(57)【要約】ボッシュプロセスに用いる乾式エッチング装置、乾式エッチング終了点検出装置及びその電気素子の形成方法を提供する。エッチング装置、乾式エッチング終了点検出装置及びその電気素子の形成方法はエッチング及び蒸着工程が繰り返し実行される間に基板のエッチング情報を有するプラズマ光を分離して電気素子を効率よく製造する方法を提供する。このために工程チャンバを用意する。前記工程チャンバの側壁に光ウィンドウを配置する。前記光ウィンドウは、ボッシュプロセスのエッチング及び蒸着工程の間にプラズマ光を工程チャンバ外へ投射する。前記光ウィンドウ周辺に光集束部を配置する。前記光集束部はエッチングまたは蒸着工程のプラズマ光を捕獲する。前記光集束部に電気的に接続する光解析部を配置する。前記光解析部はプラズマ光を解釈して光イメージに変換する。
2008521241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボッシュプロセスでエッチング及び蒸着工程を実行してプラズマ光を生成する乾式エッチング装置において、
乾式エッチング装置内に配置された工程チャンバと、
前記工程チャンバの側壁に配置された光ウィンドウと、
前記光ウィンドウ周辺に配置された光集束部と、
前記光集束部に電気的に接続する光解析部と、を含み、
前記光ウィンドウは前記プラズマ光を前記工程チャンバの外へ投射し、前記光集束部は前記ボッシュプロセスの工程時間の間に前記エッチングまたは蒸着工程の前記プラズマ光を捕獲し、そして、前記光解析部は前記プラズマ光を解釈して光イメージに変換することを特徴とする乾式エッチング装置。
【請求項２】
前記光ウィンドウと前記光集束部との間に配置された光探針及び光選別器をさらに含み、
前記光選別器は前記光ウィンドウ周辺に位置して前記光ウィンドウと対向するように配置し、前記光探針の一端は前記光選別器と対向するように配置し、そして前記光探針の他端は前記光集束部に配置することを特徴とする請求項１に記載の乾式エッチング装置。
【請求項３】
前記光集束部は、光学フィルタ、モノクロメーターまたはＣＣＤを含むことを特徴とする請求項２に記載の乾式エッチング装置。
【請求項４】
前記光集束部は、０．１ｎｍないし１０ｎｍの解像度を有し、２００ｎｍないし１１００ｎｍの波長範囲の周波数を有する前記プラズマ光を捕獲することを特徴とする請求項３に記載の乾式エッチング装置。
【請求項５】
前記光選別器は複数個の開口部及び前記開口部を限定する光遮断膜を含み、
前記光探針は前記開口部のうち１つに対向するように配置され、前記開口部は光遮断膜の中心から所定半径を有する円上に配置し、前記光選別器は前記光ウィンドウ周辺において回転運動ができるように支持され、前記光選別器内に開口部の間を通る周期は前記エッチングまたは蒸着工程を実行する周期と同一であることを特徴とする請求項２に記載の乾式エッチング装置。
【請求項６】
前記光探針は、光ファイバを含むことを特徴とする請求項５に記載の乾式エッチング装置。
【請求項７】
前記光ウィンドウと前記光集束部との間に、そして、前記光集束部にそれぞれ配置された光探針及び信号線をさらに含み、
前記信号線は２つの電気ノード、前記電気ノードを接続及び短絡するスイッチを有し、前記光探針の一端は前記光ウィンドウを経て前記工程チャンバ内に配置され、そして、前記光探針の他端は前記光集束部に配置されることを特徴とする請求項１に記載の乾式エッチング装置。
【請求項８】
前記スイッチによって前記電気ノードが接続及び短絡する周期は、前記エッチングまたは蒸着工程のエッチング工程を実行する周期と同一であることを特徴とする請求項７に記載の乾式エッチング装置。
【請求項９】
前記スイッチによって前記電気ノードが接続及び短絡する周期は、前記蒸着またはエッチング工程の蒸着工程を実行する周期と同一であることを特徴とする請求項７に記載の乾式エッチング装置。
【請求項１０】
前記光集束部は、光学フィルタ、モノクロメーターまたはＣＣＤを含むことを特徴とする請求項７に記載の乾式エッチング装置。
【請求項１１】
前記光集束部は、０．１ｎｍないし１０ｎｍの解像度を有し、２００ｎｍないし１１００ｎｍの波長範囲の周波数を有する前記プラズマ光を捕獲することを特徴とする請求項１０に記載の乾式エッチング装置。
【請求項１２】
前記光探針は、光ファイバを含むことを特徴とする請求項１１に記載の乾式エッチング装置。
【請求項１３】
前記光ウィンドウと前記光集束部との間に光探針をさらに含み、
前記乾式エッチング装置は運用プログラム内に少なくとも１つの基準値±許容誤差を有することを特徴とする請求項１に記載の乾式エッチング装置。
【請求項１４】
前記光集束部は、前記エッチングまたは蒸着工程を実行する時点から初期区間までを経過した後に、前記プラズマ光を捕獲することを特徴とする請求項２、請求項７または請求項１３のいずれか１項
に記載の乾式エッチング装置。
【請求項１５】
前記光解析部に電気的に接続する主コンピュータをさらに含み、
前記主コンピュータは前記光解析部の前記光イメージを受けて「０次」イメージ軌跡を生成し、前記光解析部は前記光イメージに算術的演算を一回以上適用して「０次」以後のイメージ軌跡に対応するバイナリデータを前記主コンピュータに提供することを特徴とする請求項１に記載の乾式エッチング装置。
【請求項１６】
前記工程チャンバ内に配置された下部及び上部電極をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の乾式エッチング装置。
【請求項１７】
前記工程チャンバ内の下部電極及びその電極に対応するように前記工程チャンバ周辺に磁場形成部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の乾式エッチング装置。
【請求項１８】
ボッシュプロセスのエッチング及び蒸着工程間プラズマ光を利用してエッチング終了点をチェックする乾式エッチング終了点検出装置において、
光集束部と、
前記光集束部に電気的に接続される光解析部と、
前記光解析部に電気的に接続される主コンピュータと、を含み、
前記光集束部は前記ボッシュプロセスの工程時間の間に前記エッチングまたは蒸着工程の前記プラズマ光を捕獲し、前記光解析部は前記プラズマ光を解釈して光イメージに変換し、前記主コンピュータは前記光解析部の前記光イメージを受けてイメージ軌跡を少なくとも１つ生成することを特徴とする乾式エッチング終了点検出装置。
【請求項１９】
光探針及び光選別器をさらに含み、
前記光選別器は前記ボッシュプロセスの工程時間の間に前記エッチングまたは蒸着工程の前記プラズマ光を選別的に捕獲するように配置し、前記光探針の一端は前記光選別器に隣接するように配置し、そして、前記光探針の他端は前記光集束部に配置することを特徴とする請求項１８に記載の乾式エッチング終了点検出装置。
【請求項２０】
前記光選別器は複数個の開口部及び前記開口部を限定する光遮断膜を含み、
前記光探針は前記開口部のうち１つに対向するように配置し、前記開口部は光遮断膜の中心から所定半径を有する円上に配置し、前記光選別器は前記光探針周辺で回転運動ができるように支持され、前記光選別器内に開口部の間を経る周期は前記エッチングまたは蒸着工程を実行する周期と同一であることを特徴とする請求項１９に記載の乾式エッチング終了点検出装置。
【請求項２１】
信号線及び光探針をさらに含み、
前記光探針の一端は前記ボッシュプロセスの工程時間の間に前記エッチング及び蒸着工程の前記プラズマ光を全体的に捕獲するように配置し、そして、前記光探針の他端は前記光集束部に配置し、前記信号線は２つの電気ノード、前記電気ノードを接続及び短絡するスイッチを有することを特徴とする請求項１８に記載の乾式エッチング終了点検出装置。
【請求項２２】
前記スイッチによって前記電気ノードが接続及び短絡する周期は、前記エッチング及び蒸着工程を実行する周期と同一であることを特徴とする請求項２１に記載の乾式エッチング終了点検出装置。
【請求項２３】
ボッシュプロセスを実行する乾式エッチング装置を利用して電気素子を形成する方法において、
基板を工程チャンバ内に投入する段階と、
前記基板上にエッチング及び蒸着工程を順次に繰り返し実行してプラズマ光を形成する段階と、
前記エッチングまたは蒸着工程のスタート時点から初期区間終了後に前記プラズマ光を選別的、また周期的に捕獲して光イメージを形成する段階と、
前記光イメージに算術的演算を適用してイメージ軌跡を少なくとも１つ形成する段階と、
を含むことを特徴とする電気素子を形成する方法。
【請求項２４】
前記算術的演算は移動平均法を用いることを含み、
前記移動平均法は前記エッチングまたは蒸着工程の工程時間を所定時間に細分し、そして、その細分された時間のうちの１つの時間に複数個の時刻に対応する前記プラズマ光の周波数の合計を求め、前記プラズマ光の前記周波数の合計を前記時刻の総数で割って、そして、他の所定時間を利用してこれを繰り返し実行することを特徴とする請求項２３に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項２５】
前記時刻の総数は、前記所定時間のうち前記１つの時間に対して前記プラズマ光を繰り返し測定する時点の合計であることを特徴とする請求項２４に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項２６】
前記プラズマ光を選別的そして周期的に捕獲することは、
前記工程チャンバの側壁に配置するように光ウィンドウを形成し、前記光ウィンドウは前記エッチング及び蒸着工程を実行する間に前記工程チャンバから前記プラズマ光を投射する段階と、
前記光ウィンドウ周辺に配置するように光集束部を形成する段階と、
前記光集束部と前記光ウィンドウとの間に光探針を形成する段階と、を含み、
前記乾式エッチング装置内の運用プログラムはそのプログラム内に少なくとも１つの基準値±許容誤差及び前記プラズマ光の周波数の大きさを比較及び判断して、前記ボッシュプロセスの工程時間に従って前記プラズマ光を分離することを特徴とする請求項２３に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項２７】
前記光集束部は、光学フィルタ、モノクロメーターまたはＣＣＤを含んで形成することを特徴とする請求項２６に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項２８】
前記プラズマ光は、０．１ｎｍないし１０ｎｍの解像度を有し、２００ｎｍないし１１００ｎｍの波長範囲の周波数を有することを特徴とする請求項２７に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項２９】
前記プラズマ光を選別的そして周期的に捕獲することは、
前記工程チャンバの側壁に配置するように光ウィンドウを形成し、前記光ウィンドウは前記エッチング及び蒸着工程を実行する間に前記工程チャンバから前記プラズマ光を投射する段階と、
前記光ウィンドウ周辺に配置するように光集束部を形成する段階と、
前記光集束部と前記光ウィンドウとの間に光探針及び光選別器を形成する段階と、を含み、
前記光選別器は前記光ウィンドウ周辺で回転運動ができるように形成され、前記光選別器は複数個の開口部及び前記開口部を限定する光遮断膜を有するように形成され、前記開口部は前記光遮断膜の中心から所定半径を有する円上に形成され、前記光選別器の前記回転運動は前記ボッシュプロセスの工程時間に従って前記プラズマ光を分離し、前記光探針の一端は前記光選別器の前記開口部のうち１つに対向するように形成され、そして、前記光探針の他端は前記光集束部内に形成されることを特徴とする請求項２３に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項３０】
前記光集束部は、光学フィルタ、モノクロメーターまたはＣＣＤを含んで形成することを特徴とする請求項２９に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項３１】
前記プラズマ光は、０．１ｎｍないし１０ｎｍの解像度を有し、２００ｎｍないし１１００ｎｍの波長範囲の周波数を有することを特徴とする請求項３０に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項３２】
前記プラズマ光を選別的そして周期的に捕獲することは、
前記工程チャンバの側壁に配置するように光ウィンドウを形成し、前記光ウィンドウは前記エッチング及び蒸着工程を実行する間に前記工程チャンバから前記プラズマ光を投射する段階と、
前記光ウィンドウ周辺に配置するように光集束部を形成する段階と、
前記光集束部と光ウィンドウとの間に、そして前記光集束部に光探針及び信号線をそれぞれ形成する段階と、を含み、
前記信号線は２つの電気ノード、前記電気ノードを接続及び短絡するスイッチを有するように形成され、前記電気ノードの接続及び短絡は前記ボッシュプロセスの工程時間に従って前記プラズマ光を分離し、前記光探針の一端は前記光ウィンドウを経て前記工程チャンバ内に形成され、そして、前記光探針の他端は前記光集束部に形成されることを特徴とする請求項２３に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項３３】
前記電気ノードが接続及び短絡する周期は、前記スイッチによって前記エッチング または蒸着工程のエッチング工程を実行する周期と同様に形成することを特徴とする請求項３２に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項３４】
前記電気ノードが接続及び短絡する周期は、前記スイッチによって前記蒸着またはエッチング工程の蒸着工程を実行する周期と同様に形成することを特徴とする請求項３２に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項３５】
前記光集束部は、光学フィルタ、モノクロメーターまたはＣＣＤを含んで形成することを特徴とする請求項３２に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項３６】
前記プラズマ光は、０．１ｎｍないし１０ｎｍの解像度を有し、２００ｎｍないし１１００ｎｍの波長範囲の周波数を有することを特徴とする請求項３５に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項３７】
前記光イメージを形成することは、
前記光集束部に電気的に接続される光解析部を形成する段階と、
前記光解析部を利用して前記プラズマ光を電気的なデータに変換することを含むことを特徴とする請求項２６、請求項２９または請求項３２のいずれか１項に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項３８】
前記イメージ軌跡を少なくとも１つ形成することは、
前記光解析部に電気的に接続される主コンピュータを形成する段階を含み、
前記光解析部は前記光イメージに前記移動平均法を少なくとも一回以上適用してバイナリデータを生成し、前記主コンピュータは前記バイナリデータをボッシュプロセスの工程時間に従ってモニタ上に表示することを特徴とする請求項２３に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項３９】
前記工程チャンバ内に下部及び上部電極を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２３に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項４０】
前記工程チャンバ内の下部電極及びその電極に対応するように、前記工程チャンバ周辺に磁場形成部を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２３に記載の電気素子を形成する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乾式エッチング装置、乾式エッチング終了点検出装置及びその電気素子を形成する方法に関し、詳しくは、ボッシュプロセス（Bosch Process）に用いる乾式エッチング装置、乾式エッチング終了点検出装置及びその電気素子の形成方法（DRY  ETCHING  APPARATUSES  AND  DRY  ETCHING  END-POINT  DETECTION  APPARATUSES  USED  IN  A  BOSCH  PROCESS  AND  METHODS  OF  FORMING  AN  ELECTRIC  DEVICE  BY  USING  DRY  ETCHING  APPARATUSES  THEREOF）に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気素子は高集積化の傾向でデザインルールはますます小さくなったため、新しい半導体製造装置を用いて製造している。このような半導体製造装置のそれぞれは、半導体製造ラインにおいて電気素子の製造工程の周期を短縮する工程レシピ（Recipe）を有している。
【０００３】
工程レシピの中１つは、乾式エッチング装置の工程チャンバ内の物質膜を有する基板（Substrate）上にエッチング及び蒸着工程を繰り返しインサイチュ（In-situ）によって実行されるボッシュプロセスである。このボッシュプロセスはエッチング及び蒸着工程が基板上に実行される間に互いに異なる工程ガスを用いる。そして、このボッシュプロセスはエッチング及び蒸着工程が基板上にインサイチュによって実行させるので電気素子の品質を高めることができる。そのために、ボッシュプロセスは電気素子であるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）を製造するのに広く用いられる。
【０００４】
しかしながら、前記乾式エッチング装置は、基板上にエッチング及び蒸着工程を実行する間、基板上の物質膜の中で選択された物質膜上においてエッチング終了点を探せない場合もある。なぜならば、乾式エッチング装置は工程チャンバ内の工程ガスにより生成したプラズマ光によって基板のエッチング及び蒸着の情報を有しているからである。また、乾式エッチング装置はエッチング終了点を探すために「移動平均法」の演算作業をプラズマ光に適用させている。
【０００５】
移動平均法は、エッチング及び蒸着工程の工程時間を所定の時間に細分し、それぞれの時間のうち１つの時間に複数個の時刻に対応するプラズマ光の周波数の合計を求めることを含む。続いて、この移動平均法はプラズマ光の周波数の合計を複数個の時刻の総数で割って、そして、他の所定時間を用いてこれを繰り返し実行してプラズマ光を光イメージに変形することをさらに含む。
【０００６】
乾式エッチング装置は、光イメージによってエッチング終了点を探すことができない場合、プラズマ光に対して移動平均法を数回適用させる。このとき、前記光イメージ内に基板のエッチング及び蒸着の情報が入り混じって、乾式エッチング装置は光イメージを用いて基板上の物質膜のうち選択された物質膜上においてエッチング終了点を探すことができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする技術的課題は、エッチング及び蒸着工程を繰り返し実行する間に基板のエッチング情報を有するプラズマ光を分離するのに、好適なボッシュプロセスに用いる乾式エッチング装置及び乾式エッチング終了点検出装置を提供することにある。
【０００８】
本発明が解決しようとする技術的課題は、エッチング及び蒸着の工程を繰り返し実行する間にエッチング工程のプラズマ光を分離して基板のエッチング情報をチェックすることができるボッシュプロセスに用いる乾式エッチング装置を用いて電気素子を形成する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような技術的課題を具現するため、本発明はボッシュプロセスに用いる乾式エッチング装置、乾式エッチング終了点検出装置及びその電気素子を形成する方法を提供する。
【００１０】
この乾式エッチング装置は工程チャンバ及び光ウィンドウを含む。光ウィンドウは工程チャンバの側壁に配置する。光ウィンドウはボッシュプロセスの工程時間の間にエッチング及び蒸着工程のプラズマ光を工程チャンバ外へ投射する。光ウィンドウ周辺に光集束部を配置する。光集束部はエッチングまたは蒸着工程の前記プラズマ光を捕獲する。光集束部に電気的に接続する光解析部が配置される。前記光解析部はプラズマ光を解釈して光イメージに変換する。
【００１１】
このエッチング終了点検出装置は、主コンピュータ、光集束部及び光解析部を含む。前記光解析部は光集束部と電気的に接続するように配置される。前記主コンピュータは光解析部と電気的に接続するように配置される。これによって、前記検出装置はボッシュプロセスのエッチング及び蒸着工程間プラズマ光を利用してエッチング終了点をチェックする。このとき、前記光集束部はボッシュプロセスの工程時間の間にエッチングまたは蒸着工程のプラズマ光を捕獲する。前記光解析部はプラズマ光を解釈して光イメージに変換される。前記主コンピュータは光解析部の光イメージを受けて少なくとも１つのイメージ軌跡を生成する。
【００１２】
この電気素子を形成する方法は、ボッシュプロセスを実行する乾式エッチング装置を用いることを含む。前記乾式エッチング装置の工程チャンバ内の基板を投入する。前記基板上にエッチング及び蒸着工程を順番どおり繰り返して実行してプラズマ光を形成する。前記エッチングまたは蒸着工程が始める時点から初期区間が経過した後、前記プラズマ光を選別的で周期的に捕獲して光イメージを形成する。前記光イメージに移動平均法を一回以上適用してイメージ軌跡を形成する。前記乾式エッチング装置は移動平均法を利用してエッチングまたは蒸着工程の工程時間を所定時間に細分してそしてその時間中の１つ内に複数個の時刻に対応されるプラズマ光の周波数の合計を求める。続いて、前記乾式エッチング装置は移動平均法を利用してプラズマ光の周波数の合計を時刻の総数で割りそして他の所定時間を利用してこれを繰り返して実行する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、エッチング及び蒸着の工程が繰り返し実行される間に基板のエッチング情報を有するプラズマ光を分離して電気素子を効率よく製造する方法を提供する。これによって、本発明は基板のエッチング情報を有するプラズマ光により基板から高収率の電気素子を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のボッシュプロセス(Bosch Process)に用いる乾式エッチング装置、乾式エッチング終了点検出装置及びその電気素子の形成方法を添付の図面を参照してさらに詳しく説明する。
図１は本発明に係る乾式エッチング装置の概路図である。
【００１５】
図１を参照すると、乾式エッチング装置５内に工程チャンバ１３が配置される。前記工程チャンバ１３内に上部及び下部電極１５、２１が配置される。前記上部電極１５が工程チャンバ１３内に配置されていない場合は、前記工程チャンバ１３の上部に磁場形成部１０が配置される。このとき、前記磁場形成部１０はコイル(Coil)形態を有していて、時間及び方向によって変わる磁場を工程チャンバ１３の上部に形成させることができる。これによって、前記磁場形成部１０は工程チャンバ１３内の下部電極２１上に磁場を誘導することができる。
【００１６】
前記工程チャンバ１３の側部に光ウィンドウ(Optical Window)２５が配置される。前記光ウィンドウ２５は、工程チャンバ１３内のプラズマ１７及び基板１９との間の反応によって生成したプラズマ光２３を外部へ投射する。前記プラズマ光２３は、ボッシュプロセスの間に形成する。前記ボッシュプロセスは、工程チャンバ１３内のプラズマ１７を利用して基板１９上にエッチング及び蒸着工程を順に、繰り返し実行する工程レシピである。前記工程チャンバ１３周辺に光モジュール３０が配置される。前記光モジュール３０は、工程チャンバ１３内のプラズマ光２３を捕獲し、そのプラズマ光２３を分析する。前記光モジュール３０は、光集束部３４及び光解析部３８で構成される。
【００１７】
まずは、前記光集束部３４及びその光集束部３４の周辺について説明する。前記光集束部３４は、光解析部３８と光ウィンドウ２５との間に配置される。そして、前記光ウィンドウ２５と光集束部３４との間に光探針２８が配置される。前記光探針２８の一端は光ウィンドウを経て工程チャンバ１３内に配置される。前記光探針２８の他端は光集束部３４に接触するように配置される。前記光探針２８は工程チャンバ１３内のプラズマ光２３をモニタすることができる光ファイバ(Optical Fiber)を含む。
【００１８】
一方、前記光集束部３４は、光探針２８を介して工程チャンバ１３内のプラズマ光２３を捕獲することができる。前記プラズマ光２３の捕獲は、光学フィルタ、モノクロメーターまたはＣＣＤ(Charge Coupled Device)によって行われる。前記ＣＣＤは、２００〜１１００ｎｍ間の波長帯域内で０．１〜１０ｎｍの解像度を有することが好ましい。このとき、前記光集束部３４は、ボッシュプロセスが実行される間に乾式エッチング装置５の運用プログラムによってプラズマ光２３を捕獲する。前記プラズマ光２３は、光集束部３４を介して電気的なデータに変換する。これによって、前記光集束部３４はプラズマ光２３を光解析部３８に伝送することができる。
【００１９】
次に、前記光解析部３８は、光集束部３４と電気的に接続されて、その集束部３４からプラズマ光２３を受けて光イメージ（図示せず）を生成することができる。前記光イメージは、コンピュータが認識することのできるバイナリ(Binary)データで形成される。また、前記光解析部３８は、従来技術と異なる移動平均法を利用して光イメージからイメージ軌跡を生成することができる。本発明に係る前記移動平均法は、ボッシュプロセスのエッチング及び蒸着工程において、エッチング工程または蒸着工程の工程時間を所定時間に細分し、それらの時間の１つ内に複数個の時刻に対応するプラズマ光２３の周波数の合計を求めることを含む。
【００２０】
また、前記移動平均法は、プラズマ光２３の周波数の合計を、複数個の時刻の総数で割って、そして、他の所定時間を利用してこれを繰り返し実行することをさらに含む。前記移動平均法は、光解析部３８を介して一回以上実行させることができる。前記時刻の総数は、プラズマ光２３を小口間のそれぞれに繰り返し測定した時点( A point in time)の合計である。このとき、前記光イメージの波形は、プラズマ光２３の波形よりも屈曲が大きく形成される。これによって、前記光解析部３８は光イメージを主コンピュータ４０へ伝達することができる。
【００２１】
最後に、前記主コンピュータ４０は、電線(Electric Wire)３９を介して光解析部３８と接続することができる。前記主コンピュータ４０は、光解析部３８から光イメージを受けてモニタ４５上にイメージ軌跡を表示する。前記イメージ軌跡はボッシュプロセスの工程時間に従って移動平均法が適用されたプラズマ光の周波数の大きさを並べたものである。
【００２２】
図２及び図３は、それぞれが図１の乾式エッチング装置内の光選別器の概路図である。
図１ないし図３を参照すると、前記乾式エッチング装置５内の光集束部３４は、ボッシュプロセスの工程時間の間にプラズマ光２３を選別的、かつ周期的に捕獲することができる。前記光集束部３４は、乾式エッチング装置５の運用プログラムまたは光選別器５０を介してプラズマ光２３を選別的、かつ周期的に捕獲することができる。勿論、前記光選別器５０は、乾式エッチング装置５の運用プログラムを介して動作する。次に、前記光選別器５０を先に説明し、その次に運用プログラムのアルゴリズムを説明する。
【００２３】
前記乾式エッチング装置５内に光選別器５０が配置される場合、前記光選別器５０は光ウィンドウ２５と光探針２８との間に配置される。このとき、前記光探針２８の一端は光選別器５０と対向するように、その光選別器５０に離隔されて配置される。そして、前記光探針２８の他端は光集束部３４に配置される。また、前記光選別器５０は複数個の開口部５９及びその開口部５９を限定する光遮断膜５３を有して形成される。図３は、図５の光選別器５０を示す側面図である。
【００２４】
前記光選別器５０の開口部５９は光遮断膜５３の中心から互いに対称に配置される。前記光選別器５０の開口部５９は光遮断膜５３の中心から互いに非対称に配置することができる。前記光選別器５０の開口部５９は光遮断膜５３の中心から所定の半径を有する円上に配置される。前記光選別器５０の開口部５９は光遮断膜５３の中心から所定の半径を有する円周上に配置することができる。そして、前記光選別器５０の開口部５９は光遮断膜５３に同一大きさの直径を有するように配置される。前記光選別器５０の開口部５９はそれぞれが光遮断膜５３に互いに異なる大きさの直径を有するように配置することができる。このとき、前記光探針２８は光選別器５０の開口部５９のうち１つと対向するように配置される。
【００２５】
前記光選別器５０は光ウィンドウ２５周辺で回転運動ができるように支持台５６を有することができる。よって、前記光選別器５０は光ウィンドウ２５周辺で一定の方向に回転する。前記光選別器５０内の開口部５９間を通る周期は、ボッシュプロセスの工程時間の間にエッチング及び蒸着工程のうちエッチング工程を繰り返し実行する周期と同様に調節することができる。逆に、前記光選別器５０内の開口部５９間を通る周期は、ボッシュプロセスの工程時間の間にエッチング及び蒸着工程のうち蒸着工程を繰り返し実行する周期と同様に調節することができる。これによって、前記光集束部３４は光選別器５０を介してボッシュプロセスの工程時間の間にプラズマ光２３を選別的にそして周期的に捕獲する。
【００２６】
これによって、前記光選別器５０、光探針２８、光集束部３４、光解析部３８及び主コンピュータ４０は、乾式エッチング終了点検出装置を構成することができる。
次に、前記乾式エッチング装置５内の光集束部３４は光選別器５０を利用せず、運用プログラムによって ボッシュプロセスの工程時間の間にプラズマ光２３を選別的に、そして周期的に捕獲することができる。このとき、前記光集束部３４と工程チャンバ１３との間に光探針２８のみを配置される。前記運用プログラムは、ボッシュプロセスの工程時間の間にエッチング及び蒸着工程のプラズマ光２３を光集束部３４に連続的に捕獲するようにし、その以後、エッチング工程のプラズマ光２３を選択するアルゴリズムを有する。
【００２７】
前記運用プログラムのアルゴリズムによれば、前記運用プログラムは工程チャンバ１３内にエッチング及び蒸着工程が実行される間に光集束部３４によってプラズマ光２３を連続的に捕獲することを含む。そして、前記プラズマ光２３の周波数及び運用プログラム内に少なくとも１つの基準値(Reference Value)±許容誤差の大きさを比較及び判断し、前記光集束部３４はエッチング及び蒸着工程のうちエッチング工程または蒸着工程に対応するプラズマ光２３を抽出する。
【００２８】
最後に、前記乾式エッチング装置５内の光集束部３４は、運用プログラムを介して ボッシュプロセスの工程時間の間に互いに異なる電気的信号を受けてプラズマ光２３を選別的に、そして周期的に捕獲することができる。このとき、前記光集束部３４と工程チャンバ１３との間に光探針２８のみが配置される。前記運用プログラムはボッシュプロセスの工程時間の間に工程チャンバ１３内でエッチング及び蒸着工程を繰り返し実行するたびに、互いに異なる電気的信号を周期的に光集束部３４に送る他のアルゴリズムを有する。
【００２９】
前記運用プログラムの他のアルゴリズムによれば、前記運用プログラムは電気的信号、例えば、「０」(Voltage)または「０以上の数値」(Voltage)を図１の信号線３２、３３中の１つの信号線３２に印加することを含む。そして、前記電気的信号は信号線３２、３３にそれぞれ配置された電気ノードＮ１、Ｎ２をスイッチＳによって接続及び短絡させる。前記電気ノードＮ１、Ｎ２が互いに接続する場合、前記電気信号は残りの信号線３３に伝送されて工程チャンバ１３内でエッチング工程が実行される間に光集束部３４がプラズマ光１３を捕獲する。前記電気ノードＮ１、Ｎ２が短絡された場合、前記運用プログラムは工程チャンバ１３内で蒸着工程が実行される間に光集束部３４がプラズマ光２３を捕獲する。
【００３０】
これによって、前記信号線３２、３３、電気ノードＮ１、Ｎ２、スイッチＳ、光探針２８、光集束部３４、光解析部３８及び主コンピュータ４０は他の乾式エッチング終了点検出装置を構成することができる。
図４は、図１の乾式エッチング装置が生成したプラズマ光のイメージ軌跡を概略的に示すグラフである。
【００３１】
図１及び図４を参照すると、前記乾式エッチング装置５内の光集束部３４は運用プログラムを介して補修工程を実行する間にエッチング及び蒸着工程のプラズマ光２３を工程時間に従って順に捕獲することができる。そして、前記光集束部３４はプラズマ光２３を光解析部３８に送る。前記光解析部３８はプラズマ光２３を有し、光イメージを生成させた後、そのイメージを主コンピュータ４０に伝送する。前記主コンピュータ４０は光解析部３８の光イメージを受けてモニタ４５上に図４のイメージ軌跡４６を表示することができる。
【００３２】
一方、前記イメージ軌跡４６はグラフを利用して、Ｘ軸に工程時間（秒）、Ｙ軸にプラズマ光１３の周波数を示すように形成する。そして、前記イメージ軌跡４６は蒸着及びエッチング工程にそれぞれ対応する領域Ａ１、Ａ２を１つの周期にして、その領域Ａ１、Ａ２を工程時間に従って順に羅列したものである。
【００３３】
しかしながら、前記乾式エッチング装置５はボッシュプロセスを実行する間に蒸着及びエッチング工程で互いに異なる工程ガスを有するので、工程時間によるイメージ軌跡４６を精緻に示すことができない。なぜなら、前記乾式エッチング装置５はエッチング工程が始まる初期区間において蒸着工程の工程ガスを完全に排気することができないからである。さらに、前記乾式エッチング装置５は蒸着工程が始める時点においてエッチング工程の工程ガスを完全に排気することができない。これは、乾式エッチング装置５の排気能力の限界による。よって、前記乾式エッチング装置５はエッチング工程が始まる初期区間において蒸着及びエッチング工程の工程ガスからなる混合ガスを有する。
【００３４】
前記ボッシュプロセスが実行される間に混合ガスの影響を排除させるために、前記乾式エッチング装置５は運用プログラムのまた異なるアルゴリズムを介して蒸着またはエッチング工程のスタート時点から初期区間（Ｂ）に該当する時間終了後、光集束部３４がプラズマ光２３を捕獲するようにコントロールする。これとは逆に、前記乾式エッチング装置５は運用プログラムのまた異なるアルゴリズムを介して蒸着またはエッチング工程が始める時点から初期区間（Ｂ）に該当する時間を経過した後、光解析部３８がプラズマ光２３を解釈するようにコントロールする。
【００３５】
図５ないし図９は、それぞれが図１の乾式エッチング装置を利用して電気素子の製造方法を説明する断面図であり、そして、図１０は図１の乾式エッチング装置の運用プログラムを説明するフローチャートである。
図１、図５及び図１０を参照すると、乾式エッチング装置５の工程チャンバ１３内に基板１９を投入する。前記基板１９は工程チャンバ１３内に下部電極２１上に位置することができる。続いて、前記工程チャンバ１３内にエッチング工程の工程ガス(Process Gas)を投入する。そして、前記下部電極２１及びその電極２１に対応する上部電極１５に電源を印加する。このとき、前記上部電極１５と下部電極２１との間に電場が形成される。
【００３６】
前記乾式エッチング装置５は、電場を利用して工程チャンバ１３内の工程ガスをプラズマ１７に換えると共にそのプラズマ１７を利用して基板１９上にエッチング工程を実行することができる。さらに、前記エッチング工程が完了した後、前記乾式エッチング装置５は上述した順に進行するが、工程ガスを換えて基板１９上に蒸着工程を実行することができる。これによって、前記乾式エッチング装置５は工程チャンバ１３内にエッチング及び蒸着工程を順次に、そして、これを繰り返しインサイチュ実行するボッシュプロセスを具現することができる。
【００３７】
次に、前記基板１９上に実施されるボッシュプロセスについて説明する。前記基板１９は順に積層された下部膜６０、上部膜６２及びマスク膜パターン６４を有する。前記マスク膜パターン６４は、上部膜６２と異なるエッチング率を有する絶縁膜を用いて形成する。前記マスク膜パターン６４は、下部膜６０と同一エッチング率を有する絶縁膜を用いて形成することができる。前記マスク膜パターン６４をエッチングマスクとして用いて上部膜６２に第１エッチング工程６６を実行する。前記第１エッチング工程６６はマスク膜パターン６４との間に露出した上部膜６２を部分的に除去して第１開口部６８を形成する。
【００３８】
前記第１エッチング工程６６を実行した後、前記マスク膜パターン６４及び上部膜６２に第１蒸着工程７０を実行する。前記第１蒸着工程７０はマスク膜パターン６４及び上部膜６２をコンフォーマルに覆うように第１スペーサ膜７２を形成する。前記第１スペーサ膜７２は上部膜６２と異なるエッチング率を有する絶縁膜で形成される。前記第１エッチング工程６６及び第１蒸着工程７０は第１工程時間の間で工程チャンバ１３内にプラズマ光２３を生成する。
【００３９】
一方、前記プラズマ光２３は、第１エッチング工程６６及び第１蒸着工程７０の第１工程時間の間で光集束部３４により捕獲される。前記光集束部３４は、光探針２８を利用してプラズマ光２３を捕獲する。このとき、前記光集束部３４は、乾式エッチング装置５内の運用プログラムのアルゴリズムを利用して図１０のフローチャートに従ってプラズマ光２３を捕獲することができる。このため、前記光集束部３４はフローチャートのスタートの段階１１０からプラズマ光の全体捕獲及び保存の段階１１２に進行される。続いて、前記光集束部３４は、プラズマ光の全体捕獲及び保存の段階１１２で第１工程時間の間に第１エッチング工程６６のプラズマ光２３及び第１蒸着工程７０のプラズマ光２３を順次に捕獲する。
【００４０】
前記第１エッチング工程６６及び第１蒸着工程７０が実行される間に混合ガスからの影響を排除するために、前記乾式エッチング装置５は運用プログラムを利用して蒸着またはエッチング工程のスタート時点から図４の初期区間（Ｂ）に該当する時点終了後、光集束部３４がプラズマ光２３を捕獲するようにコントロールすることができる。続いて、前記光集束部３４は、１次比較の段階１１４で運用プログラムを利用してそのプログラム内の少なくとも１つの基準値±許容誤差及びプラズマ光２３の周波数に対する大きさを比較する。
【００４１】
前記１次比較の段階１１４においてプラズマ光２３の周波数の大きさが基準値(Reference Value)±許容誤差を満足すれば、前記光集束部３４はプラズマ光の選別捕獲及び保存の段階１１６を実行する。前記光集束部３４は、プラズマ光の選別捕獲及び保存の段階１１６において第１エッチング工程６６及び第１蒸着工程７０のうち第１エッチング工程６６のプラズマ光２３を捕獲及び保存することができる。これとは逆に、前記プラズマ光２３の周波数大きさが基準値±許容誤差を満足することができなければ、前記光集束部３４はプラズマ光２３をプラズマ光の選別捕獲及び保存の段階１１６から１次比較の段階１１２に送って保存する。
【００４２】
図１、図６及び図１０を参照すると、前記第１蒸着工程７０を実行した後、前記第１スペーサ膜７２、マスク膜パターン６４及び上部膜６２上に第２エッチング工程７４を実行する。前記第２エッチング工程７４は、第１開口部６８の側壁に第１スペーサ７６及びそのスペーサ７６によって露出した第２開口部７８を同時に形成する。前記第２開口部７８の幅は、第１開口部６８の幅よりも小さく形成される。
【００４３】
前記第２エッチング工程７４を実行した後、前記マスク膜パターン６４及び第１スペーサ７６とともに上部膜６２上に第２蒸着工程８０を実行する。前記第２蒸着工程８０はマスク膜パターン６４、第１スペーサ７６及び上部膜６２をコンフォーマルに覆うように第２スペーサ膜８２を形成する。前記第２スペーサ膜８２は第１スペーサ７６と同一エッチング率を有する絶縁膜で形成される。前記第２エッチング及び蒸着工程７４、８０は、第２工程時間の間、工程チャンバ１３内にプラズマ光２３を生成する。
【００４４】
前記第２エッチング及び蒸着工程７４、８０のプラズマ光２３を生成した後、前記光集束部３４は乾式エッチング装置５の運用プログラムを利用して第２エッチング及び蒸着工程７４、８０のプラズマ光２３に図１０の段階１１０、１１２、１１４、１１６を実行することができる。これによって、前記光集束部３４はプラズマ光の選別捕獲及び保存の段階１１６において第２エッチング及び蒸着工程７４、８０のうち第２エッチング工程のプラズマ光２３を捕獲及び保存することができる。
【００４５】
図１、図７及び図１０を参照すると、前記第２蒸着工程８０を実行した後、前記第２スペーサ膜８２、マスク膜パターン６４、第１スペーサ７６及び上部膜６２上に第３エッチング工程８４を実行する。前記第３エッチング工程８４は、第１スペーサ７６及び第２開口部７８の側壁に第２スペーサ８６を形成し、同時にそのスペーサ８６によって露出した第３開口部８８を形成する。前記第３開口部８８の幅は第２開口部７８の幅よりも小さく形成される。
【００４６】
前記第３エッチング工程８４を実行した後、前記マスク膜パターン６４及び第２スペーサ８６とともに上部膜６２上に第３蒸着工程９０を実行する。前記第３蒸着工程９０はマスク膜パターン６４及び第２スペーサ８６とともに上部膜６２をコンフォーマルに覆う第３スペーサ膜９２を形成する。前記第３スペーサ膜９２は、第２スペーサ８６と同一エッチング率を有する絶縁膜で形成される。前記第３エッチング及び蒸着工程８４、９０は、第３工程時間の間に、工程チャンバ１３内にプラズマ光２３を生成する。
【００４７】
前記第３エッチング及び蒸着工程８４、９０のプラズマ光２３を生成した後、前記光集束部３４は乾式エッチング装置５の運用プログラムを利用して第３エッチング及び蒸着工程８４、９０のプラズマ光２３に図１０の段階１１０、１１２、１１４、１１６を実行することができる。これによって、前記光集束部３４はプラズマ光の選別捕獲及び保存の段階１１６において第３エッチング及び蒸着工程８４、９０のうち第３エッチング工程のプラズマ光２３を捕獲及び保存することができる。
【００４８】
図１、図８及び図１０を参照すると、前記第３蒸着工程９０を実行した後、前記第３スペーサ膜９２、マスク膜パターン６４、第２スペーサ８６及び上部膜６２上に第４エッチング工程９４を実行する。前記第４エッチング工程９４は第２スペーサ８６及び第３開口部８８の側壁に第３スペーサ９６形成し、同時にそのスペーサ９６によって露出した第４開口部９８を形成する。前記第４開口部９８の幅は、第３開口部８８の幅よりも小さく形成される。
【００４９】
前記第４エッチング工程９４を実行した後、前記マスク膜パターン６４及び第３スペーサ９６及び上部膜６２上に第４蒸着工程１００を実行する。前記第４蒸着工程１００は、マスク膜パターン６４及び第３スペーサ９６とともに上部膜６２をコンフォーマルに覆う第４スペーサ膜１０２を形成する。前記第４スペーサ膜１０２は、第３スペーサ９６と同一エッチング率を有する絶縁膜で形成される。前記第４エッチング及び蒸着工程９４、１００は、第４工程時間の間に、工程チャンバ１３内にプラズマ光２３を生成する。
【００５０】
前記第４エッチング及び蒸着工程９４、１００のプラズマ光２３を生成した後、前記光集束部３４は乾式エッチング装置５の運用プログラムを利用して第４エッチング及び蒸着工程９４、１００のプラズマ光２３に図１０の段階１１０、１１２、１１４、１１６を実行することができる。これによって、前記光集束部３４はプラズマ光の選別捕獲及び保存の段階１１６において第４エッチング及び蒸着工程９４、１００のプラズマ光２３を捕獲及び保存することができる。
【００５１】
図１、図９及び図１０を参照すると、前記第４蒸着工程１００を実行した後、前記第４スペーサ膜１０２、マスク膜パターン６４、第３スペーサ９６及び上部膜６２上に第５エッチング工程１０４を実行する。前記第５エッチング工程１０４は、第３スペーサ９６及び第４開口部９８の側壁に第４スペーサ１０６を形成し、同時にそのスペーサ１０６によって露出した第５開口部１０８を同時に形成する。前記第５開口部１０８の幅は、第４開口部９８の幅よりも小さく形成する。前記第５エッチング工程１０４は、第５工程時間の間に工程チャンバ１３内にプラズマ光２３を生成する。
【００５２】
前記第５エッチング工程１０４のプラズマ光２３を生成した後、前記光集束部３４は乾式エッチング装置５の運用プログラムを利用して第５エッチング工程１０４のプラズマ光２３に図１０の段階１１０、１１２、１１４、１１６を実行することができる。これによって、前記光集束部３４はプラズマ光の選別捕獲及び保存の段階１１６において第５エッチング工程１０４のプラズマ光２３を捕獲及び保存することができる。
【００５３】
一方、前記乾式エッチング装置内に図２の光選別器５０が配置される場合、前記光集束部３４はプラズマ光の選別捕獲及び保存の段階１１６から光選別器５０を利用してプラズマ光２３を選別捕獲及び保存することができる。なぜなら、前記光選別器５０の回転周期は運用プログラムを利用してボッシュプロセスの工程時間の間にエッチング及び蒸着工程６６、７０、７４、８０、８４、９０、９４、１００、１０４のうち、エッチング工程６６、７４、８４、９４、１０４を繰り返し実行する周期と同様に調節することができるからである。このとき、前記光集束部３４は、図１０の段階１１２、１１４を省略することができる。
【００５４】
前記乾式エッチング装置が光集束部に図１の信号線３２、３３を用いる場合、前記光集束部３４はプラズマ光の選別捕獲及び保存の段階１１６から信号線３２、３３を利用してプラズマ光２３を選別捕獲及び保存することができる。このときも、前記光集束部３４は光選別器５０を用いる場合と同じく図１０の段階１１２、１１４を省略することができる。
【００５５】
また図１、図５ないし図９及び図１０を参照すると、前記第１ないし第４エッチング工程６６、７４、８４、９４、１０４のプラズマ光２３の周波数大きさが運用プログラム内に、少なくとも１つの基準値±許容誤差を満足すれば、前記光集束部３４は図１０のプラズマ光の選別捕獲及び保存の段階１１６を経てエッチング終了点のチェックの段階１１８に進行する。前記エッチング終了点のチェックの段階１１８において、前記光集束部３４はエッチング工程のプラズマ光２３を光解析部３８に送ることができる。前記光解析部３８はプラズマ光２３を利用して光イメージを生成する。
【００５６】
前記光解析部３８は、光イメージを主コンピュータ４０に送ることができる。前記主コンピュータ４０は光イメージを利用してイメージ軌跡を少なくとも１つ生成することができる。前記イメージ軌跡は、光イメージをバイナリデータに変換させたものである。図９の下部膜６０が上部膜６２によって露出した場合、前記主コンピュータ４０はプラズマ光２３の周波数変化をイメージ軌跡としてモニタ４５上に表示することができる。
【００５７】
前記主コンピュータ４０は、エッチング終了点のチェックの段階１１８において図９の第５エッチング工程１０４のプラズマ光２３を利用してエッチング完了信号を生成することができる。前記主コンピュータ４０は、下部膜６０が上部膜６２に露出したことを知らせるエッチング完了信号を乾式エッチング装置５に送ることができる。そして、前記乾式エッチング装置５はエッチング終了点のチェックの段階１１８からエッチング完了信号を受けて、終了の段階１２０でボッシュプロセスを終了することができる。
【００５８】
図１１及び図１２は、それぞれ図５ないし図９のエッチング及び蒸着工程を実行する間に生成したプラズマ光のイメージ軌跡を示すグラフである。
図１、図５ないし図９、図１１及び図１２を参照すると、前記乾式エッチング装置５内に光解析部３８は第１ないし第５工程時間の間に生成したプラズマ光２３を解釈して光イメージを生成することができる。そして、前記光解析部３８は光イメージを主コンピュータ４０に送ることができる。前記光イメージは、主コンピュータ４０が認識することのできるバイナリデータで形成される。
【００５９】
前記主コンピュータ４０は光イメージを利用して「０次」イメージ軌跡４７をモニタ４５上に表示することができる。前記「０次」イメージ軌跡４７は、第１ないし第５工程時間及びその時間に対応するプラズマ光２３の周波数を利用して表示する。すなわち、前記主コンピュータ４０はＸ軸に時間（秒）、Ｙ軸にプラズマ光の周波数（ｎｍ）を用いて「０次」イメージ軌跡４７をグラフ上に現わす。前記グラフのＸ軸の時間は順次に並べた第１ないし第５工程時間からなる。
【００６０】
一方、前記主コンピュータ４０は、第１ないし第５工程時間の間に実行された第１ないし第５エッチング工程６６、７４、８４、９４、１０４を「０次」イメージ軌跡４７上のＣ、Ｅ、Ｇ、Ｉ及びＫ領域にそれぞれ対応することができる。そして、前記主コンピュータ４０は、第１ないし第５工程時間の間に実行された第１ないし第４蒸着工程７０、８０、９０、１００を「０次」イメージ軌跡４７上のＤ、Ｆ、Ｈ及びＪ領域にそれぞれ対応することができる。これによって、前記主コンピュータ４０は第１ないし第５エッチング工程６６、７４、８４、９４、１０４及び第１ないし第４蒸着工程７０、８０、９０、１００のプラズマ光２３をモニタ４５上に周期的及び繰り返し表示することができる。図１２は図１１のプラズマ光２３の周波数に常用ログを適用して示したグラフである。
【００６１】
図１、図５ないし図９、図１３及び図１４を参照すると、前記主コンピュータ４０は第１ないし第５工程時間の間に実行された第１ないし第４蒸着工程７０、８０、９０、１００の「０次」イメージ軌跡４８をモニタ４５上に表示することができる。前記「０次」イメージ軌跡４８は、第１ないし第４蒸着工程７０、８０、９０、１００に対応する光解析部３８の光イメージで示した。
【００６２】
前記光解析部３８は、本発明の移動平均法を光イメージに一回以上適用して、「０次」以後の光イメージを形成することができる。前記「０次」以後の光イメージは、第１ないし第５工程時間の間、第１ないし第４蒸着工程７０、８０、９０、１００のプラズマ光２３と係わる。前記主コンピュータ４０は、「０次」以後の光イメージを利用して「０次」以後のイメージ軌跡をモニタ４５上に表示することができる。前記「０次」以後のイメージ軌跡は、基板１９及び第１ないし第４蒸着工程７０、８０、９０、１００と係わる工程履歴を確認する。前記主コンピュータ４０は、例として「０次」ないし「８次」イメージ軌跡を図１４に示した。
【００６３】
一方、前記移動平均法は、ボッシュプロセスのエッチング及び蒸着工程６６、７０、７４、８０、８４、９０、９４、１００、１０４のうち、第１ないし第４蒸着工程７０、８０、９０、１００の工程時間を所定時間に細分し、その時間中の１つの時間に複数個の時刻に対応するプラズマ光２３の周波数の合計を求めることを含む。また、前記移動平均法は、プラズマ光２３の周波数の合計を複数個の時刻の総数で割って、他の所定時間を利用してこれを繰り返し実行することをさらに含む。
【００６４】
図１、図５ないし図９、図１５及び図１６を参照すると、前記主コンピュータ４０は第１ないし第５工程時間の間に実行された第１ないし第５エッチング工程６６、７４、８４、９４、１０４の「０次」イメージ軌跡４９をモニタ４５上に表示することができる。前記「０次」イメージ軌跡４９は、第１ないし第５エッチング工程６６、７４、８４、９４、１０４に対応する光解析部３８の光イメージを利用して示す。
【００６５】
前記光解析部３８は、本発明の移動平均法を光イメージに一回以上適用して「０次」以後の光イメージを形成することができる。前記「０次」以後の光イメージは、第１ないし第５工程時間の間、第１ないし第５エッチング工程６６、７４、８４、９４、１０４のプラズマ光２３と係わる。前記主コンピュータ４０は、「０次」以後の光イメージを利用して「０次」以後のイメージ軌跡をモニタ４５上に表示することができる。前記「０次」以後のイメージ軌跡は、基板１９及び第１ないし第５エッチング工程６６、７４、８４、９４、１０４と係わる工程履歴を確認させる。前記主コンピュータ４０は、例で「０次」ないし「８次」イメージ軌跡を図１６に示した。
【００６６】
一方、前記移動平均法は、ボッシュプロセスのエッチング及び蒸着工程６６、７０、７４、８０、８４、９０、９４、１００、１０４のうち、第１ないし第５エッチング工程６６、７４、８４、９４、１０４の工程時間を所定時間に細分し、その時間のうち１つの時間に複数個の時刻に対応するプラズマ光２３の周波数の合計を求めることを含む。また、前記移動平均法はプラズマ光２３の周波数の合計を複数個の時刻の総数で割って、そして、他の所定時間を利用してこれを繰り返し実行することをさらに含む。
【００６７】
前記移動平均法は、「０次」イメージ軌跡４９と比べて比較的緩慢な波形を有する「１次」ないし「８次」イメージ軌跡を主コンピュータ４０に表示する。前記「０次」ないし「８次」イメージ軌跡は、第１ないし第５エッチング工程６６、７４、８４、９４、１０４の工程ガスと係わる。また、前記「０次」ないし「８次」イメージ軌跡はエッチング及び蒸着工程６６、７０、７４、８０、８４、９０、９４、１００、１０４の工程ガスが入り混じった混合ガスを反映してない。したがって、前記主コンピュータ４０は、「０次」イメージ軌跡４９を含め「１次」ないし「８次」イメージ軌跡において、従来技術の移動平均法を適用した場合と比べて、エッチング終了点を安定的に探すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係る乾式エッチング装置の概路図である。
【図２】図１の乾式エッチング装置内の光選別器の概路図である。
【図３】図１の乾式エッチング装置内の光選別器の概路図である。
【図４】図１の乾式エッチング装置から生成したプラズマ光のイメージ軌跡を概略的に示すグラフである。
【図５】図１の乾式エッチング装置による電気素子の製造方法を説明する断面図である。
【図６】図１の乾式エッチング装置による電気素子の製造方法を説明する断面図である。
【図７】図１の乾式エッチング装置による電気素子の製造方法を説明する断面図である。
【図８】図１の乾式エッチング装置による電気素子の製造方法を説明する断面図である。
【図９】図１の乾式エッチング装置による電気素子の製造方法を説明する断面図である。
【図１０】図１の乾式エッチング装置の運用プログラムを説明するフローチャートである。
【図１１】図５ないし図９のエッチング及び蒸着工程を実行する間に生成させたプラズマ光のイメージ軌跡を示すグラフである。
【図１２】図５ないし図９のエッチング及び蒸着工程を実行する間に生成させたプラズマ光のイメージ軌跡を示すグラフである。
【図１３】図５ないし図９の蒸着工程を実行する間に生成したプラズマ光のイメージ軌跡を示すグラフである。
【図１４】図５ないし図９の蒸着工程を実行する間に生成したプラズマ光のイメージ軌跡を示すグラフである。
【図１５】図５ないし図９のエッチング工程を実行する間に生成したプラズマ光のイメージ軌跡を示すグラフである。
【図１６】図５ないし図９のエッチング工程を実行する間に生成したプラズマ光のイメージ軌跡を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６９】
５  乾式エッチング装置
１０  磁場形成部
１３  工程チャンバ
１５，２１  上部及び下部電極
１７  プラズマ
１９  基板
２３  プラズマ光
２５  光ウィンドウ
２８  光探針
３０  光モジュール
３４  光集束部
３８  光解析部
４０  主コンピュータ
４５  モニタ
４７，４８，４９  「０次」イメージ軌跡
【図１】
2008521241.tif 000003
【図２】
2008521241.tif 000004
【図３】
2008521241.tif 000005
【図４】
2008521241.tif 000006
【図５】
2008521241.tif 000007
【図６】
2008521241.tif 000008
【図７】
2008521241.tif 000009
【図８】
2008521241.tif 000010
【図９】
2008521241.tif 000011
【図１０】
2008521241.tif 000012
【図１１】
2008521241.tif 000013
【図１２】
2008521241.tif 000014
【図１３】
2008521241.tif 000015
【図１４】
2008521241.tif 000016
【図１５】
2008521241.tif 000017
【図１６】
2008521241.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月17日(2007.5.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボッシュプロセスでエッチング及び蒸着工程を実行してプラズマ光を生成する乾式エッチング装置において、
乾式エッチング装置内に配置された工程チャンバと、
前記工程チャンバの側壁に配置された光ウィンドウと、
前記光ウィンドウ周辺に配置された光集束部と、
前記光集束部に電気的に接続する光解析部と、を含み、
前記光ウィンドウは前記プラズマ光を前記工程チャンバの外へ投射し、前記光集束部は前記ボッシュプロセスの工程時間の間に前記エッチングまたは蒸着工程の前記プラズマ光を捕獲し、そして、前記光解析部は前記プラズマ光を解釈して光イメージに変換することを特徴とする乾式エッチング装置。
【請求項２】
前記光ウィンドウと前記光集束部との間に配置された光探針及び光選別器をさらに含み、
前記光選別器は前記光ウィンドウ周辺に位置して前記光ウィンドウと対向するように配置し、前記光探針の一端は前記光選別器と対向するように配置し、そして前記光探針の他端は前記光集束部に配置することを特徴とする請求項１に記載の乾式エッチング装置。
【請求項３】
前記光集束部は、光学フィルタ、モノクロメーターまたはＣＣＤを含むことを特徴とする請求項２に記載の乾式エッチング装置。
【請求項４】
前記光集束部は、０．１ｎｍないし１０ｎｍの解像度を有し、２００ｎｍないし１１００ｎｍの波長範囲の周波数を有する前記プラズマ光を捕獲することを特徴とする請求項３に記載の乾式エッチング装置。
【請求項５】
前記光選別器は複数個の開口部及び前記開口部を限定する光遮断膜を含み、
前記光探針は前記開口部のうち１つに対向するように配置され、前記開口部は光遮断膜の中心から所定半径を有する円上に配置し、前記光選別器は前記光ウィンドウ周辺において回転運動ができるように支持され、前記光選別器内に開口部の間を通る周期は前記エッチングまたは蒸着工程を実行する周期と同一であることを特徴とする請求項２に記載の乾式エッチング装置。
【請求項６】
前記光探針は、光ファイバを含むことを特徴とする請求項５に記載の乾式エッチング装置。
【請求項７】
前記光ウィンドウと前記光集束部との間に、そして、前記光集束部にそれぞれ配置された光探針及び信号線をさらに含み、
前記信号線は２つの電気ノード、前記電気ノードを接続及び短絡するスイッチを有し、前記光探針の一端は前記光ウィンドウを経て前記工程チャンバ内に配置され、そして、前記光探針の他端は前記光集束部に配置されることを特徴とする請求項１に記載の乾式エッチング装置。
【請求項８】
前記スイッチによって前記電気ノードが接続及び短絡する周期は、前記エッチング及び蒸着工程を実行する周期と同一であることを特徴とする請求項７に記載の乾式エッチング装置。
【請求項９】
前記スイッチによって前記電気ノードが接続及び短絡する周期は、前記蒸着及びエッチング工程を実行する周期と同一であることを特徴とする請求項７に記載の乾式エッチング装置。
【請求項１０】
前記光集束部は、光学フィルタ、モノクロメーターまたはＣＣＤを含むことを特徴とする請求項７に記載の乾式エッチング装置。
【請求項１１】
前記光集束部は、０．１ｎｍないし１０ｎｍの解像度を有し、２００ｎｍないし１１００ｎｍの波長範囲の周波数を有する前記プラズマ光を捕獲することを特徴とする請求項１０に記載の乾式エッチング装置。
【請求項１２】
前記光探針は、光ファイバを含むことを特徴とする請求項１１に記載の乾式エッチング装置。
【請求項１３】
前記光ウィンドウと前記光集束部との間に光探針をさらに含み、
前記乾式エッチング装置は運用プログラム内に少なくとも１つの基準値±許容誤差を有することを特徴とする請求項１に記載の乾式エッチング装置。
【請求項１４】
前記光集束部は、前記エッチングまたは蒸着工程を実行する時点から初期区間までを経過した後に、前記プラズマ光を捕獲することを特徴とする請求項２、請求項７または請求項１３のいずれか１項
に記載の乾式エッチング装置。
【請求項１５】
前記光解析部に電気的に接続する主コンピュータをさらに含み、
前記主コンピュータは前記光解析部の前記光イメージを受けて「０次」イメージ軌跡を生成し、前記光解析部は前記光イメージに算術的演算を一回以上適用して「０次」以後のイメージ軌跡に対応するバイナリデータを前記主コンピュータに提供することを特徴とする請求項１に記載の乾式エッチング装置。
【請求項１６】
前記工程チャンバ内に配置された下部及び上部電極をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の乾式エッチング装置。
【請求項１７】
前記工程チャンバ内の下部電極及びその電極に対応するように前記工程チャンバ周辺に磁場形成部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の乾式エッチング装置。
【請求項１８】
ボッシュプロセスのエッチング及び蒸着工程間プラズマ光を利用してエッチング終了点をチェックする乾式エッチング終了点検出装置において、
光集束部と、
前記光集束部に電気的に接続される光解析部と、
前記光解析部に電気的に接続される主コンピュータと、を含み、
前記光集束部は前記ボッシュプロセスの工程時間の間に前記エッチングまたは蒸着工程の前記プラズマ光を捕獲し、前記光解析部は前記プラズマ光を解釈して光イメージに変換し、前記主コンピュータは前記光解析部の前記光イメージを受けてイメージ軌跡を少なくとも１つ生成することを特徴とする乾式エッチング終了点検出装置。
【請求項１９】
光探針及び光選別器をさらに含み、
前記光選別器は前記ボッシュプロセスの工程時間の間に前記エッチングまたは蒸着工程の前記プラズマ光を選別的に捕獲するように配置し、前記光探針の一端は前記光選別器に隣接するように配置し、そして、前記光探針の他端は前記光集束部に配置することを特徴とする請求項１８に記載の乾式エッチング終了点検出装置。
【請求項２０】
前記光選別器は複数個の開口部及び前記開口部を限定する光遮断膜を含み、
前記光探針は前記開口部のうち１つに対向するように配置し、前記開口部は光遮断膜の中心から所定半径を有する円上に配置し、前記光選別器は前記光探針周辺で回転運動ができるように支持され、前記光選別器内に開口部の間を経る周期は前記エッチングまたは蒸着工程を実行する周期と同一であることを特徴とする請求項１９に記載の乾式エッチング終了点検出装置。
【請求項２１】
信号線及び光探針をさらに含み、
前記光探針の一端は前記ボッシュプロセスの工程時間の間に前記エッチング及び蒸着工程の前記プラズマ光を全体的に捕獲するように配置し、そして、前記光探針の他端は前記光集束部に配置し、前記信号線は２つの電気ノード、前記電気ノードを接続及び短絡するスイッチを有することを特徴とする請求項１８に記載の乾式エッチング終了点検出装置。
【請求項２２】
前記スイッチによって前記電気ノードが接続及び短絡する周期は、前記エッチング及び蒸着工程を実行する周期と同一であることを特徴とする請求項２１に記載の乾式エッチング終了点検出装置。
【請求項２３】
ボッシュプロセスを実行する乾式エッチング装置を利用して電気素子を形成する方法において、
基板を工程チャンバ内に投入する段階と、
前記基板上にエッチング及び蒸着工程を順次に繰り返し実行してプラズマ光を形成する段階と、
前記エッチングまたは蒸着工程のスタート時点から初期区間終了後に前記プラズマ光を選別的、また周期的に捕獲して光イメージを形成する段階と、
前記光イメージに算術的演算を適用してイメージ軌跡を少なくとも１つ形成する段階と、
を含むことを特徴とする電気素子を形成する方法。
【請求項２４】
前記算術的演算は移動平均法を用いることを含み、
前記移動平均法は前記エッチングまたは蒸着工程の工程時間を所定時間に細分し、そして、その細分された時間のうちの１つの時間に複数個の時刻に対応する前記プラズマ光の周波数の合計を求め、前記プラズマ光の前記周波数の合計を前記時刻の総数で割って、そして、他の所定時間を利用してこれを繰り返し実行することを特徴とする請求項２３に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項２５】
前記時刻の総数は、前記所定時間のうち前記１つの時間に対して前記プラズマ光を繰り返し測定する時点の合計であることを特徴とする請求項２４に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項２６】
前記プラズマ光を選別的そして周期的に捕獲することは、
前記工程チャンバの側壁に配置するように光ウィンドウを形成し、前記光ウィンドウは前記エッチング及び蒸着工程を実行する間に前記工程チャンバから前記プラズマ光を投射する段階と、
前記光ウィンドウ周辺に配置するように光集束部を形成する段階と、
前記光集束部と前記光ウィンドウとの間に光探針を形成する段階と、を含み、
前記乾式エッチング装置内の運用プログラムはそのプログラム内に少なくとも１つの基準値±許容誤差及び前記プラズマ光の周波数の大きさを比較及び判断して、前記ボッシュプロセスの工程時間に従って前記プラズマ光を分離することを特徴とする請求項２３に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項２７】
前記光集束部は、光学フィルタ、モノクロメーターまたはＣＣＤを含んで形成することを特徴とする請求項２６に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項２８】
前記プラズマ光は、０．１ｎｍないし１０ｎｍの解像度を有し、２００ｎｍないし１１００ｎｍの波長範囲の周波数を有することを特徴とする請求項２７に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項２９】
前記プラズマ光を選別的そして周期的に捕獲することは、
前記工程チャンバの側壁に配置するように光ウィンドウを形成し、前記光ウィンドウは前記エッチング及び蒸着工程を実行する間に前記工程チャンバから前記プラズマ光を投射する段階と、
前記光ウィンドウ周辺に配置するように光集束部を形成する段階と、
前記光集束部と前記光ウィンドウとの間に光探針及び光選別器を形成する段階と、を含み、
前記光選別器は前記光ウィンドウ周辺で回転運動ができるように形成され、前記光選別器は複数個の開口部及び前記開口部を限定する光遮断膜を有するように形成され、前記開口部は前記光遮断膜の中心から所定半径を有する円上に形成され、前記光選別器の前記回転運動は前記ボッシュプロセスの工程時間に従って前記プラズマ光を分離し、前記光探針の一端は前記光選別器の前記開口部のうち１つに対向するように形成され、そして、前記光探針の他端は前記光集束部内に形成されることを特徴とする請求項２３に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項３０】
前記光集束部は、光学フィルタ、モノクロメーターまたはＣＣＤを含んで形成することを特徴とする請求項２９に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項３１】
前記プラズマ光は、０．１ｎｍないし１０ｎｍの解像度を有し、２００ｎｍないし１１００ｎｍの波長範囲の周波数を有することを特徴とする請求項３０に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項３２】
前記プラズマ光を選別的そして周期的に捕獲することは、
前記工程チャンバの側壁に配置するように光ウィンドウを形成し、前記光ウィンドウは前記エッチング及び蒸着工程を実行する間に前記工程チャンバから前記プラズマ光を投射する段階と、
前記光ウィンドウ周辺に配置するように光集束部を形成する段階と、
前記光集束部と光ウィンドウとの間に、そして前記光集束部に光探針及び信号線をそれぞれ形成する段階と、を含み、
前記信号線は２つの電気ノード、前記電気ノードを接続及び短絡するスイッチを有するように形成され、前記電気ノードの接続及び短絡は前記ボッシュプロセスの工程時間に従って前記プラズマ光を分離し、前記光探針の一端は前記光ウィンドウを経て前記工程チャンバ内に形成され、そして、前記光探針の他端は前記光集束部に形成されることを特徴とする請求項２３に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項３３】
前記スイッチによって前記電気ノードが接続及び短絡する周期は、前記エッチング及び蒸着工程を実行する周期と同一であることを特徴とする請求項３２に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項３４】
前記スイッチによって前記電気ノードが接続及び短絡する周期は、前記蒸着及びエッチング工程を実行する周期と同一であることを特徴とする請求項３２に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項３５】
前記光集束部は、光学フィルタ、モノクロメーターまたはＣＣＤを含んで形成することを特徴とする請求項３２に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項３６】
前記プラズマ光は、０．１ｎｍないし１０ｎｍの解像度を有し、２００ｎｍないし１１００ｎｍの波長範囲の周波数を有することを特徴とする請求項３５に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項３７】
前記光イメージを形成することは、
前記光集束部に電気的に接続される光解析部を形成する段階と、
前記光解析部を利用して前記プラズマ光を電気的なデータに変換することを含むことを特徴とする請求項２６、請求項２９または請求項３２のいずれか１項に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項３８】
前記イメージ軌跡を少なくとも１つ形成することは、
前記光解析部に電気的に接続される主コンピュータを形成する段階を含み、
前記光解析部は前記光イメージに前記移動平均法を少なくとも一回以上適用してバイナリデータを生成し、前記主コンピュータは前記バイナリデータをボッシュプロセスの工程時間に従ってモニタ上に表示することを特徴とする請求項２３に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項３９】
前記工程チャンバ内に下部及び上部電極を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２３に記載の電気素子を形成する方法。
【請求項４０】
前記工程チャンバ内の下部電極及びその電極に対応するように、前記工程チャンバ周辺に磁場形成部を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２３に記載の電気素子を形成する方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
図１を参照すると、乾式エッチング装置５内に工程チャンバ１３が配置される。前記工程チャンバ１３内に上部及び下部電極１５、２１が配置される。前記上部電極１５が工程チャンバ１３内に配置されていない場合は、前記工程チャンバ１３の上部に磁場形成部１０が配置される。このとき、前記磁場形成部１０はコイル(Coil)形態を有していて、時間及び方向によって変わる磁場を工程チャンバ１３の上部に形成させることができる。これによって、前記磁場形成部１０は工程チャンバ１３内の下部電極２１上に電場を誘導することができる。
【国際調査報告】
2008521241.tif 000019
2008521241.tif 000020
2008521241.tif 000021