JP2022114415A

JP2022114415A - スペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置及びスペクトルにより物質の物理的状態を測定する方法

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Publication number: JP2022114415A
Application number: JP2021099566A
Authority: JP
Inventors: 荘寛福; Kuan Fu Juang; 潘瑞宝; Jui Pao Pan
Original assignee: FAIRTECH CORP
Current assignee: FAIRTECH CORP
Priority date: 2021-01-26
Filing date: 2021-06-15
Publication date: 2022-08-05
Also published as: CN114791416A; TW202229838A; KR20220107897A; JP2024028965A; TWI792161B; US20220236168A1; US20240328929A1

Abstract

【課題】堆積物が形成されたときに早期の監視を提供することができ、それにより、堆積過程をリアルタイムで観察及び／又は制御して、歩留まり及び自動化の程度を大幅に改善することができるスペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置及びその方法を提供する。【解決手段】本発明のスペクトルを用いて物質の物性を測定する装置は、スペクトルにより被測定物質を収容する第１作用経路、前記スペクトルを検出する検出ユニット、及びスペクトルに基づいて堆積状態を得る処理ユニットを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、プラズマ関連プロセス監視の分野に関するものであり、より具体的には、プラズマを使用した堆積プロセスをスペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置及びスペクトルにより物質の物理的状態を測定する方法に関する。

従来技術における関連するプラズマプロセスの実行において、特にプラズマを使用する堆積プロセスは、往々にしてプロセスの終了後に初めてワークの堆積結果に対する検査することができる。プロセスにおいて発生する、例えば、堆積不足、堆積過剰、不純物等の問題は、即時に発見することができず、発見されずに次の段階に流れ込んで歩留まりにリスクが生じる。

特開２０２０－５２８４９３号公報

これに鑑み、研究、実験を続けて、ようやくスペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置及び方法を開発し、それにより、堆積過程をリアルタイムで観察及び／又は制御することができ、歩留まり及び自動化の程度を大幅に向上させることを可能とした。

本発明の目的は、堆積過程をリアルタイムで観察及び／又は制御することができ、それによって、堆積物が形成される時に早期モニタリングを提供し、例えば、堆積不足、堆積過剰、不純物等の問題が発見されずに次の段階に流れ込んで歩留まりに影響することを回避するスペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置及び方法を提供することである。

本発明のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置は、被測定物質を収容する第１作用経路と、スペクトルを検出する検出ユニットと、前記スペクトルに基づいて前記被測定物質の堆積状態を得る処理ユニットと、を含む。

本発明のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する方法は、スペクトルを検出することと、前記スペクトルに基づいて被測定物質の堆積状態を得ることと、を含む。

本発明は、堆積過程をリアルタイムで観察及び／又は制御することができ、それによって、堆積物が形成される時に早期モニタリングを提供し、例えば、堆積不足、堆積過剰、不純物等の問題が発見されずに次の段階に流れ込んで歩留まりに影響することを回避することができる。

本発明のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置の一態様のブロック図である。本発明のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置の別の態様のブロック図である。本発明のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置の別の態様のブロック図である。本発明のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置がその他の構成部材を含む態様の説明図である。本発明のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置がその他の構成部材を含む態様の説明図である。本発明のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置の別の態様の説明図である。本発明のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置がその他の構成部材を含む別の態様の概略図である。本発明によるスペクトルにより物質の物理的状態を測定する方法のブロック図である。

本発明の目的、特徴及び効果を十分に理解させるために、以下に具体的実施例を挙げ、図面を合わせて本発明を詳細に説明する。

図１は、本発明のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置１の一態様のブロック図である。それは、被測定物質を収容する第１作用経路１０、スペクトルを検出する検出ユニット１１及び前記スペクトルに基づいて前記被測定物質の堆積状態を得る処理ユニット１２を含む。

一例において、少なくとも一部の前記被測定物質は、プラズマ状態にあることができ、且つ前記スペクトルは、プラズマ状態である前記被測定物質が発する光のスペクトルであることができ、前記検出ユニット１１は、前記第１作用経路１０におけるスペクトルを検出する。前記処理ユニット１２は、前記スペクトルを得た後、これに限定するものではないが、例えば、強度、波長、半値幅等の情報を取得して、前記被測定物質の堆積状態を得ることができる。これに限定するものではないが、例えば、前記被測定物質のスペクトル強度が閾値よりも低い又は高い時、前記被測定物質の堆積状態が一定の程度に達していると分かることができ、これに限定するものではないが、例えば、厚さ、結晶度、合体度等の変更が可能である。

別の例において、その他の物質は、プラズマ状態にあることができ且つ前記スペクトルは、プラズマ状態の前記物質が発する光のスペクトルであることができ、前記検出ユニット１１は、前記第１作用経路１０におけるスペクトルを検出する。前記処理ユニット１２は、前記スペクトルを得た後、これに限定するものではないが、例えば、強度、波長、半値幅等の情報を取得することができ、その他の物質の前記スペクトルの強度が閾値よりも低い又は高い時、その他の物質及び前記被測定物質の化学反応式の関係及びアクセスモル数等によって前記被測定物質の堆積状態が一定の程度に達しているかを分かることができ、これに限定するものではないが、例えば、厚さ、結晶度、合体度等の変更が可能である。

別の例では、前記第１作用経路１０は、第２作用経路に連通することができる。第２作用経路は、前記被測定物質及び／又はその他の物質を収容することができる。

図２は、本発明のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置１の別の態様のブロック図である。前記第１作用経路１０は、第２作用経路２０に連通することができ、前記被測定物質の少なくとも一部は、前記第２作用経路２０からくるものであることができ、且つ前記検出ユニット１１は、前記第２作用経路２０におけるスペクトルを検出する。一例において、少なくとも一部の前記被測定物質は、プラズマ状態にあることができ且つ前記スペクトルは、プラズマ状態にある前記被測定物質が発する光のスペクトルであることができ、前記検出ユニット１１は、前記第２作用経路２０におけるスペクトルを検出する。前記処理ユニット１２は、前記スペクトルを得た後、これに限定するものではないが、例えば、強度、波長、半値幅等の情報を取得して、前記被測定物質の堆積状態を得ることができる。これに限定するものではないが、例えば、前記被測定物質のスペクトルが閾値よりも低い又は高い時に前記被測定物質が前記第１作用経路１０及び／又は前記第２作用経路２０における堆積状態が一定の程度に達しているかを知ることができ、これに限定するものではないが、例えば、厚さ、結晶度、合体度等の変更が可能である。

別の例において、その他の物質は、プラズマ状態にあることができ且つ前記スペクトルはプラズマ状態にある前記物質が発する光のスペクトルであることができ、前記検出ユニット１１は、前記第２作用経路２０におけるスペクトルを検出する。前記処理ユニット１２は、前記スペクトルを得た後、これに限定するものではないが、例えば、強度、波長、半値幅等の情報を取得して、前記被測定物質の堆積状態を得ることができる。これに限定するものではないが、例えば、その他の物質のスペクトルが閾値よりも低い又は高い時にその他の物質及び前記被測定物質の化学反応式の関係及びアクセスモル数等によって前記被測定物質の堆積状態が一定の程度に達しているかを知ることができ、これに限定するものではないが、例えば、厚さ、結晶度、合体度等の変更が可能である。

図３は、本発明のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置１の別の態様のブロック図である。前記第１作用経路１０は、管体３０により第２作用経路２０に連通することができ、前記被測定物質の少なくとも一部は、前記管体３０を経て前記第２作用経路２０からくものであることができ、且つ前記検出ユニット１１は、前記管体３０におけるスペクトルを検出する。一例において、少なくとも一部の前記被測定物質は、プラズマ状態にあることができ且つ前記スペクトルは、プラズマ状態にある前記被測定物質が発する光のスペクトルであることができ、前記検出ユニット１１は、前記管体３０におけるスペクトルを検出する。前記処理ユニット１２は、前記スペクトルを得た後、これに限定するものではないが、例えば、強度、波長、半値幅等の情報を取得して、前記被測定物質の堆積状態を得ることができる。これに限定するものではないが、例えば、前記被測定物質のスペクトルが閾値よりも低い又は高い時に前記被測定物質が前記管体３０、前記第１作用経路１０及び前記第２作用経路２０の少なくとも１つにおける堆積状態が一定の程度に達しているかを知ることができ、これに限定するものではないが、例えば、厚さ、結晶度、合体度等の変更が可能である。

別の例において、その他の物質は、プラズマ状態にあることができ且つ前記スペクトルはプラズマ状態にある前記物質が発する光のスペクトルであることができ、前記検出ユニット１１は、前記管体３０におけるスペクトルを検出する。前記処理ユニット１２は、前記スペクトルを得た後、これに限定するものではないが、例えば、強度、波長、半値幅等の情報を取得して、前記被測定物質の堆積状態を得ることができる。これに限定するものではないが、例えば、その他の物質のスペクトルが閾値よりも低い又は高い時にその他の物質及び前記被測定物質の化学反応式の関係及びアクセスモル数等によって前記被測定物質の堆積状態が一定の程度に達しているかを知ることができ、これに限定するものではないが、例えば、厚さ、結晶度、合体度等の変更が可能である。

上記の前記第１作用経路１０及び前記第２作用経路２０の作用は、これに限定するものではないが、例えば、充填、反応、加圧、減圧及び／又は昇温／降温等の物理的及び／又は化学的作用であり得る。前記第１作用経路１０は、これに限定するものではないが、例えば、チャンバ、複数の連通された独立及び／又は非独立の反応領域を含むチャンバ等であり得る。

注意すべきこととして、上記の被測定物質及びその他の物質は、同じ作用経路に共存することができ、ワークに達する時に初めて反応する。

上記第１作用経路１０は、スロットルバルブ１３、真空ポンプ１４、ガス清浄器１５等に連通することができ、前記第２作用経路２０は、前記被測定物質の堆積状態に応じて、適量を放出するか、反応物質を低減した後、更に前記管体３０を経て、前記第１作用経路１０において、堆積作業を完成し、真空ポンプ１４、ガス清浄器１５等を合わせて真空排気を構成する。上記の検出ユニット１１は、前記第１作用経路１０及び／又は前記第２作用経路２０に設置することができる以外、例えば、窓を介して前記被測定物質及び／又はその他の物質のスペクトルを検出することができる。

上記の処理ユニット１２は、前記検出ユニット１１に直接又は間接的に接続することができる。前記処理ユニット１２は、チップ、プロセッサ、機械式コンピュータ、回路及び／又はマイクロプロセッサであり得、接続は、電気的接続、量子結合（量子もつれ）及び／又は光学的接続等の信号又は命令を伝達可能な接続方法が可能である。

具体的には、上記の処理装置１２は、前記被測定物質及び／又は他の物質の前記スペクトルの変化に基づいて前記被測定物質及び／又は他の物質の堆積状態を取得することができる。これに限定するものではないが、例えば、前記処理ユニット１２は、更に被測定物質及び／又はその他の物質の前記スペクトルの強度変化（例えば、強度対時間の作図の傾斜率、半値幅対時間の作図の傾斜率等）に基づいて前記被測定物質及び／又は他の物質の堆積状態を取得することができる。更に具体的には、上記の処理ユニット１２は、更に前記被測定物質及び／又はその他の物質の前記スペクトルの変化に基づいて前記被測定物質及び／又は他の物質の作用条件を制御することができ、これに限定するものではないが、例えば、前記被測定物質及び／又はその他の物質のアクセスの開閉又は数量、温度、圧力、前駆体、触媒の提供等である。

これにより、本発明は、堆積物が形成された時に早期の監視を提供し、これに限定するものではないが、例えば、堆積不足、堆積過剰、不純物等の問題が発見されずに次の段階に流れ込んで歩留まりに影響することを回避することができる。更に、本発明は、堆積過程をリアルタイムで観察及び／又は制御することができ、それにより、歩留まり及び自動化の程度を大幅に向上させる。

本発明の設置範疇は、気体堆積状態を測定する必要のある全ての設備及び／又は装置に応用することができ、それは、これに限定するものではないが、半導体、光電又はパネル等の産業中の物理蒸着設備、化学蒸着設備又はエッチング設備等の関連設備を含み、リモートプラズマソース設備内に設置することもでき、また、バイオテクノロジー、化学、及び応用物理関連業界の検査及びテスト設備に応用することもでき、更に以上の関連業界の設備メンテナンス業の検査設備又はテストプラットフォームに応用することができる。

図４Ａに示すように、本発明のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置は、更に、表示ユニット１６を含み、それは、前記スペクトルを含む関連データ、堆積状態を含む関連データ又はその両者の組み合わせを表示することができる。前記表示ユニット１６は、前記処理ユニット１２に接続することができる。スペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置１の前記処理ユニット１２は、少なくとも通信ユニット１７及び前記検出ユニット１１、前記表示ユニット１６又はその少なくとも２者の組み合わせによって、有線、無線又はその組み合わせの伝送を行うことができる。前記通信ユニット１７は、スペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置１に含まれるか、又はスペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置１から独立したものであることができ、図４Ｂに示すとおりである。

前記表示ユニット１６は、スペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置１の各構成部材の状態を表示することができる。前記表示ユニット１６の種類は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、電子ペーパー、照明信号、マイクロ発光ダイオードディスプレイ（ｍｉｃｒｏＬＥＤ）、量子ドットディスプレイ（ＱＬＥＤ）、有機発光ディスプレイ（ＯＬＥＤ）又は機械的ディスプレイ（例えば、反転する表示パネル等）を含むことができ、特に限定するものではなく、且つ前記液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のバックライト光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）又はマイクロ発光ダイオード（ｍｉｃｒｏＬＥＤ）であり得る。上記の表示に加えて、前記表示ユニット１６は、また、通知モジュール（図示せず）を含むことができ、前記表示ユニット１６は、異なる信号形態（例えば、オーディオ信号、照明信号等）を介して通知信号を出力することができる。上記の使用態様において、前記表示ユニット１６は、例えば、解離ガスの予め設定された状態が２０ｐｐｍであり、実際の状態が１８ｐｐｍであり、理論状態が２０ｍｇであり、調整パラメータが２ｍｇである等の情報を表示することができる。

これに限定するものではないが、例えば、前記第１作用経路１０の内部空間が１リットルであり、２０ｐｐｍの解離ガスを含むように予め設定されている場合（即ち、プリセット状態）、前記処理ユニット１２は、２０ｍｇの解離ガス（即ち、理論的状態）を前記第１作用経路１０に送り込み、前記第１作用経路１０に入れ、前記第１作用経路１０に２０ｐｐｍの解離ガス（即ち、プリセット状態）を含ませて関連するプロセス（反応室の洗浄、薄膜エッチング又はプラズマの堆積補助等）に使用させることができる。前記検出ユニット１１によって検出されるように、前記第１作用経路１０における解離ガスの実際の検出結果は、１８ｐｐｍ（即ち、実際の状態）であり、これは、プロセスが解離ガスを使用し続けることを意味する。前記処理ユニット１２は、解離ガスの検出結果を１８ｐｐｍとして受信した後、１８ｐｐｍと２０ｐｐｍの差を比較し（即ち、解離ガスの実際の状態とプリセット状態との差を計算する）、第１作用経路１０が２ｐｐｍ増加する必要があり（即ち、パラメータを調整する）、そうして初めて前記第１作用経路１０内の解離ガスが２０ｐｐｍの理論状態（反応完了）に達することができことを分かることができる。続いて、使用者がレポート及び／又は照明信号などから解離ガスのガス状態データを取得した後、ユーザは手動で処理ユニット１２に命令を入力し、処理ユニット１２は引き続き解離ガスを入力する（即ち、理論状態）。第１作用経路１０において、第１作用経路１０における解離ガスは、２０ｐｐｍ（即ち、プリセット状態）である。入力後、前記検出ユニット１１が前記第１作用経路１０内の解離ガスが２０ｐｐｍ（即ち、実際の状態）であることを検出するまで行い、前記第１作用経路１０に解離ガスの２０ｐｐｍの理論状態値を含ませることを完成し、これは、プロセス反応が完成し、前記第１作用経路１０にガスをもはや入力する必要がないことを意味する。

また、本発明のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置は、更に制御ユニット１８を含み、それは、前記処理ユニット１２と接続し、前記処理ユニット１２に代わって前記被測定物質の及び／又はその他の物質の前記スペクトルの変化に基づいて前記被測定物質及び／又はその他の物質の作用条件を制御し、これに限定するものではないが、例えば、前記被測定物質及び／又はその他の物質のアクセスの開閉又は数量、温度、圧力、前駆体、触媒の提供等である。制御ユニット１８は、前記処理ユニット１２に直接又は間接的に接続する。前記制御ユニット１８は、チップ、プロセッサ、機械式コンピュータ、回路及び／又はマイクロプロセッサであることができ、接続は、電気的接続、量子結合（量子もつれ）及び／又は光学的接続等の信号又は命令を伝達可能な接続方法であることができる。

前記制御ユニット１８によって受けられる設定命令は、手動入力命令及び／又は前記処理ユニット１２によって発行される命令であることができ、前記命令は、制御パラメータを含む。前記制御ユニット１８と前記表示ユニット１６との間の動作モードは、使用者が前記表示ユニット１６を見た後に調整したい制御内容を判断し、前記制御ユニット１８手動で命令を入力し、前記制御ユニット１８に後続の関連操作工程を調整させるか、又は、前記制御ユニット１８と前記処理ユニット１２との間に自動監視機構（図示せず）を設け、前記自動監視機構が調整すべき作用条件を自動判別し、前記制御ユニット１８に命令を発し、前記制御ユニット１８に後続の関連操作工程を調整させる。

図５に示すように、スペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置１は、データ伝送ユニット１９をさらに含み、それは、前記処理ユニット１２に接続され、且つ有線、無線、又はその組み合わせにより外部のネットワーク３に接続し、人工知能を利用してビッグデータ演算を実行し、且つ前記ビッグデータ演算に基づき、前記処理ユニット１２及び／又は制御ユニット１８に操作を行わせる。前記外部のネットワーク３は、製造現場の内部ネットワーク、製造現場を跨ぐ内部ネットワーク、インターネット又はその二者の組み合わせであることができる。ビッグデータ演算は、人工知能やクラウドコンピューティングなどのコンピューティング及び／又はストレージ機能を備えたコンピュータ、ラップトップ、携帯電話、ポータブルモバイルデバイス、サーバ、スーパーコンピュータ、ホストコンピュータ、分散コンピューティングアーキテクチャ等で実行することができる。前記ビッグデータの演算は、製造現場、機械、原材料、ワークの属性（例えば、材料、前後プロセス、設計等）、前記スペクトル、歩留まり又はその少なくとも二者の組み合わせに基づいて統計を行い、改良の根拠を提供することができるが、本発明は、これに限定するものではない。注意すべきこととして、前記表示ユニット１６及び／又は通信ユニット１７は、また、上記の実施の態様を参酌して本態様に組み合わせることができる。

スペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置１は、記憶ユニット４１をさらに含み、それは、前記処理ユニット１２及び前記データ送信部１９に接続され、前記記憶ユニット４１は、前記処理ユニット１２と前記データ送信ユニットとの間に位置することができ、又は、前記処理ユニット１２は、前記記憶ユニット４１と前記データ伝送ユニット１９との間に配置することができ、前記スペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置１は、記憶ユニット４１を含むか、又は前記記憶ユニット４１は、スペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置１から独立したものであることができ、且つ前記データ伝送ユニット１９と有線、無線又はその組み合わせの方法で接続され、少なくとも作用条件、前記理論状態、前記実際の状態、前記プリセット状態、前記調整パラメータ、前記処理ユニット１２のアプリケーションソフトウェア、前記処理ユニット１２の処理データ等又はその少なくとも二者の組み合わせを保存する。前記記憶ユニット４１は、以下の中からの少なくとも１つの記憶媒体を含むことができる。フラッシュメモリ、ハードディスク、マルチメディアカードマイクロメモリ、カードタイプメモリ（例えば、セキュアデジタル（ｓｅｃｕｒｅｄｉｇｉｔａｌ；ＳＤ）カード又はエクストリームデジタル（ｅｘｔｒｅｍｅｄｉｇｉｔａｌ；ＸＤ）カード）、ランダムアクセスメモリ（ｒａｎｄｏｍａｃｃｅｓｓｍｅｍｏｒｙ；ＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ｓｔａｔｉｃｒａｎｄｏｍａｃｃｅｓｓｍｅｍｏｒｙ；ＳＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ｒｅａｄ－ｏｎｌｙｍｅｍｏｒｙ；ＲＯＭ）、電気的に消去可能なプログラム可能な読み取り専用メモリ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙｅｒａｓａｂｌｅｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｒｅａｄ－ｏｎｌｙｍｅｍｏｒｙ；ＥＥＰＲＯＭ）、プログラム可能な読み取り専用メモリ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｒｅａｄ－ｏｎｌｙｍｅｍｏｒｙ；ＰＲＯＭ）、磁気メモリ、磁気ディスク又は光ディスク。また、前記記憶ユニット４１に格納されるプログラムは、オペレーティングシステムプログラム及び様々なアプリケーションプログラムを含むことができる。

前記記憶ユニット４１は、前記ネットワーク３にデータを使用及び保存させ、分析させることができ、具体例は、例えば、前記被測定物質及び／又はその他の物質の作用条件、理論状態、実際の状態、プリセット状態及び／又は前記調整パラメータ及び反応時間等を保存するが、本発明は、これらに限定するものではない。

スペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置１は、記憶ユニット４１及び人工知能ユニット４２をさらに含むことができ、図６に示すように、前記記憶ユニット４１及び前記人工知能ユニット４２は、前記処理ユニット１２に接続され、前記記憶ユニット４１は、被測定物質及び／又はその他の物質のスペクトル、作用条件、前記理論状態、前記実際の状態、前記プリセット状態、前記調整パラメータ又はその少なくとも２つの組み合わせを記憶し、前記人工知能ユニット４２は、スペクトル、作用条件、前記理論状態、前記実際の状態、前記プリセット状態、前記調整パラメータ又はその少なくとも２つの組み合わせを読み取り、人工知能を使用してビッグデータ演算を実行し、前記ビッグデータ演算に基づいて、前記制御ユニット１８を動作させる。即ち、前記記憶ユニット４１及び前記人工知能ユニット４２は、スペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置１に含まれ、但し、前記被測定物質及び／又はその他の物質のスペクトル、作用条件、前記理論状態、前記実際の状態、前記プリセット状態、前記調整パラメータ等又はその少なくとも２つの組み合わせのデータは、依然として前記ネットワーク３と共有することができる。注意すべきこととして、前記表示ユニット１６、前記通信ユニット１７及び／又は前記データ伝送ユニット１９は、上記の実施の態様を参酌して、本態様に組み合わせることもできる。

スペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置１の別の実施態様は、前記記憶ユニット４１が前記処理ユニット１２に接続され、前記人工知能ユニット４２が前記記憶ユニット４１に接続され、且つ自動化プログラムユニットが前記人工知能ユニット４２及び前記制御ユニット１８に接続されるものである。前記人工知能ユニット４２は、前記記憶ユニット４１を読み取り、人工知能を使用してビッグデータ演算を実行し、前記自動化プログラムユニットを動作させる。注意すべきこととして、前記表示ユニット１６、前記通信ユニット１７及び／又は前記データ送信ユニット１９は、上記の実施態様を参酌して、本態様に組み合わせることもできる。また、注意すべきこととして、前記検出ユニット１１、スロットルバルブ１３、真空ポンプ１４、ガス清浄器１５、第２作用経路２０及び管体３０の各態様は、何れも図４Ａ～図６の各態様に応用することができる。

前記自動化プログラムユニットは、前記人工知能ユニット４２によって発行された命令を受けて、スペクトルにより装置１の物質の物理的状態を測定する。スペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置１をプロセスで使用する場合、他の装置及び／又は構成部材（例えば、プラズマ洗浄装置）と統合することができ、即ち、前記自動化プログラムユニットは、スペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置１を制御することができるだけではなく、その他の統合された装置を制御して自動化プログラム、例えば、洗浄プログラム、メンテナンスプログラム又は検査プログラム等を実行することもできる。

本発明は、また、スペクトルにより物質の物理的状態を測定する方法を提供し、図６に示すように、それは、ステップＳ６１及びステップＳ６２を含む、ステップＳ６１において、スペクトルを検出する。具体的には、検出ユニット１１によりスペクトルを検出することができ、且つ前記スペクトルは、第１作用経路から検出することができ、又は前記スペクトルは、第１作用経路に接続された第２作用経路から検出することができ、又は前記スペクトルは、第１作用経路及び第２作用経路に連通する管体から検出することができる。ステップＳ６２において、前記スペクトルに基づいて被測定物質の堆積状態を取得する。具体的には、処理ユニット１２により前記スペクトルに基づいて被測定物質の堆積状態を取得することができる。

本発明のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する方法は、ステップＳ６１の後、前記処理ユニット１２が、前記被測定物質の及び／又はその他の物質の前記スペクトルの変化に基づいて前記被測定物質及び／又はその他の物質の作用条件を制御し、これに限定するものではないが、例えば、前記被測定物質及び／又は他の物質のアクセスの開閉又は数量、温度、圧力、前駆体、触媒の提供等である。本方法の他の詳細は上述のとおりであり、ここでは省略する。

注意すべきこととして、接続は、電気的接続、量子結合（量子もつれ）及び／又は光学的接続等の信号又は命令を伝達可能な接続方法であることができ、接続の順序は、直接接続又は間接接続であることができる。また、上記全ての演算の事前演算データ（例えば、パラメータ、設定、方程式、論理等）、演算中間データ（例えば、数値、論理的判断等）及び演算結果データは、メモリユニットにより保存し、且つ処理ユニットと交換伝送することもできるが、本発明は、これに限定するものではない。有線、無線又はその組み合わせの伝送は、有線が先でそれから無線、無線が先でそれから有線又は有線と無線の同時等を指す。

また、注意すべきこととして、その他の作用経路及び／又は管体を追加する場合、それに応じて他の検出ユニットを追加することができ、上記の方法を使用して他の作用経路及び／又は物質の物理的状態を測定することができ、又は単一又は少数の検出ユニットにより、例えば、透過窓を移動又は回転させてその他の作用経路及び／又は管体の物質の物理的状態を測定することができる。更に、前記検出ユニットは、前記処理ユニットと１つのモジュールに結合してなることもでき、前記処理ユニットに接続する全てのユニットが、前記モジュールに接続することもできる。

本発明のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置及び方法は、堆積状態を検出する必要がある様々なプロセス装置、特にプラズマを使用する装置で使用することができる。具体的には、例えば、堆積、改質等を行うチャンバ等である。また、本発明は、堆積物が形成されたときに早期の監視を提供し、それにより、これに限定するものではないが、例えば、堆積不足、堆積過剰、不純物等の問題が発見されずに次の段階に流れ込んで歩留まりに影響することを回避することができる。更には、本発明は、堆積過程をリアルタイムで観察及び／又は制御することができ、それにより、歩留まり及び自動化の程度を大幅に改善する。更に、スペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置と方法は、ビッグデータ演算を用いて多くのデータに基づいて統計を実行して、改善の根拠を提供することができる。

以上、本発明を詳細に説明したが、上記するものは、本発明の好ましい実施形態に過ぎず、本発明の実施の範囲を限定するものではなく、即ち、本発明の特許請求の範囲による均等の変化及び修飾は、何れも本発明の保護範囲内に属するものである。

１スペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置
１０第１作用経路
１１検出ユニット
１２処理ユニット
１３スロットルバルブ
１４真空ポンプ
１５ガス清浄器
１６表示ユニット
１７通信ユニット
１８制御ユニット
１９データ伝送ユニット
２０第２作用経路
３０管体
４１記憶ユニット
４２人口知能ユニット
Ｓ６１、Ｓ６２ステップ

Claims

被測定物質を収容する第１作用経路と、
スペクトルを検出する検出ユニットと、
前記スペクトルに基づいて前記被測定物質の堆積状態を得る処理ユニットと、
を含む、スペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置。
前記検出ユニットは、前記第１作用経路のスペクトルを検出する請求項１に記載のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置。
前記第１作用経路は、第２作用経路に連通し、前記被測定物質の少なくとも一部は、前記第２作用経路からくるものであり、且つ前記検出ユニットは、前記第２作用経路のスペクトルを検出する請求項１に記載のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置。
前記第１作用経路は、管体により第２作用経路に連通し、前記被測定物質の少なくとも一部は、前記管体を経て前記第２作用経路からくるものであり、且つ前記検出ユニットは、前記管体のスペクトルを検出する請求項１に記載のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置。
少なくとも一部の前記被測定物質は、プラズマ状態にある請求項１に記載のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する装置。
スペクトルを検出することと、
前記スペクトルに基づいて被測定物質の堆積状態を得ることと、
を含む、スペクトルにより物質の物理的状態を測定する方法。
前記スペクトルは、第１作用経路から検出される請求項６に記載のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する方法。
前記スペクトルは、第１作用経路に連通する第２作用経路から検出される請求項６に記載のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する方法。
前記スペクトルは、第１作用経路及び第２作用経路に連通する管体から検出される請求項６に記載のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する方法。
更に、スペクトルを検出した後に、前記被測定物質のスペクトルの変化に基づいて作用条件を制御することを含む請求項６に記載のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する方法。
少なくとも一部の前記被測定物質は、プラズマ状態にある請求項６に記載のスペクトルにより物質の物理的状態を測定する方法。