JP2022145424A - プラズマ感知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】チャンバーの内部で発生する光量の感知を通じてプラズマが発生されたか否かを確認することができる感知装置を提供する。【解決手段】本発明の感知装置はチャンバーの内部の光量を測定する照度センサーが具備された測定部と、前記光量の分析を通じて前記チャンバーの内部にプラズマが発生されたか否かを感知する感知部と、を含むことができる。【選択図】図１

Description

本発明はチャンバー内のプラズマ発生の可否を感知する装置に係る。

エッチングプロセス（ｅｔｃｈｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）を行う半導体製造装備の多くはＯＥＳ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ、分光法）技術を利用したＥＰＤ（Ｅｎｄ Ｐｏｉｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を適用してプラズマ（ｐｌａｓｍａ）から放出される波長を分析し、これを通じて望む膜質が除去されたか否かを確認している。

しかし、プルストリップ（ｆｕｌｌ ｓｔｒｉｐ）設備のように感光液の膜質を除去することが目的ではないウエハ（ｗａｆｅｒ）に残っているスカム（ｓｃｕｍ）を除去することに目的があるデスカム（ｄｅｓｃｕｍ）設備でＥＰＤは単純にプラズマの発生可否に対する確認用度としてのみに使用が可能である。再び言えば、デスカム設備でＥＰＤは活用度が低いので、製品の価額対比非常に低い効率性を有することになる。

このような理由によってデスカム設備の大部分にはＥＰＤが構成されていない。しかし、プラズマの発生可否に対して確認をしない設備の場合、ジェネレーター（ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）からＲＦ ｂｉａｓ ＯＮに対する入力信号が伝達されてディスプレイメニュー上ではＦＦ ＯＮ ｓｔａｔｕｓであったが、実際にはチャンバーの内部にプラズマが放電されていない状況が発生した時、即刻的な確認が困難な問題がある。

特許文献１には複数のフィルターを具備して各々のフィルターで特定波長の光を通過させることによって蝕刻終末点を正確に検出することができる技術が開示されている。

韓国特許第１７６４８４４号明細書

本発明の一目的はチャンバーの内部で発生する光量の感知を通じてプラズマが発生されたか否かを確認することができる感知装置を提供することにある。

一方、本発明で達成しようとする技術的課題は以上で言及した技術的課題に制限されなく、言及しないその他の技術的課題は下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるべきである。

本発明の一実施形態に係る感知装置はチャンバーの内部の光量を測定する照度センサーが具備された測定部と、前記光量の分析を通じて前記チャンバーの内部にプラズマが発生されたか否かを感知する感知部と、を含む。

前記チャンバーのビューポートに設置され、前記ビューポートに対面される一面に開口部が形成されたブラケット、前記ブラケットの開口部を覆うカバーが設けられ、前記測定部は前記開口部の一側に着脱可能に形成され、前記カバーは中央部位が前記開口部に対面され、縁部位が前記ブラケットに対面される板形状に形成され、前記カバーの縁に対面される前記ブラケットの一面には前記カバーの縁部位を吸引する吸引部が設けられ、 前記カバーは前記吸引部によって前記開口部の他側に着脱され、前記測定部が前記開口部の一側に装着され、前記カバーが前記開口部の他側に装着されれば、前記ビューポートは光学的に外部から遮断されることができる。

前記開口部の一側は前記ブラケットに装着された前記測定部によって閉鎖され、開放された前記開口部の他側は方形状に形成され、前記方形状の各角に対面される前記ブラケットの部位毎に前記カバーを吸引する磁石が設置されることができる。

前記チャンバーのビューポートに設置され、前記ビューポートに対面される一面に開口部が形成されたブラケットが設けられ、前記ブラケットは前記開口部全体を覆うＥＰＤ（Ｅｎｄ Ｐｏｉｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）に裝着可能に形成され、前記測定部は前記ＥＰＤが排除された状態で前記開口部の一側のみを覆い、前記測定部によって覆われ、残りの前記開口部の残りの部位を覆うカバーが設けられることができる。

前記照度センサーは前記チャンバーの内部で発生されたプラズマから放出された光を前記チャンバーのビューポートを通じて入手し、前記照度センサーは電流出力形（ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｕｔｐｕｔ ｔｙｐｅ）の周辺光センサー（ａｍｂｉｅｎｔ ｌｉｇｈｔ ｓｅｎｓｏｒ）を含み、前記測定部には前記周辺光センサーの出力値をアナログ電圧値に変換する増幅器と比較器が設けられることができる。

前記プラズマの発生可否を感知するディテクションポイント（ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）を調整する調整手段が設けられ、前記感知部は前記調整手段で調整された設定電圧値と前記測定部で測定された前記光量を示す測定電圧値との間の比較を通じて前記プラズマの発生可否を感知することができる。

前記測定部は前記光量を示す測定電圧値を出力し、前記感知部は前記測定電圧値が既設定されたディテクションポイント（ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）以上であれば、前記プラズマが発生されたことと感知し、初期セッティングの時、前記感知部は現場に設けられた前記チャンバーの内部でプラズマが発生されたことと確認された状態で前記測定部によって測定された特定電圧値を前記ディテクションポイントとして設定することができる。

前記照度センサーは設定光量値以上の光量値に対応する出力電圧値を全て設定電圧値に転換した、前記設定光量値は前記プラズマの発生可否に対する感知基準がされるディテクションポイント（ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）に対応される光量値より高く設定されることができる。

前記照度センサーは現場の前記チャンバーで発生される最も暗いプラズマから最も明るいプラズマを設定範囲の電圧値内で線形的に示すことができる。

選択器、増幅器、調節器、変換器が設けられ、前記選択器は現場のプラズマ工程条件を選択し、前記増幅器は前記選択器によって選択された前記工程条件に対応される増幅比に応じて前記照度センサーの出力値を増幅し、前記調節器は増幅された前記出力値のゲインを調節し、前記変換器は前記調節器で出力される値を既設定された範囲を満足する電圧値に変換することができる。

増幅比が１０倍である第１増幅器、増幅比が４０倍である第２増幅器、増幅比が５００倍である第３増幅器、選択器が設けられ、前記選択器は、ＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）工程であれば、前記照度センサーの出力端子を前記第１増幅器に連結し、酸素を使用するＭＷ（ｍｉｃｒｏ ｗａｖｅ）工程であれば、前記照度センサーの出力端子を前記第２増幅器に連結し、水素又は窒素を使用するＭＷ（ｍｉｃｒｏ ｗａｖｅ）工程であれば、前記照度センサーの出力端子を前記第３増幅器に連結することができる。

本発明の感知装置はデスカム（ｄｅｓｃｕｍ）設備で半導体工程の時チャンバー（ｃｈａｍｂｅｒ）の内部で発生する光量を感知し、光量感知の結果を通じてプラズマ（ｐｌａｓｍａ）が発生されるか、或いはプラズマが存在するかを確認することができる。

本発明の感知装置はプラズマ本来の照度（ｌｕｘ）量に応じて電圧出力値のノイズを最小化するためにアナログ電流出力（Ａｎａｌｏｇ ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｕｔｐｕｔ）に基づく周辺光センサー（ａｍｂｉｅｎｔ ｌｉｇｈｔ ｓｅｎｓｏｒ）を利用することができる。感知装置は増幅器、比較器等を電気回路を通じてデスカム（ｄｅｓｃｕｍ）設備の全工程レシピ（ｒｅｃｉｐｅ）で効率的にプラズマを感知することができる。

本発明の感知装置は高価のＥＰＤ（ｅｎｄ ｐｏｉｎｔ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）の代わりに照度センサーを利用してプラズマを感知することができる。したがって、本発明によれば、生産性が改善されることができる。

本発明の感知装置はプラズマの存在可否又は発生可否を示すオンオフ（ｏｎ－ｏｆｆ）の確認が可能である。また、感知装置は設定電圧範囲を逸脱する場合、アラームを発生して工程状態確認と共にパート（ｐａｒｔ）交替周期（Ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ Ｍａｉｎｔ：ＰＭ）をユーザに認知させ、一部の故障を探知することができる。

一方、本発明で得ることができる効果は以上で言及した効果によって制限されなく、言及しないその他の効果は下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解べきである。

本発明の感知装置を示した概略図である。 ブラケット及びカバーを示した概略図である。 光量値と電圧値との間の関係を示したグラフである。 測定部を示した概略図である。

本発明の他の長所及び特徴、そしてそれらを達成する方法は添付される図面と共に詳細に後述される実施形態を参照すれば明確になる。しかし、本発明は以下で開示される実施形態に限定されることではなく、互いに異なる様々な形態に具現されることができ、単なる本実施形態は本発明の開示が完全するようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されることであり、本発明は請求項の範疇によって定義されるだけである。

もし定義されてなくても、ここで使用されるすべての用語（技術或いは科学用語を含む）はこの発明が属する従来技術で普遍的な技術によって一般的に収容されることと同一な意味を有する。

一般的な辞書によって定義された用語は関連された技術及び／或いは本出願の本文に意味することと同一な意味を有することと解釈されることができ、そしてここで明確に定義された表現がなくても概念化されるか、或いは過度に形式的に解釈されないものである。

本明細書で使用された用語は実施形態を説明するためのものであり、本発明を制限しようとすることではない。本明細書で、単数形は文句で特別に言及しない限り、複数形も含む。

明細書で使用される‘含む’及び／又はこの動詞の様々な活用形、例えば‘含む’、‘含み’、等は言及された組成、成分、構成要素、段階、動作及び／又は素子は１つ以上の他の組成、成分、構成要素、段階、動作及び／又は素子の存在又は追加を排除しない。本明細書で‘及び／又は’という用語は羅列された構成の各々又はこれらの様々な組合を示す。

一方、本明細書の全体で使用される‘～部’、‘～器’、‘～ブロック’、‘～モジュール’等の用語は少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味することができる。例えば、ソフトウェア、ＦＰＧＡ又はＡＳＩＣのようなハードウェア構成要素を意味することができる。

しかし、‘～部’、‘～器’、‘～ブロック’、‘～モジュール’等がソフトウェア又はハードウェアに限定される意味ではない。‘～部’、‘～器’、‘～ブロック’、‘～モジュール’はアドレッシングできる格納媒体にあるように構成されることができ、１つ又はその以上のプロセッサを再生させるように構成されてもよい。

したがって、‘～部’、‘～器’、‘～ブロック’、‘～モジュール’はソフトウェア構成要素、客体指向ソフトウェア構成要素、クラス構成要素、及びタスク構成要素のような構成要素と、プロセス、関数、属性、プロシージャ、サブルーチン、プログラムコードのセグメント、ドライバー、ファームウェア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ、及び変数を含むことができる。

構成要素と‘～部’、‘～器’、‘～ブロック’、‘～モジュール’内で提供される機能はさらに小さい数の構成要素及び‘～部’、‘～器’、‘～ブロック’、‘～モジュール’に結合されるか、或いは追加的な構成要素と‘～部’、‘～器’、‘～ブロック’、‘～モジュール’にさらに分離されることができる。

以下、本明細書の添付された図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は本発明の感知装置を示した概略図である。

図１に図示された感知装置は測定部７００及び感知部８００を含むことができる。

測定部７００にはチャンバー３０の内部の光量を測定する照度センサー７７０が具備されることができる。

チャンバー３０はウエハＷが収納される空間が形成された筒形状に形成されることができる。

チャンバー３０の内部には半導体ウエハＷが固定されるステージ３１又はチャックが設けられることができる。ステージ３１にウエハＷが固定されれば、ガス注入部３３を通じて原料ガス又は反応ガスがチャンバー３０の内部に注入されることができる。その後、高周波（ＲＦ）電源３２又はマイクロウェーブ（ＭＷ）電源３２によって電力が工程チャンバー３０の内部に印加されることができる。又は、該当電力によって生成された電磁気場がチャンバー３０の内部に形成されることができる。チャンバー３０の内部に印加された電力又はチャンバー３０の内部に形成された電磁気場によってチャンバー３０の内部に注入された反応ガスがプラズマ状態に変化され、半導体ウエハＷに対するプラズマ工程が行われることができる。プラズマ工程は蒸着工程、蝕刻工程、洗浄工程等を含むことができる。

プラズマ工程が終了されれば、チャンバー３０の温度制御器３６はチャンバー３０の内部の温度を下げることができる。排気装置３５は真空ポンプを通じてチャンバー３０の内部の反応ガスを外部に排出させて次のプラズマ工程に準備することができる。

測定部７００はプラズマ工程が行われる間にチャンバー３０の側面壁に設けられたビューポート７０を通じてプラズマから発生された光を収集することができる。収集された光は照度センサー７７０又は感知部８００に伝達されて工程過程でプラズマの存在可否又は発生可否を感知するのに使用されることができる。

ビューポート７０はチャンバー３０の側面壁に形成された開口が光の透過性が優れた設定数の透明な耐熱耐圧ガラスウィンドウによって密閉された形状に形成されることができる。透明耐熱耐圧ガラス窓とチャンバー３０との間は耐熱シリコン等のシーリング部材によって密閉処理されることができる。

チャンバー３０の外面には測定部７００に連結される接続部７０１が設けられることができる。接続部７０１はブラケット７０３及びカバー７０５を含むことができる。

チャンバー３０の外面に設置されるブラケット７０３、ブラケット７０３の中央に形成された通孔又は開口部７０４を覆うカバー７０５が設けられることができる。

図２はブラケット７０３及びカバー７０５を示した概略図である。

ブラケット７０３はチャンバー３０のビューポート７０に設置され、ビューポート７０に対面される一面に通孔に該当する開口部７０４が形成されることができる。ブラケット７０３は中央に通孔が形成された方形の環又はドーナツ形状に形成されることができる。

測定部７００はブラケット７０３に形成された開口部７０４の一側に着脱可能に形成されることができる。

一例として、測定部７００に対面されるブラケット７０３の一面には測定部７００とブラケット７０３を連結させるネジが挿入されるネジ孔が形成されることができる。ネジ孔を通過する締結ネジの締結及び離脱によって測定部７００はブラケット７０３に裝着されるか、或いは離脱されることができる。

測定部７００にはブラケット７０３に着脱される着脱手段７９０、ブラケット７０３の開口部７０４に対面される着脱手段７９０の一面に形成された鏡筒７８０が設けられることができる。鏡筒７８０はチャンバー３０の内部の光を収集して照度センサー７７０に伝達するレンズ等を含むことができる。ブラケット７０３に対面される着脱手段７９０の一面にはネジが通過する通過孔が設けられることができる。通過孔はブラケット７０３に形成されたネジ孔に整列されることができる。通過孔を通過したネジをネジ孔に締め付ければ、着脱手段７９０はブラケット７０３に裝着されることができる。

ブラケット７０３の開口部７０４に対面される測定部７００の一面の面積は開口部７０４より小さいことができる。その結果、測定部７００が開口部７０４の一側に装着されても、開口部７０４の他側は外部に開放された状態が維持されることができる。開口部７０４の他側が開放されれば、チャンバー３０外部の光が開口部７０４の他側を通じて測定部７００に流入されることができる。このように流入された外部の光はノイズに該当するので、ノイズを低減させるために開口部７０４の他側を密閉させることが良い。

測定部７００によって覆われた開口部７０４の一側部位の外の残りの部位を覆うためにカバー７０５が使用されることができる。

カバー７０５は中央部位がブラケット７０３の開口部７０４に対面され、縁部位がブラケット７０３に対面される板形状に形成されることができる。

カバー７０５の縁に対面されるブラケット７０３の一面にはカバー７０５の縁部位を吸引する吸引部７０８が設けられることができる。

カバー７０５は吸引部７０８によって開口部７０４の他側に着脱されることができる。

測定部７００が開口部７０４の一側に装着され、カバー７０５が開口部７０４の他側に装着されれば、ビューポート７０は光学的に外部から遮断されることができる。言い換えれば、開口部７０４に対面される測定部７００の一面及びカバー７０５によって開口部７０４は全体が外部から密閉されることができる。

別の締結ネジ等を排除した状態に吸引部７０８を利用すれば、ユーザは開口部の他側に対してカバー７０５を容易に着脱させることができる。ユーザはカバー７０５を開けてチャンバー３０の内部を直接肉眼で確認することができる。又は、ユーザはカバー７０５を閉めて測定部７００の測定精密度を高めることができる。

開口部７０４の一側はブラケット７０３に装着された測定部７００によって閉鎖されることができる。

開放された開口部７０４の他側は方形状に形成されることができる。方形状の各角に対面されるブラケット７０３の部位毎にカバー７０５を吸引する磁石が設置されることができる。異なりに説明すれば、開放された開口部７０４の他側の対角線の端部に対向した地点毎に磁石が設置されることができる。カバー７０５は方形の板形状に形成されることができる。本実施形態によれば、カバー７０５の各角が全てブラケット７０３に設置された磁石に対面されるので、磁力によって確実にブラケット７０３に裝着されることができる。もちろん、磁石に対面されるカバー７０５の各角には磁力に反応する磁性体が設けられるか、或いはカバー７０５の自体が磁性体材質で形成されることができる。

チャンバー３０のビューポート７０に設置され、ビューポート７０に対面される一面に開口部７０４が形成されたブラケット７０３は開口部７０４の全体を覆うＥＰＤ（Ｅｎｄ Ｐｏｉｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）に裝着可能に形成されることができる。この時、測定部７００はＥＰＤが排除された状態で開口部７０４の一側のみを覆うことができる。測定部７００によって覆われ、残りの開口部７０４の残る部位はカバー７０５によって覆われることができる。本実施形態によれば、ブラケット７０３はＥＰＤと測定部７００に共通的に使用されることができる。

ＥＰＤはプラズマ工程中に発生されるプラズマによる光を受光し、物質の固有の波長の変化量を計算してプラズマ工程、例えば蝕刻工程の終了点を決定することができる。ＥＰＤを利用する場合、プラズマの存在可否又は発生可否が把握されることができるが、プラズマの発生可否の把握のみに使用されるには機能的にも価格的にも無理がある。したがって、ＥＰＤが適用されるチャンバー３０と本発明の測定部７００が適用されるチャンバー３０は区分されて使用されることが有利することができる。この時、別のカバー７０５を使用する本実施形態によれば、チャンバー３０の種類に関係なく、同一な規格のブラケット７０３がチャンバー３０に設置されることができる。特定チャンバー３０がＥＰＤを必要とすれば、該当ブラケット７０３にＥＰＤが裝着されることができる。特定チャンバー３０が測定部７００を必要とすれば、該当ブラケット７０３の一側に測定部７００が装着され、該当ブラケット７０３の他側にカバー７０５が裝着されることができる。

照度センサー７７０はチャンバー３０の内部で発生されたプラズマから放出された光をチャンバー３０のビューポート７０を通じて収集することができる。

プラズマが励起された状態又はプラズマが発生された状態でチャンバー３０の内部に間欠的に発生されるスパークに基づく光と比較して、チャンバー３０の内部で発生されたプラズマの自体に基づく光の光量は非常に少ない。

少ない光量の光を障害物に該当するビューポート７０を経て入手する照度センサー７７０はチャンバー３０の内部で発生されたスパークを感知する一般光センサーと区別される電流出力形（ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｕｔｐｕｔ ｔｙｐｅ）の周辺光センサー（ａｍｂｉｅｎｔ ｌｉｇｈｔ ｓｅｎｓｏｒ）を含むことができる。

電流出力形の周辺光センサーは周辺ノイズに強く、微細な光の光量を感知することができる。

測定部７００には電流出力形の周辺光センサーの出力値をアナログ電圧値に変換する増幅器７２０と比較器が設けられることができる。電流出力形の周辺光センサーによってチャンバー３０内の微細な光が感知されたとしても、該当感知の結果はプラズマの発生可否を感知するために必要である光量値又はそれに対応される電圧値より小さいことができる。プラズマの発生可否を感知するためのスケールに変換するために増幅器７２０又は比較器が使用されることができる。

増幅器７２０は周辺光センサーの感知結果値を設定増幅比に増幅させることができる。比較器は感知結果値をハイ（ｈｉｇｈ）、ロー（ｌｏｗ）に区分することができる。本発明の感知装置の主目的はチャンバー３０の内部のプラズマの強さを把握することではなく、プラズマがチャンバー３０内に存在するか否かを感知するためのことである。したがって、プラズマがチャンバー３０内に存在することを示す信号、例えばハイ（ｈｉｇｈ）とプラズマがチャンバー３０内に存在しないことを示す信号、例えばロー（ｌｏｗ）のみを確実に区分できれば、本発明が目的が十分に達成されることができる。したがって、比較器を通じても本発明の感知装置は十分に動作されることができる。

又は、比較器は照度センサー７７０の測定値と既設定されたディテクションポイント（ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）との間の比較に使用されることができる。

プラズマの発生可否を感知するディテクションポイント（ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）を調整する調整手段が設けられることができる。一例として、調整手段は可変抵抗を含むことができる。感知部８００は調整手段で調整された設定電圧値と測定部７００で測定された光量を示す測定電圧値との間の比較を通じてプラズマの発生可否を感知することができる。調整手段が正常的に機能するためには初期段階で設定電圧値の設定過程が重要であることができる。

調整手段は現場で直接ディテクションポイントを設定することができる。一例として、測定部７００は光量を示す測定電圧値を出力することができる。感知部８００は測定電圧値が既設定されたディテクションポイント（ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）以上であれば、プラズマが発生されたことと感知することができる。

初期セッティングの時、感知部８００は現場に設けられたチャンバー３０の内部でプラズマが発生されたことと確認された状態で、測定部７００によって測定された特定電圧値をディテクションポイント（ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）として設定することができる。一例として、ユーザは初期セッティングの時、ブラケット７０３に測定部７００を設置し、カバー７０５を開放した状態でビューポート７０を通じて肉眼でチャンバー３０の内部のプラズマ発生可否を確認することができる。ユーザが肉眼でプラズマの発生を確認した後にカバー７０５を閉めた後、設定ボタンを押すと、感知部８００は測定部７００で測定された特定電圧値をディテクションポイントとして設定することができる。他の例として、チャンバー３０の各種環境情報、例えばプラズマを発生させるアンテナに供給される電力値、チャンバー３０の内部に投入された反応ガスの種類等をルックアップテーブルと比較し、ルックアップテーブルにマッチングされた特定電圧値をディテクションポイントとして設定することができる。

ディテクションポイントは作業現場毎に異なることができる。したがって、同一な感知装置であっても、プラズマが発生されたことと感知する光量が現場毎に変わることができる。

図３は光量値と電圧値との間の関係を示したグラフである。

図３の（ａ）はチャンバー３０内のプラズマ発生可否をデジタル化する構成を示す。

照度センサー７７０又は測定部７００は設定光量値以上の光量値に対応する出力電圧値を全て設定電圧値に転換することができる。

設定光量値はプラズマの発生可否に対する感知基準になるディテクションポイント（ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）に対応される光量値より高く設定されることができる。

図３の（ａ）によれば、照度センサー７７０は０～１．６ｌｕｘに該当する範囲の光量を感知することができる。照度センサー７７０又は測定部７００は１６ｌｕｘ以上の光量値に対応する出力値は全て１０Ｖに転換されるように設計されることができる。この場合、ディテクションポイント０．５Ｖを基準として得られた電圧値に対してチャンバー３０内のプラズマのオン／オフ状態がデジタル化して示すことができる。プラズマのオン（ｏｎ）状態はプラズマが存在するか、又は発生された状態を示し、プラズマのオフ（ｏｆｆ）状態はプラズマが存在しないか、又は未発生した状態を示すことができる。言い換えれば、プラズマのオフ状態はプラズマが存在しない状態を示すことができる。

図３の（ｂ）はチャンバー３０内のプラズマ発生可否を線形的に示す構成を示すことができる。

照度センサー７７０又は測定部７００は現場のチャンバー３０で発生される最も暗いプラズマから最も明るいプラズマ（Ｂｒｉｇｈｔｌｙ Ｐｌａｓｍａ）を設定範囲の電圧値内で線形的に示すことができる。

図３の（ｂ）によれば、最も暗いプラズマはディテクションポイントと同一な測定電圧値を示すことができる。図３の（ｂ）にはディテクションポイントが１Ｖである時、ディテクションポイントからディテクションポイントの１０倍までの範囲内で線形的に光量を測定することができる照度センサー７７０が使用されることができる。本実施形態によれば、照度センサー７７０又は測定部７００はチャンバー３０内のプラズマ光量をアナログ出力で示すことができる。感知部８００はチャンバー３０内のプラズマ光量を実時間にモニターリングすることができる。

本発明の感知装置は図３の（ｂ）のようなアナログ電圧出力を通じてプラズマ工程の安定性を感知することができる。

一例として、Ａ顧客社、Ｂ顧客社、Ｃ顧客社別に工程レシピ（ｒｅｃｉｐｅ）が互いに異なることができる。

Ａ顧客社で望む光量は３Ｖであり得る。感知装置はＡ顧客社に対して３Ｖを基準に０．５Ｖの誤差範囲（２．５Ｖ＜測定光量値に対応される電圧値＜３．５Ｖ）に入れば、プラズマ工程データが有効であることと判断することができる。この時、２．５Ｖ＜測定光量値に対応される電圧値＜３．５ＶがＡ顧客社に対する適正範囲の電圧値に設定されることができる。感知装置は該当誤差範囲を外れれば、装備インターロック（ｉｎｔｅｒｌｏｃｋ）を通じて現在プラズマ状態が不安定である事実を知らせることができる。

先に説明された、本発明の測定部７００はスパークと対比して非常に少ない光量を有するプラズマ本来から誘発された光量を測定する必要がある。測定結果に該当する電圧値もやはり物理的に非常に少ないので、感知部８００で要求する数値に至らないことがあり得る。微細な測定結果に対するノイズの混入可能性を減少させるために測定結果値を大きく変換させる必要がある。このために測定部７００には選択器７１０、増幅器７２０、調節器７３０、変換器７４０が追加に設けられることができる。

選択器７１０は現場のプラズマ工程条件を選択することができる。一例として、選択器７１０には第１コンバータ７１３、第１スイッチ７１１、第２コンバータ７１４、第２スイッチ７１２が設けられることができる。

プラズマ工程条件はＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）工程条件（第１条件）、酸素を使用するＭＷ（ｍｉｃｒｏ ｗａｖｅ）工程条件（第２条件）、水素又は窒素を使用するＭＷ（ｍｉｃｒｏ ｗａｖｅ）工程条件（第３条件）を含むことができる。

第１スイッチ７１１は水素又は窒素を使用するＭＷ工程条件（第３条件）の選択可否をスイッチングすることができる。

第２スイッチ７１２は第３条件が未選択された状態でＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）工程条件（第１条件）と酸素を使用するＭＷ（ｍｉｃｒｏ ｗａｖｅ）工程条件（第２条件）をスイッチングすることができる。

第１コンバータ７１３はユーザによって操作されるスイッチ又はチャンバー３０の制御システムから提供されたデータを分析し、第３条件の満足可否を判別する第１判別手段を含むことができる。第１コンバータ７１３はユーザの手動操作又は第３条件の満足可否に応じて第１スイッチ７１１のスイッチング動作を制御することができる。

又は、第１コンバータ７１３は照度センサー７７０の出力情報を第１スイッチ７１１の入力端で要求する形式で変換することができる。

第２コンバータ７１４はユーザによって操作されるスイッチ又はチャンバーの制御システムから提供されたデータを分析し、第１条件又は第２条件の満足可否を判別する第２判別手段を含むことができる。第２コンバータ７１４はユーザの手動操作又は第１条件／第２条件の満足可否に応じて第２スイッチ７１２のスイッチング動作を制御することができる。

又は、第２コンバータ７１４は第１スイッチ７１１の出力端から出力される出力情報を第２スイッチ７１２の入力端で要求する形式で変換することができる。

増幅器７２０は選択器７１０によって選択された工程条件に対応される増幅比に応じて照度センサー７７０の出力値を増幅することができる。

一例として、増幅器７２０には増幅比が１０倍である第１増幅器７２１、増幅比が４０倍である第２増幅器７２２、増幅比が５００倍である第３増幅器７２３が設けられることができる。

選択器７１０はＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）工程（第１条件）であれば、照度センサー７７０の出力端子を第１増幅器７２１に連結することができる。

選択器７１０は酸素を使用するＭＷ（ｍｉｃｒｏ ｗａｖｅ）工程（第２条件）であれば、照度センサー７７０の出力端子を第２増幅器７２２に連結することができる。

選択器７１０は水素又は窒素を使用するＭＷ（ｍｉｃｒｏ ｗａｖｅ）工程（第３条件）であれば、照度センサー７７０の出力端子を第３増幅器７２３に連結することができる。

調節器７３０は増幅された出力値のゲインを調節することができる。調節器７３０は測定部７００を通じて測定された基準測定値、例えばディテクションポイントを利用して所謂、現場適応的なチューニング作業を遂行することができる。第１増幅器７２１に出力された情報をチューニングする第１調節器７３１、第２増幅器７２２で出力された情報をチューニングする第２調節器７３２、第３増幅器７２３で出力された情報をチューニングする第３調節器７３３が各々設けられることができる。

変換器７４０は調節器７３０で出力される値を既設定された範囲を満足する電圧値に変換することができる。変換器７４０には第３スイッチ７４１、スケール手段７４２、イコライザ７４３が設けられることができる。

第３スイッチ７４１は選択器７１０の動作に対応してスイッチングされることができる。

第１条件で第３スイッチ７４１は第１調節器７３１の出力端に連結されるようにスイッチングされることができる。

第２条件で第３スイッチ７４１は第２調節器７３２の出力端に連結されるようにスイッチングされることができる。

第３条件で第３スイッチ７４１は第３調節器７３３の出力端に連結されるようにスイッチングされることができる。

スケール手段７４２は第３スイッチ７４１から出力される情報を設定電圧範囲を満足する特定電圧値に変換することができる。

イコライザ７４３はスケール手段７４２から出力される情報の特性を補正するか、又はスケール手段から出力される情報に含まれたノイズを除去することができる。

以上で実施形態を通じて本発明を説明したが、上の実施形態は単なる本発明の思想を説明するためのものであって、これに限定されない。通常の技術者は前述した実施形態に様々な変形が加えられることを理解する。本発明の範囲は添付された特許請求の範囲の解釈を通じてのみに定まれる。

３０ チャンバー
３１ ステージ
３２ 電源
３３ ガス注入部
３５ 排気装置
３６ 温度制御器
７０ ビューポート
７００ 測定部
７０１ 接続部
７０３ ブラケット
７０４ 開口部
７０５ カバー
７０８ 吸引部
７１０ 選択器
７１１ 第１スイッチ
７１２ 第２スイッチ
７１３ 第１コンバータ
７１４ 第２コンバータ
７２０ 増幅器
７２１ 第１増幅器
７２２ 第２増幅器
７２３ 第３増幅器
７３０ 調節器
７３１ 第１調節器
７３２ 第２調節器
７３３ 第３調節器
７４０ 変換器
７４１ 第３スイッチ
７４２ スケール手段
７４３ イコライザ
７７０ 照度センサー
７８０ 鏡筒
７９０ 着脱手段
８００ 感知部

Claims (11)

1. チャンバーの内部の光量を測定する照度センサーが具備された測定部と、
   前記光量の分析を通じて前記チャンバーの内部にプラズマが発生されたか否かを感知する感知部と、
   を含む感知装置。
2. 前記チャンバーのビューポートに設置され、前記ビューポートに対面される一面に開口部が形成されたブラケット、前記ブラケットの開口部を覆うカバーが設けられ、
   前記測定部は、前記開口部の一側に着脱可能に形成され、
   前記カバーは、中央部位が前記開口部に対面され、縁部位が前記ブラケットに対面される板形状に形成され、
   前記カバーの縁に対面される前記ブラケットの一面には前記カバーの縁部位を吸引する吸引部が設けられ、
   前記カバーは、前記吸引部によって前記開口部の他側に着脱され、
   前記測定部が前記開口部の一側に装着され、前記カバーが前記開口部の他側に装着されれば、前記ビューポートは、光学的に外部から遮断される、請求項１に記載の感知装置。
3. 前記開口部の一側は、前記ブラケットに装着された前記測定部によって閉鎖され、
   開放された前記開口部の他側は、方形状に形成され、
   前記方形形状の各角に対面される前記ブラケットの部位毎に前記カバーを吸引する磁石が設置されている、請求項２に記載の感知装置。
4. 前記チャンバーのビューポートに設置され、前記ビューポートに対面される一面に開口部が形成されたブラケットが設けられ、
   前記ブラケットは、前記開口部の全体を覆うＥＰＤ（Ｅｎｄ Ｐｏｉｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）に裝着可能に形成され、
   前記測定部は、前記ＥＰＤが排除された状態で前記開口部の一側のみを覆い、
   前記測定部によって覆われ、残りの前記開口部の残りの部位を覆うカバーが設けられる、請求項１に記載の感知装置。
5. 前記照度センサーは、前記チャンバーの内部で発生されたプラズマから放出された光を前記チャンバーのビューポートを通じて入手し、
   前記照度センサーは、電流出力形（ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｕｔｐｕｔ ｔｙｐｅ）の周辺光センサー（ａｍｂｉｅｎｔ ｌｉｇｈｔ ｓｅｎｓｏｒ）を含み、
   前記測定部には前記周辺光センサーの出力値をアナログ電圧値に変換する増幅器と比較器が設けられる、請求項１に記載の感知装置。
6. 前記プラズマの発生可否を感知するディテクションポイント（ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）を調整する調整手段が設けられ、
   前記感知部は、前記調整手段で調整された設定電圧値と前記測定部で測定された前記光量を示す測定電圧値との間の比較を通じて前記プラズマの発生可否を感知する、請求項１に記載の感知装置。
7. 前記測定部は、前記光量を示す測定電圧値を出力し、
   前記感知部は、前記測定電圧値が既設定されたディテクションポイント（ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）以上であれば、前記プラズマが発生されたことと感知し、
   初期セッティングの時、前記感知部は、現場に設けられた前記チャンバーの内部でプラズマが発生されたことと確認された状態で前記測定部によって測定された特定電圧値を前記ディテクションポイントとして設定する、請求項１に記載の感知装置。
8. 前記照度センサーは、設定光量値以上の光量値に対応する出力電圧値を全て設定電圧値に転換し、
   前記設定光量値は、前記プラズマの発生可否に対する感知基準になるディテクションポイント（ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）に対応される光量値より高く設定される、請求項１に記載の感知装置。
9. 前記照度センサーは、現場の前記チャンバーで発生される最も暗いプラズマから最も明るいプラズマを設定範囲の電圧値内で線形的に示す、請求項１に記載の感知装置。
10. 選択器、増幅器、調節器、変換器が設けられ、
    前記選択器は、現場のプラズマ工程条件を選択し、
    前記増幅器は、前記選択器によって選択された前記工程条件に対応される増幅比に応じて前記照度センサーの出力値を増幅し、
    前記調節器は、増幅された前記出力値のゲインを調節し、
    前記変換器は、前記調節器で出力される値を既設定された範囲を満足する電圧値に変換する、請求項１に記載の感知装置。
11. 増幅比が１０倍である第１増幅器、増幅比が４０倍である第２増幅器、増幅比が５００倍である第３増幅器、選択器が設けられ、
    前記選択器は、
    ＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）工程であれば、前記照度センサーの出力端子を前記第１増幅器に連結し、
    酸素を使用するＭＷ（ｍｉｃｒｏ ｗａｖｅ）工程であれば、前記照度センサーの出力端子を前記第２増幅器に連結し、
    水素又は窒素を使用するＭＷ（ｍｉｃｒｏ ｗａｖｅ）工程であれば、前記照度センサーの出力端子を前記第３増幅器に連結する、請求項１に記載の感知装置。

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