(57)【要約】【課題】上位装置（特定のプラズマ処理装置等）と通信をせずに（上位装置のソフト変更せずに）ＣＣＤで多波長の発光データを採取し自動光量調整後に採光した特定波長の波形データに対し指定した信号変化率に加工処理を行ない、その加工波形データを上位装置（特定のプラズマ処理装置等）へ出力し、自動光量調整後の波形データを保存してシミュレーション操作により波形の表示・解析が可能。また、異常時には上位装置（特定のプラズマ処理装置等）側の処理を停止させる装置を提供。【解決手段】検出部にＣＣＤを使用しＣＣＤ蓄積時間の制御を行なう事で自動光量調整が可能となり発光開始が認識できる何らかのハード信号を取込む事で発光データの自動採取、保存、波形加工処理及び加工後の波形データを出力する事ができ異常時には発光開始のハードインターロックに異常信号の追加をする事で上位装置（特定のプラズマ処理装置等）側の処理を停止させる事が可能。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ処理装置における、プラズマ発光の変化を捉えて処理の状態を把握する目的で設置した、採光部と、採光光量を調整する手段と、採取した発光データを解析し、処理状態に対する判定（例えば処理終点判定など）を行う判定ユニットから成る、プラズマ処理装置の発光解析装置において、多波長あるいは特定波長の採光光量を自動調整し、保存する機能と、さらにこの自動調整された特定波長発光強度レベル並びに信号変化率を予め指定された値に加工処理する機能と、この加工後のデータをデータ解析および判定ユニットに出力する機能を有する事を特徴とする、プラズマ処理装置の発光解析補助方法。
【請求項２】
請求項１に示す装置において、採光部にＣＣＤを使用した事を特徴としたプラズマ処理装置の発光解析補助装置。
【請求項３】
請求項１、２に示す装置において、採光時のデータ保存に際し、多波長と特定波長の選択を可能とした事を特徴としたプラズマ処理装置の発光解析補助装置。
【請求項４】
請求項２、３に示す装置において、採光開始後の指定時間経過時点で、処理状態を把握する為の指定された特定波長の発光により、ＣＣＤがオーバーフローしない範囲となるように、特定波長の発光信号のＣＣＤへの照射蓄積時間を自動調整する機能を有する事を特徴としたプラズマ処理装置の発光解析補助装置。
【請求項５】
請求項４に示す装置において、ＣＣＤにより採光される特定波長または、多波長の光量が自動調整範囲外の場合、解析が不可である異常信号を外部へ出力及び警報表示を行う機能を有する事を特徴としたプラズマ処理装置の発光解析補助装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４、５に示す装置において、何らかの影響（例えば、プラズマ処理装置のチャンバ内の汚れ等）で採光光量が低下し、光量を自動調整するパラメータの設定値が予め設定した値を越えた場合に警告表示（例えば、プラズマ処理装置のチャンバ内の全掃要求等）を行なう機能を有する事を特徴としたプラズマ処理装置の発光解析補助装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５、６に示す装置において、対象となるプラズマ発光を採光部１ヶ所から光伝送手段にて、その発光信号を１台のＣＣＤにて採光する事により、特定の１波長あるいは、複数の異なる特定波長の波形データの加工を可能とした事を特徴としたプラズマ処理装置の発光解析補助装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６に示す装置において、対象となるプラズマ発光を採光部１ヶ所から光伝送経路である光ファイバーを複数分岐、あるいは採光部を複数ヶ所設け各々の発光信号を複数台のＣＣＤにて採光する事により、複数の異なる特定波長の波形データの加工を可能とした事を特徴としたプラズマ処理装置の発光解析補助装置。
【請求項９】
請求項１、２、３に示す装置において、保存した多波長の発光データを使用し、シミュレーションにて波長選択を行ない、その時の波形データの表示及び発光強度レベル並びに信号変化率を特定された範囲内で、任意に指定する事でデータの加工を行う事が出来、結果の表示及び保存した発光データのファイル出力が可能な機能を有する事を特徴としたプラズマ処理装置の発光解析補助装置。
【請求項１０】
請求項１、２、３、７、８、９に示す装置において、容易に持運びが可能で、特定のプラズマ処理装置等での固定設置方式ではなく、複数の装置への移動仮設置による、発光データの採取を可能とした事を特徴ととしたプラズマ処理装置の発光解析補助装置。
【請求項１１】
請求項１に示す装置において、上位装置（例えば、特定のプラズマ処理装置等）との通信（ウェハ処理情報等）を不要とした場合は、ローカル運用での追設が可能であり、また、上位装置（例えば、特定のプラズマ処理装置等）との通信（ウェハ処理情報等）を行なう事で自動運用が可能である事を特徴としたプラズマ処理装置の発光解析補助装置。
【請求項１２】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１に示す装置において、処理状態に対する判定（例えば処理終点判定など）機能を付加した事を特徴としたプラズマ処理装置の発光解析補助装置。
【請求項１３】
請求項１、２、３、４、１２に示す装置において、採取した発光データの各波長に対して、その該当元素成分または分子成分を予め準備したデータテーブルとの照合などにより特定し、表示する機能を有する事を特徴としたプラズマ処理装置の発光解析補助装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマ等からの発光を分光解析する発光解析装置を用いたシステムで、多波長あるいは、特定波長の発光強度レベル及び信号変化率のデータ解析を利用した（例えば、特定のプラズマ処理装置他の終点検出等）制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
単波長の発光解析装置では、採光部の感度を変えながら特定波長の信号変化率の解析を行なっていたが、感度調整を行なってもプラズマの周囲環境等により発光の強度が低下し、特定波長の信号変化率が認識しづらくなった場合、解析が不可能になりプラズマの周囲環境（例えば、特定のプラズマ処理装置のチャンバ内全掃等）を頻繁に清掃しなければならない。使用条件によっては、その頻度が高くなり、発光強度の低下に対する解析及びプラズマの周囲環境の清掃頻度を改善する事が困難である。
【０００３】
【発明の解決しようとする課題】
上位装置（例えば、特定のプラズマ処理装置等）との通信を行っていない為、試料（例えば、ウェハエッチング）処理中のプラズマ発光を検出後に解析対象となる特定波長の光量自動調整及び波形データ加工処理を正常に実施できないという課題があった。
また、本装置が異常（ＣＣＤがオーバーフローまたは、ＣＣＤデータの採取時に何らかの異常）の場合、その試料（例えば、ウェハエッチング）の処理を停止させることができないという課題があった。
【０００４】
本発明の目的は、発光解析装置に対して必要とする特定波長の変化を認識できる波形データとして上位装置（例えば、特定のプラズマ処理装置等）へ提供すると共に、プラズマの周囲環境の清掃頻度を減少させることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為には、外部から試料（例えば、ウェハエッチング）処理開始に相当するハード信号を本発光解析補助装置へ取り入れ、異常時の信号を外部出力し、上位装置（例えば、特定のプラズマ処理装置等）の試料（例えば、ウェハエッチング）処理ハードインターロックへ取り入れる事で上位装置（例えば、特定のプラズマ処理装置等）側でソフト変更を行なわずに加工波形データの解析を行なう事が可能。
【０００６】
【作用】
上記のように発光解析装置を用いたシステムにおいて特定波長の解析結果を用いた試料（例えば、ウェハエッチング）処理制御及びプラズマの周囲環境を清掃する頻度の低減を改善するのに必要な機能とされる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１に本発明である本発光分析補助装置の１実施例を示す。
発光源１（例えば、半導体製造装置のウエハ処理工程等のプラズマ発光）の発光は、採光部で集光レンズ２により光量を大きくし、光伝送経路である光ファイバー３を経由し、発光データが光信号として検出器４のＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ    Ｄｅｖｉｃｅ）５へ入射される。
ＣＣＤ５内では、その光信号を波長毎に異なる角度に分光する。分光された光は、複数個（通常数百個から数千個。以下の説明では、簡単化のため２０４８個を仮定する。）の光の検知器を内蔵するＣＣＤ５に入力され、このＣＣＤ５中の特定位置の検知器により入射光中の特定波長成分の強さが検知される。
検出器４内では、ＣＣＤ５のアナログデータをディジタルデータ６に変換して発光分析補助装置７へ送信する。発光分析補助装置７（ここでは、例としてパソコンを仮定する。）内では、このデータによりＣＣＤ５へ入射された特定波長の光量レベルの確認を行う。この結果によりＣＣＤ蓄積時間指令信号８を検出器４へ送信して光量自動調整を行なう。
発光分析補助装置７内では、発光がＯＮした信号９を外部入力として検出器４から多波長の発光データを採取し、特定波長、多波長の発光データを保存及び特定波長の加工処理を行ない、加工後の波形データをＤ／Ａ変換器１０からアナログ信号１１にて上位装置１２（例えば、特定のプラズマ処理装置等）へ出力する。また、発光源１の発光強度レベル差が大きく、光量自動調整では対応できない場合、発光分析補助装置７から上位装置１２（例えば、特定のプラズマ処理装置等）へ異常信号１３を出力し、発光をＯＦＦ１４させて発光分析補助装置７の異常表示灯１５を点滅させる。
【００８】
図２に本発明である特定波長波形データの加工方法の１実施例を示す。
採取した解析の対象となる特定波長である発光の生波形データ１６は、光量調整デッドタイム１７後に所定のレベル１８に自動調整された波形データ１９となり、その後でゲイン／オフセット２０により加工処理された波形データ２１として外部へ出力される。
【００９】
【発明の効果】
本発明は、以上で説明したように構成されているので、以下に記載するような効果を奏する。
【００１０】
本発明の特定波長の加工波形データ出力においては、対象となる上位装置（例えば、特定のプラズマ処理装置等）のソフト変更を行なわずにＣＣＤの蓄積時間の制御により、特定波長の光量を安定させるような自動光量調整を行なった後、その特定波長の波形データの保存、加工処理、加工後のデータを上位装置（例えば、特定のプラズマ処理装置等）へ出力及びシミュレーションでの波形加工データの解析ができるという効果を奏する。
【００１１】
また、プラズマ発光自体の経時変化等に影響されること無く、多波長発光データ収集及び特定波長の波形データの加工ができるという効果を奏する。
【００１２】
発光データの採取のみを行なう場合、持運び移動が容易なノートタイプのパソコンを使用し、採光部の部品を取外す事により、対象となる他のプラズマ処理装置等に仮設置を行ない、簡単にデータ収集ができるという効果を奏する。
【００１３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明であるプラズマ処理装置の発光解析補助方法及び装置の説明図
【図２】本発明である発光解析補助装置内での特定波長波形データの加工例の説明図
【符号の説明】
１．  発光源
２．  集光レンズ
３．  光ファイバー
４．  検出器
５．  ＣＣＤ
６．  ディジタルデータ
７．  発光分析補助装置
８．  ＣＣＤ蓄積時間指令信号
９．  発光がＯＮした信号
１０．  Ｄ／Ａ変換器
１１．  アナログ信号（加工波形データ）
１２．  上位装置
１３．  異常信号
１４．  発光をＯＦＦ
１５．  異常表示灯
１６．  生波形データ
１７．  光量調整デッドタイム
１８．  所定のレベル
１９．  自動調整された波形データ
２０．  ゲイン／オフセット
２１．  加工処理された波形データ
【図１】
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【図２】
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