JP6882515B2 - 遠隔プラズマモニタリングのための発光分光法（ｏｅｓ） - Google Patents

遠隔プラズマモニタリングのための発光分光法（ｏｅｓ） Download PDF

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Description

［０００１］本書に開示される実施形態は、遠隔プラズマエッチング処理に関するものである。
［０００２］集積回路は、基板表面上に複雑なパターンの材料層を形成する処理によって可能になる。基板上にパターン形成された材料を作るには、露出した材料を取り除くための制御された方法が必要である。化学エッチングは、様々な目的に使用されており、それには、フォトレジストパターンを下層の中へ転写すること、層を薄くすること、又は表面上にすでに存在する特徴の横寸法を細くすることが含まれる。１つの材料を別の材料より速くエッチングして、例えば、パターン転写プロセスが進行するのを助けるエッチング処理を施すことが望ましいことが多い。そのようなエッチング処理は、第２の材料に対し、第１の材料について選択的であると言われる。材料、回路及び処理の多様性の結果として、種々の材料に対して選択性を持ったエッチング処理が開発されて来た。
［０００３］半導体基板から材料を選択的に除去するためには多くの場合、ドライエッチング処理が望ましい。この望ましさは、物理的な乱れを最小にして、微小構造から材料を穏やかに除去する能力から来る。ドライエッチング処理ではまた、気相試薬を除去することにより、エッチング速度をいきなり止めることが可能である。いくつかのドライエッチング処理は、一つ又は複数の前駆体から形成される遠隔プラズマ副生成物への基板の曝露を含む。局所の代わりに、遠隔プラズマシステムにおけるエッチング液の遠隔励起は選択性を高めるため、望ましい場合がある。
［０００４］様々な目的において遠隔プラズマの態様をインシトゥ（現場）でモニタリングする方法及びシステムが必要である。
［０００５］遠隔プラズマを使用して基板をエッチングするための方法及びシステムが記載されている。遠隔プラズマ内で遠隔励起されたエッチング液が形成され、シャワーヘッドを通って基板処理領域の中へ流入し、基板がエッチングされる。基板処理領域の基板のちょうど上から、発光スペクトルが取得される。発光スペクトルを使用して、エッチングの終点を決定する、エッチング速度を決定する、又はインシトゥでその他のエッチング処理の特徴づけをすることができる。基板処理領域には弱プラズマが存在しうる。弱プラズマは、遠隔プラズマよりも低い強度を有しうる。エッチング処理において基板の上でバイアスプラズマが使われていない場合、エッチング液の特徴づけをするために基板処理領域の側面近くに配置されたビューポートの近くで弱プラズマを発火させることができる。
［０００６］本書に開示される実施形態は、基板をエッチングする方法を含む。本方法は、基板処理チャンバの基板処理領域内に基板を置くことを含む。本方法は更に、シャワーヘッドによって基板処理領域から分離された遠隔プラズマ領域の中へフッ素含有前駆体を流入させることを含む。本方法は更に、遠隔プラズマ領域内で遠隔プラズマ出力を有する遠隔プラズマを形成することを含む。本方法は更に、遠隔プラズマ領域内の遠隔プラズマ内でフッ素含有前駆体からプラズマ放出物を生じさせることを含む。本方法は更に、シャワーヘッドを通して基板処理領域の中へプラズマ放出物を流入させることを含む。本方法は更に、プラズマ放出物を用いて基板をエッチングすることを含む。本方法は更に、基板処理領域内に局所プラズマ出力を有する局所プラズマを形成することを含む。本方法は更に、基板処理チャンバの側面に装着されたビューポートを通して発光スペクトルを取得することを含み、側面により基板処理領域の境界が形成される。発光スペクトルは強度を光の波長の関数として表し、発光スペクトルは発光分光計を用いて取得される。
［０００７］遠隔プラズマの遠隔プラズマ出力は、局所プラズマの局所プラズマ出力を１０倍又はそれ以上の倍率で超過しうる。局所プラズマは、基板の上に集中している。局所プラズマは、基板の上、及びビューポートの近くの基板のエッジの外側に位置づけされうる。局所プラズマは、ビューポートの外側に位置する電極を使用して形成されていてよく、電極と基板処理チャンバとの間に局所プラズマ出力が印加されうる。局所プラズマは、各々がビューポートの外側に位置づけされた第１の電極と第２の電極とを使用して形成されていてよく、第１の電極と第２の電極との間に局所プラズマ出力が印加されうる。
［０００８］本書で開示される実施形態は、基板処理チャンバを含む。基板処理チャンバは、遠隔プラズマ領域を含む。遠隔プラズマ領域は、フッ素含有前駆体を受け入れて、フッ素含有前駆体から遠隔プラズマを形成するように構成されている。基板処理チャンバは更に、遠隔プラズマ領域に遠隔プラズマ出力を印加するように構成され、遠隔プラズマを形成するように構成された遠隔プラズマ出力源を含む。基板処理チャンバは更に、基板処理領域を含む。基板処理チャンバは更に、遠隔プラズマ領域と基板処理領域との間に位置づけされたシャワーヘッドを含む。基板処理領域は、シャワーヘッド内の貫通孔によって遠隔プラズマ領域に流体連結されている。基板処理チャンバは更に、基板を支持するように構成されたペデスタルを含む。基板処理チャンバは更に、基板処理チャンバに取り付けられたフランジを含む。フランジは、基板処理チャンバとともに真空シールを形成している。基板処理チャンバは更に、フランジに取り付けられ、フランジとともに真空シールを形成しているビューポートを含む。ビューポートは、近赤外線スペクトル内で光透過性である。基板処理チャンバは更に、光放射がビューポートを通過した後に光放射を受けるように構成された発光分光計を含む。発光分光計は、ビューポートの外に位置づけされ、光放射は基板処理領域内部の基板の上から発せられる。
［０００９］基板処理チャンバは更に、基板処理領域内に局所プラズマを形成するように構成された局所プラズマ出力源を含みうる。局所プラズマは、遠隔プラズマ出力の１０％を下回る局所プラズマ出力を有しうる。基板処理チャンバは更に、ビューポートから発光分光計へ光放射を案内するように構成された光ファイバーケーブルを含みうる。基板処理チャンバは更に、ビューポートに近接した電極を含みうる。電極は、ビューポートの外に位置づけされうる。基板処理チャンバは更に、プラズマ出力を電極へ印加するように構成されたプラズマ出力源を含みうる。基板処理チャンバは更に、プラズマ出力を電極へ印加するように構成された第２の電極を含みうる。電極は、第２の電極から電気的に絶縁されていてよい。
［００１０］本書に開示される実施形態は、発光分光計アセンブリを含む。発光分光計アセンブリは、基板処理チャンバに取り付けられるように構成されたフランジを含む。フランジは、基板処理チャンバとともに真空シールを形成するように構成されている。発光分光計アセンブリは更に、フランジに取り付けられ、フランジとともに真空シールを形成している平面ビューポートを含む。平面ビューポートは、近赤外線スペクトル内で光透過性である。発光分光計アセンブリは更に、平面ビューポートに近接した電極を含む。電極は、平面ビューポートの外側に配置されている。発光分光計アセンブリは更に、光放射が平面ビューポートを通過した後に光放射を受けるように構成された発光分光計を含む。発光分光計は、平面ビューポートの外側に位置づけされている。発光分光計アセンブリは更に、電極にプラズマ出力を印加するように構成されたプラズマ出力源を含む。
［００１１］発光分光計アセンブリは更に、平面ビューポートから発光分光計へ赤外光を案内するように構成された光ファイバーケーブルを含みうる。プラズマ出力源は、電極と基板処理チャンバとの間にプラズマ出力を印加するように構成されていてよい。発光分光計アセンブリは更に、平面ビューポートに近接した第２の電極を含みうる。電極は、第２の電極から電気的に絶縁されていてよい。プラズマ出力源は、電極と第２の電極との間にプラズマ出力を印加するように構成されていてよい。
［００１２］追加の実施形態及び特徴は、部分的には下記の説明に明記されており、部分的には、本明細書を検討することで当業者に明白になるか、又は、開示される実施形態の実践によって既知になりうる。開示される実施形態の特徴及び利点は、本明細書に記載の手段、組み合わせ、及び方法を用いて実現され、獲得されうる。
［００１３］本明細書の残り部分及び図面を参照することにより、実施形態の性質及び利点のさらなる理解が実現しうる。
実施形態に係る基板処理チャンバを示す概略断面図である。 実施形態に係る遠隔プラズマエッチング処理のフロー図である。 実施形態に係る基板処理チャンバを示す概略断面図である。 実施形態に係る基板処理チャンバを示す概略断面図である。 実施形態に係る発光スペクトルである。 実施形態に係るエッチング量とフッ素信号との相関関係のグラフである。 実施形態に係る弱プラズマビューポートを示す側面断面図である。 実施形態に係る弱プラズマビューポートを示す側面断面図である。 実施形態に係る弱プラズマビューポートを示す側面断面図である。 実施形態に係る弱プラズマビューポートを示す側面断面図である。 実施形態に係る弱プラズマビューポートを示す側面断面図である。 実施形態に係る弱プラズマビューポートを示す側面断面図である。 実施形態に係る弱プラズマビューポートを示す側面断面図である。
［００２７］添付の図面では、類似の部品及び／又は特徴は、同じ参照符号を有し得る。更に、同じ種類の様々な部品は、参照符号の後にダッシュを付けること、及び、類似の部品同士を区別する第２の符号によって、区別されうる。本明細書において第１の参照符号のみが使用される場合、その説明は、第２の参照符号に関わりなく、同じ第１の参照符号を有する類似の部品のうちの任意の１つに適用可能である。
［００２８］遠隔プラズマを使用して基板をエッチングするための方法及びシステムが記載される。遠隔プラズマ内で遠隔励起されたエッチング液が形成され、シャワーヘッドを通して基板処理領域の中へ流入し、基板がエッチングされる。基板処理領域の基板のちょうど上から、発光スペクトルが取得される。発光スペクトルを使用して、エッチングの終点を決定する、エッチング速度を決定する、又はインシトゥでその他のエッチング処理の特徴づけをすることができる。弱プラズマが、基板処理領域に存在していてよい。弱プラズマは、遠隔プラズマよりも大幅に低い強度を有しうる。エッチング処理において基板の上でバイアスプラズマが使われていない場合、エッチング液の特徴づけをするために基板処理領域の側面近くに配置されたビューポートの近くに弱プラズマを発火させることができる。
［００２９］過去において、気相エッチング処理では、基板処理領域内部の局所プラズマ内でＮＦ３を励起させていた。発光分光法は、配管を通して基板処理領域内の反応物質の一部を、特徴づけに使用される別のプラズマへ流入させることによって、また次に真空ポンプを通して全ての化学廃水を処分することによって実施された。最近では、シャワーヘッド（時には、デュアルチャネルシャワーヘッド）によって基板処理領域から分離された、空間的に制約された遠隔プラズマ領域を使用する高選択性気相エッチング処理が開発されている。遠隔プラズマ領域内でプラズマ放出物が形成され、シャワーヘッドを通して基板処理領域の中へ流入される。遠隔プラズマ放出物は、オプションとして、基板の上のバイアスプラズマ内で更に励起される。
［００３０］本書に記載の方法及びシステムは、遠隔プラズマ領域よりも空間がある基板処理領域内で遠隔プラズマエッチング処理の特徴づけをする利点を提供する。プラズマ放出物の特徴づけが基板の近くで行われるため、従来使用されてきた遠回りのサンプリングルートに比べてエッチング処理についてのより正確な決定が得られる。
［００３１］図１に、例示の基板処理チャンバの概略断面図を示す。基板処理チャンバ１００１の概略図は、発光分光計を紹介するためであるが、後の説明で記載される代替的な構成及び詳細事項のための背景をも提供するものである。その後の図面は図１に比べてそれほど詳細ではないが、これは単に簡潔さのためである。図１に見られる特徴のいずれかの組み合わせが、後の実施形態のいずれか、又は全てに存在しうる。基板処理チャンバ１００１は内部に、遠隔プラズマ領域１０１５と、基板処理領域１０３３とを有する。遠隔プラズマ領域１０１５は、イオンサプレッサ（イオン抑制器）１０２３とシャワーヘッド１０２５によって基板処理領域１０３３から仕切られている。
［００３２］上方プレート１０１７、イオンサプレッサ１０２３、シャワーヘッド１０２５、及び基板１０５５が上に配置された基板支持体１０６５（ペデスタルとしても知られる）が図示されており、各々は本書に記載の全ての実施形態に従って含まれうる。ペデスタル１０６５は、基板１０５５の温度を制御するための熱交換流体が通流する熱交換チャネルを有しうる。この構成により、基板１０５５の温度を冷却し、あるいは加熱して比較的低い温度、例えば−２０°Ｃと２００°Ｃの間に維持することが可能になりうる。ペデスタル１０６５もまた、埋め込み加熱要素を使用して、例えば１００°Ｃと１１００°Ｃの間等の比較的高温に抵抗加熱されうる。
［００３３］エッチング液前駆体は、エッチング液供給システム１０１０から上部プレート１０１７内の孔を通って遠隔プラズマ領域１０１５の中へ流入する。構造特徴は、プラズマが遠隔プラズマ領域１０１５内で生成される場合にプラズマの逆流を止める上方プレート１０１７内の開孔の寸法と断面形状の選択を含みうる。図示した基板処理チャンバ１００１の上方プレート１０１７又は導電性の最上部及びシャワーヘッド１０２５の間には絶縁リング１０２０が介在するため、シャワーヘッド１０２５及び／又はイオンサプレッサ１０２３に対して上方プレート１０１７に交流電位を印加することができる。絶縁リング１０２０を上方プレート１０１７とシャワーヘッド１０２５及び／又はイオンサプレッサ１０２３の間に位置づけすることができ、これにより、遠隔プラズマ領域１０１５に容量結合されたプラズマ（ＣＣＰ）を形成することが可能になる。遠隔プラズマ領域１０１５は、遠隔プラズマを収容する。
［００３４］イオンサプレッサ１０２３内の複数の孔は、イオンサプレッサ１０２３を通る活性ガス（すなわち、イオン種、ラジカル種、及び／又は中性種）の通過を制御するように構成され得る。例えば、イオンサプレッサ１０２３を通過する活性ガスの中のイオン帯電種の流量を減少させるように、孔のアスペクト比（すなわち、孔の長さに対する直径）及び／又は孔の形状寸法を選択することができる。イオンサプレッサ１０２３内の孔は、遠隔プラズマ領域１０１５に対向するテーパ部と、シャワーヘッド１０２５に対向する円筒部とを含み得る。円筒部は、シャワーヘッド１０２５へと通過するイオン種の流量を制御するように成形及び寸法形成され得る。サプレッサを通るイオン種の流量を制御する追加手段として、調節可能な電気的バイアスをイオンサプレッサ１０２３に印加してもよい。イオンサプレッサ１０２３は、プラズマ生成領域から基板まで移動するイオン帯電種の量を減らすか、又はなくすように機能することができる。非荷電中性種及びラジカル種は、基板と反応するように、さらにイオンサプレッサ内の開口部を通過することができる。
［００３５］遠隔プラズマ出力は、種々の周波数であるか、複数の周波数の組合せであり得る。遠隔プラズマは、図示したように、遠隔プラズマ出力源１０６８から供給された遠隔高周波出力によってイオンサプレッサ１０２３に対して、シャワーヘッド１０２５に対して、又はイオンサプレッサ１０２３とシャワーヘッド１０２５の両方に対して上方プレート１０１７に印加されうる。遠隔高周波出力は、チャンバ部品の寿命を延ばすために、１０ワットと１０，０００ワットの間、１０ワットと５，０００ワットの間、好ましくは２５ワットと２０００ワットの間、又はより好ましくは５０ワットと１５００ワットの間でありうる。実施形態において、例示の処理システム内で遠隔プラズマ領域に適用される遠隔高周波周波数は、２００ｋＨｚ未満の低い高周波周波数、１０ＭＨｚと１５ＭＨｚの間の高い高周波周波数、又は１ＧＨｚを上回るマイクロ波周波数であり得る。プラズマ出力は、遠隔プラズマ領域内へと容量結合（ＣＣＰ）又は誘導結合（ＩＣＰ）されうる。
［００３６］遠隔プラズマ領域１０１５内のエッチング液前駆体由来のプラズマ放出物は、実施形態において、イオンサプレッサ１０２３内及び／又はシャワーヘッド１０２５内の開孔を通り、貫通孔又はシャワーヘッドの第１の流体チャネル１０１９を通って基板処理領域１０３３の中へ移動しうる。遠隔プラズマエッチング処理中は、基板処理領域１０３３にプラズマはほんのわずかしか存在しえない、あるいは全く存在しえない。プラズマ放出物が基板と反応し、基板から材料がエッチングされる。
［００３７］シャワーヘッド１０２５は、デュアルチャネルシャワーヘッド（ＤＣＳＨ）であってよい。デュアルチャネルシャワーヘッド１０２５は、エッチング液を基板処理領域１０３３の中へ送る前に基板処理領域１０３３外で分離して、チャンバ部品との相互作用、そして相互との相互作用を制限しうるエッチング処理を提供しうる。シャワーヘッド１０２５は、上方プレート１０１４と下方プレート１０１６とを備え得る。プレートを互いに連結させて、プレート間の容積１０１８を画定することができる。プレートの構成により、上方プレートと下方プレートとを通る第１の流体チャネル１０１９と、下方プレート１０１６を通る第２の流体チャネル１０２１とを設けることができる。形成されたチャネルは、第２の流体チャネル１０２１のみを介して、下方プレート１０１６を通して容積１０１８からの流体アクセスをもたらすように構成することができ、第１の流体チャネル１０１９は、プレートと第２の流体チャネル１０２１との間の容積１０１８から流体的に分離され得る。容積１０１８は、実施形態において、シャワーヘッド１０２５の側面を通って流体的にアクセス可能であり、励起されていない前駆体を供給するのに使用されうる。
［００３８］オプションとして、実施形態において、基板処理領域内にバイアスプラズマ出力が存在していてよい。バイアスプラズマを使用して、遠隔プラズマ内ですでに励起されたプラズマ放出物を更に励起させることができる。バイアスプラズマは、基板のちょうど上に位置する局所プラズマと称される。バイアスプラズマという用語は、プラズマ放出物がイオン化され、及び／又は基板の方へ加速されて、幾つかのエッチング処理に対する進入アライメント（ｉｎｃｏｍｉｎｇ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）が有利に促進されるか提供されうることから使用される。バイアスプラズマは、図示したように、バイアスプラズマ出力源１０６９からイオンサプレッサ１０２３に対して、シャワーヘッド１０２５に対して、又はイオンサプレッサ１０２３とシャワーヘッド１０２５の両方に対して基板１０５５／ペデスタル１０６５にバイアスプラズマ出力を印加することによって形成されうる。バイアス高周波プラズマ出力は、遠隔高周波出力より低いものであってよい。バイアス高周波プラズマ出力は、遠隔高周波プラズマ出力の２０％未満、１５％未満、１０％未満、又は５％未満であってよい。実施形態において、バイアス高周波プラズマ出力は、１ワットと１，０００ワットの間、１ワットと５００ワットの間、又は２ワットと１００ワットの間であり得る。実施形態において、例示の処理システム内で遠隔プラズマ領域に適用されるバイアス高周波プラズマ周波数は、２００ｋＨｚを下回る低い高周波プラズマ周波数、１０ＭＨｚと１５ＭＨｚの間の高い高周波プラズマ周波数、又は１ＧＨｚを上回るマイクロ波周波数でありうる。バイアス高周波プラズマ周波数は、発光スペクトルの一貫性を更に高めるために遠隔高周波周波数とは異なるものであってよい。プラズマ出力は、基板プラズマ領域の中へ容量結合（ＣＣＰ）又は誘導結合（ＩＣＰ）されうる。
［００３９］ビューポート１０７１は基板処理チャンバ１００１の側面に配置され、基板処理領域１０３３の境界を形成する。ビューポート１０７１は、光放射を伝導し、光学スペクトルの赤外線部分において伝導可能であってよい。本書に記載のビューポートは、実施形態において６５０ｎｍと８００ｎｍとの間、６８０ｎｍと７６０ｎｍとの間、又は７００ｎｍと７４０ｎｍとの間で伝導可能でありうる。発光分光計（ＯＥＳ）はビューポート１０７１の外側に配置され、基板処理領域１０３３内に形成されたバイアスプラズマから発する光放射、好ましくは赤外線放射を受けるように構成されている。バイアスプラズマがない場合、ビューポート１０７１の内側に弱プラズマを形成して、発光分光計による発光スペクトルを取得しやすくすることができる。弱プラズマ（出力、周波数）の特性は、実施形態に係る、前述したバイアス出力特性と同じものであってよい。例えば、弱高周波プラズマ出力は、遠隔高周波プラズマ出力の２０％未満、１５％未満、１０％未満、又は５％未満であってよい。実施形態において、弱高周波プラズマ出力は、１ワットと１，０００ワットの間、１ワットと５００ワットの間、又は２ワットと１００ワットの間であり得る。実施形態において、例示の処理システム内で遠隔プラズマ領域に適用される弱高周波プラズマ周波数は、２００ｋＨｚを下回る低い高周波プラズマ周波数、１０ＭＨｚと１５ＭＨｚの間の高い高周波プラズマ周波数、又は１ＧＨｚを上回るマイクロ波周波数でありうる。弱高周波プラズマ周波数は、発光スペクトルの一貫性を更に高めるために遠隔高周波周波数とは異なるものであってよい。弱プラズマ出力は、基板プラズマ領域内の中へ容量結合（ＣＣＰ）又は誘導結合（ＩＣＰ）されうる。
［００４０］本書に記載の実施形態をより良く理解し、認識するために、ここで、実施形態に係る高選択性エッチング処理２０１０のフロー図である図２を参照する。第１の工程の前に、基板をパターン化し、次にオプションの工程２１００において、基板処理領域内部に置く。工程２２００において、フッ素含有前駆体（例えばＮＦ３）を遠隔プラズマ領域の中へ流入させうる。遠隔プラズマ領域全体に遠隔プラズマ出力を印加することによって、遠隔プラズマ領域内のフッ素含有前駆体から遠隔プラズマを形成し、プラズマ放出物を形成する。工程２３００において、遠隔プラズマ領域と基板処理領域との間に配置されたシャワーヘッドを通して、プラズマ放出物を流入させる。プラズマ放出物は、シャワーヘッドを通して遠隔プラズマ領域から基板処理領域の中へ流入する。工程２４００において、基板処理領域全体にバイアスプラズマ出力を印加することによってバイアスプラズマを形成し、プラズマ放出物を更に励起させる。バイアスプラズマ出力は遠隔プラズマ出力より小さく、実施形態においてバイアスプラズマは「弱」プラズマと称されうる。工程２５００において、パターン基板の一部を選択的にエッチングする。基板処理領域の側面内のビューポートを通して発光スペクトルを取得し（工程２６００）、その結果に基づいてエッチングを停止させる。ビューポートにより、基板処理領域の境界が形成される。オプションとして、パターン基板を、基板処理領域から除去する（工程２７００）。
［００４１］図３Ａに、例示の基板処理チャンバの概略断面図を示す。前述した処理及び機器のパラメータは、本書に記載の全ての実施形態に適用される。同様に、本書に記載の、及び後の説明における処理及び機器のパラメータを、本書に記載の他のすべての実施形態において使用することができる。基板処理チャンバ３００１は内部に、遠隔プラズマ領域３０１５と、基板処理領域３０３３とを有する。遠隔プラズマ領域３０１５は、プラズマ放出物を通すように構成された貫通孔３０１９を有するシャワーヘッド３０２５によって基板処理領域３０３３から仕切られている。
［００４２］上方プレート３０１７、シャワーヘッド３０２５、及び基板３０５５を支持しているペデスタル３０６５を示す。フッ素含有前駆体は、エッチング液供給システム３０１０から遠隔プラズマ領域３０１５の中へ流入しうる。上方プレート３０１７及びシャワーヘッド３０２５は、絶縁リング３０２０によって分離された電気的に分離された伝導体である。シャワーヘッド３０２５に対して上方プレート３０１７に交流電位（遠隔プラズマ出力）が印加され、遠隔プラズマが形成される。遠隔プラズマは、遠隔プラズマ領域３０１５内の容量結合プラズマ（ＣＣＰ）であってよい。遠隔プラズマ出力源（図示せず）によって提供されるプラズマ周波数及びプラズマ出力は、前述したものである。
［００４３］遠隔プラズマ領域３０１５内のフッ素前駆体由来のプラズマ放出物は、シャワーヘッド３０２５内の貫通孔３０１９を通って基板処理領域３０３３の中へ移動しうる。バイアスプラズマ出力源（図示せず）によって基板処理領域３０３３にバイアスプラズマ出力が印加される。バイアスプラズマは更に、プラズマ放出物を励起させる。バイアスプラズマは弱くイオン化し、プラズマ放出物を基板の方へ加速して、エッチング処理に対する進入アライメントを有利に促進するか提供する。バイアスプラズマは、バイアスプラズマ出力源からシャワーヘッド３０２５に対して基板３０５５／ペデスタル３０６５にバイアスプラズマ出力を印加することによって形成されうる。プラズマ放出物が基板と反応し、基板から材料がエッチングされる。
［００４４］発光スペクトルの取得には、電子の、特定の原子核種の存在を示す光子を発するイオンとの再結合が使用される。図３Ａに示す実施形態では、バイアスプラズマは、発光スペクトルを取得するのに必要なイオン化を供給するのに十分である。測定を更に可能にするために、基板処理チャンバ３００１の側面にビューポート３０７１が配置される。発光スペクトルは、ビューポート３０７１外の発光分光計を使用して測定される。
［００４５］図３Ｂに、例示の基板処理チャンバの概略断面図を示す。基板処理チャンバ３００１は内部に、遠隔プラズマ領域３０１５と、基板処理領域３０３３とを有する。遠隔プラズマ領域３０１５は、プラズマ放出物を通す貫通孔３０１９を有するシャワーヘッド３０２５によって基板処理領域３０３３から仕切られている。上方プレート３０１７、シャワーヘッド３０２５、及び基板３０５５を支持しているペデスタル３０６５が図示されている。フッ素含有前駆体は、エッチング液供給システム３０１０から遠隔プラズマ領域３０１５の中へ流入しうる。シャワーヘッド３０２５に対して上方プレート３０１７に交流電位（遠隔プラズマ出力）が印加され、遠隔プラズマが形成される。
［００４６］遠隔プラズマ領域３０１５内のフッ素前駆体由来のプラズマ放出物は、シャワーヘッド３０２５内の貫通孔３０１９を通って基板処理領域３０３３の中へ移動する。プラズマ放出物は、基板と反応して、基板から材料をエッチングする。
［００４７］実施形態において、バイアスプラズマ出力は基板処理領域３０３３に印加されない。基板処理領域３０３３は、実施形態において、プラズマフリーと呼ぶことができ、プラズマ不在でありうる。発光スペクトルを取得するのに、基板処理領域の近くの弱プラズマが使用される。弱プラズマにより、電子がイオンと再結合し、特定の原子種の存在を示す光子の同時放出が起こる。したがって、本書に記載される様々な技法によって、ビューポート３０７１の内部のみに弱プラズマが形成される。ビューポート３０７１は、基板処理チャンバ３００１の側面に配置される。発光スペクトルは、ビューポート３０７１外の発光分光計を使用して測定される。弱プラズマは、弱プラズマ出力源からビューポート３０７１の近くの一又は複数の電極（図示せず）に弱プラズマ出力を印加することによって形成される。弱高周波プラズマ出力は、遠隔高周波出力よりも低くてよい。弱高周波プラズマ出力は比較的低いため、弱局所プラズマの特性で遠隔プラズマＯＥＳ信号がスワンピング（ｓｗａｍｐｉｎｇ）されるのが回避される。弱高周波プラズマ出力は、遠隔高周波プラズマ出力の１０％未満、８％未満、５％未満又は３％未満でありうる。実施形態において、弱高周波プラズマ出力は、０．１ワットと３００ワットの間、０．２ワットと１００ワットの間、又は０．５ワットと２０ワットの間でありうる。実施形態において、例示の処理システム内で遠隔プラズマ領域に印加される弱高周波プラズマの周波数は、２００ｋＨｚを下回る低い高周波プラズマ周波数、１０ＭＨｚと１５ＭＨｚの間の高い高周波プラズマ周波数、又は１ＧＨｚを上回るマイクロ波周波数でありうる。発光スペクトルの一貫性を更に高めるために、弱高周波プラズマ周波数は、遠隔高周波周波数とは異なっていてよい。例えば、弱高周波プラズマ周波数は６０ｋＨｚであってよく、遠隔高周波周波数は１３ＭＨｚであってよい。プラズマ出力は、基板プラズマ領域内へ容量結合（ＣＣＰ）又は誘導結合（ＩＣＰ）されうる。
［００４８］実施形態において、エッチング工程中の基板処理領域内及び遠隔プラズマ領域内の圧力は、０．０１トールと５０トールの間、０．１トールと１５トールの間、又は０．５トールと１０トールの間でありうる。実施形態において、エッチング工程中のパターン基板の温度は、−２０°Ｃと４５０°Ｃの間、０°Ｃと３５０°Ｃの間、又は５°Ｃと２００°Ｃの間でありうる。
［００４９］発光スペクトルのグラフである図４をここで参照する。同時発生の遠隔プラズマと弱局所プラズマとを表す発光スペクトル４０１０が図示されている。弱局所プラズマのみを表す別の発光スペクトル４０２０が図示されている。７０３．７ｎｍ、７１２．８ｎｍ及び７２０．２ｎｍの近くのピークは、フッ素原子濃度に対応する。７０６．５ｎｍ及び７２８．１ｎｍの近くのピークは、ヘリウム原子濃度に対応する。ヘリウム又は別の不活性ガスは、エッチング処理の利益となるように使用可能であるが、フッ素のピークを比較し、正規化するのにもまた有用でありうる。定性的に言えば、遠隔プラズマを使用すると、フッ素の測定がもっと明白なものとなりうる。さらに一般的には、フッ素の測定を使用して、エッチング処理中に、フッ素濃度が変化しているか否か、平坦域に到達したか否か、あるいは所定の設定点に到達したか否かを決定することができる。
［００５０］図５は、実施形態に係るエッチング量とフッ素信号との相関関係のグラフである。ｘ軸にヘリウム信号に正規化されたフッ素信号が示され、ｙ軸はエッチング量に対応する。図示したエッチング量（エッチング速度に比例する）対正規化されたフッ素信号５０１０のグラフは、オフセットを有するおおよそ直線的なグラフである。直線性により、基板を直接測定することなしに、正規化されたフッ素信号で基板のインシトゥのエッチング速度を表すことが可能になる。
［００５１］図６Ａ及び６Ｂは、実施形態に係る弱プラズマビューポートを示す側面断面図である。図６Ａに、側面に装着され、基板処理チャンバの壁とともに真空シールを形成している管状ビューポート６０７１を有する基板処理領域６０３３を示す。第１の電極６０７２−１及び第２の電極６０７２−２は、管状ビューポート６０７１の両側に装着されている。本書に記載の全ての電極は、実施形態に係る様々なビューポートへの電極の取付けを促進するために、銅製接着テープ、又は銀ペーストであってよい。他の施着形式もまた、使用され得る。あるいは、ビューポートと電極との間の機械的な接触はプラズマを形成するのに必要でないため、電極は単純に、管状ビューポート６０７１の近くの両側に置かれていてよい。弱プラズマ６０３４は、弱高周波プラズマ出力源（図示せず）から第１の電極６０７２−１と第２の電極６０７２−２との間に弱高周波プラズマ出力を印加することによって、管状ビューポート６０７１内部に形成される。図６Ｂに、同じ構成であり、弱プラズマ出力源６０６８の図を含む端面図を示す。光ファイバーケーブル６０７３は、弱プラズマ６０３４からの光放射を管状ビューポート６０７１を通して発光分光計６０７０の中へ案内するように構成されている。
［００５２］図７Ａ、７Ｂ、及び７Ｃは、実施形態に係る弱プラズマビューポートを示す側面断面図である。図７Ａに、側面に装着され、基板処理チャンバの壁とともに真空シールを形成している管状ビューポート７０７１を有する基板処理領域７０３３を示す。電極７０７２−１は、管状ビューポート７０７１外の周囲で、管状ビューポート７０７１に装着されている。実施形態に係る管状ビューポート７０７１への電極７０７２−１の取付けを促進するために、電極７０７２−１は導電接着テープ（例：銅）、又は導電ペースト（例：銀）の層の一部であってよい。弱プラズマの形成は、管状ビューポート７０７１と電極７０７２−１との間の機械的な接触に依存しないため、電極７０７２−１は単純に、管状ビューポート７０７１の周囲にゆるい輪をつくっている導電フープであってよい。弱プラズマ７０３４−１は、弱高周波プラズマ出力源７０６８−１から電極７０７２−１と基板処理チャンバの残り部分、又は基板処理領域７０３３の境界として示す壁との間に弱高周波プラズマ出力を印加することによって、管状ビューポート７０７１内部に形成される。弱プラズマ７０３４からの光放射を管状ビューポート７０７１を通して発光分光計７０７０の中へ案内するように構成された光ファイバーケーブル７０７３も示す。図７Ｂに、同じ構成で、フープの形状の電極７０７２−１を含む端面図を示す。図７Ｃに、管状ビューポート７０７１の端部の上に電極７０７２−２を有し、管状ビューポート７０７１のさえぎられていない部分を通して異なる角度から弱プラズマ７０３４−２をのぞき見するように光ファイバーケーブル７０７３が再位置決めされた関連構成を示す。弱高周波プラズマ出力源７０６８−２は、電極７０７２−２と基板処理チャンバの壁との間に弱高周波プラズマ出力を提供する。
［００５３］図８Ａ及び図８Ｂは、実施形態に係る弱プラズマビューポートを示す側面断面図である。図８Ａに、側面に装着され、基板処理チャンバの壁とともに真空シールを形成している平面ビューポート８０７１を有する基板処理領域８０３３を示す。第１の電極８０７２−１及び第２の電極８０７２−２は、それらの間にいかなる直接的な電気接続もなしに平面ビューポート８０７１に装着される。第１の電極８０７２−１と第２の電極は、平面ビューポート８０７１の近くに、又は平面ビューポート８０７１に隣接して置かれた導電接着テープ（例：銅）、導電ペースト（例：銀）の層又は電極の一部であってよい。電極（８０７２−１、８０７２−２）は、実施形態において、弱プラズマ８０３４−１を形成する能力を提供するために、平面ビューポート８０７１と機械的に接触する必要はない。弱プラズマ８０３４−１は、弱高周波プラズマ出力源８０６８−１から第１の電極８０７２−１と第２の電極８０７２−２との間に弱高周波プラズマ出力を印加することによって、平面ビューポート８０７１内部に形成される。弱プラズマ８０３４−１からの光放射を平面ビューポート８０７１を通して発光分光計８０７０の中へ案内するように構成された光ファイバーケーブル８０７３も示す。図８Ｂは、側面に装着され、基板処理チャンバの壁とともに真空シールを形成している平面ビューポート８０７１を有する基板処理領域８０３３を示す。電極８０７２−３は、平面ビューポート８０７１に装着されている。第１の電極８０７２−１はこれもまた、平面ビューポート８０７１のすぐ近くに、又は平面ビューポート８０７１に接触するように置かれた導電接着テープ、導電ペーストの層又は電極の一部であってよい。弱プラズマ８０３４−１は、弱高周波プラズマ出力源８０６８−２から電極８０７２−３と基板処理チャンバの残り部分、又は基板処理領域８０３３の境界として示す壁との間に弱高周波プラズマ出力を印加することによって、平面ビューポート８０７１内部に形成される。弱プラズマ８０３４−２からの光放射を平面ビューポート８０７１を通して発光分光計８０７０の中へ案内するように構成された光ファイバーケーブル８０７３も示す。
［００５４］本書に記載の管状ビューポートは、基板処理チャンバから突き出しているため、より破損しやすい可能性がある。平面ビューポートは、ビューポートをうっかり壊してしまう確率を減らす利点を提供する。本書に記載の平面ビューポートの厚さは、基板処理チャンバ内部の基板近くの弱プラズマの強度に影響する。平面ビューポートの厚さは、実施形態にしたがって、１ｍｍと１５ｍｍとの間、２ｍｍと１０ｍｍとの間、又は好ましくは３ｍｍと８ｍｍとの間であってよい。実施形態において、平面ビューポート（最も薄い寸法の軸から見て）の高さ及び／又は幅は、２０ｍｍと１００ｍｍとの間、又は３０ｍｍと７０ｍｍとの間であってよい。本書に記載の全ての実施形態における光ファイバーケーブルを、基板の側面と、基板の主要平面のちょうど上に位置づけして、エッチング処理に最も関わる可能性が高いプラズマ放出物の部分を優先的にサンプリングすることができる。光ファイバーケーブルは、実施形態にしたがって、基板の上面の１ｍｍ上と１０ｍｍ上との間に水平に（基板の主要平面に平行に）向けられうる。
［００５５］実施形態において、イオンサプレッサ（シャワーヘッドでありうる）を使用して、気相エッチングのためのラジカル種及び／又は中性種が得られうる。イオンサプレッサはまた、イオン抑制要素とも呼ぶことができ、シャワーヘッドに沿って遠隔チャンバ領域と基板処理領域との間に位置づけされうる。実施形態において、例えばイオンサプレッサは、遠隔プラズマ領域（複数可）から基板処理領域への途上のエッチングプラズマ放出物をフィルタリングするために使用される。イオンサプレッサは、イオンよりラジカルの濃度が高い反応ガスを供給するために、用いられうる。プラズマ放出物は、遠隔プラズマ領域と基板処理領域との間に配置されたイオンサプレッサを通過する。イオンサプレッサは、プラズマ生成領域から基板まで移動しているイオン種を著しく削減する又は実質的になくすように機能する。本書に記載のイオンサプレッサは単純に、本書に記載の気相エッチング処理の間、基板処理領域内に低い電子温度を達成する１つの方法である。
［００５６］実施形態において、電子ビームが基板処理領域の基板に平行な平面を通過し、プラズマ放出物の電子温度を低下させる。この方法で電子ビームが使用される場合、より単純なシャワーヘッドが使用されうる。実施形態において、電子ビームは基板の上に配置された層状シートとして通過しうる。実施形態において、電子ビームは、負電荷を中和する源を提供し、基板の方へ流れる正電荷イオンを減らし、エッチング選択性を高めるための、より活発な手段を提供する。プラズマ放出物の流量、及び電子ビームの作用を支配する様々なパラメータを調節して、基板処理領域内で測定される電子温度を低下させることができる。
［００５７］遠隔プラズマにおいてプラズマが励起されている間、基板処理領域内でラングミュア探針を使用して電子温度が測定されうる。本書に記載の全てのプラズマフリー領域（特に、基板処理領域）において、電子温度は、０．５ｅＶ未満、０．４５ｅＶ未満、０．４ｅＶ未満、又は０．３５ｅＶ未満でありうる。電子温度のこの極めて低い値は、電子ビーム、シャワーヘッド及び／又はイオンサプレッサの存在によって可能である。荷電されていない中性種及びラジカル種は、電子ビーム及び／又はイオンサプレッサ内の開口部を通過して基板において反応しうる。ラジカル及び他の中性種を用いるそのような処理は、スパッタリング及びボンバードメントを含む従来のプラズマエッチング処理と比較して、プラズマ損傷を低減させることができる。本書に開示の実施形態はまた、液体の表面張力が、小さい特徴の曲げ及び剥離を引き起こすことがありうる、従来の湿式エッチング処理より有利である。
［００５８］本書に記載のエッチング処理の間の基板処理領域は、本明細書中では「プラズマフリー」と記載されうる。「プラズマフリー」とは、領域にプラズマが不在であるということを必ずしも意味するわけではない。実施形態において、発光分光法の測定を実施するために弱プラズマが存在していてよいが、弱プラズマは基板処理領域の側方へ外れるように位置づけされるため、基板のちょうど上の領域にプラズマはなくてよい。プラズマ領域内部で発生したイオン化核種及び自由電子は、極めて低い密度で区画（シャワーヘッド）のポア（開孔）を通って移動しうる。遠隔プラズマ領域（例：遠隔チャンバ領域及び／又は遠隔プラズマ領域）内のプラズマの境界は、シャワーヘッド内の開孔を通って基板処理領域に多少侵入しうる。更に、本書に記載のエッチング処理の望ましい特徴をなくすことなく、低強度のプラズマが基板処理領域内に生じ得る。励起されたプラズマ放出物の発生中に、プラズマが遠隔プラズマ領域よりもはるかに低密度のイオン密度を持つ原因はいずれも、本明細書で用いる「プラズマフリー」の範囲から逸脱するものではない。
［００５９］本書で使用する「基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）」は、その上に形成された層を伴うか、又は伴わない、支持基板でありうる。パターン基板は、多種多様なドーピング濃度及びプロファイルの絶縁体又は半導体であってよく、例えば、集積回路の製造で使用される種類の半導体基板でありうる。パターン基板の露出した「酸化ケイ素」は主にＳｉＯ２であるが、窒素、水素、炭素などの他の元素成分の濃度を含み得る。いくつかの実施形態では、本書で開示される方法を使用してエッチングされる酸化ケイ素部分は、基本的にケイ素及び酸素で構成される。パターン基板の露出した「窒化ケイ素」は主としてＳｉ３Ｎ４であるが、酸素、水素、炭素などの他の元素成分の濃度を含みうる。いくつかの実施形態では、本書で説明した窒化ケイ素部分は基本的にケイ素と窒素で構成される。一般的には、パターン基板の第２の露出部よりも第１の露出部の方が速くエッチングされる。第１の露出部は、第２の露出部とは異なる原子化学量論量を有しうる。実施形態において、第１の露出部は、第２の露出部には存在しない要素を含有しうる。同様に、実施形態に係る第２の露出部は、第１の露出部には存在しない要素を含有しうる。
［００６０］「前駆体」という用語は、材料を表面から除去するか又は材料を表面上に堆積させるための反応に関与する任意の化学物質を指すために用いられる。「プラズマ放出物」は、遠隔プラズマ領域から出て、遠隔チャンバ領域及び／又は基板処理領域に入るガスを言う。プラズマ放出物は、ガス分子の少なくとも一部が、振動励起状態、解離状態及び／又はイオン化状態である「励起状態」にある。「ラジカル前駆体」は、材料を表面から除去するか又は材料を表面上に堆積させるための反応に関与するプラズマ放出物（プラズマを終了しつつある励起状態にあるガス）を記述するために用いられる。「ラジカルフッ素前駆体」は、フッ素を含有するが、他の元素成分を含有しうるラジカル前駆体を表す。「不活性ガス」という語句は、膜をエッチングするとき又は膜の中へ組み入れられるときに、化学結合を形成しない全てのガスを指す。例示的な不活性ガスは希ガスを含むが、（典型的には）微量が膜の中に捕えられたときにいかなる化学結合も形成されない限り、他のガスも含みうる。
［００６１］いくつかの実施形態を開示したが、開示されている実施形態の主旨から逸脱することなく、様々な修正例、代替構造物、及び同等物が使用されうることが、当業者には認識されよう。加えて、いくつかの周知の処理及び要素については、本実施形態が不必要に曖昧になることを回避するために、説明していない。従って、上述したものは、特許請求の範囲を限定するものとして解釈すべきでない。
［００６２］ある範囲の値が提供される場合、その範囲の上限と下限との間の各介在値も、文脈上別途明示されない限り下限の単位の１０分の１まで、明確に開示されることが、理解されよう。ある規定された範囲における任意の規定値又は介在値と、その規定された範囲における他の任意の規定値又は介在値との間の、より狭い範囲の各々が包含される。これらの狭い方の範囲の上限と下限は、個別にその範囲内に含まれることも、除外されることもあり、限界値のいずれかが狭い方の範囲内に含まれる場合、限界値のいずれも狭い方の範囲内に含まれない場合、又は両方の限界値が狭い方の範囲内に含まれる場合の各範囲も、前記規定された範囲内で明確に除外される任意の限界値を条件として、本発明の範囲に包含される。規定された範囲に１つ又は複数の限界値が含まれる場合、これらの含有限界値のいずれか又は両方を除外する範囲もまた含まれる。
［００６３］本書及び添付の特許請求の範囲で使用する、単数形の「１つの（ａ、ａｎ）」、及び「その／この／前記（ｔｈｅ）」は、文脈上別途明示しない限り、複数の指示対象を含む。ゆえに、例えば、「１つのプロセス（ａ ｐｒｏｃｅｓｓ）」への言及は、複数のかかるプロセスを含み、「その誘電体材料（ｔｈｅ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ）」への言及は、一又は複数の誘電体材料、及び、当業者には既知であるその同等物への言及を含む、等々である。
［００６４］同じように、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ、ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、及び「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という語は、本明細書及び以下の特許請求の範囲において使用される場合、規定された特徴、整数値、構成要素、又は段階の存在を特定することを意図しているが、一又は複数の他の特徴、整数値、構成要素、段階、作用、又はグループの存在又は追加を排除するものではない。

Claims (16)

  1. 基板をエッチングする方法であって、該方法は、
    基板処理チャンバの基板処理領域内に前記基板を置くことと、
    シャワーヘッドによって前記基板処理領域から分離された遠隔プラズマ領域の中へフッ素含有前駆体を流入させることと、
    前記遠隔プラズマ領域内に遠隔プラズマ出力を有する遠隔プラズマを形成することと、
    前記遠隔プラズマ領域内の前記遠隔プラズマ内で前記フッ素含有前駆体からプラズマ放出物を生じさせることと、
    前記シャワーヘッドを通して前記基板処理領域の中へ前記プラズマ放出物を流入させることと、
    前記プラズマ放出物を用いて前記基板をエッチングすることと、
    前記基板処理領域内に局所プラズマ出力を有する局所プラズマを形成することと、
    前記基板処理チャンバの側面に装着されたビューポートを通して発光スペクトルを取得すること、及び前記基板処理領域の境界を形成することと
    を含み、
    前記発光スペクトルは強度を光の波長の関数として表し、前記発光スペクトルは発光分光計を用いて取得され、前記局所プラズマは前記基板の上、及び前記ビューポートの近くの前記基板のエッジの外側に配置される、方法。
  2. 前記遠隔プラズマの前記遠隔プラズマ出力が、前記局所プラズマの前記局所プラズマ出力を１０倍又はそれ以上の倍率で超過する、請求項１に記載の方法。
  3. 前記局所プラズマが前記基板の上に集中している、請求項１に記載の方法。
  4. 前記局所プラズマは、前記ビューポートの外側に配置された電極を使用して形成され、前記電極と基板処理チャンバとの間に局所プラズマ出力が印加される、請求項１に記載の方法。
  5. 前記局所プラズマは、各々が前記ビューポートの外側に配置された第１の電極と第２の電極とを使用して形成され、前記第１の電極と前記第２の電極との間に局所プラズマ出力が印加される、請求項１に記載の方法。
  6. 基板処理チャンバであって、
    フッ素含有前駆体を受け入れて、前記フッ素含有前駆体から遠隔プラズマを形成するように構成された遠隔プラズマ領域と、
    前記遠隔プラズマ領域に遠隔プラズマ出力を印加するように構成され、前記遠隔プラズマを形成するように構成された遠隔プラズマ出力源と、
    基板処理領域と、
    前記遠隔プラズマ領域と前記基板処理領域との間に配置されたシャワーヘッドであって、前記基板処理領域は前記シャワーヘッド内の貫通孔によって前記遠隔プラズマ領域に流体連結されているシャワーヘッドと、
    基板を支持するように構成されたペデスタルと、
    前記基板処理チャンバに取り付けられたフランジであって、前記基板処理チャンバとともに真空シールを形成しているフランジと、
    前記フランジに取り付けられ、前記フランジとともに真空シールを形成しているビューポートであって、近赤外線スペクトル内で光透過性であるビューポートと、
    光放射が前記ビューポートを通過した後に前記光放射を受けるように構成された発光分光計であって、前記ビューポートの外に配置される発光分光計と、
    前記基板処理領域内に局所プラズマを形成するように構成された局所プラズマ出力源であって、前記局所プラズマは前記基板の上、及び前記ビューポートの近くの前記基板のエッジの外側に配置される、局所プラズマ出力源と、
    を備える、基板処理チャンバ。
  7. 前記局所プラズマは前記遠隔プラズマ出力の１０％を下回る局所プラズマ出力を有する、請求項６に記載の基板処理チャンバ。
  8. 前記ビューポートから前記発光分光計へ前記光放射を案内するように構成された光ファイバーケーブルを更に備える、請求項６に記載の基板処理チャンバ。
  9. 前記ビューポートに近接した電極であって、前記ビューポートの外に配置されている電極を更に備える、請求項６に記載の基板処理チャンバ。
  10. 前記局所プラズマ出力源が、プラズマ出力を前記電極に印加するように構成される、請求項９に記載の基板処理チャンバ。
  11. プラズマ出力を前記電極へ印加するように構成された第２の電極を更に備え、前記電極は前記第２の電極から電気的に絶縁されている、請求項９に記載の基板処理チャンバ。
  12. 発光分光計アセンブリであって、
    基板処理チャンバに取り付けられるように構成されたフランジであって、前記基板処理チャンバとともに真空シールを形成するように構成されたフランジと、
    前記フランジに取り付けられ、前記フランジとともに真空シールを形成している平面ビューポートであって、近赤外線スペクトル内で光透過性である平面ビューポートと、
    前記平面ビューポートに近接し、前記平面ビューポートの外側に配置されている電極と、
    光放射が前記平面ビューポートを通過した後に前記光放射を受けるように構成された発光分光計であって、前記平面ビューポートの外側に配置された発光分光計と、
    前記電極にプラズマ出力を印加するように構成されたプラズマ出力源と
    を備える、発光分光計アセンブリ。
  13. 前記平面ビューポートから前記発光分光計へ赤外光を案内するように構成された光ファイバーケーブルを更に備える、請求項１２に記載の発光分光計アセンブリ。
  14. 前記プラズマ出力源は、前記電極と前記基板処理チャンバとの間に前記プラズマ出力を印加するように構成されている、請求項１２に記載の発光分光計アセンブリ。
  15. 前記平面ビューポートに近接した第２の電極を更に備え、前記電極は前記第２の電極から電気的に絶縁されている、請求項１２に記載の発光分光計アセンブリ。
  16. 前記プラズマ出力源は、前記電極と前記第２の電極との間に前記プラズマ出力を印加するように構成されている、請求項１５に記載の発光分光計アセンブリ。
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