(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ処理室の窓部であって、
プラズマ処理室内に形成されているエッチングプラズマに対して、第１の電気的厚さと第１の抵抗率とを有する第１の誘電体部と、
前記第１の誘電体部内に配置されて、前記第１の電気的厚さよりも薄い第２の電気的厚さを有するように前記第１の誘電体部よりも物理的に薄く、実質的に透明な材料で形成される第２の誘電体部と、を備えるプラズマ処理室の窓部。
【請求項２】
請求項１記載の窓部において、
前記第１の誘電体部と前記第２の誘電体部は、同じ材料で一体として形成されている窓部。
【請求項３】
プラズマ処理室の窓部であって、
プラズマ処理室内に形成されているエッチングプラズマに対して、第１の電気的厚さと第１の抵抗率とを有する第１の誘電体部と、
前記第１の誘電体部内に配置されて、前記第１の電気的厚さよりも薄い第２の電気的厚さを有し、実質的に透明な材料で形成されると共に、前記エッチングプラズマに対して、前記第１の抵抗率よりも高い第２の抵抗率を有する第２の誘電体部と、を備え、
前記第２の誘電体部は、前記窓部の中心からずれている、プラズマ処理室の窓部。
【請求項４】
請求項３記載の窓部において、
前記第２の誘電体部は、前記第１の誘電体部の材料よりも高い誘電率を有する材料で形成されている窓部。
【請求項５】
請求項１、２および３のいずれかに記載の窓部において、
前記第２の誘電体部は、前記エッチングプラズマに露出している少なくとも１つの表面を有する窓部。
【請求項６】
請求項１、２および３のいずれかに記載の窓部において、
前記エッチングプラズマは、高密度プラズマである、窓部。
【請求項７】
請求項３記載の窓部において、
前記第１の誘電体部は溶融シリカで形成されて、前記第２の誘電体部はサファイアで形成されている窓部。
【請求項８】
請求項１、２および３のいずれかに記載の窓部において、
前記窓部は、また、前記エッチングプラズマがそれを介して電極に誘導結合する誘電体窓部としても用いられる窓部。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
本発明は、半導体系デバイスの組立に関し、特に、プラズマ半導体処理システムに用いられる観察窓の透明性を維持するための改良技術に関する。
【０００２】
半導体系デバイス、例えば、集積回路または平面型ディスプレイ等の組立においては、基板表面上に材料層を交互に積層してエッチングを施す。この分野で周知のように、積層した層のエッチングは、プラズマエッチングを含む様々な技術により達成される。プラズマエッチングにおいては、基板（例えば、半導体ウェーハまたはガラスパネル）を実際にエッチングすることは、標準的には、プラズマ処理室内部で行われる。基板の層上に所望のパターンを形成するために、標準的には、フォトレジストまたはハードマスクのいずれの適切なマスクを用意する。次に、適したエッチングソースガスからプラズマを形成して、マスクで保護されていない基板領域にエッチングを施して、所望のパターンを残す。
【０００３】
異なる種類のプラズマ処理システムの中でも、誘導結合プラズマ処理システムは、絶えず小型化されて続けている基板を形成するのに非常に適していることが実証されている。一般的に、誘導結合プラズマ処理システムは、印加電極を用いて、誘電体窓部を介してその電極を誘導結合することにより、エッチングプラズマを維持する。
【０００４】
考察を容易にするために、図１には、半導体系デバイスの製造中に基板をエッチングするために用いられる、標準的な形式の例示のプラズマ処理システムの概略図が示されている。図１に図示されているプラズマ処理システムは、低圧・高密度の誘導結合プラズマ処理システムとなっている。しかしながら、当業者にとって明らかであるように、本発明は低圧・高密度の誘導結合プラズマ処理システムに限定されているものではない。
【０００５】
今、図１を参照すると、プラズマ処理システム１００は、プラズマ処理室１０２を含む。プラズマ処理室１０２の上には、図１の例ではコイルによって実現される電極１０４が配置されているが、ＲＦエネルギをプラズマ処理室内のプラズマと誘導結合させるための他の機構を用いても良い。電極１０４は、整合ネットワーク（従来のものあり、図を簡潔にするために省かれている）を介して、無線周波（ＲＦ）発生器１０６により電圧を加えられる。図１の例では、ＲＦ発生器１０６が、約１３．５６ＭＨｚの周波数を有するＲＦエネルギを供給するが、他の適切な周波数を用いても良い。
【０００６】
プラズマ処理室１０２内部には、誘電体窓部１１０が図示されており、この窓部を介して処理室内のプラズマが電極１０４と誘導結合されていることが示されている。標準的な場合では、誘電体窓部１１０は、融解シリカまたはアルミナ等の、適した誘電体材料で形成されていて、前述の誘導結合動作が行えるようになっている。シャワーヘッドまたはガス分散リングまたは図示のような誘電体窓部１１０付近もしくは処理室壁部に配置された単なる注入口等の、適切なガス分散装置（図を簡潔にするために図示せず）により、エッチングソースガスを処理室内部に導入する。誘導結合動作を介して、誘電体窓部１１０及び基板１１４の間のＲＦ誘導プラズマ領域１１２内に、エッチングプラズマが形成される。
【０００７】
エッチングが施される層を上に有する基板１１４をプラズマ処理室１０２内に導入して、チャック１１６上に配置する。チャックは、第２の電極として作用し、好ましくは、整合ネットワーク（従来のものであり、図を簡潔にするために省かれている）を介して、無線周波発生器１１８によりバイアスをかけられる。本発明の目的のためには、チャック１１６は、静電チャックまたは機械的クランプ式チャック等のいずれの形式のワークピースホルダ装置で表して良く、カンチレバー構成を含むいずれの構成を前提としても良い。ＲＦ発生器１０６のように、図１の例におけるＲＦ発生器１１８は、適切な周波数（例えば、あるシステムでは２〜１３ＭＨｚの間）を有するソースＲＦエネルギを供給する。排気口１２０が設けられており、これは、適したターボポンプ装置に連結されてエッチング副産物の除去を促進して、エッチングの間、処理室１０２内を所望の低圧に維持する。
【０００８】
下層領域を意図せずに損傷することがあるので、基板１１４に対するエッチングを深くしすぎないようにするためには、適正な時間でエッチングを停止することが重要である。この分野には、いつエッチングを停止するかを確認するための技術が多くあり、これらのうちのいくつかは、終了時点を確認するためにエッチングの進行を監視する必要がある。例えば、ある低密度のプラズマエッチングリアクタにおいては、干渉技術を用いて、所定の時点におけるエッチング深度を確認してエッチングを続けるべきかどうか確かめていた。干渉法に基づくエッチング深度監視技術の例については、米国特許第５，４５０，２０５号に記載されている。
【０００９】
一般に、エッチング深度監視の干渉技術は、レーザ光源、タングステン／ハロゲンランプ、プラズマ放射等の照射源でエッチングが施される領域を照射することと、繰り返される最大値と最低値の特徴的な周期的光学干渉パターンのために、反射ビームを監視することに関係している。適した論理回路を用いれば、反射ビームにおける繰り返される最大値と最低値のパターンからエッチングの現在の深度に関する情報を確認することもできる。それから、そのような情報を用いて、例えば、エッチングの終了点を確認することもできる。エッチング深度監視の干渉技術はこの分野で良く知られており、簡潔さのために詳細に説明しない。
【００１０】
標準的なプラズマ処理室においては、反射ビームの監視に用いられる光源及びオプトエレクトロニクスデバイスは共に、プラズマ処理室内の腐食性のエッチング環境にこれら装置の構成要素をさらすことのないように、処理室の外部に標準的に配置される。このため、プラズマ処理室は、照射ビーム及び反射ビームが通過する比較的透明な観察窓部を有する必要がある。例示の装置が図２に図示されており、光源２０４からの照射ビーム２０２及び反射ビーム２０６は共に、透明な観察窓部２１２を通過する。完全を期すために、検出器２１０と共に視準及び焦点光学装置２０８についても図示されている。
【００１１】
しかしながら、干渉法に基づく監視技術の能力は、観察窓部の透明性が低下すると、極めて低下する傾向があることが観察されている。エッチング副産物の堆積により、観察窓部の内側表面が粗くなると、透明性の低下が生じるようになる。プラズマ処理室内のエッチングプラズマにより観察窓部の内側表面がエッチングされると、観察窓部もその透明性がある程度失われるようになる。ある時点で、観察窓部の不透明性が増加してくると、エッチング深度に関する有益な情報がもはや得られない時点まで反射ビームの信号対雑音比を低下させる。場合によっては、一枚の基板をエッチングする間に早くも透明性の低下が生じる。これにより、処理室をきれいにするか、もしくは、観察窓部を取り換えるかする必要が生じ、いずれの場合でも、基板処理に伴う費用が増加する。
【００１２】
前述の点から見て、観察窓部が透明で、干渉法に基づく監視目的に有益のままである時間を長くするための、改良技術が望まれている。
【００１３】
【発明の概要】
一実施形態においては、本発明は、プラズマ処理室の窓部に関する。この窓部は、プラズマ処理室内に形成されるエッチングプラズマに対して第１の電気的厚さと第１の抵抗率とを有する第１の誘電体部を含む。更に、第１の誘電体部の周囲内に配置されている第２の誘電体部を含む。第２の誘電体部は、第１の電気的厚さよりも薄い第２の電気的厚さを有している。第２の誘電体部は、実質的に透明な材料から形成され、エッチングプラズマに対する第２の抵抗率を有している。第２の抵抗率は、第１の抵抗率よりも高い。
【００１４】
もう一つの実施形態においては、本発明は、基板処理用に構成されたプラズマ処理室に関する。プラズマ処理室は、プラズマ処理室の外部に配置されている第１の電極を含む。プラズマ処理室内に配置されている基板ホルダを含む。また、第１の電極と基板ホルダとの間に配置されている誘電体窓部を含む。更に、プラズマ処理室の表面上に配置されている観察窓部を含む。観察窓部は、照射源の照射ビーム及び反射ビームの少なくとも一つに対して実質的に透明である。また、プラズマ処理室の外部で、観察窓部に近接して配置されている第２の電極を含む。第２の電極は、電源が供給された際に、観察窓部の内部表面の衝撃を促進して、観察窓部の内部表面への副産物の堆積を低減させる。
【００１５】
更にもう一つの実施形態においては、本発明は、基板処理用に構成されたプラズマ処理室に関する。プラズマ処理室は、プラズマ処理室の外部に配置されている第１の電極を含む。プラズマ処理室内に配置されている基板ホルダを含む。第１の材料で形成されて、第１の電極と基板ホルダとの間に配置されている誘電体窓部を更に含む。また、第２の材料で形成されて、誘電体窓部内に形成された空隙内に配置されている観察窓部を含む。観察窓部は、干渉照射源の照射ビーム及び反射ビームの少なくとも一つに対して実質的に透明である。第２の材料は第１の材料より高い誘電率を有する。
【００１６】
本発明のこれらの利点及び他の利点については、以下の詳細な説明を読み、各種の図面を考察することにより明らかになろう。
【００１７】
同一符号が同一要素を示す添付図面を参照して、本発明を例示的且つ非限定的に説明する。
【００１８】
【好ましい実施例の詳細な説明】
以下、添付図面に示したいくつかの好適な実施形態に基づき、本発明は詳細に説明される。以下の説明においては、本発明の完全な理解を可能とするために、数多くの特定の詳細が述べられている。しかしながら、これらの特定の詳細の一部もしくは全部を用いずとも本発明を実施し得ることは当業者には明らかであろう。場合によっては、本発明を不必要に曖昧にしないために、周知の工程ステップ及び／または構造については詳細に説明されていない。
【００１９】
本発明の一態様に従うと、干渉装置の照射及び反射ビームに対して実質的に透明で、観察窓部の内部表面のスパッタリングを増して、内部表面に堆積する不必要なエッチング副産物を除去するように設計された改良型の観察窓部が提供される。堆積したエッチング副産物材料を高速で観察窓部の内部表面から除去すると、観察窓部の透明性をより長い時間維持することができる。従って、処理室の掃除または窓部の交換が必要となる前に、より多くの基板に干渉法に基づくエッチング深度監視を実行することができる。
【００２０】
更に、本発明のもう一つの態様に従うと、観察窓部を、エッチングプラズマによるエッチングに対して大きな抵抗を有する材料で形成することが好ましい。即ち、観察窓部を形成する材料は、エッチングプラズマによる化学的及び物理的エッチング作用に対して大きな抵抗を有する材料で形成することが好ましい。エッチングは、時間が経つにつれて観察窓部を不透明にする一因となる別のメカニズムであるので、エッチングに対するより大きい抵抗を有する材料を用いることは、観察窓部をより長い間透明なままにしておくという利点がある。
【００２１】
本発明の好適な一実施例に従うと、観察窓部をプラズマ処理室の誘電体窓部（即ち、エッチングプラズマと印加電極との間に配置されている誘電体窓部）の右に形成する。比較的高い誘電率を有する材料でできたプラグを、低い誘電率を有する現存の誘電体窓部内に形成された空隙に配置することにより、観察窓部は実装される。従って、その部分は、効果的な電気的厚さ（誘電率により分割される実際の厚さ）を有し、これは、誘電体窓部の他の部分よりも「薄く」なる。プラズマ処理中と同様に、プラズマ処理室の印加電極に高い電圧がかけられている状態で、交流電界の大きさは、観察窓部の下で（誘電体窓部の他の部分に対して）増加して、衝撃プラズマイオンの入射エネルギが増加し、観察窓部の内部表面から（誘電体窓部の他の部分に対して）、堆積した材料をより多くスパッタリングさせることになる。強調したスパッタリングでもって、観察窓部に堆積したエッチング副産物材料を、前述より多く除去することができ、これにより、より長い間、観察窓部をよりきれいで透明にしておくことができる。
【００２２】
例示によれば、標準的な場合と同様に、誘電体窓部を融解シリカで形成する場合には、観察窓部は、例えば、サファイアのプラグで形成される。サファイア材料のより高い誘電率は、サファイアプラグの内部表面のスパッタリングを増加させ、サファイアプラグをよりきれいなままにし、その結果、より長い間、透明性を保っておけることになる。また、サファイアは、特に、塩素系またはフッ素系のエッチングソースガス等の、ハロゲン系のエッチングソースガスから形成されたエッチングプラズマに対してより抵抗があるという利点を有している。従って、サファイアプラグの内部表面は、エッチングに対して周囲の融解シリカの表面よりもより抵抗があり、サファイアプラグの内部表面をより長く透明なままにしておくことができる。
【００２３】
より高い誘電と、より大きなエッチング抵抗を有する材料からなる小さなサファイアプラグのみを用いて観察窓部を形成することにより、より高い誘電とより大きなエッチング抵抗を有する材料に関する利点は、上部誘電体窓部全体にこの材料を用いることに伴う費用を被ることなく達成される。例示によれば、サファイアは融解シリカより非常に高価であるので、上部誘電体窓部全体にサファイアを用いることを必要としない他の利点とともに、費用に関する利点がある。
【００２４】
更に、発明者らが理解するところでは、現行のプラズマ処理室内の上部誘電体窓部の大きさを与えることが仮に可能であるとしても、上部誘電体窓部全体として役目を果たすのに十分な大きさのサファイア窓部を形成することは、非常に困難である。例示によれば、３００ｍｍのウェハのエッチングに用いられるプラズマ処理室内の標準的な上部誘電体窓部は、直径１４〜２０インチもの大きさである。発明者らが理解するところでは、現在の技術でも、サファイアから、処理室内部と雰囲気圧との間の圧力差に耐えるのに十分な厚さと強度とを有するこのように大きな窓部を形成することは不可能である。現在の技術を用いてこのような大きさのサファイア窓部を形成できるとしても、このような大きさのサファイア窓部にかかる費用は非常に高い。また、干渉法に基づくエッチング深度監視技術を実行する場として、誘電体窓部の可能な利用を認識していない当業者ならば、より高価でない材料でも、印加電極にプラズマを誘導結合する目的のために十分である場合は、誘電体窓部に非常に高価な材料を当然用いないだろう。従って、本発明は、最新のサファイア製造技術による制限または大きなサファイア片の使用に伴う費用に拘束されることなく、サファイアに伴う利点（例えば、スパッタリングを増す、より大きなエッチング抵抗及び低減した電気的厚さ）を用いる方法を提供する。
【００２５】
本発明の特徴及び利点について更に説明するために、本発明の好適な実施例に従って、図３Ａには、誘電体窓部３００の断面図が図示されている。これは、実質的に透明な材料（干渉監視装置の照射及び反射ビームに関連して）から形成されているプラグ部分３０２を含むが、誘電体窓部の残りの周囲の材料よりも高い誘電率と大きなエッチング抵抗とを有している。説明を容易にするために、図３Ａの例ではコイルとして実装されている、印加電極３０４の断面図も示されているが、本発明はこのようなものに限定されるものではない。図３Ａの例では印加電極３０４は、誘導結合プラズマ処理室の上部電極を表しているが、誘電体窓部３００は、これを介してプラズマ処理室内のプラズマが印加電極３０４と誘導結合される誘電体窓部を表している。例示によれば、誘電体窓部３００は、融解シリカ、アルミナ、もしくは同様の適した誘電体材料から形成され、横方向が１４〜２０インチの間、厚さ方向が１〜２インチである。もちろん、この誘電体窓部の大きさ及び厚さは、標準的にはプラズマ処理室に設計によって左右される。観察窓部を形成するプラグ部分３０２は、サファイアから形成され、約１〜２インチの直径を有する。しかしながら、プラグ部分３０２は、干渉装置に許容される小ささ、もしくは、所望の大きさとすることができる（必要以上に大きなプラグ部分は、サファイア材料が高価なために窓部全体の費用を不必要に増加させるが）。
【００２６】
プラグ部分３０２の誘電率がより高いので、領域３０６は、誘電体窓部の周囲領域に関連する電気的厚さよりも電気的に薄くなっている。これは、領域を通る電気的厚さが、その領域を形成する材料の誘電率と逆に変化するからである。図３Ｂには、概念的方法で、誘電体窓部の周囲領域に関連して、領域３０６の電気的厚さが図示されている。高い誘電率の領域が電気的により薄いので、フィールド線は、この領域の印加電極近傍に移動して、プラズマは、印加電極にかけられている高い電圧に電気的に近くなると考えられ、これにより、領域３０６の衝撃が増加する。このことは、図３Ｂに概念的に図示されており、領域３０６の上にある印加電極の個々の導体が、他の導体よりもプラズマに「近づいて」図示されている。増加した衝撃が、領域３０６の内部表面をよりきれいに保つので、より長い間、透明性が保たれる。
【００２７】
もちろん、図３Ａの場合と同様に、プラグ部分３０２が誘電体窓部を貫いて延びている場合には、プラグ部分３０２を、プラグ部分周囲から実質的に真空漏れが全く生じないように設置しなければならない。適切な封止装置の使用を含む各種の方法により、これは達成できるものである。例示によれば、図４には、プラグ部分３０２のフランジと誘電体窓部の残りの部分に形成された肩部との間に、シール４０２が設置されている一実施形態が図示されている。別の例のように、適切な接着剤を用いて、誘電体窓部内に形成された貫通孔か、もしくは、誘電体窓部の上部または底部表面のいずれかに形成された皿孔に、プラグ部分３０２を単に「接着」することもできる。
【００２８】
また、エッチングプラズマのエッチング作用に対して、プラグ材料が誘電体窓部材料よりも大きい抵抗も有する場合には、次に、プラグをエッチングプラズマに露出して、エッチング作用による透明性劣化に抵抗するプラグの性能を利用することが好ましい。例示によると、プラグがサファイアで形成されていて、エッチングがハロゲン系エッチングソースガスを用いている場合には、エッチング作用による透明性劣化が最小限になるように、サファイアプラグの下部表面をプラズマに直接露出すること（即ち、プラグ下部表面とプラズマとの間に融解シリカが存在しない）が好ましい。
【００２９】
プラグの下部表面（即ち、エッチングプラズマに露出している表面）を、誘電体窓部の下部表面と同一面にする必要はない。図５に図示されている一実施形態においては、高い誘電率及び大きいエッチング抵抗の材料のプラグまたはプレートを、誘電体窓部の上部表面内に配置されている皿孔のくぼんだ部分に設置する。従って、プラグの底部表面でスパッタリングを増強し、プラグを長時間透明のままにしておくことになる。
【００３０】
誘電体窓部断面を物理的に薄くすることにより、誘電率の高い材料の使用を必要とすることなく、電気的に薄い窓部を実装できることも考えられる。例示によれば、窓部を完全に貫通することなく、透明な誘電体窓部の上部から底部に向かって孔を開けることもできる。孔を通った視界を完全に遮ることのないように、印加電極の一部分を孔の内部に配置することもできる。これにより、印加電極がプラズマに対して物理的にも電気的にも接近している孔について、その孔の下の誘電体窓部の底部から、材料を除去するスパッタリング速度を増加させることになる。この実施形態に、真空封止の問題を簡潔にする利点があるというのは、誘電体窓部の下部表面が損なわれておらず、その結果として得られる窓部は、その大半の領域が比較的厚く、その全体の領域のほんのわずかの部分だけが比較的薄くなっていて、一律に薄くなっている窓部よりもずっと強度があるからである。しかしながら、この実施形態では、特に、薄い電気的厚さを有する窓部の部分について、誘電体窓部の透明性に関する（物理的及び化学的な）エッチング作用については述べられていない。従って、この実施形態は、透明性劣化の大半が材料の蓄積によるという条件の場合でのみ、望ましいものである。
【００３１】
留意点は、図４及び図５の例示において、それぞれの電極の間に間隙を設けて、照射ビーム及び／または反射ビームをプラグ材料に通過させるように、印加電圧の導体を配置することである。プラグが、印加電極コイルの２つより多い導体の下に横たわるように十分大きい場合には、照射及び反射ビームが、処理室清掃までの間、十分透明性を保っているプラグの適当な部分を横切ることができる。しかしながら、プラズマと１以上の高電圧導体との間にプラグを配置するように、プラグの位置を選択することが好ましい。印加電極の設計の内のいくつかにおいては、電極自体の中央（従って、誘電体窓部の中央）は、零電圧である。この場合、容量誘導スパッタリングを達成するように、プラグの位置を中央からずらしてもよい。
【００３２】
ここでの例示では、印加電極として平面コイルが図示されているが、本発明はこれに限定されるものではないことに留意されたい。スパッタリングを生じさせ、電極上に堆積するエッチング副産物を低減させるために、プラズマのイオンとの容量結合を誘導するために十分高い電圧が印加されている電極ならいずれのものでも、長時間プラグをきれいで透明のままに保つために、用いることができる。
【００３３】
上述の説明は、プラズマ処理室の誘電体窓部に挿入される観察窓部について述べられているものであるが、プラズマ処理室の壁部（または天井部）の他のところに配置されている別個の観察窓部を提供するが考えられる。高電圧を有する導体をプラズマ処理室外部で、且つ、観察窓部の後ろに配置して、スパッタリングを容量誘導することにより、この別個の観察窓部上で増やしたスパッタリングを達成することができる。これは、サファイア窓部を接地された処理室壁部に配置して、内部表面に堆積するエッチング副産物の量を低減するために容量誘導スパッタリングが窓部内側表面に全く発生しない、という従来技術の条件とは対照的である。このように実施される場合には、観察窓部は、長時間きれいで透明なままである。
【００３４】
このように実施された観察窓部の大きさは、基板の大きさ（印加電極とプラズマとの間の誘電体窓部の場合のように）に依存するものではない。代わりに、そのような観察窓部は極めて小さく、現在の技術を用いて１個のサファイアから形成することができる。また、これを介してプラズマが印加電極と誘導結合している誘電体窓部と異なり、そのような窓部は、側壁部に沿う等の、処理室壁部のいずれの都合の良い位置に、有利に配置することができる。観察窓部後部に配置される電極に必要な正確な電圧は、どのくらいのスパッタリングが要求されているかに依存し、この値は、プラズマ処理室の幾何学様式、使用されるエッチング剤、プラズマに関連する観察窓部の位置等に依存して変換する。一般に、数百ボルトで十分であろうと考えられる。
【００３５】
観察窓部を長時間透明のままにすることができる、増したスパッタリングと大きいエッチング抵抗により、高密度（例えば、１０12イオン／ｃｍ3を越える）プラズマ処理室で処理される基板に対しても、本発明は、干渉法に基づくエッチング深度監視を有利に実行することができる。正確には、それらシステムにおいて観察窓部の透明性を十分長い間保つことができないために、干渉法に基づくエッチング深度監視が高密度プラズマ処理室で首尾よく実施されていなかったことから、これは非常に有利である。これは、部分的には、プラズマが、高密度プラズマ処理室内で密度が高くなって反応性が増し、このため観察窓部への副産物の蓄積とエッチング損傷とが潜在的により多く生じ得るという事実によるためである。
【００３６】
いくつかの好適な実施例に関して、本発明について説明してきたが、本発明の範囲内での変形例、置換例及び等価物が存する。一例として、主に干渉法に基づくエッチング深度監視に関連して、増した高スパッタリング窓部の利点について説明してきた。誘電体窓部またはその一部を堆積物が比較的付着しないように保つことについても、エッチング処理に対して有利に実施できる（例えば、微粒子汚染の点で）。従って、処理室窓部をよりきれいに保つ進歩的な技術を用いることには、固有の利点が数多くある。更に、可能な観察窓部材料の一つとしてサファイアについて述べられているが、他の誘電率の高い材料についても用いることができる。例えば、融解シリカからなる誘電体窓部に配置する場合には、単結晶シリカプラグを観察窓部として用いることもできる。本発明の方法及び装置を実施する代替の方法が数多くあることについても、留意されたい。従って、前記特許請求の範囲には本発明の趣旨及び範囲内にある、そのような変形例、置換例及び等価物のすべてが含まれると解釈されることをが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  代表的なプラズマ処理室を示す図である。
【図２】  代表的な干渉法に基づくエッチング深度監視装置を示す図である。
【図３Ａ】  本発明の一実施例に従う、プラズマ処理室の誘電体窓部内に形成されている空隙に実装される改良された観察窓部を示す図である。
【図３Ｂ】  周囲の誘電体窓部の電気的厚さに関連する図３Ａの観察窓部の電気的厚さを概念的に示す図である。
【図４】  本発明の他の実施例に従う、誘電体窓部内に形成された空隙に実装される改良された観察窓部を示す図である。
【図５】  本発明の更に別の実施例に従う、誘電体窓部内に形成された空隙に実装される改良された観察窓部を示す図である。
【符号の説明】
１００…プラズマ処理システム
１０２…プラズマ処理室
１０４…電極
１０６…ＲＦ発生器
１１０…誘電体窓部
１１２…ＲＦ誘導プラズマ領域
１１４…基板
１１６…チャック
１１８…ＲＦ発生器
１２０…排気口
２０２…照射ビーム
２０４…光源
２０６…反射ビーム
２０８…焦点光学装置
２１０…検出器
２１２…観察窓部
３００…誘電体窓部
３０２…プラグ部分
３０４…印加電極
３０６…領域
４０２…シール
【図１】
0004558202.tif 000002
【図２】
0004558202.tif 000003
【図３Ａ】
0004558202.tif 000004
【図３Ｂ】
0004558202.tif 000005
【図４】
0004558202.tif 000006
【図５】
0004558202.tif 000007