JP6165982B2 - プラズマ処理における空間分解発光分光分析 - Google Patents
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Description
[外2]
は、レイiで計測されたプラズマ発光強度を示す。この最少化アルゴリズムは、M個の計測された波長λについて繰り返し行う必要がある。本分野においては、最小二乗問題を解く多くの方法が知られている。最小二乗問題の次元は相対的に小さいため、プラズマ発光スペクトルが計測された各瞬間において、全ての波長について効率的に解くことができる。さらに、そのような計算は、立て続けに繰り返されるため、非常に大きな数のM個の波長について、プラズマ発光の二次元分布を得ることができる。これらから、終点検出、欠陥検出、プロセス開発、プロセスツール開発等に用いることのできる、基板40上の化学種の濃度の時間変化性の(time-evolving)二次元分布を得ることができる。
Claims (17)
- プラズマ発光の空間分布を決定する方法であって、
プラズマ処理チャンバ中でプラズマを点火するステップであって、該プラズマ処理チャンバは、プラズマ発光計測システムを有し、該プラズマ発光計測システムは、該プラズマ発光計測システムを制御するコントローラを有する、ステップと、
前記プラズマ発光計測システムを用いて、該プラズマ処理チャンバに亘るN(N>1)個の揃っていないレイに沿って積分されたN個のプラズマ発光スペクトルを計測するステップであって、各計測された発光スペクトルがM個の波長の強度が収集されるようにM個(M>2)の波長を有する、ステップと、
前記コントローラを用いて、N個の基底関数Fp(r,θ)の合計を有する、光学強度分布関数I(r,θ)を選択するステップと、
前記コントローラを用いて、選択された前記光学強度分布関数I(r,θ)を計測された前記N個のプラズマ発光スペクトルに当てはめるべく、選択された前記光学強度分布関数I(r,θ)のN個のフィッティングパラメータを当てはめて、前記M個の波長の各々についてのプラズマ発光の空間分布を決定するステップと、を備え、
前記N個の基底関数F p (r,θ)は、ゼルニケ多項式Z p (r,θ)である方法。 - 前記N個の基底関数Fp(r,θ)は、N個の最低次ゼルニケ多項式Zp(r,θ)である、請求項1に記載の方法。
- 前記N個のフィッティングパラメータapをフィッティングするステップは、最少二乗フィッティングである、請求項1に記載の方法。
- 前記N個のフィッティングパラメータapをフィッティングするステップは、所定の光学補正効率を用いる、請求項1に記載の方法。
- 前記光学補正効率は、シミュレーションによって決定される、請求項4に記載の方法。
- 前記光学補正効率は、実験に基づいて決定される、請求項4に記載の方法。
- 前記プラズマ発光計測システムは、前記プラズマ処理チャンバに亘るN本のレイの各々についてのN個の別々の光学系を備え、各光学系は、前記プラズマ処理チャンバの壁に配置された少なくとも一つの光学窓を通してプラズマ発光スペクトルを収集し、各光学系は、前記プラズマ発光スペクトルを計測する多チャンネル分光器に連結されている、請求項1に記載の方法。
- 各光学系は、前記プラズマからの光学信号を収集し、該光学信号を前記多チャンネル分光器に送信する光ファイバの一端に該光学信号を向けるテレセンタカプラを備える、請求項7に記載の方法。
- 前記テレセンタカプラは、
少なくとも一つの集光レンズと、
少なくとも一つのカップリングレンズと、
光学開口と、を備える請求項8に記載の方法。 - 前記少なくとも一つの集光レンズ又は前記少なくとも一つのカップリングレンズは、色消しレンズである、請求項9に記載の方法。
- 前記プラズマ発光計測システムは、前記プラズマ処理チャンバの壁に配置された光学窓を通してプラズマ発光スペクトルを収集する光学系と、前記プラズマ処理チャンバに亘る複数の揃っていないレイを走査するように構成された走査ミラーと、前記光学系に連結され、前記プラズマ発光スペクトルを計測する分光器と、を備える請求項1に記載の方法。
- 前記走査ミラーは、ガルバノメータ走査ステージに設置され、走査される、請求項11に記載の方法。
- 前記走査ミラーは、ステッピングモータに設置され、走査される、請求項11に記載の方法。
- 前記光学系は、前記プラズマからの光学信号を収集し、該光学信号を前記分光器に送信する光ファイバの一端に前記光学信号を向けるテレセンタカプラを有する、請求項11に記載の方法。
- 前記テレセンタカプラは、
少なくとも一つの集光レンズと、
少なくとも一つのカップリングレンズと、
光学開口と、を備える請求項14に記載の方法。 - 前記少なくとも一つの集光レンズ又は前記少なくとも一つのカップリングレンズは、色消しレンズである、請求項15に記載の方法。
- 非一時的に機械アクセス可能で、コントローラにプラズマ発光の空間分布を決定する方法を実行させる複数の命令を記憶した記憶媒体であって、該方法は、
プラズマ処理チャンバ中でプラズマを点火するステップであって、該プラズマ処理チャンバは、プラズマ発光計測システムを有し、該プラズマ発光計測システムは、該プラズマ発光計測システムを制御するコントローラを有する、ステップと、
前記プラズマ発光計測システムを用いて、該プラズマ処理チャンバに亘るN(N>1)個の揃っていないレイに沿って積分されたN個のプラズマ発光スペクトルを計測するステップであって、各計測された発光スペクトルがM個の波長の強度が収集されるようにM個(M>2)の波長を有する、ステップと、
前記コントローラを用いて、N個の基底関数Fp(r,θ)の合計を有する、光学強度分布関数I(r,θ)を選択するステップと、
前記コントローラを用いて、選択された前記光学強度分布関数I(r,θ)を計測された前記N個のプラズマ発光スペクトルに当てはめるべく、選択された前記光学強度分布関数I(r,θ)のN個のフィッティングパラメータを当てはめて、前記M個の波長の各々についてのプラズマ発光の空間分布を決定するステップと、を備え、
前記N個の基底関数F p (r,θ)は、ゼルニケ多項式Z p (r,θ)である記憶媒体。
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