[发明专利]等离子体工艺装置及利用其的半导体装置的制造方法

说明书

本发明提供一种等离子体工艺装置。等离子体工艺装置包括：腔室，在所述腔室中执行等离子体工艺；卡盘，布置在所述腔室的内部，并且晶片被提供到所述卡盘；气体供应器，布置在所述卡盘的上方，并且向所述腔室的内部提供工艺气体；OES端口，沿着所述腔室的侧壁在竖直方向上延伸，并且接收从第一位置处的等离子体放出的第一光和从第二位置处的等离子体放出的第二光中的每个，所述第二位置比所述第一位置更靠近所述气体供应器；OES传感器，通过感测所述第一光来测量第一等离子体数据，并且通过感测所述第二光来测量第二等离子体数据；以及控制部，利用所述第一等离子体数据和所述第二等离子体数据来控制所述等离子体工艺。

技术领域

本发明涉及等离子体工艺装置及利用其的半导体装置的制造方法。

背景技术

通常，半导体装置或平板显示装置通过在基板上选择性地且重复地执行扩散、沉积、光刻、蚀刻、离子注入等工艺而形成。在这种制造工艺中，蚀刻、扩散、沉积等工艺在密闭的工艺腔室中在预定的环境下投入工艺气体，从而以在工艺腔室中的基板上发生反应的方式执行工艺。

在工艺腔室中执行利用等离子体的工艺时，等离子体的状态根据工艺腔室中的位置而不同地形成，由此存在难以预测等离子体工艺的问题。因此，为了解决这种问题，正在进行用于监测工艺腔室中的等离子体的状态的研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供将OES(Optical Emission Spectroscopy，光发射光谱)透镜布置成与竖直方向上的多个位置对应，从而能够接收从在腔室的内部沿着竖直方向彼此间隔开的多个位置处的等离子体生成的光的等离子体工艺装置及利用等离子体工艺装置制造半导体装置的方法。由此，等离子体工艺装置及利用等离子体工艺装置制造半导体装置的方法能够有效地监测在腔室的内部生成的等离子体的状态，从而提高等离子体工艺的可靠性。

本发明的技术问题不限于以上提及的技术问题，本领域技术人员可以通过下面的记载清楚地理解未提及的其它技术问题。

用于解决上述技术问题的本发明的等离子体工艺装置的一个方面包括：腔室，在所述腔室中执行等离子体工艺；卡盘，布置在所述腔室的内部，并且晶片被提供到所述卡盘；气体供应器，布置在所述卡盘的上方，并且向所述腔室的内部提供工艺气体；OES端口，沿着所述腔室的侧壁在竖直方向上延伸，并且接收从第一位置处的等离子体放出的第一光和从第二位置处的等离子体放出的第二光中的每个，所述第二位置比所述第一位置更靠近所述气体供应器；OES传感器，通过感测所述第一光来测量第一等离子体数据，并且通过感测所述第二光来测量第二等离子体数据；以及控制部，利用所述第一等离子体数据和所述第二等离子体数据来控制所述等离子体工艺。

用于解决上述技术问题的本发明的等离子体工艺装置的另一方面包括：腔室，在所述腔室中执行等离子体工艺；凸缘，沿着所述腔室的侧壁在竖直方向上延伸，并且所述凸缘在所述竖直方向上的宽度大于在水平方向上的宽度；OES透镜，被所述凸缘围绕，并且接收从第一位置处的等离子体放出的第一光和从第二位置处的等离子体放出的第二光中的每个，所述第二位置在所述竖直方向上与所述第一位置间隔开；OES传感器，通过感测所述第一光来测量第一等离子体数据，并且通过感测所述第二光来测量第二等离子体数据；光缆，连接在所述OES透镜和所述OES传感器之间；以及控制部，利用所述第一等离子体数据和所述第二等离子体数据来控制所述等离子体工艺。

用于解决上述技术问题的本发明的半导体装置的制造方法的一个方面包括以下步骤：向执行等离子体工艺的腔室的内部提供晶片；在所述腔室的内部生成等离子体；通过形成于所述腔室的侧壁的OES端口向OES传感器提供从第一位置处的等离子体放出的第一光和从第二位置处的等离子体放出的第二光中的每个，所述第二位置在所述竖直方向上与所述第一位置间隔开；通过感测所述第一光来测量第一等离子体数据，并且通过感测所述第二光来测量第二等离子体数据；以及利用所述第一等离子体数据和所述第二等离子体数据来控制等离子体工艺，其中，所述OES端口在所述竖直方向上的宽度大于在水平方向上的宽度。