KR101994419B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치의 모니터링 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 장치의 모니터링 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101994419B1
KR101994419B1 KR1020170054856A KR20170054856A KR101994419B1 KR 101994419 B1 KR101994419 B1 KR 101994419B1 KR 1020170054856 A KR1020170054856 A KR 1020170054856A KR 20170054856 A KR20170054856 A KR 20170054856A KR 101994419 B1 KR101994419 B1 KR 101994419B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
chamber
abnormality
correlation coefficient
gas supply
Prior art date
Application number
KR1020170054856A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180120912A (ko
Inventor
이종석
Original Assignee
세메스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세메스 주식회사 filed Critical 세메스 주식회사
Priority to KR1020170054856A priority Critical patent/KR101994419B1/ko
Publication of KR20180120912A publication Critical patent/KR20180120912A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101994419B1 publication Critical patent/KR101994419B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H01L21/02274—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition in the presence of a plasma [PECVD]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67276—Production flow monitoring, e.g. for increasing throughput

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

기판 처리 장치가 개시된다. 기판 처리 장치는, 기판을 처리하는 공정이 진행되는 챔버를 모니터링하는 장치에 있어서, 챔버의 내부로 가스를 공급하는 가스 공급 라인에 연결되어 가스가 챔버에 도달하는 가스 도달 시간을 측정하는 측정부 및 측정된 가스 도달 시간 및 가스 공급 라인의 길이에 기초하여 복수의 상관계수(Correlation Coefficient)를 산출하고, 복수의 상관계수를 비교하여 챔버의 이상 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 장치의 모니터링 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND METHOD FOR MONITORING A SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 공정 챔버의 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치의 모니터링 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가스가 챔버에 도달하는 시간 및 가스 공급 라인의 길이에 관한 상관계수를 이용하여 기판 처리 장치를 모니터링하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치의 모니터링 방법에 관한 것이다.
일반적으로 평판 표시 소자나 반도체 소자는 감광액 도포 공정, 현상 공정, 식각 공정, 화학 기상 증착 공정(chemical vapor deposition process), 그리고 애싱 공정(ashing process) 등 다양한 공정에 의해 생산된다.
반도체 제조 장치는 공정 모듈 내에 복수 개의 기판 처리 장치가 제공되고, 각각의 기판 처리 장치에서 공정을 수행한다. 각각의 기판 처리 장치에서 공정 처리가 균일하게 수행되기 위해서는 기판 처리 장치의 내부환경이 균일하게 유지될 것이 요구된다.
기판 처리 장치의 내부 환경을 균일하게 유지하기 위하여, 기판 처리 장치를 지속적으로 모니터링하는 것이 필요하다. 다만, 종래에는 기판 처리 장치를 모니터링하기 위한 알고리즘 등이 없어서 작업자가 기판 처리 장치의 이상 여부를 직접 검사하여야 하였으므로, 정확도가 떨어지고 작업자마다 검사 결과가 상이할 수 있는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 가스가 챔버에 도달하는 시간 및 가스 공급 라인의 길이에 관한 복수의 상관계수를 산출하고 이를 비교하여 자동으로 기판 처리 장치의 이상 여부를 판단하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치의 모니터링 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 처리하는 장치에 있어서, 내부에 처리 공간을 가지는 챔버, 상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛, 상기 처리 공간 내로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 라인을 가지는 가스 공급 유닛 및 상기 장치의 이상 여부를 모니터링하는 모니터링 유닛을 포함하되, 상기 모니터링 유닛은, 가스 공급 라인에 연결되어 상기 가스가 상기 챔버에 도달하는 가스 도달 시간을 측정하는 측정부 및 측정된 상기 가스 도달 시간 및 상기 가스 공급 라인의 길이에 관한 상관계수(Correlation Coefficient)를 산출하고, 상기 상관계수에 기초하여 상기 장치의 이상 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 제어부는, 상기 챔버에서 상기 기판을 처리하는 공정이 진행되기 전에 산출된 제1 상관계수와 상기 챔버에서 상기 기판을 처리하는 공정이 진행되는 중에 산출된 제2 상관계수를 비교하여, 상기 제1 및 제2 상관계수의 차이가 기설정된 범위를 초과하는 경우 상기 장치에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 챔버에서 서로 다른 기판을 처리하는 공정이 진행되는 중에 산출된 복수의 상관계수를 비교하여, 상기 복수의 상관계수의 차이가 기설정된 범위를 초과하는 경우 상기 장치에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 측정부는, 상기 가스 공급 라인에 공급되는 상기 가스의 유량, 압력 및 OES(Optical Emission Spectroscopy) 데이터 중 적어도 하나를 더 측정하며, 상기 제어부는, 상기 장치에 이상이 있는 것으로 판단된 경우, 측정된 상기 가스의 유량, 압력 및 OES 데이터 중 적어도 하나를 기설정된 값과 비교하여 상기 장치에서 이상이 생긴 위치를 판단할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는, 측정된 상기 가스의 유량 또는 압력이 기설정된 값보다 작은 경우, 상기 챔버 내에 공급되는 가스를 생성하는 가스 공급 유닛에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 측정된 상기 OES 데이터에서 플라즈마를 구성하는 가스의 상대적인 양이 기설정된 값보다 작은 경우, 상기 챔버 내에 공급되는 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 유닛에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는,
Figure 112017041791655-pat00001
를 이용하여 상기 상관계수를 산출하며, 여기서, xi는 상기 가스 도달 시간, yi는 상기 가스 공급 라인의 길이,
Figure 112017041791655-pat00002
는 xi의 평균값,
Figure 112017041791655-pat00003
는 yi의 평균값, sx는 xi의 표준편차, sy는 yi의 표준편차, n은 측정된 상기 가스 도달 시간의 개수, rxy는 상기 상관계수일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모니터링 방법은, 기판을 처리하는 장치를 모니터링하는 방법에 있어서, 상기 챔버의 내부로 공급되는 가스가 상기 챔버에 도달하는 가스 도달 시간을 측정하는 단계, 측정된 상기 가스 도달 시간 및 상기 가스 공급 라인의 길이에 관한 상관계수(Correlation Coefficient)를 산출하는 단계 및 상기 상관계수에 기초하여 상기 장치의 이상 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 장치의 이상 여부를 판단하는 단계는, 상기 챔버에서 상기 기판을 처리하는 공정이 진행되기 전에 산출된 제1 상관계수와 상기 챔버에서 상기 기판을 처리하는 공정이 진행되는 중에 산출된 제2 상관계수를 비교하는 단계 및 상기 제1 및 제2 상관계수의 차이가 기설정된 범위를 초과하는 경우 상기 장치에 이상이 있는 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 장치의 이상 여부를 판단하는 단계는, 상기 챔버에서 서로 다른 기판을 처리하는 공정이 진행되는 중에 산출된 복수의 상관계수를 비교하는 단계 및 상기 복수의 상관계수의 차이가 기설정된 범위를 초과하는 경우 상기 장치에 이상이 있는 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 가스 도달 시간을 측정하는 단계는, 상기 가스 공급 라인에 공급되는 상기 가스의 유량, 압력 및 OES(Optical Emission Spectroscopy) 데이터 중 적어도 하나를 측정하는 단계를 더 포함하며, 상기 장치의 이상 여부를 판단하는 단계는, 상기 장치에 이상이 있는 것으로 판단된 경우, 측정된 상기 가스의 유량, 압력 및 OES 데이터 중 적어도 하나를 기설정된 값과 비교하여 상기 장치에서 이상이 생긴 위치를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 장치에서 이상이 생긴 위치를 판단하는 단계는, 측정된 상기 가스의 유량 또는 압력이 기설정된 값보다 작은 경우, 상기 챔버 내에 공급되는 가스를 생성하는 가스 공급 유닛에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 장치에서 이상이 생긴 위치를 판단하는 단계는, 측정된 상기 OES 데이터에서 플라즈마를 구성하는 가스의 상대적인 양이 기설정된 값보다 작은 경우, 상기 챔버 내에 공급되는 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 유닛에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 복수의 상관계수를 산출하는 단계는,
Figure 112017041791655-pat00004
를 이용하여 상기 상관계수를 산출하며, 여기서, xi는 상기 가스 도달 시간, yi는 상기 가스 공급 라인의 길이,
Figure 112017041791655-pat00005
는 xi의 평균값,
Figure 112017041791655-pat00006
는 yi의 평균값, sx는 xi의 표준편차, sy는 yi의 표준편차, n은 측정된 상기 가스 도달 시간의 개수, rxy는 상기 상관계수일 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 상관계수를 이용하여 자동으로 기판 처리 장치의 이상 여부를 판단할 수 있으므로, 사용자의 편의성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치에 포함되는 모니터링 유닛을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모니터링 유닛의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 상관계수를 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 측정부에서 측정되는 데이터를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 가스 공급 라인을 포함하는 챔버를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 모니터링 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 내부에 처리공간을 갖는 공정 챔버, 상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 처리 공간으로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛, 상기 처리 공간의 상벽으로 제공되는 유전판, 상기 유전판의 상부에 배치되고 마이크로파를 방사하며, 제1 슬롯들이 형성된 메인 슬롯 안테나, 상기 메인 슬롯 안테나로 마이크로파를 인가하는 마이크로파 인가 유닛 및 상기 메인 슬롯 안테나의 하부에 상기 메인 슬롯 안테나와 이격되어 배치되고, 제2 슬롯들이 형성된 조절 슬롯 안테나를 포함하는 것을 특징으로 한다. 즉 본 발명은 메인 슬롯 안테나의 하부에 메인 슬롯 안테나와 이격 배치된 조절 슬롯 안테나를 회전시킴으로써, 마이크로파의 정상파의 구조 및 전계 밀도 분포를 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치에 포함되는 모니터링 유닛을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 모니터링 유닛(100)은 가스 공급 유닛(300)에서 생성된 가스를 챔버(200) 내로 공급하는 가스 공급 라인(400)에 연결되어 챔버(200)의 이상 여부를 판단한다. 구체적으로, 모니터링 유닛(100)은 가스 공급 유닛(300)에서 생성된 가스가 가스 공급 라인(400)을 통하여 챔버(200)에 도달하는 가스 도달 시간을 측정하고, 측정된 가스 도달 시간 및 가스 공급 라인(400)의 길이에 기초하여 상관계수(Correlation Coefficient)를 산출한 후, 상관계수를 이용하여 챔버(200)의 이상 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 가스 공급 라인(400)의 길이는 사용자로부터 입력되거나 모니터링 유닛(100)에 기저장된 값일 수 있다.
일 예로, 모니터링 유닛(100)은 챔버(200)에서 기판을 처리하는 공정이 진행되기 전에 가스 도달 시간을 측정하고, 측정된 가스 도달 시간 및 가스 공급 라인(400)의 길이에 기초하여 제1 상관계수를 산출하고, 챔버(200)에서 기판을 처리하는 공정이 진행되는 중에 가스 도달 시간을 측정하고, 측정된 가스 도달 시간 및 가스 공급 라인(400)의 길이에 기초하여 제2 상관계수를 산출할 수 있다. 이후, 모니터링 유닛(100)은 산출된 제1 상관계수 및 제2 상관계수의 차이가 기설정된 범위를 초과하는 경우 기판 처리 장치에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
다른 예로, 모니터링 유닛(100)은 챔버(200)에서 서로 다른 기판을 처리하는 공정이 진행되는 중에 산출된 복수의 상관계수를 비교하여 기판 처리 장치의 이상 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 챔버(200)에서 제1 기판을 처리하는 공정이 진행되는 중에 가스 도달 시간을 측정하고, 측정된 가스 도달 시간 및 가스 공급 라인(400)의 길이에 기초하여 제3 상관계수를 산출하고, 챔버(200)에서 제2 기판을 처리하는 공정이 진행되는 중에 가스 도달 시간을 측정하고, 측정된 가스 도달 시간 및 가스 공급 라인(400)의 길이에 기초하여 제4 상관계수를 산출하여, 제3 상관계수 및 제4 상관계수의 차이가 기설정된 범위를 초과하는 경우 기판 처리 장치에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 모니터링 유닛(100)은 가스 공급 라인(400)에 공급되는 가스의 유량, 압력 및 OES(Optical Emission Spectroscopy) 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 기판 처리 장치에서 이상이 생긴 위치를 판단할 수 있다. 구체적으로, 모니터링 유닛(100)은 측정된 가스의 유량 또는 압력이 기설정된 값보다 작은 경우, 챔버(200) 내에 공급되는 가스를 생성하는 가스 공급 유닛(300)에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다. 또는, 모니터링 유닛(100)는 측정된 OES 데이터에서 플라즈마를 구성하는 가스의 상대적인 양이 기설정된 값보다 작은 경우, 챔버(200) 내에 공급되는 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 유닛(미도시)에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 모니터링 유닛(100)은 상관계수를 산출하고 이를 이용하여 자동으로 기판 처리 장치의 이상 여부를 판단할 수 있으므로, 사용자는 직접 기판 처리 장치를 검사하지 않고도 간편하게 기판 처리 장치의 이상 여부(정비 필요 여부)를 알 수 있어서, 사용자의 편의성이 향상될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모니터링 유닛의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 모니터링 유닛(100)은 측정부(110) 및 제어부(120)를 포함한다.
측정부(110)는 생성된 가스를 챔버의 내부로 공급하는 가스 공급 라인에 연결되어 생성된 가스가 챔버에 도달하는 가스 도달 시간을 측정한다. 측정부(110)는 압력 센서를 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않고 가스를 감지할 수 있는 다양한 센서를 포함할 수 있다. 또한, 측정부(110)는 가스 공급 라인에 공급되는 가스의 유량, 압력 및 OES(Optical Emission Spectroscopy) 데이터 중 적어도 하나를 측정할 수 있다.
제어부(120)는 측정부(110)에서 측정된 가스 도달 시간 및 가스 공급 라인의 길이에 기초하여 복수의 상관계수를 산출한다. 여기서, 가스 공급 라인의 길이는 사용자로부터 입력되거나 기저장된 값일 수 있다. 제어부(120)는 복수의 상관계수를 비교하여 기판 처리 장치의 이상 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 제어부(120)는 챔버에서 기판을 처리하는 공정이 진행되기 전에 산출된 제1 상관계수와 챔버에서 기판을 처리하는 공정이 진행되는 중에 산출된 제2 상관계수를 비교하여, 제1 상관계수 및 제2 상관계수의 차이가 기설정된 범위를 초과하는 경우 기판 처리 장치에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다. 또는, 제어부(120)는 챔버에서 서로 다른 기판을 처리하는 공정이 진행되는 중에 산출된 복수의 상관계수를 비교하여, 복수의 상관계수의 차이가 기설정된 범위를 초과하는 경우 기판 처리 장치에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
이 경우, 제어부(120)는 상관계수에 관한 아래의 수학식 1을 이용하여 상관계수를 산출할 수 있다.
Figure 112017041791655-pat00007
여기서, xi는 가스 도달 시간, yi는 가스 공급 라인의 길이,
Figure 112017041791655-pat00008
는 xi의 평균값,
Figure 112017041791655-pat00009
는 yi의 평균값, sx는 xi의 표준편차, sy는 yi의 표준편차, n은 측정된 가스 도달 시간의 개수, rxy는 상관계수이다.
일 예로, 도 3과 같이, 챔버에서 공정이 진행되기 전의 4개의 가스 도달 시간(xi) 및 대응되는 가스 공급 라인의 길이(yi)가 주어지는 경우, y = 14.885x + 0.0059 이고, 상관계수의 제곱은 rxy^2 = 0.9305 가 될 수 있으며, 제어부(120)는 이로부터 상관계수를 산출할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 챔버에서 공정이 진행되는 중에도 동일하게 4개의 가스 도달 시간을 측정하고, 측정된 가스 도달 시간 및 그에 대응되는 가스 공급 라인의 길이를 이용하여 상관계수를 산출하여, 공정이 진행되기 전의 상관계수와 공정이 진행되는 중의 상관계수의 차이가 기설정된 범위를 초과하는 경우 기판 처리 장치에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
제어부(120)는 상관계수의 차이가 기설정된 범위를 초과하여 기판 처리 장치에 이상이 있는 것으로 판단한 경우, 측정부(110)에서 측정된 가스의 유량, 압력 및 OES 데이터 중 적어도 하나를 기설정된 값과 비교하여 기판 처리 장치에서 이상이 생긴 위치를 판단할 수 있다. 일 예로, 측정부(110)에서 측정된 가스의 유량, 압력 및 OES 데이터는 도 4와 같이 측정될 수 있다.
제어부(120)는 측정부(110)에서 측정된 가스의 유량 또는 압력이 기설정된 값보다 작은 경우, 챔버 내에 공급되는 가스를 생성하는 가스 공급 유닛에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 측정부(110)에서 측정된 OES 데이터에서 플라즈마를 구성하는 가스의 상대적인 양이 기설정된 값보다 작은 경우, 챔버 내에 공급되는 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 유닛에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
도 5를 참조하면, 챔버 내에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 라인은 복수 개 형성될 수 있으며, 각각의 가스 공급 라인의 길이가 상이할 수 있다. 이 경우, 측정부(110)는 각각의 가스 공급 라인에 연결되어 각 가스 공급 라인의 가스 도달 시간을 측정할 수 있으며, 각 가스 공급 라인의 가스 도달 시간 및 각 가스 공급 라인의 길이에 기초하여 상관계수를 산출할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 챔버에서 기판을 처리하는 공정이 진행되기 전에 산출된 제1 상관계수 및 챔버에서 기판을 처리하는 공정이 진행되는 중에 산출된 제2 상관계수를 비교하여, 제1 상관계수 및 제2 상관계수의 차이가 기설정된 범위를 초과하는 경우 기판 처리 장치에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다. 또는, 제어부(120)는 챔버에서 서로 다른 기판을 처리하는 공정이 진행되는 중에 산출된 복수의 상관계수를 비교하여, 복수의 상관계수가 기설정된 범위를 초과하는 경우 기판 처리 장치에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 복수의 상관계수를 이용하여 자동으로 기판 처리 장치의 이상 여부를 판단할 수 있으므로, 신속하고 정확하게 기판 처리 장치의 이상 여부 및 이상이 생긴 위치를 판단할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 모니터링 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 우선, 챔버의 내부로 공급되는 가스가 챔버에 도달하는 가스 도달 시간을 측정한다(S610). 이 경우, 가스 공급 라인에 공급되는 가스의 유량, 압력 및 OES(Optical Emission Spectroscopy) 데이터 중 적어도 하나를 더 측정할 수 있다.
이어서, 측정된 가스 도달 시간 및 가스 공급 라인의 길이에 기초하여 복수의 상관계수를 산출한다(S620). 여기서, 가스 공급 라인의 길이는 기저장된 값 또는 사용자로부터 입력된 값일 수 있다. 또한, 상관계수는 가스 도달 시간 및 가스 공급 라인의 길이 사이의 상관관계의 정도를 나타내는 계수이며, 구체적인 도출 방법은 상술한 수학식 1과 같다.
이어서, 복수의 상관계수를 비교하여 기판 처리 장치의 이상 여부를 판단한다(S630). 구체적으로, 챔버에서 기판을 처리하는 공정이 진행되기 전에 산출된 제1 상관계수와 챔버에서 기판을 처리하는 공정이 진행되는 중에 산출된 제2 상관계수를 비교하여, 제1 상관계수 및 제2 상관계수의 차이가 기설정된 범위를 초과하는 경우 기판 처리 장치에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다. 또는, 챔버에서 서로 다른 기판을 처리하는 공정이 진행되는 중에 산출된 복수의 상관계수를 비교하여, 복수의 상관계수의 차이가 기설정된 범위를 초과하는 경우 기판 처리 장치에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
또한, S630 단계에서, 기판 처리 장치에 이상이 있는 것으로 판단된 경우, 측정된 가스의 유량, 압력 및 OES 데이터 중 적어도 하나를 기설정된 값과 비교하여 기판 처리 장치에서 이상이 생긴 위치를 판단할 수 있다. 이 경우, 측정된 가스의 유량 또는 압력이 기설정된 값보다 작은 경우, 챔버 내에서 공급되는 가스를 생성하는 가스 공급 유닛에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다. 또는, 측정된 OES 데이터에서 플라즈마를 구성하는 가스의 상대적인 양이 기설정된 값보다 작은 경우, 챔버 내에 공급되는 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 유닛에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모니터링 방법을 순차적으로 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.
비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 컴퓨터에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속할 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 도시된 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 반대로 여러 개로 분산된 구성 요소들은 결합되어 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
100: 모니터링 유닛 110: 측정부
120: 제어부 200: 챔버
300: 가스 공급 유닛 400: 가스 공급 라인

Claims (14)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부에 처리 공간을 가지는 챔버;
    상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛;
    상기 처리 공간 내로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 라인을 가지는 가스 공급 유닛; 및
    상기 장치의 이상 여부를 모니터링하는 모니터링 유닛;을 포함하되,
    상기 모니터링 유닛은,
    가스 공급 라인에 연결되어 상기 가스가 상기 챔버에 도달하는 가스 도달 시간을 측정하는 측정부; 및
    측정된 상기 가스 도달 시간 및 상기 가스 공급 라인의 길이에 관한 상관계수(Correlation Coefficient)를 산출하고, 상기 상관계수에 기초하여 상기 장치의 이상 여부를 판단하는 제어부;를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 챔버에서 상기 기판을 처리하는 공정이 진행되기 전에 산출된 제1 상관계수와 상기 챔버에서 상기 기판을 처리하는 공정이 진행되는 중에 산출된 제2 상관계수를 비교하여, 상기 제1 및 제2 상관계수의 차이가 기설정된 범위를 초과하는 경우 상기 장치에 이상이 있는 것으로 판단하는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 챔버에서 서로 다른 기판을 처리하는 공정이 진행되는 중에 산출된 복수의 상관계수를 비교하여, 상기 복수의 상관계수의 차이가 기설정된 범위를 초과하는 경우 상기 장치에 이상이 있는 것으로 판단하는 기판 처리 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 측정부는,
    상기 가스 공급 라인에 공급되는 상기 가스의 유량, 압력 및 OES(Optical Emission Spectroscopy) 데이터 중 적어도 하나를 더 측정하며,
    상기 제어부는,
    상기 장치에 이상이 있는 것으로 판단된 경우, 측정된 상기 가스의 유량, 압력 및 OES 데이터 중 적어도 하나를 기설정된 값과 비교하여 상기 장치에서 이상이 생긴 위치를 판단하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    측정된 상기 가스의 유량 또는 압력이 기설정된 값보다 작은 경우, 상기 챔버 내에 공급되는 가스를 생성하는 가스 공급 유닛에 이상이 있는 것으로 판단하는 기판 처리 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    측정된 상기 OES 데이터에서 플라즈마를 구성하는 가스의 상대적인 양이 기설정된 값보다 작은 경우, 상기 챔버 내에 공급되는 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 유닛에 이상이 있는 것으로 판단하는 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    Figure 112017041791655-pat00010
    를 이용하여 상기 상관계수를 산출하며,
    여기서, xi는 상기 가스 도달 시간, yi는 상기 가스 공급 라인의 길이,
    Figure 112017041791655-pat00011
    는 xi의 평균값,
    Figure 112017041791655-pat00012
    는 yi의 평균값, sx는 xi의 표준편차, sy는 yi의 표준편차, n은 측정된 상기 가스 도달 시간의 개수, rxy는 상기 상관계수인 기판 처리 장치.
  8. 내부에 처리 공간을 가지는 챔버를 포함하는 기판을 처리하는 장치를 모니터링하는 방법에 있어서,
    상기 챔버의 내부로 공급되는 가스가 상기 챔버에 도달하는 가스 도달 시간을 측정하는 단계;
    측정된 상기 가스 도달 시간 및 상기 가스가 공급되는 가스 공급 라인의 길이에 관한 상관계수(Correlation Coefficient)를 산출하는 단계; 및
    상기 상관계수에 기초하여 상기 장치의 이상 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 모니터링 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 장치의 이상 여부를 판단하는 단계는,
    상기 챔버에서 상기 기판을 처리하는 공정이 진행되기 전에 산출된 제1 상관계수와 상기 챔버에서 상기 기판을 처리하는 공정이 진행되는 중에 산출된 제2 상관계수를 비교하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 상관계수의 차이가 기설정된 범위를 초과하는 경우 상기 장치에 이상이 있는 것으로 판단하는 단계;를 포함하는 모니터링 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 장치의 이상 여부를 판단하는 단계는,
    상기 챔버에서 서로 다른 기판을 처리하는 공정이 진행되는 중에 산출된 복수의 상관계수를 비교하는 단계; 및
    상기 복수의 상관계수의 차이가 기설정된 범위를 초과하는 경우 상기 장치에 이상이 있는 것으로 판단하는 단계;를 포함하는 모니터링 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 가스 도달 시간을 측정하는 단계는,
    상기 가스 공급 라인에 공급되는 상기 가스의 유량, 압력 및 OES(Optical Emission Spectroscopy) 데이터 중 적어도 하나를 측정하는 단계;를 더 포함하며,
    상기 장치의 이상 여부를 판단하는 단계는,
    상기 장치에 이상이 있는 것으로 판단된 경우, 측정된 상기 가스의 유량, 압력 및 OES 데이터 중 적어도 하나를 기설정된 값과 비교하여 상기 장치에서 이상이 생긴 위치를 판단하는 단계;를 더 포함하는 모니터링 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 장치에서 이상이 생긴 위치를 판단하는 단계는,
    측정된 상기 가스의 유량 또는 압력이 기설정된 값보다 작은 경우, 상기 챔버 내에 공급되는 가스를 생성하는 가스 공급 유닛에 이상이 있는 것으로 판단하는 모니터링 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 장치에서 이상이 생긴 위치를 판단하는 단계는,
    측정된 상기 OES 데이터에서 플라즈마를 구성하는 가스의 상대적인 양이 기설정된 값보다 작은 경우, 상기 챔버 내에 공급되는 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 유닛에 이상이 있는 것으로 판단하는 모니터링 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 상관계수를 산출하는 단계는,
    Figure 112019025890592-pat00013
    를 이용하여 상기 상관계수를 산출하며,
    여기서, xi는 상기 가스 도달 시간, yi는 상기 가스 공급 라인의 길이,
    Figure 112019025890592-pat00014
    는 xi의 평균값,
    Figure 112019025890592-pat00015
    는 yi의 평균값, sx는 xi의 표준편차, sy는 yi의 표준편차, n은 측정된 상기 가스 도달 시간의 개수, rxy는 상기 상관계수인 모니터링 방법.

KR1020170054856A 2017-04-28 2017-04-28 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치의 모니터링 방법 KR101994419B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170054856A KR101994419B1 (ko) 2017-04-28 2017-04-28 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치의 모니터링 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170054856A KR101994419B1 (ko) 2017-04-28 2017-04-28 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치의 모니터링 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180120912A KR20180120912A (ko) 2018-11-07
KR101994419B1 true KR101994419B1 (ko) 2019-07-01

Family

ID=64363273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170054856A KR101994419B1 (ko) 2017-04-28 2017-04-28 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치의 모니터링 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101994419B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007264821A (ja) 2006-03-27 2007-10-11 Osaka Gas Co Ltd 流体移動時間算出システム
JP4565233B2 (ja) 2003-02-20 2010-10-20 株式会社キャンパスクリエイト 流量測定方法およびそれに用いる測定装置
KR101632606B1 (ko) 2014-12-30 2016-06-23 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5220515A (en) * 1991-04-22 1993-06-15 Applied Materials, Inc. Flow verification for process gas in a wafer processing system apparatus and method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4565233B2 (ja) 2003-02-20 2010-10-20 株式会社キャンパスクリエイト 流量測定方法およびそれに用いる測定装置
JP2007264821A (ja) 2006-03-27 2007-10-11 Osaka Gas Co Ltd 流体移動時間算出システム
KR101632606B1 (ko) 2014-12-30 2016-06-23 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180120912A (ko) 2018-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100709360B1 (ko) 플라즈마처리장치 및 처리방법
KR100891376B1 (ko) 셀프 플라즈마 챔버와 결합하여 플라즈마 공정장치에서공정진행상태를 실시간으로 모니터하고 이상 여부를검출하는 복합센서
US8295966B2 (en) Methods and apparatus to predict etch rate uniformity for qualification of a plasma chamber
KR101708078B1 (ko) 플라즈마 챔버의 검정을 위한 에칭 레이트 균일성을 예측하는 방법 및 장치
KR20210013345A (ko) 프로세스 키트 센터링을 측정하기 위한 방법 및 장치
TW201602596A (zh) 使用模型化以識別電漿系統用射頻傳輸系統中的故障位置
US20170178874A1 (en) Plasma processing apparatus and operating method of plasma processing apparatus
US10281520B2 (en) Diagnosing an abnormal state of a substrate-processing apparatus
KR102102487B1 (ko) 플라즈마 에칭 챔버에서의 rf 전력 보상을 위한 장치, 방법 및 시스템
KR101994419B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치의 모니터링 방법
US7403001B1 (en) Methods and apparatus for measuring morphology of a conductive film on a substrate
US11404253B2 (en) Plasma processing apparatus and analysis method for analyzing plasma processing data
KR102083369B1 (ko) 공정 모니터링 방법 및 공정 모니터링 장치
JP5772324B2 (ja) 試験方法、試験装置および試験ボード
KR20220163268A (ko) 정보 처리 장치, 시뮬레이션 방법 및 정보 처리 시스템
US20230402270A1 (en) Plasma ignition validation in a plasma-assisted wafer process background
US20170148653A1 (en) Gas temperature measurement method and gas introduction system
US11940785B2 (en) Method for predicting maintenance for components used in substrate treatments, and predictive maintenance device
TWI803809B (zh) 用於靜電吸盤的參數分析方法
US20040118516A1 (en) Plasma parameter control using learning data
KR100816736B1 (ko) 셀프 플라즈마 챔버와 결합하여 플라즈마 공정장치에서공정진행상태를 실시간으로 모니터하고 이상 여부를검출하는 플라즈마 모니터링 장치 및 방법
KR20190052993A (ko) 온도 측정 웨이퍼 센서의 교정 장치 및 그 방법
KR20190051119A (ko) 약액의 증발량 예측 모델 생성 장치 및 약액의 증발량 예측 모델 생성 방법
JP7290484B2 (ja) 異常検知装置、異常検知システム、及び異常検知方法
US20190384269A1 (en) Device and method for analyzing manufacturing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant