エッチングトリミング工程の際に酸素基濃度をその状態で監視制御するための方法であって、該方法が、エッチング室へ半導体ウエハを配置し、前記エッチング室を真空にする工程、第1のマスフローコントローラをオープンし、前記エッチング室に酸素を流す工程、第2のマスフローコントローラをオープンし、前記エッチング室にアルゴンを流す工程、前記エッチング室内で酸素/アルゴンプラズマを生成する工程、前記プラズマを用いて前記半導体ウエハをエッチングする工程、酸素スペクトル線を検出するために調節される第1のフィルタおよびアルゴンスペクトル線を検出するために調節される第2のフィルタを有する光ファイバを用いて、前記プラズマから生ずる光放射を収集する工程、前記酸素およびアルゴンスペクトル線は、前記エッチング室内の条件から生じる酸素およびアルゴンスペクトル線の干渉および吸収効果が同様になるように選択され、前記第1のフィルタから受けた信号に基づいて第1の光検出器を用いて前記エッチング室内の酸素濃度の第1の放射信号標本を作製する工程、前記第2のフィルタから受けた信号に基づいて第2の光検出器を用いて前記エッチング室内のアルゴン濃度の第2の放射信号標本を作製する工程、前記第1および第2の信号を用いて正規化された酸素濃度信号を生成する工程、前記正規化された酸素濃度信号と所望の酸素濃度を表す信号とを比較する工程、前記比較に応答して前記マスフローコントローラを制御する工程を含むことを特徴とする方法。前記選択された酸素スペクトル線は、前記選択されたアルゴンスペクトル線の20nmの波長以内の波長を有する、ことを特徴とする請求項1記載の方法。前記選択された酸素およびアルゴンスペクトル線は、前記エッチング室内の条件、前記プラズマ内の電子数、前記電子のエネルギー、前記エッチング室内のアルゴンおよび酸素原子密度について均斉が取れている、ことを特徴とする請求項1記載の方法。前記第1および第2の信号を用いて正規化された酸素濃度信号を生成する工程が、分割要素を用いて前記アルゴン放射を表す前記第2の放射信号により前記酸素放射を表す前記第1の放射信号を分割する工程を含む、ことを特徴とする請求項1記載の方法。比較測定器の第1のターミナルへ前記分割要素からの出力信号を提供し、前記比較測定器の第2のターミナルへ観測的に決定されたガス濃度基準を提供する工程をさらに含み、前記比較測定器は、前記出力信号およびガス濃度値を比較し、前記基準の値が前記分割要素からの出力信号と等しいと測定される場合に、前記エッチング室内の酸素濃度がエッチングトリミング工程のための最適値となる、ことを特徴とする請求項4記載の方法。前記エッチング室内へ不導態化スペースを導入して横方向エッチングを最小にする工程をさらに含む、ことを特徴とする請求項1記載の方法。半導体基板におけるエッチングトリミング工程を制御する装置であって、前記エッチングトリミング工程は酸素のエッチャントガス濃度により影響され、前記エッチャントガスは第1のマスフローコントローラを介してエッチング室へインプットされ、アルゴンの不活性ガスは第2のマスフローコントローラを介してエッチング室へインプットされ、前記装置は、実際のエッチングガス濃度の第1の信号標本を生成するための第1の光デバイスと、不活性ガス濃度の第2の信号標本を生成するための第2の光デバイスと、ここで、前記第1および第2の光デバイスは酸素スペクトル線を検出するために構成され、第2のフィルタがアルゴンスペクトル線を検出するために調節され、前記酸素およびアルゴンスペクトル線は前記エッチング室内の条件から生じる酸素およびアルゴンスペクトル線の干渉および吸収効果が同様になるように選択され、前記第1および第2の信号を関連付けて正規化したエッチングガス濃度信号を生成するための分割要素と、前記正規化したエッチングガス濃度信号と所望のエッチングガス濃度を表す信号を比較し、それに応答して正規化した信号を生成する比較要素とを含み、前記正規化した信号は前記エッチングガス濃度を制御するために前記第1のマスフローコントローラへ提供される、ことを特徴とする装置。前記第1の光デバイスは、一連の関連において、前記エッチング室内からの光エネルギーを受けるために配置された光ファイバ、光フィルタおよび前記第1の信号を生成するための光検出器を含む、ことを特徴とする請求項7記載の装置。前記第2の光デバイスは、一連の関連において、前記エッチング室内からの光エネルギーを受けるために配置された光ファイバ、光フィルタおよび前記第2の信号を生成するための光検出器を含む、ことを特徴とする請求項7記載の装置。前記第1および第2の光デバイスは、前記エッチング室内の開口内に配置された二又の光ファイバおよび前記エッチング室内のスペクトル放射に応答し、前記光ファイバは実際のエッチングガス濃度および不活性ガス濃度の光信号標本を運搬する、ことを特徴とする請求項7記載の装置。上記の議論から推論することができるように、それに影響を及ぼす著しい数の変数が与えられれば、トリムプロセスは厄介になり、繰り返し不可能であり、容易に制御されない。いくつかの最悪の条件下で、プロセスは製造環境において使用不可能になることがある。本発明は、エッチ速度が実質的にエッチャントガスの濃度の影響を受ける、半導体基板上でエッチ速度を制御するプロセスに関する。エッチャントガスをマスフローコントローラを介してエッチ室に入力する。室におけるエッチャントガス濃度を決定し、目標濃度と比較する。それに応答して所望の室ガス濃度を維持するためにマスフローコントローラを制御するための入力信号を生成する。本発明の上記および他の特徴は、同じ参照文字が異なる図を通して同じ部品をさす添付の図面に示されるような、本発明についての以下のより詳細な説明から明らかになろう。図面は必ずしも一定の縮尺ではなく、代わりに本発明の原理を説明することに重点を置いている。本発明による特定の限界寸法エッチプロセスおよび装置について詳細に説明する前に、本発明は主として要素およびプロセス工程の新規な組合せに存することに注目されたい。したがって、要素は、本明細書での説明の特典を有する当業者にすぐに明らかになる構造上の詳細で開示を曖昧にしないように本発明に関係する特定の詳細のみを示す、図面に従来の要素によって表されている。従来技術のエッチトリムプロセスのいくつかの欠点を克服するために、本発明は、この変数がトリムエッチ速度を決定する際の主要なファクタであるので、エッチ室プラズマにおける酸素基濃度のリアルタイムモニタリングを提供する。酸素基は、2つの酸素原子に分解されたO2分子を備える。この濃度はフォトリソグラフィパターン濃度および室壁状態などの室ハードウェア状態の影響を受けることがあることが知られている。エッチトリムプロセス中に酸素基濃度をリアルタイムでモニタリングし、酸素マスフローコントローラにフィードバック信号を提供することによって、濃度をほぼ一定に保持するように酸素フロー速度を制御する。連続的なランツーランエッチ工程中に制御された酸素基濃度、したがって安定したエッチトリム速度で、ゲートトリムプロセスを安定させ、繰り返し可能にする。適切なトリム期間は、ひとたびトリム速度が知られ、安定すると容易に決定可能になる。室における酸素原子濃度を決定するための様々な方法があり、1つのそのような方法について以下で説明する。図3は、エッチ室50に入った酸素の流量を制御するためのマスフローコントローラ54を介して酸素源52から酸素を受け取るエッチ室50を示す。エッチトリムを実行するために、1つまたは複数のウエハ62がエッチ室50に装填され、真空システム図示せずが室圧力を低減する。真空が確立された後、マスフローコントローラ54は酸素が酸素源52からエッチ室50に流れ込むことを可能にする。本発明の教示によれば、このときにアルゴンもマスフローコントローラ57を介してアルゴン源56から室に導入される。アルゴンは非反応性希釈ガスであるので、エッチ速度に影響を及ぼさずに既知の少量をエッチプロセスに追加することができる。エッチ室50内で、電源図示せずは、酸素アルゴンガス混合気に通電して、酸素基を形成するプラズマ60によって表されるプラズマ状態にする無線周波数界を生成する。酸素基はフォトレジストを侵襲およびエッチングして、それを真空システムによってエッチ室50から除去される揮発性構成要素に変換する。酸素基濃度、したがってエッチ室50内のエッチ速度を決定するために、光ファイバ68が、エッチング室の壁に形成された光窓70を介してプラズマ60から光を集める。光ファイバ68は分岐され、2つの脚74および76の各々はそれぞれ光フィルタ78および80に接続される。アルゴンおよび酸素の独自の光放出スペクトル線はそれらのそれぞれの濃度を決定するために有利である。したがって、フィルタ78および80の一方は、光スペクトルの残りを減衰させながら酸素スペクトル線を受け取るように調整される。フィルタ78および80の他方はアルゴンスペクトル線を検出するように同様に調整される。一般に、フィルタ78および80は、すべての他の周波数成分を減衰させながら所望のスペクトル線のエネルギーを通過させるのに十分に広い約10ナノメートルの帯域幅を有する。酸素およびアルゴンのいくつかの放出スペクトル線は励起のための同様の断面を有することが知られている。これらの線は、酸素およびアルゴン原子がプラズマ生成工程中に同量のエネルギーを吸収する際に生成され、原子は室状態と同様に反応する。線は、たとえば室壁または光窓70の付着したコーティングに起因する干渉または吸収効果が酸素およびアルゴン放出線の両方において同様の応答すなわち、エッチ速度に影響を及ぼす室状態に応じた線強度の一時的変化を生成するように選択される。例示的な線はアルゴンの750nmおよび酸素の770nmを含む。線が選択された後、フィルタ78および80は選択された線を通過させ、他のすべてを減衰させるように実装される。酸素と同様の励起のための断面をもつ放出線を有する他の不活性ガスも知られており、アルゴンの代わりに使用することができる。光検出器82および84はフィルタリングされた光信号に応答し、光検出器82は酸素濃度を表す信号を生成し、光検出器84はアルゴン濃度を表す信号を生成する。比または割り算要素90において、酸素放出を表す信号はアルゴン放出を表す信号で割られる。この割り算プロセスは、酸素濃度とアルゴン濃度の両方に影響を及ぼすエッチ室50に存在する大域効果における小さい変動を除去することによって、酸素濃度を正規化する。したがって、割り算要素90からの出力信号は、不正確な濃度決定につながることがあるアーティファクト状態の除去後のエッチ室50の酸素濃度を表す。アルゴンスペクトル線と酸素スペクトル線の両方の強度は様々な室状態、プラズマ中の電子の数、電子エネルギー、および室50中のアルゴンおよび酸素原子の密度に比例する。すなわち、スペクトル線強度はアルゴンおよび酸素原子とプラズマ電子との間の衝突の数に比例して増加する。電子の密度および/またはアルゴンおよび酸素原子の密度が増加するにつれて、より多くの衝突が起こる。室50の圧力、温度および容量、およびマスフローコントローラ57からのフロー状態が分かれば、室中のアルゴン分子の数を決定することができる。上述のアルゴンおよび酸素原子の強度を表す信号を割るプロセスは、室50中の酸素原子の数またはその濃度を表す信号を効果的に生成する。酸素原子の過剰濃度は過度トリム状態をもたらし、あまりにも少ない原子はフォトレジストを十分にトリミングしない。したがって、リアルタイムガス濃度を表す、割り算要素90からの出力信号は、コンパレータ92の第1の端子好ましくはコンパレータモードで動作する演算増幅器に供給される。コンパレータ92の第2の入力端子はリアルタイム濃度値との比較のためのガス濃度基準に応答する。したがって、基準値は、エッチ室50中の酸素濃度がエッチトリミングプロセスに最適であるときに割り算要素90からの出力信号にほぼ等しくなるように経験的に決定される。すなわち、酸素はフォトレジストの寸法を適切にトリミングする。図3の実施形態において、基準値は、調節可能抵抗94および直流電圧源96を備える分圧器回路によって確立される。当業者なら基準値を生成する他の技法があることを認識する。コンパレータ出力信号は、酸素濃度が最適値から変化する量を示す誤差信号である。短期間遷移に応答して室酸素濃度を制御することを回避するために、コンパレータ誤差信号が時間の経過とともに誤差信号を積分するための積分器100への入力として与えられ、したがって短期間濃度変動を除去することによって信号を平滑にする。積分された誤差信号は加算器102の第1の端子好ましくは加算器モードで動作する演算増幅器に入力される。加算器102の第2の端子は、酸素濃度を制御するためのマスフローコントローラ54に印加される公称制御電圧を表すレシピ設定点値に応答する。積分された誤差信号は加算器102で加算されるかまたはレシピ設定点から減算され、マスフローコントローラ54に印加された制御信号を変更し、マスフローコントローラ54は、それに応答して酸素源52からエッチ室50への酸素流量を変更する。したがって、酸素濃度を測定し、濃度に応答してマスフローコントローラを制御するフィードバック機構を確立することによって、一定のトリムエッチ速度が与えられる。本発明の教示の他の適用例は、3分岐光ファイバおよび対応する数のフィルタおよび光検出器を使用してエッチプロセスにおける第3のガス種のモニタリングを提供する。プラズマエッチングプロセスでは、主要なエッチャントはイオン駆動され、したがって実質的に等方性のエッチを与える。しかし、異方性である非イオン駆動化学エッチングもプラズマエッチング室で起こることが知られている。望ましくない横方向エッチングを最小限に抑えるために、ポリマー状材料を側壁に付着するためにパッシベーティング種をエッチング室に導入して、横方向エッチングを防ぐ。フルオロカーボンはそのような知られているパッシベーティング材料である。エッチャントとパッシベーティング材料の間の比は慎重に制御しなければならない。パッシベーティング材料濃度が高すぎる場合、材料も水平表面上に形成され、したがって等方性エッチングを妨げる。本発明の教示は、実際の材料濃度を決定し、それらを基準濃度と比較することによってエッチング材料とパッシベーティング材料の両方に関連するマスフローコントローラを制御するために適用することができる。本発明の教示は、プラズマエッチやプラズマ付着、ガス相プロセスを含む、他のプロセスにおける限界ガス状前駆体の精密インシトゥー制御にも適用することができる。例として、エピタキシャルシリコン-ゲルマニウムの選択的成長に使用されるジクロロシランガスの濃度は、反応ガスまたは流出物をサンプリングする小さいプラズマ源とともに本発明の教示によってモニタリングすることができる。したがって、本発明の分光技法は、それらが極めて小さいガス濃度を検知するために使用することができるので広く利用できる。方法および装置を半導体基板上のフィーチャのエッチトリム速度を制御するのに有用なものとして説明した。本発明の特定の用途および例を図示および議論したが、本明細書で開示した原理は様々な方法で本発明を実施するための基礎を提供する。首記の特許請求の範囲によってのみ限定される本発明の範囲内で多数の改変が可能である。