光学发射光谱系统及其校准方法和制造半导体器件的方法技术方案

一种光学发射光谱系统可以包括：参考光源；分析器，用于接收和分析从参考光源发射的光；以及校准器，用于校准从参考光源发射的光。校准器可以根据光的入射角改变校准比率。

Optical emission spectroscopic system and its calibration method and method of manufacturing semiconductor devices

【技术实现步骤摘要】
光学发射光谱系统及其校准方法和制造半导体器件的方法相关申请的相交引用本公开要求于2018年8月7日在韩国知识产权局提交的题为：“OpticalEmissionSpectroscopySystem，MethodofCalibratingtheSame，andMethodOfFabricatingSemiconductorDevice”的韩国专利申请No.10-2018-0091994，该申请的全部公开通过引用合并于此。
本公开涉及一种光学发射光谱系统，具体而言，涉及一种用于测量工艺腔室中产生的等离子体的状态的光学发射光谱系统及其校准方法。
技术介绍
随着对用于制造半导体器件或平板显示器件的先进工艺的需求不断增长，等离子体处理系统被用于执行各种工艺。在等离子体处理系统中，射频(RF)电力被施加到平台或电极以在等离子体腔室中产生电磁场，并且由电磁场产生的等离子体用于处理基板。
技术实现思路
根据实施例，一种光学发射光谱系统可以包括：参考光源；分析器，用于接收和分析从所述参考光源发射的光；以及校准器，用于校准从所述参考光源发射的光。所述校准器可以根据所述光的入射角来改变光接收比率。根据实施例，一种校准光学发射光谱系统的方法可以包括：从参考光源发射光；校准从所述参考光源发射的光；以及分析校准后的光。校准从所述参考光源发射的光可以包括根据光的入射角获得校准因子。根据实施例，一种制造器件的方法可以包括：校准光学发射光谱系统；使用所述光学发射光谱系统在工艺腔室上执行检查过程；在所述工艺腔室中加载基板；以及在所述基板上执行等离子体工艺。校准所述光学发射光谱系统可以包括根据光的入射角控制所述光的强度。附图说明通过参考附图详细描述示例性实施例，特征对于本领域技术人员将变得显而易见，在附图中：图1示出了典型的等离子体处理系统和光学发射光谱系统。图2示出了入射在图1的光接收部件上的光的放大视图。图3示出了展示由光学发射光谱系统获得的数据的图。图4示出了根据一些实施例的光学发射光谱系统。图5示出了图4的等离子体处理系统和光学发射光谱系统。图6示出了根据一些实施例的图4的子校准部件。图7示出了使用图5的等离子体处理系统和光学发射光谱系统制造半导体器件的流程图。图8A至图8C示出了根据一些实施例的获得图7的校准因子的过程中的阶段。图9A至图9C示出了根据一些实施例的获得图7的校准因子的过程中的阶段。图10示出了根据一些实施例的光学发射光谱系统。图11示出了图10的等离子体处理系统和光学发射光谱系统。图12示出了使用图11的等离子体处理系统和光学发射光谱系统制造半导体器件的流程图。图13A示出了根据一些实施例的图10的校准部件。图13B示出了根据一些实施例的图10的校准部件。具体实施方式在根据示例实施例的光学发射光谱系统中，作为用于制造器件的等离子体工艺中使用的光学检查技术的光学发射光谱法(OES)可以用于测量工艺腔室中产生的等离子体的物理特性。在本说明书中，基板可以是例如用于制造半导体器件的半导体晶片、用于制造平板显示器件的玻璃基板等。基板上的等离子体工艺可以是例如蚀刻工艺、化学气相沉积工艺、灰化工艺、清洁工艺等。工艺腔室中的等离子体的物理特性(例如，电子密度或离子密度)可以是影响等离子体工艺的工艺特性(例如，工艺速率、均质性、均匀性和晶片间可重复性)的参数。例如，工艺腔室中的电子密度可以影响电子的激发、电离和解离。因此，为了有效地执行等离子体工艺，重要的是检查工艺腔室的内部状态并且知道工艺腔室中产生的等离子体的物理特性。图1示出了在等离子体处理系统中设置的光学发射光谱系统50。参照图1，平台20和喷头30可以设置在工艺腔室10中以彼此面对。来自RF电力部件40的RF电力可以被供应到喷头30以在工艺腔室10中产生等离子体P。典型的光学发射光谱系统50可以包括光接收部件54和分析部件56。窗口11可以设置在工艺腔室10的侧壁中，并且光接收部件54可以通过窗口11接收等离子体光PL(图2)。由光接收部件54接收的等离子体光PL可以被传输到分析部件56以进行分析。图2示出了入射在图1的光接收部件54上的等离子体光PL。参照图1和图2，入射在光接收部件54上的等离子体光PL可以包括多个入射角的多个光束。入射角之间的差异可以很小。在实践中，等离子体光PL可以是单个光束，但是在本说明书中，等离子体光PL将被描述为多个光束。另外，附图中示出的等离子体光PL的角度可以与实际光的角度不同。作为示例，入射在光接收部件54上的等离子体光PL可以包括第一等离子体光束PL1、第二等离子体光束PL2和第三等离子体光束PL3。第一等离子体光束PL1可以具有第一入射角θ1，第二等离子体光束PL2可以具有第二入射角θ2。第三等离子体光束PL3可以以0°的入射角(即，垂直)入射在光接收部件54上。入射在光接收部件54上的等离子体光束PL1、PL2和PL3的光强度可以彼此不同，例如工艺腔室10中的等离子体P的分布可以在不同区域之间变化。此外，当设置多个工艺腔室时，针对工艺腔室分别设置的光学发射光谱系统之间的特性(例如，型号或位置)的差异可能导致在每个入射角θ1、θ2和θ3下光学发射光谱系统之间光量的阻尼比存在差异。因此，为了实现更精确的光学发射光谱系统，可以考虑每个入射角θ1、θ2和θ3的光学发射光谱系统之间的光强度的阻尼比。多个工艺腔室可以执行相同的等离子体工艺。例如，在多个工艺腔室中，等离子体工艺可以在相同的工艺条件(例如，工艺时间、工艺气体等)下执行。在实施例中，在每个工艺腔室中的等离子体工艺之后，可以由针对各个工艺腔室设置的多个光学发射光谱系统来测量OES光谱。图3是示出了使用多个光学发射光谱系统从多个工艺腔室获得的OES光谱的图。由图3中的曲线①和②描绘的OES光谱是在相同条件下在两个不同工艺腔室中的每个腔室中执行相同等离子体工艺而产生的。虽然可以预期测量结果之间没有差异，但如图3所示，可能存在曲线①和②的OES光谱之间的强度差异。OES光谱之间的这种差异可以由各种原因引起。例如，光接收部件(例如，光纤)的累积使用时间、寿命、型号、失真的差异、窗口11的污染程度的差异和/或其他变化可能会导致OES频谱之间的差异。在这种情况下，可靠地比较从工艺腔室获得的等离子体特性可能是困难的，并且即使在特定腔室中异常地产生等离子体，这种异常也可能不会被光学发射光谱系统感测到。亦即，光学发射光谱系统可能存在低可靠性的困扰。因此，为了提高光学发射光谱过程的可靠性，可以校准从用于各个工艺腔室的多个光学发射光谱系统获得的OES光谱。在实施例中，校准可以包括对由多个光学发射光谱系统获得的OES光谱的强度进行归一化。图4示出了根据一些实施例的光学发射光谱系统500。图5示出了图4的等离子体处理系统1和光学发射光谱系统500。等离子体处理系统1可以包括工艺腔室100本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学发射光谱系统，包括：/n参考光源；/n分析器，用于接收和分析从所述参考光源发射的光；以及/n校准器，用于校准从所述参考光源发射的光，/n其中，所述校准器根据所述光的入射角改变光接收比率。/n

【技术特征摘要】
20180807 KR 10-2018-00919941.一种光学发射光谱系统，包括：
参考光源；
分析器，用于接收和分析从所述参考光源发射的光；以及
校准器，用于校准从所述参考光源发射的光，
其中，所述校准器根据所述光的入射角改变光接收比率。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述校准器校准入射在所述分析器上的光的强度。


3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述校准器包括：
第一滤波器，透射第一入射角的光；以及
第二滤波器，透射第二入射角的光，
其中，所述第一滤波器的透射率与所述第二滤波器的透射率不同。


4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述校准器包括：
第一开口，允许光以第一入射角入射通过所述第一开口；以及
第二开口，允许光以第二入射角入射通过所述第二开口，
其中，所述第一开口的尺寸与所述第二开口的尺寸不同。


5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述校准器包括：
第一液晶，透射以第一入射角入射的光；以及
第二液晶，透射以第二入射角入射的光，
其中，所述第一液晶的透射率与所述第二液晶的透射率不同。


6.根据权利要求2所述的系统，其中，所述校准器位于所述参考光源和所述分析器之间。


7.根据权利要求2所述的系统，还包括在所述参考光源和所述分析器之间的子校准部件。


8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述子校准部件包括遮蔽物。


9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述子校准部件包括快门。


10.根据权利要求7所述的系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：文丁一，李衡周，宣钟宇，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR