[发明专利]等离子体监测装置和等离子体处理系统

说明书

提供了一种等离子体监测装置，包括：物镜，被配置为收集从等离子体发射并穿过腔室的光学窗口的光；第一分束器，被配置为将由物镜收集的光分成第一光和第二光；第一光学系统和第二光学系统，分别设置在第一光的第一光路和第二光的第二光路上，第一光学系统和第二光学系统具有不同的焦距，使得第一光学系统和第二光学系统的焦点设置在等离子体中的不同区域；以及光检测器，被配置为检测已经穿过第一光学系统的第一光和已经穿过第二光学系统的第二光。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年8月27日在韩国知识产权局(KIPO)递交的韩国专利申请10-2018-0100130的优先权，其全部公开通过引用并入本文。

技术领域

示例实施例涉及等离子体监测装置和等离子体处理系统。更具体地，示例实施例涉及能够精确分析晶片上的等离子体分布的等离子体监测装置和包括等离子体监测装置的等离子体处理装置。

背景技术

光学发射光谱仪(OES)可以对入射光进行光谱分离，以基于波长分析光的强度。OES可以用于分析和诊断半导体制造设备的腔室内的等离子体过程特性。然而，由于仅观察到晶片上的大体量等离子体，因此不能检测到晶片上的等离子体分布或变化。

发明内容

一个或多个示例实施例提供了一种能够精确分析晶片上的等离子体分布的等离子体监测装置。

此外，一个或多个示例实施例提供了一种包括等离子体监测装置的等离子体监测系统。

另外，一个或多个示例实施例提供了使用等离子体监测装置的等离子体监测方法。

根据示例实施例的一方面，提供了一种等离子体监测装置，包括：物镜，被配置为收集从等离子体发射并穿过腔室的光学窗口的光；分束器，被配置为将由物镜收集的光分为第一光和第二光；第一光学系统和第二光学系统，分别设置在第一光的第一光路和第二光的第二光路上，第一光学系统具有第一焦距，第二光学系统具有第二焦距，第二焦距与第一焦距不同，使得第一光学系统和第二光学系统的焦点设置在等离子体中的不同区域；以及光检测器，被配置为检测已经穿过第一光学系统的第一光和已经穿过第二光学系统的第二光。

根据示例实施例的一方面，提供了一种等离子体处理系统，包括：腔室，包括空间和壁，所述空间用来在基板上执行等离子体处理，所述壁包括光学窗口；以及等离子体监测装置，被配置为监测从等离子体发射并穿过光学窗口的光，等离子体监测装置包括：分束器，被配置为将光分成第一光和第二光；第一光学系统和第二光学系统，分别设置在第一光的第一光路和第二光的第二光路上，第一光学系统具有第一焦距，第二光学系统具有第二焦距，第二焦距与第一焦距不同，使得第一光学系统和第二光学系统的焦点设置在等离子体中的不同区域；以及光检测器，被配置为检测已经穿过第一光学系统的第一光和已经穿过第二光学系统的第二光。

根据示例实施例的一方面，提供了一种等离子体监测方法，所述等离子体监测方法包括：在腔室内产生等离子体；通过物镜收集从等离子体发射并穿过腔室的光学窗口的光；将通过物镜收集的光分成第一光和第二光；通过设置在第一光的第一光路上的第一光学系统传输第一光，并且通过设置在第二光的第二光路上的第二光学系统传输第二光；以及通过光检测器检测已经传输通过第一光学系统的第一光和已经传输通过第二光学系统的第二光。

附图说明

从结合附图对示例实施例的以下描述中，上述和/或其他方面将变得显而易见并且更容易理解，在附图中：

图1是示出根据示例实施例的等离子体处理系统的框图；

图2是示出图1中的等离子体监测装置的平面图；

图3是示出穿过图2中的等离子体监测装置的第一光学系统和第二光学系统的光的光路的视图；

图4是示出光在穿过图3的第一光学系统和第二光学系统之后的光谱的图；