【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体部品製造工程において、エッチングやアッシング装置の終点監視のプラズマ処理の終点検知方法およびプラズマモニターシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、比較的狭い波長領域で分光特性を求める場合、グレーティングを用いた分光器を使用したり、特定の波長のみを透過させるバンドパスフィルタを用いて短波長のみを検知するものが一般的に使われている。
【０００３】
従来のグレーティングを用いた分光器によるプラズマ処理の終点を関するシステムでは、装置が大型であり、多点の分光特性を同時にモニタする場合には非常にコスト高になるため、複数検知が容易でないという欠点があった。また、バンドパスフィルタを用いる場合は、比較的安価ではあるが、検知精度が低くなるという欠点があった。
【０００４】
本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、バンドパスフィルタを用いた簡単な構成で安価、高い安定性、かつ同時に発行波長のズレにも対応でき、監視精度の向上、高分解能測定を図ることができるとともに、複数点が監視可能なコンパクト化した構造で、かつ安価で複数点が検出可能なプラズマ処理の終点検知方法およびプラズマモニターシステムを提供することを目的とする。
【０００５】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。
ただし、図面は専ら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、監視するプラズマ光源の複数点あるいは監視する複数のプラズマ光源において、該プラズマ光源の全領域において特定波長領域のみを選択的に透過させるバンドパスフィルタを用いた透過工程と、この透過工程で透過された複数の分光を検知し信号化して出力する信号化工程と、この信号化工程で信号化された複数の出力信号について光量・波長等の情報を検知出力制御装置で演算処理して調整する検知出力制御工程と、この検知出力制御工程で調整された調整データが入力され、各データの平均値・傾向・レート・変更等の情報を集中制御出力装置で演算処理して調整し出力装置にプラズマ処理の終点を出力する集中制御工程とでプラズマ処理の終点検知方法を構成している。
【０００７】
また、本発明は、監視するプラズマ光源を複数点で検知する、あるいは監視する複数のプラズマ光源を検知する、該プラズマ光源の全領域において特定波長領域のみを選択的に透過させるバンドパスフィルタ、このバンドパスフィルタを透過した分光を検知し信号化して出力する信号化手段とからなる複数の検知装置と、この複数の検知装置からの各検知出力が入力され、光量・波長等の情報を演算処理して調整する検知出力制御装置と、この検知出力制御装置からの各検知出力の調整データが入力され、各データの平均値・傾向・レート・変更等の情報を演算処理して調整し出力装置にプラズマ処理の終点を出力する集中制御出力装置とでプラズマモニターシステムを構成している。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により、本発明を詳細に説明する。
【０００９】
図１ないし図６に示す本発明の第１の実施の形態において、１は、監視するプラズマ光源２の複数点あるいは監視する複数のプラズマ光源、本実施の形態では監視するプラズマ光源２の４点において、該プラズマ光源２の全領域において特定波長領域のみを選択的に透過させるバンドパスフィルタ３を用いた透過工程で、この透過工程１は、図２に示すように、プラズマ光源２を複数点で監視するためのチャンバーＸにおいて、監視するプラズマ光源２からの光が、前記チャンバーＸの監視箇所に設けられた検知装置４に取付けられた対物レンズ５に入射され、この対物レンズ５を透過した光が、複数個の入射角を持つ光に変化させる凸レンズ、ロッドレンズ等からなる入射角変化手段６に入射され、この入射角変化手段６からの光がバンドパスフィルタ３に透過されるように構成されている。なお、本実施の形態において、検知装置４は、前記対物レンズ５と、入射角変化手段６と、バンドパスフィルタ３と、後述する信号化手段７とで構成され、監視するプラズマ光源２を４点で同時に検知すべく、４個の検知装置４、４、４、４が用いられる。
【００１０】
８は、図３に示すように、前記透過工程１で透過された複数の分光を信号化手段７で検知してデジタル処理して出力する信号化工程で、この信号化工程８で用いられる信号化手段７は、フォトダイオードアレイ９と、このフォトダイオードアレイ９で検知された信号をデジタル処理するＡＤコンバータ１０とで構成されている。
【００１１】
１２は、図４に示すように、前記信号化工程８でデジタル処理された複数の出力信号について、光量・波長等の情報を検知出力制御装置１１で演算処理して調整する検知出力制御工程で、この検知出力制御工程１２で用いられる検知出力制御装置１１は、前記信号化工程８でデジタル処理された複数の出力信号が入力されることにより、入射角度が変化しても透過波長の検知出力が入射角度を変化させないで得られる値になるようにする波長変換手段１３および出力補正手段１４を備え、反応中と反応前の光量・波長等の情報を比較演算して調整できるように構成されている。
なお、本実施の形態において、前記検知出力制御装置１１は、前記検知装置４、４、４、４と組になるように４個で構成されている。
【００１２】
１７は、図５に示すように、前記検知出力制御工程１２において４個の検知出力制御装置１１、１１、１１、１１でそれぞれ調整された各調整データが入力され、各データの平均値・傾向・レート・変更等の情報を集中制御出力装置１５で演算処理して出力装置１６にプラズマ処理の終点を出力する集中制御工程で、この集中制御工程１７によって、監視するプラズマ光源２の発光波長の微妙なズレ等に対応して高精度に測定することができる。
【００１３】
上記のような透過工程１、信号化工程８、検知出力制御工程１２および集中制御工程１７で行うプラズマ処理の検知方法は、４個の検知装置４、４、４、４および検知出力制御装置１１、１１、１１、１１と、集中制御出力装置１５とで構成されるプラズマモニターシステム１８で行われる。このプラズマモニターシステム１８は、検知装置４でデジタル処理された信号を同軸ケーブルを介して検知出力制御装置１１に転送するが、この検知出力制御装置１１、１１、１１、１１は前記集中制御出力装置１５にインターフェースコネクタ１９を介して接続されている。また、前記検知出力制御装置１１、１１、１１、１１と前記集中制御出力装置１５は、ＤＩＮレール２０に取付けられて一つのユニットとなるように構成され、前記集中制御出力装置１５から出力される調整データは前記インターフェースコネクタ１９を介してパソコンモニタ等の出力装置１６に出力できるように構成されている。なお、前記検知出力制御装置１１にはＵＳＢ等の出力端子２１が別個に設けられ、前記出力装置１６に直接調整データを出力できるように構成されている。したがって、１組の検知装置４と検知出力制御装置１１だけで監視するプラズマ光源２を検知・測定することも可能である。なお、本実施の形態では、前記集中制御出力装置１５から出力される調整データを前記インターフェースコネクタ１９を介して出力装置１６に出力できるように構成したものについて説明したが、本発明ではこれに限らず、前記集中制御出力装置１５にＵＳＢ等の出力端子を別個に設け、該出力端子から出力装置１６に調整データを出力するように構成してもよい。
【００１４】
上記のように構成されたプラズマ処理の終点検知方法およびプラズマモニターシステム１８は、監視するプラズマ光源を４点で同時に検知して各検知出力を比較演算し調整して出力するため、発光波長の微妙なズレ等に対応して高精度に測定することができる。
【００１５】
なお、本実施の形態において、バンドパスフィルタ３に対する入射角が変化すると、透過光量は減少するものの透過波長が短波長側にシフトするという特性を用いて、多波長における終点監視が可能となり、発光波長の微妙なズレが生じた場合でも対応することができる。また、検知出力制御装置１１は各入射角による中心波長シフトと光量の変化との関係から監視波長のズレを補正することができる。これは、まず、入射角毎の光量を測定し、波長と光量との関係を求める。この際、入射角が増すと光量は減少するが、光量は補正係数を用い、入射角にかかわらず、同じレベルになるように補正する。次に、入射角毎の光量の時間変化量を１次微分あるいは２次微分を行い、その時のピーク値を用いて終点の監視を行う。
【００１６】
【発明の異なる実施の形態】
次に、図７ないし図２２に示す本発明の異なる実施の形態につき説明する。なお、これらの本発明の実施の形態の説明に当って、前記本発明の第１の実施の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００１７】
図７ないし図９に示す本発明の第２の実施の形態において、前記本発明の第１の実施の形態と主に異なる点は、監視する複数のプラズマ光源、本実施の形態では４個のプラズマ光源２、２、２、２において、１個のプラズマ光源２に対して１個の検知装置４で検知する透過工程１Ａを行うとともに、検知出力制御装置１１、１１、１１、１１からの調整データを集中制御出力装置１５Ａに集中させ、常に各プラズマ光源２、２、２、２間における平均値、傾向等の演算処理を行い、その結果から特にバラツキが激しかったり、平均レートから外れたりする調整データについては補正をかけ、全ての調整データにおいてバラツキ等がないように制御する検知出力制御工程１７Ａを行った点で、このような透過工程１Ａおよび検知出力制御工程１７Ａを行ったプラズマ処理の終点検知方法およびこのプラズマ処理の終点検知方法で用いられプラズマモニターシステム１８Ａにしても前記本発明の第１の実施の形態と同様な作用効果が得られる。
【００１８】
図１０および図１１に示す本発明の第３の実施の形態において、前記本発明の第２の実施の形態と主に異なる点は、１個の監視するプラズマ光源２に対して複数の検知装置、本実施の形態では４個の検知装置４、４、４、４および検知出力制御装置１１、１１、１１、１１を用いて検知・測定する透過工程１Ｂ、信号化工程８Ａおよび検知出力制御工程１２Ａを行うとともに、この検知出力制御工程１２Ａにおける検知出力制御装置１１、１１、１１、１１、・・・からの各調整データを集中制御出力装置１５Ｂに集中させ、監視するプラズマ光源２ごとに各データの平均値・傾向・レート・変更等の情報を演算処理を行い、さらに、各プラズマ光源２、２、２、２間における平均値、傾向等の演算処理を行い、その結果から特にバラツキが激しかったり、平均レートから外れたりする調整データについては補正をかけ、全ての調整データにおいてバラツキ等がないように制御する集中制御工程１７Ｂを行った点で、このような透過工程１Ｂ、信号化工程８Ａ、検知出力制御工程１２Ａおよび集中制御工程１７Ｂを行うプラズマ処理の終点検知方法およびこのプラズマ処理の終点検知方法で用いられるプラズマモニタシステム１８Ｂにしても前記本発明の第２の実施の形態と同様の作用効果が得られるとともに、監視する複数のプラズマ光源２、２、２、２におけるプラズマ処理の終点の検知をより高精度に行うことができる。
【００１９】
図１２および図１３に示す本発明の第４の実施の形態において、前記本発明の第３の実施の形態と主に異なる点は、４個の検知装置４、４、４、４を１個の検知出力制御装置１１Ａで制御する検知出力制御工程１２Ｂを行った点で、このような検知出力制御装置１１Ａを用いたプラズマモニターシステム１８Ｃでプラズマ処理の終点検知方法を行っても前記本発明の第３の実施の形態と同様の作用効果が得られる。
【００２０】
図１４ないし図１６に示す本発明の第５の実施の形態において、前記本発明の第１の実施の形態と主に異なる点は、監視するプラズマ光源２からの入射光を複数個の入射角を持つように集光可能な光学レンズ２２を用いてアパーチャ２３を介してバンドパスフィルタ３に入射できる入射角変化手段６Ａを用いた検知装置４Ａで透過工程１Ｃを行った点で、このような検知装置４Ａを構成したプラズマモニターシステム１８Ｄを用いてプラズマ処理の終点検知方法を行っても前記本発明の第１の実施の形態と同様の作用効果が得られる。
【００２１】
図１７ないし図２０に示す本発明の第６の実施の形態において、前記本発明の第１の実施の形態と主に異なる点は、バンドパスフィルタ３を回転ステージ２４を介してステッピングモータ２５で回動させる入射角度変化手段６Ｂを用いた検知装置４Ｂで透過工程１Ｄを行うとともに、この透過工程１Ｄの入射角度変化手段６Ｂで変化する角度を検出する角度センサー２６等の角度出力が入力されることにより、入射角度が変化しても透過波長の検知出力が入射角度を変化させないで得られる値になるようにする波長変換手段１３Ａ・出力補正手段１４Ａを備えた検知出力制御装置１１Ｂを用いて検知出力制御工程１２Ｃを行った点で、このような検知装置４Ｂおよび検知出力制御装置１１Ｂを構成したプラズマモニターシステム１８Ｅを用いてプラズマ処理の終点検知方法を行っても前記本発明の第１の実施の形態と同様の作用効果が得られる。なお、本実施の形態の検知装置４Ｂにおいては、バンドパスフィルタ３からの分光を検知する手段としてフォトダイオード２７を構成した信号化手段７Ａが用いられている。
【００２２】
図２１および図２２に示す本発明の第７の実施の形態において、前記本発明の第１の実施の形態と主に異なる点は、監視するプラズマ光源２の１点あるいは複数点、本実施の形態では１点で検知装置４（第１の検知装置）を用いた透過工程１Ｅおよび信号化工程８Ｂを行う第１の検知工程２８と、前記監視するプラズマ光源２の１点あるいは複数点、本実施の形態では３点でプラズマ温度・密度・反応圧・膜厚等を検知し信号化して出力するプラズマ温度等検知器・圧力計・レーザー干渉計等からなる第２の検知装置２９、２９、２９を用いた第２の検知工程３０と、前記第１の検知工程２８および第２の検知工程３０で信号化された複数の出力信号について光量・波長等の情報を検知出力制御装置１１Ｃで演算処理して調整する検知出力制御工程１２Ｃと、この検知出力制御工程１２Ｃで調整された調整データが入力され、各データの平均値・傾向・レート・変更等の情報を集中制御出力装置１５Ｃで演算処理して調整し出力装置１６にプラズマ処理の終点を出力する集中制御工程１７Ｃとを行った点で、このようなプラズマ処理の終点検知方法およびプラズマモニターシステム１８Ｆを用いても前記本発明の第１の実施の形態と同様の作用効果が得られる。
なお、本発明の実施の形態においては、監視するプラズマ光源２について１個の第１の検知装置４と３個の第２の検知装置２９、２９、２９との組合せで行うものについて説明したが、本発明はこれに限らず、第１の検知装置４を複数個、第２の検知装置２９を１個で構成したり、第１の検知装置４および第２の検知装置２９をそれぞれ複数個づつで構成する等、その組合せ・個数等は、任意に構成してもよい。
【００２３】
なお、本発明の各実施の形態において、監視するプラズマ光源２を４点で検知する、あるいは監視する４つのプラズマ光源２、２、２、２を検知するものについて説明したが、本発明はこれに限らず、監視するプラズマ光源２を少なくとも２点以上で検知する、あるいは監視する少なくとも２つ以上のプラズマ光源２、２、・・・を検知する構成であればどのような構成であってもよい。
【００２４】
また、本発明の各実施の形態では、検知装置４（４Ａ）（４Ｂ）でデジタル処理するものについて説明したが、本発明はこれに限らす、検知出力制御装置１１（１１Ａ）（１１Ｂ）にＡ／Ｄコンバータ１０を設けて、該検知出力制御装置１１（１１Ａ）（１１Ｂ）でデジタル処理するように構成してもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
【００２６】
（１）監視するプラズマ光源の複数点あるいは監視する複数のプラズマ光源において、該プラズマ光源の全領域において特定波長領域のみを選択的に透過させるバンドパスフィルタを用いた透過工程と、この透過工程で透過された複数の分光を検知し信号化して出力する信号化工程と、この信号化工程で信号化された複数の出力信号について光量・波長等の情報を検知出力制御装置で演算処理して調整する検知出力制御工程と、この検知出力制御工程で調整された調整データが入力され、各データの平均値・傾向・レート・変更等の情報を集中制御出力装置で演算処理して調整し出力装置にプラズマ処理の終点を出力する集中制御工程とからなるので、特定波長領域のバンドパスフィルタを用いた簡単な構成で、発光波長のズレにも対応することができるとともに、複数点で検知した各調整データを集中制御出力装置でさらに調整するため、より高精度にプラズマ処理の終点を検知することができる。
したがって、時間的遅れの防止や監視精度の向上、低コストを図ることができる。
【００２７】
（２）前記（１）によって、小型コンパクト化を図ることができる。
【００２８】
（３）前記（１）によって、多波長同時監視や、微妙な波長のズレの補正ができる。
【００２９】
（４）請求項２、３、４、５、６、８、９も前記（１）〜（３）と同様な効果が得られる。
【００３０】
（５）請求項７も前記（１）〜（３）と同様な作用効果が得られるとともに、検知装置でデジタル処理する場合は、該検知装置でデジタル処理された信号が検知出力制御装置に転送されるため、転送時のノイズの影響を著しく少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の工程図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の透過工程の説明図。
【図３】本発明の第１の実施の形態の信号化工程の説明図。
【図４】本発明の第１の実施の形態の検知出力制御工程の説明図。
【図５】本発明の第１の実施の形態の集中制御工程の説明図。
【図６】本発明の第１の実施の形態の概略説明図。
【図７】本発明の第２の実施の形態の工程図。
【図８】本発明の第２の実施の形態の透過工程の説明図。
【図９】本発明の第２の実施の形態の概略説明図。
【図１０】本発明の第３の実施の形態の工程図。
【図１１】本発明の第３の実施の形態の概略説明図。
【図１２】本発明の第４の実施の形態の工程図。
【図１３】本発明の第４の実施の形態の概略説明図。
【図１４】本発明の第５の実施の形態の工程図。
【図１５】本発明の第５の実施の形態の透過工程の説明図。
【図１６】本発明の第５の実施の形態の概略説明図。
【図１７】本発明の第６の実施の形態の工程図。
【図１８】本発明の第６の実施の形態の透過工程の説明図。
【図１９】本発明の第６の実施の形態の検知出力制御工程の説明図。
【図２０】本発明の第６の実施の形態の概略説明図。
【図２１】本発明の第７の実施の形態の工程図。
【図２２】本発明の第７の実施の形態の概略説明図。
【符号の説明】
１、１Ａ〜１Ｅ：透過工程、 ２：監視するプラズマ光源、
３：バンドパスフィルタ、 ４、４Ａ、４Ｂ：検知装置、
５：対物レンズ、 ６、６Ａ：入射角変化手段、
７、７Ａ：信号化手段、 ８、８Ａ、８Ｂ：信号化工程、
９：フォトダイオードアレイ、 １０：ＡＤコンバータ、
１１、１１Ａ〜１１Ｃ：検知出力制御装置、
１２、１２Ａ〜１２Ｃ：検知出力制御工程、
１３、１３Ａ：波長変換手段、 １４、１４Ａ：出力補正手段、
１５、１５Ａ〜１５Ｃ：集中制御出力装置、
１６：出力装置、 １７、１７Ａ、１７Ｂ：集中制御工程、
１８、１８Ａ〜１８Ｆ：プラズマモニターシステム、
１９：インターフェースコネクタ、
２０：ＤＩＮレール、 ２１：出力端子、
２２：光学レンズ、 ２３：アパーチャ、
２４：回転ステージ、 ２５：ステッピングモータ、
２６：角度センサー、 ２７：フォトダイオード、
２８：第１の検知工程、 ２９：第２の検知装置、
３０：第２の検知工程。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a plasma processing end point detection method and a plasma monitor system for monitoring an end point of an etching or ashing apparatus in a semiconductor component manufacturing process.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when obtaining spectral characteristics in a relatively narrow wavelength region, a spectroscope using a grating or a device that detects only short wavelengths using a bandpass filter that transmits only a specific wavelength is generally used. Has been done.
[0003]
Conventional systems for the end point of plasma processing by a spectroscope using a grating require a large-sized device, and it is extremely expensive to monitor multiple spectral characteristics at the same time. There were drawbacks. Further, when a bandpass filter is used, it is relatively inexpensive, but has a disadvantage that detection accuracy is low.
[0004]
In view of the above-mentioned conventional drawbacks, the present invention has a simple configuration using a band-pass filter, is inexpensive, has high stability, and can simultaneously cope with a deviation of the emission wavelength, thereby improving monitoring accuracy and achieving high-resolution measurement. It is an object of the present invention to provide a plasma processing end point detection method and a plasma monitor system that have a compact structure capable of monitoring a plurality of points and are inexpensive and capable of detecting a plurality of points.
[0005]
The above and other objects and novel features of the present invention will become more completely apparent when the following description is read in conjunction with the accompanying drawings.
However, the drawings are for explanation only, and do not limit the technical scope of the present invention.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention employs a band-pass filter that selectively transmits only a specific wavelength region in the entire region of the plasma light source in a plurality of monitored plasma light sources or a plurality of monitored plasma light sources. A transmission step, a signal conversion step of detecting and converting a plurality of spectral components transmitted in the transmission step into a signal and outputting the information, and detecting and outputting information such as a light amount and a wavelength with respect to the plurality of output signals signalized in the signal conversion step. A detection output control step of performing arithmetic processing and adjustment by the control device, and adjustment data adjusted in the detection output control step are input, and information such as an average value, tendency, rate, and change of each data is input to the central control output device. A centralized control step of performing arithmetic processing, adjusting and outputting the end point of the plasma processing to the output device constitutes a plasma processing end point detection method.
[0007]
The present invention also provides a bandpass filter for detecting a plurality of plasma light sources to be monitored, or detecting a plurality of plasma light sources to be monitored, and selectively transmitting only a specific wavelength region in the entire region of the plasma light source. A plurality of detection devices, each of which includes a signal generation unit that detects a spectrum transmitted through the bandpass filter, converts the detection signals into signals, and outputs the signals, and receives respective detection outputs from the plurality of detection devices, and calculates information such as light amount and wavelength. Output device that receives and adjusts each detection output adjustment data from the detection output control device, and processes and adjusts information such as the average value, tendency, rate, and change of each data. And a centralized control output device that outputs the end point of the plasma processing.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings.
[0009]
In the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 6, reference numeral 1 denotes a plurality of monitored plasma light sources 2 or a plurality of monitored plasma light sources, and in this embodiment, four points of the monitored plasma light sources 2. In a transmission step using a band-pass filter 3 for selectively transmitting only a specific wavelength region in the entire area of the plasma light source 2, the transmission step 1 includes a plurality of plasma light sources 2 as shown in FIG. In the chamber X for monitoring in the above, the light from the plasma light source 2 to be monitored enters the objective lens 5 attached to the detection device 4 provided at the monitoring location of the chamber X, and passes through the objective lens 5. Light is incident on an incident angle changing means 6 composed of a convex lens, a rod lens, and the like for changing the light into light having a plurality of incident angles. It is configured to be transmitted to the scan filter 3. In the present embodiment, the detecting device 4 includes the objective lens 5, the incident angle changing unit 6, the band-pass filter 3, and the signaling unit 7, which will be described later. Four detectors 4,4,4,4 are used for simultaneous detection at points.
[0010]
As shown in FIG. 3, reference numeral 8 denotes a signaling step in which the plurality of spectral components transmitted in the transmission step 1 are detected by the signaling means 7, digitally processed and output, and the signals used in the signaling step 8 are used. The converting means 7 includes a photodiode array 9 and an AD converter 10 for digitally processing a signal detected by the photodiode array 9.
[0011]
Reference numeral 12 denotes a detection output control step in which, as shown in FIG. 4, information such as light intensity and wavelength is arithmetically processed and adjusted by the detection output control device 11 for a plurality of output signals digitally processed in the signal conversion step 8. The detection output control device 11 used in the detection output control step 12 receives a plurality of output signals digitally processed in the signal conversion step 8 so that the detection output of the transmission wavelength is obtained even when the incident angle changes. Is provided with a wavelength conversion means 13 and an output correction means 14 so as to obtain a value obtained without changing the incident angle, and is configured so as to be able to adjust by comparing and calculating information such as the amount of light and the wavelength before and after the reaction. ing.
In the present embodiment, the number of the detection output control devices 11 is four so as to be paired with the detection devices 4, 4, 4, and 4.
[0012]
As shown in FIG. 5, each of the adjustment data adjusted by the four detection output control devices 11, 11, 11 and 11 in the detection output control step 12 is input, as shown in FIG. A centralized control step in which information such as a rate and a change is processed by the centralized control output device 15 and the end point of the plasma processing is output to the output device 16; Measurement can be performed with high accuracy in response to subtle deviations.
[0013]
The detection method of the plasma processing performed in the transmission step 1, the signal conversion step 8, the detection output control step 12, and the centralized control step 17 as described above includes four detection devices 4, 4, 4, 4, and a detection output control device 11 , 11, 11, 11 and a centralized control output device 15. The plasma monitor system 18 transfers the signal digitally processed by the detection device 4 to the detection output control device 11 via a coaxial cable, and the detection output control device 11, 11, 11, 11 15 via an interface connector 19. The detection output control devices 11, 11, 11, 11 and the centralized control output device 15 are configured to be attached to a DIN rail 20 to form one unit, and output from the centralized control output device 15. The adjustment data is configured to be output to the output device 16 such as a personal computer monitor via the interface connector 19. The detection output control device 11 is provided with a separate output terminal 21 such as a USB so that the adjustment data can be directly output to the output device 16. Therefore, it is possible to detect and measure the plasma light source 2 to be monitored by only one set of the detection device 4 and the detection output control device 11. Although the present embodiment has been described with reference to a configuration in which the adjustment data output from the centralized control output device 15 can be output to the output device 16 via the interface connector 19, the present invention is not limited to this. Instead, the centralized control output device 15 may be provided with a separate output terminal such as a USB and output the adjustment data to the output device 16 from the output terminal.
[0014]
Since the plasma processing end point detection method and the plasma monitor system 18 configured as described above simultaneously detect the plasma light source to be monitored at four points, compare and calculate each detection output, and adjust and output the output, the emission wavelength is delicate. Measurement can be performed with high accuracy in response to deviations and the like.
[0015]
In this embodiment, when the incident angle with respect to the bandpass filter 3 changes, the amount of transmitted light decreases, but the transmission wavelength shifts to the shorter wavelength side. It is possible to cope with the case where the wavelength is slightly shifted. Further, the detection output control device 11 can correct the deviation of the monitoring wavelength from the relationship between the center wavelength shift due to each incident angle and the change in the light amount. This involves first measuring the amount of light at each incident angle to determine the relationship between wavelength and amount of light. At this time, although the light amount decreases as the incident angle increases, the light amount is corrected using the correction coefficient so that the light amount becomes the same regardless of the incident angle. Next, the time change amount of the light amount for each incident angle is subjected to first-order differentiation or second-order differentiation, and the end point is monitored using the peak value at that time.
[0016]
Different Embodiments of the Invention
Next, different embodiments of the present invention shown in FIGS. 7 to 22 will be described. In the description of the embodiments of the present invention, the same components as those in the first embodiment of the present invention are denoted by the same reference numerals, and the duplicate description will be omitted.
[0017]
The second embodiment of the present invention shown in FIGS. 7 to 9 is mainly different from the first embodiment of the present invention in that a plurality of plasma light sources to be monitored, and in this embodiment, four plasma light sources are monitored. In the plasma light sources 2, 2, 2, 2, the transmission step 1 A of detecting one plasma light source 2 with one detection device 4 is performed, and adjustment from the detection output control devices 11, 11, 11, 11 is performed. The data is concentrated on the centralized control output device 15A, and the arithmetic processing of the average value, the tendency, etc. between the plasma light sources 2, 2, 2, 2 is always performed, and the result is particularly inconsistent or deviates from the average rate. The transmission data 1A and the detection output control step 1A are performed in such a manner that the adjustment data is corrected and the detection output control step 17A for controlling the adjustment data so that there is no variation in all the adjustment data is performed. Even if the plasma monitor system 18A is used by the endpoint detection method and end point detection method of the plasma treatment of plasma treatment was carried out A same effect as the first embodiment of the present invention is obtained.
[0018]
The third embodiment of the present invention shown in FIGS. 10 and 11 is mainly different from the second embodiment of the present invention in that a plurality of detecting devices are provided for one monitored plasma light source 2. In this embodiment, a transmission step 1B for detecting and measuring using the four detection devices 4, 4, 4, 4 and the detection output control devices 11, 11, 11, 11; a signaling step 8A; and a detection output control step. 12A, the respective adjustment data from the detection output control devices 11, 11, 11, 11,... In this detection output control step 12A are concentrated in the central control output device 15B, and each of the adjustment data is monitored for each plasma light source 2 to be monitored. The arithmetic processing is performed on the information such as the average value, tendency, rate, and change of the data, and further, the arithmetic processing is performed on the average value and tendency between the plasma light sources 2, 2, 2, and 2. Correction is performed on the adjustment data that deviates from the average rate, and a centralized control step 17B for controlling all the adjustment data so that there is no variation is performed. 8A, a plasma output end point detection method for performing the detection output control step 12A and the centralized control step 17B, and a plasma monitor system 18B used in this plasma processing end point detection method are the same as those in the second embodiment of the present invention. And the end point of the plasma processing in the plurality of monitored plasma light sources 2, 2, 2, and 2 can be detected with higher accuracy.
[0019]
The fourth embodiment of the present invention shown in FIGS. 12 and 13 is different from the third embodiment of the present invention mainly in that four detecting devices 4, 4, 4, 4 In the point that the detection output control step 12B controlled by the detection output control device 11A is performed, even if the end point detection method of the plasma processing is performed by the plasma monitor system 18C using the detection output control device 11A, the present invention can be applied. The same operation and effect as in the third embodiment can be obtained.
[0020]
The fifth embodiment of the present invention shown in FIGS. 14 to 16 is mainly different from the first embodiment of the present invention in that the incident light from the monitored plasma light source 2 is reflected at a plurality of incident angles. Such a point that the transmission step 1C is performed by the detection device 4A using the incident angle changing means 6A that can enter the bandpass filter 3 through the aperture 23 using the optical lens 22 that can collect light so as to have The same operation and effect as those of the first embodiment of the present invention can be obtained even when the end point detection method of the plasma processing is performed by using the plasma monitor system 18D including the detection device 4A.
[0021]
The sixth embodiment of the present invention shown in FIGS. 17 to 20 is mainly different from the first embodiment of the present invention in that a band-pass filter 3 is connected to a stepping motor 25 via a rotary stage 24. The transmitting step 1D is performed by the detecting device 4B using the incident angle changing means 6B to be rotated, and an angle output from an angle sensor 26 or the like for detecting an angle changing by the incident angle changing means 6B in the transmitting step 1D is input. Thus, even if the incident angle changes, the detection output of the transmission wavelength becomes a value obtained without changing the incident angle, using the detection output control device 11B including the wavelength conversion means 13A and the output correction means 14A. In performing the detection output control step 12C, the plasma monitor system 18E including the detection device 4B and the detection output control device 11B is used. Same effect as the first embodiment of the present invention even if the end point detection method of the plasma treatment is obtained. Note that, in the detection device 4B of the present embodiment, a signal conversion unit 7A including a photodiode 27 is used as a unit for detecting the spectrum from the bandpass filter 3.
[0022]
The seventh embodiment of the present invention shown in FIGS. 21 and 22 is different from the first embodiment of the present invention mainly in one or more points of the plasma light source 2 to be monitored. In the embodiment, a first detection step 28 in which the transmission step 1E and the signal generation step 8B using the detection device 4 (first detection apparatus) are performed at one point, and one or more points of the monitored plasma light source 2 In the embodiment, the second detecting devices 29, 29 including a plasma temperature etc. detector, a pressure gauge, a laser interferometer, etc. which detect plasma temperature, density, reaction pressure, film thickness and the like at three points and output them as signals. A second detection process 30 using the first and second detection processes 29, and information on a plurality of output signals signalized in the first detection process 28 and the second detection process 30 are calculated by the detection output control device 11C. Detection output system that processes and adjusts Step 12C and the adjustment data adjusted in the detection output control step 12C are input, and information such as the average value, tendency, rate, and change of each data is processed and adjusted by the central control output device 15C, and the output device 16 is adjusted. And a centralized control step 17C of outputting the end point of the plasma processing to the plasma processing system and the plasma monitor system 18F, which are the same as those in the first embodiment of the present invention. An effect can be obtained.
In the embodiment of the present invention, the plasma light source 2 to be monitored is described as being performed by a combination of one first detection device 4 and three second detection devices 29, 29, 29. However, the present invention is not limited to this, and may be configured with a plurality of first detection devices 4 and a single second detection device 29, or with a plurality of first detection devices 4 and second detection devices 29, respectively. The combination, number, etc., may be arbitrarily configured.
[0023]
In each of the embodiments of the present invention, the description has been given of the detection of the plasma light source 2 to be monitored at four points or the detection of the four plasma light sources 2, 2, 2, and 2 to be monitored. Not limited to this, any configuration may be used as long as it detects the plasma light source 2 to be monitored at at least two points or detects at least two or more plasma light sources 2, 2,... Good.
[0024]
Further, in each of the embodiments of the present invention, the case where digital processing is performed by the detection devices 4 (4A) and (4B) has been described, but the present invention is not limited to this, and the detection output control devices 11 (11A) and (11B) An A / D converter 10 may be provided so that the detection output control devices 11 (11A) and (11B) perform digital processing.
[0025]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the following effects can be obtained in the present invention.
[0026]
(1) A transmission step using a band-pass filter that selectively transmits only a specific wavelength region in the entire region of the plasma light source at a plurality of points or a plurality of plasma light sources to be monitored; A signal processing step of detecting a plurality of transmitted light spectra, converting them into signals, and outputting the signals. The detection output control device calculates and adjusts information such as light intensity and wavelength for the plurality of output signals signaled in the signal processing step. A detection output control process to be performed, and adjustment data adjusted in the detection output control process are input, and information such as an average value, a trend, a rate, and a change of each data is processed and adjusted by a central control output device, and the output device is adjusted. And a centralized control step of outputting the end point of the plasma processing to a simple configuration using a band-pass filter in a specific wavelength region, thereby coping with a shift in emission wavelength. DOO together can, for further adjusting each adjustment data detected at a plurality of points in a centralized control output device, it is possible to detect the end point of the plasma processing with higher accuracy.
Therefore, time delay can be prevented, monitoring accuracy can be improved, and cost can be reduced.
[0027]
(2) By the above (1), downsizing and downsizing can be achieved.
[0028]
(3) According to the above (1), simultaneous monitoring of multiple wavelengths and correction of minute wavelength shift can be performed.
[0029]
(4) The second, third, fourth, fifth, sixth, eighth and ninth aspects also provide the same effects as the above (1) to (3).
[0030]
(5) According to claim 7, the same operation and effect as the above (1) to (3) can be obtained, and when digital processing is performed by the detection device, the signal digitally processed by the detection device is transferred to the detection output control device. Therefore, the influence of noise during transfer can be significantly reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process chart of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a transmission step according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a signaling step according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a detection output control step according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a centralized control step according to the first embodiment of this invention.
FIG. 6 is a schematic explanatory diagram of the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a process chart of a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory view of a transmission step according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic explanatory view of a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a process chart of a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic explanatory view of a third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a process chart of a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic explanatory view of a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a process chart of a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is an explanatory diagram of a transmission step according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a schematic explanatory view of a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a process chart of the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is an explanatory diagram of a transmission step according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is an explanatory diagram of a detection output control step according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a schematic explanatory view of a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a process chart of a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a schematic explanatory view of a seventh embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 1A to 1E: transmission step, 2: plasma light source to be monitored,
3: bandpass filter, 4, 4A, 4B: detection device,
5: objective lens 6, 6A: incident angle changing means,
7, 7A: signaling means, 8, 8A, 8B: signaling step,
9: photodiode array, 10: AD converter,
11, 11A to 11C: detection output control device,
12, 12A to 12C: detection output control step,
13, 13A: wavelength conversion means, 14, 14A: output correction means,
15, 15A to 15C: centralized control output device,
16: output device, 17, 17A, 17B: centralized control process,
18, 18A to 18F: plasma monitor system,
19: Interface connector,
20: DIN rail, 21: output terminal,
22: optical lens, 23: aperture,
24: rotary stage, 25: stepping motor,
26: Angle sensor, 27: Photodiode,
28: first detection step, 29: second detection device,
30: Second detection step.