KR102190925B1 - 챔버 간 매칭 모니터링 시스템 - Google Patents

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신기원
권희태
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광운대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 챔버 간 매칭 모니터링 시스템은, 플라즈마를 방전시키기 위한 적어도 하나의 정전척 전극을 포함하는 복수의 챔버들, 측정 교류 신호를 인가하여 플라즈마의 임피던스 또는 상기 기판의 임피던스를 측정함에 따라, 상기 챔버들의 공정 파라미터들에 대한 상기 챔버들간 매칭 상태를 모니터링하는 프로세서 및 상기 각 챔버에 포함된 정전척 전극 또는 상기 각 챔버와 연결되어, 모니터링하고자 하는 챔버와 상기 프로세서를 연결시키는 스위칭 모듈을 포함할 수 있다.

Description

챔버 간 매칭 모니터링 시스템{Chamber to chamber monitoring system for multiple chamber synchronization}
본 발명의 다수의 챔버들의 동기화를 위한 챔버 간 매칭 모니터링 시스템에 관한 것이다.
다수의 챔버에서 공정 조건을 동일하게 유지함을 확인하는 방법으로는 크게 전기적 진단(Electrical diagnostics), 광학적 진단(Optical diagnostics)이 대표적인 예이다.
전기적 진단 방식에서의 대표적인 방법으로는 플라즈마를 사용하는 공정에서 RF 전원 및 RF 매칭 회로에서의 전압, 전류, 위상을 측정하는 V/I 측정 방식을 사용한다. 이와 같은 방식은 플라즈마를 방전시키는 RF 주파수 및 RF 주파수에 대한 고조파(Harmonic frequency)에 대한 전기적 파라미터들을 측정하며 이는 플라즈마를 사용하지 않는 공정에서는 사용이 어렵다는 단점이 있다. 또한, 플라즈마 방전 RF 주파수를 기준으로 측정하기 때문에 기판의 변화 및 기판에서의 변화를 측정하기 어렵다는 단점도 있다.
광학적 진단 방식은 윈도(window)가 필요하여 이러한 윈도우가 증착 공정(Deposition process) 혹은 식각 공정(etching process)에서 나온 부산물에 의하여 오염되는 경우, 측정 오차가 생길 가능성이 높으며 또한 기판의 물성 파악은 어렵다는 단점이 존재하며, 보정(calibration)을 해야하는 경우 별도의 보정 광원(calibration light source)가 필요하다는 단점 또한 존재한다.
한국 공개 특허 제10-2018-0116002호 (공개)
본 발명은 상기 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 정전척 상의 기판 유/무, 기판 종류, 플라즈마 방전에 따라 변하는 부하(load)를 통하여 보정 기준점(calibration control point)을 선정하여 다수의 챔버 간 동일한 공정 조건을 유지하는지 여부를 실시간으로 확인할 수 있는 챔버 간 매칭 모니터링 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 간 매칭 모니터링 시스템은, 플라즈마를 방전시키기 위한 적어도 하나의 정전척 전극을 포함하는 복수의 챔버들, 측정 교류 신호를 인가하여 플라즈마의 임피던스 또는 상기 기판의 임피던스를 측정함에 따라, 상기 챔버들의 공정 파라미터들에 대한 상기 챔버들간 매칭 상태를 모니터링하는 프로세서 및 상기 각 챔버에 포함된 정전척 전극 또는 상기 각 챔버와 연결되어, 모니터링하고자 하는 챔버와 상기 프로세서를 연결시키는 스위칭 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 정전척 전극이 정전기력을 발생시킬 수 있도록 상기 정전척 전극에 직류 또는 교류 성분을 포함하는 제1 전기적 신호를 인가하는 전압 공급기 및 상기 정전척 전극에 인접하여 형성되며, 상기 정전척 전극으로부터의 플라즈마 방전을 위한 플라즈마 방전 대역의 주파수 성분을 갖는 제2 전기적 신호를 인가받는 도체 베이스;를 더 포함하고, 상기 정전척 전극은, 상기 진공 챔버 내에 배치되며, 직류 전압 인가에 따라 정전기력을 발생하여 기판에 척킹(chucking) 또는 디척킹(de-chucking)할 수 있다.
또한, 상기 각 챔버의 내벽과 연결되고, 상기 정전척 전극과 대향하는 위치에 배치되어 상기 정전척 전극과 함께 전기장을 형성시키는 그라운드 전극;을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 방전을 위한 상기 제2 전기적 신호를 상기 도체 베이스로 인가하는 RF 전원 및 상기 RF 전원과 연결되어, 상기 플라즈마 방전을 위한 플라즈마 방전 대역의 주파수 성분 외에 외부로부터의 타 주파수 대역의 주파수 성분을 갖는 신호가 상기 RF 전원으로 입력되는 것을 차단하기 위한 필터용 캐패시터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 플라즈마의 임피던스 또는 상기 기판의 임피던스를측정하기 위한 측정 회로를 포함하며, 상기 측정 회로는, 상기 플라즈마의 임피던스 또는 상기 기판의 임피던스를 측정하기 위한 상기 측정 교류 신호를 발생시키는 AC 신호 발생기, 상기 정전척 임피던스 또는 상기 기판의 임피던스에 따른 부하 임피던스와의 기 설정된 비율에 따른 기준 임피던스를 갖는 기준 캐패시터 및 상기 측정 교류 신호와 상기 기준 임피던스에 따른 전압을 비교하는 비교기를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 측정 회로는, 상기 AC 신호 발생기 및 상기 부하 임피던스를 갖는 전류가 흐르는 회로 상에 연결되어, 플라즈마 방전에 따라 방사되는 차단 대상 주파수 대역의 주파수 성분을 차단하는 보호 회로 및 상기 비교기 및 상기 보호 회로와 연결되어, 상기 부하 임피던스에 따른 전압이 임계치보다 작은 경우, 상기 부하 임피던스에 따른 전압을 증폭시키는 증폭기를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 측정 회로는, 상기 AC 신호 발생기와 직렬로 연결되어 배치되는 전압 차단 캐패시터 또는 유전체를 이용하여 상기 전압 공급기로부터 공급되는 제1 전기적 신호가 상기 프로세서로 인가되는 것을 차단할 수 있다.
또한, 상기 각 챔버에는 하나의 정전척 전극이 배치되고, 상기 프로세서로부터 인가되는 측정 교류 신호를 연결하는 신호 라인들은 상기 챔버의 벽 및 상기 정전척 전극에 연결될 수 있다.
또한, 상기 각 챔버에는 적어도 한 쌍의 정전척 전극들이 배치되고, 상기 프로세서로부터 인가되는 측정 교류 신호를 연결하는 신호 라인들은 상기 각 정전척 전극들에 연결될 수 있다.
또한, 상기 도체 베이스는, 알루미늄(aluminum)으로 이루어질 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 챔버 간 매칭 모니터링 시스템은, 플라즈마를 방전시키기 위한 적어도 하나의 정전척 전극을 포함하는 복수의 챔버들, 상기 각 챔버에 측정 교류 신호를 인가하여 플라즈마의 임피던스 또는 상기 기판의 임피던스를 측정하는 프로세서들 및 상기 프로세서들로부터 측정된 플라즈마의 임피던스 또는 상기 기판의 임피던스를 비교하여 상기 복수의 챔버들의 공정 파라미터들에 대한 상기 챔버들간 매칭 상태를 모니터링하는 모니터링 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 챔버 간 매칭 모니터링 시스템은 다수의 챔버와의 매칭을 실시간으로 확인함으로써 공정 챔버 간 공정 동기화를 위한 챔버 간 매칭할 수 있는 효과가 있다
또한, 본 발명의 챔버 간 매칭 모니터링 시스템은 플라즈마 방전 여부에 관계없이 기판을 기준으로 하는 보정 기준점을 이용하여 다수의 챔버에서의 매칭 여부를 실시간으로 확인할 수 있으며, 또한 여러 변수에 따른 변화를 실시간으로 확인할 수 있으므로 대량 생산 체계에서의 공정 수율 향상 및 실시간 공정 제어에 기여할 수 있는 효과가 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 간 매칭 모니터링 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도2는 단극자 정전척으로 구성되고, 다수의 챔버들을 연결하는 하나의 프로세서를 이용하여 다수의 챔버들 간 매칭을 확인하는 방식(N:1)의 모니터링 시스템을 도시한 도면이다.
도3은 쌍극자 정전척으로 구성되고, 다수의 챔버들을 연결하는 하나의 프로세서를 이용하여 다수의 챔버들 간 매칭을 확인하는 방식(N:1)의 모니터링 시스템을 도시한 도면이다.
도4는 단극자 정전척으로 구성되고, 다수의 챔버들 각각에 하나의 프로세서가 연결되고, 이러한 프로세서들 간 비교를 통해 다수의 챔버들 간 매칭을 확인하는 방식(N:N)의 모니터링 시스템을 도시한 도면이다.
도5는 쌍극자 정전척으로 구성되고, 다수의 챔버들 각각에 하나의 프로세서가 연결되고, 이러한 프로세서들 간 비교를 통해 다수의 챔버들 간 매칭을 확인하는 방식(N:N)의 모니터링 시스템을 도시한 도면이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마를 사용하지 않는 공정에서의 챔버간 매칭을 위해 기준점을 설정하는 방법을 설명하기 위해 도시한 참고도이다.
도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마를 사용하는 공정에서의 챔버간 매칭을 위해 기준점을 설정하는 방법을 설명하기 위해 도시한 참고도이다.
도8은 단일 정전척 전극으로 구성된 측정 시스템에서의 측정 회로를 도시한 도면이다.
도9는 한 쌍의 정전척 전극으로 구성된 측정 시스템에서의 측정 회로를 도시한 도면이다.
도10 내지 도12는 플라즈마를 사용하지 않는 공정 또는 플라즈마 공정 전 기판을 이용한 기준 공정 파라미터를 설정하는 것을 설명하기 위해 도시한 참고도이다.
도13 내지 도16은 플라즈마를 사용하는 공정에서의 기판을 이용한 기준 공정 파라미터를 설정하는 것을 설명하기 위해 도시한 참고도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계 없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록"등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로구현될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 챔버 간 매칭 모니터링 시스템의 구성을 관련된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
반도체 및 디스플레이, 태양전지 등에서는 현재 기준 품목을 정하고 이를 대량생산할 수 있는 체계를 갖추고 있으며, 또한 이러한 대량 생산 체계를 유지하면서 선폭(line width)는 더 세밀해지고 모든 회로는 집적화(integration)를 이루고 있다. 현재 추세에서 반도체 등을 만드는 다수의 공정 챔버 간 공정 동기화를 위한 챔버 간 매칭(chamber to chamber matching)의 중요성이 중대해지고 있다.
현재 다양한 측정 시스템을 기반으로 챔버 간 매칭을 실시하고 있지만 챔버 간 매칭에 있어 기준점을 설정하기 어려운 점이 존재한다. 본 발명의 챔버 간 매칭 모니터링 시스템은 플라즈마 방전 전/후 정전척 전극에 전기적 신호를 인가하여 기판의 유/무, 기판 종류에 따른 보정 기준점을 설정하고, 다수의 챔버와의 매칭을 실시간으로 확인함으로써 공정 챔버 간 공정 동기화를 위한 챔버 간 매칭에 기여할 수 있다.
보다 구체적으로는, 본 발명의 챔버 간 매칭 모니터링 시스템은 정전척(Electro static chuck, ESC)에서의 전기적 신호 변화를 이용하여 챔버 간 공정 조건을 확인하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 측정용 신호를 정전척 전극(electrode)에 인가하여 정전척 상의 기판 유/무, 기판 종류, 플라즈마 방전에 따라 변하는 부하(load)를 통하여 보정 기준점(calibration control point)을 선정하여 다수의 챔버 간 동일한 공정 조건을 유지하는지 여부를 실시간으로 확인할 수 있다.
본 발명의 챔버 간 매칭 모니터링 시스템은 반도체, 디스플레이, 및 태양전지 공정에서 사용되는 기판의 온도 제어 및 고정을 위하여 사용되는 정전척(ESC)을 기준으로 하여 챔버 간 공정 조건을 실시간으로 확인할 수 있는 모니터링 시스템을 의미한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 간 매칭 모니터링 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모니터링 시스템은 전압 공급기(110), RF 전원(120), 정전척 전극(130), 그라운드 전극(140), 프로세서(160)를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고, 도1에 도시된 기판(150) 및 모니터링 장치(170)는 측정 시스템의 외적 구성요소로 마련될 수도 있고, 내적 구성요소로 마련될 수도 있다.
도2 내지 도5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 챔버 간 매칭 모니터링 시스템을 도시한 도면이다.
본 발명의 측정 시스템은 여러 실시예에 따라 단극자 정전척 또는 쌍극자 정전척 또는 다중 채널 정전척에서 사용 가능한 형태로 구현할 수 있다. 기판의 상태 및 플라즈마 파라미터를 측정하기 위한 측정 교류 신호(measurement AC signal)을 인가할 수 있는 전극 개수에 따라 연결 방법이 달라질 수 있다. 측정 교류 신호(전압)를 연결할 수 있는 정전척 전극이 하나인 경우에는 측정용 교류 신호가 인가되는 2개의 신호 라인 중 하나는 정전척 전극에 인가하고 다른 하나의 라인은 진공 챔버 벽(vacuum chamber wall)에 연결하는 형태로 구성되며, 정전척 전극이 한 쌍 이상인 경우에는 측정용 교류 신호(전압)를 한 쌍의 전극에 연결하여 구성될 수 있다.
도2와 도3은 다수의 챔버들을 연결하는 하나의 프로세서를 이용하여 다수의 챔버들 간 매칭을 확인하는 방식(N:1)의 모니터링 시스템을 도시한 도면이고, 도4와 도5는 다수의 챔버들 각각에 하나의 프로세서가 연결되고, 이러한 프로세서들 간 비교를 통해 다수의 챔버들 간 매칭을 확인하는 방식(N:N)의 모니터링 시스템을 도시한 도면이다.
여기서, 도2와 도4는 단일 정전척 전극으로 구성되는 모니터링 시스템을 도시한 도면이고, 도3과 도5는 정전척 전극이 하나의 쌍으로 구성되는 모니터링 시스템을 도시한 도면이다.
다시 도1을 참조하여 본 발명의 모니터링 시스템의 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
전압 공급기(110)는 정전척 전극(130)이 정전기력을 발생시킬 수 있도록 정전척 전극(130)에 직류 성분 또는 교류 성분을 포함하는 제1 전기적 신호를 공급할 수 있다. 예컨대, 제1 전기적 신호가 직류 전압(DC power)(예컨대, 수 kV 전압)인 경우, 도2 및 도4와 같은 단극자 정전척의 경우에는 음의 직류 전압(negative DC voltage)를 입력할 수 있다. 그리고, 도3 및 도5와 같은 쌍극자 정전척의 경우에는 양극성 직류 전압 공급기(Bi-polar DC power supply)를 이용하여 양의 직류 전압(positive DC voltage) 및 음의 직류 전압을 서로 다른 정전척 전극에 인가하여 정전력을 발생시킬 수 있다. 플라즈마를 발생시키기 위하여는 상기와 같이 정전척 전극으로 전압을 공급하여야 하는 것이 자명하지만, 도2 내지 도4에서는 전압 공급기의 구성은 생략하여 표시하였다.
RF 전원(120)은 플라즈마 방전을 위한 플라즈마 방전 대역(메인 주파수 대역)의 라디오 주파수(Radio frequency) 성분을 갖는 제2 전기적 신호를 도체 베이스(226)로 인가할 수 있다. 여기서, 제2 전기적 신호는 상기 플라즈마 방전 대역의 주파수를 갖는 전원일 수 있다. 일 실시예에 따르면, RF 전원(120)은 최대 전력 전달을 위해 RF 매처(RF matcher)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 본 발명의 RF 전원(120)은 도2에 도시된 바와 같이, 정전척 전극(220)을 감싸고 있는 도체 베이스(226)에 RF 전원(120, 230)을 인가함으로써, 도체 베이스(226)에 인가된 RF 전원(120, 230)이 정전척 전극(220)으로 전달됨에 따라서 플라즈마 방전이 일어날 수 있게 된다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 도체 베이스(226)는 상술한 바와 같이 플라즈마 방전(plasma discharge)을 위한 RF 전원을 인가받고, 도2 내지 도5에 도시된 바와 같이 정전척 전극에 인접하여 형성될 수 있다. 예컨대, 도체 베이스(226)는 알루미늄(Aluminum)으로 이루어진 것일 수 있다.
다시 도1을 참조하면, 본 발명의 정전척 전극(130)은 진공 챔버(chamber) 내에 배치되며, 직류 전압 또는 교류 전압 인가에 따라 정전기력을 발생하여 기판에 척킹(chucking) 또는 디척킹(de-chucking)할 수 있다.
그라운드 전극(ground electrode)(140)은 진공 챔버(chamber)의 내벽과 연결되고, 정전척 전극(130)과 대향하는 위치에 배치되어 정전척 전극(130)과 함께 전기장을 형성시킬 수 있다. 그라운드 전극(140)은 플라즈마를 방전하는 공정에서 전자의 가속을 위하여 전기장 형성에 필요하다.
일 실시예에 따른 플라즈마를 이용한 건식 식각 공정(Dry etching process)의 경우에는 그라운드 전극이 챔버 상부에 존재하는 RIE(reactive ion etching) 종류의 챔버를 사용하며, 다른 실시예에 따른 플라즈마를 이용한 증착공정(plasma enhanced chemical vapor deposition) 등의 경우에는 그라운드 전극이 챔버 하부에 존재하는 PE(plasma enhanced) 종류의 챔버를 사용할 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 도3 및 도5와 같은 모니터링 시스템은 화학적 증착(chemical vapor deposition) 공정에서 활성종(radical)의 분포가 기판에서 고르게 분포하기 위하여, 그라운드 전극을 대신해 샤워 헤드(shower head)(234, 254)(438, 458)을 추가로 구성하여 구현할 수 있다. 샤워 헤드를 이용한 모니터링 시스템의 플라즈마를 이용한 화학적 증착에서는 샤워 헤드에 RF 전원을 인가함으로써 플라즈마를 방전시킬 수 있다.
기판(150)은 정전척 전극과 그라운드 전극 사이에 위치하고, 이때 마련될 수 있는 기판의 종류로는 크게 반도체 공정용 웨이퍼(wafer), 디스플레이 판넬용 유리(glass) 등이 있을 수 있으며, 웨이퍼와 유리는 인가 주파수에 따른 임피던스가 다르다. 예컨대, 반도체 및 태양전지 공정용 웨이퍼는 P-type, N-type, Intrinsic으로 분류되며, 유리의 경우에는 석영 유리(Quartz), 고규산 유리(High silica glass), 실리카티타니아 유리(silica-titania glass), 일반 소다라임(soda-lime glass)가 있을 수 있다. 상술한 바와 같은 다양한 기판 각각은 종류에 따라 갖고 있는 고유 저항 성분인 비저항(resistivity) 및 면저항(sheet resistance) 등이 다르며 또한 외부 인가 주파수에 따라 갖는 반응저항(reactance) 성분이 다른 값을 갖게 된다. 또한, 기판(150)은 정전척(ESC)에서 정전기력(electro-static force)에 의해 공정에서 요구되는 정해진 위치에 위치하는 것이 바람직하다.
프로세서(160)는 측정 교류 신호를 인가하여 발생된 플라즈마의 임피던스 또는 기판의 임피던스를 측정함에 따라, 복수의 챔버들의 공정 파라미터들에 대한 챔버들간 매칭 상태를 모니터링할 수 있다.
보다 구체적으로, 프로세서(160)는 정전척 상에 위치한 기판의 상태를 측정하기 위하여 측정 교류 신호(measurement AC signal)을 인가하여 정전척 및 기판의 임피던스를 측정할 수 있다. 정전척에서의 기판의 위치, 기판의 종류에 따라 교류 전압을 인가하고, 인가한 교류 전압에 대한 임피던스가 달라지므로 정전척 상 기판의 상태를 실시간으로 측정할 수 있다.
실시예 도2 및 도4를 참조하면, 본 발명의 프로세서(262, 434, 454)는 단극자 정전척의 경우 두 개의 신호 라인을 연결하는데 있어, 하나의 신호 라인은 정전척 전극(212)과 연결되며 다른 하나의 신호 라인은 챔버 그라운드(chamber ground)로 연결될 수 있다.
또한, 다른 실시예 도3 및 도5와 같은 쌍극자 정전척의 경우에서의 프로세서(262, 434, 454)는 한 쌍의 정전척 전극과 연결되어 임피던스를 측정할 수 있다.
이때, 본 발명의 프로세서는 플라즈마 방전 후에도 동일한 플라즈마 방전 조건 하에서는 플라즈마 임피던스는 고정된 상태이므로 기판의 변화를 감지할 수 있게 된다.
상술한 내용은, 각 챔버 내에 플라즈마 방전을 위한 각 챔버의 구성 및 각 챔버 내에서 방사되는 플라즈마 및 기판의 임피던스를 측정하는 프로세서에 대하여 개략적으로 설명하였다.
이때, 본 발명의 모니터링 시스템은 두 가지 방식으로 복수의 챔버들을 모니터링 할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 시스템은 여러 공정 챔버들을 하나의 프로세서와 연결하여 스위칭 모듈(switching module)을 통해 공정 챔버 내 파라미터들을 스윕(sweep)하며 측정하는 방식이다. 이와 같은 방법은 하나의 프로세서 및 모니터링 모듈을 이용하여 발생되는 플라즈마 및 기판의 임피던스를 측정하기 때문에 측정 시스템 간 오차를 최소화할 수 있고, 정전척 상에 기판이 없는 상태에서의 보정 기준점(calibration control point)을 설정할 수 있다. 여기서 보정 기준점이란, 플라즈마 공정 또는 모니터링 공정을 수행하기 위한 여러 공정 파라미터들로 정의될 수 있다. 본 발명의 도2 및 도3이 이와 같은 방식에 해당된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 모니터링 시스템은 복수의 챔버들 각각에 하나의 프로세서를 연결하여 측정하는 방식이다. 이와 같은 방법은 각 공정 챔버에 플라즈마 및 기판 임피던스를 측정하는 프로세서를 하나씩 연결하여 측정하기 때문에 스위칭 모듈을 따로 구비하지 않고, 스위칭 모듈로 인한 오차 및 손실을 최소화할 수 있다. 이는 정전척 상 보정 기판(calibration substrate)가 존재하는 상태에서 보정 기준점을 설정할 수 있다. 본 발명의 도4 및 도5가 이와 같은 방식에 해당된다.
이하, 본 발명의 챔버 간 매칭 모니터링 시스템의 구성에 대하여 구체적인 설명을 위해 도2를 참조하여 설명한다.
도2를 참조하면, 본 발명의 필터용 캐패시터(228, 248)는 RF 전원(230, 250)과 연결되어, 플라즈마 방전을 위한 외부로부터의 타 주파수를 갖는 전원이 RF 전원(230, 250)으로 입력되는 것을 차단하기 위한 보호용 캐패시터로서 동작할 수 있다.
본 발명에서의 플라즈마는 식각 공정에서 물리적 식각에 필요한 이온(ion)과 화학적 식각에 필요한 활성종을 제공하는 역할을 하며, 증착 공정에서 화학적 증착에 필요한 활성종을 제공하는 역할을 할 수 있다.
예컨대, 만약 플라즈마를 사용하지 않는 일반적인 화학 기상 증착 공정(chemical vapor deposition process)의 경우에는 원료 기체(source gas/reactant gas)를 기상(vapor) 상태로 도3의 참조번호 234 및 254와 같은 샤워헤드를 통해 챔버 내부로 주입하며, 주입된 기상 상태의 원료 기체에 열(heat) 등의 에너지를 공급하여 자발적으로 기판 표면과 화학 반응을 일으킬 수 있도록 활성화 상태를 만들어 줄 수 있다.
RF 전원(230, 250)은 위에서 설명한 바와 같이 플라즈마를 방전시키기 위한 전력을 공급한다.
예컨대, 플라즈마를 이용한 건식 식각 공정(dry etching process) 등의 경우에는 RF 전원과 연결된 정전척 전극이 챔버 하부에 있는 RIE(reactive ion etching) 종류의 챔버를 사용하거나 정전척의 도체 베이스(226, 246)에 RF 전력을 인가하는 방식을 이용할 수 있다.
또 다른 예로, 플라즈마를 이용한 증착공정 등의 경우에는 RF 전원과 연결된 정전척 전극이 챔버 상부에 존재하는 PE(plasma enhanced) 종류의 챔버를 사용하거나, 도3 및 도5에 도시된 바와 같은 챔버 상부에 연결된 샤워 헤드(234, 254, 438, 458)에 RF 전원을 연결하여 RF 전력을 인가하는 방식을 이용할 수 있다.
플라즈마 노이즈 필터 및 고전압/고전류 방지 회로(232, 252)는 측정하고자 하는 주파수 이외에도 플라즈마 방전을 위한 주파수(RF) 등의 외부 노이즈를 차단하기 위한 필터일 수 있다. 플라즈마 방전을 위한 주파수에 대하여 가장 높은 임피던스를 갖는 특성을 가지며, 플라즈마 방전을 위한 주파수에 대한 하모닉 주파수(harmonic frequency)에 대해서 높은 임피던스 특성을 가질 수 있다. 플라즈마 방전 시 또는 주변 환경 변화로 인해 순간적으로 고전압 또는 고전류가 발생하여 모니터링 시스템에 영향을 주는 것을 방지하기 위해 마련된다. 고전압 방지 회로는 다이오드(diode) 또는 수동 소자(passive component) 등으로 구현될 수 있다.
도2에 도시된 바와 같은 스위칭 모듈(260)은 각 챔버에 포함된 정전척 전극(220, 240) 또는 각 챔버와 연결되어, 모니터링하고자 하는 챔버와 프로세서를 연결시킬 수 있다. 즉, 프로세서(262)는 연결되어 있는 복수개(N개)(여기서, N은 2 이상의 자연수)의 챔버들 중 하나의 챔버에 따른 플라즈마 및 기판의 임피던스를 측정할 수 있는데, 스위칭 모듈(260)는 이와 같이 기 설정된 순서 또는 프로세서로부터의 제어에 따라 복수의 챔버들 중 하나의 챔버와 프로세서를 연결함으로써, 프로세서가 스위칭 모듈에 의해 연결된 챔버에 따른 플라즈마 임피던스 및 기판의 임피던스를 측정한다.
본 발명의 스위칭 모듈(260)은 챔버들 간 모니터링의 정확성을 높이기 위하여, 하나의 프로세서를 여러 챔버에 연결하는 형태로 구현될 수 있다. 예컨대, 스위칭 모듈(260)은 멀티플렉서(MUX) 등을 이용하여 먼저, 제1 챔버(chamber 1)와 프로세서(262)를 연결하여 제1 챔버에 대한 모니터링을 수행하고, 그 후 제N 챔버(chamber N)와 프로세서(262)를 연결하여 제N 챔버에 대한 모니터링을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이 프로세서가 복수의 챔버들 각각의 플라즈마 및 기판의 임피던스를 측정하고, 모니터링 모듈(264)은 측정된 결과들을 비교함에 따라 복수의 챔버들 간 매칭 모니터링을 수행할 수 있다. 이때, 모니터링 모듈(264)에 표시되는 최종 출력은 전압값으로 표시될 수 있다.
도2는 단일 정전척 전극으로 구성되며, 복수의 챔버들과 하나의 프로세서 및 모니터링 모듈이 연결되는 구조인 모니터링 시스템이고, 도3은 한 쌍의 정전척 전극들로 구성되며, 복수의 챔버들과 하나의 프로세서 및 모니터링 모듈이 연결되는 구조인 모니터링 시스템을 도시한 것이다. 도2 및 도3과 같은 모니터링 시스템은 챔버와 모니터링 시스템 사이에 측정하고자 하는 하나의 챔버를 연결해주는 스위칭 모듈이 배치되며, 이러한 스위치 모듈은 예컨대, 멀티플렉서(MUX) 등을 사용하여 모니터링하고자 하는 하나의 챔버와 프로세서 및 모니터링 모듈을 연결할 수 있다. 상기 방식은 별도의 보정 기판(calibration substrate)가 필요하지 않으며 정전척 자체를 보정 기준으로 사용할 수 있다.
도4는 단일 정전척 전극으로 구성되며, 복수의 챔버들 각각이 프로세서와 1:1 대칭 연결되어 있고, 모니터링 모듈이 이러한 프로세서들을 통해 복수의 챔버들을 매칭 모니터링하는 구조인 모니터링 시스템을 도시한 것이고, 도5는 한 쌍의 정전척 전극들로 구성되며, 복수의 챔버들 각각이 프로세서와 1:1 대칭 연결되어 있고, 모니터링 모듈이 이러한 프로세서들을 통해 복수의 챔버들을 매칭 모니터링하는 구조인 모니터링 시스템을 도시한 것이다. 상기 방식은 정전척 상 보정 기판(calibration substrate)을 사용하여 보정 기준점을 설정할 수 있다.
각 챔버 내의 정전척 전극이 단극자 정전척으로 마련되는 도2 및 도4에 따른 모니터링 시스템은 정전척 전극을 기준으로 하여 챔버 벽(chamber wall) 간 측정 신호 주파수에 대한 부하(load)를 기준으로 할 수 있다. 단일 전극과 챔버 벽 간 형성된 반응저항 값이 기판이 삽입됨에 따라 또는 플라즈마가 발생됨에 따라 변하게 되며, 본 발명의 프로세서가 이와 같은 변화(임피던스 변화)를 측정하는 것이다.
또한, 각 챔버 내의 정전척 전극이 적어도 한 쌍의 정전척으로 마련되는 도3 및 도5에 따른 모니터링 시스템은 한 쌍의 전극을 기준으로 하여 전극 간 측정 신호 주파수에 대한 부하를 기준으로 할 수 있다. 한 쌍의 전극 사이에 형성된 부하가 기판이 삽입됨에 따라 또는 플라즈마가 발생됨에 따라 변하게 되며, 본 발명의 프로세서 및 모니터링 모듈이 이와 같은 변화(임피던스 변화)를 측정하는 것이다.
플라즈마 방전 시 플라즈마를 방전시키는 RF 전원에서 나오는 RF 노이즈(harmonic frequency) 때문에 프로세서에서 측정하는 임피던스 변화에 대한 측정이 정확하지 않을 수 있으며, 또한 RF 전원이 챔버 벽(chamber wall)이 아닌, 다른 그라운드 루프(ground loop)를 형성할 수 있으므로, 플라즈마 노이즈 필터(plasma noise filter)가 삽입되는 것이 바람직하다.
또한, 기판의 표면 조건에 따라 또는 갑작스러운 플라즈마 방전 조건의 변화에 의해 고전압 서지(high voltage surge) 또는 고전류 서지(high current surge)가 발생할 수 있으므로 이들로부터 모니터링 시스템을 보호하기 위하여 수동 소자(passive component) 또는 반도체(semiconductor)로 구성된 보호회로(432, 452, 650, 750)가 마련되어 구성되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 본 발명의 모니터링 시스템의 모니터링 기준을 정하여 공정 전/후 챔버 간 차이점을 비교하기 위해서는 기준점(control point)이 필요하다. 본 발명의 챔버 간 매칭 모니터링 시스템에서는 이를 정전척 자체 또는 정전척(ESC)에 올라가는 기판을 기준으로 할 수 있다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마를 사용하지 않는 공정에서의 챔버간 매칭을 위해 기준점을 설정하는 방법을 설명하기 위해 도시한 참고도이다. 도6을 참고하면, 플라즈마를 사용하지 않는 공정에서는, 플라즈마 공정 전 매칭 모니터링은 기판의 종류, 기판 위치, 정전척 상의 불순물 유무 등을 확인할 수 있으며, 또는 동일한 기판 또는 기준 기판(standard substrate)을 이용하여 복수의 챔버들 간 매칭 모니터링을 수행할 수 있다.
도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마를 사용하는 공정에서의 챔버간 매칭을 위해 기준점을 설정하는 방법을 설명하기 위해 도시한 참고도이다. 도7을 참고하면, 플라즈마를 사용하는 공정에서는 기판(720, 740)에 대한 변수(기판 종류, 기판 위치 등), 정전척 상의 불순물 유무뿐만 아니라 플라즈마 방전과 관련된 파라미터들이 추가된다. 플라즈마 방전을 위하여 인가되는 RF 전력(RF power)(C), 방전 기체(A), 유량 (A), 압력(D), 챔버 접촉(chamber contact)(B) 등의 파라미터에 따라 공정 조건이 변할 수 있다. 플라즈마 방전 전 챔버 간 매칭(보정)이 된 상태에서 나타나는 복수의 챔버들 간 공정 차이는 플라즈마로부터 기인한다고 볼 수 있다. 플라즈마 파라미터(밀도, 전자온도, 기판으로의 전하 플럭스 등)뿐만 아니라 플라즈마에 의해 기판에서의 변화도 함께 나타난다. 이러한 플라즈마에 의해 기판 영향은 기판 종류에 따라서도 다르게 나타나기 때문에 플라즈마가 방전된 상태에서도 기판 종류 구분이 가능하며 또한 공정에 영향을 미치는, 기판 표면에서의 하전 입자가 쌓이는 현상에 의해 기판 자체의 부하(load) 변화가 나타나므로 이러한 변화 또한 실시간으로 측정이 가능하다.
즉, 플라즈마를 사용하지 않았던 상태에서의 공전 전/후 차이점을 비교하기 위해서는, 플라즈마 공정 전의 기판의 종류, 기판 위치 정전척 상의 불순물 유무 등으로 고려되는 기준 파라미터를 통해 비교될 수 있고, 플라즈마를 사용했던 상태에서의 공정 전/후 차이점을 비교하기 위해서는, 플라즈마의 밀도, 플라즈마의 전자온도, 기판으로의 전하 플럭스, 및 기판의 변화 등으로 고려되는 기준 파라미터를 통해 비교될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 프로세서에 대하여 도8 및 도9를 참조하여 보다 구제적으로 설명한다. 본 발명의 프로세서는 플라즈마의 임피던스 및 기판의 임피던스를 측정하기 위한 측정 회로를 포함한다. 도8은 단일 정전척 전극으로 구성된 측정 시스템에서의 측정 회로를 도시한 도면이고, 도9는 한 쌍의 정전척 전극으로 구성된 측정 시스템에서의 측정 회로를 도시한 도면이다.
도8을 참조하여 본 발명의 측정 회로에 대하여 설명한다. 본 실시예에 따른 측정 회로는, AC 신호 발생기(810), 보정 기판(812), 고역 통과 필터(816a, 816b, 816c), 보호 회로(818a, 818b, 818c), 기준 캐패시터(820), 증폭기(822), 및 비교기(824)를 포함하여 구성될 수 있다.
AC 발생기(810)는 플라즈마 임피던스 및 기판의 임피던스를 측정하기 위한 측정 교류 신호를 발생시킬 수 있다. 보다 구체적으로는, 정전척 및 정전척 상의 기판의 임피던스 측정을 위하여 원하는 주파수를 갖는 AC(alternating current) 신호, 즉 측정 교류 신호를 입력할 수 있다. 이때, 주파수는 플라즈마 방전 주파수를 피하기 위하여 수 kHz에서 1 MHz까지의 주파수 대역 범위를 가질 수 있고, 전압은 실효값(RMS) 5V 내외의 전압을 출력할 수 있다. 그리고, AC 신호(측정 교류 신호)의 형태는 사인파(sine wave), 또는 사각파(square wave) 형태로 입력될 수 있다.
단일의 정전척 전극에 의해서 발생되는 플라즈마의 임피던스가 직렬로 연결되어야 측정이 가능하므로, 측정 회로는 플라즈마에 의한 변수를 측정하기 위해 보정 기판(calibration substrate)(812)을 이용할 수 있다. 이때, 본 발명의 측정 회로는 정전척 임피던스와 기준 임피던스를 고정된 상태에서 측정할 수 있다.
참조번호 814는 플라즈마 임피던스를 가변 캐패시터로 표현한 것이다. 플라즈마 임피던스(814)는 플라즈마가 방전됨에 따라 회로에서 연결된다. 플라즈마 임피던스는 플라즈마 파라미터(밀도, 전자온도, 플럭스) 등에 의해 변하는 값으로서, 측정 연결 형태 따라 직/병렬로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 플라즈마 내 임피던스 성분 중 저항 성분은 값이 작을 수 있다.
고역 통과 필터(high pass filter)(816)는 플라즈마가 항상 주변 물체보다 높은 전위(potential)을 갖고 있으므로, 측정 기기 연결 시 전위차에 의하여 직류 전압(DC voltage)이 나타나게 되어, 플라즈마 전위에 의한 직류 전압 성분을 제거하기 위하여 마련될 수 있다.
또한, 고역 통과 필터(816)는 본 발명의 측정 시스템 내로 높은 전압의 직류 전압이 입력되는 것을 방지하기 위하여 측정 교류 신호의 입/출력단에 내압이 높은 전압 차단 캐패시터 또는 유전체가 직렬로 연결될 수 있다. 여기서, 전압 차단 캐패시터는 도3에서의 캐패시터(238)와 동일한 것이고, 유전체는 도2에서의 유전체(236)와 동일한 것이다.
플라즈마에서 방사되는 다양한 주파수 성분이 측정에 영향을 미치게 되며, 이러한 주파수 성분에는 고조파 주파수(harmonic frequency), 잡주파수(spurious frequency) 등이 있다. 보호 회로(818)는 플라즈마 방전에 따라 방사되는 상기와 같은 차단 대상 주파수 대역의 주파수 성분을 차단할 수 있다. 보호 회로(818)는 전기적 신호의 크기를 제한하는 정전압 회로 혹은 고출력의 플라즈마 성분을 차단하기 위해 제너 다이오드, 다이오드, 그라운드를 혼합하는 회로로 구현 가능하다.
기준 캐패시터(820)는 플라즈마 임피던스 및 기판의 임피던스로 정의되는 부하 임피던스와의 기 설정된 비율에 따른 기준 임피던스를 가질 수 있다. 기준 캐패시터의 기준 임피던스는, 부하 임피던스와 일정한 비를 갖는 임피던스를 갖는 신호 측정용 기준이 될 수 있다. 부하 임피던스와 기준 임피던스 간 비에 따라 전압이 분배되며, 프로세서는 기준 임피던스에 걸리는 전압을 측정함으로써 부하 임피던스를 측정할 수 있다. 예컨대, 부하 임피던스와 기준 임피던스 간 비는 1:10 내지 1:10000 내에서 선정하는 것이 측정 정확도를 높일 수 있다는 점에서 바람직하다.
증폭기(amplifier)(822)는 비교기(824) 및 보호 회로(818c)와 연결되어, 부하 임피던스에 따른 전압이 임계치보다 작은 경우, 부하 임피던스에 따른 전압을 증폭시킬 수 있다. 또한, 증폭기(822)는 플라즈마에서 방사되는 여러 잡주파수를 일부 차단할 수 있다.
비교기(comparator)(824)는 측정 교류 신호와 기준 임피던스에 걸리는 전압을 비교할 수 있다. 비교기(824)는 락 인 앰프(lock in amplifier) 기능으로 측정 교류 신호와 동일한 주파수를 갖는 신호만을 필터링할 수 있다.
데이터 처리부(826)는 기 설정된 알고리즘 로직(logic)에 의해 기판 상태 또는 플라즈마 상태를 데이터로 표시할 수 있다.
쌍극자 정전척으로 구성되는 측정 시스템에서의 측정 회로를 도시한 도9는 도8에서의 보정 기판을 제외한 나머지 구성은 동일하다. 도9의 참조번호 912는 정전척의 임피던스와 기판의 임피던스로 정의되는 부하 임피던스를 나타내는 것이고, 이러한 부하 임피던스(load impedance)(912)는 정전척의 임피던스와 기판의 임피던스가 직렬 또는 병렬로 연결되어 하나의 임피던스로 나타날 수 있고, 정전척에서의 기판 상태 변화에 따라 부하 임피던스의 값은 달라지게 된다. 부하 임피던스의 변화에 따라 기준 임피던스와의 전압 분배(voltage divide)가 달라지며, 측정 회로는 이러한 전압 변화를 이용하여 기판 상태 변화에 따른 임피던스를 측정할 수 있다.
본 발명의 모니터링 시스템에서의 프로세서가 플라즈마 임피던스 및 기판 임피던스를 측정하는 기본 원리는 정전척 전극(ESC electrode)에 측정 교류 신호를 인가하여 이에 따른 정전척의 전체 임피던스(total impedance)를 측정하고, 기판 상태에 따라 일부 임피던스가 변하는 것을 측정하는 것이다.
본 발명의 모니터링 시스템은 전전척 전극(ESC electrode)에 측정 교류 신호를 인가하여 이에 따른 정전척의 전체 부하를 측정하고, 기판 상태 및 플라즈마 상태에 따라 일부 부하가 변하는 것을 측정한다. 즉, AC 발생기에서 출력된 전기적 신호(측정 교류 신호)가 전체 부하(912)와 기준 부하(920)의 비에 따라 전압 분배가 나타날 수 있다. 기준 부하(920)는 전체 부하(912)에 대하여 일정한 비율을 갖는 임피던스 값을 갖고 있는 수동 소자(passive component)를 사용할 수 있다. 전체 부하는 정전척이 갖고 있는 부하와 기판이 갖고 있는 부하가 서로 직렬 또는 병렬로 연결되어 총 합으로 나타는 값으로 정전척 상의 기판 상태가 변화하면 전체 부하가 값이 바뀌게 되어, 이에 따라 기준 부하와의 전압 분배가 다르게 나타나게 된다.
부하(812, 912)와 프로세서에는 도8 및 도9에 표시된 고역 통과 필터 (816,916)에 포함된 전압 차단 캐패시터 또는 유전체를 연결하여 정전척에 인가되는 높은 전압(제1 전기적 신호)이 프로세서로 들어오는 것을 방지하도록 할 수 있다.
플라즈마가 방전되어 있을 경우에는, 모니터링 시스템과 플라즈마 전위 간 발생하는 직류 전압 또는 교류 전압을 고역 통과 필터(816, 916)가 차단하며, 부하에서는 플라즈마의 부하도 함께 직렬 또는 병렬로 나타나게 되며, 이 또한 전체 부하의 변화로 나타나게 된다. 즉, 전체 부하의 변화가 기준 임피던스에서 전압의 변화로 나타남을 의미한다.
기준 부하에서 측정된 전압은 증폭기(822, 922)를 지나 비교기(824, 924)로 입력되며, 비교기에서 측정 교류 신호와 동일한 주파수를 갖는 전압 신호만 출력하게 된다. 따라서, 플라즈마가 방전된 상태에서도 외부 주파수를 제거하여 입력된 신호에 대해서만 전기적 신호를 분석할 수 있게 된다. 도8 및 도9에 도시된 바와 같이, 프로세서로부터의 최종 출력(output)은 데이터 처리부(826, 926)의 기 설정된 로직에 의해 플라즈마에 대한 변수 또는 기판에 대한 변수로 나타날 수 있다.
정전척 상 기판 종류에 따라 변하는 임피던스에는 저항 성분 및 리액턴스 성분이 존재한다. 이 중 기판 종류에 따라 변하는 저항 성분은 매우 작으며 리액턴스 성분이 대부분을 차지하는 것을 임피던스 계측기(impedance analyzer)를 이용하여 측정할 수 있다. 정전척 및 정전척 상 기판에 따른 임피던스는 저항 성분과 비교하여 리액턴스 성분이 더 크므로 등가회로 상에서의 부하는 반응저항(reactance)에 대해서만 나타낼 수 있다.
아래 <수학식1>은 한 쌍의 정전척 전극으로 구성될 때의 정전척에서의 기판 상태를 측정하기 위한 식이다. 보다 구체적으로는, 플라즈마가 없는 상태에서의 쌍극자 정전척으로 구성되는 경우에 따른 기판 상태 측정을 위한 방법이다.
Figure 112019111180264-pat00001
여기서, XL은 부하 임피던스, XR은 기준 임피던스(기준 부하), V0sinwt는 측정 교류 신호이고, △Vr은 최종 출력 전압 변화를 의미한다.
아래 <수학식2>는 플라즈마가 방전된 상태에서의 한 쌍의 정전척 전극으로 구성될 때의 정전척에서의 플라즈마 파라미터를 측정하기 위한 식이다.
Figure 112019111180264-pat00002
여기서, Xp는 플라즈마 임피던스, Vr은 플라즈마 상태 변화 전 최종 출력, V'r은 플라즈마 상태 변화 후 최종 출력, XL은 부하 임피던스를 의미한다.
아래 <수학식3>은 플라즈마가 방전된 상태에서의 하나의 정전척 전극으로 구성된 상태에서의 플라즈마 상태 변화를 측정하기 위한 식이다.
Figure 112019111180264-pat00003
여기서, △Xp는 플라즈마 상태 변화이고, XR은 기준 임피던스(기준 부하), Vr은 플라즈마 상태 변화 전 최종 출력, V'r은 플라즈마 상태 변화 후 최종 출력, V0sinwt는 측정 교류 신호로 정의된다.
도10 내지 도12는 플라즈마를 사용하지 않는 공정 또는 플라즈마 공정 전 기판을 이용한 기준 공정 파라미터를 설정하는 것을 설명하기 위해 도시한 참고도이다.
도10은 한 쌍의 정전척 전극 형태에서의 기판 종류에 따른 출력 값을 나타낸 실험 그래프이다. 도10을 참고하면, 쌍극자 정전척(Bi-polar ESC)에서는 이미 폐회로(closed loop)를 형성하기 때문에 플라즈마 유무에 관계없이 정전척 상 기판의 종류에 따라 부하가 변하게 되고, 따라서 챔버들 간 매칭 모니터링 시스템에서의 출력 값(voltage)이 다르게 나타나게 된다. 본 실험은 테스트한 기판은 200mm 반도체용 p type 웨이퍼, 금속 패턴이 형성된 200 mm 반도체용 p type 웨이퍼, 6 inch p type 웨이퍼, 6 inch n type 웨이퍼를 사용하였다. 플라즈마를 이용한 공정 전 동일한 한 쌍의 전극을 갖는 정전척을 사용하고 동일한 기판을 사용한다면 도10과 같은 결과 값이 나타남을 알 수 있으므로, 이를 고려하여 기준(보정) 파라미터로 설정할 수 있다.
도11은 하나의 전극 형태에서의 기판 종류에 따른 출력 값을 나타낸 실험 그래프이고, 도12는 챔버 그라운드 정상상태와 불량상태에 따라 측정된 전압의 변화를 나타낸 실험 그래프이다. 도11 및 도12를 참고하면, 하나의 전극 형태를 갖는 단극자 정전척(mono-polar ESC)에서는 플라즈마를 통하여 폐회로를 형성하므로 플라즈마 방전 전에는 기판 종류에 상관없이 항상 일정한 값을 가져야 한다. 이는 동일 정전척을 사용하면 일정한 값이 출력되어야 한다는 의미이며, 이렇게 일정한 값이 다르게 나타나면 정전척의 접촉 또는 전원과의 연결, 공정 챔버의 그라운드에서 이전에 사용한 챔버와 다른 점이 있다는 의미가 된다. 따라서, 하나의 전극 형태를 갖는 단극자 정전척에서는 일정한 값이 출력되는 것을 고려하여 기준(보정) 파라미터를 설정할 수 있다. 본 실험은 테스트한 기판은 200mm 반도체용 p type 웨이퍼, 금속 패턴이 형성된 200 mm 반도체용 p type 웨이퍼, 6 inch p type 웨이퍼, 6 inch n type 웨이퍼를 사용하였다.
도13 내지 도16은 플라즈마를 사용하는 공정에서의 기판을 이용한 기준 공정 파라미터를 설정하는 것을 설명하기 위해 도시한 참고도이다. 플라즈마를 사용하는 공정을 이용하게 되면 챔버들 간 매칭 모니터링 시스템에서 기판의 부하뿐만 아니라 플라즈마가 가지고 있는 부하 또한 함께 측정할 수 있다. 따라서, 플라즈마 변수 변화 및 기판 종류에 따라 챔버들 간 매칭을 실시간으로 모니터링 할 수 있게 된다. 플라즈마가 가지고 있는 부하는 플라즈마 파라미터에 의해 변하게 되며, 플라즈마 파라미터는 밀도, 전자 온도, 기판으로의 플럭스(Flux) 등으로 나타나게 된다. 이러한 플라즈마 파라미터 변화에 따라 플라즈마 부하가 변하게 되고, 이는 전체 부하가 변하게 됨을 확인하기 위하여 플라즈마 파라미터 변화를 주기 위해서 방전 전력, 유량(압력)을 변화하면서 실험한 결과이다.
도13은 한 쌍의 전극 형태의 정전척 전극에서의 기판 종류에 따라 플라즈마 방전시 출력되는 전압 값을 나타낸 실험 그래프이다. 도13을 참고하면, 실험 결과 플라즈마가 방전된 상태에서도 기판 종류에 따라 구분이 가능하였으며, 플라즈마 파라미터 변화에 따라 출력 전압값 또한 변하게 된 것을 확인할 수 있다. 도14를 참고하면, 상기 실험에서 방전 전력은 20W부터 10W씩 상승시키며, 50W까지 측정을 진행하였으며, 압력은 32mTorr, 36mTorr로 고정하여 실험하였다.
도15는 하나의 전극 형태 정전척에서의 기판 종류에 따라 플라즈마 방전시 출력되는 전압 값을 나타낸 실험 그래프이다. 도15를 참고하면, 하나의 전극형태를 갖는 단극자 정전척에서 플라즈마가 방전된 뒤 각 테스트 기판별 및 유량(압력)에 따른 출력 전압값을 측정하는 실험하였다. 본 실험은 도16에 도시된 바와 같이, 방전 전력은 20W부터 10W씩 상승시키며, 50W까지 측정을 진행하였으며, 압력은 24mTorr, 28mTorr로 고정하여 실험하였다. 실험 결과 플라즈마가 방전된 상태에서도 기판 종류에 따라 구분이 가능하였으며, 플라즈마 파라미터 변화에 따라 출력 전압값 또한 변화하게 된 것을 확인할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 전압 공급기
120: RF 전원
130: 정전척 전극
140: 그라운드 전극
150: 기판
160: 프로세서
170: 모니터링 장치

Claims (17)

  1. 플라즈마를 방전시키기 위한 적어도 하나의 정전척 전극을 포함하는 복수의 챔버들;
    측정 교류 신호를 인가하여 플라즈마의 임피던스 또는 기판의 임피던스를 측정함에 따라, 상기 챔버들의 공정 파라미터들에 대한 상기 챔버들간 매칭 상태를 모니터링하는 프로세서; 및
    상기 각 챔버에 포함된 정전척 전극 또는 상기 각 챔버와 연결되어, 모니터링하고자 하는 챔버와 상기 프로세서를 연결시키는 스위칭 모듈;을 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 플라즈마의 임피던스 또는 상기 기판의 임피던스를 측정하기 위한 측정 회로를 포함하며,
    상기 측정 회로는, 상기 플라즈마의 임피던스 또는 상기 기판의 임피던스를 측정하기 위한 상기 측정 교류 신호를 발생시키는 AC 신호 발생기; 상기 플라즈마의 임피던스 또는 상기 기판의 임피던스에 따른 부하 임피던스와의 기 설정된 비율에 따른 기준 임피던스를 갖는 기준 캐패시터; 및 상기 측정 교류 신호와 상기 기준 임피던스에 따른 전압을 비교하는 비교기;를 포함하는 챔버 간 매칭 모니터링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정전척 전극이 정전기력을 발생시킬 수 있도록 상기 정전척 전극에 직류 또는 교류 성분을 포함하는 제1 전기적 신호를 인가하는 전압 공급기; 및
    상기 정전척 전극에 인접하여 형성되며, 상기 정전척 전극으로부터의 플라즈마 방전을 위한 플라즈마 방전 대역의 주파수 성분을 갖는 제2 전기적 신호를 인가받는 도체 베이스;를 더 포함하고,
    상기 정전척 전극은, 상기 각 챔버 내에 배치되며, 직류 전압 인가에 따라 정전기력을 발생하여 기판에 척킹(chucking) 또는 디척킹(de-chucking)하는 것을 특징으로 하는 챔버 간 매칭 모니터링 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 각 챔버의 내벽과 연결되고, 상기 정전척 전극과 대향하는 위치에 배치되어 상기 정전척 전극과 함께 전기장을 형성시키는 그라운드 전극;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버 간 매칭 모니터링 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 플라즈마 방전을 위한 상기 제2 전기적 신호를 상기 도체 베이스로 인가하는 RF 전원; 및
    상기 RF 전원과 연결되어, 상기 플라즈마 방전을 위한 플라즈마 방전 대역의 주파수 성분 외에 외부로부터의 타 주파수 대역의 주파수 성분을 갖는 신호가 상기 RF 전원으로 입력되는 것을 차단하기 위한 필터용 캐패시터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버 간 매칭 모니터링 시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 정전척 전극이 복수개로 배치되는 경우, 상기 프로세서는, 상기 기준 캐패시터에서의 기준 임피던스, 상기 비교기에서 측정되는 최종 출력되는 전압값, 및 상기 측정 교류 신호에 대한 전압값을 이용하여 부하 임피던스를 산출하고,
    산출된 부하 임피던스, 상기 기준 임피던스, 플라즈마 방전 전 상기 비교기에서 출력되는 제1 전압값, 및 플라즈마 방전 후 상기 비교기에서 출력되는 제2 전압값을 이용하여 상기 플라즈마의 임피던스를 계산하는 것을 특징으로 하는 챔버 간 매칭 모니터링 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 측정 회로는,
    상기 AC 신호 발생기 및 상기 부하 임피던스를 갖는 전류가 흐르는 회로 상에 연결되어, 플라즈마 방전에 따라 방사되는 차단 대상 주파수 대역의 주파수 성분을 차단하는 보호 회로; 및
    상기 비교기 및 상기 보호 회로와 연결되어, 상기 부하 임피던스에 따른 전압이 임계치보다 작은 경우, 상기 부하 임피던스에 따른 전압을 증폭시키는 증폭기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버 간 매칭 모니터링 시스템.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 측정 회로는, 상기 AC 신호 발생기와 직렬로 연결되어 배치되는 전압 차단 캐패시터 또는 유전체를 이용하여 상기 전압 공급기로부터 공급되는 제1 전기적 신호가 상기 프로세서로 인가되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 챔버 간 매칭 모니터링 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 각 챔버에는 하나의 정전척 전극이 배치되고,
    상기 프로세서로부터 인가되는 측정 교류 신호를 연결하는 신호 라인들은 상기 챔버의 벽 및 상기 정전척 전극에 연결되는 것을 특징으로 하는 챔버 간 매칭 모니터링 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 각 챔버에는 적어도 한 쌍의 정전척 전극들이 배치되고,
    상기 프로세서로부터 인가되는 측정 교류 신호를 연결하는 신호 라인들은 상기 각 정전척 전극들에 연결되는 것을 특징으로 하는 챔버 간 매칭 모니터링 시스템.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 도체 베이스는, 알루미늄(aluminum)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 챔버 간 매칭 모니터링 시스템.
  12. 플라즈마를 방전시키기 위한 적어도 하나의 정전척 전극을 포함하는 복수의 챔버들;
    상기 각 챔버에 측정 교류 신호를 인가하여 플라즈마의 임피던스 또는 기판의 임피던스를 측정하는 프로세서들; 및
    상기 프로세서들로부터 측정된 플라즈마의 임피던스 또는 상기 기판의 임피던스를 비교하여 상기 복수의 챔버들의 공정 파라미터들에 대한 상기 챔버들간 매칭 상태를 모니터링하는 모니터링 모듈;을 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 플라즈마의 임피던스 또는 상기 기판의 임피던스를 측정하기 위한 측정 회로를 포함하며,
    상기 측정 회로는, 상기 플라즈마의 임피던스 또는 상기 기판의 임피던스를 측정하기 위한 상기 측정 교류 신호를 발생시키는 AC 신호 발생기; 상기 플라즈마의 임피던스 또는 상기 기판의 임피던스에 따른 부하 임피던스와의 기 설정된 비율에 따른 기준 임피던스를 갖는 기준 캐패시터; 및 상기 측정 교류 신호와 상기 기준 임피던스에 따른 전압을 비교하는 비교기;를 포함하는 챔버 간 매칭 모니터링 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 정전척 전극이 정전기력을 발생시킬 수 있도록 상기 정전척 전극에 직류 성분 또는 교류 성분을 포함하는 제1 전기적 신호를 인가하는 전압 공급기; 및
    상기 정전척 전극에 인접하여 형성되며, 상기 정전척 전극으로부터의 플라즈마 방전을 위한 플라즈마 방전 대역의 주파수 성분을 갖는 제2 전기적 신호를 인가받는 도체 베이스;를 더 포함하고,
    상기 정전척 전극은, 상기 각 챔버 내에 배치되며, 직류 전압 인가에 따라 정전기력을 발생하여 기판에 척킹(chucking) 또는 디척킹(de-chucking)하는 것을 특징으로 하는 챔버 간 매칭 모니터링 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 각 챔버의 내벽과 연결되고, 상기 정전척 전극과 대향하는 위치에 배치되어 상기 정전척 전극과 함께 전기장을 형성시키는 그라운드 전극;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버 간 매칭 모니터링 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 플라즈마 방전을 위한 상기 제2 전기적 신호를 상기 도체 베이스로 인가하는 RF 전원; 및
    상기 RF 전원과 연결되어, 상기 플라즈마 방전을 위한 플라즈마 방전 대역의 주파수 성분 외에 외부로부터의 타 주파수 대역의 주파수 성분을 갖는 신호가 상기 RF 전원으로 입력되는 것을 차단하기 위한 필터용 캐패시터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버 간 매칭 모니터링 시스템.
  16. 삭제
  17. 제12항에 있어서, 상기 모니터링 모듈은,
    상기 챔버 내의 정전척 전극에 인접하여 배치되는 상기 기판에 따라 상기 프로세서에서 측정되는 플라즈마 임피던스 또는 상기 기판의 임피던스를 고려하여 상기 챔버들간 매칭 상태를 비교하기 위한 기준 파라미터를 설정하는 것을 특징으로 하는 챔버 간 매칭 모니터링 시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220136729A (ko) * 2021-04-01 2022-10-11 광운대학교 산학협력단 전기적 신호 인가를 이용한 기판의 휨 측정 시스템 및 방법
CN115825529A (zh) * 2022-12-25 2023-03-21 北京屹唐半导体科技股份有限公司 射频探头、射频匹配器、射频电源及射频测量仪

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080059189A (ko) * 2005-10-12 2008-06-26 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리방법
KR20100089642A (ko) * 2009-02-04 2010-08-12 세메스 주식회사 다중 전극을 제어하는 장치 및 플라즈마 처리 시스템
KR20140104380A (ko) * 2013-02-20 2014-08-28 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법
KR20160033034A (ko) * 2014-09-17 2016-03-25 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 플라즈마 처리 장치
KR20180116002A (ko) 2017-04-14 2018-10-24 광운대학교 산학협력단 플라즈마 진단 시스템 및 방법
KR102028290B1 (ko) * 2018-08-24 2019-10-02 (주)쎄미시스코 공정 시스템 및 이에 사용되는 스위치 모듈

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080059189A (ko) * 2005-10-12 2008-06-26 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리방법
KR20100089642A (ko) * 2009-02-04 2010-08-12 세메스 주식회사 다중 전극을 제어하는 장치 및 플라즈마 처리 시스템
KR20140104380A (ko) * 2013-02-20 2014-08-28 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법
KR20160033034A (ko) * 2014-09-17 2016-03-25 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 플라즈마 처리 장치
KR20180116002A (ko) 2017-04-14 2018-10-24 광운대학교 산학협력단 플라즈마 진단 시스템 및 방법
KR102028290B1 (ko) * 2018-08-24 2019-10-02 (주)쎄미시스코 공정 시스템 및 이에 사용되는 스위치 모듈

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220136729A (ko) * 2021-04-01 2022-10-11 광운대학교 산학협력단 전기적 신호 인가를 이용한 기판의 휨 측정 시스템 및 방법
KR102544732B1 (ko) 2021-04-01 2023-06-15 광운대학교 산학협력단 전기적 신호 인가를 이용한 기판의 휨 측정 시스템 및 방법
CN115825529A (zh) * 2022-12-25 2023-03-21 北京屹唐半导体科技股份有限公司 射频探头、射频匹配器、射频电源及射频测量仪
CN115825529B (zh) * 2022-12-25 2023-11-17 北京屹唐半导体科技股份有限公司 射频探头、射频匹配器、射频电源及射频测量仪

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