光学分光分析装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光学分光分析装置，提供一种光学分光分析装置，包括：光收集部，其收集发生等离子体并处理基板的等离子体工艺腔内的光；光传递部，其传递收集的光；及分析部，其分析通过光传递部提供的光，分析等离子体状态；光收集部对在等离子体工艺腔的内部发生的光进行聚光并提供给光传递部。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及光学分光分析装置，提供一种光学分光分析装置，包括：光收集部，其收集发生等离子体并处理基板的等离子体工艺腔内的光；光传递部，其传递收集的光；及分析部，其分析通过光传递部提供的光，分析等离子体状态；光收集部对在等离子体工艺腔的内部发生的光进行聚光并提供给光传递部。【专利说明】光学分光分析装置
本专利技术涉及光学分光分析装置，更详细而言，涉及一种用于测量等离子体工艺腔内的等离子体状态的光学分光分析装置。
技术介绍
随着半导体元件及平板显示元件的制造工序逐渐微细化、高级化，作为用于执行蚀刻工序及化学气相沉积工序等的装备，使用等离子体基板处理装置。等离子体基板处理装置向平台或电极中接入高频能量，在等离子体处理腔内形成电场或磁场，借助于电磁场而发生等离子体，处理基板。腔内部的诸如电子密度、离子密度等的等离子体特性，是对等离子体处理工序的处理率(process rate)、均质性(homogeneity)、均一性(uniformity)及薄片间重现性(wafer-to-wafer repeatability)产生影响的要因。例如，等离子体处理腔内的电子密度对电子的激发(excitat1n)、离子化(1nizat1n)、解离(dissociat1n)程度产生影响。因此，为了有效执行等离子体基板处理工序，监视等离子体处理腔内部的状态、掌握等离子体状态极为重要。作为能够求出关于这种等离子体状态的特性变数的方法，有通过等离子体浓度测量传感器，例如，通过朗缪尔探针(langmuir probe)测量等离子体密度的方式。利用朗缪尔探针测量等离子体特性的方法，是向形成等离子体气氛的腔内部插入金属探针，向金属探针接入电源电压，测量电流的变化，从而判断因等离子体而产生的电子密度。这种接触式测量方式无法在每当需要时，向腔内部插入金属探针而实时测量等离子体密度等的特性。不仅如此，朗缪尔探针是直接接触腔内的等离子体而分析等离子体状态的方式，因而具有探针被腔内气氛污染、损伤，在把朗缪尔探针导入腔内的过程中，杂质流入腔内等各种问题。图1是概略地显示以往等离子体工艺腔11中安装的光学发光分析装置的图，图2是概略地显示以往等离子体工艺腔11中安装的光学发光分析装置的俯视图。如图1及图2所示，0ES(optical emiss1n spectroscopy)作为对半导体等离子体工序进行光学诊断的技术，0ES(optical emiss1n spectroscopy)的光纤14由于光入射角范围A限制为30?40°左右，按12英寸晶片W基准，只能对大致相当于40%面积的区域测量等离子体状态。即，原有的OES技术存在的限制是，不是对影响晶片W的全部等离子体，而是只能测量一部分。
技术实现思路
(要解决的技术问题)本专利技术目的在于提供一种光学分光分析装置，能够从基板的中心至最外廓，均匀地分析等离子体状态，提高对等离子体工艺腔内的等离子体状态的分析性能。本专利技术要解决的另一课题在于提供一种光学分光分析装置，能够准确测量关于等离子体工艺腔内全部区域的平均的异常状态，能够根据需要，在等离子体工艺腔内部整体地或局部地分析等离子体状态，能够按基板的多样的区域分析等离子体状态，能够适应多样的基板大小而准确地分析等离子体状态。本专利技术要解决的课题并不限定于以上言及的课题。未言及的其它技术课题是本专利技术所属
的技术人员可以从以下记载而明确理解的。(解决问题的手段)本专利技术一个方面的光学分光分析装置包括:光收集部，其收集发生等离子体并处理基板的等离子体工艺腔内的光;光传递部，其传递收集的光;及分析部，其分析通过所述光传递部提供的光，分析等离子体状态;所述光收集部对在所述等离子体工艺腔的内部发生的光进行聚光并提供给所述光传递部。所述集光部可以使从所述等离子体工艺腔的内部入射的光的入射角范围扩张，对所述光进行聚光所述集光部可以包括凹透镜。所述凹透镜可以具有水平方向的曲率比上下方向的曲率更大的结构。凹透镜具有凹状的横断面和长方形状的纵断面。所述光传递部可以包括光纤。所述光学分光分析装置可以还包括驱动部，其使所述集光部移动到所述光传递部的前方，或从所述光传递部的前方去除。所述光学分光分析装置可以还包括转动部，其使所述集光部向左右方向转动。所述分析部可以按所述集光部的转动角度，分析等离子体状态。所述集光部可以包括多个集光器，其具有互不相同的光入射角范围，使得与多个基板大小对应，所述光学分光分析装置可以还包括驱动部，其使所述多个集光器中具有与配置于所述等离子体工艺腔的基板的大小对应的光入射角范围的集光器，向所述光传递部的前方移动。所述光收集部可以包括配备于所述等离子体工艺腔的互不相同位置的多个集光部，所述多个集光部具有与互不相同基板大小对应的光入射角范围。根据本专利技术的另一方面，提供一种光学分光分析装置，包括:光收集部，其收集发生等离子体并处理基板的等离子体工艺腔内的光;及光传递部，其把收集的光传递给用于分析等离子体状态的分析部;所述光收集部对在所述等离子体工艺腔的内部发生的光进行聚光并提供给所述光传递部。根据本专利技术的又一方面，提供一种等离子体处理装置，包括:等离子体工艺腔，其发生等离子体并处理基板;光收集部，其收集所述等离子体工艺腔内的光;及光传递部，其把收集的光传递给用于分析等离子体状态的分析部;所述光收集部包括集光部，其对在所述等离子体工艺腔的内部发生的光进行聚光并提供给所述光传递部。(专利技术的效果)根据本专利技术的实施例，能够从等离子体工艺腔内的基板的中心至最外廓，均匀地分析等离子体状态，提高等离子体状态分析性能。另外，根据本专利技术的实施例，为了扩张等离子体工艺腔内的光线容纳的范围，可以在光纤前插入加工透镜，扩张光容纳角度。另外，根据本专利技术的实施例，仅通过在原有OES中追加插入特殊加工的凹透镜，但能够轻松地准确测量关于等离子体工艺腔内的全部区域的平均异常状态。另外，根据本专利技术的实施例，可以根据需要，在等离子体工艺腔内部，整体或局部地分析等离子体状态，按基板的多样的区域，分析等离子体状态，除现在使用的200mm或300mm基板外，可以适应450mm以上的大面积基板而准确分析等离子体状态。本专利技术的效果并不限于上述效果。未言及的效果是本专利技术所属
的技术人员可以从本说明及附图而明确理解的。【附图说明】图1是概略地显示以往等离子体处理装置中安装的光学发光分析装置的图。图2是概略地显示以往等离子体处理装置中安装的光学发光分析装置的俯视图。图3是概略地显示本专利技术一个实施例的等离子体处理装置的图。图4是概略地显示本专利技术一个实施例的等离子体处理装置的俯视图。图5是放大显示图4的“C"部的图。图6是显示构成本专利技术一个实施例的光学分光分析装置的光收集部的图。图7是构成本专利技术一个实施例的光学分光分析装置的光收集部的俯视图。图8是构成本专利技术一个实施例的光学分光分析装置的光收集部的侧视图。图9是显示本专利技术另一实施例的光学分光分析装置的图。图10是显示本专利技术又一实施例的光学分光分析装置的图。图11是显示本专利技术又一实施例的光学分光分析装置的图。图12是显示本专利技术又一实施例的光学分光分析装置的图。其中，附图标记说明如下:W:基板10:等离子体处理装置11:等离子体工艺腔12:平台10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学分光分析装置，其特征在于，包括：光收集部，其收集发生等离子体并处理基板的等离子体工艺腔内的光；光传递部，其传递收集的光；及分析部，其分析通过所述光传递部提供的光，分析等离子体状态；所述光收集部对在所述等离子体工艺腔的内部发生的光进行聚光并提供给所述光传递部。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：尹日求，李相明，
申请(专利权)人：延世大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国;KR