JPH04229620A - 多チャンネル・プラズマ放電終点検出システム及び方法 - Google Patents
多チャンネル・プラズマ放電終点検出システム及び方法Info
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- JPH04229620A JPH04229620A JP3113631A JP11363191A JPH04229620A JP H04229620 A JPH04229620 A JP H04229620A JP 3113631 A JP3113631 A JP 3113631A JP 11363191 A JP11363191 A JP 11363191A JP H04229620 A JPH04229620 A JP H04229620A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F4/00—Processes for removing metallic material from surfaces, not provided for in group C23F1/00 or C23F3/00
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32917—Plasma diagnostics
- H01J37/32935—Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、集積回路ウェーハを
処理するのに使われるプラズマエッチングシステムに関
し、特に、プラズマエッチングシステムにおいて終点を
検出する方法及び装置に関する。
処理するのに使われるプラズマエッチングシステムに関
し、特に、プラズマエッチングシステムにおいて終点を
検出する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】プラズマエッチングシステム
は、正に帯電したイオンをウェーハの表面に衝突させる
ことによって集積回路ウェーハの層をエッチングするも
のである。イオンは、ウェーハ上のプラズマ放電の中で
生成し、負に帯電したカソードによってウェーハに向け
て加速される。標準的プラズマエッチングシステムの中
のプラズマ放電は、高周波エネルギーをエッチングシス
テムのカソード及びアノードの両方に加えることにより
生成されるのに対して、反応イオンエッチング（ＲＩＥ
）システムの中のプラズマ放電は、高周波パワーをカソ
ードだけに加えることによって生成される。いずれのシ
ステムにおいても、エッチングプロセスは、正イオンが
ウェーハの平面に向かって実質的に垂直に加速されるた
めに、高度に異方性である。異方性エッチングは、集積
回路ウェーハに非常に狭いライン幅を形成することを可
能にするものであるので望ましい。
は、正に帯電したイオンをウェーハの表面に衝突させる
ことによって集積回路ウェーハの層をエッチングするも
のである。イオンは、ウェーハ上のプラズマ放電の中で
生成し、負に帯電したカソードによってウェーハに向け
て加速される。標準的プラズマエッチングシステムの中
のプラズマ放電は、高周波エネルギーをエッチングシス
テムのカソード及びアノードの両方に加えることにより
生成されるのに対して、反応イオンエッチング（ＲＩＥ
）システムの中のプラズマ放電は、高周波パワーをカソ
ードだけに加えることによって生成される。いずれのシ
ステムにおいても、エッチングプロセスは、正イオンが
ウェーハの平面に向かって実質的に垂直に加速されるた
めに、高度に異方性である。異方性エッチングは、集積
回路ウェーハに非常に狭いライン幅を形成することを可
能にするものであるので望ましい。
【０００３】エッチングプロセスの終点に達したときを
判定することは非常に重要である。終点の前には、エッ
チングされる層の幾つかが残っているのでプロセスは不
完全である。終点後、過剰エッチングが起きて、集積回
路ウェーハの下側の層を損傷させる可能性がある。僅か
な過剰エッチングは、所望の層の完全なエッチングを確
保するためにありふれたことではあっても、正確で繰り
返し可能なエッチングを達成するためには名目上の終点
に達したときを知ることがなお重要である。
判定することは非常に重要である。終点の前には、エッ
チングされる層の幾つかが残っているのでプロセスは不
完全である。終点後、過剰エッチングが起きて、集積回
路ウェーハの下側の層を損傷させる可能性がある。僅か
な過剰エッチングは、所望の層の完全なエッチングを確
保するためにありふれたことではあっても、正確で繰り
返し可能なエッチングを達成するためには名目上の終点
に達したときを知ることがなお重要である。
【０００４】終点を監視する従来技術方法が幾つかある
。その一つは、エッチングされている層を監視するため
にレーザー干渉法を使用する方法である。他の方法は、
カソードのインピーダンス又はＤ．Ｃ．バイアスを監視
する。第３の、本発明に最も関連の深い方法は、終点状
態を判定するためにプラズマ放電の放射を光学的に監視
する。
。その一つは、エッチングされている層を監視するため
にレーザー干渉法を使用する方法である。他の方法は、
カソードのインピーダンス又はＤ．Ｃ．バイアスを監視
する。第３の、本発明に最も関連の深い方法は、終点状
態を判定するためにプラズマ放電の放射を光学的に監視
する。
【０００５】プラズマエッチングチャンバ内のプラズマ
放電を光学的に監視する方法の例がデーゲンコルプ他の
米国特許第４，３１２，７３２号に教示されており、こ
れは、プラズマ放電により生ずるスペクトルの一部を光
学的に監視して、終点を示唆する変化を探知することを
記載している。より詳しくは、デーゲンコルプ他は、ウ
ェーハからの物とプラズマ放電内のエッチングガスから
の物との化学的結合から生じる粒子を含む、予め選択さ
れた励起された種からの放射を監視する。その予め選択
された種に随伴する放射が所定臨界値より減少したとき
、デーゲンコルプ他は、終点が生じたと考える。
放電を光学的に監視する方法の例がデーゲンコルプ他の
米国特許第４，３１２，７３２号に教示されており、こ
れは、プラズマ放電により生ずるスペクトルの一部を光
学的に監視して、終点を示唆する変化を探知することを
記載している。より詳しくは、デーゲンコルプ他は、ウ
ェーハからの物とプラズマ放電内のエッチングガスから
の物との化学的結合から生じる粒子を含む、予め選択さ
れた励起された種からの放射を監視する。その予め選択
された種に随伴する放射が所定臨界値より減少したとき
、デーゲンコルプ他は、終点が生じたと考える。
【０００６】デーゲンコルプ他が教示するようにスペク
トルの単一部分を監視することの欠点は、或る種のプロ
セスについて信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）が極めて低
くなる可能性があることである。これは、終点の誤った
読みを生じさせて、処理されている集積回路ウェーハを
損傷させる原因となる可能性がある。単一のスペクトル
部分を監視することに伴う他の問題は、終点検出が一つ
のエッチングプロセスだけについて最適化されることで
ある。例えば、異なるエッチングガス濃度を使用し、或
いは異なる材料をエッチングするならば、元のエッチン
グプロセスのために選ばれたスペクトル部分は、その新
しいエッチングプロセスのためには不適切となるかも知
れない。更に、単一のスペクトル部分を監視する従来技
術の方法は、ウェーハを多様な処理条件に次々にさらし
てゆく多ステップエッチングプロセスには良く適してい
ない。多ステッププロセスは、多様な条件下で単一層を
エッチングするのに使ったり、異なる種類の複数の層を
エッチングするのに使うことが出来る。
トルの単一部分を監視することの欠点は、或る種のプロ
セスについて信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）が極めて低
くなる可能性があることである。これは、終点の誤った
読みを生じさせて、処理されている集積回路ウェーハを
損傷させる原因となる可能性がある。単一のスペクトル
部分を監視することに伴う他の問題は、終点検出が一つ
のエッチングプロセスだけについて最適化されることで
ある。例えば、異なるエッチングガス濃度を使用し、或
いは異なる材料をエッチングするならば、元のエッチン
グプロセスのために選ばれたスペクトル部分は、その新
しいエッチングプロセスのためには不適切となるかも知
れない。更に、単一のスペクトル部分を監視する従来技
術の方法は、ウェーハを多様な処理条件に次々にさらし
てゆく多ステップエッチングプロセスには良く適してい
ない。多ステッププロセスは、多様な条件下で単一層を
エッチングするのに使ったり、異なる種類の複数の層を
エッチングするのに使うことが出来る。
【０００７】
【発明の概要】本発明の装置の特徴は、プラズマエッチ
ングチャンバ内のプロセス放電を光学的に監視するセン
サー組立体と、該センー組立体が生成する信号を解析す
るディジタルコンピューターシステムとにある。このセ
ンサー組立体は複数の光センサーを含み、その各々は、
プラズマ放電により生成される光スペクトルの異なるス
ペクトル部分に応答する。該光センサーの出力は複数の
光チャネルを生成するべく増幅され、該光チャネルはデ
ィジタル化されて該ディジタルコンピューターシステム
に入力される。Ｄ．Ｃ．バイアスチャネルなどの他のチ
ャネルもディジタル化してコンピューターシステムに入
力することが出来る。複数のチャネルからのデータは、
複合関数を形成するためにコンピューターシステム内で
数学的に結合され、この関数は、終点状態を検出するた
めに分析される。
ングチャンバ内のプロセス放電を光学的に監視するセン
サー組立体と、該センー組立体が生成する信号を解析す
るディジタルコンピューターシステムとにある。このセ
ンサー組立体は複数の光センサーを含み、その各々は、
プラズマ放電により生成される光スペクトルの異なるス
ペクトル部分に応答する。該光センサーの出力は複数の
光チャネルを生成するべく増幅され、該光チャネルはデ
ィジタル化されて該ディジタルコンピューターシステム
に入力される。Ｄ．Ｃ．バイアスチャネルなどの他のチ
ャネルもディジタル化してコンピューターシステムに入
力することが出来る。複数のチャネルからのデータは、
複合関数を形成するためにコンピューターシステム内で
数学的に結合され、この関数は、終点状態を検出するた
めに分析される。
【０００８】本発明の方法は、プラズマエッチング装置
の動作に関連する複数のパラメータを監視し、その複数
のパラメータの複合体を形成し、その複合体を分析して
プラズマエッチングチャンバ内のエッチング状態を判定
する。その複数のパラメータの各々に重みが付されて、
次に合計され、該複合体を形成するために、その重みが
付けられて合計されたパラメータからＤ．Ｃ．バイアス
レベル及びノイズが濾過される。プラズマエッチングチ
ャンバ内の終点状態又はその他のエッチング状態を判定
するために、該複合関数の勾配は所定値と比較される。
の動作に関連する複数のパラメータを監視し、その複数
のパラメータの複合体を形成し、その複合体を分析して
プラズマエッチングチャンバ内のエッチング状態を判定
する。その複数のパラメータの各々に重みが付されて、
次に合計され、該複合体を形成するために、その重みが
付けられて合計されたパラメータからＤ．Ｃ．バイアス
レベル及びノイズが濾過される。プラズマエッチングチ
ャンバ内の終点状態又はその他のエッチング状態を判定
するために、該複合関数の勾配は所定値と比較される。
【０００９】本発明の利点は、結合されたときに検出シ
ステムの感度及び信号対雑音比を増大させる冗長放射デ
ータを供給するために複数のチャネルを使うことである
。本発明は、個々のチャネルの重み係数を変化させるこ
とによって多くの異なるエッチングプロセスを監視出来
ることである。チャネルの重み付けは、好都合なことに
ディジタルコンピューターシステムの中で行われるので
、監視プロセスをソフトウェア制御下で迅速に且つ容易
に修正することが出来る。その結果として、本発明を多
ステップエッチング処理に有利に使用することが出来る
。
ステムの感度及び信号対雑音比を増大させる冗長放射デ
ータを供給するために複数のチャネルを使うことである
。本発明は、個々のチャネルの重み係数を変化させるこ
とによって多くの異なるエッチングプロセスを監視出来
ることである。チャネルの重み付けは、好都合なことに
ディジタルコンピューターシステムの中で行われるので
、監視プロセスをソフトウェア制御下で迅速に且つ容易
に修正することが出来る。その結果として、本発明を多
ステップエッチング処理に有利に使用することが出来る
。
【００１０】本発明のこれらの利点及びその他の利点は
、以下の詳細説明を読んで添付図面を検討すれば当業者
にとって明白となろう。
、以下の詳細説明を読んで添付図面を検討すれば当業者
にとって明白となろう。
【００１１】
【実施例】図１において、本発明の終点検出システム１
０は、チャンバ１４とカソード１６とを含むプラズマエ
ッチングシステム１２に接続されている。半導体ウェー
ハ１８はカソード１６により支持され、高周波パワーを
少なくともカソード１６に加えることによってカソード
１６上にプラズマ放電２０が形成される。本書において
『プラズマエッチングシステム』という用語は、カソー
ド及びアノードの両方に高周波パワーを加える通常のプ
ラズマエッチングシステムと、カソードだけに高周波パ
ワーを供給する反応イオンエッチング（ＲＩＥ）システ
ムとを含む、プラズマ放電を生じさせる如何なるシステ
ムをも意味するものである。
０は、チャンバ１４とカソード１６とを含むプラズマエ
ッチングシステム１２に接続されている。半導体ウェー
ハ１８はカソード１６により支持され、高周波パワーを
少なくともカソード１６に加えることによってカソード
１６上にプラズマ放電２０が形成される。本書において
『プラズマエッチングシステム』という用語は、カソー
ド及びアノードの両方に高周波パワーを加える通常のプ
ラズマエッチングシステムと、カソードだけに高周波パ
ワーを供給する反応イオンエッチング（ＲＩＥ）システ
ムとを含む、プラズマ放電を生じさせる如何なるシステ
ムをも意味するものである。
【００１２】終点検出システム１０は、ケーブル２６に
よって相互に接続されたセンサー組立体２２とディジタ
ルコンピューターシステム２４とを含む。センサー組立
体２２は、チャンバ壁の開口部を通してチャンバ１４内
に伸び込むプローブ部２８と、センサー組立体の光セン
サー及びアナログ回路を囲むハウジング部３０とを有す
る。ディジタルコンピューターシステム２４は、ＩＢＭ
、アップル、サン及びヒューレット・パッカードなどの
良く知られている製造者により作られたパーソナルコン
ピューター、ワークステーション又はミニコンピュータ
ーなどの汎用ディジタルコンピューターから成る。ディ
ジタルコンピューターシステム２４は、典型的には、Ｃ
ＰＵ、メモリー、ディスク駆動装置及びＩ／Ｏポートを
囲むベースユニット３２と、システムの出力を視覚的に
表示する監視装置３４と、コマンド及びデータをシステ
ムに入力するためのキーボード３６とを含む。
よって相互に接続されたセンサー組立体２２とディジタ
ルコンピューターシステム２４とを含む。センサー組立
体２２は、チャンバ壁の開口部を通してチャンバ１４内
に伸び込むプローブ部２８と、センサー組立体の光セン
サー及びアナログ回路を囲むハウジング部３０とを有す
る。ディジタルコンピューターシステム２４は、ＩＢＭ
、アップル、サン及びヒューレット・パッカードなどの
良く知られている製造者により作られたパーソナルコン
ピューター、ワークステーション又はミニコンピュータ
ーなどの汎用ディジタルコンピューターから成る。ディ
ジタルコンピューターシステム２４は、典型的には、Ｃ
ＰＵ、メモリー、ディスク駆動装置及びＩ／Ｏポートを
囲むベースユニット３２と、システムの出力を視覚的に
表示する監視装置３４と、コマンド及びデータをシステ
ムに入力するためのキーボード３６とを含む。
【００１３】図２において、センサー組立体２２は、プ
ローブ部２８とハウジング部３０とを含んで、部分的に
分解された形で示されている。取付けアダプタ３８とハ
ウジング・キャップ４０も示されている。取付けアダプ
タ３８は、好ましくは、チャンバ１４（図１を見よ）の
壁部４２に取りつけられてプローブ部２８の周囲を締め
つけてセンサー組立体２２を壁部４２にしっかり保持す
るスプリットリング・クランプであるのが好ましい。キ
ャップ４０は、ハウジング部３０の端部を閉鎖し、その
中に収容されている光センサー及び電子回路へのアクセ
スを許すようになっている。前述した様に、ケーブル２
６は、ハウジング部３０の中のアナログ回路をディジタ
ルコンピューターシステム２４に接続する。
ローブ部２８とハウジング部３０とを含んで、部分的に
分解された形で示されている。取付けアダプタ３８とハ
ウジング・キャップ４０も示されている。取付けアダプ
タ３８は、好ましくは、チャンバ１４（図１を見よ）の
壁部４２に取りつけられてプローブ部２８の周囲を締め
つけてセンサー組立体２２を壁部４２にしっかり保持す
るスプリットリング・クランプであるのが好ましい。キ
ャップ４０は、ハウジング部３０の端部を閉鎖し、その
中に収容されている光センサー及び電子回路へのアクセ
スを許すようになっている。前述した様に、ケーブル２
６は、ハウジング部３０の中のアナログ回路をディジタ
ルコンピューターシステム２４に接続する。
【００１４】プローブ部２８は、実質的に円筒状の筒体
４４と、この筒体より大きな直径の実質的に円筒状のフ
ランジ４６とを含む細長い部材である。図３及び４も参
照すると、筒体４４は、第１端部５０及び第２端部５２
を有する縦方向に延在する複数のボア又は穴４８を備え
ている。穴４８は、水平から角度ａだけ僅かに曲がった
軸Ａを有する切頭円錐上であることが好ましい。穴４８
は、プラズマ放電２０から穴４８の第２端部５２へ追加
の電磁放射を通す光ガイドとして作用する。穴４８を囲
む内側壁は、興味のある周波数の電磁輻射について反射
性であるのが好ましい。
４４と、この筒体より大きな直径の実質的に円筒状のフ
ランジ４６とを含む細長い部材である。図３及び４も参
照すると、筒体４４は、第１端部５０及び第２端部５２
を有する縦方向に延在する複数のボア又は穴４８を備え
ている。穴４８は、水平から角度ａだけ僅かに曲がった
軸Ａを有する切頭円錐上であることが好ましい。穴４８
は、プラズマ放電２０から穴４８の第２端部５２へ追加
の電磁放射を通す光ガイドとして作用する。穴４８を囲
む内側壁は、興味のある周波数の電磁輻射について反射
性であるのが好ましい。
【００１５】フランジ４６は、穴４８の第２端部５２に
開口する数個のカップ５４を備えている。カップ５４は
、センサー組立体２２のフィルターを収容していて、そ
の直径は穴４８の第１端部５０より幾分大きい。切頭円
錐状の穴４８は、前述した様に、その軸Ａに沿って曲が
っていて、カップ５４同士を分離している。しかし、カ
ップ５４を小さくして、それらを互いに近づけることに
よって穴４８を正切頭円錐状に出来ない理由はない。 螺子穴５６を使って適当な機械ボルト（図示せず）でプ
ローブ部２８をハウジング部３０に取りつける。
開口する数個のカップ５４を備えている。カップ５４は
、センサー組立体２２のフィルターを収容していて、そ
の直径は穴４８の第１端部５０より幾分大きい。切頭円
錐状の穴４８は、前述した様に、その軸Ａに沿って曲が
っていて、カップ５４同士を分離している。しかし、カ
ップ５４を小さくして、それらを互いに近づけることに
よって穴４８を正切頭円錐状に出来ない理由はない。 螺子穴５６を使って適当な機械ボルト（図示せず）でプ
ローブ部２８をハウジング部３０に取りつける。
【００１６】図５において、ハウジング部３０の端面図
は、隆起した数個のボス５８と、数個の伝導性の光ファ
イバー６０と、光ファイバー６０の背後に位置する数個
の光センサー６２とを示している。本書において、『光
センサー』という用語は、電気信号を生じさせることの
出来る感光素子を意味しており、光電セル、フォトレジ
スター、光電子増倍管等を含むが、これらに限定される
ものではない。ボス５８は、フィルター６０が穴４８の
第２端部５２を覆うこととなる様にプローブ部２８のカ
ップ５４に係合する。穴４８の第２端部５２の直径はフ
ィルター６０の直径より小さいことに注意するべきであ
る。これにより、穴４８に案内される光が、光センサー
６２に衝突する前にフィルター６０を通過することが保
証される。ハウジング部３０は無螺子ボア穴６４の対を
備えており、これを通して前記の機械ボルトが延在して
プローブ部２８の螺子５６に螺合することが出来る。
は、隆起した数個のボス５８と、数個の伝導性の光ファ
イバー６０と、光ファイバー６０の背後に位置する数個
の光センサー６２とを示している。本書において、『光
センサー』という用語は、電気信号を生じさせることの
出来る感光素子を意味しており、光電セル、フォトレジ
スター、光電子増倍管等を含むが、これらに限定される
ものではない。ボス５８は、フィルター６０が穴４８の
第２端部５２を覆うこととなる様にプローブ部２８のカ
ップ５４に係合する。穴４８の第２端部５２の直径はフ
ィルター６０の直径より小さいことに注意するべきであ
る。これにより、穴４８に案内される光が、光センサー
６２に衝突する前にフィルター６０を通過することが保
証される。ハウジング部３０は無螺子ボア穴６４の対を
備えており、これを通して前記の機械ボルトが延在して
プローブ部２８の螺子５６に螺合することが出来る。
【００１７】フィルター６０の各々は、好ましくは、プ
ラズマ放電２０により作られる電磁放射のスペクトルの
異なるスペクトル成分を通過させる。より詳しく後述す
る様に、これらのスペクトル成分は、結合されて、個々
のスペクトル成分のいずれよりも敏感で且つより高い信
号対雑音比を有する複合体を形成する。本実施例では、
該フィルターのスペクトル成分は、３４０、３８０、７
００及び７０５ナノメートルを中心とする。
ラズマ放電２０により作られる電磁放射のスペクトルの
異なるスペクトル成分を通過させる。より詳しく後述す
る様に、これらのスペクトル成分は、結合されて、個々
のスペクトル成分のいずれよりも敏感で且つより高い信
号対雑音比を有する複合体を形成する。本実施例では、
該フィルターのスペクトル成分は、３４０、３８０、７
００及び７０５ナノメートルを中心とする。
【００１８】図６を参照すると、増幅器６６などの可変
利得増幅器が光センサー６２の出力に接続されている。 増幅器６６の出力は、データシステムの一つの光チャネ
ルを構成する。図の左側に示されている様に、プラズマ
放電２０から光６８は穴４８によりフィルター６０を通
して光センサー６２へ案内される。本実施例は４個のガ
イド穴、フィルター及び光センサーを有するので、セン
サー組立体２２の出力は４個の光チャネルからなり、各
チャネルは、プラズマ放電２０により生成される電磁放
射のスペクトルの４個のスペクトル成分のうちの一つに
対応する。
利得増幅器が光センサー６２の出力に接続されている。 増幅器６６の出力は、データシステムの一つの光チャネ
ルを構成する。図の左側に示されている様に、プラズマ
放電２０から光６８は穴４８によりフィルター６０を通
して光センサー６２へ案内される。本実施例は４個のガ
イド穴、フィルター及び光センサーを有するので、セン
サー組立体２２の出力は４個の光チャネルからなり、各
チャネルは、プラズマ放電２０により生成される電磁放
射のスペクトルの４個のスペクトル成分のうちの一つに
対応する。
【００１９】図７において、ＡＤ変換器７０は、数個の
アナログ入力７２と、対応する数のディジタル出力７４
とを有する。センサー組立体２２からの４個の光チャネ
ルはＡＤ変換器７０のアナログ入力のうちの４個に接続
されており、プラズマエッチングシステム１２のカソー
ド１６からのＤ．Ｃ．バイアスチャネルは残りのアナロ
グ入力に接続されている。業界で周知されている様に、
プラズマエッチングプロセスの終点を合図するためにプ
ラズマエッチングシステムのカソードのＤ．Ｃ．バイア
スを監視することが出来る。これらのアナログチャネル
の各々はディジタルデータチャネルＤ（ｉ，ｔ）を生じ
させるためにＡＤ変換器７０によって数字化されるが、
本発明では、このｉは１ないし５の範囲内のものである
。ｔ変数は、データが時間により変化すること、即ち、
データＤ（ｉ，ｔ）がＡＤ変換器７０のサンプリング速
度に従って時間とともに変化することを示す。多チャネ
ルＡＤ変換器は、ディジタルコンピューターシステム２
４のベースユニット３２のためのプラグイン・ポードと
して市販されている。従って、ケーブル２６はアナログ
光チャネルをディジタルコンピューターシステム２４に
伝達し、ここで該チャネルは数字化されて該コンピュー
ターシステムに入力される。
アナログ入力７２と、対応する数のディジタル出力７４
とを有する。センサー組立体２２からの４個の光チャネ
ルはＡＤ変換器７０のアナログ入力のうちの４個に接続
されており、プラズマエッチングシステム１２のカソー
ド１６からのＤ．Ｃ．バイアスチャネルは残りのアナロ
グ入力に接続されている。業界で周知されている様に、
プラズマエッチングプロセスの終点を合図するためにプ
ラズマエッチングシステムのカソードのＤ．Ｃ．バイア
スを監視することが出来る。これらのアナログチャネル
の各々はディジタルデータチャネルＤ（ｉ，ｔ）を生じ
させるためにＡＤ変換器７０によって数字化されるが、
本発明では、このｉは１ないし５の範囲内のものである
。ｔ変数は、データが時間により変化すること、即ち、
データＤ（ｉ，ｔ）がＡＤ変換器７０のサンプリング速
度に従って時間とともに変化することを示す。多チャネ
ルＡＤ変換器は、ディジタルコンピューターシステム２
４のベースユニット３２のためのプラグイン・ポードと
して市販されている。従って、ケーブル２６はアナログ
光チャネルをディジタルコンピューターシステム２４に
伝達し、ここで該チャネルは数字化されて該コンピュー
ターシステムに入力される。
【００２０】図８は、ディジタルコンピューターシステ
ム２４上で走る終点監視方法を示す流れ図である。第１
ステップ７２において、多チャネルディジタルデータＤ
（ｉ，ｔ）がＡＤ変換器７０から入力される。第２ステ
ップ７４はデータＤ（ｉ，ｔ）から複合放射曲線Ｅ（ｔ
）を計算し、第３ステップ７６は、複合放射曲線Ｅ（ｔ
）から終点状態を検出する。
ム２４上で走る終点監視方法を示す流れ図である。第１
ステップ７２において、多チャネルディジタルデータＤ
（ｉ，ｔ）がＡＤ変換器７０から入力される。第２ステ
ップ７４はデータＤ（ｉ，ｔ）から複合放射曲線Ｅ（ｔ
）を計算し、第３ステップ７６は、複合放射曲線Ｅ（ｔ
）から終点状態を検出する。
【００２１】ステップ７４は図９に詳細に示されている
。ステップ７８において、或る特定の時点ｔにおいてデ
ータＤ（ｉ，ｔ）の重み付けされた値を合計することに
よって、時間変化する和関数Ｓ（ｔ）が計算される。 重みは乗数Ａ（ｉ）によって与えられるが、これは正、
負又は０になることが出来る。従って、５個のディジタ
ルチャネルのある本実施例では、該チャネルの和Ｓ（ｔ
）は： Ｓ（ｔ）＝Ａ（１）Ｄ（１，ｔ）＋Ａ（２）Ｄ（２，ｔ
）＋．．．＋Ａ（５）Ｄ（５，ｔ） で与えられる。和Ｓ（ｔ）において負の乗数Ａ（ｉ）を
与えることにより特定のチャネルｉのデータＤ（ｉ，ｔ
）を引くことが出来、ゼロの乗数Ａ（ｉ）を与えること
により完全に無視することが出来ることに注意するべき
である。
。ステップ７８において、或る特定の時点ｔにおいてデ
ータＤ（ｉ，ｔ）の重み付けされた値を合計することに
よって、時間変化する和関数Ｓ（ｔ）が計算される。 重みは乗数Ａ（ｉ）によって与えられるが、これは正、
負又は０になることが出来る。従って、５個のディジタ
ルチャネルのある本実施例では、該チャネルの和Ｓ（ｔ
）は： Ｓ（ｔ）＝Ａ（１）Ｄ（１，ｔ）＋Ａ（２）Ｄ（２，ｔ
）＋．．．＋Ａ（５）Ｄ（５，ｔ） で与えられる。和Ｓ（ｔ）において負の乗数Ａ（ｉ）を
与えることにより特定のチャネルｉのデータＤ（ｉ，ｔ
）を引くことが出来、ゼロの乗数Ａ（ｉ）を与えること
により完全に無視することが出来ることに注意するべき
である。
【００２２】ステップ８０において、ＡＤ変換器７０の
サンプリング速度に対応する離散的増分で開始時刻ｔ’
＝０からｔまで合計Ｓ（ｔ）のランニング和を計算する
ことにより時間変化する背景関数Ｂ（ｔ）が作られる。 背景関数Ｂ（ｔ）は合計関数Ｓ（ｔ）のＤ．Ｃ．成分に
類似しており、ステップ８２においてオフセット関数Ｏ
（ｔ）を形成するために和Ｓ（ｔ）から差し引かれる。 その結果、オフセット関数Ｏ（ｔ）は、Ｄ．Ｃ．バイア
スを取り除いた和Ｓ（ｔ）と本質的に同一である。
サンプリング速度に対応する離散的増分で開始時刻ｔ’
＝０からｔまで合計Ｓ（ｔ）のランニング和を計算する
ことにより時間変化する背景関数Ｂ（ｔ）が作られる。 背景関数Ｂ（ｔ）は合計関数Ｓ（ｔ）のＤ．Ｃ．成分に
類似しており、ステップ８２においてオフセット関数Ｏ
（ｔ）を形成するために和Ｓ（ｔ）から差し引かれる。 その結果、オフセット関数Ｏ（ｔ）は、Ｄ．Ｃ．バイア
スを取り除いた和Ｓ（ｔ）と本質的に同一である。
【００２３】最後に、ステップ８４において、Ｏ（ｔ）
から望ましくない周波数成分を除去して複合放射関数Ｅ
（ｔ）を得るためにオフセット関数Ｏ（ｔ）はディジタ
ル的に濾波される。ステップ８４に示されているディジ
タルフィルターは、プラズマエッチングシステム内にお
ける回転磁界に起因するオフセット関数Ｏ（ｔ）の或る
低周波数（例えば約１／２ヘルツ）成分を除去するディ
ジタルノッチフィルターである。これらのステップの結
果として、複合放射関数Ｅ（ｔ）は、数個の情報チャネ
ルから組み立てられたプラズマエッチングシステム１２
内のエッチング状態の、浄化された無バイアスの表現と
なる。
から望ましくない周波数成分を除去して複合放射関数Ｅ
（ｔ）を得るためにオフセット関数Ｏ（ｔ）はディジタ
ル的に濾波される。ステップ８４に示されているディジ
タルフィルターは、プラズマエッチングシステム内にお
ける回転磁界に起因するオフセット関数Ｏ（ｔ）の或る
低周波数（例えば約１／２ヘルツ）成分を除去するディ
ジタルノッチフィルターである。これらのステップの結
果として、複合放射関数Ｅ（ｔ）は、数個の情報チャネ
ルから組み立てられたプラズマエッチングシステム１２
内のエッチング状態の、浄化された無バイアスの表現と
なる。
【００２４】図８のステップ７６が図１０に詳しく示さ
れている。ステップ８６において、カウンタｃは１にセ
ットされる。判定ステップ８８において、カウンタｃは
値ｃｍａｘと比較されるが、これは、この好適な実施例
では整数３である。カウンタｃがｃｍａｘより大きけれ
ば、ステップ９０において終点に達していると考えられ
る。若しｃがｃｍａｘより小さいか又は等しければ、時
点ｔにおいて複合放射関数Ｅ（ｔ）の勾配を計算して、
その勾配が所定最大勾配ｍより大きいか否かを見る。よ
り詳しく言えば、点Ｅ（ｔ）と点Ｅ（ｔ−Δｔ）との間
で勾配を計算するが、ここでΔｔはＥ（ｔ）より前の所
定数のサンプリング増分である。勿論、例えば複合放射
関数Ｅ（ｔ）の１次導関数をとるなど、勾配を計算する
方法は幾通りもあるので、ステップ９２に示されている
勾配を決定する方法は単なる例に過ぎない。また、所定
の最小の負の勾配−ｍり小さな負の勾配によって終点を
検出することも出来る。
れている。ステップ８６において、カウンタｃは１にセ
ットされる。判定ステップ８８において、カウンタｃは
値ｃｍａｘと比較されるが、これは、この好適な実施例
では整数３である。カウンタｃがｃｍａｘより大きけれ
ば、ステップ９０において終点に達していると考えられ
る。若しｃがｃｍａｘより小さいか又は等しければ、時
点ｔにおいて複合放射関数Ｅ（ｔ）の勾配を計算して、
その勾配が所定最大勾配ｍより大きいか否かを見る。よ
り詳しく言えば、点Ｅ（ｔ）と点Ｅ（ｔ−Δｔ）との間
で勾配を計算するが、ここでΔｔはＥ（ｔ）より前の所
定数のサンプリング増分である。勿論、例えば複合放射
関数Ｅ（ｔ）の１次導関数をとるなど、勾配を計算する
方法は幾通りもあるので、ステップ９２に示されている
勾配を決定する方法は単なる例に過ぎない。また、所定
の最小の負の勾配−ｍり小さな負の勾配によって終点を
検出することも出来る。
【００２５】Ｅ（ｔ）の実際の勾配を所定値と比較する
実際のアルゴリズムに無関係に、ステップ９２は、試験
条件が満たされなければステップ８６に分岐し、試験条
件が満たされたときにはステップ９４に分岐する。これ
は、若し試験条件が満たされなければカウンタｃを１に
リセットし、若し試験条件が満たされればカウンタｃの
値を高める効果をもたらす。若しステップ９２の試験条
件が満たされれば、カウンタｃの値が高められて、ステ
ップ８８でｃｍａｘと比較される。このループの効果は
、複合放射関数Ｅ（ｔ）の勾配が列中の所定勾配ｍ
ｃｍａｘ 連続時より大きくなった後に初めて終点を
検出することである。この手順により、複合関数Ｅ（ｔ
）のノイズ又はその他の過渡現象に起因する誤った終点
の読みが最小限度に抑制される。勿論、ステップ９２が
実行される毎に、ｔは少なくともＡＤ変換器７０のサン
プリング速度だけ増加されている。
実際のアルゴリズムに無関係に、ステップ９２は、試験
条件が満たされなければステップ８６に分岐し、試験条
件が満たされたときにはステップ９４に分岐する。これ
は、若し試験条件が満たされなければカウンタｃを１に
リセットし、若し試験条件が満たされればカウンタｃの
値を高める効果をもたらす。若しステップ９２の試験条
件が満たされれば、カウンタｃの値が高められて、ステ
ップ８８でｃｍａｘと比較される。このループの効果は
、複合放射関数Ｅ（ｔ）の勾配が列中の所定勾配ｍ
ｃｍａｘ 連続時より大きくなった後に初めて終点を
検出することである。この手順により、複合関数Ｅ（ｔ
）のノイズ又はその他の過渡現象に起因する誤った終点
の読みが最小限度に抑制される。勿論、ステップ９２が
実行される毎に、ｔは少なくともＡＤ変換器７０のサン
プリング速度だけ増加されている。
【００２６】図１１において、ディジタルコンピュータ
ーシステム２４の監視装置３４で見ることの出来る本発
明の方法の動作のグラフが示されている。このグラフの
横軸は、プラズマエッチングプロセスが進行した時間で
あり、縦軸は種々のディジタル信号の相対的強度を示す
。図示のディジタル信号は、３４０ｎｍを中心とするス
ペクトル成分に対応する第１光チャネルＤ（１，ｔ）と
、３８０ｎｍを中心とするスペクトル成分に対応する第
２チャネルＤ（２，ｔ）と、７００ｎｍを中心とするス
ペクトル成分に対応する第３光チャネルＤ（３，ｔ）と
、７０５ｎｍを中心とするスペクトル成分に対応する第
４光チャネルＤ（４，ｔ）とを含む。チャネルＤ（１，
ｔ）についての重み係数又は乗数Ａ（１）としては−４
，００が選択され、チャネルＤ（２，ｔ）についての乗
数Ａ（２）としては０．００が選択され、チャネルＤ（
３，ｔ）についての乗数Ａ（３）としては１．００が選
ばれ、チャネルＤ（４，ｔ）についての乗数Ａ（４）と
しても１．００が選択された。Ｄ．Ｃ．バイアスチャネ
ルＤ（５，ｔ）の効果は、乗数Ａ（５）＝０．００を選
択することによって無くされた。従って、複合放射関数
は、この例では第２光チャネルとＤ．Ｃ．バイアスレベ
ルとを無視する。
ーシステム２４の監視装置３４で見ることの出来る本発
明の方法の動作のグラフが示されている。このグラフの
横軸は、プラズマエッチングプロセスが進行した時間で
あり、縦軸は種々のディジタル信号の相対的強度を示す
。図示のディジタル信号は、３４０ｎｍを中心とするス
ペクトル成分に対応する第１光チャネルＤ（１，ｔ）と
、３８０ｎｍを中心とするスペクトル成分に対応する第
２チャネルＤ（２，ｔ）と、７００ｎｍを中心とするス
ペクトル成分に対応する第３光チャネルＤ（３，ｔ）と
、７０５ｎｍを中心とするスペクトル成分に対応する第
４光チャネルＤ（４，ｔ）とを含む。チャネルＤ（１，
ｔ）についての重み係数又は乗数Ａ（１）としては−４
，００が選択され、チャネルＤ（２，ｔ）についての乗
数Ａ（２）としては０．００が選択され、チャネルＤ（
３，ｔ）についての乗数Ａ（３）としては１．００が選
ばれ、チャネルＤ（４，ｔ）についての乗数Ａ（４）と
しても１．００が選択された。Ｄ．Ｃ．バイアスチャネ
ルＤ（５，ｔ）の効果は、乗数Ａ（５）＝０．００を選
択することによって無くされた。従って、複合放射関数
は、この例では第２光チャネルとＤ．Ｃ．バイアスレベ
ルとを無視する。
【００２７】従って、合計関数Ｓ（ｔ）は重み付けされ
たチャネルＤ（ｉ，ｔ）の和である。上記した様に、乗
数Ａ（１）は負であり、実効的に和関数Ｓ（ｔ）からＤ
（１，ｔ）の重み付けされた値を差し引く。この様にさ
れた理由は、関数Ｄ（１，ｔ）が終点において負の勾配
を示すのに対して残りの関数が終点で正の勾配を示すこ
とである。前述した様に、背景関数Ｂ（ｔ）は、和関数
Ｓ（ｔ）のランニング和をとることにより計算されるも
のであり、和関数Ｓ（ｔ）のＤ．Ｃ．成分に対応する。 最後に、複合放射曲線Ｅ（ｔ）は、背景関数Ｂ（ｔ）を
和関数Ｓ（ｔ）から引いて、望ましいと考えられるフィ
ルター関数を行うことによって展開される。
たチャネルＤ（ｉ，ｔ）の和である。上記した様に、乗
数Ａ（１）は負であり、実効的に和関数Ｓ（ｔ）からＤ
（１，ｔ）の重み付けされた値を差し引く。この様にさ
れた理由は、関数Ｄ（１，ｔ）が終点において負の勾配
を示すのに対して残りの関数が終点で正の勾配を示すこ
とである。前述した様に、背景関数Ｂ（ｔ）は、和関数
Ｓ（ｔ）のランニング和をとることにより計算されるも
のであり、和関数Ｓ（ｔ）のＤ．Ｃ．成分に対応する。 最後に、複合放射曲線Ｅ（ｔ）は、背景関数Ｂ（ｔ）を
和関数Ｓ（ｔ）から引いて、望ましいと考えられるフィ
ルター関数を行うことによって展開される。
【００２８】前述した様に、終点は、複合放射関数Ｅ（
ｔ）の勾配が所定値ｍより大きいときに時刻Ｔにおいて
検出される。時間間隔Δｔは割合に小さいので、終点を
、実戦の終点値Ｔ−Δｔではなくて値Ｔで近似すること
が出来る。複合放射関数Ｅ（ｔ）の勾配はＴより前に、
終点より前の点Ｔｐで上昇し始めるけれども、この上昇
は所定の勾配ｍを充分に上回ることに注意しなければな
らない。関数Ｅ（ｔ）の勾配は、プロセス終了時刻Ｔｅ
後に低下することにも注意しなければならない。ＴとＴ
ｅとの間の時間は、エッチングサイクルの過エッチング
部に対応する。従って、上記した容易に、関数Ｅ（ｔ）
を使って、終点状態だけでなくてプラズマエッチングシ
ステム１２内の幾つかの状態を監視することが出来る。
ｔ）の勾配が所定値ｍより大きいときに時刻Ｔにおいて
検出される。時間間隔Δｔは割合に小さいので、終点を
、実戦の終点値Ｔ−Δｔではなくて値Ｔで近似すること
が出来る。複合放射関数Ｅ（ｔ）の勾配はＴより前に、
終点より前の点Ｔｐで上昇し始めるけれども、この上昇
は所定の勾配ｍを充分に上回ることに注意しなければな
らない。関数Ｅ（ｔ）の勾配は、プロセス終了時刻Ｔｅ
後に低下することにも注意しなければならない。ＴとＴ
ｅとの間の時間は、エッチングサイクルの過エッチング
部に対応する。従って、上記した容易に、関数Ｅ（ｔ）
を使って、終点状態だけでなくてプラズマエッチングシ
ステム１２内の幾つかの状態を監視することが出来る。
【００２９】複合放射関数Ｅ（ｔ）は、終点及びその他
の動作状態の検出のためにディジタルチャネルのいずれ
に比しても幾つかの利点を持っている。第１に、いくつ
かのチャネルを数学的に結合させれば、該関数の感度は
個々の該チャネルのいずれよりも大いに向上する。これ
は図１１の曲線Ｅ（ｔ）に見ることが出来るが、ここで
は曲線Ｅ（ｔ）の過渡現象は該チャネルのいずれの過渡
現象よりも遙かに顕著である。第２に、より多くのＤが
処理されて、ノイズ及びその他の過渡現象の効果を最小
限とすることが出来るので、Ｅ（ｔ）では信号対雑音比
が向上する。第３に、種々のチャネルについての重み係
数Ａ（ｉ）を変えることによって、異なるプロセスを監
視することが出来る。例えば、第１のプロセスではチャ
ネルＤ（１，ｔ）及びＤ（４，ｔ）を強調し、第２のプ
ロセスではチャネルＤ（２，ｔ）、Ｄ（３，ｔ）及びＤ
（５，ｔ）を強調することがなどが出来る。その結果と
して、種々のデータチャネルの混合及び重みを変えるこ
とによって種々のプロセス又は多段エッチングプロセス
を監視することが出来る。
の動作状態の検出のためにディジタルチャネルのいずれ
に比しても幾つかの利点を持っている。第１に、いくつ
かのチャネルを数学的に結合させれば、該関数の感度は
個々の該チャネルのいずれよりも大いに向上する。これ
は図１１の曲線Ｅ（ｔ）に見ることが出来るが、ここで
は曲線Ｅ（ｔ）の過渡現象は該チャネルのいずれの過渡
現象よりも遙かに顕著である。第２に、より多くのＤが
処理されて、ノイズ及びその他の過渡現象の効果を最小
限とすることが出来るので、Ｅ（ｔ）では信号対雑音比
が向上する。第３に、種々のチャネルについての重み係
数Ａ（ｉ）を変えることによって、異なるプロセスを監
視することが出来る。例えば、第１のプロセスではチャ
ネルＤ（１，ｔ）及びＤ（４，ｔ）を強調し、第２のプ
ロセスではチャネルＤ（２，ｔ）、Ｄ（３，ｔ）及びＤ
（５，ｔ）を強調することがなどが出来る。その結果と
して、種々のデータチャネルの混合及び重みを変えるこ
とによって種々のプロセス又は多段エッチングプロセス
を監視することが出来る。
【００３０】数個の好適な実施例に関して本発明を説明
したけれども、当業者にとっては、明細書を読んで図面
を検討すれば、その変形、修正及び置換は明白になろう
。従って、特許請求の範囲の欄の各請求項は、本発明の
範囲内にある全てのその様な変形、修正及び置換を包含
するものとする。
したけれども、当業者にとっては、明細書を読んで図面
を検討すれば、その変形、修正及び置換は明白になろう
。従って、特許請求の範囲の欄の各請求項は、本発明の
範囲内にある全てのその様な変形、修正及び置換を包含
するものとする。
【図１】図１は、本発明による多チャネルプラズマ放電
終点検出システムの図である。
終点検出システムの図である。
【図２】図２は、図１に示されているシステムのための
センサー組立体の立面図である。
センサー組立体の立面図である。
【図３】図３は、図２の線の３−３に沿って見た該セン
サー組立体の一部の端面図である。
サー組立体の一部の端面図である。
【図４】図４は、図２の線４−４に沿って見た該センサ
ー組立体の一部の断面図である。
ー組立体の一部の断面図である。
【図５】図５は、図２の線５−５に沿って見た該センサ
ー組立体の一部の断面図である。
ー組立体の一部の断面図である。
【図６】図６は、図１〜５に示されているシステムの光
センサーの動作を示す図である。
センサーの動作を示す図である。
【図７】図７は、図１のシステムのＡＤ変換器のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図８】図８は、本発明による終点検出方法を示す流れ
図である。
図である。
【図９】図９は、図８の複合放射曲線を計算するステッ
プを実行する好適な方法を示す流れ図である。
プを実行する好適な方法を示す流れ図である。
【図１０】図１０は、図８の複合放射曲線の中の終点状
態を検出するステップを実行する好適な方法を示す流れ
図である。
態を検出するステップを実行する好適な方法を示す流れ
図である。
【図１１】図１１は、本発明の装置及び方法の動作を示
すグラフである。
すグラフである。
Claims (32)
- 【請求項１】 プラズマエッチング装置の動作を監視
する方法であって、前記プラズマエッチング装置の動作
と関連する複数のパラメータを監視し、前記複数のパラ
メータの複合体を形成し、前記複合体の分析して前記プ
ラズマエッチング装置内のエッチング状態を判定するこ
とから成ることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記複数のパラメータは、前記プラズ
マエッチング装置の中のカソードのＤ．Ｃ．バイアスの
監視を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記複数のパラメータは、前記プラズ
マエッチング装置の中のプラズマ放射スペクトルの監視
を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 前記複数のパラメータは、前記プラズ
マエッチング装置の中のプラズマ放射スペクトルの監視
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 前記複数のパラメータは、前記プラズ
マ放射スペクトルの少なくとも二つのスペクトル成分を
含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 前記複数のパラメータの前記複合体は
、前記の少なくとも二つのスペクトル成分の重み付けさ
れた和を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 プラズマエッチング装置の動作中に終
点を判定する方法であって、プラズマエッチング装置の
動作中に生じたプラズマ放射スペクトルの複数のスペク
トル成分を監視し、前記複数のスペクトル成分を使用し
て複合体を形成し、前記複合体を分析して終点を判定す
ることから成ることを特徴とする方法。 - 【請求項８】 前記プラズマエッチング装置の中のカ
ソードのＤ．Ｃ．バイアスを監視し、前記複数のスペク
トル成分と前記Ｄ．Ｃ．バイアスの両方を使って前記複
合体を形成することを更に含むことを特徴とする請求項
７に記載の方法。 - 【請求項９】 複合体を形成する前記ステップは、前
記複数のスペクトル成分の重み付けされた和を形成する
ことを含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。 - 【請求項１０】 複合体を形成する前記ステップは、
前記の重み付けされた和から背景レベルを除去すること
を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】 複合体を形成する前記ステップは、
前記複合体から望ましくない成分を濾過することを更に
含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。 - 【請求項１２】 複合体を形成する前記ステップは、
前記複数のスペクトル成分を数字化して複数のディジタ
ルスペクトル成分を設け、前記複数のディジタルスペク
トル成分に重み係数を乗じ、前記の重み付けされたディ
ジタルスペクトル成分を合計して、時間に関連した和関
数を作ることを含むことを特徴とする請求項７に記載の
方法。 - 【請求項１３】 複合体を形成する前記ステップは、
時間の経過に従って前記の時間に関連した和関数を合計
して、時間に関連した背景関数を作り、前記の時間に関
連した和関数から前記の時間に関連した背景関数を差し
引いて時間に関連したオフセット関数を作ることを含む
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。 - 【請求項１４】 複合体を形成する前記ステップは、
前記の時間に関連したオフセット関数にノッチフィルタ
ー関数を実行して前記の時間に関連したオフセット関数
から望ましくない成分を除去することを含むことを特徴
とする請求項１３に記載の方法。 - 【請求項１５】 前記複合体を分析する前記ステップ
は、前記複合体の時間依存変化を分析し、前記の時間依
存変化を所定値と比較することを含むことを特徴とする
請求項７に記載の方法。 - 【請求項１６】 前記の時間依存変化を分析し、前記
の時間依存変化を所定値と比較するステップは複数回反
復され、終点は、数回の連続する比較が終点状態を示し
た後に判定されることを特徴とする請求項１５に記載の
方法。 - 【請求項１７】 プラズマエッチング装置の動作を監
視する装置であって、プラズマエッチング装置の動作と
関連する複数のパラメータを監視する手段と、前記の複
数のパラメータの複合体を形成する手段と、前記複合体
を分析して前記プラズマエッチング装置の中のエッチン
グ状態を判定する手段とから成ることを特徴とする装置
。 - 【請求項１８】 前記監視手段は、前記プラズマエッ
チング装置の中のカソードのＤ．Ｃ．バイアスを監視す
る手段を含むことを特徴とする請求項１７に記載の装置
。 - 【請求項１９】 前記監視手段は、前記プラズマエッ
チング装置の中のプラズマ放射スペクトルを監視する手
段を更に含むことを特徴とする請求項１８に記載の装置
。 - 【請求項２０】 前記監視手段は、前記プラズマエッ
チング装置の中のプラズマ放射スペクトルを監視する手
段を含むことを特徴とする請求項１７に記載の装置。 - 【請求項２１】 前記監視手段は、前記プラズマ放射
スペクトルの複数のスペクトル成分を監視する手段を含
むことを特徴とする請求項１９に記載の装置。 - 【請求項２２】 複数のスペクトル成分を監視する前
記手段は、複数の光センサー手段と、前記複数の光セン
サー手段と関連して前記複数の光センサー手段と前記プ
ラズマ放射とのあいだに配置された複数のフィルターと
を含んでおり、これにより、前記光センサー手段の各々
は前記プラズマ放射スペクトルのスペクトル成分に応答
することを特徴とする請求項２１に記載の装置。 - 【請求項２３】 前記プラズマ放射スペクトルを前記
複数の光センサー手段へ案内する複数の光ガイドを備え
たハウジング手段を更に有することを特徴とする請求項
２２に記載の装置。 - 【請求項２４】 前記複数の光ガイドは、前記ハウジ
ング手段を通る先細の穴を含むことを特徴とする請求項
２３に記載の装置。 - 【請求項２５】 前記の先細の穴は切頭円錐状の穴か
ら成ることを特徴とする請求項２４に記載の装置。 - 【請求項２６】 前記複数の光センサー手段に応答し
て、前記複数のスペクトル成分に対応するディジタルデ
ータを作るＡＤ変換器手段を更に有することを特徴とす
る請求項２２に記載の装置。 - 【請求項２７】 複合体を形成する前記手段と、前記
複合体を分析する前記手段とは、前記ディジタルデータ
に応答するディジタルコンピューター手段から成ること
を特徴とする請求項２６に記載の装置。 - 【請求項２８】 前記ディジタルコンピューター手段
は、前記ディジタルデータを数学的に結合させて前記数
学的結合体から終点状態を導き出すことを特徴とする請
求項２７に記載の装置。 - 【請求項２９】 電磁放射源から光を案内する複数の
縦方向の光ガイドを備えた細長いプローブと、前記の穴
に付随する複数の透過性のフィルターと、前記の透過性
フィルターに付随する複数の光応答手段とから成ること
を特徴とする放射検出装置。 - 【請求項３０】 前記光ガイドは、前記の細長いプロ
ーブを通る縦穴から成ることを特徴とする請求項２９に
記載の放射検出装置。 - 【請求項３１】 前記穴は切頭円錐状のボアから成る
ことを特徴とする請求項３０に記載の装置。 - 【請求項３２】 前記光応答手段に付随する複数の増
幅手段を更に有することを特徴とする請求項２９に記載
の装置。
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