【手続補正書】
【提出日】平成19年11月22日(2007.11.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(a)  少なくとも１つのウエハを処理室の内部領域内に配置するための支持体を含むウエハ処理室と、
(b)  前記少なくとも１つのウエハの露出表面から被膜を除去するために前記処理室内にウエハ処理材料を送る供給源であって、この処理材料と前記被膜が反応して、光を放出する反応生成物を形成するものと、
(c)  前記処理室に取り付けられ、かつ前記少なくとも１つのウエハの表面から１５．２４ｍｍ（０．６インチ）以内に、前記反応生成物によって放出された光を集束させることにより、前記被膜の前記反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度を監視するようにした受光装置と、を含むことを特徴とするウエハ処理システム。
【請求項２】
前記ウエハ処理室の前記内部領域から放出した信号をろ過するために前記処理室に取り付けられたフィルタをさらに含むことを特徴とする請求項１記載のウエハ処理システム。
【請求項３】
(a)  少なくとも１つのウエハを処理室の内部領域内に配置するための支持体を含むウエハ処理室と、
(b)  前記少なくとも１つのウエハの露出表面から被膜を除去するために前記処理室内にウエハ処理材料を送る供給源と、
(c)  前記ウエハの第１端部近くで前記処理室に取り付けられ、かつ前記少なくとも１つのウエハの上方に生じる光放射スペクトルを監視することにより、前記被膜の反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度を監視するための受光装置とを含み、
前記受光装置は、少なくとも１つのウエハの表面から１５．２４ｍｍ（０．６インチ）以内に放出された光を集束させることを特徴とするウエハ処理システム。
【請求項４】
前記ウエハ処理室の前記内部領域から放出した信号をろ過するために前記処理室に取り付けられたフィルタをさらに含むことを特徴とする請求項３記載のウエハ処理システム。
【請求項５】
(a)  少なくとも１つのウエハを処理室の内部領域内に配置するための支持体を含むウエハ処理室と、
(b)  前記少なくとも１つのウエハの露出表面から被膜を除去するために前記処理室内にウエハ処理材料を送る供給源と、
(c)   前記ウエハの第１端部近くで前記処理室に取り付けられ、かつ前記少なくとも１つのウエハの上方に生じる光放射スペクトルを監視することにより、前記被膜の反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度を監視するための受光装置とを含み、
前記受光装置は、リニア配列に構成される光ファイバーを含み、前記ウエハの表面から１５．２４ｍｍ（０．６インチ）以内に放出された光を集束させることを特徴とするウエハ処理システム。
【請求項６】
(a)  少なくとも１つのウエハを処理室の内部領域内に配置するための支持体を含むウエハ処理室と、
(b)  前記少なくとも１つのウエハの露出表面から被膜を除去するために前記処理室内にウエハ処理材料を送る供給源と、
(c)  前記ウエハの第１端部近くで前記処理室に取り付けられ、かつ前記少なくとも１つのウエハの上方に生じる光放射スペクトルを監視することにより、前記被膜の反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度を監視するための受光装置とを含み、
前記受光装置は、前記ウエハ処理室の内部領域から凹んだ位置にあることを特徴とするウエハ処理システム。
【請求項７】
(a)   少なくとも１つのウエハを処理室の内部領域内に配置するための支持体を含み、前記ウエハ処理室の側壁内に伸びるスロットを有するウエハ処理室と、
(b)  前記少なくとも１つのウエハの露出表面から被膜を除去するために前記処理室内にウエハ処理材料を送るための手段を含むウエハ処理機構と、
(c)  前記ウエハの第１端部近くで前記処理室に取り付けられ、かつ前記少なくとも１つのウエハの上方に生じる光放射スペクトルを監視することにより、前記被膜の反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度を監視するための受光装置と、
(d)  前記スロットに入力する光を吸収するために、前記スロットの近くで前記ウエハ処理室に取り付けられるビューイングダンプ（128）と、を含むことを特徴とするウエハ処理システム。
【請求項８】
(a)   少なくとも１つのウエハを処理室の内部領域内に配置するための支持体を含むウエハ処理室と、
(b)  前記少なくとも１つのウエハの露出表面から被膜を除去するために前記処理室内にウエハ処理材料を送る供給源と、
(c)  前記ウエハの第１端部近くで前記処理室に取り付けられ、かつ前記少なくとも１つのウエハの上方に生じる光放射スペクトルを監視することにより、前記被膜の反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度を監視するための受光装置と、
(d)  ボックスと光捕捉装置を含み、前記ウエハ処理室に取り付けられるビューイングダンプと、を含むことを特徴とするウエハ処理システム。
【請求項９】
(a)  少なくとも１つのウエハを処理室の内部領域内に配置するための支持体を含むウエハ処理室と、
(b)  前記少なくとも１つのウエハの露出表面から被膜を除去するために前記処理室内にウエハ処理材料を送る供給源と、
(c)  前記ウエハの第１端部近くで前記処理室に取り付けられ、かつ前記少なくとも１つのウエハの上方に生じる光放射スペクトルを監視することにより、前記被膜の反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度を監視するための受光装置とを含み、
前記受光装置は、ファン形状配列に構成された複数の入力端を有する多数の光ファイバーを含み、かつ前記ウエハの表面から１５．２４ｍｍ（０．６インチ）以内に、光を集束させることを特徴とするウエハ処理システム。
【請求項１０】
(a)  少なくとも１つのウエハを配置するための支持体を含むウエハ処理室と、
(b)  前記少なくとも１つのウエハから被膜を除去するために前記処理室内にウエハ処理材料を送る供給源と、
(c)  前記処理室に取り付けられるとともに、1つのレンズと、このレンズに対して配置された複数の光学素子を有する多数の光ファイバーとを含み、前記ウエハ表面上の代表的な分散個所を監視するために、前記少なくとも１つのウエハ表面上にある前記被膜の反応性生成物とウエハ処理材料の局所的な濃度によって放出された光を監視する受光装置とを含むことを特徴とするウエハ処理システム。
【請求項１１】
前記ウエハ処理室に取り付けられたビューイングダンプをさらに含むことを特徴とする請求項１０記載のウエハ処理システム。
【請求項１２】
(a)  少なくとも１つのウエハを処理室の内部領域内に配置するための支持体を含むウエハ処理室と、
(b)  前記少なくとも１つのウエハの露出表面から被膜を除去するために前記処理室内にウエハ処理材料を送る供給源と、
(c)  前記ウエハの第１端部近くで前記ウエハ処理室に取り付けられて平面状の配列に構成されかつ二重の凸レンズを有し、前記少なくとも１つ以上のウエハの表面から生じる光放射スペクトルを監視することにより、前記被膜の反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度を監視するための受光装置と、
(d)  不要な信号が前記受光装置に入るのを防止するために、前記ウエハ処理室に取り付けられるボックスとダイアモンド形状の反射部材とを含むビューイングダンプと、
(e)   前記被膜の反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度によって放出される複数の信号をろ過するために前記処理室内に取り付けたローパスフィルタとを含むことを特徴とするウエハ処理システム。
【請求項１３】
(a)  露出表面上に被膜を有するウエハを設け、
(b)  前記露出表面上にウエハ処理材料を供給して、前記被膜を取り除き、
(c)  受光装置を用いて、前記露出表面から伸びている合焦領域において、前記被膜の反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度を監視し、前記合焦領域における前記反応性生成物から生じる光放射分光計からの信号を用いて前記濃度を測定する、各ステップを有することを特徴とするウエハ処理工程を監視する方法。
【請求項１４】
不要な信号が前記受光装置によって監視されないように、ビューイングダンプを用いて不要な信号を吸収するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記露出表面から反射される信号を偏向させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記被膜の反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度によって放出される信号をろ過するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１７】
(a)  露出表面上に被膜を有するウエハを設け、
(b)  前記露出表面にウエハ処理材料を供給して、前記被膜を取り除き、
(c)  前記反応性生成物から生じる光放射スペクトルを監視することにより、前記被膜の反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度を監視するために、前記ウエハの表面から１５．２４ｍｍ（０．６インチ）以内に光を集束させる、各ステップを有することを特徴とするウエハ処理工程を監視する方法。
【請求項１８】
前記受光装置によって不要な信号を監視しないように、ビューイングダンプを用いて不要な信号を吸収するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記被膜の反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度によって放出される信号をろ過するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
前記受光装置によって不要な信号を監視しないように、ビューイングダンプを用いて不要な信号を吸収するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
(a)  露出表面上に被膜を有するウエハを設け、
(b)  前記露出表面にウエハ処理材料を供給して、前記被膜を取り除き、
(c)   受光装置を用いて、前記ウエハ上方の領域における前記反応性生成物から生じる光放射スペクトルを監視することにより、前記被膜の反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度を監視する、各ステップを有しており、
前記受光装置は、ほぼ平坦な配列に構成された光ファイバーを含み、かつウエハの表面から１５．２４ｍｍ（０．６インチ）以内に光を集束させる、ことを特徴とするウエハ処理工程を監視する方法。
【請求項２２】
(a)  露出表面上に被膜を有するウエハを設け、
(b)  前記露出表面にウエハ処理材料を供給して、前記被膜を取り除き、
(c)   受光装置を用いて、前記ウエハ上方の領域における前記反応性生成物から生じる光放射スペクトルを監視することにより、前記被膜の反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度を監視する、各ステップを有しており、
前記受光装置は、リニア配列に構成された光ファイバーを含み、かつウエハの表面から１５．２４ｍｍ（０．６インチ）以内に光を集束させる、ことを特徴とするウエハ処理工程を監視する方法。
【請求項２３】
(a)  露出表面上に被膜を有するウエハを設け、
(b)  前記露出表面にウエハ処理材料を供給して、前記被膜を取り除き、
(c)   受光装置を用いて、前記ウエハ上方の領域における前記反応性生成物から生じる光放射スペクトルを監視することにより、前記被膜の反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度を監視する、各ステップを有しており、
前記受光装置は、ファン形状配列に構成された光ファイバーを含み、かつウエハの表面から１５．２４ｍｍ（０．６インチ）以内に光を集束させる、ことを特徴とするウエハ処理工程を監視する方法。
【請求項２４】
(a)  露出表面上に被膜を有するウエハを設け、
(b)  前記露出表面にプラズマの形でウエハ処理材料を供給して、前記被膜を取り除き、
(c)  前記露出表面上の代表的な分散位置に受光装置を合焦させて、前記分散位置で反応性生成物からの光放射を見るように、前記被膜の反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度を監視する、各ステップを有することを特徴とするウエハ処理工程を監視する方法。
【請求項２５】
(a)  露出表面上に被膜を有するウエハを設け、
(b)  前記露出表面にウエハ処理材料を供給して、前記被膜を取り除き、
(c)  前記被膜の反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度によって放出する信号をろ過し、
(d)  前記ウエハ上方の領域にある前記反応性生成物から生じる光放射スペクトルを監視することにより、前記被膜の反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度を監視する、各ステップを有することを特徴とするウエハ処理工程を監視する方法。
【請求項２６】
(a)  ウエハ処理室の内部領域内に少なくとも１つのウエハを位置決めるための支持体を含むウエハ処理室と、
(b)  前記少なくとも１つのウエハの露出表面から被膜を除去するために前記ウエハ処理室内にウエハ処理材料を供給し、前記ウエハ処理材料と前記被膜を反応させて、反応性生成物を放出する光を形成するための供給源と、  
(c)  前記ウエハ処理室に取り付けられるとともに、前記少なくとも１つのウエハ表面近くで前記反応性生成物によって放出された光を合焦させることにより、前記被膜の反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度を監視するための受光装置と、
(d)  前記ウエハ処理室内に光を吸収するために、前記ウエハ処理室に取り付けられたビューイングダンプと、を含むことを特徴とするウエハ処理システム。
【請求項２７】
前記ビューイングダンプは、前記受光装置の視野フィールド内で前記ウエハ処理室の内部に取り付けられていることを特徴とする請求項２６記載のウエハ処理システム。
【請求項２８】
前記ウエハ処理室は、その側壁内に伸びるスロットを有し、前記ビューイングダンプは、前記ウエハ処理室の前記スロットに取り付けられていることを特徴とする請求項２６記載のウエハ処理システム。
【請求項２９】
前記ビューイングダンプは、複数の剃刀の刃から構成されることを特徴とする請求項２６記載のウエハ処理システム。
【請求項３０】
(a)  ウエハ処理室の内部領域内に少なくとも１つのウエハを位置決めるための支持体を含むウエハ処理室と、
(b)  前記少なくとも１つのウエハの露出表面から被膜を除去するために前記処理室内にウエハ処理材料を送る供給源と、  
(c)  前記ウエハの第１端部近くで前記処理室に取り付けられ、かつ前記少なくとも１つのウエハの上方に生じる光放射スペクトルを監視することにより、前記被膜の反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度を監視するための受光装置と、
(d) 前記前記ウエハ処理室に取り付けられたビューイングダンプと、を含むことを特徴とするウエハ処理システム。
【請求項３１】
(a)  露出表面上に被膜を有するウエハを設け、
(b)  前記露出表面にウエハ処理材料を供給して、前記被膜を取り除き、
(c)   反応性生成物から生じる光放射スペクトルを監視することにより、前記被膜の反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度を監視し、
(d)   前記被膜の反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度によって放出される複数の信号を偏向させる、各ステップを有することを特徴とするウエハ処理工程を監視する方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
ダウンストリーム式のプラズマアッシャーの圧力は増加する。本発明者は、圧力の増加によるウエハ表面のわずか上方に存在する層状の粘性流れの移行領域を監視してきた。被膜の反応性生成物が取り除かれ、そして、層流によってプラズマがウエハ表面の近くに存在する。モニタされる生成物は、ウエハの表面上にまたはその近くに形成され、かつプラズマの層流によってこの領域内に生成物が拘束される。生成物の信号を監視するのに有益なダウンストリーム式プラズマアッシャーの領域は、ウエハ表面からこの表面よりわずか上方に伸びる領域にある。
【手続補正３】
【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】
【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、各請求項に記載の構成を有する。本発明のウエハ処理システムは、少なくとも１つのウエハを処理室の内部領域内に配置するための支持体を含むウエハ処理室と、前記少なくとも１つのウエハの露出表面から被膜を除去するために前記処理室内にウエハ処理材料を送る供給源であって、この処理材料と前記被膜が反応して、光を放出する反応生成物を形成するものと、前記処理室に取り付けられ、かつ前記少なくとも１つのウエハの表面から１５．２４ｍｍ（０．６インチ）以内に、前記反応生成物によって放出された光を集束させることにより、前記被膜の反応性生成物と前記ウエハ処理材料の各濃度を監視するようにした受光装置とを含むことを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
ウエハ処理室は、１つまたは複数のウエハを配置するための支持体を含む。ウエハ処理機構は、プラズマ等のウエハ処理材料を処理室に導き、１つまたは複数のウエハから被膜を除去するための手段を含む。受光装置は、ウエハ表面およびその上方に供給されるウエハ処理材料とウエハ表面上の被膜の反応性生成物の各濃度を監視するために所定の位置に取り付けられている。また、他の構成によれば、受光装置は、処理室におけるウエハの第１端部近くに取り付けられ、前記少なくとも１つのウエハの上方に生じる光放射スペクトル「残像」(optical emission spectra)を監視することによりウエハ処理材料と被膜の反応性生成物の濃度を監視する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
本発明の他の実施形態では、ウエハを個別にサンプリングする光ファイバーの配列を形作ることにより、ウエハ表面の二次元的サンプリングを達成することができる。光ファイバーの配列１１８は、ウエハ上の異なるコードを探査するライン統合または視線平均方法を用いるよりも、ウエハ９８上に焦点を合わせかつこのウエハ上の個別の位置をサンプリングできるように配置することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
ビューイングダンプ１２８を設けるための選択肢が多数あることは、当業者には明らかであろう。１つの好ましい方法は、ビューイングダンプポート１２７またはポート延長部の領域内で処理室の内側にビューイングダンプ１２８を設けることである。他の選択肢は、ビューイングダンプと処理室２２の間にウインドウを設けて処理室の外側にビューイングダンプ１２８を設けることである。処理室の外側にダンプ１２８を取り付けることは、ダンプをきれいに保つ利点を有するが、ダンプをいかなる反応に対しても参加させることはできない。ビューイングダンプに剃刀形式を用いることの１つの利点は、ダンプ刃の表面状態がダンプ１２８の性能に影響されないことである。ダンプが、汚れ、あるいは被膜または被膜残留物で覆われる場合でも、ダンプの光吸収特性が低下することがない。反射性の真のステンレス鋼で作られたビューイングダンプ１２８は、汚れや腐食でその反射率が減少しても、より効果的である。