JP2021504977A - プラズマチャンバ壁の状態のリアルタイム監視のための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2017年11月28日に出願された、米国特許出願第15/824,061号に基づく優先権を主張する。上記の出願の開示全体が、参照によって本明細書に組み込まれる。
Claims (25)
- 基板処理システムであって、
チャンバ壁を有する処理チャンバと、
処理中に基板を保持するために前記処理チャンバ内に配置されているペデスタルと、
前記処理チャンバ内でプラズマを分配するために前記処理チャンバ内に配置されているシャワーヘッドと、
前記チャンバ壁の状態を検出するよう構成されている検出器システムと、
を備え、
前記検出器システムは、
第1表面プラズモン共鳴(SPR)ファイバであって、前記処理チャンバの外に配置されている第1端および第2端と、前記処理チャンバの中に配置されている前記第1SPRファイバの内側部分と、を有する、第1SPRファイバと、
前記第1SPRファイバの前記第1端へ第1入力光として光を供給する光源と、
前記第1SPRファイバの前記第1端へ供給される光の量を制御し、第1出力光として前記第1SPRファイバの前記第2端で光を受信するよう構成されているコントローラであって、前記第1入力光および前記第1出力光を解析して、前記チャンバ壁の前記状態を決定するコントローラと、
を備える、基板処理システム。 - 請求項1に記載の基板処理システムであって、前記処理チャンバは、さらに、第1フィードスルーを備え、前記第1SPRファイバの前記第1および第2端は、前記第1フィードスルーを通して延伸する、基板処理システム。
- 請求項2に記載の基板処理システムであって、前記処理チャンバは、さらに、第2フィードスルーを備え、前記第1SPRファイバの前記第1端は、前記第1フィードスルーを通して延伸し、前記第1SPRファイバの前記第2端は、前記第2フィードスルーを通して延伸する、基板処理システム。
- 請求項3に記載の基板処理システムであって、前記第1および第2フィードスルーは、前記処理チャンバの片側で互いに近接している、基板処理システム。
- 請求項3に記載の基板処理システムであって、前記第1および第2フィードスルーは、前記処理チャンバの反対側にある、基板処理システム。
- 請求項1に記載の基板処理システムであって、前記第1SPRファイバは、第1被覆に取り囲まれている第1中央光ファイバを備え、前記第1被覆は、前記処理チャンバ内にあるように配置されている第1開口部を有し、前記第1SPRファイバは、前記第1開口部内に、さらに、
前記第1中央光ファイバの上に配置されている第1金属膜と、
前記第1金属膜の上に配置されているプラズマ耐性材料の第1層と、
を備える、基板処理システム。 - 請求項6に記載の基板処理システムであって、前記プラズマ耐性材料は、ジルコニウムおよびイットリウムの窒化物および酸化物からなる群より選択された材料を含む、基板処理システム。
- 請求項6に記載の基板処理システムであって、前記第1被覆は、前記処理チャンバ内に配置されている第2開口部を有し、前記第1SPRファイバは、前記第2開口部内に、さらに、
前記第1中央光ファイバの上に配置されている第2金属膜と、
前記第2金属膜の上に配置されているプラズマ耐性材料の第2層と、
を備える、基板処理システム。 - 請求項3に記載の基板処理システムであって、前記処理チャンバは、さらに、第3および第4フィードスルーを備え、前記検出器システムは、さらに、前記第1SPRファイバとは前記処理チャンバの反対側に第2SPRファイバを備え、前記第2SPRファイバは、前記処理チャンバの外に配置されている第1端および第2端と、前記処理チャンバの中に配置されている前記第2SPRファイバの内側部分と、を有し、
前記光源は、前記第2SPRファイバの前記第1端へ第2入力光として光を供給し、
前記コントローラは、前記第2SPRファイバの前記第1端へ供給される光の量を制御し、第2出力光として前記第2SPRファイバの前記第2端で光を受信するよう構成され、前記第2入力光および前記第2出力光を解析して、前記チャンバ壁の前記状態を決定する、基板処理システム。 - 請求項9に記載の基板処理システムであって、前記第2SPRファイバは、第2被覆に取り囲まれている第2中央光ファイバを備え、前記第2被覆は、前記処理チャンバ内にあるように配置されている第3開口部を有し、前記第2SPRファイバは、前記第3開口部内に、さらに、
前記第2中央光ファイバの上に配置されている第3金属膜と、
前記第3金属膜の上に配置されているプラズマ耐性材料の第3層と、
を備える、基板処理システム。 - 請求項10に記載の基板処理システムであって、前記第2被覆は、前記処理チャンバ内に配置されている第4開口部を有し、前記第2SPRファイバは、前記第4開口部内に、さらに、
前記第2中央光ファイバの上に配置されている第4金属膜と、
前記第4金属膜の上に配置されているプラズマ耐性材料の第4層と、
を備える、基板処理システム。 - 請求項3に記載の基板処理システムであって、前記検出器システムは、さらに、
第1端および第2端を有し、前記処理チャンバの外に配置されている基準表面プラズモン共鳴(SPR)ファイバを備え、
前記光源は、前記基準SPRファイバの前記第1端へ基準入力光として光を供給し、
前記コントローラは、前記基準SPRファイバの前記第1端へ供給される光の量を制御し、基準出力光として前記基準SPRファイバの前記第2端で光を受信するよう構成され、前記基準出力光を前記第1出力光と比較して、前記チャンバ壁の前記状態を確認するためのベースラインを決定する、基板処理システム。 - 請求項12に記載の基板処理システムであって、前記コントローラは、前記処理チャンバ壁が洗浄された後であって前記基板処理システムの次の利用前に、前記基準出力光を前記第1出力光と比較する、基板処理システム。
- チャンバ壁および少なくとも1つのフィードスルーを有する処理チャンバと、処理中に基板を保持するために前記処理チャンバ内に配置されているペデスタルと、前記処理チャンバ内でプラズマを分配するために前記処理チャンバ内に配置されているシャワーヘッドと、を備える基板処理システムにおいて、
前記チャンバ壁の状態を検出するよう構成されている検出器システムであって、
第1表面プラズモン共鳴(SPR)ファイバであって、前記処理チャンバの外に配置されている第1端および第2端と、前記処理チャンバの中に配置されている前記第1SPRファイバの内側部分と、を有する、第1SPRファイバと、
前記第1SPRファイバの前記第1端へ第1入力光として光を供給する光源と、
前記第1SPRファイバの前記第1端へ供給される光の量を制御し、第1出力光として前記第1SPRファイバの前記第2端で光を受信するよう構成されているコントローラであって、前記第1入力光および前記第1出力光を解析して、前記チャンバ壁の前記状態を決定するコントローラと、
を備える、検出器システム。 - 請求項1に記載の検出器システムであって、前記第1SPRファイバは、第1被覆に取り囲まれている第1中央光ファイバを備え、前記第1被覆は、前記処理チャンバ内にあるように配置されている第1開口部を有し、前記第1SPRファイバは、前記第1開口部内に、さらに、
前記第1中央光ファイバの上に配置されている第1金属膜と、
前記第1金属膜の上に配置されているプラズマ耐性材料の第1層と、
を備える、検出器システム。 - 請求項15に記載の検出器システムであって、前記第1被覆は、前記処理チャンバ内に配置されている第2開口部を有し、前記第1SPRファイバは、前記第2開口部内に、さらに、
前記第1中央光ファイバの上に配置されている第2金属膜と、
前記第2金属膜の上に配置されているプラズマ耐性材料の第2層と、
を備える、検出器システム。 - 請求項14に記載の検出器システムであって、さらに、前記第1SPRファイバとは前記処理チャンバの反対側に第2SPRファイバを備え、前記第2SPRファイバは、前記処理チャンバの外に配置されている第1端および第2端と、前記処理チャンバの中に配置されている前記第2SPRファイバの内側部分と、を有し、
前記光源は、前記第2SPRファイバの前記第1端へ第2入力光として光を供給し、
前記コントローラは、前記第2SPRファイバの前記第1端へ供給される光の量を制御し、第2出力光として前記第2SPRファイバの前記第2端で光を受信するよう構成され、前記第2入力光および前記第2出力光を解析して、前記チャンバ壁の前記状態を決定する、検出器システム。 - 請求項17に記載の検出器システムであって、前記第2SPRファイバは、第2被覆に取り囲まれている第2中央光ファイバを備え、前記第2被覆は、前記処理チャンバ内にあるように配置されている第3開口部を有し、前記第2SPRファイバは、前記第3開口部内に、さらに、
前記第2中央光ファイバの上に配置されている第3金属膜と、
前記第3金属膜の上に配置されているプラズマ耐性材料の第3層と、
を備える、検出器システム。 - 請求項18に記載の検出器システムであって、前記第2被覆は、前記処理チャンバ内に配置されている第4開口部を有し、前記第2SPRファイバは、前記第4開口部内に、さらに、
前記第2中央光ファイバの上に配置されている第4金属膜と、
前記第4金属膜の上に配置されているプラズマ耐性材料の第4層と、
を備える、検出器システム。 - 請求項14に記載の検出器システムであって、さらに、
第1端および第2端を有し、前記処理チャンバの外に配置されている基準表面プラズモン共鳴(SPR)ファイバを備え、
前記光源は、前記基準SPRファイバの前記第1端へ基準入力光として光を供給し、
前記コントローラは、前記基準SPRファイバの前記第1端へ供給される光の量を制御し、基準出力光として前記基準SPRファイバの前記第2端で光を受信するよう構成され、前記基準出力光を前記第1出力光と比較して、前記チャンバ壁の前記状態を確認するためのベースラインを決定する、検出器システム。 - 請求項20に記載の検出器システムであって、前記コントローラは、前記処理チャンバ壁が洗浄された後であって、前記基板処理システムの次の利用前に、前記基準出力光を前記第1出力光と比較する、検出器システム。
- 基板処理システム内の処理チャンバのチャンバ壁の状態を決定するための方法であって、
前記処理チャンバ内で第1表面プラズモン波および第1エバネセント波を生成し、
前記第1表面プラズモン波および前記第1エバネセント波を定期的に測定して、第1測定データを取得し、
前記第1測定データに応じて、前記チャンバ壁の状態を決定すること、
を備える、方法。 - 請求項22に記載の方法であって、さらに、
前記チャンバ壁のベースライン状態に関するベースラインデータを取得し、
前記チャンバ壁の前記状態を決定するために、前記ベースラインデータを前記第1測定データと比較すること、
を備える、方法。 - 請求項22に記載の方法であって、さらに、
前記処理チャンバ内で第2表面プラズモン波および第2エバネセント波を生成し、
前記第2表面プラズモン波および前記第2エバネセント波を定期的に測定して、第2測定データを取得し、
前記第2測定データに応じて、前記チャンバ壁の状態を決定すること、
を備える、方法。 - 請求項24に記載の方法であって、さらに、
前記チャンバ壁のベースライン状態に関するベースラインデータを取得し、
前記チャンバ壁の前記状態を決定するために、前記ベースラインデータを前記第1および第2測定データと比較すること、
を備える、方法。
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