KR102140711B1 - 고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치 및 이를 이용한 잔류가스 분석방법 - Google Patents

고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치 및 이를 이용한 잔류가스 분석방법 Download PDF

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Abstract

공정챔버에서 공정이 진행할 때, 배기되는 배기가스가 센서부의 센싱되는 압력이 고진공으로, 현재 고진공영역에서의 센서로 반도체 산업에서 적용되는 QMS-RGA 에 비해 오염에 강하고, 분석 수행력(discrimination)이 우수하며, 경제적인 고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치 및 이를 이용한 잔류가스 분석방법이 개시된다. 본 발명의 고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치는 플라즈마를 이용하여 공정이 진행되는 공정챔버; 상기 공정 챔버의 배기가스관과 연결되고 배기가스가 인입되는 인입구; 상기 인입구와 연결되는 저진공관; 상기 저진공관과 분기되는 저진공펌프관과 연결되어서 플라즈마셀로 인입되기 전에 배기가스를 저진공 상태로 만드는 저진공펌프; 상기 저진공관으로부터 배기가스를 인입하며, 고진공관과 연결되는 플라즈마셀; 상기 플라즈마셀의 출구와 연결되는 고진공관에 배치되어서 상기 플라즈마셀의 내부를 고진공 상태로 만드는 고진공펌프; 상기 플라즈마셀 내부에 플라즈마를 발생시키는 전극; 상기 플라즈마셀에서 나오는 빛을 입력받아 분광 분포를 측정하는 광학센서; 및 상기 고진공관의 배기가스를 배출하는 배출구를 포함한다.

Description

고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치 및 이를 이용한 잔류가스 분석방법{A HI-VACUUM PLASMA RESIDUAL GAS ANALIZER AND METHOD FOR ANALYSING RESIDUA GAS OF THE SAME}
본 발명은 고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치 및 이를 이용한 잔류가스 분석방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 센싱되는 압력이 고진공이며, 오염에 강하고, 분석 수행력(discrimination)이 우수하며, 경제적인 고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치 및 이를 이용한 잔류가스 분석방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 장치 또는 평판디스플레이 장치는 기판 상에 확산, 증착, 사진, 식각, 이온 주입 등의 공정을 선택적이고도 반복적으로 수행하여 제조한다. 이들 제조공정 중에서 식각, 확산, 증착 공정 등은 밀폐된 공정챔버 내에 소정의 분위기에서 공정가스를 투입함으로써 공정챔버 내의 기판 상에서 반응이 일어나도록 공정을 수행하게 된다.
이러한 반도체 공정에서 수율을 향상시키기 위하여 공정 중에 발생하는 사고를 미리 방지하고 장비의 오동작 등을 사전에 방지하기 위해 공정의 상태를 실시간으로 모니터링하여 이상 상태 발생시 공정을 중단시키는 등의 조치를 취하여 불량률을 낮춤으로써 공정을 최적화하는 것이 필요하다.
즉, 공정 챔버에서 배기되는 가스의 종류나 농도의 변화를 실시간으로 모니터링하여 공정의 진행 상황 및 공정 장비의 상태를 유추 해석할 수 있으며, 그 결과에 따라 최적의 공정이 이루어지도록 공정 장비를 제거하거나 유지 보수할 수 있다.
이를 위하여, 공정 챔버와는 별도로 공정 챔버의 배기관에 연결되는 셀프 플라즈마 챔버를 마련하고, 이에 센서부를 설치하여 플라즈마 공정을 모니터링하는 셀프 플라즈마 발광분광기(SPOES, Self-Plasma Optical Emission Spectroscopy)가 사용되고 있다.
셀프 플라즈마 발광분광기(SPOES)의 최대 장점은 공정 장비에 영향을 주지 않으면서 공정을 진단할 수 있고, 장비의 메인 챔버에서 플라즈마 방전이 발생하지 않는 RPS(Remote Plasma System) 등에 적용이 가능하며, 설치, 분해, 이동 및 운용이 용이하고 저렴한 가격 등 많은 장점이 있다.
이외에도, 플라즈마 이온 발생원을 갖는 QMS-RGA(Quadrupole Mass Spectrometer-Residual Gas Analayzer)가 사용된다. QMS-RGA는 잔류 가스를 샘플링하여 전위차를 이용하여 가속된 전자와 충돌시켜 이온화시킨 후 사중극자 질량분석기(Quadruole Mass Spectrometer)를 이용하여 직류와 교류를 일정하게 유지하며 전압의 크기에 따라 특정의 질량대 전하비(m/z)를 갖는 이온만을 통과하게 하여 질량 스펙트럼을 얻게 된다.
그런데, 종래의 SPOES를 이용한 배기가스 모니터링 장치는 센싱되는 압력이 10-2 Torr 이상이며, 고진공영역 적용이 불가하고, 식별력(discrimination)이 우수하지 못한 단점이 있다.
한편, QMS-RGA를 이용한 배기가스 모니터링 장치는 센싱되는 압력이 10-4 Torr 이하이며, 식별력(discrimination)이 우수한 장점이 있지만, 센서 구조상 오염에 매우 취약하고 가격이 높은 단점이 있다.
즉, 종래의 SPOES 및 QMS-RGA는 각각 보완되지 못하는 특유의 단점을 가지며, 이를 해결할 새로운 방도가 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-0816081호 대한민국 등록특허 제10-1367819호 대한민국 등록특허 제10-0911474호 대한민국 등록특허 제10-0257903호 대한민국 등록특허 제10-0253089호
본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 안출한 것으로 그 목적은 공정챔버에서 공정이 진행할 때, 공정챔버 또는 배기되는 관에 장착되어 센서부에 센싱되는 압력이 고진공상태(10-3 내지 10-6 Torr)에서 인입가스를 플라즈마화하여, 오염에 강하고, 분석 수행력(discrimination)이 우수하며, 경제적인 고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치 및 이를 이용한 잔류가스 분석방법을 제공하는 것이다.
상기한 과제해결을 위한 본 발명의 고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치는 공정이 진행되는 공정챔버; 상기 공정 챔버의 배기가스관과 연결되고 배기가스가 인입되는 인입구; 상기 인입구와 연결되는 저진공관; 상기 저진공관과 분기되는 저진공펌프관과 연결되어서 플라즈마셀로 인입되기 전에 배기가스를 저진공 상태로 만드는 저진공펌프; 상기 저진공관으로부터 배기가스를 인입하며, 고진공관과 연결되는 플라즈마셀; 상기 플라즈마셀의 출구와 연결되는 고진공관에 배치되어서 상기 플라즈마셀의 내부를 고진공 상태로 만드는 고진공펌프; 상기 플라즈마셀 내부에 플라즈마를 발생시키는 전극; 상기 플라즈마셀에서 나오는 빛을 입력받아 분광 분포를 측정하는 광학센서; 및 상기 고진공관의 배기가스를 배출하는 배출구를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 배기가스관에서 분기된 인입구로 인입한 배기가스는 압력조절 오리피스을 거쳐서 저진공관으로 인입되며, 상기 압력조절 오리피스는 저진공관으로 인입되는 불순물을 필터링하면서 저진공관으로 인입되는 압력을 일정하게 유지하게 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 저진공관과 저진공펌프관의 분기점에는 저진공용 압력계가 설치되며, 상기 플라즈마셀과 고진공관의 분기점에는 고진공용 압력계가 설치될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 플라즈마셀로 인입되기 전의 저진공관에는 제1 밸브가 설치되어 배기가스의 흐름을 제어할 수 있으며, 상기 저진공펌프관의 중간에는 제2 밸브가 설치되어 저진공 압력을 제어할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 플라즈마셀 내의 고진공 상태의 압력은 10-3 내지 10-6 Torr의 진공도를 가질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 고진공관은 저진공펌프로 연결되어서 배출구를 통하여 배기가스관 또는 다른 별도의 관로로 연결될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 저진공관에서 플라즈마셀로 인입되는 관의 중간에는 캘리브레이션모듈을 더 설치하여, 상기 캘리브레이션모듈은 자체 표준 가스(Standard Gas)에 따른 변화를 모니터링하여, 실측정값을 보정할 수 있다.
상기한 다른 위한 본 발명의 고진공 플라즈마 잔류가스 분석방법은 공정챔버의 배기가스관에서 분기된 인입구로 인입한 배기가스는 압력조절 오리피스를 거쳐서 저진공관으로 인입되는 단계; 상기 저진공관으로 인입된 배기가스는 플라즈마셀로 인입되기 전에 저진공펌프를 이용하여 저진공 상태로 되는 단계; 상기 저진공관으로 인입된 배기가스는 플라즈마셀로 인입되며, 상기 플라즈마셀과 연결된 고진공관과 고진공펌프에 의하여 플라즈마셀의 내부는 고진공 상태로 되는 단계; 상기 플라즈마셀 내에서 고진공 배기가스는 플라즈마 상태로 되는 단계; 상기 플라즈마의 빛은 뷰포트를 통하여 광학센서로 전달되어 배기가스의 성분을 분석하는 단계를 포함한다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 기존 배기가스 광모니터링 장치 대비 10-3 Torr 내지 10-6 Torr의 고진공 영역대에서 광 진단을 수행할 수 있다.
또한, 플라즈마셀 내로 공급되는 배기가스가 순환되며, 또한 고진공이므로 오염에도 강한 장점이 있으며, 경제적이다.
또한, 실험 데이터에 의하면, QMS-RGA와 대비하여 동등한 분석 수행력이 가능하여, 오염에 취약한 QMA-RGA를 대체할 수 있는 해결책을 제시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치(HVP-RGA)를 나타내는 구성 모식도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 다른 고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치(HVP-RGA)를 나타내는 상세 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치에서의 산소 변화에 따른 스펙트럼 파장 강도 변화를 나타내는 그래프이다
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치에서의 산소 투입량에 따른 플라즈마셀 챔버 압력의 측정값이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 HVP-RGA와 QMS-RGA의 질소(N2) 변화에 따른 비교 실험 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 HVP-RGA와 QMS-RGA의 산소(O2) 변화에 따른 비교 실험 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 고진공 플라즈마 잔류가스 분석방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치 및 이를 이용한 잔류가스 분석방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치(HVP-RGA, Hi Vacuum Plasma-Residual Gas Analayzer)를 나타내는 구성 모식도이다.
도 1을 참조하면, 공정챔버(10)로부터 배기가스가 배기가스관(101)을 통하여 배출되는데, 배출되는 배기가스를 분석하는 고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치가 배기가스관(101)과 연결된다. 상기 공정챔버(10)는 반도체 또는 디스플레이 공정에서 웨이퍼 또는 글라스가 가공되는 챔버이다.
즉, 배기가스는 배기가스관(101)과 인입구(110)를 통하여 광플라즈마 분석부(130)로 인입된다.
상기 광플라즈마 분석부(130)는 플라즈마셀(131)에서 배기가스가 플라즈마화되며, 이때 발생한 빛은 뷰포트를 통하여 광학센서(133)로 전송된다. 광학센서(133)에서는 간섭 필터를 통해 빛을 필터링한 후 이를 증폭하여 특정 파장을 검출한다.
상기 플라즈마셀(131)은 고진공 상태인데, 이를 위하여 플라즈마 셀(131)은 고진공펌프부(140)의 고진공펌프(141) 및 저진공펌프부(150)의 저진공펌프(151)와 연결되며, 저진공펌프부(150)는 배출구(120)를 통하여 배기가스관(101) 또는 다른 출구와 연결된다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 다른 고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치(HVP-RGA)를 나타내는 상세 구성도이다.
도 2를 참조하면, 공정챔버(10)로부터 배기가스가 배기가스관(101)을 통하여 배출되는데, 배기가스관(101)에서 분기된 인입구(110)로 인입한 배기가스는 압력조절 오리피스(111)을 거쳐서 저진공관(132)으로 인입된다. 압력조절 오리피스(111)는 저진공관(132)으로 인입되는 불순물을 필터링하면서 저진공관(132)으로 인입되는 압력을 일정하게 유지하게 한다. 상기 압력조절 오리피스(111)로 인입되기 전에는 제1 밸브(V1)가 설치되어서, 배기가스관(101)과 인입구(110)를 개폐할 수 있다.
상기 저진공관(132)으로 인입된 배기가스는 플라즈마셀(131)로 저진공 상태로 인입된다. 한편, 저진공관(132)은 플라즈마셀(131)로 인입되기 전에 저진공펌프관(152)이 분기되며, 저진공펌프관(152)은 저진공펌프(151)와 연결되어서, 플라즈마셀(131)로 인입되기 전에 배기가스를 저진공 상태로 만든다. 상기 저진공관(132)과 저진공펌프관(152)의 분기점에는 저진공용 압력계(134)가 설치된다.
상기 플라즈마셀(131)로 인입되기 전의 저진공관(132)에는 제2 밸브(V2)가 설치되어 배기가스의 흐름을 제어할 수 있으며, 상기 저진공펌프관(152)의 중간에는 제4 밸브(V4)가 설치되어 저진공 압력을 제어할 수 있다. 상기 저진공펌프(152)는 저진공관으로 인입되는 불순물을 아웃개싱(outgasing)하며, 저진공관(132)의 압력을 일정 수준으로 유지하게 한다.
상기 플라즈마셀(131)은 출구측에선 고진공관(142)이 연결되며, 상기 고진공관(142)에는 고진공펌프(141)가 배치되어서, 상기 플라즈마셀(131)의 내부를 고진공 상태로 만든다. 상기 플라즈마셀(131)과 고진공관(142)의 분기점에는 고진공용 압력계(135)가 설치된다. 여기서 상기 플라즈마셀(131) 내의 고진공 상태의 압력은 10-3 내지 10-6 Torr의 진공도를 갖는다.
고진공 플라즈마를 이용한 광모니터링은 유효 화학종의 검출 감도를 높일 수 있음을 아래에서 설명할 실험을 통하여 확인할 수 있다.
상기 플라즈마셀(131) 내에서 배기가스는 고진공 상태로 되며, 고진공 배기가스를 플라즈마한다. 상기 플라즈마셀(131)의 형상은 원통형이 바람직하며, 재질은 사파이어 또는 세라믹을 사용할 수 있다.
플라즈마를 생성하기 위해서는 코로나(Corona) 방전, 직류 글로우(Glow) 방전, 아크(Arc) 방전, 고주파(RF; Radio Frequency) 방전 등 여러가지가 있으마, 본 발명의 실시예에서는 고주파발생기(136)와 방전코일(137)을 사용하여 플라즈마셀(131) 내의 고진공 배기가스를 플라즈마화한다.
상기 플라즈마의 빛은 뷰포트(138)를 통하여 광학센서(133)로 전달되어 배기가스의 성분을 분석할 수 있다. 플라즈마 빛은 가스의 종류 및 농도에 따라 다양한 스펙트럼을 가지며, 상기 뷰포트(138)는 석영(quartz) 또는 사파이어 재질로 이루어지며, 직접 광센서로 빛을 수광하거나 또는 광섬유로 이루어진 케이블로 광학센서(133)와 연결된다. 상기 광학센서(133)는 측정된 스펙트럼 데이터를 제어부(160)로 송신하고, 상기 제어부(160)는 수신된 가스의 종류 및 농도에 관한 데이터로부터 공정이 정상적으로 진행되고 있는지 여부를 판단하다. 즉, 상기 제어부(160)에는 정상적인 공정의 경우에 가스의 종류 및 농도에 관한 데이터가 기준값으로 미리 입력되어 있고, 특정된 데이터가 기준값과 대비하여 일정범위를 벗어나는 경우에 비정상적인 공정으로 판단하여 에러 신호를 발생시킨다.
상기 고진공관(142)은 저진공펌프(151)로 연결되어서 배출구(120)를 통하여 배기가스관(101) 또는 다른 별도의 관로로 연결된다.
한편, 상기 저진공관(132)에서 플라즈마셀(131)로 인입되는 관의 중간에는 캘리브레이션모듈(170)을 부가할 수 있다.
또는, 캘리브레이션모듈(170)은 표준가스(Standard Gas)를 보유하여 플라즈마셀에 표준가스를 공급하여, 정기적 또는 비정기적으로 공급되는 표준가스에 따른 변화를 모니터링하여, 실측정값을 보정할 수 있다.
상기 캘리브레이션모듈(170)과 저진공관(151)의 사이에는 제3 밸브(V3)가 설치되어서, 캘리브레이션모듈(170)을 개폐할 수 있다.
이하, 상술한 고진공 플라즈마 광모니터링 장치에서의 실제 광스펙트럼 분석 실험데이터를 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치에서의 산소 변화에 따른 스펙트럼 파장 강도 변화를 나타내는 그래프이며, 도 4는 투입량에 따른 플라즈마셀 챔버 압력의 측정값이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 플라즈마셀의 챔버 압력을 7.9×10-6(Torr)를 시작점으로 하여 산소(O2)량을 0sccm에서 20sccm 로 변화시키면서 챔버압력과 광스펙트럼의 강도를 측정한다.
산소량의 투입에 따라서 챔버압력은 7.9×10-6(Torr) 에서 2.0×10-3(Torr) 로 변화한다.
또한, 광스펙트럼의 강도는 산소량의 투입에 따라 일정 비율로 증가함을 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 HVP-RGA와 QMS-RGA의 질소(N2) 변화에 따른 비교 실험 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 5를 참조하면, 질소(N2)의 변화를 테스트하는데, HVP-RGA의 경우에는 426nm의 광스펙트럼의 변화를 QMS-RGA의 경우에는 질량 28의 변화를 측정한다.
아르곤(Ar)을 10sccm 고정 투입 시 테스트 압력 10-3Torr로 상태에서, 산소(O2)와 질소(N2)양을 변화를 주면서 HVP-RGA와 QMS-RGA의 분석감도를 테스트한다.
4단계로 진행하는데, 1단계는 산소만 1~5sccm으로 변화시키는데, HVP-RGA와 QMS-RGA 모두 특정한 변화를 보이지 않는다.
2단계로 질소만 1~5sccm 변화시키는데, HVP-RGA와 QMS-RGA 모두 질소가 증가할 때마다 계단식으로 정량적으로 변화함을 확인할 수 있다.
3단계로 산소가 5sccm고정 투입되는 상태에서 질소만 1~5sccm 변화시키는데, HVP-RGA와 QMS-RGA 모두 질소가 증가할 때마다 계단식으로 정량적으로 변화함을 확인할 수 있다.
4단계로 질소가 5sccm 고정투입되는 상태에서 산소만 1~5sccm 변화시키는데, HVP-RGA와 QMS-RGA 모두 특정한 변화를 보이지 않는다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 HVP-RGA와 QMS-RGA의 산소(O2) 변화에 따른 비교 실험 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 6을 참조하면, 산소(O2)의 변화를 테스트하는데, HVP-RGA의 경우에는 776nm의 광스펙트럼의 변화를 QMS-RGA의 경우에는 질량 32의 변화를 측정한다.
아르곤(Ar)을 10sccm 고정 투입 시 테스트 압력 10-3Torr로 상태에서, 산소(O2)와 질소(N2)양을 변화를 주면서 HVP-RGA와 QMS-RGA의 분석감도를 테스트한다.
4단계로 진행하는데, 1단계는 산소만 1~5sccm으로 변화시키는데, HVP-RGA와 QMS-RGA 모두 산소가 증가할 때마다 계단식으로 정량적으로 변화함을 확인할 수 있다.
2단계로 질소만 1~5sccm 변화시키는데, HVP-RGA와 QMS-RGA 모두 특정한 변화를 보이지 않는다.
3단계로 산소가 5sccm고정 투입되는 상태에서 질소만 1~5sccm 변화시키는데, HVP-RGA와 QMS-RGA 모두 특정한 변화를 보이지 않는다.
4단계로 질소가 5sccm 고정투입되는 상태에서 산소만 1~5sccm 변화시키는데, HVP-RGA와 QMS-RGA 모두 산소가 증가할 때마다 계단식으로 정량적으로 변화함을 확인할 수 있다.
도 4 내지 도 6의 실험을 통하여 확인하듯이, 고진공 영역에서의 광플라즈마 모니터링이 실질적으로 효과가 있으며, 다양한 공정 응용과 개발에 적용될 수 있다.
기존의 QMS-RGA와 대비하여, 잔류가스의 모니터링이 효율적인 장점이 있으며, 이에 더하여 센서 도입, 운영, 유지비용이 절감되며, 엔지니어들이 직접 센서를 쉽게 운용하며 분석할 수 있으며, 오염에도 강하며, 공정이 진행되면서 계속적으로 모니터링이 가능한 장점이 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 고진공 플라즈마 잔류가스 분석방법을 나타내는 순서도이다.
도 7을 참조하면, 공정챔버의 배기가스관에서 분기된 인입구로 인입한 배기가스는 압력조절 오리피스를 거쳐서 저진공관으로 인입(S701)된다.
다음으로, 상기 저진공관으로 인입된 배기가스는 플라즈마셀로 인입되기 전에 저진공펌프를 이용하여 저진공 상태(S702)가 된다.
다음으로, 상기 저진공관으로 인입된 배기가스는 플라즈마셀로 저진공 상태로 인입되며, 고진공관과 연결된 고진공펌프에 의하여 플라즈마셀의 내부는 고진공 상태(S703)로 된다.
다음으로, 상기 플라즈마셀 내에서 고진공 배기가스는 플라즈마 상태(S704)로 된다.
다음으로, 상기 플라즈마의 빛은 뷰포트를 통하여 광학센서로 전달되어 배기가스의 성분을 분석(S705)한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 도면 및 상세한 설명에 의하여 한정되는 것은 아니고, 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야의 당업자가 다양하게 수정 및 변경시킨 것 또한 본 발명의 범위 내에 포함됨은 물론이다.
10: 공정챔버 101: 배기가스관
110: 인입구 111: 압력조절 오리피스
120: 배출구 130: 광플라즈마 분석부
131: 플라즈마셀 132: 저진공관
133: OES 센서 134: 저진공용 압력계
135: 고진공용 압력계 136: 고주파발생기
137: 방전코일 138: 뷰포트
140: 고진공펌프부 141: 고진공펌프
142: 고진공관 150: 저진공펌프부
151: 저진공펌프 152: 저진공펌프관
160: 제어부 170: 캘리브레이션모듈
V1: 제1 밸브 V2: 제2 밸브
V3: 제3 밸브 V4: 제4 밸브

Claims (7)

  1. 반도체 또는 디스플레이 공정에서 웨이퍼 또는 글라스가 가공되는 공정챔버;
    상기 공정 챔버의 배기가스관과 연결되고 배기가스가 인입되는 인입구;
    상기 인입구와 연결되는 저진공관;
    상기 저진공관과 분기되는 저진공펌프관과 연결되어서 플라즈마셀로 인입되기 전에 배기가스를 저진공 상태로 만드는 저진공펌프;
    상기 저진공관으로부터 배기가스를 인입하며, 고진공관과 연결되는 플라즈마셀;
    상기 플라즈마셀의 출구와 연결되는 고진공관에 배치되어서 상기 플라즈마셀의 내부를 고진공 상태로 만드는 고진공펌프;
    상기 플라즈마셀 내부에 플라즈마를 발생시키는 전극;
    상기 플라즈마셀에서 나오는 빛을 입력받아 분광 분포를 측정하는 광학센서; 및
    상기 고진공관의 배기가스를 배출하는 배출구를 포함하는 고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배기가스관에서 분기된 인입구로 인입한 배기가스는 압력조절 오리피스을 거쳐서 저진공관으로 인입되며,
    상기 압력조절 오리피스는 저진공관으로 인입되는 불순물을 필터링하면서 저진공관으로 인입되는 압력을 일정하게 유지하게 하는 것을 특징으로 하는 고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 저진공관과 저진공펌프관의 분기점에는 저진공용 압력계가 설치되며,
    상기 플라즈마셀과 고진공관의 분기점에는 고진공용 압력계가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마셀 내의 고진공 상태의 압력은 10-3 내지 10-6 Torr의 진공도를 갖는 것을 특징으로 하는 고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고진공관은 저진공펌프로 연결되어서 배출구를 통하여 배기가스관 또는 다른 별도의 관로로 연결되는 것을 특징으로 하는 고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 저진공관에서 플라즈마셀로 인입되는 관의 중간에는 캘리브레이션모듈을 더 설치하여,
    상기 캘리브레이션모듈은 표준가스(Standard Gas)를 보유하여 플라즈마셀에 표준가스를 공급하여, 정기적 또는 비정기적으로 공급되는 표준가스에 따른 변화를 모니터링하여, 실측정값을 보정할 수 있는 것을 특징으로 하는 고진공 플라즈마 잔류가스 분석장치.
  7. 공정챔버의 배기가스관에서 분기된 인입구로 인입한 배기가스는 압력조절 오리피스를 거쳐서 저진공관으로 인입되는 단계;
    상기 저진공관으로 인입된 배기가스는 플라즈마셀로 인입되기 전에 저진공펌프를 이용하여 저진공 상태로 되는 단계;
    상기 저진공관으로 인입된 배기가스는 플라즈마셀로 인입되며, 상기 플라즈마셀과 연결된 고진공관과 고진공펌프에 의하여 플라즈마셀의 내부는 고진공 상태로 되는 단계;
    상기 플라즈마셀 내에서 고진공 배기가스는 플라즈마 상태로 되는 단계;
    상기 플라즈마의 빛은 뷰포트를 통하여 광학센서로 전달되어 배기가스의 성분을 분석하는 단계를 포함하는 고진공 플라즈마 잔류가스 분석방법.
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