掲載内容
1.プラズマとは
2.プラズマの測定シーン
3.プラズマインジケータとは
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このカタログについて
| ドキュメント名 | 基礎からわかる！プラズマ処理評価の必要性と測定手法例 |
|---|---|
| ドキュメント種別 | 製品カタログ |
| ファイルサイズ | 2.6Mb |
| 取り扱い企業 | 株式会社サクラクレパス (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
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このカタログの内容
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基礎からわかる！
プラズマ処理評価の必要性と
測定手法例
株式会社サクラクレパス PI事業部
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内容
１．プラズマとは
２．プラズマの測定シーン
３．プラズマインジケータとは
© 2025 SAKURA COLOR PRODUCTS CORPORATION
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プラズマとは
物質3状態(固体、液体、気体)とは異なる第4の状態 Power
プラズマ装置内：プラズマが発光
パワーを与え、気体が電離/励起している状態
・電離：(+)イオンと(-)電子にわかれる
・励起：原子の中で、電子のエネルギーが
高い状態にある ⇒ ラジカル
イメージ
活性種：イオンとラジカルの総称⇒非常に活性、不安定
※元の安定な状態(気体)に戻る時に光を発生
（活性種の発生と消滅を繰り返している）
活性種 気体
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プラズマが使われている世界
Semiconductor Shoes
Textile
Electric
Component
Medical
LED/LD Material
PCB
Automobile
LCD/OLED
Machining
Aerospace
Optics
Solar Energy
プラズマユーザーは非常に多い！
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プラズマでできること
※プラズマは非常に活性なため、反応性が高い。
⇒ これを加工、表面改質、クリーニング、成膜プロセスに利用する。
・加工 ・表面改質 ・成膜
(エッチング) ・クリーニング
✓均一性(分布)
プラズマ制御の重要性
✓再現性
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均一性の重要性（例えば、クリーニング工程）
Cleaning Process
Plasma Equipment
Gas
(O2, Ar,…)
In Vacuum
Dirt or fine dusts
Pump
Work (Device)
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ところが、どんな時に問題になるか・・・
※プラズマが不均一：品質や歩留に影響する
Reasonable Weak
If too weak, the dust still remains !
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再現性はなぜ必要？（加工プロセスを例に）
例えば、溝を切る加工の場合、
溝の幅や直線性が重要
プラズマ装置
正常
OK OK OK
異常
OK ×幅が広い ×曲がっている
プラズマ装置の状態を判断する必要がある
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プラズマとは（まとめ）
◆ プラズマは気体が電離、励起している状態
⇒ プラズマ中には活性種（イオン、ラジカル）が存在する
◆ 活性種は、不安定なため、非常に活性（反応性が高い）
◆ 活性な状態を利用して、プラズマはいろんなプロセスに使われる
⇒ 加工(エッチング)、表面改質、クリーニング、成膜
◆ プラズマプロセスは、均一性、再現性が非常に重要
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内容
１．プラズマとは
２．プラズマの測定シーン
３．プラズマインジケータとは
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用途① プラズマ処理効果の確認
✓プラズマが当たっているかどうかを確認する。
ワーク
・正常状態の確認
・再現性の確認
・装置管理
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用途② 面内分布の確認
✓プラズマの均一性、分布を確認する。
・面内分布の確認 ・3次元形状での
・異常放電検知 効果確認
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用途③ プラズマの広がりを確認
✓周辺へのプラズマの影響を確認する。
ウエハプロセス装置
異常放電箇所
の確認
上部電極
周辺部品
への影響 ウエハ
排気ポート内への
活性種の侵入
下部電極
電極裏側への
回り込み
排気
・プラズマ閉じ込め効果の確認
・周辺部材への影響を確認
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用途④ 装置間の性能差の確認
✓同型装置、同一プロセス装置の処理効果を確認する。
OK
OK
NG
OK
条件調整
・装置間バラツキの低減
OK ・早急なトラブルシューティング
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内容
１．プラズマとは
２．プラズマの測定シーン
３．プラズマインジケータとは
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プラズマインジケータとは
プラズマの強さやプラズマ処理時間に応じて
変色する機能性色材を用いた評価ツール
処理強度・処理時間
ex) クリーニング用の場合、
プラズマにより鮮やかな緑に変色する
プラズマ処理効果の見える化を実現
⇒ 変色の数値管理も可能（色差⊿E*ab）
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変色の数値管理
L*a*b*表色系 White
色差（⊿E*ab） +L*
∗ ∗ ∗
ΔE ab = (Δ? )2+(Δ? )2
∗
+ (Δ? )2
※色空間の中で移動した距離 Yellow
+b*
Green Red
市販の色差計で簡単に測定できる -a* a*
Blue
-b*
Black
-L*
プラズマ
インジケータ
⊿E*ab = 0 4 8 17 29 32 37
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色材別ラインナップ
有機色材 無機色材
クリーニング用 耐熱性
（O2/Ar） □ 高温プロセス用
（～200℃）
□ 真空プロセス用
大気圧
プラズマ用 ウエハ型セラミック
□ 大気圧プロセス用 □ 高温ウエハプロセス用
（～400℃）
ウエハ型
メタルフリー
□ 清浄ウエハプロセス用
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なぜ変色するのか？ ：変色メカニズム
有機色材 無機色材
2種類の色素、活性種に反応しやすい色素と 価数により結晶色が変わる酸化物を配合。
反応しにくい色素を配合。 プラズマと反応し、価数が変化 or 化合物が
プラズマ内のラジカルにより、反応しやすい色素 生成することにより変色。
が消色することにより変色。
プラズマ処理 プラズマ
化合物が形成
（色材断面）
（色材断面）
クリーニング用
－ ＝
赤＋緑 赤 緑
変色の仕方はガス種によらない 変色はガス種により異なる色
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従来法との相関例（接触角との場合）
✓手間がかかる従来評価方法からの置き換え、補完(ダブルチェック)
プラズマインジケータ
色差
色差
大気圧
プラズマ装置
接触角
ガラス基板 プラズマ強度 接触角
（表面濡れ性向上）
プラズマ処理
接触角
・評価工程の効率化
・測定バラツキの低減
プラズマ
インジケータ ・ダブルチェック
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