 최초의 파형감시 시간대와 상기 최후의 파형감시 시간대에 낀 시간대를 포함하여 설정된 중간의 파형감시 시간대의 각각에서 특정 패턴의 전위변화 파형을 검출하고, 각 파형감시 시간대마다 상기 전위변화 파형의 검출회수 를 카운트하여 카운트값을 유지하는 처리를 행하는 데이터 처리부와,
    상기 각 파형감시 시간대마다의 카운트값에 기초하여 상기 플라즈마 방전의 유무 및 플라즈마 방전상태의 정상·이상의 판정을 포함하는 방전상태 판정을 행하는 판정부를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유전체 부재가 상기 진공챔버의 외부로부터 처리실 내를 감시하기 위한 감시창에 장착된 광학적으로 투명한 글라스로 이루어지고, 상기 프로브 전극이 광학적으로 투명한 도전성 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  3. 처리실 내를 형성하는 진공챔버와, 상기 처리실 내에 배치된 전극부와, 상기 처리실 내를 진공배기하는 진공배기부와, 상기 처리실 내에 플라즈마 발생용 가스를 공급하는 가스공급부와, 상기 전극부에 고주파 전압을 인가함으로써 상기 처리실내에서 플라즈마 방전을 발생시키는 고주파 전원부와, 상기 플라즈마 방전을 발생시키는 플라즈마 방전회로와 상기 고주파 전원부의 임피던스를 정합시키는 정합기와, 한쪽 면을 상기 처리실내에 발생한 플라즈마 방전에 대향하도록 상기 진공챔버에 장착된 판형의 유전체 부재 및 이 유전체 부재의 다른 쪽 면에 배치된 프로브 전극을 가지는 방전검출 센서를 구비하고, 처리대상물을 상기 처리실내에 수용하여 플라즈마 처리를 행하는 플라즈마 처리장치에 있어서, 상기 처리실내에서의 플라즈마 방전상태를 감시하는 플라즈마 처리장치에서의 플라즈마 방전상태 감시방법으로 서,
    상기 프로브 전극에서 상기 플라즈마 방전의 변화에 따라 유발되는 전위변화를 데이터 처리부에 의해 수신하는 공정과,
    상기 고주파 전압의 인가개시 타이밍을 포함하여 설정된 최초의 파형감시 시간대, 상기 고주파 전압의 인가 종료 타이밍을 포함하여 설정된 최후의 파형감시 시간대, 및 상기 최초의 파형감시 시간대와 상기 최후의 파형감시 시간대에 낀 시간대를 포함하여 설정된 중간의 파형감시 시간대의 각각에서 특정 패턴의 전위변화 파형을 파형검출부에 의해 검출하는 공정과,
    각 파형감시 시간대마다 상기 전위변화 파형의 검출회수를 카운트하여 카운트값을 유지하는 처리를 행하는 공정과,
    상기 각 파형감시 시간대마다의 상기 카운트값에 기초하여 상기 플라즈마 방전의 유무 및 플라즈마 방전상태의 정상·이상의 판정을 포함하는 플라즈마 방전상태 판정을 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치에서의 플라즈마 방전상태 감시방법.
  4. 처리대상물을 처리실내에 수용하여 플라즈마 처리를 행하는 플라즈마 처리장치로서,
    상기 처리실을 형성하는 진공챔버와, 상기 처리실내에 배치된 전극부와, 상기 처리실내를 진공배기하는 진공배기부와, 상기 처리실내에 플라즈마 발생용 가스를 공급하는 가스 공급부와, 상기 전극부에 고주파 전압을 인가함으로써 상기 처리 실내에서 플라즈마 방전을 발생시키는 고주파 전원부와, 상기 플라즈마 방전을 발생시키는 플라즈마 방전회로와 상기 고주파 전원부의 임피던스를 정합시키는 정합기와, 상기 처리실내에서의 플라즈마 방전상태를 감시하는 플라즈마 방전상태 감시수단을 구비하며,
    상기 플라즈마 방전상태 감시수단은 한쪽 면을 상기 처리실내에 발생한 플라즈마 방전에 대향하도록 상기 진공챔버에 장착된 판형의 유전체 부재 및 이 유전체 부재의 다른 쪽 면에 배치된 프로브 전극을 가지는 방전검출 센서와,
    상기 프로브 전극에서 상기 플라즈마 방전의 변화에 따라 유발되는 전위변화를 수신하고, 소정의 조건에 합치한 전위변화의 출현마다 검출신호를 출력하는 파형검출부와,
    상기 파형검출부로부터 출력된 상기 검출신호를 카운트하여 카운트값을 유지하는 복수의 카운터와,
    미리 설정된 파형감시 시간대에 대응한 타이밍만 상기 카운트를 행하도록 상기 복수의 카운터를 제어하는 카운터 제어부와,
    상기 복수의 카운터가 유지하고 있는 카운트값에 기초하여 플라즈마 방전의 상태를 판정하는 방전상태 판정부를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  5. 제4항에 있어서,
    적어도 상기 파형감시 시간대가 상기 고주파 전압의 인가개시 타이밍을 포함 하여 설정된 최초의 파형감시 시간대, 상기 고주파 전압의 인가종료 타이밍을 포함하여 설정된 최후의 파형감시 시간대, 및 최초의 파형감시 시간대와 최후의 파형감시 시간대에 낀 시간대를 포함하여 설정된 중간의 파형감시 시간대이며, 적어도 각각의 파형감시 시간대에 대응하는 3개의 카운터를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 유전체 부재가 상기 진공챔버의 외부로부터 처리실내를 감시하기 위한 감시창에 장착된 광학적으로 투명한 글라스로 이루어지고, 상기 프로브 전극이 광학적으로 투명한 도전성 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
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