JP2004221542A - プロセスチャンバと真空ラインをクリーニングするためのシステムと方法 - Google Patents

プロセスチャンバと真空ラインをクリーニングするためのシステムと方法 Download PDF

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Abstract

【課題】プロセスチャンバまたは真空ラインをクリーニングするためのシステムおよび方法を提供すること。
【解決手段】プロセスチャンバまたは真空ラインのクリーニングの進捗は、プロセスチャンバまたは真空ラインの内部表面のサンプルの清浄度を測定することによってモニタされる。この目的のために、表面サンプルは、クリーニングガスの作用に何回か曝され、テストプラズマソースによって発生されたテストプラズマの作用に他の何回か曝される。テストプラズマは表面サンプル上の原子を励起し、分光計によって測定される放射を生成し、分光計は、クリーニングが十分であるときに、プロセスチャンバまたは真空ラインにクリーニングガスを供給するための電磁バルブを閉じるために制御手段に信号を送る。これは、プロセスチャンバまたは真空ラインの内部表面を劣化させがちである過剰かつ長すぎるクリーニングを防止する。
【選択図】 図１

Description

本出願は、開示の全体が参照により本明細書に組み込まれ、その優先権が主張される２００２年１１月２１日出願の仏国特許出願第０２１４５７１号に基づく。
本願明細書に記載される発明は、半導体コンポーネントおよび微細加工技術コンポーネントを製造するための設備のプロセスチャンバおよび真空ラインのクリーニングに関する。
半導体コンポーネントおよび微細加工技術コンポーネントは、通常、プロセスチャンバ内で真空中で製造される。製造工程は多くのステップ、特に、固相堆積物を生成するために１つまたは複数のガスが固体表面と反応する化学気相成長（ＣＶＤ）ステップを含む。たとえば電気回路を作成するために、この方法で半導体基板上にさまざまな固体層を堆積することができる。しかし、固体堆積物は半導体基板上だけでなく、プロセスチャンバの壁の全体上に、および、プロセスチャンバの真空を作り出し、維持する真空ラインの壁上にも生成される。
後続バッチの半導体ウェハ上への堆積によって後続バッチのコンポーネントを作成するために、同じプロセスチャンバが使用される。１つのバッチのコンポーネントを製造するときにプロセスチャンバの壁に堆積された固体堆積物は、次の製造手順のために続いてチャンバ内に導入される他のバッチの半導体ウェハを汚染しがちである。したがって、手順ごとの汚染を防止するために、プロセスチャンバの清浄度を保全することが必要である。プロセスチャンバは２つの連続する製造手順の間でクリーニングされる。
たとえば、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）固体堆積物は、高密度化学気相成長（ＨＤＰＣＶＤ）工程において生成され、高い反応性を持つガスである三フッ化窒素（ＮＦ３）を使用して除去される。ＮＦ３分子はプラズマによって解離され、Ｆ２分子および原子状フッ素Ｆの励起原子を形成する。フッ素原子はシリコン酸化物と反応して、四フッ化シリコン（ＳｉＦ４）および他のガス分子を形成する。これらのガスは、真空ラインを介してプロセスチャンバの外にポンプ排気される。現在、ＨＤＰＣＶＤの手順はシリコンウェハ上に７，５００Åのシリコン酸化物の層を形成するために数分かかる。２つの堆積手順間のクリーニングステップは、プロセスチャンバの壁上のシリコン酸化物の不要な層を除去するために数分かかる。クリーニング時間は、プロセスチャンバの壁の金属を重大には侵食することなくプロセスチャンバの壁からシリコンの層を除去するためにその時間がちょうど十分であるように調整される。
米国特許出願第２００２／００２０４２９号明細書 特開昭６３−１６６９７２号明細書 米国特許第５６７６７５９号明細書 国際公開第２００２−０９１４５３号パンフレット
現在、クリーニング時間は試行錯誤によって調整され、使用される工程に適する概ねの継続時間は何回かの試行の過程にわたって実験的に決定されている。調整は使用される工程の各タイプに対して達成されなければならない。この方法は時間がかかり、工程のいかなる変形、改変、または、ドリフトも迅速かつ効果的には補償できない。
米国特許出願第２００２／００２０４２９号明細書は、プロセスチャンバの内部部品への侵食性が低い遠隔プラズマソースを使用してプロセスチャンバをクリーニングすることを提案する。
同文献は、プロセスチャンバ内に存在するガスからプラズマを発生するためにプロセスチャンバ内に直接設置され、このようにして発生されるテストプラズマを分光的に分析するための手段と連結される第２のテストプラズマソースを使用することによってクリーニングステップの「終点」を決定することを提案する。テストプラズマはプロセスチャンバの壁には作用せず、そのパワーは、それが遠隔プラズマソースを使用して行われるクリーニング動作に影響しないように十分低くなければならない。
分光分析手段が、核種または副産物の強度または比が所定の定常レベルに到達しことを示し、チャンバが完全にクリーニングされたことを示すときにクリーニングが完了したと考えられる。
上述の技術は、遠隔プラズマソースによって発生されたクリーニングプラズマ内のクリーニング副産物の不在を登録する間接的な方法である。
結果が、遠隔プラズマソース自体およびそのクリーニング能力にも依存するため、テストプラズマ発生器によって提供される情報は信頼できない。さらに、この方法はプロセスチャンバの完全なクリーニングの後にのみ情報を提供し、その時点のクリーニングステップの進捗に関する情報を提供できない。これの他の結果は、この方法が不正確であることである。
問題は、プロセスチャンバを十分に、かつ、過剰でなくクリーニングするために必要な時間を迅速に、効率的に、かつ、信頼性高く決定することである。もしクリーニング時間が短めに評価されれば、プロセスチャンバの壁上のシリコン酸化物層は完全には除去されない。逆に、クリーニング時間を長めに評価することは、フッ素原子のプロセスチャンバの壁自体の金属との反応を引き起こす。
さらに、クリーニングガスＮＦ３は高価であり、使用される量を最小に抑えることが有益である。１回のクリーニングサイクルは、１キログラム当り約４００ユーロする約３．５リットルのＮＦ３を使用する。１個のカセットは２５枚のシリコンウェハを収容し、ＮＦ３の２２ｋｇのボンベ１本が、８４個のカセットの処理の間にチャンバをクリーニングするために十分である。これは、カセット当り約１００ユーロのクリーニングコストに相当する。このコストは無視できず、これを低減することが有益である。
さらに、クリーニングガスＮＦ３は生物学的に有害であり、したがって、環境を悪化させることを防止するために、使用される量を低減することには生態学的利益がある。
本発明は、プロセスチャンバおよび真空ラインのちょうど十分なクリーニングを提供するためにプロセスチャンバおよび真空ラインのクリーニングをモニタすることを目的とし、それによって、不十分なクリーニングおよび過剰なクリーニングの双方を防止する。これは、プロセスチャンバ内で行われる処理工程の高い品質を保証し、使用されるクリーニングガスの量を最初に抑える。モニタは、すべてのタイプの工程への適合を可能にするために、かつ、工程の高いレベルのフレキシブル性を保証するために、高速、効率的、かつ、高信頼性でなければならない。
クリーニングはこのようにしてモニタされるため、より少ないクリーニングガスを使用することができ、同時にプロセスチャンバおよび真空ラインの壁の劣化を防止する。
クリーニングは自動化することもでき、満足なクリーニング時間を選択するために、熟練したオペレータの経験に頼る必要を回避する。
本発明の基本的思想は、プロセスチャンバまたは真空ラインの清浄度を直接決定するためのシステムを設計することであり、システムは、プロセスチャンバまたは真空ラインが十分にクリーニングされていない限りクリーニングステップの継続を、および、プロセスチャンバまたは真空ラインが十分にクリーニングされるや否やクリーニングステップの中断を命令する。
そのためには、堆積物層の原子の存在または不在を検出するために、センサは、プロセスチャンバまたは真空ラインの壁の内部表面のサンプルの表面層の性質を試験する。
上述および他の目的を達成するために、本発明は、プロセスチャンバおよび真空ラインのクリーニングをモニタするためのシステムを提供し、システムは、テストプラズマのソース、テストプラズマから光を受け取るスペクトル発光測定手段、テストプラズマ内に存在する原子の性質を決定するために前記スペクトル発光測定手段から得られる信号を分析するための手段、および、プロセスチャンバもしくは真空ラインの内部のガスに対して、または、テストプラズマソースからのテストプラズマに対して、プロセスチャンバまたは真空ラインのモニタされる内部表面のサンプルを交互に露出する手段を含む。
テストプラズマは試験される表面サンプルに作用し、テストプラズマ内で励起され、各原子に固有の遷移エネルギに相当するスペクトルで光子を発光する表面原子をそれから除去する。発光された光学的スペクトルを分析するためのスペクトル発光測定手段を使用することによって原子を識別することが可能であり、発光される光子の数は分析されるサンプル内に存在する原子の数に比例する。
サンプルはプロセスチャンバの内部表面の全体の状態を表すものである。したがって、本モニタ法は直接的、高信頼性、かつ、正確である。
モニタシステムは比較的かさ張り、プロセスチャンバの内部に完全かつ恒久的には設置できず、分析される内部表面サンプルに向けて指向させることができない。したがって、外部のスペクトル発光測定手段を分析される表面サンプルに断続的に接続するインターフェイスを提供することが必要であり、これはプロセスチャンバの内部に向けて必ず配向される。
第１の実施形態は、プロセスチャンバまたは真空ライン内に据え付けられ、分析される表面サンプルの活性表面が、プロセスチャンバまたは真空ライン内のガスにそれを露出するため、および、堆積物を受け取るためにプロセスチャンバまたは真空ラインの内部に向けて配向された第１のサンプリング状態と、分析される表面サンプルの活性表面が、テストプラズマに対してそれを露出するためにテストプラズマソースに対面するプロセスチャンバまたは真空ラインの外部に向けて配向される第２のサンプリング状態との間で移動可能である可動である分析される表面サンプルを使用する。第１の状態において、表面サンプルは、プロセスチャンバまたは真空ラインの内部表面のすべての他の部分のように、堆積物を受け取る。第２の状態において、表面サンプルは、それがテストプラズマに対して露出できるように接近可能である。
第２の実施形態は、テストプラズマをプロセスチャンバまたは真空ラインの壁の内部表面の領域に向けて、所定の時間だけ指向させることができるようにプロセスチャンバまたは真空ライン内で移動させることができる、外部スペクトル発光測定手段とテストプラズマソースとの間のフレキシブル光ファイバを使用する。テストプラズマソースは、プロセスチャンバまたは真空ライン内のガスが分析される表面サンプルに作用することを可能にするために、分析される表面サンプルから離れている第１の状態、および、テストプラズマが分析される表面サンプルに作用することを可能にするために、分析される表面サンプルに対面する第２の状態を想定する。
本発明によるシステムは、好ましくは、存在する原子が堆積物の原子を含む限りにわたり、クリーニングステップの継続を命令するため、および、存在する原子が堆積物の原子を最早含まなくなるや否やクリーニングステップを中断するために、テストプラズマに存在する原子の性質に関する情報を分析手段から受け取るための制御手段を含む。
本発明はプロセスチャンバまたは真空ラインをクリーニングする方法も提供し、方法は、プロセスチャンバまたは真空ラインの内部壁上の堆積物を分解するための１つまたは複数のクリーニングガスを使用するクリーニングステップ、および、上記に定義したモニタシステムを使用して、クリーニングされるプロセスチャンバまたは真空ラインの内部壁の少なくともサンプル上の堆積物の原子の存在が、テストプラズマを表面サンプル上の前記堆積物に作用させることによって検出される１つまたは複数の中間モニタステップを含む。
中間モニタステップは所定の時刻に行うことができる。
所定の時刻は、好ましくはクリーニングの予測可能な終了時刻の近くに選ばれる。
本発明の他の目的、特徴、および、長所は、添付の図面を参照して与える本発明の特定の実施形態の以下の説明から分かる。
図１に示す実施形態において、モニタシステムは、ガスをプロセスチャンバ１の外にポンプ廃棄するためのポンピング手段２ａを含む真空ライン２に連結されるプロセスチャンバ１に適用される。
モニタシステムはテストプラズマ５を発生するためのテストプラズマソース３を含む。インターフェイス４は、モニタされるプロセスチャンバ１または真空ライン２の内部表面のサンプル６に向けてテストプラズマ５を指向するために使用される。スペクトル発光測定手段７はテストプラズマ５のスペクトル発光を測定する。
スペクトル発光測定手段７によって作成された信号は、テストプラズマ５内に存在する原子の性質を決定するために信号を分析する分析手段８に送られる。
制御手段９は分析手段８から信号を受け取り、プロセスチャンバ１または真空ライン２をクリーニングするステップの継続または中断をモニタする。このために、制御手段９は、クリーニングガスソース１２からプロセスチャンバ１内にクリーニングガスを搬送するためのクリーニングガス供給パイプ１１に取り付けられた電磁バルブ１０を制御する。
本発明によれば、プロセスチャンバ１または真空ライン２の内部のガスに対して、および、インターフェイス４を介してテストプラズマソース３から供給されるテストプラズマ５に対して表面サンプル６を交互に露出するための手段が設けられる。
図２および３は、テストプラズマソース３の１つの特定の実施形態をより詳細に示す。テストプラズマソースはプラズマ発生器とすることができる。
この実施形態において、テストプラズマソース３は、試験されるプロセスチャンバ１または真空ライン２の内部大気と連絡する第１の端部３ａ、および、塞がれた第２の端部３ｂを有する密閉石英チューブを含む。チューブは、チューブ内にテストプラズマ５を発生するための無線周波数電気エネルギを磁気励起アンテナ１３に供給する無線周波数発生器１４に連結される磁気励起アンテナ１３によって取り囲まれる（図３）。
この手のプラズマ発生器は、内部ガス圧力が一般に１００Ｐａから１，０００Ｐａにかかる範囲にわたって動作することができる。
たとえば発光分光計から構成されるスペクトル発光測定手段７は、チューブ内に存在するテストプラズマ５によって発光される光放射１５をチューブの壁を介して受け取るために、テストプラズマソース３のチューブの塞がれた端部３ｂに対面して配置される。
したがって、テストプラズマ５からスペクトル発光測定手段７に伝播する光放射１５は、密閉石英チューブの壁を介して通過する。
次に、図２および３を参照して説明するインターフェイス４の第１の実施形態を考える。この第１の実施形態において、インターフェイス４は、図２に示す第１の状態と図３に示す第２の状態との間で、モニタされるプロセスチャンバ１の内部表面のサンプル６を移動させるために使用される。
図２に示す第１の状態において、表面サンプル６は、モニタされるプロセスチャンバ１または真空ライン２の内部に向けて配向され、したがって、プロセスチャンバ１または真空ライン２内のガス１６、たとえばＮＦ３などのクリーニングガスに露出される。その結果、活性工程の各ステップの間、表面サンプル６はプロセスチャンバ１内の活性プラズマに露出され、これがプロセスチャンバ１の内部表面の全体上、特に表面サンプル６上に堆積物６ａを生成する。続いて、プロセスチャンバ１をクリーニングするステップの間、表面サンプル６は、堆積物６ａを排除するためのクリーニングガス１６の作用に露出される。本発明の目的は、クリーニングガス１６の作用のために堆積物６ａがいつ消滅したのかを正確に検出することである。
図３に示す第２の状態において、表面サンプル６はプロセスチャンバ１または真空ライン２の外部に向けて配向され、テストプラズマ５に露出されるためにテストプラズマソース３に対面する。その結果、テストプラズマ５は堆積物６ａのいかなる原子も表面サンプル６から分離させ、それらの原子は、スペクトル発光測定手段７に向かって伝播する光放射１５内に含まれるスペクトル発光を発生する。
すべての実施形態において、表面サンプル６は小さな寸法、たとえば僅か数ミリを有することができる。
図２および３の実施形態において、図３に示すように、インターフェイス４は、クリーニングまたは活性工程ステップの間、テストプラズマソース３の第１の端部３ａを閉鎖する位置と、テストステップの間、第１の端部３ａを開く位置との間で可動の閉鎖フラップ１７をさらに含む。
図５および６に示す第２の実施形態において、テストプラズマソース３は、図６に示す第１の状態および図５に示す第２の状態を仮定して、プロセスチャンバ１または真空ライン２内で、それ自体が移動可動である。
この実施形態において、無線周波数発生器１４によって無線周波数電気エネルギを供給される磁気励起アンテナ（図示しない）を備え、試験されるプロセスチャンバ１または真空ライン２の内部の大気と連絡するための第１の端部３ａを有するチューブの形態に模式的に示すテストプラズマソース３がやはりある。
同じく再び示すのは、スペクトル発光測定手段７、たとえば発光分光計である。
図６に示す第１の状態において、テストプラズマソース３は分析される表面サンプル６から離れていて、これはプロセスチャンバ１または真空ライン２の壁の一部となっている。この状態で、プロセスチャンバ１または真空ライン２内のガスは分析される表面サンプル６に作用する。たとえば、クリーニングガス１６は、クリーニングステップの間、分析される表面サンプル６上の堆積物６ａを次第に低減する。
図５に示す第２の状態において、テストプラズマソース３は、磁気励起アンテナを励振する無線周波数発生器１４によって発生されるテストプラズマ５を、分析される表面サンプル６に作用させるように、プロセスチャンバ１または真空ライン２の内部にあり、分析される表面サンプル６に対面する。
テストプラズマソース３がモニタシステムの２つの状態の間で移動することを可能にするために、それは、テストプラズマソース３からスペクトル発光測定手段７に光を搬送するフレキシブル光ファイバ１９によってスペクトル発光測定手段７に接続される。フレキシブル光ファイバ１９は、無線周波数発生器１４からテストプラズマソース３の磁気励起アンテナに無線周波数電気エネルギを搬送するフレキシブル電気供給回線２０に結合される。
図６に示す第１の状態において、テストプラズマソース３は、モータまたはピストン／シリンダアクチュエータなどの操作手段４ｂによって操作される閉鎖フラップ１７によって、プロセスチャンバ１の内部のプラズマまたはクリーニングガス１６の作用から隔離された区画２１の内部にある。図５に示す第２の状態において、テストプラズマソース３は、閉鎖フラップ１７が操作手段４ｂの操作によって開かれた後にプロセスチャンバ１の内部に移動される。テストプラズマソースは、図５に単に矢印で示すピストン／シリンダアクチュエータなどの駆動手段４ｃによって移動される。
双方の実施形態において、モータまたはピストン／シリンダアクチュエータなどの操作手段４ａおよび４ｂ、および、適用可能な場合には駆動手段４ｃは、モニタシステムを、その第１と第２の状態との間で移動する。
たとえば、図２および３の実施形態において、操作手段が図２に示す第１の状態と図３に示す第２の状態との間で表面サンプル６を枢動するためのピストン／シリンダアクチュエータなどの第１の部材４ａを含む一方、第２のピストン／シリンダアクチュエータなどの第２の部材４ｂは図２に示す第１の状態と図３に示す第２の状態との間で閉鎖フラップ１７を枢動する。
図５および６の第２の実施形態は、閉鎖フラップ１７、および、テストプラズマソース３からの隔離を提供する区画２１を開放または閉鎖するためのそれの開放手段４ｂをやはり含み、前記テストプラズマソース３は図６および５にそれぞれ示すその２つの状態の間で駆動手段４ｃによって移動される。
操作において、図１に示すようなプロセスチャンバは１枚または複数枚の半導体ウェハ１８を受け取る。活性工程ステップの間、半導体ウェハ１８は、プロセスチャンバ１内のメインプラズマソースによって発生される活性プラズマを使用する化学的堆積、エッチング、および、他のステップの対象となる。これらのステップは、プロセスチャンバ１の内部表面の全体にわたって、および、特に表面サンプル６上に堆積物６ａなどの固体堆積物を生成する。
プロセスチャンバ１の内部大気に放出されがちであるこれらの堆積物による半導体ウェハ１８のその後の汚染を防止するために、クリーニングステップが行われ、その間、クリーニングガス供給パイプ１１を介してクリーニングガスが流れる電磁バルブ１０を開くことによってクリーニングガスソース１２からプロセスチャンバ１にクリーニングガスを受け入れることによって、１つまたは複数のクリーニングガス１６が反応させられる。電磁バルブ１０は制御手段９によって開かれる。
続いて、クリーニングガス１６は、プロセスチャンバ１の内部表面および特に表面サンプル６の内部表面を次第にクリーニングする。
活性工程ステップおよびクリーニングステップの間、インターフェイス４は、表面サンプル６がプロセスチャンバ１内の活性プラズマまたはクリーニングプラズマの作用の対象となるそれの第１の状態にある。
クリーニング段階は、上記に説明したモニタシステムを使用し、表面サンプル６上の堆積物原子を検出しようとする１つまたは複数の中間モニタステップを含む。これのためには、表面サンプル６がテストプラズマ５の作用に露出されるように、各中間モニタステップにおいて、制御手段９は操作手段４ａおよび４ｂ、および、適用可能な場合には駆動手段４ｃに、インターフェイス４をその第１の状態から第２の状態に移動させる。
たとえば、図２および３において、操作手段４ａおよび４ｂは、表面サンプル６をテストプラズマソース３に向かって枢動させ、閉鎖フラップ１７をテストプラズマソース３から枢動して離れさせる。図５および６において、駆動手段４ｃはテストプラズマソース３を図６に示すその第１の状態から図５に示すその第２の状態に移動させ、操作手段４ｂは閉鎖フラップ１７を枢動させる。
続いて、中間モニタステップの間、制御手段９は無線周波数発生器１４を動作させ、これがテストプラズマソース３のチューブの内部のガスを励起してテストプラズマ５を発生させる。続いて、テストプラズマ５は表面サンプル６上の堆積物６ａに働き、原子を開放し、続いて、これは励起され、スペクトル発光測定手段７によって感知される光１５を作り出し、続いて、スペクトル発光測定手段７は分析手段８に信号を送り、これがテストプラズマ内に存在する原子の性質を決定し、その情報を制御手段９に通信する。
もし信号が堆積物原子の存在を示したなら、操作手段４ａおよび４ｂにインターフェイス４をその第１の状態に戻させ、それによって、表面サンプル６をクリーニングガス１６の作用に曝させた後、最後に中間モニタステップが開始される特定の時間にわたって、上記と同じ条件で、制御手段９はクリーニングステップを継続する。
もし中間モニタステップの間に制御手段９が、最早堆積物原子がないという趣旨の情報を受け取ったなら、制御手段９は、クリーニングガスの受け入れを中断し、クリーニングステップを終了するように電磁バルブ１０を操作する。続いて、プロセスチャンバ１を活性工程ステップのためにその動作状態に戻すために、制御手段はインターフェイス４をその第１の状態に戻す。
中間モニタステップの間、堆積物原子の量が所定の閾値を下回って低下し、クリーニングが間もなく終了することを示すことを検出することも可能である。この場合、制御手段９は、クリーニングが十分であり、したがって、終了されると見積もられた所定の時間にわたってクリーニングステップを単に継続することができる。
図４は図１、３、５、および、６からの装置の操作手段の全体図である。
したがって、この図は発光スペクトル分光計などのスペクトル発光測定手段７を再び示し、これはその出力信号を分析手段８に送り、これはテストプラズマ５内に存在する原子の性質を決定する。分析手段はその信号を制御手段９に送り、制御手段９は、先ず、クリーニングステップを継続または中断させるように電磁バルブ１０を操作して、かつ、プロセスチャンバ１内のモニタシステムの状態を修正するように、操作または駆動手段４ａ（および／または４ｂおよび／または４ｃ）を操作する。制御手段９も、テストプラズマ５を発生させるようにテストプラズマソース３内のガスの原子を励起する磁気励起アンテナ１３を励振するように無線周波数発生器１４を操作する。
本発明により、プロセスチャンバおよび真空ラインのクリーニングは、クリーニングされる堆積物を前に発生した工程によらず、かつ、クリーニング工程にもよらず、十分だが過剰でないクリーニングを保証して、効率的かつ好ましくモニタすることができる。
本発明は上記に明示的に説明された実施形態に限定されないが、当業者に明らかである本発明の改変および一般化を含む。
本発明によるクリーニングモニタシステムの第１の実施形態を示すプロセスチャンバおよびそのモニタ手段の模式図である。 クリーニング位置において示す本発明によるモニタシステムの第１の実施形態の部分的模式図である。 テスト位置において示す図２のモニタシステムの部分的模式図である。 本発明の１つの実施形態のテストおよび制御手段の模式図である。 テスト位置において示すモニタシステムの第２の実施形態の部分的模式図である。 クリーニング位置において示す図５のモニタシステムの部分図である。
符号の説明
１ プロセスチャンバ
２ 真空ライン
２ａ ポンピング手段
３ テストプラズマソース
３ａ 第１の端部
３ｂ 第２の端部
４ インターフェイス
４ａ、４ｂ 操作手段
４ｃ 駆動手段
５ テストプラズマ
６ 表面サンプル
６ａ 堆積物
７ スペクトル発光測定手段
８ 分析手段
９ 制御手段
１０ 電磁バルブ
１１ クリーニングガス供給パイプ
１２ クリーニングガスソース
１３ 磁気励起アンテナ
１４ 無線周波数発生器
１５ 光放射
１６ クリーニングガス
１７ 閉鎖フラップ
１８ ウェハ
１９ フレキシブル光ファイバ
２０ フレキシブル電気供給回線
２１ 区画

Claims (8)

  1. プロセスチャンバおよび真空ラインのクリーニングをモニタするためのシステムであって、テストプラズマのソース、前記テストプラズマから光を受け取るスペクトル発光測定手段、前記テストプラズマ内に存在する原子の性質を決定するために前記スペクトル発光測定手段から得られる信号を分析するための手段、および、プロセスチャンバもしくは真空ラインの内部のガスに対して、または、前記テストプラズマソースからの前記テストプラズマに対して、前記プロセスチャンバまたは前記真空ラインのモニタされる内部表面のサンプルを交互に露出する手段を含むシステム。
  2. 分析される前記表面サンプルが可動であり、前記プロセスチャンバまたは真空ライン内のガスに露出するために前記プロセスチャンバまたは真空ラインの内部に向けて配向される第１の状態を想定し、かつ、前記テストプラズマに露出するために前記プロセスチャンバまたは真空ラインの外部に向けて配向され、かつ、前記テストプラズマソースに対面する第２の状態を想定する、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記テストプラズマソースが、試験される前記プロセスチャンバおよび真空ラインと連絡する端部、および、前記テストプラズマから前記スペクトル発光測定手段に伝播する光が通過する壁を有する密閉石英チューブを含む請求項２に記載のシステム。
  4. 前記テストプラズマが、フレキシブル光ファイバによって前記スペクトル発光測定手段に接続され、前記プロセスチャンバまたは真空ライン内のガスが前記分析される表面サンプルに作用するように前記分析される表面サンプルから離れている第１の状態と、前記テストプラズマが前記分析される表面サンプルに作用するように前記分析される表面サンプルに対面する第２の状態との間で、前記プロセスチャンバまたは真空ライン内で可動である前記プラズマソースの移動を可能にする請求項１に記載のシステム。
  5. 存在する前記原子が堆積物の原子を含む限り前記クリーニングのステップの継続を命令するため、および、存在する前記原子が堆積物の原子を最早含まなくなるや否や前記クリーニングのステップを中断するために、前記テストプラズマに存在する前記原子の性質に関する情報を、前記分析手段から受け取るための制御手段をさらに含む請求項１に記載のシステム。
  6. プロセスチャンバまたは真空ラインをクリーニングする方法であって、前記プロセスチャンバまたは真空ラインの内部壁上の堆積物を分解するための１つまたは複数のクリーニングガスを使用するクリーニングステップ、および、請求項１から５のいずれか一項に記載のモニタシステムを使用して、クリーニングされる前記プロセスチャンバまたは真空ラインの内部壁の少なくともサンプル上の堆積物の原子の存在が、テストプラズマを前記表面サンプル上の前記堆積物に作用させることによって、検出される１つまたは複数の中間モニタステップを含む方法。
  7. 前記中間モニタステップが所定の時刻に行われる請求項６に記載の方法。
  8. 前記所定の時刻がクリーニングの予測可能な終了時刻の近くに選ばれる請求項７に記載の方法。
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