JP2023522988A - プラズマスペクトルによる動的プラズマ状態におけるプロセス制御および監視の方法 - Google Patents

Abstract

本開示のいくつかの態様は、プラズマスペクトルによる動的プラズマリフティング状態におけるプロセス制御および監視のための技法、システム、および方法を提供する。場合によっては、所与のチャンバについて、プラズマリフティング状態中に、変化するプラズマ強度データの複数回のランが集められ、変化するプラズマ強度データを表す統計値が作られる。データから、統計工程管理（ＳＰＣ）トレースが作られる。変化するプラズマ強度データが、後続のプラズマリフティング状態から獲得され、異常（たとえば、外部ガス、粒子状物質、または他の汚染物質）がいつ存在するかを決定するために、ＳＰＣトレースと比較される。【選択図】図５

Description

本発明の実施形態は、一般に、ＰＥＣＶＤ（プラズマ化学気相堆積）システムおよびプロセスのための統計プロセス制御（ＳＰＣ）に関し、より詳細には、ＳＰＣにおいて使用するための動的プラズマ強度データの使用に関する。

関連技術の説明
ＰＥＣＶＤプロセスにおいてパワーリフト（ｐｏｗｅｒｌｉｆｔ）（「ＰＬ」）として知られている動的プラズマリフティングは、プラズマ堆積中の基板上の静電荷の除去のためのプロセスである。このプロセスでは、プラズマが点火され、次いで、２つの電極（たとえば、第１の電極と下部またはチャッキング電極との）間の間隙が互いに対して移動する。ＰＬプロセスの終わりに、基板が持ち上げられ、第２の電極から離れる。

たとえばスペクトラムアナライザを用いて、ＰＬプロセスに関連付けられた複数の波長全体にわたるプラズマ強度を測定するとき、プラズマ強度は、一般に、電極間の間隙が広くなるにつれて低下する。一般に、プラズマスペクトルはこの同じパターンに従う、すなわち、電極が離れるにつれて、スペクトルは強度の低下を示す。

しかしながら、ＰＬプロセス（または、少なくとも２つの電極が互いに対してそれらの位置を変更している他のプロセス）中のプラズマスペクトルの動的性質のために、ＰＥＣＶＤプロセスを制御するプロセスを改善するためにこのプロセス中に提供される動的データを利用する方法はない。

所与のプロセスにおける汚染物質の検出のために、プラズマ強度は一般に使用されない。一般に、少量の外部ガスがプロセスを汚染する場合、プラズマ強度に変化はない。その上、上記で説明したように、ＰＬプロセス中のプラズマ強度の動的性質により、急速に変化する強度データは、一般に、不安定であり、汚染検出のために信頼できないと考えられている。

したがって、必要なものは、ＰＬプロセス、堆積プロセス、チャンバ清浄化プロセス、または２つの電極が互いに対して移動している他のプロセスにおいてなど、２つの電極が互いに対して移動しているときに生成される動的プラズマ強度データを利用するための方法およびシステムである。

開示する実施形態は、一般に、ＰＥＣＶＤプロセスにおける異常を検出するための方法であって、方法は、第１の電極に対して第２の電極を移動させることによってチャンバ中のプラズマ強度を変化させることと、変化するプラズマ強度を測定するための波長範囲を提供することと、波長範囲にわたって、変化するプラズマ強度を記述する関数を定義することと、関数に基づいてＳＰＣ基準を表示することであって、ＳＰＣ基準が、関数と関数の微分と関数の積分とのうちの１つの最大値と最小値と代表値（ａｖｅｒａｇｅ）と中央値（ｍｅｄｉａｎ）と最頻値（ｍｏｄｅ）と平均値とのうちの１つを含む、ＳＰＣ基準を表示することとを含む、方法に関する。

代替実施形態は、一般に、ＰＥＣＶＤプロセスにおける異常を検出するためのシステムであって、システムは、ＰＥＣＶＤチャンバと、ＰＥＣＶＤチャンバに結合された、プラズマ強度を測定するように構成されたスペクトラムアナライザとを含み、スペクトラムアナライザが、異常を検出するための方法を実行するように構成され、方法が、第１の電極に対して第２の電極を移動させることによってチャンバ中のプラズマ強度を変化させることと、変化するプラズマ強度を測定するための第１の波長範囲を提供することと、第１の波長範囲にわたって、変化するプラズマ強度を記述する関数を定義することと、関数から少なくとも１つの値を抽出することであって、少なくとも１つの値が、関数と関数の微分と関数の積分とのうちの１つの最大値と最小値と代表値と中央値と最頻値と平均値とのうちの１つを含む、少なくとも１つの値を抽出することを含む、システムに関する。

さらなる実施形態は、一般に、ＰＥＣＶＤプロセスにおいて異常を検出するためのコンピュータ可読命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、方法が、第１の電極に対して第２の電極を移動させることによってチャンバ中のプラズマ強度を変化させることと、変化するプラズマ強度を測定するための第１の波長範囲を提供することと、第１の波長範囲にわたって、変化するプラズマ強度を記述する関数を定義することと、関数から少なくとも１つの値を抽出することであって、少なくとも１つの値が、関数と関数の微分と関数の積分とのうちの１つの最大値と最小値と代表値と中央値と最頻値と平均値とのうちの１つを含む、少なくとも１つの値を抽出することとを含む、非一時的コンピュータ可読媒体に関する。

本開示の上記で具陳した特徴が詳細に理解され得るように、上記で手短に要約した、本開示のより詳細な説明が、そのうちのいくつかが添付の図面に示されている実施形態を参照することによって得られ得る。しかしながら、添付の図面は、例示的な実施形態のみを示しており、したがって、実施形態の範囲を限定するものとして考えられるべきでなく、他の等しく効果的な実施形態が可能であり得ることに留意されたい。

開示する実施形態による、堆積システムを示す図である。 開示する実施形態による、ＰＬプロセス中に取られる複数のプラズマ強度測定値を示す図である。 開示する実施形態による、プラズマ強度測定値のサンプルトレースを表すプロットのグループと、サンプルトレースデータのＳＰＣプロットとを示す図である。 開示する実施形態による、プラズマ強度測定値のサンプルトレースを表すプロットのグループと、サンプルトレースデータのＳＰＣプロットとを示す図である。 開示する実施形態による、プラズマ強度測定値のサンプルトレースを表すプロットのグループと、サンプルトレースデータのＳＰＣプロットとを示す図である。 開示する実施形態による、プラズマ強度測定値のサンプルトレースを表すプロットのグループと、サンプルトレースデータのＳＰＣプロットとを示す図である。 開示する実施形態による、変化するプラズマ強度の領域を表す複数のサンプル曲線のプロットのグループと、ＳＰＣグラフ中の各サンプル曲線を表す統計値のプロットとを示す図である。 開示する実施形態による、変化するプラズマ強度の領域を表す複数のサンプル曲線のプロットのグループと、ＳＰＣグラフ中の各サンプル曲線を表す統計値のプロットとを示す図である。 開示する実施形態による、変化するプラズマ強度の領域を表す複数のサンプル曲線のプロットのグループと、ＳＰＣグラフ中の各サンプル曲線を表す統計値のプロットとを示す図である。 開示する実施形態による、変化するプラズマ強度の領域を表す複数のサンプル曲線のプロットのグループと、ＳＰＣグラフ中の各サンプル曲線を表す統計値のプロットとを示す図である。 開示する実施形態による、動的プラズマ状態におけるプロセス制御および監視の方法を示す図である。 開示する実施形態による、動的プラズマリフティング状態におけるプロセス制御および監視のためのコンピュータシステムを示す図である。

理解を促進するために、可能な場合、図に共通である同等の要素を指定するために同等の参照番号を使用した。一実施形態の要素および特徴がさらなる具陳なしに他の実施形態に有利に組み込まれ得ることが企図される。

以下で、本開示の実施形態を参照する。しかしながら、本開示は、特定の説明される実施形態に限定されないことを理解されたい。むしろ、本開示を実装し、実施するために、異なる実施形態に関係するか否かにかかわらず、以下の特徴および要素の任意の組合せが企図される。さらに、本開示の実施形態は他の可能なソリューションを上回るおよび／または従来技術を上回る利点を実現し得るが、所与の実施形態によって特定の利点が実現されるか否かは本開示を限定しない。したがって、以下の態様、特徴、実施形態および利点は、例示的なものにすぎず、請求項に明示的に具陳されている場合を除いて、添付の特許請求の範囲の要素または限定とは考えられない。同様に、「本開示」への言及は、本明細書で開示される何らかの発明的主題の一般化として解釈されるべきでなく、請求項に明示的に具陳されている場合を除いて、添付の特許請求の範囲の要素または限定であると考えられるべきでない。

本開示は、一般に、外部ガス、汚染物質、粒子、チャンバ異常、プロセス異常、またはＰＥＣＶＤプロセスにおいて、プラズマスペクトル強度の変化を生じ得る他の状態などの異常の検出のために動的プラズマ強度データを使用するための方法およびシステムに関する。本開示は、一般に、１つまたは複数の波長範囲にわたる強度値のグループの１つまたは複数のラン（ｒｕｎ）に適合する１つまたは複数の関数を設計するために、ＰＬプロセス、チャンバ清浄化、堆積、または上側電極と下側電極とが互いに対して移動する他のプロセスなど、動的プラズマ状態中に取得されるプラズマ強度スペクトルデータが使用されるプロセス制御およびチャンバ監視方法について説明する。これらの関数から、関数から導出される統計データを表す離散値（たとえば、データ値の代表値、平均値、中央値、最頻値、最大値、最小値、データ微分、および／またはデータ積分など）が各ランのために作られ、統計データは、基準統計トレースを作るために、統計プロセス制御チャートをポピュレートするために使用される。１つまたは複数の後続の処理ランにおいて、追加の関数が設計され、各ランについて統計データが導出され、これらを基準トレースと比較する。後続のラン中に差が見られた場合、処理ラン中に１つまたは複数の異常が存在することが示され得る。

図１は、開示する実施形態による堆積システム１００を示す。堆積システム１００は、第１の電極１１０と、第２の電極１２０と、スペクトラムアナライザ１３０と、統計プロセス制御（ＳＰＣ）コンピュータ１４０とを含む。図１は、第１の電極を上部電極として、第２の電極１２０を下部電極として示すが、いくつかの実施形態では、第１の電極１１０が下部電極であり、一方、第２の電極１２０が上部電極であり得る。ＳＰＣコンピュータ１４０およびスペクトラムアナライザは、いくつかの実施形態では同じ物理的コンピュータシステムの一部であり得るが、他の実施形態では、ＳＰＣコンピュータは別個のコンピュータシステムであり得る。ＳＰＣコンピュータ１４０は、物理的コンピュータシステムまたは仮想コンピュータシステム、または物理的構成要素と仮想構成要素との組合せであり得る。

堆積システム１００は、プラズマを打つことが可能であり、第１の電極１１０と第２の電極１２０との間の相対移動を提供することが可能である任意のタイプの堆積システムであり得る。第１の電極１１０と第２の電極１２０とは、たとえば、プラズマ堆積プロセス中に基板上の静電荷を除去するために実行され得る、パワーリフト（「ＰＬ」）プロセスとしても知られている、プラズマリフティング状態中になど、動的プラズマ状態を作成するために、互いに対して移動し得る。追加の動的プラズマ状態は、第１の電極と第２の電極とが互いに対して移動する任意のプロセスを含み得る。このプロセス中に、電極間でプラズマが点火され、電極間の間隙は、基板が第２の電極１２０から持ち上げられ、第２の電極１２０から離れるまで徐々に増加する。本明細書で開示する技法を利用し得る、たとえばプラズマ清浄化プロセスおよびチャンバプラズマシーズニングプロセスなど、第１の電極１１０と第２の電極１２０とを互いに対して移動させる他のプラズマ堆積プロセスがあり得る。簡単のために、いかなるそのようなプロセスも本明細書ではＰＬプロセスと呼ぶ。いくつかの実施形態では、第１の電極１１０のみが移動し得、第２の電極１２９のみが移動し得、他の実施形態では、両方の電極が移動し得る。

ここでは特にスペクトラムアナライザ１３０について述べるが、本明細書で開示する技法の実施形態では、ＰＬプロセス中に時間経過とともに変化するプラズマ強度値を測定することが可能な任意のタイプの測定デバイスまたはセンサが利用され得る。

図２は、開示する実施形態による、ＰＬプロセス中に取られる複数のプラズマ強度測定値２００を示す。

ＰＬプロセス中に、第１の電極１１０と第２の電極１２０とが互いに対して移動する際に、スペクトラムアナライザ１３０は時間経過とともに複数のプラズマ強度トレースを測定する。トレースの所与のセットにおいて、いくつかの実施形態では、電極が互いに対して移動するときに、一般に、強度カウントで測定される、波長または相対強度で測定される、プラズマ強度の局在化された増加（または減少）を呈する１つまたは複数の領域があり得る。第１の領域２１０は、たとえば、第１の領域２１０中のプラズマ強度の低減を引き起こす、電極が離れる際に異なる時点において測定される、第１のステップ２１５と第２のステップ２２０と第３のステップ２２５とを有する。付随して、第１の電極１１０と第２の電極１２０とが互いに向かって移動する際に、いくつかの実施形態では、第１の領域２１０中のプラズマ強度は増加し得る。この増加する例において、第３のステップ２２５は第１の時点における測定値を表し得、第２のステップ２２０は第２の時点おける測定値を表し得るが、第１のステップ２１５は、第３の時点において取られる測定値であろう。ここでは３つの測定値が示されているが、本明細書で説明する実施形態によれば、スペクトルの局所領域中の時間経過に伴うプラズマ強度の任意の数の測定値が取られ、利用され得ることが諒解されよう。

図３は、開示する実施形態による、プラズマ強度測定値のサンプルトレースを表すプロットのグループ３００と、サンプルトレースのＳＰＣプロットとを示す。複数のプロットの第１のスペクトルプロット３０５は、図２の第１の領域２１０など、領域のスペクトル読取りの関心領域の領域のための、所与のチャンバ中の複数のランについての時間経過とともに変化するプラズマ強度を表す。プロットはＰＮ関数

から構築される。

ＲＩは、いくつかの実施形態では、乗算または除算など、数学的関係を使用して組み合わせられた、波長領域または複数の領域のプラズマ強度であり得る、選択された波長範囲から測定された相対強度であるが、各指数ｎ係数パラメータには、プロセス中に存在するガスと、プロセス中に存在し得る潜在的異常とに基づいて、関数の所望の感度に基づく「出力調整」値が割り当てられる。たとえば、指数ｎ係数の割当てのない、６４Ｘｎｍ（たとえば、６４０ｎｍ）から７２Ｘｎｍ（たとえば、７２０ｎｍ）までの２２個のスペクトル測定サンプルを得るためのサンプルＰＮ関数プロッティングは、

である。

第１のスペクトルプロット３０５の各プロットから、プロットによって定義された期間にわたるプラズマ強度を示す値の範囲が存在する。値の範囲のサンプルが円３０７中に示されている。統計値は、たとえば、代表値、中央値、最頻値、平均値、最大値、最小値、または表された値、および／またはそのような値の微分または積分の範囲を反映することが可能な他の値など、各プロットの値の範囲から導出され得る。

第１のスペクトルプロット３０５の各プロットについての統計値が決定されると、円３０７によって示されたこれらの値のサンプル範囲が第１のＳＰＣ基準３１２によって第１のＳＰＣプロット３１０中に表される。示されている表現では、第１のＳＰＣ平均３１５が示されているが、これは、代表値、中央値、最頻値、平均値、最大値、最小値、または表された値、および／またはそのような値の微分または積分の相対値を反映することが可能な他の値など、任意の統計値であり得る。さらに、第１のＳＰＣ境界３２０は、図１に表されたチャンバおよびプロセスなど、評価中のチャンバおよびプロセスのために適切であるとして選定される、たとえば第１のＳＰＣ平均３１５からの１つまたは複数の標準偏差を示すために利用され得る。

上記のように第１のＳＰＣ基準３１２が提供されると、このデータは、後で作られるデータとの比較として将来のラン中で使用され得る。

チャンバが、後続のラン中での処理、たとえば、半導体デバイスまたはディスプレイの製造のためのＰＥＣＶＤプロセスのために使用されるとき、後続のランからの追加のデータが上記と同様の様式で収集され、第２のスペクトルプロット３３０中に示される。新しいスペクトルプロットデータサンプルは、たとえばサンプル領域３３１中で収集される、測定点において白丸によって示される。上記の説明と同様に、新しいスペクトルプロットデータサンプルを表す統計値が作られ、サンプル領域３３１からの第２のＳＰＣデータ３３３が第１のＳＰＣプロット３１０中の第１のＳＰＣ基準３１２に追加され、その結果、第２のＳＰＣプロット３３５上に白丸によって示された新しいスペクトルデータのための統計値をもつ第２のＳＰＣプロット３３５が生じる。第２のＳＰＣプロット３３５中に見られ得るように、少なくとも１つの値が第２のＳＰＣ境界３４０の外側にあり、これは、所望のＳＰＣ境界条件の下で発生した異常を示し得る。第２のＳＰＣ境界は、第１のＳＰＣ境界３２０と同じであり得、いくつかの実施形態では、異なる値であり得る。ＳＰＣ境界を固定することによって、チャンバおよびプロセススペクトルデータから導出される将来のデータが第１のＳＰＣ基準３１２に対して測定され得る。

図４は、開示する実施形態による、特定の指数乗の特定のまたは設計された数値関数によって組み合わせられ得る、変化するプラズマ強度の領域を表す複数のサンプル曲線のプロットのグループ４００と、ＳＰＣグラフ中の各サンプル曲線を表す統計値のプロットとを示す。

プロットのグループ４００は、指数係数値に適用される出力調整を用いて、上記で説明したのと同様のＰＮ関数から作られる。たとえば、出力調整係数値を用いた、プロットのグループ４００を記述するＰＮ関数は、

である。

指数係数値に適用される出力調整を変更することによって、ＰＮ関数は、望まれるチャンバ条件とプロセス条件とに対してより感度が高いかまたはより感度が低くされ得る。図３Ｄに見られ得るように、ただ１つのデータポイントが第１のＳＰＣ境界３２０の外側にあるように見える。しかしながら、同じサンプルデータ値を使用しながらＰＮ関数の指数係数を変更することによって、例示的なデータ中に追加の感度が提供されるので、２つのデータポイントが第２のＳＰＣ境界４２０を超える。ＰＮ関数の指数係数値の変更のために選定される値は、異常の存在の指示を可能にするために関数感度の所望のレベルを提供するように、特定のプロセス、チャンバ、ガス、およびチャンバ内に存在する他の材料などのために選定される。

図５は、開示する実施形態による、動的プラズマ状態におけるプロセス制御および監視の方法５００を示す。

５０５において、本方法は、第１の電極に対して第２の電極を移動させることによってチャンバ中のプラズマ強度を変化させながら、５１０において、方法５００は、変化するプラズマ強度を測定するための波長範囲を提供する。

５１５において、波長範囲にわたって、変化するプラズマ強度を記述する関数を定義する。いくつかの実施形態では、これは、第１の波長範囲から、時間ｔにおける関数の数値によって定義される数値成分を有する相対強度の積／比を提供することと、数値成分に第１の指数係数を割り当てることとによって定義される。いくつかの実施形態では、指数成分は、第２の値がＳＰＣ基準の単一の標準偏差から外れるように調整され得る。

５２０において、本方法は、関数からのＳＰＣ基準を表示し、ＳＰＣ基準は、関数、および／または関数の微分または積分の最大値と最小値と代表値と中央値と最頻値と平均値とのうちの１つを含む。

実施形態では、方法５００は、第１の電極に対して第２の電極を移動させること（または第２の電極に対して第１の電極を移動させること）によってチャンバ中の第２のプラズマ強度を変化させることと、第１の波長範囲にわたって、変化する第２のプラズマ強度を記述する第２の関数を定義することと、第２の関数からの少なくとも１つの第２の値を表示することであって、関数の少なくとも１つの第２の値、および／または関数の微分または積分が、第２の関数および／またはそれの微分または積分の最大値と最小値と代表値と中央値と最頻値と平均値とのうちの１つを含む、少なくとも１つの第２の値を表示することをさらに含み得る。さらなる実施形態は、ＳＰＣ基準を少なくとも１つの第２の値と比較することであって、少なくとも１つの第２の値に対するＳＰＣ基準の差が異常の存在を示す、ＳＰＣ基準を少なくとも１つの第２の値と比較することと、異常の存在を示すためにユーザディスプレイを更新することとを含む。これらの実施形態は、第１の波長範囲にわたって、変化するプラズマ強度を記述する複数の関数を定義するために、プラズマ強度を変化させることが複数回実行されることと、複数の関数の各々から少なくとも１つの値を抽出することとを含み得、各少なくとも１つの値は、複数の関数の各々、および／または複数の関数の微分または積分の最大値と最小値と代表値と中央値と最頻値と平均値とのうちの１つを含む。実施形態は、ＳＰＣ基準をさらに含むために複数の関数の各々からの各少なくとも１つの値をプロットすることをさらに含み得、第２の値は、複数の関数の各々からの少なくとも１つの値のうちの少なくとも１つからの少なくとも１つの標準偏差である。

図６は、図１～図５に関して説明した方法の実施形態など、開示する実施形態による、動的プラズマリフティング状態におけるプロセス制御および監視のためのコンピュータシステム６００を示す。いくつかの実施形態では、ＳＰＣコンピュータ１４０はコンピュータシステム６００の１つまたは複数の構成要素を備える。

コンピュータシステム６００は、データバス６１６に接続された中央処理ユニット（ＣＰＵ）６０２を含む。ＣＰＵ６０２は、メモリ６０８またはストレージ６１０中に記憶されたコンピュータ実行可能命令を処理し、サーバ６０１に、たとえば図１～図５に関して本明細書で説明する方法を実行させるように構成される。ＣＰＵ６０２は、単一のＣＰＵと、複数のＣＰＵと、複数の処理コアを有する単一のＣＰＵと、コンピュータ実行可能命令を実行することが可能な処理アーキテクチャの他の形態とを表すために含まれる。

コンピュータシステム６００は、入出力（Ｉ／Ｏ）デバイス６１２とインターフェース６０４とをさらに含み、それにより、サーバ６０１が、たとえば、キーボード、ディスプレイ、マウスデバイス、ペン入力、およびサーバ６０１との対話を可能にする他のデバイスなど、入出力デバイス６１２とインターフェースすることが可能になる。サーバ６０１は、物理的接続およびワイヤレス接続（たとえば、外部ディスプレイデバイス）を通して外部Ｉ／Ｏデバイスと接続し得ることに留意されたい。

コンピュータシステム６００は、サーバ６０１に外部ネットワーク６１４へのアクセスを提供し、それによって外部計算デバイスへのアクセスを提供するネットワークインターフェース６０６をさらに含む。

コンピュータシステム６００はメモリ６０８をさらに含み、メモリ６０８は、この例では、図１～図５に記載されている動作を実行するための、変化させるモジュール６１８と、提供するモジュール６２０と、定義するモジュール６２２と、表示するモジュール６２４と、比較するモジュール６２６と、更新するモジュール６２８とを含む。

図６では簡単のために単一のメモリ６０８として示されているが、メモリ６０８に記憶された様々な態様は、コンピュータシステム６００からリモートのメモリを含む、異なる物理的メモリに記憶されるが、すべてバス６１６など内部データ接続を介してＣＰＵ６０２によってアクセス可能であり得ることに留意されたい。

ストレージ６１０は、図１～図５に記載されているように、測定されたプラズマ強度と同様であり得るプラズマ強度データ６３０をさらに含む。

ストレージ６１０は、図１～図５に記載されている波長範囲と同様であり得る波長データ６３２をさらに含む。

ストレージ６１０は、図１～図５に記載されているＰＮ関数と同様であり得る関数データ６３４をさらに含む。

ストレージ６１０は、図１～図５に記載されているＳＰＣ基準と同様であり得るＳＰＣ基準データ６３６をさらに含む。

ストレージ６１０は、上記で説明した異常と同様であり得る異常データ６３８をさらに含む。

図６には示されていないが、他の態様がストレージ６１０中に含まれ得る。

メモリ６０８の場合と同様に、図６には簡単のために単一のストレージ６１０が示されているが、ストレージ６１０に記憶された様々な態様は、異なる物理的ストレージに記憶され得るが、すべてバス６１６など内部データ接続、またはネットワークインターフェース６０６など外部接続を介してＣＰＵ６０２にアクセス可能である。当業者は、サーバ６０１の１つまたは複数の要素がリモートに位置し、ネットワーク６１４を介してアクセスされ得ることを諒解するであろう。

先行する説明は、いかなる当業者も本明細書で説明した様々な実施形態を実施することを可能にするために提供されている。本明細書で説明した例は、特許請求の範囲に記載された範囲、利用可能性、または実施形態を限定しない。これらの実施形態への様々な改変が当業者に容易に明らかになり、本明細書で定義する一般原理は他の実施形態に適用され得る。たとえば、本開示の範囲から逸脱することなく、説明した関数および要素の構成において変更が行われ得る。様々な例は、適宜、様々なプロシージャまたは構成要素を省略、代用、または追加し得る。たとえば、説明した方法は説明したものとは異なる順序で実行され得、様々なステップが追加、省略、または組み合わせられ得る。また、いくつかの例に関して説明した特徴はいくつかの他の例において組み合わせられ得る。たとえば、本明細書に記載した任意の数の態様を使用して、装置が実装され得るか、または方法が実施され得る。さらに、本開示の範囲は、他の構造、機能、または本明細書に記載された本開示の様々な態様に加えて、またはそれらの態様以外の構造および機能を使用して実施される、そのような装置または方法をカバーするものである。本明細書で開示する本開示のいかなる態様も請求項の１つまたは複数の要素によって実施され得ることを理解されたい。

本明細書で使用する際、項目のリスト「のうちの少なくとも１つ」を指す句は、単一部材を含む、それらの項目の任意の組合せを指す。例として、「ａ、ｂ、またはｃのうちの少なくとも１つ」は、ａ、ｂ、ｃ、ａ－ｂ、ａ－ｃ、ｂ－ｃ、およびａ－ｂ－ｃ、ならびに複数の同じ要素との任意の組合せ（たとえば、ａ－ａ、ａ－ａ－ａ、ａ－ａ－ｂ、ａ－ａ－ｃ、ａ－ｂ－ｂ、ａ－ｃ－ｃ、ｂ－ｂ、ｂ－ｂ－ｂ、ｂ－ｂ－ｃ、ｃ－ｃ、およびｃ－ｃ－ｃ、またはａとｂとｃとの任意の他の配列）をカバーするものである。

本明細書で使用する際、「決定する」という用語は多種多様な行為を包含する。たとえば、「決定する」は、計算する（ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ）、計算する（ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）、処理する、導出する、調査する、ルックアップする（たとえば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造においてルックアップする）、確認するなどを含み得る。また、「決定する」は、受信する（たとえば、情報を受信する）、アクセスする（たとえば、メモリ中のデータにアクセスする）などを含み得る。また、「決定する」は、分解する、選択する、選定する、確立するなどを含み得る。

本明細書で開示する方法は、本方法を達成するための１つまたは複数のステップまたは行為を含む。方法ステップおよび／または行為は、特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく互いに交換され得る。言い換えれば、ステップまたは行為の特定の順序が指定されない限り、特定のステップおよび／または行為の順序および／または使用は、特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく変更され得る。さらに、上記で説明する方法の様々な動作は、対応する関数を実行することが可能な任意の好適な手段によって実行され得る。手段は、限定はしないが、回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはプロセッサを含む、様々なハードウェアおよび／またはソフトウェア構成要素および／またはモジュールを含み得る。一般に、図に示された動作がある場合、それらの動作は、同様の番号付けをもつ対応する同等のミーンズプラスファンクション構成要素を有し得る。

本開示に関して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュールおよび回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、個別ゲートまたはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、または本明細書で説明した関数を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて、実装または実行され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであり得るが、代替として、プロセッサは、任意の市販のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサはまた、計算デバイスの組合せ、たとえば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連動する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装され得る。

処理システムはバスアーキテクチャとともに実装され得る。バスは、処理システムの特定の適用例および全体的設計制約に応じて任意の数の相互接続バスおよびブリッジを含み得る。バスは、とりわけ、プロセッサ、機械可読媒体、および入出力デバイスを含む様々な回路を互いにリンクし得る。ユーザインターフェース（たとえば、キーパッド、ディスプレイ、マウス、ジョイスティックなど）もバスに接続され得る。バスはまた、タイミングソース、周辺機器、電圧レギュレータ、電力管理回路、および当技術分野でよく知られており、したがって、これ以上説明しない他の回路要素など、様々な他の回路をリンクし得る。プロセッサは１つまたは複数の汎用プロセッサおよび／または専用プロセッサとともに実装され得る。例は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ＤＳＰプロセッサ、およびソフトウェアを実行することができる他の回路を含む。当業者は、特定の適用例およびシステム全体に課された全体的設計制約に応じて、処理システムのために説明した機能をどのように実装するのが最良であるかを認識するであろう。

ソフトウェアにおいて実装された場合、関数は、コンピュータ可読媒体上の１つまたは複数の命令またはコードとして記憶または送信され得る。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語などと呼ばれているかどうかにかかわらず、命令、データ、またはそれらの任意の組合せを意味するとして広く解釈されるべきである。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体と、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの移送を促進する任意の媒体など、通信媒体の両方を含む。プロセッサは、バスを管理することと、コンピュータ可読記憶媒体上に記憶されたソフトウェアモジュールの実行を含む一般的な処理とを担当し得る。コンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合され得る。代替として、記憶媒体はプロセッサと一体であり得る。例として、コンピュータ可読媒体は、伝送線路、データによって変調される搬送波、および／またはワイヤレスノードとは別個のその上に記憶された命令をもつコンピュータ可読記憶媒体を含み得、それらのすべてはバスインターフェースを通してプロセッサによってアクセスされ得る。代替的に、またはさらに、コンピュータ可読媒体またはそれの任意の部分は、場合によってはキャッシュおよび／または汎用レジスタファイルとともに、プロセッサに一体化され得る。機械可読記憶媒体の例は、例として、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、フラッシュメモリ、ＲＯＭ（読取り専用メモリ）、ＰＲＯＭ（プログラマブル読取り専用メモリ）、ＥＰＲＯＭ（消去可能プログラマブル読取り専用メモリ）、ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去可能プログラマブル読取り専用メモリ）、レジスタ、磁気ディスク、光ディスク、ハードドライブ、または任意の他の好適な記憶媒体、またはそれらの任意の組合せを含み得る。機械可読媒体はコンピュータプログラム製品中で実施され得る。

ソフトウェアモジュールは、単一の命令または多数の命令を備え得、いくつかの異なるコードセグメントにわたって、異なるプログラムの間で、および複数の記憶媒体にわたって分配され得る。コンピュータ可読媒体はいくつかのソフトウェアモジュールを備え得る。ソフトウェアモジュールは、プロセッサなどの装置によって実行されたときに、処理システムに様々な機能を実行させる命令を含む。ソフトウェアモジュールは送信モジュールと受信モジュールとを含み得る。各ソフトウェアモジュールは、単一の記憶デバイス中に常駐し得るか、または複数の記憶デバイスにわたって分配され得る。例として、ソフトウェアモジュールは、トリガリングイベントが行われるときに、ハードドライブからＲＡＭ中にロードされ得る。ソフトウェアモジュールの実行中に、プロセッサは、アクセス速度を高めるために命令のうちのいくつかをキャッシュ中にロードし得る。その場合、１つまたは複数のキャッシュラインがプロセッサによる実行のために汎用レジスタファイル中にロードされ得る。ソフトウェアモジュールの機能に言及するとき、そのような機能は、そのソフトウェアモジュールからの命令を実行するときにプロセッサによって実装されることが理解されよう。

以下の特許請求の範囲は、本明細書で示された実施形態に限定されるものではないが、特許請求の範囲の文言と一致する完全な範囲を与えられるものである。請求項内で、単数での要素への言及は、別段にそのように明記されていない限り、「唯一の」を意味するものではなく、むしろ「１つまたは複数の」を意味するものである。別段に明記されていない限り、「いくつかの」という用語は１つまたは複数を指す。いかなる請求項要素も、その要素が「のための手段」という句を使用して明確に具陳されているか、または、方法クレームの場合には、その要素が「のためのステップ」という句を使用して具陳されていない限り、米国特許法§１１２（ｆ）の規定の下で解釈されるものではない。当業者に知られているかまたは後で知られるようになる、本開示全体にわたって説明した様々な態様の要素のすべての構造的および機能的等価物は、参照により本明細書に明確に組み込まれ、特許請求の範囲によって包含されるものである。その上、本明細書で開示されているどんなものも、そのような開示が特許請求の範囲に明示的に具陳されているかどうかにかかわらず、一般大衆に専用のものではない。

Claims (15)

1. ＰＥＣＶＤプロセスにおける異常を検出するための方法であって、
   第１の電極に対して第２の電極を移動させることによってチャンバ中のプラズマ強度を変化させることと、
   波長範囲を提供することであって、前記波長範囲にわたって変化するプラズマ強度が測定される、波長範囲を提供することと、
   前記波長範囲にわたって変化するプラズマ強度を記述する関数を定義することと、
   前記関数に基づいてＳＰＣ基準を表示することであって、前記ＳＰＣ基準が、前記関数、前記関数の微分、及び前記関数の積分のうちの１つの、最大値、最小値、代表値、中央値、最頻値、及び平均値のうちの１つを含む、ＳＰＣ基準を表示することと
   を含む、方法。
2. 前記第１の電極に対して前記第２の電極を移動させることによって前記チャンバ中の第２のプラズマ強度を変化させることと、
   前記波長範囲にわたって変化する第２のプラズマ強度を記述する第２の関数を定義することと、
   前記第２の関数からの少なくとも１つの第２の値を表示することであって、前記少なくとも１つの第２の値が、前記第２の関数、前記第２の関数の微分、及び前記第２の関数の積分のうちの１つの、最大値、最小値、代表値、中央値、最頻値、及び平均値のうちの１つを含む、少なくとも１つの第２の値を表示することと
   前記ＳＰＣ基準を前記少なくとも１つの第２の値と比較することであって、
   前記少なくとも１つの第２の値に対する前記ＳＰＣ基準の差が異常の存在を示す、前記ＳＰＣ基準を前記少なくとも１つの第２の値と比較することと
   前記異常の存在を示すためにユーザディスプレイを更新することと
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記波長範囲にわたって変化するプラズマ強度を記述する複数の関数を定義するために、前記プラズマ強度を変化させることが複数回実行され、前記複数の関数が、前記複数の関数の各々、前記複数の関数のうちの少なくとも１つの微分、及び前記複数の関数のうちの１つの少なくとも１つの積分のうちの１つを含み、
   前記複数の関数の各々から少なくとも１つの値を抽出し、各少なくとも１つの値が、前記複数の関数の各々の最大値、最小値、代表値、中央値、最頻値、及び平均値のうちの１つを含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記ＳＰＣ基準をさらに含むために前記複数の関数の各々からの各少なくとも１つの値をプロットすることをさらに含み、前記第２の値が、前記複数の関数の各々からの前記少なくとも１つの値のうちの少なくとも１つからの少なくとも１つの標準偏差である、請求項３に記載の方法。
5. 前記関数を定義することが、
   前記波長範囲から、時間ｔにおける前記関数の数値によって定義される数値成分を有する相対強度の積／比を提供することと、
   前記数値成分に第１の指数係数を割り当てることと、
   前記積／比に第２の指数係数を割り当てることと
   を含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記第２の値が前記ＳＰＣ基準に対する異常として見えるように、前記第１の指数係数と第２の指数係数とのうちの１つを調整することをさらに含む、請求項５に記載の方法。
7. ＰＥＣＶＤプロセス中の異常を検出するためのシステムであって、
   ＰＥＣＶＤチャンバと、
   前記ＰＥＣＶＤチャンバに結合された、プラズマ強度を測定するように構成されたスペクトラムアナライザと
   を備え、前記スペクトラムアナライザが、異常を検出するための方法を実行するように構成され、前記方法が、
   第１の電極に対して第２の電極を移動させることによってチャンバ中のプラズマ強度を変化させることと、
   第１の波長範囲を提供することであって、前記第１の波長範囲にわたって変化するプラズマ強度が測定される、第１の波長範囲を提供することと、
   前記第１の波長範囲にわたって変化するプラズマ強度を記述する関数を定義することと、
   前記関数から少なくとも１つの値を抽出することであって、前記少なくとも１つの値が、前記関数、前記関数の微分、及び前記関数の積分のうちの１つの、最大値、最小値、代表値、中央値、最頻値、及び平均値のうちの１つを含む、少なくとも１つの値を抽出することとを含む、
   システム。
8. 異常を検出するための前記方法を実行するように構成された前記スペクトラムアナライザを備え、前記方法が、
   前記第１の電極に対して前記第２の電極を移動させることによって前記チャンバ中の第２のプラズマ強度を変化させることと、
   前記第１の波長範囲にわたって変化する第２のプラズマ強度を記述する第２の関数を定義することと、
   前記第２の関数からの少なくとも１つの第２の値を表示することであって、前記少なくとも１つの第２の値が、前記第２の関数の最大値、最小値、代表値、中央値、最頻値、及び平均値のうちの１つを含む、少なくとも１つの第２の値を表示することと、
   前記少なくとも１つの値を前記少なくとも１つの第２の値と比較することであって、
   前記少なくとも１つの第２の値に対する前記少なくとも１つの値の差が異常の存在を示す、前記少なくとも１つの値を前記少なくとも１つの第２の値と比較することと、
   前記異常の存在を示すためにユーザディスプレイを更新することと
   をさらに含む、請求項７に記載のシステム。
9. 異常を検出するための前記方法を実行するように構成された前記スペクトラムアナライザを備え、前記第１の波長範囲にわたって変化するプラズマ強度を記述する複数の関数を定義するために、前記プラズマ強度を変化させることが複数回実行され、前記複数の関数が、前記複数の関数の各々、前記複数の関数のうちの少なくとも１つの微分、及び前記複数の関数のうちの１つの少なくとも１つの積分のうちの１つを含み、
   前記複数の関数の各々から少なくとも１つの値を抽出し、各少なくとも１つの値が、前記複数の関数の各々の最大値、最小値、代表値、中央値、最頻値、及び平均値のうちの１つを含む、請求項８に記載のシステム。
10. 異常を検出するための前記方法を実行するように構成された前記スペクトラムアナライザを備え、
    前記方法が、
    前記少なくとも１つの値をさらに含むために、前記複数の関数の各々からの各少なくとも１つの値をプロットすること
    をさらに含み、前記第２の値が前記複数の関数の各々からの前記少なくとも１つの値のうちの少なくとも１つからの少なくとも１つの標準偏差である、請求項８に記載のシステム。
11. 汚染物質を検出するための前記方法を実行するように構成された前記スペクトラムアナライザを備え、前記関数を定義することが、
    前記第１の波長範囲から、時間ｔにおける前記関数の数値によって定義される数値成分を有する相対強度の積／比を提供することと、
    前記数値成分に第１の指数係数を割り当てることと
    前記積／比に第２の指数係数を割り当てることと
    を含む、請求項７に記載のシステム。
12. 異常を検出するための前記方法を実行するように構成された前記スペクトラムアナライザを備え、前記方法が、
    前記第２の値基準が前記ＳＰＣ基準に対する異常として見えるように、前記第１の指数係数と第２の指数係数とのうちの１つを調整すること
    をさらに含む、請求項１１に記載のシステム。
13. 異常を検出するための前記方法を実行するように構成された前記スペクトラムアナライザを備え、前記第１の波長範囲が、複数の波長範囲と、前記複数の波長範囲のうちの各々に対応する少なくとも１つの数値成分とを含む、請求項１１に記載のシステム。
14. ＰＥＣＶＤプロセスにおいて異常を検出するためのコンピュータ可読命令を含む、非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記方法が、
    第１の電極に対して第２の電極を移動させることによってチャンバ中のプラズマ強度を変化させることと、
    第１の波長範囲を提供することであって、前記第１の波長範囲にわたって変化するプラズマ強度が測定される、第１の波長範囲を提供することと、
    前記第１の波長範囲にわたって変化するプラズマ強度を記述する関数を定義することと、
    前記関数から少なくとも１つの値を抽出することであって、前記少なくとも１つの値が、前記関数、前記関数の微分、及び前記関数の積分のうちの１つの、最大値、最小値、代表値、中央値、最頻値、及び平均値のうちの１つを含む、少なくとも１つの値を抽出することと
    を含む、非一時的コンピュータ可読媒体。
15. 汚染物質を検出するための前記方法を実行するように構成されたスペクトラムアナライザを備え、前記関数を定義することが、
    前記第１の波長範囲から、時間ｔにおける前記関数の数値によって定義される数値成分を有する相対強度の積／比を提供することと、
    前記数値成分に第１の指数係数を割り当てることと、
    前記積／比に第２の指数係数を割り当てることと
    を含む、請求項１４に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。

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