JP2003529946A - プラズマ反応炉のための光学的なモニタ及び制御のシステム及び方法 - Google Patents

プラズマ反応炉のための光学的なモニタ及び制御のシステム及び方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 【解決手段】プラズマ反応炉内で、基板のプラズマ処理を調節するための方法。この方法は、前記反応炉内に基板を配置することと、前記反応炉内にプラズマを生成することと、プラズマ処理中、基板の一面にほぼ平行な方向のプラズマの異なった領域から発した光放射をモニタすることと、プラズマの異なった領域の各々について、積算されたパワースペクトルを決定し、各積算されたパワースペクトルを所定の値と比較することとを含んでいる。この方法は、前記積算されたパワースペクトルの前記所定の値からの差異に基づいて、複数の電極部分を有している電極装置を利用することを含んでいる。本発明の別の態様は、プラズマの異なった領域へのガスの流れを変化することを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマ処理装置、特に、プラズマ処理をモニタ及び制御するよう
な光学的なモニタ及び制御システムを有しているプラズマ反応システムに関する
。
【０００２】
【従来の技術】
イオン化されているガス又は「プラズマ」は、半導体装置の、また、フラット
パネルディスプレイの、並びに、材料のエッチング及び成長を必要としている他
の産業における製造及び処理中、使用され得る。プラズマは、半導体集積回路（
ＩＣ）ウェハから材料をエッチング又は除去するように、又は、半導体、導電体
、並びに、絶縁体の表面へ材料をスパッタリング又は成長させるように使用され
得る。製作又は製造処理で使用するようにプラズマを生成することは、典型的に
、ＩＣウェハのようなワークピース（基板）を囲んでいるプラズマチャンバ内に
低圧の処理ガスを導入することによって行われる。前記チャンバ内の低圧ガスの
分子は、高周波（ＲＦ）エネルギー（電力）ソースによってイオン化され、基板
を覆って流れるプラズマを生成する。前記プラズマチャンバは、プラズマに必要
とされる低圧を維持し、ＲＦエネルギーソースとして働く１以上の電極を取着さ
れるような構造として働くように、使用される。
【０００３】 プラズマは、個々の電子とガス分子との衝突を介して運動エネルギーを伝達す
ることによって、個々のガス分子をイオン化する電子流を誘導することにより、
低圧の処理ガスから生成され得る。典型的に、電子は、ＲＦ電力により生成され
るような電場中で加速される。このＲＦ電力は、低周波数（５５０ｋＨｚより下
）、高周波数（１３．５６ＭＨｚ）、又は、マイクロ波周波数（２．４５ＧＨｚ
）を有し得る。
【０００４】 エッチングは、プラズマエッチング又は反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）に
よって行われ得る。プラズマエッチングシステムは、１つのＲＦ電源、又は、１
以上の周波数で作動し、対応している数の電極を備えている複数のこのような電
源を有しており、この複数の電極の少なくとも１つは、前記処理チャンバ内に配
置されている。プラズマは、基板の近くに生成され、この基板は、典型的に電極
と共面であり、前記処理チャンバ内の基板支持部材に支持される。ＲＦエネルギ
ーは、容量性手段、誘導性手段、又は、容量性と誘導性との両方の手段でプラズ
マと結合され得る。プラズマ内の化学種は、使用されるソースガスによって決定
される。
【０００５】 容量性結合を使用するプラズマエッチングの方法及び装置は、ＵＳ特許Ｎｏ．
Ｒｅ．３０，５０５及び４，３８３，８８５においておおよそ示されている。容
量性結合プラズマエッチング装置は、半導体基板即ちウェハが、配置される下部
電極と、下部電極に対面している上部電極とを有している。前記下部及び上部電
極は、各々のＲＦ電力供給装置に接続されている。前記上部電極は、複数の部分
に分離されていることが可能であり、各部分は、専用のＲＦ電力の供給によって
励磁（ｅｘｃｉｔｅ）され得る。ＲＦパワーは、ソースガスをイオン化し、従っ
てプラズマを生成する。高周波の範囲が、使用され得る。
【０００６】 プラズマを得るように容量性結合を使用している、ＩＣウェハの処理のための
方法及び装置は、ＵＳ特許Ｎｏ．４，９４８，４５８において開示されている。
開示されているプラズマエッチング装置は、少なくとも一部はＲＦ透過窓によっ
て規定されている内部を含んでいる囲いを有している。平面コイルが、窓に接近
して配置されており、ＲＦエネルギーソースが、インピーダンスをマッチングさ
れている回路を通じて前記コイルに接続されている。前記平面コイルは、平面磁
場が、前記囲いの前記内部に誘導されるようにＲＦエネルギーを発する。別の実
施形態において、例えば、ＵＳ特許Ｎｏ．５，２３４，５２９において、磁場は
、螺旋コイルによって生成され、この螺旋コイルは、磁場が、処理チャンバ内に
通過することを可能にしている壁を有している処理チャンバの少なくとも一部を
囲んでいる。この磁場は、ファラデーの法則に従って電場を生成する。このよう
にして、プラズマが、処理ガスから生成される。このプラズマは、半導体ウェハ
の表面と反応し、表面から材料をエッチングする。
【０００７】 プラズマは、半導体ウェハ上に、金属、半導体、並びに、絶縁体（又は、導電
材、半導電材、絶縁材）の薄膜を形成するように化学気相成長（ＣＶＤ）におい
ても使用され得る。プラズマＣＶＤは、所望の材料の成長のために必用な反応エ
ネルギーを供給するようにプラズマを使用する。典型的に、ＲＦエネルギーは、
このプラズマを生成するように使用される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
あいにく、プラズマ処理において、エッチング又は成長の処理の質を素早く評
価することは困難である。現在、処理の質を評価するように使用される方法の１
つは、反応炉内でウェハを処理する工程、ウェハを取り出す工程、所定のプラズ
マ処理の質を決定するのに必用なデータを得るようにウェハを検査する工程とい
う、長ったらしく高価な複数の工程を含んでいる。さらに質量流量のコントロー
ラの故障のような、装置の不調による処理の変化は、ほとんど常に処理の生産性
を減少し、試験ウェハが、処理された後、検査されるまで通常補正され得ず、こ
れは、時間の浪費であり、高価な提案（ｐｒｏｐｏｓｉｔｉｏｎ）である。
【０００９】 従って、プラズマ反応システムでのプラズマ処理の質に関する情報を提供し得
るその場での（ｉｎ ｓｉｔｕ）モニタシステムを得ることは有益である。
【００１０】 光放射の分光は、プラズマエッチングシステムでの処理の終点を検出するよう
に通常使用される方法である。プラズマが、プラズマ内に存在している所定の原
子及び分子種を励起し、エッチングされた種を特徴づけている波長の光の放射を
生じさせるゆえに、この技術は、その場で可能である。
【００１１】 光放射の分光を行うための光学的なモニタシステムにおいて、プラズマから放
射される光の特定の波長は、選択され、光ダイオード、光電子増倍管、並びに、
アレイの検出器のような検出器に与えられ、これら検出器は、光の強度を電気信
号に変換する。検出された生の信号の強度は、検出された光のレベル（ｌｅｖｅ
ｌ）に関係していることが知られている。特定の処理の反応生成物に関連してい
る波長を選択することにより、処理は、特定の波長で、あるいは、スペクトルの
スキャンによる全ての波長でモニタされ得る。特に、エッチングされる層の下の
層から生成される放出に対応している波長を選択することにより、下の層が到達
された時刻が、容易に検出され得る。エッチングされる膜が、基板の材料又は膜
から完全に除去されたとき、ガス相と残されている膜との両方の化学組成が変化
する。エッチングされる膜からの生成種は、もはや生成されず、幾つかの反応種
の濃度は、もはや反応により消費されないために増大する。これら化学的な変化
は、光放射の強度の変化として現われる。従って、適切な放射の特徴の強度を継
続的にモニタすることによる、放射の強度における変化は、通常、エッチングさ
れる膜の除去と、エッチング物質（ｅｔｃｈｉｎｇ ａｇｅｎｔ）と下の基板又
は膜との接触とを知らせる。この変化は、処理の終点を知らせ、また、反応物か
らの放出の減少及び生成物からの放出の増加の結果であり得、あるいは、別の反
応物からの放射の存在であり得る。
【００１２】 プラズマ処理におけるプラズマの特徴づけを行うための装置及び方法を開示し
ている特許の１つが、ＵＳ特許Ｎｏ．５，６９１，６４２（’６４２特許）であ
り、この開示は、ここで参照に組み入れられる。特に、’６４２特許は、高周波
ブロードバンド電磁測定に基づいて、閉じ込められているプラズマの分布と電子
密度とを正確に特徴づけるための方法及び装置を開示している。この技術は、プ
ラズマを通る電磁伝導の非侵入性のブロードバンドな測定を含んでいる。１つの
方法において、マルチバリエーションな分析（ｍｕｌｔｉｖａｒｉａｔｅ ａｎ
ａｌｙｓｉｓ）の技術が、結果として生じたスペクトルの特徴と、電子密度又は
電子分布のようなプラズマの特性とを関連づけるように利用される。代って、こ
のような技術は、結果として生じたスペクトルと、プラズマが生成されるコンデ
ィションに関するパラメーターとを関連づけるように使用され得る。さらに、特
に、定量的にプラズマを特徴づける技術は、校正プラズマを通る電磁的なエネル
ギーの伝導を測定することによって、１セットのブロードバンドな校正スペクト
ルを形成することを含んでいる。各ブロードバンドな校正スペクトルは、規定の
定量的な特性に関係している異なった１セットの参照パラメーターを使用して得
られる。この参照パラメーターは、例えば電子分布又は電子密度を有している校
正プラズマの定量的な特性の知られている値を含み得る。代って、参照パラメー
ターは、特定のプラズマの定量的な特性との所定の実験的な関係を与える、チャ
ンバ内の作動のコンディションの知られている値を含み得る。参照パラメーター
の変換は、校正プラズマを通って伝達される電磁的なエネルギーの測定されたス
ペクトルと、参照パラメーターの値とを関連づけており、ブロードバンドな校正
スペクトルに基づいて導かれる。そして、試験スペクトルは、対象のプラズマを
通る電磁的なエネルギーの伝達を測定することにより得られる。従って、対象の
プラズマの所定の定量的な特性の値は、参照パラメーターの変換を使用して試験
スペクトルを分析することによって決定される。
【００１３】 しかしながら、’６４２特許で開示されている発明の主な欠点は、プラズマを
通るマイクロ波波長で、電磁的なエネルギーの伝達を測定することが必要である
ことであり、これは、比較的複雑な処理である。別の欠点は、開示されている方
法及び装置は、ウェハにほぼ平行な方向についての、プラズマ内の変化について
の情報を与えないことであり、そして、プラズマ処理における対応しているウェ
ハにほぼ平行な方向についての変化が、検出され得ないことである。
【００１４】 ＵＳ特許Ｎｏ．５，２００，０２３は、エッチングチャンバ内のその場での基
板のエッチングをモニタする赤外線テレビカメラを開示している。ＩＲ放射の時
間的及び空間的な解明が、エッチング処理の経過を通して、２次元的に基板の上
面をモニタすることによって得られる。基板の上面で検出された温度の変則的変
化（ａｎｏｍａｌｉｅｓ）は、基板における又はエッチング装置の作動における
欠陥を示し得る。処理のフィードバック制御は、エッチングの変則的変化を相殺
するように、エッチング装置の様々なパラメーター（例えば、ガスの圧力、流れ
のパターン、磁場、電極への冷却流等）を調節することによって達成される。エ
ッチングの均一性及びエッチングの終点のモニタは、エッチングされている膜の
発熱反応の結果生じたＩＲの放射をモニタすることにより達成される。ＩＲ放射
は、エッチングの発熱反応の終わりに衰える。プラズマ内に浮遊している微粒子
状物質は、基板を害し得、第２のＩＲテレビカメラを用いて特定され得、この第
２のテレビカメラは、基板の上方の領域を写す。微粒子状物質は、ガスプラズマ
内の局所化されている「ホットスポット（ｈｏｔ ｓｐｏｔｓ）」として現われ
、また、微粒子状物質の特定は、補正の測定が行われることを可能にしている。
しかしながら、ＵＳ特許Ｎｏ．５，２００，０２３で開示されている発明は、Ｉ
Ｒ放射のみを検出し、このＩＲ放射は、プラズマから放射された光のスペクトル
の限定されている部分にすぎない。これは、プラズマ処理におけるウェハにほぼ
平行な方向についての変化についての得られ得る情報量を制限する。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、プラズマ処理装置、特に、プラズマ処理をモニタ及び制御するよう
な光学的なモニタ及び制御装置を有しているプラズマ反応システムに関する。 本発明の第１の態様は、電極を有しているプラズマ反応炉内での、一面を有し
ている基板のプラズマ処理をモニタするための方法である。この方法は、プラズ
マエッチング反応炉内に基板を配置する工程と、その後の、プラズマエッチング
反応炉内にプラズマを生成する工程と、その後の、基板のプラズマ処理中、基板
の一面に平行な方向のプラズマの複数の異なった領域から発せられた光放射をモ
ニタする工程と、その後の、プラズマの異なった各々の領域について、積算され
たパワースペクトルを決定し、各積算されたパワースペクトルと所定の値とを比
較する工程とを含んでいる。
【００１６】 本発明の第２の態様は、すぐ上で述べた工程を実施することによってプラズマ
処理を調節するための方法であって、前記電極は、電力を各々に供給され得る複
数の電極部分を有しており、また、前記積算されたパワースペクトルの前記所定
の値からの差異に基づいて、前記１以上の電極部分に供給されるＲＦ電力を調節
する工程をさらに有している方法である。
【００１７】 本発明の第３の態様は、本発明の第１の態様において示されている方法であっ
て、ガスの流れが、前記積算されたパワースペクトルの前記所定の値からの差異
に基づいて、プラズマの異なった領域に対して調節され得る方法である。
【００１８】 本発明の第４の態様は、プラズマで基板を処理するようなプラズマ反応システ
ムのための電極装置である。この電極装置は、基板の近くで、基板にほぼ平行に
配置される、複数のほぼ平らな電極部分を有している。絶縁部材が、前記複数の
電極部分間に配置されており、各絶縁部材に、センサ用ボアが形成されている。
前記電極装置は、複数の光ファイバセンサも有しており、各光ファイバセンサは
、第１及び第２の端部を有しており、この第２の端部は、プラズマの各々の領域
からの光を受けるように、各々のセンサ用ボア内に保持されている。
【００１９】 本発明の第５の態様は、プラズマで基板を処理するようなプラズマ反応システ
ムのための電極装置である。この電極装置は、平らな電極ボディを有しており、
この電極ボディは、ほぼ平らな上面及び下面を有しており、この上面と下面とを
接続している複数の貫通ボアを有しており、このボアを通じて、ガスが、流れ得
る。前記装置は、対応している前記ボアに夫々配置されている光ファイバ支持部
材も有しており、各々の部材は、前記光ファイバセンサが、プラズマからの光を
受けるように、前記ボア内に前記光ファイバセンサを保持していることが可能で
ある。
【００２０】 本発明の第６の態様は、プラズマで基板を処理するようなプラズマ反応システ
ムのための電極装置である。この電極装置は、電極ボディを有しており、この電
極ボディは、下面と、この電極装置の下面に沿って配置されている複数の調節可
能なノズルユニットとを有している。このノズルユニットは、前記電極装置を通
るガスの流れを制御するようなものである。各ノズルユニットは、先端部を備え
ているノズルプラグと、このノズルプラグ及び先端部を通過しているノズルのボ
アとを有している。前記装置は、複数の光ファイバセンサを有しており、各セン
サは、前記先端部を通じてプラズマからの光を受け得るように、前記ノズルのボ
アの１つの内に保持されている。 本発明の第７の態様は、上述した電極装置を有しているプラズマ処理システム
である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明は、プラズマ処理装置、特に、プラズマ処理をモニタ及び制御するよう
な光学的なモニタ及び制御装置を有しているプラズマ反応システムに関する。
【００２２】 本発明は、プラズマから放射された光をモニタするような光ファイバセンサの
アレイを使用することにより、プラズマ反応システムのリアルタイムなモニタ及
び制御を可能にしている装置及び方法である。プラズマからの光放射が、所定の
視野の角度θ（図１５参照）内の複数の線にそって合計されるように、前記光フ
ァイバセンサは、ウェハに対して配置され、これら線は、視野の角度が、大きす
ぎない場合、ウェハの表面に名目上は垂直である。そして、これら測定量は、処
理の安定性を確保するように処理を制御する制御システムにフィードバックされ
る。前記センサのアレイは、それらの各々の視線が、プラズマ内の平面又はシー
トの複数の領域を別個にモニタするように１つの平面内に位置するように、アラ
インメントされ得る。本発明に関連しているモニタシステムは、また、ガスの入
口（例えば、以下で示されるボア、ノズル等）からチャンバの内部へのガスの流
れを邪魔することを避けるように設計されている。
【００２３】 図１を参照すると、プラズマ反応システム１０が、プラズマチャンバ２０を有
しており、このプラズマチャンバ２０は、プラズマ３６を保持し得る内部領域３
０を規定している、上壁２２、下壁２４、並びに、複数の側壁２６を有している
。前記システム１０は、上面４４を有している基板ペデスタル４０を前記内部領
域３０内にさらに有しており、この基板ペデスタル上に、基板（ウェハ）５０が
、支持される。前記システム１０は、前記内部領域３０内で、前記基板ペデスタ
ル４０の上方に配置されている電極装置６０も有している。
【００２４】 図２及び３を参照すると、上方の前記電極装置６０は、第１の実施形態で、複
数の電極部分７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、…、７２ｎを有し得る。前記電極部分は
、互いに電気的に絶縁されており、分離されているＲＦ電源から別個に電力を供
給され得る。各電極部分は、その中を循環している液体によって別個に冷却され
得、また、前記処理チャンバ内へ注入されるように、１種類（数種類）のガスを
別個に供給され得る。図２及び３で示されているような、調整可能に電力を供給
される分割電極を有している典型的な電極装置６０は、２０００年２月２５日に
出願された、名称ＭＵＬＴＩＺＯＮＥ ＲＦ ＥＬＥＣＴＲＯＤＥ ＦＯＲ Ｆ
ＩＥＬＤ／ＰＬＡＳＭＡＳ ＵＮＩＦＯＲＭＩＴＹ ＣＯＮＴＲＯＬ ＩＮ Ｃ
ＡＰＡＣＩＴＩＶＥ ＰＬＡＳＭＡ ＳＯＵＲＣＥＳの、共願のＵＳ仮特許出願
Ｎｏ．６０／１８５，０６９でも開示されており、この特許出願は、ここで参照
に組み入れられる。
【００２５】 図４を参照すると、前記電極装置６０は、第２の実施形態で、複数の電極部分
７２ａ、７２ｂ、…、７２ｎを有している分割電極７０と、上部電極６２とを有
し得る。前記電極装置６０は、流体が、前記電極装置を冷却するように循環し得
る電極のチャンバ（図示されていない）も有し得る。調整可能な分割電極を有し
ている典型的な電極装置６０は、２０００年１月１０日に出願された、名称ＳＥ
ＧＭＥＮＴＥＤ ＥＬＥＣＴＲＯＤＥ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨ
ＯＤ ＦＯＲ ＰＬＡＳＭＡ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧの、ＵＳ仮特許出願Ｎｏ．
６０／１７５，２８４でも開示されており、この特許出願は、ここで参照に組み
入れられる。代って、前記電極装置６０は、以下で詳細に示されている、図１５
の電極４００のような複数の電極部分を有している分割電極を有し得る。
【００２６】 簡便さのために、本発明を示す目的で、前記電極装置６０は、図５及び６で示
されているものであり得、例えば、１つの電極７４が、「シャワーヘッド（ｓｈ
ｏｗｅｒ ｈｅａｄ）」の下部ボディ（部分）７４Ｌを有しており、この下部ボ
ディは、前記内部領域３０と接触しており、ガスを注入する複数のボア７６を有
しており、これらボアは、ガスの入口端部７６ｉと、ガスの出口端部７６ｅとを
有しており、ガス供給システム（さらに以下で示されている）と気体連通（ｐｎ
ｅｕｍａｔｉｃ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）している電極のガスチャンバ７
８内に、前記内部領域３０から延びている。前記電極７４のボア７６を通るガス
の流れは、矢印Ａで参照されている。
【００２７】 再び図１を参照すると、前記システム１０は、ＲＦ電力供給システム８０及び
８２ａ、８２ｂ、…、８２ｃをさらに有しており、これらは、例えば図４で示さ
れているように、前記上部電極６２及び前記電極装置６０の電極部分７２ａ，７
２ｂ，…、７２ｎと夫々電気的に接続している。
【００２８】 図１を続けて参照すると、前記システム１０は、基板５０を基板ペデスタル４
０に配置し、除去するような、前記プラズマチャンバ２０と作動的に接続（ｏｐ
ｅｒａｔｉｖｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）しているウェハの取り扱い（ｈ
ａｎｄｌｉｎｇ）／ロボティック（ｒｏｂｏｔｉｃｓ）システムをさらに有して
いる。また、前記チャンバを浄化し（ｐａｒｇｅ）、プラズマ３６を生成するた
めに、ガスをチャンバの内部領域３０に供給するように、前記電極装置６０と接
続しているガス供給ライン１２４を通じて前記チャンバ２０と気体連通している
、ガス供給システム１２０を、前記システム１０は有している。前記ガス供給ラ
イン１２４は、例えば、電極のガスチャンバ７８（図３）と連通し得る。前記ガ
ス供給システム１２０内に含まれる特定のガスは、特定のプラズマ処理への適用
によって決まる。しかしながら、プラズマエッチングへの適用において、前記ガ
ス供給システム１２０は、塩素、水素臭化物、オクタフロシクロブタン（ｏｃｔ
ａｆｌｕｏｒｏｃｙｃｌｏｂｕｔａｎｅ）、並びに、様々な他のフッ化炭素化合
物のようなガスを好ましくは含み、化学気相成長への適用では、シラン、アンモ
ニア、タングステン四塩化物、チタン四塩化物等を好ましくは含む。
【００２９】 前記システム１０は、真空ライン１４８を通じて前記チャンバ２０と気体連通
している真空システム１４０をさらに有している。また、前記電極装置６０内の
前記電極のチャンバの内と外とに冷却液を循環させるように、チャンバの前記上
壁２２を通じて、流体の入口ライン１６２ｉ及び流体の出口ライン１６２ｅを介
して前記電極装置６０と液体連通している冷却システム１６０を好ましくは有し
ている。
【００３０】 前記システム１０は、また、センサのアレイのシステム１７０も有しており、
このセンサのアレイのシステムは、光ファイバセンサ１７６を備えているセンサ
検出器のアレイ１７２（図７）を有しており、各光ファイバセンサは、前記セン
サ検出器のアレイと接続している第１の端部１７８と、前記電極装置６０内にま
とめられており、前記内部領域３０内のプラズマ３６からの光放射（即ち、光）
を受けるように、また、この光を前記センサ検出器のアレイに中継するように配
置されている第２の端部１８０とを有している。前記光ファイバセンサ１７６は
、例えば、ジャケット１７６Ｃによって囲まれている１本の又はマルチモードの
光学ファイバの１本のストランドを有し得る（図８参照）。前記ジャケット１７
６Ｃは、Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ，Ｉｎｃから入手できる、部品番号Ｃ３０９
００２ＢＳＴで販売されている製品により構成され得る。前記端部１８０が、垂
直の線Ｖ１、Ｖ２、…、Ｖｎによって参照されているように、ウェハ５０の表面
に通常垂直な方向で、プラズマ３６を通じて合計されている光を受けるように、
前記光ファイバセンサ１７６は、前記チャンバ２０内に配置されている。特に、
プラズマ３６からの光放射は、複数のパスに沿って積算され、このパスは、視野
の角度θが減少するにつれて、ウェハの表面に対してより垂直に近づく（図８を
参照）。このように配置された複数の前記光学ファイバセンサ１７６は、ウェハ
の複数の平行部分Ｐ１、Ｐ２、…、Ｐｎに対応する、ウェーハの表面に平行な（
即ち、横切る）方向の、プラズマ３６の２次元的な光学特性を与える。
【００３１】 図７を参照すると、前記センサ検出器のアレイ１７２は、回折格子のような分
光部材１８４と、入射した光に応答する電気的な信号を生成し得る検出器のアレ
イ１８８とを有している。この検出器のアレイ１８８は、例えば、ＣＣＤ又は光
ダイオードのアレイのような知られている装置であり得る。前記分光部材１８４
、前記検出器のアレイ、並びに、光ファイバセンサの前記端部１７８は、前記セ
ンサ端部１７８から発せられた光が、前記部材１８４に入射され、波長成分に分
光され、前記検出器１８８に入射されるように配置されている。
【００３２】 再び図１を参照すると、前記システム１０は、メイン制御システム２００も有
しており、このメイン制御システムは、前記ガス供給システム１２０、前記真空
システム１４０、前記ウェハの取り扱い／ロボティックシステム１００、前記冷
却システム１６０、前記センサ検出器のアレイシステム１７０、並びに、前記Ｒ
Ｆ電力供給システム８０及び８２ａ，８２ｂ，…、８２ｎと電気的に接続してお
り、各々の電気的な信号を通じてこれらシステムの作動を制御する。従って、前
記メイン制御システム２００は、以下に示すように、前記システム１０における
、基板５０のプラズマ処理のモニタと作動とを制御する。典型的な前記メイン制
御システム２００は、データの獲得と制御の能力とに加えて、ＰＥＮＴＩＵＭ（
商標）プロセッサのようなプロセッサとメモリーユニットとを有しているコンピ
ューターである。前記制御システム２００に適切なコンピューターの１つは、Ｄ
ｅｌｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｄａｌｌａｓ，Ｔｅｘａｓから入手できるＤ
ＥＬＬ ＰＲＥＣＩＳＩＯＮ ＷＯＲＫＳＴＡＴＩＯＮ ６１０（商標）である
。
【００３３】 各検出器のアレイ１７２と、各アレイ１７２と関連している前記制御システム
２００の部分とは、１９８２年にＧｏｒｉｎに特許されているＵＳ特許Ｎｏ．４
，３５７，１９５で開示されているような方法で構成され得る。
【００３４】 図８を参照すると、既存の注入電極装置６０においてボア７６を用いて実施さ
れるような本発明の第１の実施形態を示している。前記ボア７６は、このボア７
６を通る１種類（数種類）の処理ガスの流れを過度に制限することなく、光ファ
イバセンサ支持部材（以下に示す）の装着を可能とするように変形されている（
即ち、ガスの出口端部７６ｅの近くの部分を除いて広げられている）。このボア
は、先細のボアであり得るが、２段の端ぐりであるように、入口端部７６ｉで好
ましくは変形されている。前記光ファイバセンサ支持部材２３０は、前記ボア内
に光ファイバセンサ１７６を支持するように使用されている。前記支持部材２３
０は、円筒のボディ２３２を有しており、このボディは、それを通る軸方向のボ
ア２３２Ｂと、基端部２３３ａ及び末端部２３３ｂを夫々有している。前記基端
部２３３ａは、工業規格のねじ山をつけられているＳＭＡ隔壁付きレセプタクル
（ｂｕｌｋｈｅａｄ ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）を好ましくは構成している。前記
支持部材２３０は、前記ボディ２３２の中央付近で、このボディから径方向に延
びている装着用プレート２３４も有している。この装着用プレート２３４は、複
数のアパーチャ２３６を有しており、前記支持部材２３０が、前記ボア７６内に
固定されているとき、このアパーチャを通って、１種類（数種類）の処理ガスは
、前記ガスチャンバ７８から前記ボア７６へ移動する。前記装着用プレート２３
４の前記アパーチャ２３６のサイズと数は、前記ボア７６を通るガスの流れが、
前記光学センサ１７６及び前記支持部材２３０を受け入れるように変形された前
とほぼ同じであるように選択されている。
【００３５】 図８を参照とすると、好ましい一実施形態で、前記装着用プレート２３４は、
ねじ山をつけられている外側エッジ２３４ｅを有している。さらに、前記ボア７
６の前記入口端部７６ｉは、前記装着用プレート２３４の前記外側エッジ２３４
ｅを雌雄のねじ留めで受け入れるように、ねじ山をつけられている凹部２３５を
好ましくは有している。前記光ファイバセンサ１７６の前記端部１８０と前記電
極装置６０の下面６０Ｌとの間の距離は、前記ねじ山をつけられた凹部２３５の
内と外とに前記光ファイバセンサ支持部材２３０を回して締め緩めることによっ
て調節され得る。シム２４０が、確実な調整を確保するために、前記ねじ山をつ
けられている凹部２３５に、前記支持部材２３０と前記電極装置６０との間で装
着され得る。 前記光ファイバセンサ１７６は、様々なよく知られている技術の１つを使用し
て（例えば、エポキシ樹脂を使用して）、前記部材２３０内に支持されている。
【００３６】 ＯＺ Ｏｐｔｉｃｓ，Ｌｔｄから入手できるような、工業規格のＳＭＡパッチ
コード（図示されていない）に、前記光ファイバセンサ支持部材２３０を適合さ
せるように、前記光ファイバセンサ支持部材２３０は、前記端部２３３ａで好ま
しくは奥まった所に配置されており（ｒｅｃｅｓｓｄ）、前記基端部２３３ａの
外側の円筒表面にねじ山をつけられている。工業規格のＳＭＡパッチコードは、
ジャケット１７６Ｃを有している前記光ファイバセンサ１７６を、前記光ファイ
バセンサ支持部材２３０に接続するねじ山をつけられているナット２４６を備え
ている。このようなアダプタ及びコネクタの使用は、当業者によく知られている
。
【００３７】 好ましくは、前記センサ１７６は、前記ボア７６を通ってガス出口端部７６ｅ
に向かい前記内部領域３０内にいたる経路の全てを通るわけではない。これは、
前記センサの前記端部１８０が、プラズマ３６から離れるということである。前
記センサ１７６の視野の角度θは、前記出口端部７６ｅでのボアのサイズによっ
て制限され得るが、ファイバの開口数（破線２２０によって参照されている）に
よって規定されている。
【００３８】 図９を参照すると、既存の注入電極装置６０において前記ボア７６を用いて実
施されるような本発明の第２の実施形態は、図８で示されているものと似ている
。本実施形態では、複数のねじ２５０のような知られている装着手段が、前記装
着用プレート２３４にも形成されているねじ山をつけられている装着用孔２５６
と、前記電極装置６０に形成されている対応しているねじ山をつけられている装
着用孔２５２とを使用して、前記電極装置６０に前記光ファイバセンサ支持部材
２３０を装着しているように使用されている。前記ボア７６内への前記光ファイ
バセンサ１７６の挿入は、必用ならば、図８に関連して上述されたように、前記
光ファイバセンサ支持部材２３０と前記電極装置６０との間に、シム２４０を配
置することにより調節され得る。
【００３９】 図１０を参照すると、図９の光ファイバセンサ支持部材２３０を上からみた図
は、装着用孔２５６とガスを注入する孔２３６との相対的な配置を示している。
【００４０】 図１１を参照すると、光ファイバセンサ支持部材の別の実施形態が、上から見
て示されている。この実施形態では、前記光ファイバセンサ支持部材２３０は、
複数のスポーク２６０を備えている装着用プレート２３４’を有しており、各ス
ポークは、装着用孔２５６を有している。この実施形態で、ガスは、前記複数の
スポーク２６０間のスペースを通じて、前記ボア７６内に流入し得るため、ガス
の入口の孔２３６は、不要である。
【００４１】 図１２を参照すると、前記光ファイバセンサ１７６を支持しており、前記ボア
７６内にセンサを保持している別の方法は、ガスの出口端部７６ｅでボアを覆っ
て配置されている、エッジ２５０Ｅを有している透明な窓２５０にセンサの端部
１８０を固定している。前記光学センサ１７６が、所定の位置に確実に保持され
ていることを確保するようなプラスティック（例えば、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標
））のスリーブ若しくはつば、又は、エポキシ樹脂のような適切な接着媒体即ち
接着剤１９９を用いて、前記光学センサ１７６と前記ボア７６の壁との間のスペ
ース７６Ｓを満たしていることが所望である。前記透明な窓２５０は、例えば、
１つの石英ガラス又は融解シリカであり得る。前記窓２５０の配置は、前記ボア
７６を通るガスの流れを遮るが、数個だけの、ことによると１０のオーダーのボ
アは、遮られている必要がある。この別の実施形態の利点は、既存の電極装置を
利用していることである。
【００４２】 図１２において知られるように、前記窓２５０は、この窓の前記エッジ２５０
Ｅの近くに配置され、加熱ユニット２６６に電気的に接続されている加熱部材２
６０を使用して選択的に加熱され得、この加熱ユニットは、前記制御システム２
００に電気的に接続されている。前記窓２５０の加熱は、窓がプラズマ３６の近
くにあることによる、窓への材料の堆積を最小化する。
【００４３】 代って、図１３を参照にすると、前記センサ１７６に適合させるという明確な
目的によって、追加のセンサ用ボア７６’が、前記電極装置６０の前記下部部分
７４Ｌ内に形成されている。前記センサ用ボア７６’は、好ましくは、前記セン
サ１７６の容易なモニタを保証するような大きさで作られている。第１の実施形
態において、前記光ファイバセンサ１７６は、前記ボア７６’の１つの中に装着
されるように準備される。約３ｍｍの厚さを有している防護ジャケット１７６Ｃ
で囲まれている前記センサ１７６について、この処理は、前記センサ１７６の前
記端部１８０の近くの約１ないし２ｍｍの長さの部分から、この厚さを除去する
ことを含んでいる。この処理は、前記ジャケット１７６Ｃ内の補強部材（ｓｔｒ
ｅｎｇｔｈ ｍｅｍｂｅｒ）、通常ＫＥＶＬＡＲ（登録商標）を露出し、これら
は、除去され得、又は、適所に残され得る。名目上は外径０．９ｍｍのファイバ
の緩衝層（ｂｕｆｆｅｒ）が、除去されていない。このように準備された光ファ
イバセンサ１７６は、前記ボア７６’に挿入され、このボアは、近似的に１ｍｍ
の直径を有している。前記ファイバセンサ１７６は、エポキシ樹脂のような適切
な接着媒体１９９で前記電極６０内の適所に保持されている。前記センサ用ボア
７６’は、前記光ファイバセンサ１７６の視野の角度θに適合しているように設
計されている、プラズマ３６の近くの先細の端部７６’ｅを選択的に有し得る。
【００４４】 図１４を参照すると、本発明の適用に適切な別の電極３００が、示されている
。この電極３００は、背面プレート（ｂａｃｋ ｐｌａｔｅ）３１０を有してお
り、この背面プレートは、ノズルの先端部３２２を有している、この背面プレー
トから前記内部領域３０に向かって外側に延びているノズルプラグ３２０を有し
ている。変位用アクチュエータ３３０が、前記ノズルプラグ３２０のどちらかの
側で、前記背面プレート３１０に取着されている。ボア３４０を有している注入
プレート３３４は、前記ノズルプラグ３２０が、このボア３４０内に延びるよう
に、前記変位用アクチュエータ３３０に取着されており、こりによって、ノズル
ユニット３５０を形成している。前記変位用アクチュエータ３３０は、変位用ア
クチュエータ制御システム３６０と電気的に接続しており、このシステムは、前
記ノズルプラグ３２０が、前記ボア３４０内に延びる程度を変化させるように、
従って、前記プラグ３２０と前記ボア３４０との間を通過するガスが通る口部の
領域を変化するように、従ってまた、前記内部領域３０へのガスの流れを調節す
るように前記変位用アクチュエータ３３０を駆動する。前記変位用アクチュエー
タ制御システム３６０は、前記制御システム２００とも電気的に接続しており、
この制御システムは、プラズマ反応チャンバの前記内部領域３０の異なった範囲
への、ガスの流れを制御することにより、基板５０の処理を調節するように前記
アクチュエータ制御システムを制御する。
【００４５】 例えば、前記ノズルプラグ３２０が、先細の前記ボア３４０内に下向きに変位
されたとき、ガスの流れる速さは、オリフィスの口部の断面領域（即ち、前記ノ
ズル３２０と前記先細のボア３４０とによって規定される、ガスの通路の最小の
断面領域）の縮小のため、減少される。反対に、前記ノズルプラグ３２０が、前
記先細のボア３４０の外へ上向きに変位されたとき、ガスの流れる速さは、増大
し得る。これは、もちろん、前記ノズルプラグ３２０又は前記ノズルプラグ３２
０のグループが、別のノズルプラグ又はノズルプラグのグループに対して変位さ
れ、これら全てのノズルが、同じ質量流量のコントローラ（図示されていない）
を通じて、ガスを供給される場合である。この方法において、１つのノズル又は
ノズルの１グループを通る質量流量は、別の１つのノズル又はノズルの１グルー
プの質量流量に対して変化され得る。さらに、この方法において、基板の分離さ
れている選択された領域に導入される相対的なガスの流れは、制御され得る。ガ
スの流れの速さ、及び／又は、ガスの広がり（ｇａｓ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）を
変化させるような調整可能なノズルの使用は、ＳＴＲＡＮＧによる、名称ＭＥＴ
ＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＴＵＮＡＢＬＥ ＧＡＳ ＩＮ
ＪＥＣＴＩＯＮ ＩＮ Ａ ＰＬＡＳＭＡ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＳＹＳＴＥ
Ｍ、特許弁護士整理番号７１４６９／２５７６５７の同時に出願された共願のＵ
Ｓ仮特許出願において注意を向けられており、この特許出願の開示内容は、ここ
で参照に組み入れられる。
【００４６】 前記背面プレート３１０及び前記ノズルプラグ３２０は、ノズル貫通ボア３７
０を有しており、これを通り、前記光ファイバセンサ１７６は、このセンサの前
記端部１８０が、前記ノズルプラグの先端部３２２に、又は、その近くに位置さ
れており、上述した方法で、前記内部領域３０内のプラズマ３６からの光を受け
るように配置されているように装着されている。
【００４７】 前記光ファイバセンサ１７６、前記センサのアレイの検出器１７２（前記分光
部材１８４と、前記検出器のアレイ１８８とを有している）、並びに、前記コン
トローラ２００は、プラズマの光学的モニタシステムを構成する。
【００４８】 前記システム１０の作動と、本発明のプラズマのモニタのシステム及び方法が
、ここで示される。再び図１を参照すると、前記制御システム２００は、処理さ
れる基板（ウェハ）５０が、前記基板ペデスタル４０の前記表面４４に配置され
るように、前記ウェハの取り扱い／ロボティックシステム１００を働かせる。前
記制御システム２００は、その後、前記真空システム１４０を働かせ、この真空
システムは、プラズマ３６を形成すること、そして、低圧（例えば、約１ｍＴｏ
ｒｒから１０００ｍＴｏｒｒ）でウェハ５０のプラズマ処理を実行することに適
している低圧まで前記内部領域３０を排気する。前記内部領域３０内が、適切な
圧力に達したら、前記制御システム２００は、前記ガス供給システム１２０を働
かせ、このガス供給システムは、前記ガスライン１２４を通じて前記内部領域３
０にガスを供給する。ガスは、図５及び８で示されているように、前記電極装置
６０内で、前記ボア７６を通って流れ得る。そして、前記電極装置６０は、図３
で示されているように、分割電極と上部電極とを有しており、前記制御装置２０
０は、前記上部電極６２及び前記分割電極７０の電極部分７２ａ、７２ｂ、…、
７２ｎと接続されている前記ＲＦ電力供給システム８０及び８２ａ、８２ｂ、…
、８２ｎを働かせる。この処理は、閉じ込められているプラズマ３６を生成し、
このプラズマは、成長し、ＩＲから紫外線（ＵＶ）までの範囲の波長の光を放射
する。プラズマ３６からの光放射の厳密な性質は、プラズマを形成するように使
用されるガスと、ウェハ５０の表面で生じる化学反応の性質とによって決まる。
この点で、前記電極装置６０内に配置されており、前記内部領域３０に面してい
る前記光ファイバセンサ１７６の前記端部１８０は、プラズマ３６からの光を受
けり、この光を前記端部１７８に伝達し、この端部１７８は、前記センサのアレ
イの検出器１７２に接続されている。
【００４９】 ここでまた図１５を参照すると、プラズマ３６からの光を受けるように、前記
ウェハ５０の表面に平行なＸ方向に沿って、複数の光ファイバセンサ１７６を配
置することにより、プラズマを横切る異なった領域に関する情報が、プラズマか
ら放射された光の性質を調べることにより収集され得る。前記センサ１７６は、
プラズマを間に挟んで、基板５０の上方に配置されているため、収集されたスペ
クトルの情報は、前記電極装置６０内の前記センサと基板５０の所定の部分との
間のプラズマ３６の領域で、Ｙ方向に合計された測定量である。これは、座標（
Ｘｊ，Ｙｊ）を有しているｎ個の選択された位置で、基板５０の表面にほぼ平行
な方向でプラズマ処理がモニタされることを可能にしており、ここで、Ｚは、Ｘ
及びＹに垂直であり、ｊ＝１、２、…、ｎである。この方法で、プラズマ処理の
終点の決定は、Ｘ方向（即ち、ウェハにほぼ平行な方向）でのプラズマの光放射
の合計された平均に基づかないが、前記基板の１以上の部分からの光放射に基づ
いている。これは、プラズマ処理が、基板５０の表面にほぼ平行な方向で均一で
はない場合に重要であり、これは頻繁に生じるケースである。
【００５０】 続けて図１５を参照すると、前記光ファイバセンサ１７６は、上述したように
、前記センサの前記端部１８０で視野の角度θを有している。さらに、前記セン
サ１７６は、典型的に、基板５０から、約１ないし２０センチメートル、好まし
くは１ｃｍないし３ｃｍの距離ｄで配置され、センサ１７６の視野は、基板上の
各々の円形部分Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを覆っており、各円形領域は、直径Ｄ
＝ ２ｄ ｔａｎ（θ／２）を有し、この直径は、ｄ及びθについての合理的な
範囲に基づいて、例えば、約１から５ｃｍの範囲であり得る。従って、前記セン
サ１７６が、２ｃｍの距離ｄで配置されている場合、前記光ファイバセンサ１７
６の視野は、前記基板５０の充分小さな部分ＰａないしＰｃ（より一般的には、
Ｐａ、Ｐｂ、…、Ｐｎ）を覆い、基板５０の表面上の位置（Ｘ，Ｚ）の関数であ
る、プラズマ３６の性質を分析するために、間にあるプラズマ３６からの光を受
け入れるだろう。また、前記センサ１７６は、センサの視野のオーバーラップが
、小さいか又はない、即ち、基板５０上の部分ＰａないしＰｃのオーバーラップ
が、小さいか又はないように好ましくは互いに充分離されて配置されている。前
記分割電極４００の前記電極部分４０４ａないし４０４ｄの幾つかが、対応して
いる前記ＲＦ電力供給装置との接続を解除された場合、特定の電極部分の下方の
、前記内部領域３０内のプラズマ３６への影響は、プラズマのこれら領域からの
光を受けるセンサからの光学的な信号を分析することにより、評価され得る。
【００５１】 再び図７を参照すると、上で示したように、各センサの端部１８０でプラズマ
３６から受けられた光は、前記光ファイバセンサ１７６を通って伝達され、セン
サの前記端部１７８から発せられる。この光は、前記分光部材１８４に放射され
、この分光部材は、光を波長成分に分光する。そして、光は、前記検出器のアレ
イ１８８に入射され、この検出器のアレイは、入射した光学的なスペクトルを、
これを表す電気的な信号に変換する。データは、この処理でデジタル化され、デ
ジタル化されたスペクトルは、以下に示すような次の分析のために、（例えば、
標準的なコンピューターバスを介して）電気的に接続されている前記制御システ
ムに、電気的な信号を介して伝達される。
【００５２】 各センサ１７６によって収集されたスペクトルの情報は、基板５０の表面に名
目上は垂直な方向にのみ合計されている（即ち、基板５０の表面とほぼ平行な方
向に対しては合計されていない）プラズマからの光の放射への応答であり、そし
て、プラズマ３６の２次元的な、スペクトルの様子を提供する。この情報は、基
板５０にほぼ平行な方向の相対的な処理コンディションを決定し、処理を所望の
達成されるべき処理コンディションに変化するように使用され得る。例えば、プ
ラズマ３６から放射される光の波長及び強度は、プラズマ３６内に存在している
ガス種と、励起の程度とによって決定される。各ガス種は、異なったサイン（ｓ
ｉｇｎａｔｕｒｅ）を有しており、ここでサインは、各ガス種を特徴づけている
放射ピークによっている。適切に同調（ｔｕｎｅ）されたプラズマ３６は、処理
の手段（ｐｒｏｃｅｓｓ ｒｅｃｉｐｅ）として存在するガス種に応じて割り当
てられている放射ピークを有するだろうし、また、各センサから検出された光に
ついてのパワースペクトルの積算された大きさは、ウェハの対応している部分（
領域）（例えば、図９における部分ＰａないしＰｃ）の全てについて同じである
べきである。例えば、パワースペクトルの大きさが、特定の電極部分（Ｘ方向に
沿って割り当てられてもいる）に対応しているプラズマの領域において小さい場
合、この電極部分に送られている電力は、小さすぎるだろう。従って、前記コン
トローラー２００は、この電極部分への電力を増大するように、対応しているＲ
Ｆ電力供給装置に電気的な信号を送る。
【００５３】 従って、処理中、プラズマ反応炉内で、ウェハにほぼ平行な方向について、プ
ラズマ内のパワー（ｐｏｗｅｒ）を制御するための方法は、以下の工程を含んで
いる。（１）複数の前記光ファイバセンサ１７６を使用して、プラズマ３６の対
応する複数の領域について、放射スペクトルを探知する（ｓｅｎｓｉｎｇ）工程
、及び、そのように検出された各放射スペクトルについて背景信号を引く工程、
（２）パワースペクトルを算定する工程、（３）各センサについて、興味ある波
長領域に渡りパワーを積算する工程、（４）工程（３）で得られた積算されたパ
ワーと、所定の値とを、各センサについて比較する工程、（５）各センサ１７６
によって検出された積算されたパワーが、所望のパワーの所定内にあるように、
前記コントローラ２００に、各電極部分に送られるＲＦ電力を調節させる工程、
（６）処理が、終了するまで、工程（１）ないし（５）を繰り返す工程。
【００５４】 処理中、ウェハにほぼ平行な方向について、ガスの流れを制御する方法 例えば、処理の手段の一部であるガス種の１つの流れが減少したために、プラ
ズマ処理が、正常からはずれた場合、スペクトルのサインは、変化するだろう。
この場合、存在すべき量からの各々のガス種の量のずれは、検出され得、また、
適切な工程が、取られ得る。ガス種の幾つかについての放射ピークが、適切な大
きさであるが、他については適切でない場合、前記質量流量コントローラにおけ
る調節が、望ましい。従って、プラズマ処理中、プラズマ反応炉内で、ウェハの
表面にほぼ平行な方向について、プラズマへ供給されるガスの流れを調節する方
法は、以下の工程を含んでいる。（１）前記光ファイバセンサ１７６を使用して
、プラズマ３６の複数の領域（例えば、図１５の領域３６ａないし３６ｃ）につ
いて、プラズマ３６内の放射スペクトルを探知する工程、及び、背景信号を引く
工程、（２）パワースペクトルを算定する工程、（３）存在している特定のガス
に対応している所定の波長でのパワースペクトルの大きさを確認する工程、（４
）選択されたピークの大きさを所定の値と比較する工程、（５）ずれが、所定の
許容できる値（例えば、５％）より大きい場合、所定の量と異なっている放射ス
ペクトルに対応しているガスの流れを調節する工程、（６）処理が、終了するま
で、工程（１）ないし（５）を繰り返す工程。ガスの流れが、例えば、前記変位
用アクチュエータ制御システム３６０（図１４）を制御する前記制御システム２
００によって制御され得、この変位用アクチュエータ制御システム３６０は、前
記ノズルユニット２５０から前記内部領域３０へのガスの流れを変化させる。
【００５５】 終点を検出するため、及び、全体の均一性を改良するための方法 エッチングの副産物に対応している輝線は、エッチング速度の目安を与えるだ
ろう。これは、エッチングの副産物からの放射信号を用いて、エッチングの深さ
を校正することによって、なされ得る。作動中、終点に達するまで、このような
信号は、ほぼ一定のままであり、終点の時刻で、変化するだろう。閾値の方法（
ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｍｅｔｈｏｄ）は、「処理のストップ」の信号を起こすよ
うに使用され得る。終点を決定するのに必用な情報は、各センサで入手可能であ
り、各センサは、視野に入っているウェハの部分について、終点を決定し得る。
そして、終点の信号は、ウェハ５０の部分ＰａないしＰｃに影響を与えている電
極部分について、処理コンディションを変化するように使用され得る。処理にお
ける適切な変化の例は、前記制御システム２００に、電極部分への電力を減少さ
せるようなものであろう。
【００５６】 従って、プラズマ反応炉内で、終点を検出するため、及び、全体の均一性を改
良するための方法は、以下の工程を含んでいる。（１）前記光ファイバセンサ１
７６に対応している、プラズマ３６の異なった領域（例えば、領域３６ａないし
３６ｃ）について、放射スペクトルを探知する工程、及び、各センサ信号から背
景信号を引く工程、（２）各プラズマ領域についてパワースペクトルと算定する
工程、（３）各センサ１７６について（即ち、各プラズマ領域について）、存在
している特定のガスに対応している所定の波長でのパワースペクトルの大きさを
確認する工程、（４）各センサについて、工程（３）で得られたパワースペクト
ルの大きさと、所定の基準とを比較する工程、（５）前記所定の基準が、満たさ
れた場合、そのセンサに対応している電極への電力を減少する工程、（６）全て
のセンサ１７６が、基準を満たすまで、工程（１）ないし（５）を繰り返す工程
、（７）処理をストップする工程。
【００５７】 上述したように、１９９９年６月１７日に出願された、名称ＰＵＬＳＥＤ Ｐ
ＬＡＳＭＡ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵ
Ｓの、共願のＵＳ仮特許出願Ｎｏ．６０／１４９，１７７、及び、既に引用され
ているＵＳ仮特許出願Ｎｏ．６０／１８５，０６９において，従来のガスのオリ
フィスについて示された方法と、ここでこれらは、参照として組み入れられ、上
で参照されている、同時に出願された共願のＵＳ仮特許出願、特許弁護士整理番
号７１４６９／２５７６５７における調節可能なノズルのための方法とを使用し
て、ガスの流れは、変化され得る。
【００５８】 プラズマ処理全体に渡る均一性の改良のための方法 各々のセンサ１７６からの終点の信号が、ウェハの特定の部分が、他よりも先
にプラズマ処理の終点に達していることを一貫して示している場合、この知見は
、ウェハの全ての部分が、同時に終点に到達するように事前に処理を調節するよ
うに使用され得る。これを達成する方法は、基板５０の他の部分よりも先に終点
に達するウェハの部分について、所定の電極部分への電力を所定の量だけ（例え
ば、１０％だけ）減少することである。ウェハの大部分よりも、終点に達するの
に時間がかかるウェハの部分（例えば、部分ＰａないしＰｃの１つ）について、
前記制御システム２００は、対応している電極部分への電力を、所定の量だけ（
例えば、１０％だけ）増加させ得る。これら値の両方は、ウェハ５０が、ウェハ
の全ての部分について同時に終点に達するように調節され得る。所定の電極部分
に供給されている電力の変化が、全体の性能に悪影響を与える場合、ＲＦ電力の
供給は、これに応じて調整される。
【００５９】 従って、プラズマ処理全体に渡ってウェハの均一性を改良することのための方
法は、以下の工程を含んでいる。（１）ウェハの複数の部分の各々で、終点まで
の時間を評価する工程、（２）処理される次のウェハを配置する工程、（３）事
前に処理されたウェハの終点までの時間の相違に応じた量だけ、各電極部分に供
給される電力を調節する工程、（４）システム内の各センサについて放射スペク
トルを探知する工程、及び、各センサの信号から背景信号を引く工程、（５）各
センサについてパワースペクトルを算定する工程、（６）各センサについて、存
在している特定のガスに対応している所定の波長における、パワースペクトルの
大きさを特定する工程、（７）各光ファイバセンサについて、工程（６）で得ら
れたパワースペクトルの大きさと、所定の基準とを比較する工程、（８）所定の
基準が、満たされている場合、そのセンサに対応している特定の電極部分への電
力を減少する工程、（９）全てのセンサが、基準を満たすまで、工程（４）ない
し（８）を繰り返す工程、（１０）適切な均一性が、達成されたとき、処理をス
トップする工程。
【００６０】 ウェハ処理中に得られた情報は、前記制御システム２００を介して、処理のず
れを補正するように、フィードバックの信号として使用され得る。電力がずれた
場合、それは、検出され得、補正の作動が、取られ得る。通常の処理から、ガス
の流れがずれた場合、このずれは、検出され得、適切な作動が、取られ得る。１
つのガス種の濃度が変化した場合、ここでこの変化は、処理の終了の着手に対応
しており、この状態は、検出され得、また、終点の処理シーケンスが、開始され
得る。従って、反応炉内の処理コンディションは、制御され得、また、終点は、
検出され得る。これら調節は、リアルタイムで行われ得、従って、製品の損害を
避け、また、問題を修繕し補正するような時間を最小化する。
【００６１】 再び図１５を参照すると、前記光ファイバセンサ１７６のアレイは、例えば、
分割電極４００内にまとめられており、この電極は、絶縁部材４１０によって分
離されている電極部分４０４ａないし４０４ｂを有しており、前記絶縁部材４０
０を通って、センサの前記ボア７６’が、形成されている。本発明のプラズマの
光学的なモニタシステムは、このようなセンサ１７６のアレイを有することによ
って、プラズマ３６の２次元的な様子を得る手段を提供し、各センサは、ウェハ
５０の異なった部分ＰａないしＰｃに対応しており、プラズマ３６の領域３６ａ
ないし３６ｃに対応する。これは、上述したように、プラズマの全域にわたって
、プラズマ３６の性質の変化を評価し、この変化をウェハ５０の部分Ｐａないし
Ｐｃに関連させることを可能にしている。前記光ファイバセンサ１７６の配置は
、それらセンサが、前記内部領域３０内に延びておらず、従って、前記内部領域
へのガスの流れを著しく妨げることのないような配置であり、前記プラズマ反応
システム１０の通常の作動を実質的に妨害しない。そして、これらセンサからの
データを分析することは、ウェハ表面上の位置（Ｘ，Ｚ）の関数としての、プラ
ズマ３６の空間的な変化についての情報を与え、従って、ウェハにほぼ平行な方
向の、プラズマ処理の均一性についての情報を与える。前記光ファイバセンサ１
７６によって得られたデータを処理する時間は、非常に短く、この結果、プラズ
マ処理のコンディションのリアルタイムのフィードバックが、実現される。これ
は、特定のプラズマ処理を分析し精製する（ｒｅｆｉｎｅ）のにかかる時間を大
きく減少する。さらに、本発明は、特に、各センサの出力に関連しているパワー
スペクトルの大きさに基づいて、プラズマの均一性を改良するように、１以上の
電極部分への電力を調節することによって、又は、異なったセンサの出力に関連
しているパワースペクトルの相対的な大きさに基づいて、ガスの流れを調節する
ことによって、エッチング又は成長の均一性を増すようにプラズマの制御を増す
ように使用され得る。
【００６２】
【発明の効果】
本発明の多数の特徴及び利点が、詳細な特定から理解され、従って、本発明の
真の精神及び範囲に従う、示されている方法のこのような特徴及び利点の全てを
包括することが、特許請求の範囲によって意図されている。さらに、多数の改良
及び変更が、容易に当業者に思いつかれるであろうから、示されている厳密な構
成及び作動に本発明を限定することは、所望ではない。加えて、本発明の方法及
び装置は、現実に複雑な、半導体の技術分野において使用される関連している装
置及び方法のように、所定の利用について、最良の設計に到達するようにコンピ
ューターシミュレーションを実施すること、又は、作動パラメーターの適切な値
を実験的に決定することによって、しばしば最良に実行され得る。従って、本発
明の精神と範囲との内にある全ての改良物及び相当物が、考慮されるべきである
。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明のプラズマ反応システム及びプラズマの光学的なモニタシステ
ムの概略的なダイアグラムである。
【図２】 図２は、ｎ個の電極部分を有している、典型的な分割電極の平面図である。
【図３】 図３は、本発明での使用に適している電極装置の概略的なダイアグラムであり
、この図において、前記電極装置は、各々のＲＦ電力供給システムに電気的に接
続されている複数の電極部分を有している、プラズマの近くの上部の分割電極を
有している。
【図４】 図４は、本発明での使用に適している電極装置の概略的なダイアグラムであり
、この図において、前記電極装置は、プラズマの近くの上部電極と、この上部電
極の近くでプラズマの反対側に配置されている分割電極とを有しており、この分
割電極は、各々のＲＦ電力供給システムに電気的に接続しており、前記上部電極
と容量性結合している複数の電極部分を有している。
【図５】 図５は、従来技術の１つのシャワーヘッドのタイプの電極装置の、断面図で示
した概略的なダイアグラムであり、この電極装置は、電極のチャンバを有してい
る。
【図６】 図６は、図５のシャワーヘッドのタイプの電極装置内のボアの１つの拡大図で
あり、矢印は、ボアを通るガスの流れを示している。
【図７】 図７は、図１のプラズマの光学的なモニタシステムのセンサのアレイの検出器
の概略的なダイアグラムである。
【図８】 図８は、光ファイバセンサと、図５のシャワーヘッドのタイプの電極装置のボ
アの１つ内に、この光ファイバセンサの端部を支持しているようなセンサ支持部
材との第１の実施形態の、拡大した断面図で示した概略的なダイアグラムである
。
【図９】 図９は、光ファイバセンサと、図５のシャワーヘッドのタイプの電極装置のボ
アの１つ内に、この光ファイバセンサの端部を支持しているようなセンサ支持部
材との第１の実施形態の変形例の、拡大した断面図で示した概略的なダイアグラ
ムである。
【図１０】 図１０は、図９で示されている光ファイバ支持部材の平面図である。
【図１１】 図１１は、図９で示されている光ファイバ支持部材の変形例の平面図である。
【図１２】 図１２は、図５のシャワーヘッドのタイプの電極装置のボアの１つ内に端部を
配置されている光ファイバセンサの第２の実施形態の、断面図で示した概略的な
ダイアグラムであり、この図において、前記光ファイバセンサの前記端部は、ボ
アのガスの出口端部に固定されている透明な窓に取着されている。
【図１３】 図１３は、電極装置のセンサー用ボア内の光ファイバセンサの第３の実施形態
の、断面図で示した概略的なダイアグラムであり、この図において、前記センサ
用ボアは、前記光ファイバセンサに適合するような大きさにされており、センサ
の開口数（視野の角度）に適合するような先細の端部を選択的に有する。
【図１４】 図１４は、電極装置内に設けられている光ファイバセンサの第４の実施形態の
、断面図で示した概略的なダイアグラムであり、この図において、前記光ファイ
バセンサの端部は、調節可能なノズルユニットの一部であるノズルプラグ内に組
み入れられている。
【図１５】 図１５は、分割電極を有している電極装置内に組み入れられている光ファイバ
センサのアレイを示している概略的な断面図であり、この図において、プラズマ
からの光放射が、ウェハに沿う方向の複数の位置でモニタされるように、また、
受けられた光放射は、処理されているウェハにほぼ垂直な方向に合計されている
ように、前記光ファイバセンサのアレイは、配置されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｈ 1/00 Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｒ 1/46 Ｈ０１Ｌ 21/302 １０３ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 4G075 AA24 AA30 AA62 AA63 AA65 BC01 BC06 BD14 BD26 CA02 CA03 CA25 CA47 CA65 DA02 DA20 EB01 EC01 EC21 EE31 FA20 FC15 4K029 CA05 DA03 EA06 EA09 5F004 AA01 BA06 BB11 BB32 BC03 BD04 CA02 CA03 CB02 DA00 DA04 5F045 AA08 AC01 AC12 BB02 BB03 EB02 EC01 EH04 EH12 EJ05 GB08 GB16

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ）プラズマ反応炉内に基板を配置する工程と、 ｂ）前記プラズマ反応炉内にプラズマを生成する工程と、 ｃ）基板のプラズマ処理中、基板の一面に平行な方向で互いに間隔して位置し
    ているプラズマの複数の異なった領域から発した光放射をモニタする工程と、 ｄ）前記プラズマの異なった領域の各々について、積算されたパワースペクト
    ルを決定し、各積算されたパワースペクトルを所定の値と比較する工程とを、 具備している、電極を有しているプラズマ反応炉内で、前記一面を備えている
    基板のプラズマ処理をモニタするための方法。
  2. 【請求項２】 請求項１の方法を実施することを具備しており、また、前記
    積算されたパワースペクトルの前記所定の値からの差異に基づいて、電極部分の
    各々に供給されるＲＦ電力を調節する工程をさらに具備している、基板のプラズ
    マ処理を調節するための方法。
  3. 【請求項３】 前記ＲＦ電力を調節する工程は、基板に平行な方向での、プ
    ラズマの特性を変化させるように行われる請求項２の方法。
  4. 【請求項４】 ａ）前記プラズマの異なった領域の各々について、１以上の
    所定のガスに対応している所定の波長でのパワースペクトルの大きさを特定する
    工程と、 ｂ）各センサについて、前記パワースペクトルの大きさを所定の値と比較する
    工程と、 ｃ）前記積算されたパワースペクトルの大きの前記所定の値からの差異に基づ
    いて、前記電極部分に供給される電力を調節する工程とを、 さらに具備している請求項２の方法。
  5. 【請求項５】 前記積算されたパワースペクトルの大きさの前記差異が、所
    定の値の範囲内になるまで、上述した工程を繰り返す工程をさらに具備している
    請求項４の方法。
  6. 【請求項６】 請求項１の方法を実施することを具備しており、また、前記
    積算されたパワースペクトルの大きさの前記所定の値からの差異に基づいて、前
    記プラズマの異なった領域へのガスの流れを調節する工程をさらに具備している
    、基板のプラズマ処理を調節するための方法。
  7. 【請求項７】 ａ）プラズマを収容し得るプラズマ反応チャンバと、 ｂ）基板を支持するための基板ペデスタルと、 ｃ）前記チャンバ内で基板の近くに配置され、複数の電極部分を有している分
    割電極装置と、 ｄ）各々が、対応している前記電極部分に電気的に接続されている複数のＲＦ
    電力供給装置と、 ｅ）各々が、第１及び第２の端部を有しており、この第２の端部は、プラズマ
    の各々の領域からの光を受け、この光を前記第１の端部に導くように配置されて
    いる、前記電極装置にまとめられている複数の光ファイバセンサと、 ｆ）光ファイバセンサの前記第１の端部からの光を受けて、プラズマを横切る
    位置の関数として、この光のスペクトル成分に対応している電気的な出力信号に
    、この光を変換するように配置されているセンサアレイシステムと、 ｇ）このセンサアレイシステムからの前記電気的な出力信号に基づいて、前記
    電極部分へのＲＦ電力を制御するように、前記センサのアレイのシステムと、前
    記複数のＲＦ電力供給装置とに電気的に接続している制御システムとを、 具備している、プラズマでの基板の処理を、制御するためのプラズマ処理シス
    テム。
  8. 【請求項８】 ａ）コントローラと電気的に接続しており、前記プラズマチ
    ャンバと気体連通している真空システムと、 ｂ）流れる冷却液を収容する電極のチャンバと、 ｃ）この電極のチャンバと液体連通しており、前記制御システムと電気的に接
    続している冷却システムと、 ｄ）前記電極装置と気体連通しており、前記制御システムと電気的に接続して
    いるガス供給システムとを、 さらに具備している請求項７のシステム。
  9. 【請求項９】 ａ）プラズマ反応システム内に装着されているとき、基板に
    ほぼ平行に配置され、互いに接近して配置されている複数のほぼ平らな電極部分
    と、 ｂ）各々にセンサ用ボアが、形成されており、前記複数の電極部分間に配置さ
    れている複数の絶縁部材と、 ｃ）各々が、第１及び第２の端部を有しており、この第２の端部は、プラズマ
    の夫々の領域からの光を受けるように、夫々のセンサ用ボア内に保持されている
    、複数の光ファイバセンサとを、 具備している、プラズマを用いて基板を処理するようなプラズマ反応システム
    のための電極装置。
  10. 【請求項１０】 前記第２の端部は、前記センサ用ボア内の奥まった所に配
    置されている請求項９の電極装置。
  11. 【請求項１１】 ａ）ほぼ平らな上面及び下面を有しており、この上面と下
    面とを接続している複数の貫通ボアを有しており、この貫通ボアを通じて、ガス
    が流れ得る、平らな電極ボディと、 ｂ）各々が、光ファイバセンサが、プラズマからの光を受けるように、前記ボ
    ア内でこの光ファイバセンサを保持し得る、対応している前記２以上のボア内に
    夫々配置されている２以上の光ファイバ支持部材とを、 具備している、プラズマを用いて基板を処理するようなプラズマ反応システム
    のための電極装置。
  12. 【請求項１２】 前記２以上のボアの各々の所定の部分が、ねじ山をつけら
    れており、また、前記２以上の光ファイバ支持部材は、前記２以上のボアにねじ
    留めで係合されているねじ山をつけられている部分を有している請求項１１の電
    極装置。
  13. 【請求項１３】 前記２以上の光ファイバ支持部材内に保持されている２以
    上の前記光ファイバセンサをさらに具備している請求項１１の電極装置。
  14. 【請求項１４】 ａ）ほぼ平らな上面及び下面を有しており、この上面に入
    口端部を、下面に出口端部を備えている複数の貫通ボアを有している平らな電極
    ボディと、 ｂ）各々が、前記複数のボアの夫々の各出口端部に配置されている２以上の透
    明な窓と、 ｃ）各々が、第１及び第２の端部を有しており、これら第２の端部の夫々が、
    前記２以上のボアの対応している１つの内で、前記窓の１つの近くに配置されて
    いる２以上の光ファイバセンサとを、 具備している、プラズマを用いて基板を処理するようなプラズマ反応システム
    のための電極装置。
  15. 【請求項１５】 前記光ファイバセンサは、接着媒体によって、各々の前記
    ボア内に固定されている請求項１４の電極装置。
  16. 【請求項１６】 前記窓は、エッジを有しており、 ａ）前記窓のこのエッジの近くに配置されている１以上の加熱部材と、 ｂ）前記窓の加熱を制御するために、前記部材に電気的に接続している加熱ユ
    ニットとを、 さらに具備している請求項１４の電極装置。
  17. 【請求項１７】 ａ）下面を有している電極ボディと、 ｂ）電極装置を通るガスの流れを制御するように、前記電極ボディの下面に沿
    って配置されており、各々が、先端部を備えているノズルプラグと、このノズル
    プラグ及びノズルの先端部を通過するノズルのボアとを有している複数の調節可
    能なノズルユニットと、 ｃ）各々が、前記先端部を通じて、プラズマからの光を受け得るように、前記
    ノズルのボアの１つに保持されている、複数の光ファイバセンサとを、 具備している、プラズマを用いて基板を処理するようなプラズマ反応システム
    のための電極装置。
  18. 【請求項１８】 ａ）前記調節可能なノズルユニットを通るガスの流れを調
    節するようなノズルを調節する手段と、 ｂ）前記ノズルを調節する手段を制御するような制御手段とを、 さらに具備している、請求項１７の電極装置。
  19. 【請求項１９】 ａ）前記光ファイバセンサからの光に応答して、前記制御
    手段の調節を制御するような、前記制御手段に電気的に接続している制御システ
    ムを さらに具備している、請求項１８の電極装置。
  20. 【請求項２０】 ａ）プラズマを収容し得るプラズマ反応チャンバと、 ｂ）基板を支持するような基板ペデスタルと、 ｃ）前記チャンバ内に配置されており、基板に対面する請求項９の分割電極装
    置と、 ｄ）各々が、対応している電極部分に電気的に接続している複数のＲＦ電力供
    給装置と、 ｅ）前記光ファイバセンサからの光を受けるように、また、この光のスペクト
    ル成分に対応している電気的な出力信号に、この光を変換するように形成されて
    いるセンサのアレイのシステムと、 ｆ）前記センサのアレイのシステムからの前記電気的な出力信号に基づいて、
    前記ＲＦ電力供給装置から前記電極部分への電力を制御するように、前記センサ
    のアレイのシステムと、前記複数のＲＦ電力供給装置とに電気的に接続している
    制御システムとを、 具備している、プラズマを用いた基板の処理を制御するようなプラズマ処理シ
    ステム。
  21. 【請求項２１】 ａ）内部領域にプラズマを収容し得るプラズマ反応チャン
    バと、 ｂ）基板を支持するための基板ペデスタルと、 ｃ）前記チャンバ内に配置されており、基板に対面する請求項１８の電極装置
    と、 ｄ）前記光ファイバセンサからの光を受け、この光のスペクトル成分に対応し
    ている電気的な出力信号に、この光を変換するように配置されているセンサアレ
    イシステムと、 ｅ）前記センサアレイシステムからの電気的な出力信号に基づいて、前記プラ
    ズマ反応炉の前記内部領域内へのガスの流れを制御するように、前記ノズルを調
    節する手段を制御するような前記制御手段と、前記センサアレイシステムとに電
    気的に接続している制御システムとを、 具備している、プラズマを用いる基板の処理を制御するようなプラズマ処理シ
    ステム。
  22. 【請求項２２】 ａ）プラズマの近くに配置されており、ウェハにほぼ平行
    な方向で互いに間隔して配置されているセンサのアレイを使用して、第１のウェ
    ハの複数の部分の各々について、終点までの時間を決定する工程と、 ｂ）処理される第２のウェハを、プラズマ処理システム内に配置する工程と、 ｃ）前記終点までの時間の相違に比例する量によって、各電極部分へ供給され
    るＲＦ電力を調節する工程とを、 具備している、各々のＲＦ電力供給装置に接続されている複数の電極部分を備
    えている電極装置と、プラズマとを有するプラズマ処理システムにおいて、ウェ
    ハの均一性をプラズマ処理の全体に渡って改良するための方法。
  23. 【請求項２３】 前記工程ａ）が、 ｉ）プラズマの異なった領域に対応している放出スペクトルを探知する工程、
    及び、各センサの信号から背景信号を引く工程と、 ｉｉ）プラズマの各領域について、パワースペクトルを算定する工程と、 ｉｉｉ）プラズマの各領域に存在している特定のガスに対応している所定の波
    長での、パワースペクトルの大きさを特定する工程と、 ｉｖ）前記工程ｉｉｉ）で得られた前記パワースペクトルの大きさを所定の基
    準と比較する工程とを、 含んでいる請求項２２の方法。
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