改良式光アクセスをともなうデュアルゾーンガス注入器を使用してプロセスチャンバにアクセスするための方法および装置
【課題】光アクセス窓のエッチングおよび堆積を低減させ、診断終点において所望のＳＮＲを維持できるガス注入器を提供する。
【解決手段】注入器は、プロセスチャンバの外側の診断終点Ｓ−ＯＵＴから光アクセス窓７０を通ってプロセスチャンバ内Ｓ−ＩＮへと、軸路に沿った光アクセスを提供する。中空のケースボディ９０は、第１および第２のプロセスガスを受け取り、軸路を取り囲む。ボディ内のスリーブ９２は、粒子の生成を最小限に抑えるために、ケースボディに対して促され、プロセスチャンバ内に第１のプロセスガスを注入する第１のガス穴１０６を画定する。スリーブの第２のガス穴１２４は、プロセスチャンバ内に第２のプロセスガスを注入するために、軸路を取り囲み、光信号が終点において所望の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有することを可能にする。第２の穴内にセプタム１２６を提供することによって、第２の穴を、アパーチャ１３６に分割する。
【解決手段】注入器は、プロセスチャンバの外側の診断終点Ｓ−ＯＵＴから光アクセス窓７０を通ってプロセスチャンバ内Ｓ−ＩＮへと、軸路に沿った光アクセスを提供する。中空のケースボディ９０は、第１および第２のプロセスガスを受け取り、軸路を取り囲む。ボディ内のスリーブ９２は、粒子の生成を最小限に抑えるために、ケースボディに対して促され、プロセスチャンバ内に第１のプロセスガスを注入する第１のガス穴１０６を画定する。スリーブの第２のガス穴１２４は、プロセスチャンバ内に第２のプロセスガスを注入するために、軸路を取り囲み、光信号が終点において所望の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有することを可能にする。第２の穴内にセプタム１２６を提供することによって、第２の穴を、アパーチャ１３６に分割する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、半導体製造に関するものであり、より具体的には、プロセスチャンバにアクセスするための方法および装置であって、アクセスが、光アクセス窓を通した光アクセスであってよく、プロセスチャンバ内に由来する条件に起因する損傷からの光アクセス窓の保護が、改良式ツーピース構成の注入器によって促進されるような、方法よび装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板からの材料のエッチングおよび基板上への材料の堆積のために、真空処理チャンバが使用されてきた。基板は、例えば、半導体ウエハであった。（本出願の受譲人であるＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡された）２００１年５月１５日付けのＮｉ ｅｔ ａｌ．に対する米国特許第６，２３０，６５１号が、参照によって本明細書に組み込まれる。該特許は、例えば半導体基板のエッチングおよびその他の処理を目的とした、処理チャンバ内部へのアクセスを提供するために、処理チャンバ上部の誘電体チャンバ窓内に設けられた、開口すなわちポートを例示している。大直径の基板の場合は、誘電体チャンバ窓のポートを通した中央からのガス注入によって、例えばエッチングおよび堆積が均一に保証され、このような処理チャンバへのアクセスが向上されると言われてきた。
【０００３】
しかしながら、業界標準の増加にともなって、このような処理チャンバへのアクセスをより優れたものにための、さらなる改良が必要になってきた。例えば、チャンバ内のプロセスを監視する必要があったが、これは、ガス供給のためのアクセスに加えて、さらなるチャンバアクセスを要する。プロセスチャンバ内のプロセス条件を示すことができる光信号を監視する場合は、誘電体チャンバ窓内に、クリアな光アパーチャと称される開口が穿たれる。このような開口すなわちクリアな光アパーチャは、遮られない真直ぐな視野をともなうように構成されるので、「クリアな」という表現を使用して言及される。しかしながら、クリアな光アパーチャがチャンバに対して物理的に開いている場合は、クリアな光アパーチャ内にプラズマが形成されることがあり、これは、困難を引き起こす。このようなプラズマ形成は、プラズマを発生させるために必要とされる限界電場強度に関係しており、該限界強度は、チャンバへのガス供給に使用されるクリアな光アパーチャの穴内におけるガス圧および同穴の直径に基づく。第２の先行出願は、ガス供給穴内におけるこれらの２つのプラズマ形成要因について説明している。ガス圧は、プロセス要件によって特定される傾向があり、一般に、プラズマ形成を抑えるために変更されることはないので、通常は、ガス供給穴の直径を小さくする試みがなされてきた。第２の先行出願は、また、クリアな光アパーチャにマルチなすなわち同時的な用途が存在するとき（すなわち光アクセス機能およびガス供給機能の両方に同時に使用されるとき）に、このようなマルチ用途が相反する要件を提示することを教示している。すなわち、プロセスチャンバ内におけるプロセス条件を示す光信号の監視（または診断）を促進する態様のためには、クリアな光アパーチャのガス供給穴の直径を大きくする必要がある。例えば、干渉法または分光法によるチャンバプロセス観測のために光アクセスを提供するに際しては、このようなガス供給穴の直径は、一般に、例えば約２分の１インチに定められた最小値以上でなければならない。この直径は、光信号への適切なアクセスを可能にするために必要とされる最小直径として説明されており、第２の先行出願において、「クリアな光アパーチャの最小直径」として言及されている。しかしながら、第２の先行出願における解析によると、マルチ用途のうち、ガス供給態様のためには、例えば、チャンバにガスを供給するクリアな光アパーチャのガス供給穴の直径を比較的小さく（０．５インチを大幅に下回るように）し、そのガス供給穴内におけるプラズマの形成を回避する必要があった。また、この解析によると、マルチ用途を促進するためには、光アクセス窓を使用してクリアな光アパーチャを閉じて処理チャンバ内を真空に維持しなければならず、その光アクセス窓は、電場強度の大幅に減少する箇所に取り付けられることが望ましい。このような取り付けは、窓のクリア度を損なう例えばクリアな光アパーチャ内におけるプラズマの形成などに由来する、光アクセス窓に対する損傷を低減させるためであった。このようなプラズマは、微粒子汚染を発生させて光アクセス窓上への堆積を促進する恐れがある。このため、第２の先行出願における解析によると、マルチ用途を促進する光アクセス窓に対するこのような汚染および損傷を低減させるには、小直径のガス供給穴の必要性と相反する要件である、クリアな光アパーチャのガス供給穴の最小直径だけでなく、クリアな光アパーチャのこのようなガス供給穴の最小長さもまた必要とされる。
【０００４】
第２の先行出願では、クリアな光アパーチャのこの最小直径を、例えば２００２年１２月３１日付けのＭｅｔｔ，ｅｔ ａｌ．に対する米国特許第６，５００，２９９号に記載の、遮蔽ガス入口内に設けられたガス穴通路と比較した。このような通路は複数設けられているが、いずれも、プロセスチャンバへのガス供給のためにのみ設けられたものである。このような目的では、ガスは、セラミックなどの誘電体材料の粒子を通って供給され、通路は、相互につながれた多孔質セラミックの孔によって画定される。このような孔は、光信号の伝送に求められるような遮られないクリアな視線を提供することができない。このような通路は、したがって、干渉法または分光法による代表的なチャンバプロセス観測のためのクリアな光アクセスを提供するのに適していない。さらに、第２の先行出願において指摘されるように、Ｍｅｔｔ ｅｌ ａｌ．特許に記載されるようにこのようなガス孔通路を金属カップの内側に設けてそのカップをプロセスチャンバの側壁内に挿入すると、例えば金属カップが不必要にチャンバ内のプラズマに曝され、金属カップをプロセスチャンバの壁に密着させるに際して問題が生じると考えられる。
【０００５】
本出願の出願人は、業界要件または業界標準が、第１および第２の先行出願の意図するところならびにこのようなセラミック材料の相互接続孔をガス供給のために使用することを超えて増加するにつれて、クリアな光アパーチャを通してガス供給と光アクセスとを同時的に行うことを目的とした、このような処理チャンバへのより優れたアクセスを提供するために、ならびにそれを、より低コストの構成要素で実現するために、さらなる改良が求められていると判断している。例えば、本出願人は、プロセスチャンバへのマルチアクセス（すなわちガス供給と光アクセスとを同時的に行うこと）を提供した第２の先行出願による全セラミック製のワンピース型注入器が持つ利点を提供すること、ならびにそれらの利点を、いずれも、改良式注入器における形状的利点を促進しつつ以下の検討事項をともなうことなく得ることの必要性を認識している。検討事項とは、（１）注入器をセラミック材料で作成する必要があること、ただし、必要に応じて複数のセラミック材料の使用を可能にすること、（２）アクセスアパーチャ上に堆積される、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、イットリア安定化ジルコニア、熱溶射酸化アルミニウム、または酸化イットリウムによって注入器をコーティングして、プロセスプラズマの影響からセラミック材料を保護する必要があること、（３）注入器内に到る光アクセス窓上に、有害な粒子の堆積物を堆積させること、または、（４）光アクセス窓をプロセスチャンバ窓から長距離隔てて、光アクセス窓への損傷を回避する必要があること、である。
【０００６】
以上からわかるように、プロセスチャンバへのアクセスにさらなる改良を提供するための方法および装置の必要性は、プロセスチャンバへの改良式マルチアクセス（例えばクリアな光アパーチャを通してガス供給と光アクセスとを同時的に行うこと）をどのように提供するかを含む。この必要性は、また、アクセスがデュアルゾーンガス供給である場合、ならびにクリアな光アパーチャを（最適な光アクセスのために）比較的大きな最小直径にすることと、例えばガス穴内におけるプラズマ形成を回避するためにチャンバへのガス供給のためのガス穴を比較的小直径にすること、という相反する要件に光アクセスが見舞われた場合に、このような改良式アクセスを提供することも含む。このため、提起される課題は、処理チャンバへのアクセスに如何にしてさらなる改良を加えるか、ならびにアクセスがデュアルソーンガス供給である場合および光アクセスが上記の相反する要件に見舞われた場合に上記の４つの検討事項をともなうことなく如何にしてこのような改良式アクセスを提供するかにある。
【発明の概要】
【０００７】
概して、本発明の実施形態は、プロセスチャンバにアクセスするための方法および装置を提供することによって、これらの必要性を満たすものである。ここで、アクセスは、プロセスチャンバ内へのガス供給と、光アクセス窓を通したプロセスチャンバ内へのクリアな光アクセスとを同時的に行うことであってよく、プロセスチャンバ内に由来する条件に起因する損傷から光アクセス窓を保護することが促進される。これらの実施形態は、プロセスチャンバへのマルチアクセス（すなわち１つのクリアな光アパーチャを通してガス供給とクリアな光アクセスとを同時的に行うこと）を提供した第２の先行出願による全セラミック製のワンピース型注入器の利点を提供することによって、そして、これらの利点を、いずれも、改良式注入器の形状的利点を促進しつつ上記の検討事項をともなうことなく提供することによって、上記の必要性を満たすものである。
【０００８】
本発明の実施形態は、プロセスチャンバへのおよびプロセスチャンバからの光アクセスを可能にする光アクセス窓をともなうように構成された、プロセスチャンバのためのガス注入器を含んでよい。ガスのためおよび光アクセスのための経路を画定する穴をともなうようなスリーブが構成されてよい。穴は、プロセスガスを流すためおよび所望の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有する光アクセス信号を伝送するためのアクセス領域をともなうように構成されてよい。穴内に収容されるようなセプタムが構成されてよく、該セプタムは、さらに、穴のアクセス領域を少なくとも２つの個別のアクセスアパーチャに分割するように構成される。少なくとも２つの個別のアクセスアパーチャは、それぞれ、プロセスガスを流すようにおよび所望のＳＮＲを有する光アクセス信号を光アクセス窓を通して伝送するようにもう一方のアクセスアパーチャと連携するように構成されてよい。
【０００９】
本発明の実施形態は、また、プロセスチャンバから光アクセス窓を通ってプロセスチャンバの外側の診断終点へと光路に沿って光信号を伝送することと、プロセスチャンバ内に第１のプロセスガスを注入することとを同時的に行うためのガス注入器を含んでもよい。該ガス注入器は、プロセスガスを受け取るように構成されたケースを含んでよく、該ケースは、光路を取り囲む中空ボディをともなうようにさらに構成され、光アクセス窓を診断終点に隣接して取り付けられる。光路を取り囲むとともにプロセスチャンバ内へのプロセスガスの注入とプロセスチャンバから光アクセス窓を通る光信号による光アクセスとを同時的に可能にするための光アクセス領域をともなうように構成された穴を画定するために、中空ボディ内に収容されるようなスリーブが構成されてよい。光信号は、少なくとも最小信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有してよい。ガス穴内に収容されるようなセプタムが構成されてよく、該セプタムは、光アクセス領域を複数の光信号アパーチャに分割するように構成されてよい。各光信号アパーチャは、少なくとも最小ＳＮＲを有する光アクセス信号を共同で光アクセス窓を通して伝送するように構成されてよい。
【００１０】
本発明の実施形態は、さらに、プロセスチャンバ内で生じるプロセスイベントへの光アクセスのための方法を含んでよい。該方法は、ガスを運ぶようにおよびプロセス解析のために所望の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有する信号に応答して動作する解析ツールへとプロセスチャンバから光信号を伝送するように構成された単一のガス＆光アクセス経路を画定する工程を含んでよい。画定される経路構成は、クリアな光アクセスを提供してよく、ツールがプロセス解析を正確に示すのに十分な高さである所望のＳＮＲを伝送可能であってよい。方法は、また、単一のガス＆光アクセス経路をプロセスチャンバと解析ツールとの間の複数の個別のガス＆光アクセスアパーチャに分割する工程を含んでよい。この分割は、クリアな光アクセスを提供しつづけながら、ツールに伝送される光信号を共同で所望のＳＮＲに維持するように、個別のアパーチャを構成する。
【００１１】
しかしながら、当業者ならば明らかなように、本発明の実施形態は、これらの一部または全部の詳細を特定しなくても実施することができる。また、本発明が不必要に不明瞭になるのを避けるため、周知のプロセス動作の詳細な説明は省略される。
【００１２】
本発明の実施形態は、添付の図面に関連させた以下の詳細な説明を参照することによって、容易に理解される。図中、類似の参照符号は、類似の構成要素を示すものとする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】改良式の構成の注入器によって促進されるプロセスチャンバへのマルチアクセスのための、本発明の装置の一実施形態の概略図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態の注入器を挿入されたポートを有するチャンバ窓の一実施形態の側断面図であり、アクセス領域を電場から保護するための、ポート内のシールドと、改良式マルチアクセスを提供する第１の部分としての、シールド内に収容されたケースとを示している。
【図２Ｂ】図２Ａに示されたチャンバ窓の実施形態を、図２Ａの線２Ｂ−２Ｂで切り取った断面図であり、注入器のガス＆光マルチアクセス領域の断面を示している。
【図３Ａ】図２Ａの注入器の一実施形態の断面図であり、ケースと、該ケース内に収容されたスリーブと、を含むツーピース型の注入器構成を例示しており、プロセスチャンバへの改良式光アクセスを提供するための、スリーブ内に収容されたセプタムを示している。
【図３Ｂ】図３Ａの注入器の実施形態を、図３Ａの線３Ａで切り取った断面図であり、スリーブのクリアな光アクセス領域の断面を示している。
【図３Ｃ】図３Ａの注入器の実施形態を、図３Ａの線３Ｂで切り取った断面図であり、セプタムによって画定されるクリアな光アクセス領域の断面を示している。
【図４】図３Ａおよび図３Ｃに示されたスリーブおよびセプタムの拡大断面図であり、セプタムがクリアな光アクセス領域を代表的な２つのガス＆光信号マルチアクセスアパーチャに分割することを例示している。
【図５Ａ】図４の線５Ａで切り取った平面図であり、図４に示されたセプタムの代表的構成を例示している。
【図５Ｂ】図４の線５Ｂで切り取った平面図であり、図４に示されたセプタムの代表的構成を例示している。
【図６】図３Ａのツーピース型注入器の一部の断面図であり、ケースの一端およびそれに対応するスリーブの端の拡大部分を例示しており、注入器内における粒子の生成を最小限に抑えるための、ケースの一端とそれに対応するスリーブの端との間のＵ字型境界の実施形態を示している。
【図７Ａ】ケースの上端およびそれに対応するスリーブの端を例示した拡大断面図であり、スリーブとケースの上端に固定された光アクセス窓との間においてスリーブ上に取り付けられた曲げ材を示している。
【図７Ｂ】図７Ａに類似の図であり、スリーブ上に取り付けられて窓によって圧縮された曲げ材が、注入器内における粒子の生成を最小限に抑えるためにスリーブのもう一方の端を境界に対して促す様子を例示している。
【図８】本発明の一方法実施形態のフローチャートの図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態の原理を例として示した添付の図面に関連させた以下の詳細な説明から、本発明の実施形態のその他の態様および利点が明らかになる。
【００１５】
以下の説明では、本発明の実施形態の完全な理解を可能にするために、多くの詳細が特定されている。しかしながら、当業者ならば明らかなように、本発明は、これらの一部または全部の詳細を特定しなくても実施することができる。また、本発明が不必要に不明瞭になるのを避けるため、周知のプロセス動作の詳細な説明は省略される。
【００１６】
プロセスチャンバへのおよびプロセスチャンバからの光アクセスを可能にする光アクセス窓をともなうように構成された、プロセスチャンバのためのガス注入器を含む、発明の実施形態について説明される。ガスのためおよび光アクセスのための経路を画定する穴をともなうようなスリーブが構成されてよい。穴は、プロセスガスを流れさせるためおよび所望の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有する光アクセス信号を伝送するためのアクセス領域をともなうように構成されてよい。穴内に収容されるようなセプタムが構成されてよく、該セプタムは、さらに、穴のアクセス領域を少なくとも２つの個別のアクセスアパーチャに分割するように構成される。少なくとも２つの個別のアクセスアパーチャは、それぞれ、プロセスガスを流すようにおよび所望のＳＮＲを有する光アクセス信号を光アクセス窓を通して伝送するようにもう一方のアクセスアパーチャと連携するように構成されてよい。
【００１７】
説明される実施形態は、さらに、プロセスチャンバ内で生じるプロセスイベントへの光アクセスするための方法を含んでよい。該方法は、ガスを運ぶようにおよびプロセス解析のために所望の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有する信号に応答して動作する解析ツールへとプロセスチャンバから光信号を伝送するように構成された単一のガス＆光アクセス経路を画定する動作を含んでよい。画定される経路構成は、ツールがプロセス解析を正確に示すのに十分な高さである所望のＳＮＲを伝送可能であってよい。方法は、また、単一のガス＆光アクセス経路をプロセスチャンバと解析ツールとの間の複数の個別のガス＆光アクセスアパーチャに分割する動作を含んでよい。この分割は、クリアな光アクセスを提供しつづけながら、ツールに伝送される光信号を共同で所望のＳＮＲに維持するように、個別のアパーチャを構成する。
【００１８】
図１は、プロセスチャンバへのマルチアクセスを提供するための、本発明の装置４０の一実施形態の概略図を示しており、このようなアクセスは、ガス注入とプロセス解析および測定のツールによるクリアな光アクセスとを同時的に行う改良式マルチアクセス用に構成された注入器によって促進される。アクセスは、チャンバの窓に隣接して生成される電場から保護されたアクセス領域を通してなされる。アクセス領域は、例えば、半導体製造プロセスチャンバへのアクセスを可能にしてよい。電場は、アクセス領域に隣接してプロセスチャンバに印加され、このアクセス領域を通して、本発明の実施形態にしたがった、ガス注入とプロセス解析および測定ツールの使用とを同時的に行う代表的なマルチアクセスが提供される。
【００１９】
図１は、例えば半導体製造動作で処理される基板４６に対して適切なクランプ力を提供する基板ホルダ４４を有する真空処理チャンバ４２を含む装置４０を示している。このような基板は、例えば、半導体ウエハ、またはデバイスもしくはコンポーネントの作成に際して処理される別の基盤であってよい。チャンバ４２の上部には、誘電体窓４８などのチャンバ窓が設けられてよい。窓４８には、例えば本発明の実施形態の注入器５１などによるチャンバ４２内部へのマルチアクセスを可能にするために設けられたポート５０が示されている。
【００２０】
図２Ａは、ポート５０をともなうように構成された窓４８の一実施形態の断面図であり、大直径を有するポート部分５０Ｅと、より小直径を有するポート部分５０Ｓとが例示されている。図２Ａは、また、電場からアクセス領域５３を保護するための、ポートの部分５０Ｅ内のシールド５２も例示している。相隔てられた二点短鎖線は、代表的な円筒形のアクセス領域５３を画定している。アクセス領域は、したがって、これらの線によって画定される代表的な中空シリンダ内の３次元体積であってよい。図２Ａに示されたアクセス領域５３の実施形態では、アクセス領域５３は、参照によって組み込まれている第１の先行出願に記載されるように、窓４８内へと広がるとともに、大直径部分５０Ｅと同延の部分を有する。図２Ａは、また、部分５０Ｅ内に収容される大直径の外部部分とポート５０の部分５０Ｓ内に収容される小直径の外部部分とをともなうように構成された本発明の一実施形態の注入器５１も示している。
【００２１】
図１は、また、ポート５０を介したチャンバ４８へのアクセスを必要とする設備５４を備えたチャンバ４２を図示している。設備５４は、例えばチャンバへのプロセスガスの供給などによってチャンバ４２内における堆積またはエッチングのプロセスを促進するために、このようなアクセスを必要とする。設備５４の一例として、プロセスガスは、１つまたは複数のガス供給からアクセス領域５２および注入器５１を通してチャンバ４２内へと供給されてよい。堆積またはエッチングのプロセスのためにチャンバ４２内の圧力をポンプ（不図示）によって減少させることを前提にして、インピーダンス整合回路をともなうＲＦエネルギ源５８が、チャンバ４２内のガスを活性化してチャンバ４２内に高密度（例えば１０-11〜１０-12イオン／ｃｍ3）プラズマを維持するためにコイル６０に接続される。コイル６０は、チャンバ４２内において堆積またはエッチングのプロセスを行うための高密度プラズマを提供するために、窓４８を通してチャンバ４２内へとＲＦエネルギを誘導結合するタイプのものであってよい。その結合中に、コイル６０は電場を生成する（図１の線６２を参照せよ）。
【００２２】
設備５４は、後述のようにプロセス解析、診断、または測定のためにチャンバ４２へのアクセスを必要とするツール（図７において５４Ｔとして言及される）を含む場合も、アクセス領域５３を介したチャンバ４８へのアクセスを必要とするであろう。ツール５４Ｔによるアクセスは、「光アクセス」と称されてよく、図２Ａにおいて代表的な線ＡＰによって例示されている軸路に沿って、ツール５４Ｔによって方向付けすることができる。光アクセスの一例として、図２Ａは、入力光信号、すなわちツール５４Ｔによってコリメート白色光として構成可能である信号Ｓ−ＩＮを示している。信号Ｓ−ＩＮは、注入器５１を通って軸路に沿って、チャンバ４８内で処理されている基板４６（図１）の表面上へと達するように、ツール５４Ｔによって方向付けすることができる。プロセス解析、診断、または測定のいずれかの例として、このような表面は、基板それ自体の表面または基板上の構造（例えばダイ）であってよく、そのような表面または構造は、信号Ｓ−ＩＮを変調させるまたはその他のかたちで信号Ｓ−ＩＮを変化させることができる。例えば、基板の処理の表れとして、信号の振幅、周波数、または位相に変化が生じることがある。変化にともなって、信号Ｓ−ＩＮは、出力光信号、すなわちチャンバ４８から発せられツール５４Ｔによる受信のために光路ＡＰに沿って注入器５１を通って伝送可能である信号Ｓ−ＯＵＴ（図２Ａ）と称される。その他の（白色光でない）形態の光入力信号Ｓ−ＩＮを使用することによって、または信号Ｓ−ＩＮに対してその他の変化を生じさせる基板表面、構造、もしくはプロセスによって、その他のタイプの光アクセスをなすことも可能である。本明細書において、「光アクセス」または信号Ｓ−ＩＮもしくは信号Ｓ−ＯＵＴとして言及される場合は、このようなその他の形態の光アクセスも含むものとする。
【００２３】
図２Ａは、また、ガス＆光マルチアクセス開口領域６８(図２Ｂでは、穴内の全域を示すために双頭の矢印によって特定されている）を有する第１の穴６６を含ませることによって、注入器５１をこのような光アクセス用に構成可能であることを示している。領域６８をともなう穴６６は、チャンバ４２へのガスの流れと、クリアな光アクセスとを提供する。領域６８をともなうこの穴６６によるクリアな光アクセスは、正常なすなわち所望の信号対ノイズ比（「ＳＮＲ」または「所望のＳＮＲ」）を有する光信号Ｓ−ＩＮおよびＳ−ＯＵＴを伝送するのに十分である。このようなクリアな光アクセスは「所望の光アクセス」と称され、このような所望の光アクセスを提供する光アクセス領域は「所望の光アクセス領域」と称することができる。信号Ｓ−ＩＮは、注入器５１内に到る光アクセス窓７０を通ってチャンバ４２内へと伝送される。また、信号Ｓ−ＯＵＴは、チャンバ４２から出て注入器および光アクセス窓７０を通ってツール５４Ｔ（図７Ｂ）へと伝送される。信号Ｓ−ＩＮについて、そして、例えば注入器から出て光アクセス窓７０を通ってツール５４Ｔへと伝送される信号Ｓ−ＯＵＴについて、この所望のＳＮＲは、例えば正確なプロセス解析、診断、または測定のためにツール５４Ｔによって必要とされるように定められる。
【００２４】
（所望のＳＮＲを有する信号Ｓ−ＯＵＴに応答した）所望の光アクセスは、ツール５４Ｔが基板の処理を正確に示すことを可能にすることができる。一般に、この所望のＳＮＲは、例えば干渉計または分光計などの監視ツール５４Ｔに入力される信号のＳＮＲに特有であってよい。所望の光アクセス領域６８をともなう穴６６は、したがって、信号Ｓ−ＯＵＴが基板の代表的表面または基板上の代表的構造を表すように、干渉法または分光法による代表的チャンバプロセス観測による監視を促進するように構成される。
【００２５】
ツール５４Ｔに対する信号Ｓ−ＯＵＴの入力が、所望のＳＮＲを提供する所望の光アクセスである場合は、ＳＮＲは、ツール５４Ｔが基板の処理を正確に示すのに「十分な高さ」であるとして言及することができる。このため、穴６６に入って基板上へと方向付けされる信号Ｓ−ＩＮは、「十分な高さ」の比較的高いＳＲＮを有しており、穴６６から出て注入器５１および光アクセス窓７０を通って伝送される信号Ｓ−ＯＵＴは、後述される干渉が全くなければ、依然として「十分な高さ」の比較的高いＳＮＲを有する。しかしながら、干渉を考慮すると、たとえ穴６６が所望のＳＮＲの伝送を促進するようにそして所望の光アクセスを提供するように構成されていたとしても、信号Ｓ−ＩＮおよび信号Ｓ−ＯＵＴは、干渉を受け、正常より大幅に低いすなわち所望レベルより大幅に低いＳＮＲを有する結果になり、光アクセスは、所望の光アクセスでなくなるであろう。干渉は、光路ＡＰに沿ったまたは光路ＡＰに向かう条件に起因すると考えられる。例えば、もし注入器５１の光アクセス窓７０がエッチングされる、または堆積粒子でコーティングされると、Ｓ−ＩＮおよびＳ−ＯＵＴは、ともにＳＮＲを低減され、ツール５４Ｔは、基板の処理を正確に示すことができなくなり、光アクセスは、所望の光アクセスでなくなるであろう。このようなコーティングは、注入器５１内における望ましくないプラズマイグニッション（すなわち点火）の結果として生じると考えられる。プラズマによって形成された粒子は、光アクセス窓７０上に堆積されて、信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴのそれぞれのＳＮＲを低減させ、その結果、繰り返し述べるが、ツール５４Ｔは、やはり、基板の処理を正確に示すことができなくなるであろう。注入器５１の実施形態によって提供される、本明細書において言及されるところの「改良式光アクセス」は、信号Ｓ−ＩＮおよびＳ−ＯＵＴのそれぞれのＳＮＲを、ツール５４Ｔが基板の処理を正確に示すのにすなわち上記の「所望の光アクセス」を提供するのに十分な高さである所望のＳＮＲに留まらせるために、注入器５１が、注入器５１の光アクセス窓のこのようなエッチングおよびコーティングを低減させるようにそして注入器５１内における望ましくないプラズマ点火の可能性を低くするように構成されることを示している。
【００２６】
シールド５２を使用しないと、電場６２は、窓４８の上部の上方においてコイル６０の巻き間に広がるとともに、ポート５０を通って窓４８内に広がるであろう。第２の先行発明のシールド実施形態を使用しないと、この電場６２の生成は、望ましくないプラズマをポート５０のアクセス領域５３内に導入する傾向がある。例えば、この傾向は、後述のように、供給ガスを通らせる穴６６内に、望ましくないプラズマを導入するであろう。望ましくないプラズマの導入は、基板を含むプロセスチャンバ４２内の様々なパーツ上および光アクセス窓上に、望ましくない粒子の堆積を生じさせ（プロセスの収率を低下させる）、これは、上述のように、信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴのＳＮＲを低減させる。たとえ穴６６が所望のＳＮＲの伝送を促進するように（例えば所望の光アクセス領域をともなうように）構成され、なおかつたとえこのようなシールド５２が使用される場合でも、処理チャンバへのアクセスに関する増加する業界標準を満足させるためには、本発明の実施形態による改良によって、所望のＳＮＲの低減を最小限に抑える必要がある、すなわち所望のＳＮＲを有する信号Ｓ−ＯＵＴをツール５４Ｔに入力させる必要がある。
【００２７】
本発明の実施形態は、アクセス領域５２内に導入されるこのような望ましくないプラズマによって生じる問題を実質的に回避しつつ、後述されるその他の利点を提供するために、使用することができる。図２Ａは、アクセス領域５３との関係でプロセスチャンバ窓４８を示すとともに、基準として窓４８の縦軸Ｘを特定している。本発明による注入器５１の実施形態を使用するにあたり、大直径窓部分５０Ｅは、アクセス領域５３および注入器５１を保護するためのシールド５２を収容してよい。図２Ａは、第１の先行出願においてより完全に説明されているように、シールド５２の一端が足５２Ｆによって大直径部分５０Ｅ内に収容および保持されることを示している。
【００２８】
注入器５１は、２つのパーツで構成される。図２Ａにはケース９０が示され、該ケース内にはスリーブ９２が収容されている（図３Ａ）。図２Ａは、ケースの大直径部分がポート５０の部分５０Ｅ内に収容されること、そして小直径部分が小部分５０Ｓ内に収容されることを示している。ケースがポート内に収容されると、ケースの肩９８が、相対するポートの肩１００に寄りかかるので、ケースの端９０Ｅ（図２Ａ）は、プロセスチャンバ４２内に到る。注入器５１とシールド５２とが重なる範囲では、注入器５１はシールド５２内にあり、電場６２から保護される。
【００２９】
図２Ａおよび図３Ａは、ケース９０が、中空ボディ１０２をともなうように構成されることを示している。中空ボディ１０２の端９０Ｅは、複数のノズル１０６を介してプロセスガス（例えば第１のガス）Ｇ１（図３Ａ）をプロセスチャンバ４２へと分散させることができる複数のガス分布穴１０４をともなうように構成される。スリーブ９２は、第１のプロセスガスＧ１をガス分布穴１０４に次いでノズル１０６およびプロセスチャンバに供給するための第１のガス供給穴１０８を画定するために、中空ボディ１０２内に収容されるように構成されてよい。第１のガス供給穴１０８は、ボディ１０２の内壁１１０とスリーブの外壁１１２との間の環状空間によって画定されるような環状の形であってよい。ガスＧ１は、ボディ１０２の壁１１０内のポート１１４によって、第１の穴１０８に供給される。
【００３０】
図２Ａは、また、注入器５１が穴６６をともなうように構成されることを示している。穴６６は、段付きの肩１１８（図３Ａ）と端９０Ｅとの間に広がる部分１１６をともなうように構成される。上述のように、穴６６は、所望のＳＮＲを有する光信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴを伝送するのに十分な領域６８（図２Ｂ）をともなうように構成され、この目的に適うのは、例えば部分１１６である。
【００３１】
図３Ａは、段付きの肩１１８において中空ボディ１０２の壁１１０が薄くなり、スリーブ９２を収容してガス穴１０８を形成することを示している。段付きの肩１１８は、後述のように、スリーブ９２の肩１２０と連携しあう。スリーブ９２は、内壁１２２を有する中空の筒として構成される（図３Ｂ）。ケース９０は、穴６６への送達のために第２のガスＧ２をスリーブ９２に供給するための第２のポート１２４をともなうように構成される。図２Ａは、穴６６がシールド５２の下端によって部分的に取り囲まれていること、そしてチャンバ４２内に第２のプロセスガスＧ２を導入しうることを示している。穴６６によって導入されるプロセスガスＧ２は、例えば第１のガス供給穴１０８、ガス分布穴１０４、およびノズル１０６によって供給されるガスＧ１と異なってよく、チャンバ内でなされるべき処理の種類に応じて可変であってよい。プロセスガスＧ１，Ｇ２は、例えば、異なる質量流量で供給される同じガスであってもよい。
【００３２】
上述のように、第２の先行出願における解析によると、注入器のマルチ用途のうち、ガス供給態様のためには、代表的な円形ガス穴を比較的小直径（代表的な直径Ｄ１は、０．５インチを大幅に下回る）にする必要があった。この小直径の必要性は、ガス穴内におけるプラズマの形成を回避するためであった。後述のように、注入器５１の実施形態は、より大きい（例えば０．５インチ）アパーチャの使用が強く望まれることと、ガス供給のためにはこのようなアパーチャを比較的小寸法にする必要があることとの間のこの矛盾を克服するように構成され、これらの実施形態は、所望の光アクセスを提供することによってこの矛盾を克服するものである。
【００３３】
図３Ａは、チャンバ４２へのおよびチャンバ４２からのガス＆光マルチアクセスの提供に際するこの矛盾を克服するための注入器５１の一構成を例示している。図３Ａ、すなわち図２Ａおよび図２Ｂの注入器の実施形態の断面図は、実施例５１−１としてツーピース型の注入器５１を例示している。実施形態５１−１は、ケース９０と、該ケース内に収容されたスリーブ９２とを含んでよい。注入器構成は、スリーブ９２の筒状の内壁１２２（図３Ｃ）内に収容可能であるセプタム１２６を含み、ケース上に取り付け可能である光アクセス窓７０を含んでよい。一般に、ケース９０が（図２Ａに示されるように）チャンバ窓４８内のポート５０内に取り付けられるとき、スリーブ９２、セプタム１２６、および光アクセス窓７０は、図３Ａに示されるように、ケースと組み合わされる。このように組み合わされると、ケース９０、スリーブ９２、およびセプタム１２６は、光アクセス窓７０と相まって、軸路ＡＰに沿ったチャンバ４２へのおよびチャンバ４２からの上述の「所望の光アクセス」を提供することができる。所望の光アクセスは、チャンバ４２の外側の上記の代表的診断終点に対して相対的（例えば図７Ｂのツール５４Ｔに対して相対的）である。このような所望の光アクセスは、後述される「改良式光アクセス」でもある。
【００３４】
上述のように、どちらのタイプの光アクセス（例えばコリメート白色光または別のタイプの光信号Ｓ−ＩＮ）が提供されるにしても、光路ＡＰに沿ったまたは光路ＡＰに通じる条件は、信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴに干渉し、信号のＳＮＲを大幅に所望のＳＲＮを下回らせるであろう。大幅に所望のＳＮＲを下回ることを回避する上述の「所望の光アクセス」は、上述の光アクセス窓７０のエッチングおよびコーティングを低減させるとともに、注入器５１内におけるプラズマ点火の可能性を低くすることによって、信号Ｓ−ＩＮおよびＳ−ＯＵＴのそれぞれのＳＮＲを、ツール５４Ｔが基板の処理を正確に示すのに十分な高さであるものとして上述された所望のレベルに留まらせるように構成された、注入器５１の実施形態によって提供することができる。「改良式（または所望の）光アクセス」を提供するためのこれらの実施形態の注入器５１構成は、本明細書において「改良式光アクセス構成」と称され、これは、以下のとおりである。
【００３５】
セプタム１２６は、所望の（または改良式）光アクセスを可能にするために、スリーブ９２の内壁１２２によって画定された筒内に収容されるように構成されてよい。（セプタム１２６をともなわない場合の）スリーブ９２の内壁１２２の構成は、開口領域１２９（壁１２２の内側の全域を表すために、双頭の矢印によって示されている）を画定する。開口領域１２９は、ガスを流れさせるための、スリーブ９２によって画定された筒の領域であり、上記のような所望のＳＮＲを有する信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴを伝送させるのに十分な大きさでもある。セプタム１２６は、開口領域１２９を、少なくとも２つのアパーチャ１３６に分割する（図３Ａおよび図３Ｃ）。各アパーチャ１３６は、ポート１２４と並んだ箇所からスリーブの端１４０（図４）に到るまで軸路ＡＰに平行に伸びている壁１３８をともなうように構成される。各アパーチャ１３６の壁１３８は、スリーブの内壁１２２の一部も含んでよい。各アパーチャ１３６は、アパーチャ１３６の横断寸法をスリーブ９２の壁１２２のそれより小さくするように、そしてスリーブの壁１２２の領域１２９より小さい領域１４２Ａを画定するように、セプタム１２６によって構成される。低減領域１４２Ａの一態様は、アパーチャ１３６の壁１２２，１３８と、（例えばチャンバからのまたは表面１２８からエッチングされた）粒子との間の衝突が増加することであり、これは、粒子が光アクセス窓７０に達する前にアパーチャ１３６の壁１２２，１３８上に堆積することを促進する。低減領域１４２Ａの別の一態様は、アパーチャ１３６内におけるプラズマの点火を抑えることにある。プラズマは、より小寸法のアパーチャ１３６の表面１３８の周囲のシース内には形成されず、これは、より小寸法のアパーチャ１３６内におけるあらゆるプラズマの量を減少させ、したがって、プラズマによる光アクセス窓７０のエッチングを低減させるので、あらゆるプラズマ点火の傾向は、その効果を低減される。粒子が光アクセス窓７０に達する前にアパーチャ１３６の壁１２２，１３８上に堆積する結果、堆積粒子によって光アクセス窓７０がコーティングされる可能性は低くなり、これは、Ｓ−ＩＮおよびＳ−ＯＵＴの両者のＳＮＲを低減させる要因の１つを回避することがわかる。また、光信号アパーチャ１３６内におけるプラズマ点火の抑制、および小寸法アパーチャ１３６内のシースは、プラズマ点火の可能性を低くするだけでなく、このような任意のプラズマのサイズにも制約を加える。また、プラズマが形成されにくくなるとともに、たとえ形成されるにしてもその大きさが小さくなると、光アクセス窓７０のエッチングは大幅に低減される。窓７０上への堆積および窓７０のエッチングの低減は、各アパーチャ１３６内においてより高いＳＮＲを維持するとともにＳＮＲを所望のＳＮＲ内に維持する働きをする。上述のように、ツール５４Ｔへの、所望のＳＮＲを有する信号Ｓ−ＯＵＴの入力は、ツール５４Ｔが基板の処理を正確に示すことを可能にする。より詳しくは、各アパーチャ１３６は、穴６６内を伝送される両光信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴの一部の伝送を可能にする。複数のアパーチャ１３６からなる構成は、集合的すなわち総和的な開口領域１４２を画定されるような構成である（図３Ｃ）。領域１４２は、セプタム１２６内の全ての個々のアパーチャ１３６の領域１４２Ａを組み合わせることによって画定される。このため、領域１４２は、少なくとも２つのアパーチャ１３６の領域によって画定され、セプタム１２６のない場合のスリーブ９２の領域１２９にほぼ等しい。各領域１４２Ａは、アパーチャ１３６を画定するセプタム１２６によって画定され、ポート１２４と並んだ箇所からスリーブの端１４０に到るまでの間のアパーチャ１３６の領域である。集合領域１４２は、ツール５４Ｔが基板の処理を正確に示すのに十分な高さに光信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴのＳＮＲを維持するのに十分である。まとめると、セプタム１２６によって画定される各開口領域１４２Ａは、上記のように、各開口領域１４２Ａが代表的なガスＧ２のためのガスアクセスを提供するとともに、その他の領域１４２Ａによって所望の光アクセスを提供するという意味で、ガス＆光マルチアクセス領域と称することができる。また、これらの領域１４２Ａが組み合わさることによって、所望の光アクセスを提供する集合領域１４２が形成される。
【００３６】
図４は、セプタム１２６の一実施形態１２６−１を例示しており、図中、セプタム１２６のそれぞれの実施形態１２６−２，１２６−３を示す基準線５Ａ／Ｂが示されている。図３Ｃおよび図４は、壁１２２が円形でなおかつセプタムが該円形の壁１２２の直径に跨る１枚のウェブの形態で構成されているセプタム１２６の実施形態１２６−１を示している。ウェブは、壁１２２によって画定された代表的な開口円形領域１２９を２つのアパーチャ１３６に分割し、各アパーチャは、軸路ＡＰに平行になおかつスリーブ９２およびセプタム１２６−１の全長に沿って伸びている。図３Ａは、セプタム１２６−１が後述のようにポート１２４から端１４０まで伸びるように構成されることを示している。
【００３７】
図５Ａは、壁１２２がやはり円形でなおかつセプタム１２６が円形の壁１２２の２つの直径に跨る１つのＸ字型ウェブの形態で構成されているセプタム１２６の実施形態１２６−２を例示している。あるいは、ウェブは、２つ以上の部材で構成されてよく、この場合は、多くの部材が共同でＸ字型を画定する。セプタム１２６−２のウェブは、壁１２２によって画定された代表的な開口円形領域１２９を４つのアパーチャ１３６−２に分割し、各アパーチャは、軸路ＡＰに平行になおかつセプタム１２６の全長に沿って伸びている。セプタム１２６−２は、後述のように、ポート１２４から端１４０まで伸びるように構成されている。
【００３８】
セプタムの実施形態１２６−１，１２６−２は、例えば、固体の材料棒を機械加工してウェブを画定することによって構成されてよい。あるいは、セプタム１２６のウェブは、スリーブ９２の壁１２２に対して溶接またはその他の方法で固定されてよい。また、図５Ｂに示されるように、セプタム１２６の実施形態１２６−３は、やはり円形である壁１２２内に事前成形開管１３０Ｔを収容された形態で構成されてよい。もしスリーブが、例えばＰＴＦＥなどのポリマで作成されているならば、セプタム１２６−３は、スリーブ９２内への圧入によって開管１３０Ｔが互いに接触して束になるように構成される。あるいは、スリーブは、初めに固体のコアを用意し、それに管１３０Ｔと同様の穴を掘ることによって作成してもよい。開管１３０Ｔは、壁１２２によって画定された代表的な開口円形領域１２９（図３Ｂ）を、実施形態１３６−３のアパーチャ１３６に分割する。各アパーチャ１３６−３は、各管に対応しており、各管は、軸路ＡＰに平行になおかつセプタムの全長に沿って伸びている。各アパーチャ１３６−３は、穴６６内を伝送される両光信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴの一部の伝送を可能にする。複数のアパーチャ１３６−３からなる構成は、図３Ｃに関連して説明された集合的すなわち総和的な開口領域１４２の実施形態１４２−３（図５Ｂの双頭の矢印を参照せよ）を画定されるような構成である。この領域１４２−３は、アパーチャ１３６−３の全ての領域の合計によって画定され、セプタム１２６のない場合のスリーブ９２の領域１２９にほぼ等しい。この集合領域１４２−３は、したがって、アパーチャ１３６−３の集合領域１４２−３Ａによって画定される。集合領域１４２−３は、ツール５４Ｔが基板の処理を正確に示すのに十分な高さに光信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴのＳＮＲを維持するのに十分である。
【００３９】
光アクセスのためには大きなアパーチャの使用が強く望まれることと、ガス供給のためにはアパーチャを比較的小寸法にする必要があることとの間の矛盾を克服するために、その他（例えば非円形）の構成のセプタム１２６（例えば不図示の１２６−ｘ）を用意して、後述のように機能させることもできる。このような各実施形態１２６−１〜１２６−３、および１２６−ｘは、壁１２２によって画定された開口（代表的なものは円形）領域１２９がガス／光信号アパーチャ１３６に分割され、なおかつそれらの各アパーチャが軸路ＡＰに平行になおかつセプタム１２６の全長に沿って伸びているような、「改良式光アクセス構成」を有するように構成される。各アパーチャは、上述されたクリアな光アクセスを提供する。このような各実施形態１２６−１または１２６−２または１２６−３または１２６−ｘについて、例えば、ガス／光信号アパーチャ１３６の構成は、全てのガス／光信号アパーチャ１３６の内部領域を合わせて画定される集合的すなわち総和的な開口領域１４２が、光信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴのＳＮＲをツール５４Ｔが基板の処理を正確に示すのに十分な高さにするのに十分であるような、構成である。さらに、例えば、このような実施形態１２６−１または１２６−２または１２６−３または１２６−ｘを継続的に使用すると、説明されたセプタム１２６の構成ゆえに、窓７０上への堆積および窓７０のエッチングは低減される結果となり、これは、ツール５４Ｔが基板の処理を正確に示しつづけることを可能にする傾向がある高いＳＮＲを維持する働きをする。
【００４０】
各種の実施形態のセプタム１２６による多数の小寸法（例えば０．５インチ未満）のガス／光信号アパーチャ１３６の使用にもかかわらず、上述のように、信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴの所望のＳＮＲが持続されるということは、干渉法または分光法による代表的なチャンバプロセス観測用にプロセスチャンバ内のプロセス条件を示す光信号の監視を促進するために、クリアな光アパーチャの最小直径を０．５インチにするという、先行技術の教示内容と相反する。例えば、これらの教示内容は、表面１２８の内側におけるプラズマ形成を回避しつつ、光アクセスとチャンバ４２へのガスＧ２の供給とを行うために、デュアル用途のうち、ガス供給態様用に、セプタム１２６のガス／光信号アパーチャ１３６を比較的小寸法（大幅に０．５インチ未満）にすることを、妨げるであろう。
【００４１】
図３Ａは、ツーピース型の注入器５１のその他の詳細を示している。図３Ａは、ケース９０の肩１１８と、対応するスリーブ９２の端９２Ｅとの間のＺ境界の一実施形態を示している。肩１１８および端９２Ｅは、合わさって境界１５０を形成する相補的表面をともなうように構成される。（後述される）多くの機能のうち、境界１５０は、穴１０８から穴６６への第１のガスＧ１の流れを制約するすなわち制限するとともに、アパーチャ１３６から穴１０８への第２のガスＧ２の流れも制約するすなわち制限する。これらは、ともに、「低い流れ伝達性」と称される。
【００４２】
図６は、図３Ａのツーピース型注入器５１の一部の断面図であり、ケースの肩１１８および対応するスリーブの端９２Ｅの一実施形態の拡大部分を例示し、境界１５０のＵ字型実施形態１５０−２を示している。肩１１８および端９２Ｅは、合わさって低い流れ伝達性の境界１５０−２を形成する相補的表面をともなうように構成される。肩１１８は、軸路ＡＰの周囲に環状の広がりを有するＵ字型段付き溝をともなう構成で示されている。端９２Ｅは、軸路ＡＰの周囲に広がるとともに肩１１８のＵ字型段付き溝に入る環状の突出をともなう構成で示されている。
【００４３】
図７Ａは、ケース９０の上端１６０およびそれに対応するスリーブ９２の上端１６２を例示した拡大断面図であり、スリーブ９２とケースの上端１６０に固定された光アクセス窓７０との間においてスリーブ９２上に取り付けられた曲げ材１６４を示している。スリーブの上端１６２は、環状の曲げ材１６４を収容するための溝１６６をともなう構成で示されている。溝１６６は、曲げ材の環状構成に適合する。曲げ材は、曲げ材の環状ボディ１７０に対して相対的に曲がるように構成されたアーム１６８をともなうように構成される。アーム１６８に対する下向きの力の印加は、アームを曲がらせ、ボディ１７０を溝１６６に対して下向きに促す。図７Ｂは、プロセス解析＆測定ツール５４Ｔの取り付け板１７２によってケース９０に対して光アクセス窓７０が組み付けられたときに、光アクセス窓７０によってこのような下向きの力がアーム１６８に印加されうることを示している。図７Ｂは、スリーブ９２上に取り付けられた曲げ材１６４と、（窓７０によって曲げられた）アーム１６８とを例示しており、曲げられたアームおよび曲げ材ボディ１７０は、スリーブ９２のもう一方の端９２Ｅ（図３Ａ）を、例えば肩１１８に対してなどのように、境界１５０に対して促す。図６については、曲げられたアームおよび曲げ材ボディ１７０は、やはり、スリーブ９２のもう一方の端９２Ｅを、例えば肩１１８に対してなどのように、境界１５０−２に対して促す。各境界１５０，１５０−２の肩１８０に対して促された端９２Ｅは、注入器５１内における粒子の生成を排除するまたはそうでなくとも最小限に抑えるのに効果的な合わせ境界表面を提供する。このような排除（または最小限に抑えること）は、端９２Ｅと肩１１８とをきつく合わせて保持して端と肩との間における相対運動を排除した（または最小限に抑えた）結果として得られる。相対運動の欠如は、肩に対する端の摩擦を回避し、壁１２２，１３８上への粒子の堆積を促進するセプタム１２６の構成と相まって、粒子を、それらが光アクセス窓７０に到達する前に堆積させる。
【００４４】
別の一実施形態では、注入器５１内における粒子の生成を排除するまたはそうでなくても最小限に抑えることを、境界１５０の端９２Ｅと肩１１８との間にガスケットを使用した結果として得ることができる。肩１１８に対する端９２Ｅのいかなる相対運動も、粒子の目立った生成を引き起こすことがないように、ガスケットは、低粒子生成特性を有する材料（ＰＴＦＥなど）で作成することができる。
【００４５】
また、端と肩との間の相対運動を排除する（または最小限に抑える）曲げ材および関連の構造は、スリーブ９２の内側およびケース９０の内側におけるいっさいのＯリングの使用を回避する。これは、注入器５１内、ひいては光信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴを通らせるクリアな光アパーチャ内における粒子源をさらに排除する。
【００４６】
図７Ｂは、また、窓７０によって印加される力が、ポート１２４およびガスＧ２を大気から遮断するためにＯリング１７４を遮断溝１７６内へと圧縮することを例示しており、したがって、Ｏリングは、ケースまたはスリーブの内側にはない。
【００４７】
図３Ａは、また、ポート１２４からの第２のガスＧ２がセプタム１２６のアパーチャ１３６内に進入することを促進するために、スリーブ９２の上端１６２が開口１８０をともなうように構成されることを示している。端１６２は、また、ワイパー１８４の収容のために水平方向に広がる環状溝１８２をともなうようにも構成される。ワイパーは曲がり性であり、３つの機能のために溝内に保持される。第１に、ワイパーの曲がりは、２つのポート１１４と１２４との間の壁１１０を押し付け、穴１０８からポート１２４への第１のガスＧ１の流れを制約するすなわち制限する。第２に、ワイパー１８４は、ポート１２４から穴１０８への第２のガスＧ２の流れを制約するすなわち制限する。第３に、ワイパー１８４は、ケースの壁１１０に力を印加して、スリーブ９２を中空ボディ１０２内において中心合わせすることによって、もしスリーブがポート間のこの箇所でケースに接触していれば生じるであろう粒子の生成を回避する。
【００４８】
Ｏリング１７４、曲げ材１６４、境界１５０、およびワイパー１８４は、穴１０８とセプタム１２６のアパーチャ１３６とがガスＧ１，Ｇ２のための個別のガス流路を画定することを可能にする働きをする。このように、チャンバ４２への個別のガス注入は、（第１のガスの場合は）ノズル１０６から、そして（第２のガスＧ２の場合は）ケース９０の注入穴６６から提供することができる。ガスＧ１，Ｇ２のための個別のガス流路は、所望のプロセス条件を得るために注入器５１の詳細な設計時に所望の質量流量を選択することを可能にする。
【００４９】
本発明の実施形態は、プロセスチャンバ内で生じるプロセスイベントへの所望の光アクセスを提供する方法を含んでもよい。方法の一実施形態は、フローチャート１９０を示す図８を参照することによって理解することができる。方法は、開始から、プロセス解析のために所望の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有する信号に応答して動作する解析ツールへとプロセスチャンバから光信号を伝送するように構成されたガス＆光マルチアクセス経路を画定する動作１９２に進む。画定された経路構成は単一であり、ツールがプロセス解析を正確に示すのに十分な高さである所望のＳＮＲを伝送可能である。動作１９２は、内壁１２２をともなうように構成されたスリーブ９２によって実施されてよい。上述のように、セプタム１２６をともなわないスリーブ内壁１２２の構成は、上記のように、内壁１２２によって画定される開口領域１２９（図３Ｂ）が、所望のＳＮＲを有する信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴを伝送するのに十分であるような、構成である。スリーブ９２の開口領域１２９は、開口領域１２９を通してガスＧ２およびクリアな光アクセスの両方が提供されるという意味で、動作１９２におけるガス＆光マルチアクセス経路に適合することができる。例えば、信号Ｓ−ＩＮについて、そして注入器５１から出て光アクセス窓７０を通ってツール５４Ｔへと伝送される信号Ｓ−ＯＵＴについて、この所望のＳＮＲは、正確なプロセス解析、診断、または測定のためにツール５４Ｔによって必要とされるように上で定められたものである。動作１９２は、また、解析ツール５４Ｔに隣接する光アクセス窓７０をともなうようにアクセス経路を構成してもよい。
【００５０】
方法は、プロセスチャンバ内で生じるプロセスイベント中に光信号を所望のＳＮＲに維持するために、ガス＆光マルチアクセス経路をプロセスチャンバと解析ツールとの間に伸びる複数のガス＆光アクセスアパーチャに分割する、動作１９４に進んでよい。動作１９４は、セプタム１２６によって実施されてよい。セプタム１２６は、開口領域１２９を少なくとも２つのアパーチャ１３６に分割し、各アパーチャは、ポート１２４と並んだ箇所からスリーブの端１４０へと軸路ＡＰに平行に伸びる低減領域１４２Ａをともなうように構成される。アパーチャ１３６は、穴６６および光アクセス窓７０と組み合わさり、プロセスチャンバ４２と解析ツール５４Ｔとの間に伸びる。また、アパーチャ１３６の構成は、共同で、プロセスチャンバ４２内で生じるプロセスイベント中に光信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴを所望のＳＮＲに維持する。
【００５１】
より詳細に言うと、動作１９４は、粒子とアパーチャ１３６の壁１２２，１３８との間の衝突を促進するために、アパーチャ１３６のサイズを、ガス＆光アクセスアパーチャ１３６内における粒子の平均自由行程に近づくように構成してよい。これらの衝突は、粒子のエネルギを低減させ、粒子が光アクセス窓７０に達する前にアパーチャ１３６の壁１２２，１３８上に堆積することを増進させる。動作１９４における構成は、また、各アパーチャ１３６を、壁表面１２２の一部およびセプタム表面１３８をともなうように、そしてアパーチャ１３６の横断寸法がスリーブ壁１２２の同寸法より小さくなるように、そしてスリーブの内壁１２２の領域１２９より小さい領域１４２Ａをともなうように構成してよい。より小さいアパーチャ１３６は、結果として、（一方の）アパーチャ１３６の表面１２２，１３８と、もう一方の（チャンバからのまたは表面１２２もしくは表面１３８からエッチングされた）粒子との間の衝突を増加させることによって、粒子のエネルギを低減させ、粒子が光アクセス窓に達する前にアパーチャ１３６の表面１２２，１３８上に堆積することを促進する。
【００５２】
動作１９４の結果として得られる、より小さいアパーチャ１３６は、アパーチャ１３６内におけるプラズマの点火を抑えるのに効果的であるように構成される。プラズマは、より小寸法のアパーチャ１３６の表面１２８の周囲のシース内には形成されないので、あらゆるプラズマ点火は、その効果を低減される。シースは、より小寸法のアパーチャ１３６内におけるあらゆるプラズマの量を減少させ、プラズマによる光アクセス窓７０のエッチングを低減させる。動作１９４によって、粒子が光アクセス窓７０に達する前にアパーチャ１３６の表面１２８上に堆積する結果、やはり、堆積粒子によって光アクセス窓７０がコーティングされる可能性は低くなり、これは、Ｓ−ＩＮおよびＳ−ＯＵＴの両者のＳＮＲを低減させる要因を回避する。また、プラズマが形成されにくくなるとともに、たとえ形成されるにしてもその大きさが小さくなると、光アクセス窓７０のエッチングは大幅に低減される。動作１９４によって、窓７０上への堆積および窓７０のエッチングの低減は、窓７０を通して伝送される信号Ｓ−ＯＵＴの高いＳＮＲを維持する働きをする。上述のように、ツール５４Ｔへの、所望のＳＮＲを有する信号Ｓ−ＯＵＴの入力は、ツール５４Ｔが基板の処理を正確に示すことを可能にする。
【００５３】
動作１９４は、ガス＆光経路を複数のガス＆光アパーチャに分ける壁を提供することによって分割を実施してよい。各アパーチャは、上述のようなアパーチャ１３６であってよく、その他の全てのガス＆光通路から切り離されていてよい。この分割の動作は、開口領域１２９を、それぞれ軸路ＡＰに平行に伸びる壁１２２，１３８をともなうように構成されたアパーチャ１３８に分割するために、セプタム１２６によって実施されてよい。上述のように、動作１９４は、粒子が光アクセス窓７０に達する前に粒子をアパーチャ１３６の表面１２２，１３８上に堆積させる結果となる。まとめると、複数のガス＆光アパーチャ１３６は、いずれも、光アクセス窓７０を通して解析ツール５４Ｔへと光信号Ｓ−ＯＵＴを伝送するように構成され、ここで、光信号Ｓ−ＯＵＴは、上述のように、なおもツール５４Ｔが基板の処理を正確に示すのに十分な高さでありうる所望のＳＮＲを有する。
【００５４】
フローチャート１９０の方法の別の一実施形態は、アパーチャ１３６の壁１３８から堆積粒子を除去する動作を含んでよい。このような動作では、スリーブ９２およびセプタム１２６をケース９０から取り外したうえで、スリーブおよびセプタムをケース内に差し替える前にアパーチャ１３６を洗浄すればよい。別の一実施形態では、アパーチャ１３６の壁１２２，１３８から堆積粒子を除去するために、プロセスチャンバ４２内で洗浄動作を実施すればよく、こうして、チャンバ４２が開かれる事態を回避することができる。
【００５５】
まとめると、説明された本発明の実施形態は、プロセスチャンバへの上記のマルチアクセスを提供するための上述のさらなる改良の必要性を満たすものである。上記の問題は、処理チャンバへのアクセスにさらなる改良を提供する問題解決によって克服され、該問題解決は、アクセスがデュアルゾーンガス供給用でありなおかつ光アクセスが上記の相反する要件に見舞われた場合にこのような改良式アクセスを提供するものである。さらに、問題解決は、段落０００５において特定された４つの検討事項をともなうことなく実現される。先ず、注入器５１は、上で定義されたクリアな光アクセスおよび所望の光アクセスを提供する。
【００５６】
また、これらの必要性および問題解決は、注入器に通じる光アクセス窓上に有害な量の粒子を堆積させることなく満足され実現される。反対に、上で示されるように、セプタム１２６は、アパーチャ１３６の横断寸法をスリーブ壁１２２の同寸法より小さくするように、そしてスリーブの壁１２２の領域１２９より小さい各領域１４２Ａをともなうように構成され、そうして、粒子がアパーチャ１３６の壁１２２，１３８に衝突する回数を増加させている。粒子と、表面１３８の壁１２２，１３８との間の衝突の増加は、粒子が光アクセス窓７０に到達する前にアパーチャ１３６の表面１２２，１３８上に堆積することを促進する。このような表面上への粒子のこの堆積は、光アクセス窓７０が堆積粒子にコーティングされる可能性を低くする結果となり、信号Ｓ−ＩＮおよび信号Ｓ−ＯＵＴの両者のＳＮＲを低減させる要因を回避する。
【００５７】
また、これらの必要性および問題解決は、改良式注入器における形状的利点を促進しつつ満足され実現される。例えば、図３Ａおよび図６に関連して説明されたように、注入器５１内における粒子の生成を排除するまたはそうでなくても最小限に抑えるために設備が提供される。例えば、説明されたように、光アクセス窓７０、曲げ材１６４、および境界１５０の肩１１８を端９２Ｅと連携させると、光アクセス窓７０によってアーム１６８に下向きの力が印加され、スリーブ９２の端９２Ｅが境界１５０の肩１１８に対して促される結果となり、これは、注入器５１内における粒子の生成を排除するまたはそうでなくでも最小限に抑えるのに効果的である。また、促された端９２および境界１５０は、ガスＧ１，Ｇ２の流れを効果的に別々に維持する。
【００５８】
これらの必要性および問題解決は、注入器５１を特定の材料から作成することを必要とせず、むしろ、ケース９０、スリーブ９２、およびセプタム１２６の各パーツに各種の材料を使用可能にすることによって満足され実現される。本発明にしたがうと、多くの組み合わせの材料が使用可能である。例えば、一実施形態では、ケース、スリーブ、およびセプタムは、コーティングされているかもしくはコーティングされていないかのいずれかのセラミック、またはポリマで作成されてよい。セラミックは、第１の先行出願または第２の先行出願に記載されたものと同じでよく、例えば、アルミナ、セリア、イットリア、ジルコニアなどである。例えば、もしプロセスが石英に適合しているならば、石英が使用されてよい。代表的なポリマには、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ，ＣＴＦＥ、ＦＥＰ、ならびにＴＥＦＬＯＮ、ポリエーテリイミド（Ｕｌｔｅｍ）、ポリカーボネート（Ｌｅｘａｎ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、およびポリイミド（Ｖｅｓｐｅｌ）などの商標名で販売されているその他のポリマが含まれる。一般に、これらの全てのパーツにポリマを使用すると、低コストの利点が得られ、また、セラミックと比べて製造も容易である。例えば、もしプラズマエッチング応用の基準（すなわち基板のタイプ、ガス、温度、電力等）が特定のポリマに適合しているならば、これらのコンポーネントは全て、そのポリマで作成されてよい。とりわけ有利なのは、ケース９０をポリマで作成することである。なぜならば、これは、一部のセラミックが必要とするコーティングの必要性を軽減するからである。プラズマに対して最も抵抗性の（すなわちプラズマおよび高電場に対して最も抵抗性の）実施形態は、ケース、スリーブ、およびセプタムをそれぞれセラミックで作成した「全セラミック製の」構成である。このような全セラミック製の構成は、セラミックの持つ優れた対プラズマ抵抗性ゆえに、プラズマエッチングの適合性を最も広範にすることができる。最も強いプラズマに曝されるケース９０は、セラミックコーティングを必要とするであろう。しかしながら、スリーブ９０およびセプタム９２は、それほど強いプラズマを受けないので、セラミックをコーティングされなくてよい。別の一実施形態では、セラミックとポリマとを組み合わせた構成が有利であろう。ケース９０は、対プラズマ抵抗性のためにセラミックで作成されてよく、一方で、スリーブ９２およびセプタム１２６は、ケースほど強いプラズマの中にはないので、ポリマで作成されてよい。セラミックケース９０は、コーティングされていようとされていまいとプラズマに対して抵抗性であり、これは、注入器５１を強烈な（強い）プラズマ内で使用することを可能にする。また、スリーブ９２およびセプタム１２６は、ポリマであってよく、これは、複雑なスリーブ−セプタム構成を容易に製造可能にする。
【００５９】
また、これらの必要性および問題解決は、光アクセス窓７０の損傷を回避する意図で光アクセス窓７０をプロセスチャンバ窓４８から長距離隔てる必要なく満足され実現される。注入器５１の代表的一構成は、図５Ｂに示されるように、スリーブ９２内にセプタム１２６を提供してよく、該セプタム１２６は、約０．９０インチの直径および約３インチのスリーブ９２内長さをそれぞれ有する約２０個の個別の代表的光信号アパーチャ１３６を画定する。
【００６０】
以上の発明は、理解を明瞭にするために、いくぶん詳しく説明されてきた。しかしながら、添付の特許請求の範囲内において特定の変更および修正がなされてよいことは明らかである。したがって、これらの実施形態は、例示的であって限定的ではないとみなされ、本発明は、本明細書で与えられた詳細に限定されず、添付の特許請求の範囲およびそれらの等価形態の範囲内で変更されてよい。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、半導体製造に関するものであり、より具体的には、プロセスチャンバにアクセスするための方法および装置であって、アクセスが、光アクセス窓を通した光アクセスであってよく、プロセスチャンバ内に由来する条件に起因する損傷からの光アクセス窓の保護が、改良式ツーピース構成の注入器によって促進されるような、方法よび装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板からの材料のエッチングおよび基板上への材料の堆積のために、真空処理チャンバが使用されてきた。基板は、例えば、半導体ウエハであった。（本出願の受譲人であるＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡された）２００１年５月１５日付けのＮｉ ｅｔ ａｌ．に対する米国特許第６，２３０，６５１号が、参照によって本明細書に組み込まれる。該特許は、例えば半導体基板のエッチングおよびその他の処理を目的とした、処理チャンバ内部へのアクセスを提供するために、処理チャンバ上部の誘電体チャンバ窓内に設けられた、開口すなわちポートを例示している。大直径の基板の場合は、誘電体チャンバ窓のポートを通した中央からのガス注入によって、例えばエッチングおよび堆積が均一に保証され、このような処理チャンバへのアクセスが向上されると言われてきた。
【０００３】
しかしながら、業界標準の増加にともなって、このような処理チャンバへのアクセスをより優れたものにための、さらなる改良が必要になってきた。例えば、チャンバ内のプロセスを監視する必要があったが、これは、ガス供給のためのアクセスに加えて、さらなるチャンバアクセスを要する。プロセスチャンバ内のプロセス条件を示すことができる光信号を監視する場合は、誘電体チャンバ窓内に、クリアな光アパーチャと称される開口が穿たれる。このような開口すなわちクリアな光アパーチャは、遮られない真直ぐな視野をともなうように構成されるので、「クリアな」という表現を使用して言及される。しかしながら、クリアな光アパーチャがチャンバに対して物理的に開いている場合は、クリアな光アパーチャ内にプラズマが形成されることがあり、これは、困難を引き起こす。このようなプラズマ形成は、プラズマを発生させるために必要とされる限界電場強度に関係しており、該限界強度は、チャンバへのガス供給に使用されるクリアな光アパーチャの穴内におけるガス圧および同穴の直径に基づく。第２の先行出願は、ガス供給穴内におけるこれらの２つのプラズマ形成要因について説明している。ガス圧は、プロセス要件によって特定される傾向があり、一般に、プラズマ形成を抑えるために変更されることはないので、通常は、ガス供給穴の直径を小さくする試みがなされてきた。第２の先行出願は、また、クリアな光アパーチャにマルチなすなわち同時的な用途が存在するとき（すなわち光アクセス機能およびガス供給機能の両方に同時に使用されるとき）に、このようなマルチ用途が相反する要件を提示することを教示している。すなわち、プロセスチャンバ内におけるプロセス条件を示す光信号の監視（または診断）を促進する態様のためには、クリアな光アパーチャのガス供給穴の直径を大きくする必要がある。例えば、干渉法または分光法によるチャンバプロセス観測のために光アクセスを提供するに際しては、このようなガス供給穴の直径は、一般に、例えば約２分の１インチに定められた最小値以上でなければならない。この直径は、光信号への適切なアクセスを可能にするために必要とされる最小直径として説明されており、第２の先行出願において、「クリアな光アパーチャの最小直径」として言及されている。しかしながら、第２の先行出願における解析によると、マルチ用途のうち、ガス供給態様のためには、例えば、チャンバにガスを供給するクリアな光アパーチャのガス供給穴の直径を比較的小さく（０．５インチを大幅に下回るように）し、そのガス供給穴内におけるプラズマの形成を回避する必要があった。また、この解析によると、マルチ用途を促進するためには、光アクセス窓を使用してクリアな光アパーチャを閉じて処理チャンバ内を真空に維持しなければならず、その光アクセス窓は、電場強度の大幅に減少する箇所に取り付けられることが望ましい。このような取り付けは、窓のクリア度を損なう例えばクリアな光アパーチャ内におけるプラズマの形成などに由来する、光アクセス窓に対する損傷を低減させるためであった。このようなプラズマは、微粒子汚染を発生させて光アクセス窓上への堆積を促進する恐れがある。このため、第２の先行出願における解析によると、マルチ用途を促進する光アクセス窓に対するこのような汚染および損傷を低減させるには、小直径のガス供給穴の必要性と相反する要件である、クリアな光アパーチャのガス供給穴の最小直径だけでなく、クリアな光アパーチャのこのようなガス供給穴の最小長さもまた必要とされる。
【０００４】
第２の先行出願では、クリアな光アパーチャのこの最小直径を、例えば２００２年１２月３１日付けのＭｅｔｔ，ｅｔ ａｌ．に対する米国特許第６，５００，２９９号に記載の、遮蔽ガス入口内に設けられたガス穴通路と比較した。このような通路は複数設けられているが、いずれも、プロセスチャンバへのガス供給のためにのみ設けられたものである。このような目的では、ガスは、セラミックなどの誘電体材料の粒子を通って供給され、通路は、相互につながれた多孔質セラミックの孔によって画定される。このような孔は、光信号の伝送に求められるような遮られないクリアな視線を提供することができない。このような通路は、したがって、干渉法または分光法による代表的なチャンバプロセス観測のためのクリアな光アクセスを提供するのに適していない。さらに、第２の先行出願において指摘されるように、Ｍｅｔｔ ｅｌ ａｌ．特許に記載されるようにこのようなガス孔通路を金属カップの内側に設けてそのカップをプロセスチャンバの側壁内に挿入すると、例えば金属カップが不必要にチャンバ内のプラズマに曝され、金属カップをプロセスチャンバの壁に密着させるに際して問題が生じると考えられる。
【０００５】
本出願の出願人は、業界要件または業界標準が、第１および第２の先行出願の意図するところならびにこのようなセラミック材料の相互接続孔をガス供給のために使用することを超えて増加するにつれて、クリアな光アパーチャを通してガス供給と光アクセスとを同時的に行うことを目的とした、このような処理チャンバへのより優れたアクセスを提供するために、ならびにそれを、より低コストの構成要素で実現するために、さらなる改良が求められていると判断している。例えば、本出願人は、プロセスチャンバへのマルチアクセス（すなわちガス供給と光アクセスとを同時的に行うこと）を提供した第２の先行出願による全セラミック製のワンピース型注入器が持つ利点を提供すること、ならびにそれらの利点を、いずれも、改良式注入器における形状的利点を促進しつつ以下の検討事項をともなうことなく得ることの必要性を認識している。検討事項とは、（１）注入器をセラミック材料で作成する必要があること、ただし、必要に応じて複数のセラミック材料の使用を可能にすること、（２）アクセスアパーチャ上に堆積される、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、イットリア安定化ジルコニア、熱溶射酸化アルミニウム、または酸化イットリウムによって注入器をコーティングして、プロセスプラズマの影響からセラミック材料を保護する必要があること、（３）注入器内に到る光アクセス窓上に、有害な粒子の堆積物を堆積させること、または、（４）光アクセス窓をプロセスチャンバ窓から長距離隔てて、光アクセス窓への損傷を回避する必要があること、である。
【０００６】
以上からわかるように、プロセスチャンバへのアクセスにさらなる改良を提供するための方法および装置の必要性は、プロセスチャンバへの改良式マルチアクセス（例えばクリアな光アパーチャを通してガス供給と光アクセスとを同時的に行うこと）をどのように提供するかを含む。この必要性は、また、アクセスがデュアルゾーンガス供給である場合、ならびにクリアな光アパーチャを（最適な光アクセスのために）比較的大きな最小直径にすることと、例えばガス穴内におけるプラズマ形成を回避するためにチャンバへのガス供給のためのガス穴を比較的小直径にすること、という相反する要件に光アクセスが見舞われた場合に、このような改良式アクセスを提供することも含む。このため、提起される課題は、処理チャンバへのアクセスに如何にしてさらなる改良を加えるか、ならびにアクセスがデュアルソーンガス供給である場合および光アクセスが上記の相反する要件に見舞われた場合に上記の４つの検討事項をともなうことなく如何にしてこのような改良式アクセスを提供するかにある。
【発明の概要】
【０００７】
概して、本発明の実施形態は、プロセスチャンバにアクセスするための方法および装置を提供することによって、これらの必要性を満たすものである。ここで、アクセスは、プロセスチャンバ内へのガス供給と、光アクセス窓を通したプロセスチャンバ内へのクリアな光アクセスとを同時的に行うことであってよく、プロセスチャンバ内に由来する条件に起因する損傷から光アクセス窓を保護することが促進される。これらの実施形態は、プロセスチャンバへのマルチアクセス（すなわち１つのクリアな光アパーチャを通してガス供給とクリアな光アクセスとを同時的に行うこと）を提供した第２の先行出願による全セラミック製のワンピース型注入器の利点を提供することによって、そして、これらの利点を、いずれも、改良式注入器の形状的利点を促進しつつ上記の検討事項をともなうことなく提供することによって、上記の必要性を満たすものである。
【０００８】
本発明の実施形態は、プロセスチャンバへのおよびプロセスチャンバからの光アクセスを可能にする光アクセス窓をともなうように構成された、プロセスチャンバのためのガス注入器を含んでよい。ガスのためおよび光アクセスのための経路を画定する穴をともなうようなスリーブが構成されてよい。穴は、プロセスガスを流すためおよび所望の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有する光アクセス信号を伝送するためのアクセス領域をともなうように構成されてよい。穴内に収容されるようなセプタムが構成されてよく、該セプタムは、さらに、穴のアクセス領域を少なくとも２つの個別のアクセスアパーチャに分割するように構成される。少なくとも２つの個別のアクセスアパーチャは、それぞれ、プロセスガスを流すようにおよび所望のＳＮＲを有する光アクセス信号を光アクセス窓を通して伝送するようにもう一方のアクセスアパーチャと連携するように構成されてよい。
【０００９】
本発明の実施形態は、また、プロセスチャンバから光アクセス窓を通ってプロセスチャンバの外側の診断終点へと光路に沿って光信号を伝送することと、プロセスチャンバ内に第１のプロセスガスを注入することとを同時的に行うためのガス注入器を含んでもよい。該ガス注入器は、プロセスガスを受け取るように構成されたケースを含んでよく、該ケースは、光路を取り囲む中空ボディをともなうようにさらに構成され、光アクセス窓を診断終点に隣接して取り付けられる。光路を取り囲むとともにプロセスチャンバ内へのプロセスガスの注入とプロセスチャンバから光アクセス窓を通る光信号による光アクセスとを同時的に可能にするための光アクセス領域をともなうように構成された穴を画定するために、中空ボディ内に収容されるようなスリーブが構成されてよい。光信号は、少なくとも最小信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有してよい。ガス穴内に収容されるようなセプタムが構成されてよく、該セプタムは、光アクセス領域を複数の光信号アパーチャに分割するように構成されてよい。各光信号アパーチャは、少なくとも最小ＳＮＲを有する光アクセス信号を共同で光アクセス窓を通して伝送するように構成されてよい。
【００１０】
本発明の実施形態は、さらに、プロセスチャンバ内で生じるプロセスイベントへの光アクセスのための方法を含んでよい。該方法は、ガスを運ぶようにおよびプロセス解析のために所望の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有する信号に応答して動作する解析ツールへとプロセスチャンバから光信号を伝送するように構成された単一のガス＆光アクセス経路を画定する工程を含んでよい。画定される経路構成は、クリアな光アクセスを提供してよく、ツールがプロセス解析を正確に示すのに十分な高さである所望のＳＮＲを伝送可能であってよい。方法は、また、単一のガス＆光アクセス経路をプロセスチャンバと解析ツールとの間の複数の個別のガス＆光アクセスアパーチャに分割する工程を含んでよい。この分割は、クリアな光アクセスを提供しつづけながら、ツールに伝送される光信号を共同で所望のＳＮＲに維持するように、個別のアパーチャを構成する。
【００１１】
しかしながら、当業者ならば明らかなように、本発明の実施形態は、これらの一部または全部の詳細を特定しなくても実施することができる。また、本発明が不必要に不明瞭になるのを避けるため、周知のプロセス動作の詳細な説明は省略される。
【００１２】
本発明の実施形態は、添付の図面に関連させた以下の詳細な説明を参照することによって、容易に理解される。図中、類似の参照符号は、類似の構成要素を示すものとする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】改良式の構成の注入器によって促進されるプロセスチャンバへのマルチアクセスのための、本発明の装置の一実施形態の概略図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態の注入器を挿入されたポートを有するチャンバ窓の一実施形態の側断面図であり、アクセス領域を電場から保護するための、ポート内のシールドと、改良式マルチアクセスを提供する第１の部分としての、シールド内に収容されたケースとを示している。
【図２Ｂ】図２Ａに示されたチャンバ窓の実施形態を、図２Ａの線２Ｂ−２Ｂで切り取った断面図であり、注入器のガス＆光マルチアクセス領域の断面を示している。
【図３Ａ】図２Ａの注入器の一実施形態の断面図であり、ケースと、該ケース内に収容されたスリーブと、を含むツーピース型の注入器構成を例示しており、プロセスチャンバへの改良式光アクセスを提供するための、スリーブ内に収容されたセプタムを示している。
【図３Ｂ】図３Ａの注入器の実施形態を、図３Ａの線３Ａで切り取った断面図であり、スリーブのクリアな光アクセス領域の断面を示している。
【図３Ｃ】図３Ａの注入器の実施形態を、図３Ａの線３Ｂで切り取った断面図であり、セプタムによって画定されるクリアな光アクセス領域の断面を示している。
【図４】図３Ａおよび図３Ｃに示されたスリーブおよびセプタムの拡大断面図であり、セプタムがクリアな光アクセス領域を代表的な２つのガス＆光信号マルチアクセスアパーチャに分割することを例示している。
【図５Ａ】図４の線５Ａで切り取った平面図であり、図４に示されたセプタムの代表的構成を例示している。
【図５Ｂ】図４の線５Ｂで切り取った平面図であり、図４に示されたセプタムの代表的構成を例示している。
【図６】図３Ａのツーピース型注入器の一部の断面図であり、ケースの一端およびそれに対応するスリーブの端の拡大部分を例示しており、注入器内における粒子の生成を最小限に抑えるための、ケースの一端とそれに対応するスリーブの端との間のＵ字型境界の実施形態を示している。
【図７Ａ】ケースの上端およびそれに対応するスリーブの端を例示した拡大断面図であり、スリーブとケースの上端に固定された光アクセス窓との間においてスリーブ上に取り付けられた曲げ材を示している。
【図７Ｂ】図７Ａに類似の図であり、スリーブ上に取り付けられて窓によって圧縮された曲げ材が、注入器内における粒子の生成を最小限に抑えるためにスリーブのもう一方の端を境界に対して促す様子を例示している。
【図８】本発明の一方法実施形態のフローチャートの図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態の原理を例として示した添付の図面に関連させた以下の詳細な説明から、本発明の実施形態のその他の態様および利点が明らかになる。
【００１５】
以下の説明では、本発明の実施形態の完全な理解を可能にするために、多くの詳細が特定されている。しかしながら、当業者ならば明らかなように、本発明は、これらの一部または全部の詳細を特定しなくても実施することができる。また、本発明が不必要に不明瞭になるのを避けるため、周知のプロセス動作の詳細な説明は省略される。
【００１６】
プロセスチャンバへのおよびプロセスチャンバからの光アクセスを可能にする光アクセス窓をともなうように構成された、プロセスチャンバのためのガス注入器を含む、発明の実施形態について説明される。ガスのためおよび光アクセスのための経路を画定する穴をともなうようなスリーブが構成されてよい。穴は、プロセスガスを流れさせるためおよび所望の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有する光アクセス信号を伝送するためのアクセス領域をともなうように構成されてよい。穴内に収容されるようなセプタムが構成されてよく、該セプタムは、さらに、穴のアクセス領域を少なくとも２つの個別のアクセスアパーチャに分割するように構成される。少なくとも２つの個別のアクセスアパーチャは、それぞれ、プロセスガスを流すようにおよび所望のＳＮＲを有する光アクセス信号を光アクセス窓を通して伝送するようにもう一方のアクセスアパーチャと連携するように構成されてよい。
【００１７】
説明される実施形態は、さらに、プロセスチャンバ内で生じるプロセスイベントへの光アクセスするための方法を含んでよい。該方法は、ガスを運ぶようにおよびプロセス解析のために所望の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有する信号に応答して動作する解析ツールへとプロセスチャンバから光信号を伝送するように構成された単一のガス＆光アクセス経路を画定する動作を含んでよい。画定される経路構成は、ツールがプロセス解析を正確に示すのに十分な高さである所望のＳＮＲを伝送可能であってよい。方法は、また、単一のガス＆光アクセス経路をプロセスチャンバと解析ツールとの間の複数の個別のガス＆光アクセスアパーチャに分割する動作を含んでよい。この分割は、クリアな光アクセスを提供しつづけながら、ツールに伝送される光信号を共同で所望のＳＮＲに維持するように、個別のアパーチャを構成する。
【００１８】
図１は、プロセスチャンバへのマルチアクセスを提供するための、本発明の装置４０の一実施形態の概略図を示しており、このようなアクセスは、ガス注入とプロセス解析および測定のツールによるクリアな光アクセスとを同時的に行う改良式マルチアクセス用に構成された注入器によって促進される。アクセスは、チャンバの窓に隣接して生成される電場から保護されたアクセス領域を通してなされる。アクセス領域は、例えば、半導体製造プロセスチャンバへのアクセスを可能にしてよい。電場は、アクセス領域に隣接してプロセスチャンバに印加され、このアクセス領域を通して、本発明の実施形態にしたがった、ガス注入とプロセス解析および測定ツールの使用とを同時的に行う代表的なマルチアクセスが提供される。
【００１９】
図１は、例えば半導体製造動作で処理される基板４６に対して適切なクランプ力を提供する基板ホルダ４４を有する真空処理チャンバ４２を含む装置４０を示している。このような基板は、例えば、半導体ウエハ、またはデバイスもしくはコンポーネントの作成に際して処理される別の基盤であってよい。チャンバ４２の上部には、誘電体窓４８などのチャンバ窓が設けられてよい。窓４８には、例えば本発明の実施形態の注入器５１などによるチャンバ４２内部へのマルチアクセスを可能にするために設けられたポート５０が示されている。
【００２０】
図２Ａは、ポート５０をともなうように構成された窓４８の一実施形態の断面図であり、大直径を有するポート部分５０Ｅと、より小直径を有するポート部分５０Ｓとが例示されている。図２Ａは、また、電場からアクセス領域５３を保護するための、ポートの部分５０Ｅ内のシールド５２も例示している。相隔てられた二点短鎖線は、代表的な円筒形のアクセス領域５３を画定している。アクセス領域は、したがって、これらの線によって画定される代表的な中空シリンダ内の３次元体積であってよい。図２Ａに示されたアクセス領域５３の実施形態では、アクセス領域５３は、参照によって組み込まれている第１の先行出願に記載されるように、窓４８内へと広がるとともに、大直径部分５０Ｅと同延の部分を有する。図２Ａは、また、部分５０Ｅ内に収容される大直径の外部部分とポート５０の部分５０Ｓ内に収容される小直径の外部部分とをともなうように構成された本発明の一実施形態の注入器５１も示している。
【００２１】
図１は、また、ポート５０を介したチャンバ４８へのアクセスを必要とする設備５４を備えたチャンバ４２を図示している。設備５４は、例えばチャンバへのプロセスガスの供給などによってチャンバ４２内における堆積またはエッチングのプロセスを促進するために、このようなアクセスを必要とする。設備５４の一例として、プロセスガスは、１つまたは複数のガス供給からアクセス領域５２および注入器５１を通してチャンバ４２内へと供給されてよい。堆積またはエッチングのプロセスのためにチャンバ４２内の圧力をポンプ（不図示）によって減少させることを前提にして、インピーダンス整合回路をともなうＲＦエネルギ源５８が、チャンバ４２内のガスを活性化してチャンバ４２内に高密度（例えば１０-11〜１０-12イオン／ｃｍ3）プラズマを維持するためにコイル６０に接続される。コイル６０は、チャンバ４２内において堆積またはエッチングのプロセスを行うための高密度プラズマを提供するために、窓４８を通してチャンバ４２内へとＲＦエネルギを誘導結合するタイプのものであってよい。その結合中に、コイル６０は電場を生成する（図１の線６２を参照せよ）。
【００２２】
設備５４は、後述のようにプロセス解析、診断、または測定のためにチャンバ４２へのアクセスを必要とするツール（図７において５４Ｔとして言及される）を含む場合も、アクセス領域５３を介したチャンバ４８へのアクセスを必要とするであろう。ツール５４Ｔによるアクセスは、「光アクセス」と称されてよく、図２Ａにおいて代表的な線ＡＰによって例示されている軸路に沿って、ツール５４Ｔによって方向付けすることができる。光アクセスの一例として、図２Ａは、入力光信号、すなわちツール５４Ｔによってコリメート白色光として構成可能である信号Ｓ−ＩＮを示している。信号Ｓ−ＩＮは、注入器５１を通って軸路に沿って、チャンバ４８内で処理されている基板４６（図１）の表面上へと達するように、ツール５４Ｔによって方向付けすることができる。プロセス解析、診断、または測定のいずれかの例として、このような表面は、基板それ自体の表面または基板上の構造（例えばダイ）であってよく、そのような表面または構造は、信号Ｓ−ＩＮを変調させるまたはその他のかたちで信号Ｓ−ＩＮを変化させることができる。例えば、基板の処理の表れとして、信号の振幅、周波数、または位相に変化が生じることがある。変化にともなって、信号Ｓ−ＩＮは、出力光信号、すなわちチャンバ４８から発せられツール５４Ｔによる受信のために光路ＡＰに沿って注入器５１を通って伝送可能である信号Ｓ−ＯＵＴ（図２Ａ）と称される。その他の（白色光でない）形態の光入力信号Ｓ−ＩＮを使用することによって、または信号Ｓ−ＩＮに対してその他の変化を生じさせる基板表面、構造、もしくはプロセスによって、その他のタイプの光アクセスをなすことも可能である。本明細書において、「光アクセス」または信号Ｓ−ＩＮもしくは信号Ｓ−ＯＵＴとして言及される場合は、このようなその他の形態の光アクセスも含むものとする。
【００２３】
図２Ａは、また、ガス＆光マルチアクセス開口領域６８(図２Ｂでは、穴内の全域を示すために双頭の矢印によって特定されている）を有する第１の穴６６を含ませることによって、注入器５１をこのような光アクセス用に構成可能であることを示している。領域６８をともなう穴６６は、チャンバ４２へのガスの流れと、クリアな光アクセスとを提供する。領域６８をともなうこの穴６６によるクリアな光アクセスは、正常なすなわち所望の信号対ノイズ比（「ＳＮＲ」または「所望のＳＮＲ」）を有する光信号Ｓ−ＩＮおよびＳ−ＯＵＴを伝送するのに十分である。このようなクリアな光アクセスは「所望の光アクセス」と称され、このような所望の光アクセスを提供する光アクセス領域は「所望の光アクセス領域」と称することができる。信号Ｓ−ＩＮは、注入器５１内に到る光アクセス窓７０を通ってチャンバ４２内へと伝送される。また、信号Ｓ−ＯＵＴは、チャンバ４２から出て注入器および光アクセス窓７０を通ってツール５４Ｔ（図７Ｂ）へと伝送される。信号Ｓ−ＩＮについて、そして、例えば注入器から出て光アクセス窓７０を通ってツール５４Ｔへと伝送される信号Ｓ−ＯＵＴについて、この所望のＳＮＲは、例えば正確なプロセス解析、診断、または測定のためにツール５４Ｔによって必要とされるように定められる。
【００２４】
（所望のＳＮＲを有する信号Ｓ−ＯＵＴに応答した）所望の光アクセスは、ツール５４Ｔが基板の処理を正確に示すことを可能にすることができる。一般に、この所望のＳＮＲは、例えば干渉計または分光計などの監視ツール５４Ｔに入力される信号のＳＮＲに特有であってよい。所望の光アクセス領域６８をともなう穴６６は、したがって、信号Ｓ−ＯＵＴが基板の代表的表面または基板上の代表的構造を表すように、干渉法または分光法による代表的チャンバプロセス観測による監視を促進するように構成される。
【００２５】
ツール５４Ｔに対する信号Ｓ−ＯＵＴの入力が、所望のＳＮＲを提供する所望の光アクセスである場合は、ＳＮＲは、ツール５４Ｔが基板の処理を正確に示すのに「十分な高さ」であるとして言及することができる。このため、穴６６に入って基板上へと方向付けされる信号Ｓ−ＩＮは、「十分な高さ」の比較的高いＳＲＮを有しており、穴６６から出て注入器５１および光アクセス窓７０を通って伝送される信号Ｓ−ＯＵＴは、後述される干渉が全くなければ、依然として「十分な高さ」の比較的高いＳＮＲを有する。しかしながら、干渉を考慮すると、たとえ穴６６が所望のＳＮＲの伝送を促進するようにそして所望の光アクセスを提供するように構成されていたとしても、信号Ｓ−ＩＮおよび信号Ｓ−ＯＵＴは、干渉を受け、正常より大幅に低いすなわち所望レベルより大幅に低いＳＮＲを有する結果になり、光アクセスは、所望の光アクセスでなくなるであろう。干渉は、光路ＡＰに沿ったまたは光路ＡＰに向かう条件に起因すると考えられる。例えば、もし注入器５１の光アクセス窓７０がエッチングされる、または堆積粒子でコーティングされると、Ｓ−ＩＮおよびＳ−ＯＵＴは、ともにＳＮＲを低減され、ツール５４Ｔは、基板の処理を正確に示すことができなくなり、光アクセスは、所望の光アクセスでなくなるであろう。このようなコーティングは、注入器５１内における望ましくないプラズマイグニッション（すなわち点火）の結果として生じると考えられる。プラズマによって形成された粒子は、光アクセス窓７０上に堆積されて、信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴのそれぞれのＳＮＲを低減させ、その結果、繰り返し述べるが、ツール５４Ｔは、やはり、基板の処理を正確に示すことができなくなるであろう。注入器５１の実施形態によって提供される、本明細書において言及されるところの「改良式光アクセス」は、信号Ｓ−ＩＮおよびＳ−ＯＵＴのそれぞれのＳＮＲを、ツール５４Ｔが基板の処理を正確に示すのにすなわち上記の「所望の光アクセス」を提供するのに十分な高さである所望のＳＮＲに留まらせるために、注入器５１が、注入器５１の光アクセス窓のこのようなエッチングおよびコーティングを低減させるようにそして注入器５１内における望ましくないプラズマ点火の可能性を低くするように構成されることを示している。
【００２６】
シールド５２を使用しないと、電場６２は、窓４８の上部の上方においてコイル６０の巻き間に広がるとともに、ポート５０を通って窓４８内に広がるであろう。第２の先行発明のシールド実施形態を使用しないと、この電場６２の生成は、望ましくないプラズマをポート５０のアクセス領域５３内に導入する傾向がある。例えば、この傾向は、後述のように、供給ガスを通らせる穴６６内に、望ましくないプラズマを導入するであろう。望ましくないプラズマの導入は、基板を含むプロセスチャンバ４２内の様々なパーツ上および光アクセス窓上に、望ましくない粒子の堆積を生じさせ（プロセスの収率を低下させる）、これは、上述のように、信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴのＳＮＲを低減させる。たとえ穴６６が所望のＳＮＲの伝送を促進するように（例えば所望の光アクセス領域をともなうように）構成され、なおかつたとえこのようなシールド５２が使用される場合でも、処理チャンバへのアクセスに関する増加する業界標準を満足させるためには、本発明の実施形態による改良によって、所望のＳＮＲの低減を最小限に抑える必要がある、すなわち所望のＳＮＲを有する信号Ｓ−ＯＵＴをツール５４Ｔに入力させる必要がある。
【００２７】
本発明の実施形態は、アクセス領域５２内に導入されるこのような望ましくないプラズマによって生じる問題を実質的に回避しつつ、後述されるその他の利点を提供するために、使用することができる。図２Ａは、アクセス領域５３との関係でプロセスチャンバ窓４８を示すとともに、基準として窓４８の縦軸Ｘを特定している。本発明による注入器５１の実施形態を使用するにあたり、大直径窓部分５０Ｅは、アクセス領域５３および注入器５１を保護するためのシールド５２を収容してよい。図２Ａは、第１の先行出願においてより完全に説明されているように、シールド５２の一端が足５２Ｆによって大直径部分５０Ｅ内に収容および保持されることを示している。
【００２８】
注入器５１は、２つのパーツで構成される。図２Ａにはケース９０が示され、該ケース内にはスリーブ９２が収容されている（図３Ａ）。図２Ａは、ケースの大直径部分がポート５０の部分５０Ｅ内に収容されること、そして小直径部分が小部分５０Ｓ内に収容されることを示している。ケースがポート内に収容されると、ケースの肩９８が、相対するポートの肩１００に寄りかかるので、ケースの端９０Ｅ（図２Ａ）は、プロセスチャンバ４２内に到る。注入器５１とシールド５２とが重なる範囲では、注入器５１はシールド５２内にあり、電場６２から保護される。
【００２９】
図２Ａおよび図３Ａは、ケース９０が、中空ボディ１０２をともなうように構成されることを示している。中空ボディ１０２の端９０Ｅは、複数のノズル１０６を介してプロセスガス（例えば第１のガス）Ｇ１（図３Ａ）をプロセスチャンバ４２へと分散させることができる複数のガス分布穴１０４をともなうように構成される。スリーブ９２は、第１のプロセスガスＧ１をガス分布穴１０４に次いでノズル１０６およびプロセスチャンバに供給するための第１のガス供給穴１０８を画定するために、中空ボディ１０２内に収容されるように構成されてよい。第１のガス供給穴１０８は、ボディ１０２の内壁１１０とスリーブの外壁１１２との間の環状空間によって画定されるような環状の形であってよい。ガスＧ１は、ボディ１０２の壁１１０内のポート１１４によって、第１の穴１０８に供給される。
【００３０】
図２Ａは、また、注入器５１が穴６６をともなうように構成されることを示している。穴６６は、段付きの肩１１８（図３Ａ）と端９０Ｅとの間に広がる部分１１６をともなうように構成される。上述のように、穴６６は、所望のＳＮＲを有する光信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴを伝送するのに十分な領域６８（図２Ｂ）をともなうように構成され、この目的に適うのは、例えば部分１１６である。
【００３１】
図３Ａは、段付きの肩１１８において中空ボディ１０２の壁１１０が薄くなり、スリーブ９２を収容してガス穴１０８を形成することを示している。段付きの肩１１８は、後述のように、スリーブ９２の肩１２０と連携しあう。スリーブ９２は、内壁１２２を有する中空の筒として構成される（図３Ｂ）。ケース９０は、穴６６への送達のために第２のガスＧ２をスリーブ９２に供給するための第２のポート１２４をともなうように構成される。図２Ａは、穴６６がシールド５２の下端によって部分的に取り囲まれていること、そしてチャンバ４２内に第２のプロセスガスＧ２を導入しうることを示している。穴６６によって導入されるプロセスガスＧ２は、例えば第１のガス供給穴１０８、ガス分布穴１０４、およびノズル１０６によって供給されるガスＧ１と異なってよく、チャンバ内でなされるべき処理の種類に応じて可変であってよい。プロセスガスＧ１，Ｇ２は、例えば、異なる質量流量で供給される同じガスであってもよい。
【００３２】
上述のように、第２の先行出願における解析によると、注入器のマルチ用途のうち、ガス供給態様のためには、代表的な円形ガス穴を比較的小直径（代表的な直径Ｄ１は、０．５インチを大幅に下回る）にする必要があった。この小直径の必要性は、ガス穴内におけるプラズマの形成を回避するためであった。後述のように、注入器５１の実施形態は、より大きい（例えば０．５インチ）アパーチャの使用が強く望まれることと、ガス供給のためにはこのようなアパーチャを比較的小寸法にする必要があることとの間のこの矛盾を克服するように構成され、これらの実施形態は、所望の光アクセスを提供することによってこの矛盾を克服するものである。
【００３３】
図３Ａは、チャンバ４２へのおよびチャンバ４２からのガス＆光マルチアクセスの提供に際するこの矛盾を克服するための注入器５１の一構成を例示している。図３Ａ、すなわち図２Ａおよび図２Ｂの注入器の実施形態の断面図は、実施例５１−１としてツーピース型の注入器５１を例示している。実施形態５１−１は、ケース９０と、該ケース内に収容されたスリーブ９２とを含んでよい。注入器構成は、スリーブ９２の筒状の内壁１２２（図３Ｃ）内に収容可能であるセプタム１２６を含み、ケース上に取り付け可能である光アクセス窓７０を含んでよい。一般に、ケース９０が（図２Ａに示されるように）チャンバ窓４８内のポート５０内に取り付けられるとき、スリーブ９２、セプタム１２６、および光アクセス窓７０は、図３Ａに示されるように、ケースと組み合わされる。このように組み合わされると、ケース９０、スリーブ９２、およびセプタム１２６は、光アクセス窓７０と相まって、軸路ＡＰに沿ったチャンバ４２へのおよびチャンバ４２からの上述の「所望の光アクセス」を提供することができる。所望の光アクセスは、チャンバ４２の外側の上記の代表的診断終点に対して相対的（例えば図７Ｂのツール５４Ｔに対して相対的）である。このような所望の光アクセスは、後述される「改良式光アクセス」でもある。
【００３４】
上述のように、どちらのタイプの光アクセス（例えばコリメート白色光または別のタイプの光信号Ｓ−ＩＮ）が提供されるにしても、光路ＡＰに沿ったまたは光路ＡＰに通じる条件は、信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴに干渉し、信号のＳＮＲを大幅に所望のＳＲＮを下回らせるであろう。大幅に所望のＳＮＲを下回ることを回避する上述の「所望の光アクセス」は、上述の光アクセス窓７０のエッチングおよびコーティングを低減させるとともに、注入器５１内におけるプラズマ点火の可能性を低くすることによって、信号Ｓ−ＩＮおよびＳ−ＯＵＴのそれぞれのＳＮＲを、ツール５４Ｔが基板の処理を正確に示すのに十分な高さであるものとして上述された所望のレベルに留まらせるように構成された、注入器５１の実施形態によって提供することができる。「改良式（または所望の）光アクセス」を提供するためのこれらの実施形態の注入器５１構成は、本明細書において「改良式光アクセス構成」と称され、これは、以下のとおりである。
【００３５】
セプタム１２６は、所望の（または改良式）光アクセスを可能にするために、スリーブ９２の内壁１２２によって画定された筒内に収容されるように構成されてよい。（セプタム１２６をともなわない場合の）スリーブ９２の内壁１２２の構成は、開口領域１２９（壁１２２の内側の全域を表すために、双頭の矢印によって示されている）を画定する。開口領域１２９は、ガスを流れさせるための、スリーブ９２によって画定された筒の領域であり、上記のような所望のＳＮＲを有する信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴを伝送させるのに十分な大きさでもある。セプタム１２６は、開口領域１２９を、少なくとも２つのアパーチャ１３６に分割する（図３Ａおよび図３Ｃ）。各アパーチャ１３６は、ポート１２４と並んだ箇所からスリーブの端１４０（図４）に到るまで軸路ＡＰに平行に伸びている壁１３８をともなうように構成される。各アパーチャ１３６の壁１３８は、スリーブの内壁１２２の一部も含んでよい。各アパーチャ１３６は、アパーチャ１３６の横断寸法をスリーブ９２の壁１２２のそれより小さくするように、そしてスリーブの壁１２２の領域１２９より小さい領域１４２Ａを画定するように、セプタム１２６によって構成される。低減領域１４２Ａの一態様は、アパーチャ１３６の壁１２２，１３８と、（例えばチャンバからのまたは表面１２８からエッチングされた）粒子との間の衝突が増加することであり、これは、粒子が光アクセス窓７０に達する前にアパーチャ１３６の壁１２２，１３８上に堆積することを促進する。低減領域１４２Ａの別の一態様は、アパーチャ１３６内におけるプラズマの点火を抑えることにある。プラズマは、より小寸法のアパーチャ１３６の表面１３８の周囲のシース内には形成されず、これは、より小寸法のアパーチャ１３６内におけるあらゆるプラズマの量を減少させ、したがって、プラズマによる光アクセス窓７０のエッチングを低減させるので、あらゆるプラズマ点火の傾向は、その効果を低減される。粒子が光アクセス窓７０に達する前にアパーチャ１３６の壁１２２，１３８上に堆積する結果、堆積粒子によって光アクセス窓７０がコーティングされる可能性は低くなり、これは、Ｓ−ＩＮおよびＳ−ＯＵＴの両者のＳＮＲを低減させる要因の１つを回避することがわかる。また、光信号アパーチャ１３６内におけるプラズマ点火の抑制、および小寸法アパーチャ１３６内のシースは、プラズマ点火の可能性を低くするだけでなく、このような任意のプラズマのサイズにも制約を加える。また、プラズマが形成されにくくなるとともに、たとえ形成されるにしてもその大きさが小さくなると、光アクセス窓７０のエッチングは大幅に低減される。窓７０上への堆積および窓７０のエッチングの低減は、各アパーチャ１３６内においてより高いＳＮＲを維持するとともにＳＮＲを所望のＳＮＲ内に維持する働きをする。上述のように、ツール５４Ｔへの、所望のＳＮＲを有する信号Ｓ−ＯＵＴの入力は、ツール５４Ｔが基板の処理を正確に示すことを可能にする。より詳しくは、各アパーチャ１３６は、穴６６内を伝送される両光信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴの一部の伝送を可能にする。複数のアパーチャ１３６からなる構成は、集合的すなわち総和的な開口領域１４２を画定されるような構成である（図３Ｃ）。領域１４２は、セプタム１２６内の全ての個々のアパーチャ１３６の領域１４２Ａを組み合わせることによって画定される。このため、領域１４２は、少なくとも２つのアパーチャ１３６の領域によって画定され、セプタム１２６のない場合のスリーブ９２の領域１２９にほぼ等しい。各領域１４２Ａは、アパーチャ１３６を画定するセプタム１２６によって画定され、ポート１２４と並んだ箇所からスリーブの端１４０に到るまでの間のアパーチャ１３６の領域である。集合領域１４２は、ツール５４Ｔが基板の処理を正確に示すのに十分な高さに光信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴのＳＮＲを維持するのに十分である。まとめると、セプタム１２６によって画定される各開口領域１４２Ａは、上記のように、各開口領域１４２Ａが代表的なガスＧ２のためのガスアクセスを提供するとともに、その他の領域１４２Ａによって所望の光アクセスを提供するという意味で、ガス＆光マルチアクセス領域と称することができる。また、これらの領域１４２Ａが組み合わさることによって、所望の光アクセスを提供する集合領域１４２が形成される。
【００３６】
図４は、セプタム１２６の一実施形態１２６−１を例示しており、図中、セプタム１２６のそれぞれの実施形態１２６−２，１２６−３を示す基準線５Ａ／Ｂが示されている。図３Ｃおよび図４は、壁１２２が円形でなおかつセプタムが該円形の壁１２２の直径に跨る１枚のウェブの形態で構成されているセプタム１２６の実施形態１２６−１を示している。ウェブは、壁１２２によって画定された代表的な開口円形領域１２９を２つのアパーチャ１３６に分割し、各アパーチャは、軸路ＡＰに平行になおかつスリーブ９２およびセプタム１２６−１の全長に沿って伸びている。図３Ａは、セプタム１２６−１が後述のようにポート１２４から端１４０まで伸びるように構成されることを示している。
【００３７】
図５Ａは、壁１２２がやはり円形でなおかつセプタム１２６が円形の壁１２２の２つの直径に跨る１つのＸ字型ウェブの形態で構成されているセプタム１２６の実施形態１２６−２を例示している。あるいは、ウェブは、２つ以上の部材で構成されてよく、この場合は、多くの部材が共同でＸ字型を画定する。セプタム１２６−２のウェブは、壁１２２によって画定された代表的な開口円形領域１２９を４つのアパーチャ１３６−２に分割し、各アパーチャは、軸路ＡＰに平行になおかつセプタム１２６の全長に沿って伸びている。セプタム１２６−２は、後述のように、ポート１２４から端１４０まで伸びるように構成されている。
【００３８】
セプタムの実施形態１２６−１，１２６−２は、例えば、固体の材料棒を機械加工してウェブを画定することによって構成されてよい。あるいは、セプタム１２６のウェブは、スリーブ９２の壁１２２に対して溶接またはその他の方法で固定されてよい。また、図５Ｂに示されるように、セプタム１２６の実施形態１２６−３は、やはり円形である壁１２２内に事前成形開管１３０Ｔを収容された形態で構成されてよい。もしスリーブが、例えばＰＴＦＥなどのポリマで作成されているならば、セプタム１２６−３は、スリーブ９２内への圧入によって開管１３０Ｔが互いに接触して束になるように構成される。あるいは、スリーブは、初めに固体のコアを用意し、それに管１３０Ｔと同様の穴を掘ることによって作成してもよい。開管１３０Ｔは、壁１２２によって画定された代表的な開口円形領域１２９（図３Ｂ）を、実施形態１３６−３のアパーチャ１３６に分割する。各アパーチャ１３６−３は、各管に対応しており、各管は、軸路ＡＰに平行になおかつセプタムの全長に沿って伸びている。各アパーチャ１３６−３は、穴６６内を伝送される両光信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴの一部の伝送を可能にする。複数のアパーチャ１３６−３からなる構成は、図３Ｃに関連して説明された集合的すなわち総和的な開口領域１４２の実施形態１４２−３（図５Ｂの双頭の矢印を参照せよ）を画定されるような構成である。この領域１４２−３は、アパーチャ１３６−３の全ての領域の合計によって画定され、セプタム１２６のない場合のスリーブ９２の領域１２９にほぼ等しい。この集合領域１４２−３は、したがって、アパーチャ１３６−３の集合領域１４２−３Ａによって画定される。集合領域１４２−３は、ツール５４Ｔが基板の処理を正確に示すのに十分な高さに光信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴのＳＮＲを維持するのに十分である。
【００３９】
光アクセスのためには大きなアパーチャの使用が強く望まれることと、ガス供給のためにはアパーチャを比較的小寸法にする必要があることとの間の矛盾を克服するために、その他（例えば非円形）の構成のセプタム１２６（例えば不図示の１２６−ｘ）を用意して、後述のように機能させることもできる。このような各実施形態１２６−１〜１２６−３、および１２６−ｘは、壁１２２によって画定された開口（代表的なものは円形）領域１２９がガス／光信号アパーチャ１３６に分割され、なおかつそれらの各アパーチャが軸路ＡＰに平行になおかつセプタム１２６の全長に沿って伸びているような、「改良式光アクセス構成」を有するように構成される。各アパーチャは、上述されたクリアな光アクセスを提供する。このような各実施形態１２６−１または１２６−２または１２６−３または１２６−ｘについて、例えば、ガス／光信号アパーチャ１３６の構成は、全てのガス／光信号アパーチャ１３６の内部領域を合わせて画定される集合的すなわち総和的な開口領域１４２が、光信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴのＳＮＲをツール５４Ｔが基板の処理を正確に示すのに十分な高さにするのに十分であるような、構成である。さらに、例えば、このような実施形態１２６−１または１２６−２または１２６−３または１２６−ｘを継続的に使用すると、説明されたセプタム１２６の構成ゆえに、窓７０上への堆積および窓７０のエッチングは低減される結果となり、これは、ツール５４Ｔが基板の処理を正確に示しつづけることを可能にする傾向がある高いＳＮＲを維持する働きをする。
【００４０】
各種の実施形態のセプタム１２６による多数の小寸法（例えば０．５インチ未満）のガス／光信号アパーチャ１３６の使用にもかかわらず、上述のように、信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴの所望のＳＮＲが持続されるということは、干渉法または分光法による代表的なチャンバプロセス観測用にプロセスチャンバ内のプロセス条件を示す光信号の監視を促進するために、クリアな光アパーチャの最小直径を０．５インチにするという、先行技術の教示内容と相反する。例えば、これらの教示内容は、表面１２８の内側におけるプラズマ形成を回避しつつ、光アクセスとチャンバ４２へのガスＧ２の供給とを行うために、デュアル用途のうち、ガス供給態様用に、セプタム１２６のガス／光信号アパーチャ１３６を比較的小寸法（大幅に０．５インチ未満）にすることを、妨げるであろう。
【００４１】
図３Ａは、ツーピース型の注入器５１のその他の詳細を示している。図３Ａは、ケース９０の肩１１８と、対応するスリーブ９２の端９２Ｅとの間のＺ境界の一実施形態を示している。肩１１８および端９２Ｅは、合わさって境界１５０を形成する相補的表面をともなうように構成される。（後述される）多くの機能のうち、境界１５０は、穴１０８から穴６６への第１のガスＧ１の流れを制約するすなわち制限するとともに、アパーチャ１３６から穴１０８への第２のガスＧ２の流れも制約するすなわち制限する。これらは、ともに、「低い流れ伝達性」と称される。
【００４２】
図６は、図３Ａのツーピース型注入器５１の一部の断面図であり、ケースの肩１１８および対応するスリーブの端９２Ｅの一実施形態の拡大部分を例示し、境界１５０のＵ字型実施形態１５０−２を示している。肩１１８および端９２Ｅは、合わさって低い流れ伝達性の境界１５０−２を形成する相補的表面をともなうように構成される。肩１１８は、軸路ＡＰの周囲に環状の広がりを有するＵ字型段付き溝をともなう構成で示されている。端９２Ｅは、軸路ＡＰの周囲に広がるとともに肩１１８のＵ字型段付き溝に入る環状の突出をともなう構成で示されている。
【００４３】
図７Ａは、ケース９０の上端１６０およびそれに対応するスリーブ９２の上端１６２を例示した拡大断面図であり、スリーブ９２とケースの上端１６０に固定された光アクセス窓７０との間においてスリーブ９２上に取り付けられた曲げ材１６４を示している。スリーブの上端１６２は、環状の曲げ材１６４を収容するための溝１６６をともなう構成で示されている。溝１６６は、曲げ材の環状構成に適合する。曲げ材は、曲げ材の環状ボディ１７０に対して相対的に曲がるように構成されたアーム１６８をともなうように構成される。アーム１６８に対する下向きの力の印加は、アームを曲がらせ、ボディ１７０を溝１６６に対して下向きに促す。図７Ｂは、プロセス解析＆測定ツール５４Ｔの取り付け板１７２によってケース９０に対して光アクセス窓７０が組み付けられたときに、光アクセス窓７０によってこのような下向きの力がアーム１６８に印加されうることを示している。図７Ｂは、スリーブ９２上に取り付けられた曲げ材１６４と、（窓７０によって曲げられた）アーム１６８とを例示しており、曲げられたアームおよび曲げ材ボディ１７０は、スリーブ９２のもう一方の端９２Ｅ（図３Ａ）を、例えば肩１１８に対してなどのように、境界１５０に対して促す。図６については、曲げられたアームおよび曲げ材ボディ１７０は、やはり、スリーブ９２のもう一方の端９２Ｅを、例えば肩１１８に対してなどのように、境界１５０−２に対して促す。各境界１５０，１５０−２の肩１８０に対して促された端９２Ｅは、注入器５１内における粒子の生成を排除するまたはそうでなくとも最小限に抑えるのに効果的な合わせ境界表面を提供する。このような排除（または最小限に抑えること）は、端９２Ｅと肩１１８とをきつく合わせて保持して端と肩との間における相対運動を排除した（または最小限に抑えた）結果として得られる。相対運動の欠如は、肩に対する端の摩擦を回避し、壁１２２，１３８上への粒子の堆積を促進するセプタム１２６の構成と相まって、粒子を、それらが光アクセス窓７０に到達する前に堆積させる。
【００４４】
別の一実施形態では、注入器５１内における粒子の生成を排除するまたはそうでなくても最小限に抑えることを、境界１５０の端９２Ｅと肩１１８との間にガスケットを使用した結果として得ることができる。肩１１８に対する端９２Ｅのいかなる相対運動も、粒子の目立った生成を引き起こすことがないように、ガスケットは、低粒子生成特性を有する材料（ＰＴＦＥなど）で作成することができる。
【００４５】
また、端と肩との間の相対運動を排除する（または最小限に抑える）曲げ材および関連の構造は、スリーブ９２の内側およびケース９０の内側におけるいっさいのＯリングの使用を回避する。これは、注入器５１内、ひいては光信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴを通らせるクリアな光アパーチャ内における粒子源をさらに排除する。
【００４６】
図７Ｂは、また、窓７０によって印加される力が、ポート１２４およびガスＧ２を大気から遮断するためにＯリング１７４を遮断溝１７６内へと圧縮することを例示しており、したがって、Ｏリングは、ケースまたはスリーブの内側にはない。
【００４７】
図３Ａは、また、ポート１２４からの第２のガスＧ２がセプタム１２６のアパーチャ１３６内に進入することを促進するために、スリーブ９２の上端１６２が開口１８０をともなうように構成されることを示している。端１６２は、また、ワイパー１８４の収容のために水平方向に広がる環状溝１８２をともなうようにも構成される。ワイパーは曲がり性であり、３つの機能のために溝内に保持される。第１に、ワイパーの曲がりは、２つのポート１１４と１２４との間の壁１１０を押し付け、穴１０８からポート１２４への第１のガスＧ１の流れを制約するすなわち制限する。第２に、ワイパー１８４は、ポート１２４から穴１０８への第２のガスＧ２の流れを制約するすなわち制限する。第３に、ワイパー１８４は、ケースの壁１１０に力を印加して、スリーブ９２を中空ボディ１０２内において中心合わせすることによって、もしスリーブがポート間のこの箇所でケースに接触していれば生じるであろう粒子の生成を回避する。
【００４８】
Ｏリング１７４、曲げ材１６４、境界１５０、およびワイパー１８４は、穴１０８とセプタム１２６のアパーチャ１３６とがガスＧ１，Ｇ２のための個別のガス流路を画定することを可能にする働きをする。このように、チャンバ４２への個別のガス注入は、（第１のガスの場合は）ノズル１０６から、そして（第２のガスＧ２の場合は）ケース９０の注入穴６６から提供することができる。ガスＧ１，Ｇ２のための個別のガス流路は、所望のプロセス条件を得るために注入器５１の詳細な設計時に所望の質量流量を選択することを可能にする。
【００４９】
本発明の実施形態は、プロセスチャンバ内で生じるプロセスイベントへの所望の光アクセスを提供する方法を含んでもよい。方法の一実施形態は、フローチャート１９０を示す図８を参照することによって理解することができる。方法は、開始から、プロセス解析のために所望の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有する信号に応答して動作する解析ツールへとプロセスチャンバから光信号を伝送するように構成されたガス＆光マルチアクセス経路を画定する動作１９２に進む。画定された経路構成は単一であり、ツールがプロセス解析を正確に示すのに十分な高さである所望のＳＮＲを伝送可能である。動作１９２は、内壁１２２をともなうように構成されたスリーブ９２によって実施されてよい。上述のように、セプタム１２６をともなわないスリーブ内壁１２２の構成は、上記のように、内壁１２２によって画定される開口領域１２９（図３Ｂ）が、所望のＳＮＲを有する信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴを伝送するのに十分であるような、構成である。スリーブ９２の開口領域１２９は、開口領域１２９を通してガスＧ２およびクリアな光アクセスの両方が提供されるという意味で、動作１９２におけるガス＆光マルチアクセス経路に適合することができる。例えば、信号Ｓ−ＩＮについて、そして注入器５１から出て光アクセス窓７０を通ってツール５４Ｔへと伝送される信号Ｓ−ＯＵＴについて、この所望のＳＮＲは、正確なプロセス解析、診断、または測定のためにツール５４Ｔによって必要とされるように上で定められたものである。動作１９２は、また、解析ツール５４Ｔに隣接する光アクセス窓７０をともなうようにアクセス経路を構成してもよい。
【００５０】
方法は、プロセスチャンバ内で生じるプロセスイベント中に光信号を所望のＳＮＲに維持するために、ガス＆光マルチアクセス経路をプロセスチャンバと解析ツールとの間に伸びる複数のガス＆光アクセスアパーチャに分割する、動作１９４に進んでよい。動作１９４は、セプタム１２６によって実施されてよい。セプタム１２６は、開口領域１２９を少なくとも２つのアパーチャ１３６に分割し、各アパーチャは、ポート１２４と並んだ箇所からスリーブの端１４０へと軸路ＡＰに平行に伸びる低減領域１４２Ａをともなうように構成される。アパーチャ１３６は、穴６６および光アクセス窓７０と組み合わさり、プロセスチャンバ４２と解析ツール５４Ｔとの間に伸びる。また、アパーチャ１３６の構成は、共同で、プロセスチャンバ４２内で生じるプロセスイベント中に光信号Ｓ−ＩＮ，Ｓ−ＯＵＴを所望のＳＮＲに維持する。
【００５１】
より詳細に言うと、動作１９４は、粒子とアパーチャ１３６の壁１２２，１３８との間の衝突を促進するために、アパーチャ１３６のサイズを、ガス＆光アクセスアパーチャ１３６内における粒子の平均自由行程に近づくように構成してよい。これらの衝突は、粒子のエネルギを低減させ、粒子が光アクセス窓７０に達する前にアパーチャ１３６の壁１２２，１３８上に堆積することを増進させる。動作１９４における構成は、また、各アパーチャ１３６を、壁表面１２２の一部およびセプタム表面１３８をともなうように、そしてアパーチャ１３６の横断寸法がスリーブ壁１２２の同寸法より小さくなるように、そしてスリーブの内壁１２２の領域１２９より小さい領域１４２Ａをともなうように構成してよい。より小さいアパーチャ１３６は、結果として、（一方の）アパーチャ１３６の表面１２２，１３８と、もう一方の（チャンバからのまたは表面１２２もしくは表面１３８からエッチングされた）粒子との間の衝突を増加させることによって、粒子のエネルギを低減させ、粒子が光アクセス窓に達する前にアパーチャ１３６の表面１２２，１３８上に堆積することを促進する。
【００５２】
動作１９４の結果として得られる、より小さいアパーチャ１３６は、アパーチャ１３６内におけるプラズマの点火を抑えるのに効果的であるように構成される。プラズマは、より小寸法のアパーチャ１３６の表面１２８の周囲のシース内には形成されないので、あらゆるプラズマ点火は、その効果を低減される。シースは、より小寸法のアパーチャ１３６内におけるあらゆるプラズマの量を減少させ、プラズマによる光アクセス窓７０のエッチングを低減させる。動作１９４によって、粒子が光アクセス窓７０に達する前にアパーチャ１３６の表面１２８上に堆積する結果、やはり、堆積粒子によって光アクセス窓７０がコーティングされる可能性は低くなり、これは、Ｓ−ＩＮおよびＳ−ＯＵＴの両者のＳＮＲを低減させる要因を回避する。また、プラズマが形成されにくくなるとともに、たとえ形成されるにしてもその大きさが小さくなると、光アクセス窓７０のエッチングは大幅に低減される。動作１９４によって、窓７０上への堆積および窓７０のエッチングの低減は、窓７０を通して伝送される信号Ｓ−ＯＵＴの高いＳＮＲを維持する働きをする。上述のように、ツール５４Ｔへの、所望のＳＮＲを有する信号Ｓ−ＯＵＴの入力は、ツール５４Ｔが基板の処理を正確に示すことを可能にする。
【００５３】
動作１９４は、ガス＆光経路を複数のガス＆光アパーチャに分ける壁を提供することによって分割を実施してよい。各アパーチャは、上述のようなアパーチャ１３６であってよく、その他の全てのガス＆光通路から切り離されていてよい。この分割の動作は、開口領域１２９を、それぞれ軸路ＡＰに平行に伸びる壁１２２，１３８をともなうように構成されたアパーチャ１３８に分割するために、セプタム１２６によって実施されてよい。上述のように、動作１９４は、粒子が光アクセス窓７０に達する前に粒子をアパーチャ１３６の表面１２２，１３８上に堆積させる結果となる。まとめると、複数のガス＆光アパーチャ１３６は、いずれも、光アクセス窓７０を通して解析ツール５４Ｔへと光信号Ｓ−ＯＵＴを伝送するように構成され、ここで、光信号Ｓ−ＯＵＴは、上述のように、なおもツール５４Ｔが基板の処理を正確に示すのに十分な高さでありうる所望のＳＮＲを有する。
【００５４】
フローチャート１９０の方法の別の一実施形態は、アパーチャ１３６の壁１３８から堆積粒子を除去する動作を含んでよい。このような動作では、スリーブ９２およびセプタム１２６をケース９０から取り外したうえで、スリーブおよびセプタムをケース内に差し替える前にアパーチャ１３６を洗浄すればよい。別の一実施形態では、アパーチャ１３６の壁１２２，１３８から堆積粒子を除去するために、プロセスチャンバ４２内で洗浄動作を実施すればよく、こうして、チャンバ４２が開かれる事態を回避することができる。
【００５５】
まとめると、説明された本発明の実施形態は、プロセスチャンバへの上記のマルチアクセスを提供するための上述のさらなる改良の必要性を満たすものである。上記の問題は、処理チャンバへのアクセスにさらなる改良を提供する問題解決によって克服され、該問題解決は、アクセスがデュアルゾーンガス供給用でありなおかつ光アクセスが上記の相反する要件に見舞われた場合にこのような改良式アクセスを提供するものである。さらに、問題解決は、段落０００５において特定された４つの検討事項をともなうことなく実現される。先ず、注入器５１は、上で定義されたクリアな光アクセスおよび所望の光アクセスを提供する。
【００５６】
また、これらの必要性および問題解決は、注入器に通じる光アクセス窓上に有害な量の粒子を堆積させることなく満足され実現される。反対に、上で示されるように、セプタム１２６は、アパーチャ１３６の横断寸法をスリーブ壁１２２の同寸法より小さくするように、そしてスリーブの壁１２２の領域１２９より小さい各領域１４２Ａをともなうように構成され、そうして、粒子がアパーチャ１３６の壁１２２，１３８に衝突する回数を増加させている。粒子と、表面１３８の壁１２２，１３８との間の衝突の増加は、粒子が光アクセス窓７０に到達する前にアパーチャ１３６の表面１２２，１３８上に堆積することを促進する。このような表面上への粒子のこの堆積は、光アクセス窓７０が堆積粒子にコーティングされる可能性を低くする結果となり、信号Ｓ−ＩＮおよび信号Ｓ−ＯＵＴの両者のＳＮＲを低減させる要因を回避する。
【００５７】
また、これらの必要性および問題解決は、改良式注入器における形状的利点を促進しつつ満足され実現される。例えば、図３Ａおよび図６に関連して説明されたように、注入器５１内における粒子の生成を排除するまたはそうでなくても最小限に抑えるために設備が提供される。例えば、説明されたように、光アクセス窓７０、曲げ材１６４、および境界１５０の肩１１８を端９２Ｅと連携させると、光アクセス窓７０によってアーム１６８に下向きの力が印加され、スリーブ９２の端９２Ｅが境界１５０の肩１１８に対して促される結果となり、これは、注入器５１内における粒子の生成を排除するまたはそうでなくでも最小限に抑えるのに効果的である。また、促された端９２および境界１５０は、ガスＧ１，Ｇ２の流れを効果的に別々に維持する。
【００５８】
これらの必要性および問題解決は、注入器５１を特定の材料から作成することを必要とせず、むしろ、ケース９０、スリーブ９２、およびセプタム１２６の各パーツに各種の材料を使用可能にすることによって満足され実現される。本発明にしたがうと、多くの組み合わせの材料が使用可能である。例えば、一実施形態では、ケース、スリーブ、およびセプタムは、コーティングされているかもしくはコーティングされていないかのいずれかのセラミック、またはポリマで作成されてよい。セラミックは、第１の先行出願または第２の先行出願に記載されたものと同じでよく、例えば、アルミナ、セリア、イットリア、ジルコニアなどである。例えば、もしプロセスが石英に適合しているならば、石英が使用されてよい。代表的なポリマには、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ，ＣＴＦＥ、ＦＥＰ、ならびにＴＥＦＬＯＮ、ポリエーテリイミド（Ｕｌｔｅｍ）、ポリカーボネート（Ｌｅｘａｎ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、およびポリイミド（Ｖｅｓｐｅｌ）などの商標名で販売されているその他のポリマが含まれる。一般に、これらの全てのパーツにポリマを使用すると、低コストの利点が得られ、また、セラミックと比べて製造も容易である。例えば、もしプラズマエッチング応用の基準（すなわち基板のタイプ、ガス、温度、電力等）が特定のポリマに適合しているならば、これらのコンポーネントは全て、そのポリマで作成されてよい。とりわけ有利なのは、ケース９０をポリマで作成することである。なぜならば、これは、一部のセラミックが必要とするコーティングの必要性を軽減するからである。プラズマに対して最も抵抗性の（すなわちプラズマおよび高電場に対して最も抵抗性の）実施形態は、ケース、スリーブ、およびセプタムをそれぞれセラミックで作成した「全セラミック製の」構成である。このような全セラミック製の構成は、セラミックの持つ優れた対プラズマ抵抗性ゆえに、プラズマエッチングの適合性を最も広範にすることができる。最も強いプラズマに曝されるケース９０は、セラミックコーティングを必要とするであろう。しかしながら、スリーブ９０およびセプタム９２は、それほど強いプラズマを受けないので、セラミックをコーティングされなくてよい。別の一実施形態では、セラミックとポリマとを組み合わせた構成が有利であろう。ケース９０は、対プラズマ抵抗性のためにセラミックで作成されてよく、一方で、スリーブ９２およびセプタム１２６は、ケースほど強いプラズマの中にはないので、ポリマで作成されてよい。セラミックケース９０は、コーティングされていようとされていまいとプラズマに対して抵抗性であり、これは、注入器５１を強烈な（強い）プラズマ内で使用することを可能にする。また、スリーブ９２およびセプタム１２６は、ポリマであってよく、これは、複雑なスリーブ−セプタム構成を容易に製造可能にする。
【００５９】
また、これらの必要性および問題解決は、光アクセス窓７０の損傷を回避する意図で光アクセス窓７０をプロセスチャンバ窓４８から長距離隔てる必要なく満足され実現される。注入器５１の代表的一構成は、図５Ｂに示されるように、スリーブ９２内にセプタム１２６を提供してよく、該セプタム１２６は、約０．９０インチの直径および約３インチのスリーブ９２内長さをそれぞれ有する約２０個の個別の代表的光信号アパーチャ１３６を画定する。
【００６０】
以上の発明は、理解を明瞭にするために、いくぶん詳しく説明されてきた。しかしながら、添付の特許請求の範囲内において特定の変更および修正がなされてよいことは明らかである。したがって、これらの実施形態は、例示的であって限定的ではないとみなされ、本発明は、本明細書で与えられた詳細に限定されず、添付の特許請求の範囲およびそれらの等価形態の範囲内で変更されてよい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセスチャンバへのおよび前記プロセスチャンバからの光アクセスを可能にする光アクセス窓をともなうように構成された、前記プロセスチャンバのためのガス注入器であって、
ガスのためおよび前記光アクセスのための経路を画定する穴をともなうように構成されたスリーブであって、前記穴は、プロセスガスを流すようにおよび所望の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有する光アクセス信号を伝送するように構成されたアクセス領域をともなうように構成される、スリーブと、
前記穴内に収容されるように構成されたセプタムであって、前記セプタムは、さらに、前記穴の前記アクセス領域を少なくとも２つの個別のアクセスアパーチャに分割するように構成され、前記少なくとも２つの個別のアクセスアパーチャは、それぞれ、前記プロセスガスを流すようにおよび前記所望のＳＮＲを有する前記光アクセス信号を前記光アクセス窓を通して伝送するようにもう一方のアクセスアパーチャと連携するように構成される、セプタムと、
を備えるガス注入器。
【請求項２】
請求項１に記載のガス注入器であって、
前記少なくとも２つの個別のアクセスアパーチャは、それぞれ、前記その個別のアクセスアパーチャ内におけるプラズマの形成の可能性を低くするように構成される、ガス注入器。
【請求項３】
請求項１に記載のガス注入器であって、
前記スリーブおよび前記セプタムの構成は、各アクセスアパーチャの壁を、そのアクセスアパーチャ内を前記光アクセス窓に向かって移動する粒子が前記光アクセス窓に到達する前に前記壁に付着することを促進するように画定する、ガス注入器。
【請求項４】
請求項１に記載のガス注入器であって、
前記光アクセス信号は、基板の条件を示し、
前記少なくとも２つの個別のアクセスアパーチャは、前記基板の条件を示す前記光信号の伝送を共同で可能にするように前記セプタムによって構成され、前記伝送は、前記プロセスチャンバから前記それぞれの少なくとも２つの個別のアクセスアパーチャおよび前記光アクセス窓を通って前記チャンバの外側の箇所に到る、ガス注入器。
【請求項５】
請求項１に記載のガス注入器であって、
前記少なくとも２つの個別のアクセスアパーチャは、それぞれ、少なくとも３つの個別のアクセスアパーチャである、ガス注入器。
【請求項６】
プロセスチャンバから光アクセス窓を通って前記プロセスチャンバの外側の診断終点へと光信号を光路に沿って伝送することおよび前記プロセスチャンバ内に第１のプロセスガスを注入することを同時的に行うためのガス注入器であって、
前記プロセスガスを受け取るように構成されたケースであって、前記ケースは、前記光路を取り囲む中空ボディをともなうようにさらに構成され、前記光アクセス窓を前記診断終点に隣接して取り付けられる、ケースと、
前記光路を取り囲むとともに前記プロセスチャンバ内への前記プロセスガスの注入および前記プロセスチャンバから前記光アクセス窓を通る光信号による光アクセスを同時的に可能にするための光アクセス領域をともなうように構成された穴を画定するために、前記中空ボディ内に収容されるように構成されたスリーブであって、前記光信号は、少なくとも最小信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有する、スリーブと、
前記ガス穴内に収容されるように構成されたセプタムであって、前記セプタムは、前記光アクセス領域を複数の光信号アパーチャに分割するように構成され、前記光信号アパーチャは、それぞれ、少なくとも前記最小ＳＮＲを有する前記光アクセス信号を共同で前記光アクセス窓を通して伝送するように構成される、セプタムと、
を備えるガス注入器。
【請求項７】
請求項６に記載のガス注入器であって、
前記セプタムは、前記それぞれの光信号アパーチャ内におけるプラズマの形成の可能性を低くするように、そして前記光アクセス窓に向かって前記光路内を移動する粒子を集めるための壁を提供するように構成され、前記セプタム構成は、前記光アクセス窓上への前記粒子の堆積および前記光アクセス窓のエッチングを低減させる、ガス注入器。
【請求項８】
請求項７に記載のガス注入器であって、
前記セプタムは、さらに、前記セプタムからの前記堆積粒子の除去および前記穴への差し替えを可能にするために、前記穴から取り外し可能であるように構成される、ガス注入器。
【請求項９】
請求項７に記載のガス注入器であって、
前記セプタムは、前記それぞれの光信号アパーチャ内におけるプラズマ形成の可能性の低減を促進するために、各光信号アパーチャの断面積を前記穴のそれ未満にし、前記光アクセス窓上への前記粒子の堆積の低減を促進するために、前記光信号アパーチャの総和表面積を前記穴のそれより大きくする、ガス注入器。
【請求項１０】
請求項６に記載のガス注入器であって、
前記セプタムは、前記複数の光信号アパーチャが２つの光信号アパーチャであるように、前記穴の直径に跨る、ガス注入器。
【請求項１１】
請求項６に記載のガス注入器であって、
前記セプタムは、前記複数の光信号アパーチャが４つの光信号アパーチャであるように、前記穴のそれぞれの直径に跨る横材を含む十字型に構成される、ガス注入器。
【請求項１２】
請求項６に記載のガス注入器であって、
前記セプタムは、前記複数の光信号アパーチャが４つの光信号アパーチャを超えるように、複数の管をともなうように構成される、ガス注入器。
【請求項１３】
請求項６に記載のガス注入器であって、
前記中空ボディ内に収容された前記スリーブ、および前記ケースは、それぞれ、接触を促されたときに粒子の生成を最小限に抑えるように構成された合わせ境界面をともなうように構成され、
前記ケースは、さらに、前記光アクセス窓のための第１の取り付け具をともなうように構成され、前記第１の取り付け具は、前記取り付けられた光アクセス窓によって前記スリーブ合わせ境界面と前記ケース合わせ境界面との接触が促されるように構成される、ガス注入器。
【請求項１４】
請求項１３に記載のガス注入器であって、
前記スリーブは、さらに、第２の取り付け具を有する第１のスリーブ端をともなうように構成され、
前記注入器は、さらに、前記第２の取り付け具上に取り付けられた曲げ材をともなうように構成され、
前記取り付けられた光アクセス窓は、前記曲げ材を曲げることによって前記スリーブ合わせ面を促し、前記曲げられた曲げ材は、前記スリーブ合わせ境界面が前記ケース合わせ境界面に接触するように前記スリーブ合わせ境界面を前記ケース合わせ境界面に向けて促す、ガス注入器。
【請求項１５】
請求項６に記載のガス注入器であって、
前記中空ボディは、相隔たれた第１および第２のガス入口と、前記相隔たれたガス入口間に位置する環状パッドとをともなうように構成され、
前記スリーブは、さらに、第２のガスのためのガス供給管を画定するために、前記ケース内に収容されるように構成され、
前記スリーブは、前記スリーブを前記穴内において中心合わせするとともに前記受け取られた第１および第２のプロセスガスをそれぞれ前記穴内および前記ガス供給管内へと個別に方向付けるために前記ガス供給管を跨いて前記環状パッドに接触する環状ワイパーをともなうように構成される、ガス注入器。
【請求項１６】
請求項６に記載のガス注入器であって、
前記ケース、前記スリーブ、および前記セプタムは、セラミック、石英、およびポリマからなる群より選択される材料で作成される、ガス注入器。
【請求項１７】
プロセスチャンバ内で生じるプロセスイベントへの光アクセスのための方法であって、
ガスを運ぶようにおよびプロセス解析のために所望の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有する信号に応答して動作する解析ツールへと前記プロセスチャンバから光信号を伝送するように構成された単一のガス−光アクセス経路を画定する工程であって、前記画定される経路構成は、前記ツールが前記プロセス解析を正確に示すのに足る高さである前記所望のＳＮＲを伝送可能である、工程と、
前記単一のガス＆光アクセス経路を前記プロセスチャンバと前記解析ツールとの間の複数の個別のガス＆光アクセスアパーチャに分割する工程であって、前記分割は、前記ツールに伝送される前記光信号を共同で前記所望のＳＮＲに維持するように前記個別のアパーチャを構成する、工程と、
を備える方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、
前記経路は、前記解析ツールに隣接する光アクセス窓をともなうように構成され、
前記分割の工程は、前記個別のガス＆光アクセスアパーチャ内におけるプラズマ形成の可能性を低くし、前記アパーチャ内における粒子の堆積を増加させ、前記アパーチャを通過して前記光アクセス窓へと移動する粒子の数を減少させるように、前記アパーチャを構成する、方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法であって、さらに、
前記アパーチャの前記壁から粒子の堆積物を除去する工程を備える方法。
【請求項２０】
請求項１７に記載の方法であって、
前記分割の工程は、合体したガス＆光経路を前記ガス＆光アパーチャに分ける壁を提供することによって実施され、前記ガス＆光アパーチャは、互いから隔てられ、前記所望のＳＮＲを有する前記光信号を共同で前記解析ツールに伝送するように構成される、方法。
【請求項２１】
請求項１７に記載の方法であって、
前記分割の工程は、セプタムをともなうように構成されたスリーブを使用して実施され、
前記方法は、さらに、ケース上に取り付けられた光アクセス窓を使用して前記経路を閉じる工程と、前記ケース内および前記スリーブ内における粒子の生成を最小限に抑える工程と、を備える方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法であって、
前記ケース内および前記スリーブ内における粒子の生成を最小限に抑える工程は、前記ケースと前記スリーブとを互いに接触した状態で保持することによって実施される、方法。
【請求項２３】
請求項２１に記載の方法であって、
前記ケース内および前記スリーブ内における粒子の生成を最小限に抑える工程は、前記ケースと前記スリーブとの間の相対運動中に低粒子生成特性を有するような材料で構成されたガスケットを、前記ケースと前記スリーブとの間に提供することによって実施される、方法。
【請求項１】
プロセスチャンバへのおよび前記プロセスチャンバからの光アクセスを可能にする光アクセス窓をともなうように構成された、前記プロセスチャンバのためのガス注入器であって、
ガスのためおよび前記光アクセスのための経路を画定する穴をともなうように構成されたスリーブであって、前記穴は、プロセスガスを流すようにおよび所望の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有する光アクセス信号を伝送するように構成されたアクセス領域をともなうように構成される、スリーブと、
前記穴内に収容されるように構成されたセプタムであって、前記セプタムは、さらに、前記穴の前記アクセス領域を少なくとも２つの個別のアクセスアパーチャに分割するように構成され、前記少なくとも２つの個別のアクセスアパーチャは、それぞれ、前記プロセスガスを流すようにおよび前記所望のＳＮＲを有する前記光アクセス信号を前記光アクセス窓を通して伝送するようにもう一方のアクセスアパーチャと連携するように構成される、セプタムと、
を備えるガス注入器。
【請求項２】
請求項１に記載のガス注入器であって、
前記少なくとも２つの個別のアクセスアパーチャは、それぞれ、前記その個別のアクセスアパーチャ内におけるプラズマの形成の可能性を低くするように構成される、ガス注入器。
【請求項３】
請求項１に記載のガス注入器であって、
前記スリーブおよび前記セプタムの構成は、各アクセスアパーチャの壁を、そのアクセスアパーチャ内を前記光アクセス窓に向かって移動する粒子が前記光アクセス窓に到達する前に前記壁に付着することを促進するように画定する、ガス注入器。
【請求項４】
請求項１に記載のガス注入器であって、
前記光アクセス信号は、基板の条件を示し、
前記少なくとも２つの個別のアクセスアパーチャは、前記基板の条件を示す前記光信号の伝送を共同で可能にするように前記セプタムによって構成され、前記伝送は、前記プロセスチャンバから前記それぞれの少なくとも２つの個別のアクセスアパーチャおよび前記光アクセス窓を通って前記チャンバの外側の箇所に到る、ガス注入器。
【請求項５】
請求項１に記載のガス注入器であって、
前記少なくとも２つの個別のアクセスアパーチャは、それぞれ、少なくとも３つの個別のアクセスアパーチャである、ガス注入器。
【請求項６】
プロセスチャンバから光アクセス窓を通って前記プロセスチャンバの外側の診断終点へと光信号を光路に沿って伝送することおよび前記プロセスチャンバ内に第１のプロセスガスを注入することを同時的に行うためのガス注入器であって、
前記プロセスガスを受け取るように構成されたケースであって、前記ケースは、前記光路を取り囲む中空ボディをともなうようにさらに構成され、前記光アクセス窓を前記診断終点に隣接して取り付けられる、ケースと、
前記光路を取り囲むとともに前記プロセスチャンバ内への前記プロセスガスの注入および前記プロセスチャンバから前記光アクセス窓を通る光信号による光アクセスを同時的に可能にするための光アクセス領域をともなうように構成された穴を画定するために、前記中空ボディ内に収容されるように構成されたスリーブであって、前記光信号は、少なくとも最小信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有する、スリーブと、
前記ガス穴内に収容されるように構成されたセプタムであって、前記セプタムは、前記光アクセス領域を複数の光信号アパーチャに分割するように構成され、前記光信号アパーチャは、それぞれ、少なくとも前記最小ＳＮＲを有する前記光アクセス信号を共同で前記光アクセス窓を通して伝送するように構成される、セプタムと、
を備えるガス注入器。
【請求項７】
請求項６に記載のガス注入器であって、
前記セプタムは、前記それぞれの光信号アパーチャ内におけるプラズマの形成の可能性を低くするように、そして前記光アクセス窓に向かって前記光路内を移動する粒子を集めるための壁を提供するように構成され、前記セプタム構成は、前記光アクセス窓上への前記粒子の堆積および前記光アクセス窓のエッチングを低減させる、ガス注入器。
【請求項８】
請求項７に記載のガス注入器であって、
前記セプタムは、さらに、前記セプタムからの前記堆積粒子の除去および前記穴への差し替えを可能にするために、前記穴から取り外し可能であるように構成される、ガス注入器。
【請求項９】
請求項７に記載のガス注入器であって、
前記セプタムは、前記それぞれの光信号アパーチャ内におけるプラズマ形成の可能性の低減を促進するために、各光信号アパーチャの断面積を前記穴のそれ未満にし、前記光アクセス窓上への前記粒子の堆積の低減を促進するために、前記光信号アパーチャの総和表面積を前記穴のそれより大きくする、ガス注入器。
【請求項１０】
請求項６に記載のガス注入器であって、
前記セプタムは、前記複数の光信号アパーチャが２つの光信号アパーチャであるように、前記穴の直径に跨る、ガス注入器。
【請求項１１】
請求項６に記載のガス注入器であって、
前記セプタムは、前記複数の光信号アパーチャが４つの光信号アパーチャであるように、前記穴のそれぞれの直径に跨る横材を含む十字型に構成される、ガス注入器。
【請求項１２】
請求項６に記載のガス注入器であって、
前記セプタムは、前記複数の光信号アパーチャが４つの光信号アパーチャを超えるように、複数の管をともなうように構成される、ガス注入器。
【請求項１３】
請求項６に記載のガス注入器であって、
前記中空ボディ内に収容された前記スリーブ、および前記ケースは、それぞれ、接触を促されたときに粒子の生成を最小限に抑えるように構成された合わせ境界面をともなうように構成され、
前記ケースは、さらに、前記光アクセス窓のための第１の取り付け具をともなうように構成され、前記第１の取り付け具は、前記取り付けられた光アクセス窓によって前記スリーブ合わせ境界面と前記ケース合わせ境界面との接触が促されるように構成される、ガス注入器。
【請求項１４】
請求項１３に記載のガス注入器であって、
前記スリーブは、さらに、第２の取り付け具を有する第１のスリーブ端をともなうように構成され、
前記注入器は、さらに、前記第２の取り付け具上に取り付けられた曲げ材をともなうように構成され、
前記取り付けられた光アクセス窓は、前記曲げ材を曲げることによって前記スリーブ合わせ面を促し、前記曲げられた曲げ材は、前記スリーブ合わせ境界面が前記ケース合わせ境界面に接触するように前記スリーブ合わせ境界面を前記ケース合わせ境界面に向けて促す、ガス注入器。
【請求項１５】
請求項６に記載のガス注入器であって、
前記中空ボディは、相隔たれた第１および第２のガス入口と、前記相隔たれたガス入口間に位置する環状パッドとをともなうように構成され、
前記スリーブは、さらに、第２のガスのためのガス供給管を画定するために、前記ケース内に収容されるように構成され、
前記スリーブは、前記スリーブを前記穴内において中心合わせするとともに前記受け取られた第１および第２のプロセスガスをそれぞれ前記穴内および前記ガス供給管内へと個別に方向付けるために前記ガス供給管を跨いて前記環状パッドに接触する環状ワイパーをともなうように構成される、ガス注入器。
【請求項１６】
請求項６に記載のガス注入器であって、
前記ケース、前記スリーブ、および前記セプタムは、セラミック、石英、およびポリマからなる群より選択される材料で作成される、ガス注入器。
【請求項１７】
プロセスチャンバ内で生じるプロセスイベントへの光アクセスのための方法であって、
ガスを運ぶようにおよびプロセス解析のために所望の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有する信号に応答して動作する解析ツールへと前記プロセスチャンバから光信号を伝送するように構成された単一のガス−光アクセス経路を画定する工程であって、前記画定される経路構成は、前記ツールが前記プロセス解析を正確に示すのに足る高さである前記所望のＳＮＲを伝送可能である、工程と、
前記単一のガス＆光アクセス経路を前記プロセスチャンバと前記解析ツールとの間の複数の個別のガス＆光アクセスアパーチャに分割する工程であって、前記分割は、前記ツールに伝送される前記光信号を共同で前記所望のＳＮＲに維持するように前記個別のアパーチャを構成する、工程と、
を備える方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、
前記経路は、前記解析ツールに隣接する光アクセス窓をともなうように構成され、
前記分割の工程は、前記個別のガス＆光アクセスアパーチャ内におけるプラズマ形成の可能性を低くし、前記アパーチャ内における粒子の堆積を増加させ、前記アパーチャを通過して前記光アクセス窓へと移動する粒子の数を減少させるように、前記アパーチャを構成する、方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法であって、さらに、
前記アパーチャの前記壁から粒子の堆積物を除去する工程を備える方法。
【請求項２０】
請求項１７に記載の方法であって、
前記分割の工程は、合体したガス＆光経路を前記ガス＆光アパーチャに分ける壁を提供することによって実施され、前記ガス＆光アパーチャは、互いから隔てられ、前記所望のＳＮＲを有する前記光信号を共同で前記解析ツールに伝送するように構成される、方法。
【請求項２１】
請求項１７に記載の方法であって、
前記分割の工程は、セプタムをともなうように構成されたスリーブを使用して実施され、
前記方法は、さらに、ケース上に取り付けられた光アクセス窓を使用して前記経路を閉じる工程と、前記ケース内および前記スリーブ内における粒子の生成を最小限に抑える工程と、を備える方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法であって、
前記ケース内および前記スリーブ内における粒子の生成を最小限に抑える工程は、前記ケースと前記スリーブとを互いに接触した状態で保持することによって実施される、方法。
【請求項２３】
請求項２１に記載の方法であって、
前記ケース内および前記スリーブ内における粒子の生成を最小限に抑える工程は、前記ケースと前記スリーブとの間の相対運動中に低粒子生成特性を有するような材料で構成されたガスケットを、前記ケースと前記スリーブとの間に提供することによって実施される、方法。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−５１２０６（Ｐ２０１３−５１２０６Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−２３６３５７（Ｐ２０１２−２３６３５７）
【出願日】平成２４年１０月２６日（２０１２．１０．２６）
【分割の表示】特願２００９−５３１３７１（Ｐ２００９−５３１３７１）の分割
【原出願日】平成１９年６月１２日（２００７．６．１２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＴＥＦＬＯＮ
【出願人】（５９２０１００８１）ラム リサーチ コーポレーション (467)
【氏名又は名称原語表記】ＬＡＭ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２３６３５７（Ｐ２０１２−２３６３５７）
【出願日】平成２４年１０月２６日（２０１２．１０．２６）
【分割の表示】特願２００９−５３１３７１（Ｐ２００９−５３１３７１）の分割
【原出願日】平成１９年６月１２日（２００７．６．１２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＴＥＦＬＯＮ
【出願人】（５９２０１００８１）ラム リサーチ コーポレーション (467)
【氏名又は名称原語表記】ＬＡＭ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
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