KR102362418B1 - 기판 가장자리 또는 에지링의 식각 상태를 실시간 진단할 수 있는 플라즈마 기판 식각 장치 - Google Patents

기판 가장자리 또는 에지링의 식각 상태를 실시간 진단할 수 있는 플라즈마 기판 식각 장치 Download PDF

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Abstract

플라즈마 기판 식각 장치가 개시된다. 상기 플라즈마 기판 식각 장치는 플라즈마가 처리되는 공간을 제공하는 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내에 구비되며, 일면 상에 피식각 기판이 탑재되는 하부 전극; 상기 공정 챔버 내에 구비되며, 상기 하부 전극과 마주보는 상부 전극; 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이로 공정 가스를 공급하는 가스 공급부; 상기 하부 전극과 상기 상부 전극 사이에 플라즈마가 발생하도록 상기 두 전극에 전압을 인가하는 전원 공급부; 상기 상부 전극 주위의 원주 방향에 따라 배치되어 상기 피식각 기판의 가장자리 상 또는 상기 피식각 기판의 가장자리를 둘러싸는 에지링의 플라즈마의 빛을 수광하는 제1 플라즈마 수광부; 상기 플라즈마 수광부의 수광된 빛에 근거하여 상기 피식각 기판 가장자리 또는 상기 에지링의 식각 상태를 진단하는 진단부를 포함한다.

Description

기판 가장자리 또는 에지링의 식각 상태를 실시간 진단할 수 있는 플라즈마 기판 식각 장치{PLASMA SUBSTRATE ETCHING DEVICE FOR DIAGNOSING ETCH STATUS OF SUBSTRATE EDGE OR EDGE RING}
본 발명은 플라즈마에 의한 웨이퍼와 같은 기판 식각 장치에 관한 것이다. 특이적으로, 본 발명은 피 식각 대상인 피처리 기판의 가장자리 또는 에지링의 식각 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 플라즈마 기판 식각 장치에 관한 것이다.
플라즈마에 의한 기판의 식각 장치에서 식각 상태 등을 판단하기 위해 플라즈마 광진단이 사용되고 있다. 이러한 웨이퍼 식각 장치에서 플라즈마는 두 전극 사이에 위치하게 되고 이러한 플라즈마의 광 진단을 위해서 챔버의 옆부분에 설치될 수밖에 없고 이 결과 측면의 플라즈마를 빛, 예컨대, 웨이터와 이루는 각이 0도 내지 약 20도 정도의 빛 만을 수광하게 되어, 측면에 설치된 광진단부가 수광하는 영역인 가시영역(Line of sight)이 필연적으로 웨이퍼의 전체 직경을 포함하게 되어, 웨이퍼의 가장자리 부분만의 플라즈마를 독립적으로 진단할 수 없는 문제가 있다.
플라즈마에 의한 웨이퍼와 같은 기판 식각에 있어서, 웨이퍼의 가장자리영역은 플라즈마에 의해 식각되면서, 웨이퍼의 중심 영역과 다르게 식각되어 웨이퍼의 전체 면적이 고르게 식각되지 못하는 문제점이 있어 가장자리 부분의 식각 상태 또는 플라즈마 상태를 실시간 판단할 수 있는 기술이 필요하다.
본 발명은 상기한 문제점인, 피식각 기판의 가장자리 또는 에지링의 식각 상태를 실시간으로 모니터링 하면서 플라즈마 식각을 수행할 수 있는 플라즈마 식각 장치를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 기판 식각 장치는 플라즈마가 처리되는 공간을 제공하는 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내에 구비되며, 일면 상에 피식각 기판이 탑재되는 하부 전극; 상기 공정 챔버 내에 구비되며, 상기 하부 전극과 마주보는 상부 전극; 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이로 공정 가스를 공급하는 가스 공급부; 상기 하부 전극과 상기 상부 전극 사이에 플라즈마가 발생하도록 상기 두 전극에 전압을 인가하는 전원 공급부; 상기 상부 전극 주위의 원주 방향에 따라 배치되어 상기 피식각 기판의 가장자리 상 또는 피식각 기판의 가장자리를 둘러싸는 에지링의 플라즈마의 빛을 수광하는 제1 플라즈마 수광부; 상기 플라즈마 수광부의 수광된 빛에 근거하여 상기 피식각 기판 가장자리 또는 상기 에지링의 식각 상태를 진단하는 진단부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 제1 플라즈마 수광부가 수광하는 플라즈마의 빛은, 상기 피식각 기판과 이루는 각이 90 미만 70도 이상의 플라즈마의 빛일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 플라즈마 빛의 정보에 기초하여 상기 진단부는 전자 밀도, 온도 및 전자에너지 분포 중 어느 하나 이상을 진단할 수 있다. 또는 예컨대 빛의 세기 정보만을 가지고 플라즈마 시변동 상태 모니터링을 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 상부 전극의 면 크기는 상기 피식각 기판 또는 상기 피식각 기판 및 상기 에지링의 전면을 덮을 정도의 크기를 가지고, 상기 제1 플라즈마 수광부는 상기 피식각 기판 또는 상기 에지링의 가장자리를 향하도록 소정의 각을 가지도록 설치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 플라즈마 기판 식각 장치는 상기 제1 플라즈마 수광부보다 더 안쪽의 피식각 기판 또는 상기 에지링 상의 플라즈마 빛을 수광하는 제2 플라즈마 수광부를 추가로 포함하고, 상기 진단부는 상기 제1 플라즈마 수광부와 상기 제2 플라즈마 수광부의 플라즈마의 전자 밀도, 온도, 전자에너지 분포 및 플라즈마 시변동 상태 중 어느 하나 이상을 비교하여 상기 피식각 기판의 가장자리의 식각 상태를 진단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 플라즈마 수광부는 상기 플라즈마의 측면의 빛을 수광하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 플라즈마 수광부는 상기 제1 플라즈마 수광부의 설치 각도보다 더 큰 각으로 설치되어, 더 안쪽의 피식각 기판 상의 플라즈마를 수광할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 피식각 기판의 가장자리 또는 상기 에지링을 향하는 상기 제1 플라즈마 수광부의 말단은 상기 상부 전극의 하면의 높이와 같거나 더 낮을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 플라즈마 기판 식각 장치는: 상기 상부 전극 주위의 원주 방향에 따라 배치되어, 상기 피식각 기판의 가장자리 상 또는 상기 에지링에 광을 조사하는 제1 발광부; 및 상기 상부 전극 주위의 원주 방향에 따라 배치되어 상기 피식각 기판 가장자리 상 또는 상기 에지링으로부터 상기 제1 발광부의 반사광을 수광하는 제1 반사광 수광부를 추가로 포함하며, 상기 진단부는 상기 제1 플라즈마 수광부 및 상기 제1 반사광 수광부의 수광된 빛에 근거하여 상기 피식각 기판 가장자리의 식각 상태를 진단하는 진단부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 플라즈마 수광부는 상기 플라즈마의 측면의 빛을 수광하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 플라즈마 수광부는 상기 제1 플라즈마 수광부의 설치 각도보다 더 큰 각으로 설치되어, 더 안쪽의 피식각 기판 상의 플라즈마를 수광할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 플라즈마 기판 식각 장치는: 상기 상부 전극 주위의 원주 방향에 따라 배치되어, 상기 피식각 기판의 가장자리 상 또는 상기 에지링에 광을 조사하는 제1 발광부; 및 상기 상부 전극 주위의 원주 방향에 따라 배치되어 상기 피식각 기판 가장자리 상 또는 상기 에지링으로부터 상기 제1 발광부의 반사광을 수광하는 제1 반사광 수광부를 추가로 포함하며, 상기 진단부는 상기 제1 플라즈마 수광부 및 상기 제1 반사광 수광부의 수광된 빛에 근거하여 상기 피식각 기판의 가장자리의 식각 상태 또는 상기 에지링의 식각 상태를 진단하는 진단부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 진단부는 상기 제1 반사광 수광부의 광 및 상기 발광부의 광을 비교해서 피식각 기판 위의 박막 두께, 에칭률 및 피식각 기판의 재료성분 중 어느 하나 이상 그리고 가장자리 영역에 있는 장비 부품, 예컨대 에지링의 소모율을 진단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 상부 전극의 면 크기는 상기 피식각 기판의 전면을 덮을 정도로 상기 피식각 기판 및 상기 에지링의 전면을 덮을 정도의 크기를 가지고, 상기 제1 반사광 수광부는 상기 피식각 기판의 가장자리를 향하도록 소정의 각을 가지도록 설치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 플라즈마 기판 식각 장치는: 상기 제1 발광부보다 더 안쪽의 피식각 기판 표면에 광을 조사하는 제2 발광부; 및 상기 제2 발광부의 반사광을 수광하는 제2 반사광 수광부를 포함하고, 상기 진단부는 상기 제1 반사광 수광부와 상기 제2 반사광 수광부로 수광된 빛에 근거하여 진단되는 피식각 기판 위의 박막 두께, 에칭률 및 피식각 기판의 재료성분 중 어느 하나 이상을 비교하여 상기 피식각 기판 가장자리의 식각 상태를 진단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 발광부 및 상기 제2 반사광 수광부는, 각각 상기 제1 발광부 및 상기 제2 반사광 수광부의 설치 각도보다 더 큰 각으로 설치되어, 더 안쪽의 피식각 기판의 표면으로부터 반사하는 제2 발광부의 빛을 수광할 수 있다.
본 발명의 플라즈마 식각 장치는, 가장자리 영역의 표면 반응에 의한 광신호 변화를 직접 관찰할 수 있기 때문에 공간 상의 플라즈마 광에 의한 플라즈마 진단 뿐만 아니라 표면의 식각 및 증착에 따른 반사광의 변화에 따른 표면 변화의 특성도 실시간 진단 가능하다.
또한, 식각 공정에서 피식각 기판 가장자리 상에서의 플라즈마, 피식각 기판 위의 박막 두께, 에칭률 및 피식각 기판 재료 성분 중 어느 하나 이상을 진단하여, 피식각 기판의 가장자리의 식각 상태를 용이하게 진단할 수 있다. 그 진단 정보를 통해 피식각 기판의 식각 상태를 모니터링하면서 피식각 기판의 가장자리의 식각 상태를 개선하도록 플라즈마 식각을 수행할 수 있고, 이에 따라, 식각 공정에서의 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 기판 식각 장치의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 제1 플라즈마 수광부의 다른 배치 모습을 나타내는 도면이다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 기판 식각 장치의 일 예를 도시한 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 기판 식각 장치의 다른 예를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1a 내지 도 2b에 도시된 환형 절연체의 모습을 도시한 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 기판 식각 장치의 제1 플라즈마 수광부의 배치의 다른 예들을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4a 및 도 4b에 도시된 제1 플라즈마 수광부가 환형 절연체에 배치된 모습을 예시한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 기판 식각 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 기판 식각 장치의 구성을 설명하기 위한 단면도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 제1 플라즈마 수광부의 다른 배치 모습을 나타내는 도면이다.
도 1a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 기판 식각 장치는 공정 챔버(110), 하부 전극(120), 상부 전극(130), 가스 공급부(180), 전원 공급부(140), 제1 플라즈마 수광부(151) 및 진단부(160)를 포함한다.
공정 챔버(110)는 플라즈마가 처리되는 공간을 제공한다. 공정 챔버(110)의 내부는 진공일 수 있고, 이러한 경우, 공정 챔버(110)의 내부를 진공으로 형성하기 위한 진공 펌프(20)가 공정 챔버(110)에 연결될 수 있다.
하부 전극(120)은 공정 챔버(110) 내에 구비되며, 일면, 예를 들어, 상면에 피식각 기판(10)이 탑재될 수 있다.
상부 전극(130)은 공정 챔버(110) 내에 구비되며, 상기 피식각 기판(10)을 사이에 두고 하부 전극(120)과 마주하여 배치된다. 이때, 상부 전극(130)의 면 크기는 피식각 기판(10)의 전면을 덮을 정도의 피식각 기판(10)의 면의 크기보다 크게 구비될 수 있다. 일 예로, 상부 전극(130)은 중공 형태일 수 있고, 하부 전극(120)에 대향하는 면에는 다수의 가스토출구멍(131)이 배열될 수 있다.
가스 공급부(180)는 상부 전극(130) 및 하부 전극(120) 사이로 공정가스를 공급한다. 일 예로, 공정 가스는 아르곤(Ar), 질소(N2) 등의 비활성 가스 및 CxOyFz 등을 포함하는 식각 가스일 수 있다. 일 예로, 가스 공급부(180)는 상부 전극(130)의 중공 내로 관통되게 구비되어서 상부 전극(130)의 중공 내로 공정가스를 공급할 수 있고, 상기 중공 내로 공급되는 공정가스는 상부 전극(130)의 가스토출구멍(131)들을 통해 하부 전극(120) 사이로 배출될 수 있다.
전원 공급부(140)는 하부 전극(120)과 상부 전극(130) 사이에 플라즈마가 발생하도록 두 전극에 전압을 인가한다.
제1 플라즈마 수광부(151)는 상부 전극(130) 주위의 원주 방향에 따라 배치되어 피식각 기판(10)의 가장자리 상의 플라즈마의 빛을 수광한다. 일 예로, 제1 플라즈마 수광부(151)의 피식각 기판(10) 또는 에지링(30)을 향하는 말단은 상부 전극(130)의 하면의 높이와 같을 수 있다. 다른 예로, 제1 플라즈마 수광부(151)의 피식각 기판(10) 또는 에지링(30)을 향하는 말단은 상부 전극(130)의 하면의 높이보다 더 낮을 수 있다. 제1 플라즈마 수광부(151)는 플라즈마 빛의 수광 가능한 제1 광섬유일 수 있다.
진단부(160)는 플라즈마 수광부의 수광된 빛에 근거하여 피식각 기판(10) 가장자리의 식각 상태를 진단할 수 있다. 즉, 제1 플라즈마 수광부(151)에 수광되는 플라즈마 빛에 기초하여 플라즈마의 전자 밀도, 온도, 전자에너지 분포 및 플라즈마 시변동 상태 중 어느 하나 이상을 진단하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 진단부(160)는 제1 플라즈마 수광부(151)와 연결되는 분광기(Optical Emission Spectroscopy, OES) 및 상기 분광기에서 광신호를 변환시킨 전기적 신호를 데이터로 변환하여 연산하는 검출기를 포함할 수 있다.
도 3은 도 1a 내지 도 2b에 도시된 환형 절연체의 모습을 도시한 사시도이다.
제1 플라즈마 수광부(151)의 배치를 위해 도 3에 도시된 환형 절연체(170)가 구비될 수 있다. 환형 절연체(170)는 상부 전극(130)의 직경 이상의 내경을 갖는 환형 고리 형상을 갖고 절연체로 이루어지며, 환형 고리 형상의 원주 방향을 따라 배열되는 다수의 제1 집광부(171)를 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 집광부(171)는 환형 절연체(170)의 상면 또는 옆면으로부터 하면 또는 상기 옆면의 마주하는 옆면으로 관통되는 관통홀(1711) 및 관통홀(1711) 내에 구비되어 플라즈마 빛을 집광하는 렌즈(1712)를 포함할 수 있다.
제1 플라즈마 수광부(151)는 이러한 환형 절연체(170)의 제1 집광부(171)를 통해 다수 구비될 수 있다. 즉, 제1 광섬유가 관통홀(1711) 내에 삽입되어 플라즈마 빛을 수광하는 단부가 피식각 기판(10)의 가장자리에 마주할 수 있다. 이를 위해, 제1 플라즈마 수광부(151)는 피식각 기판(10)의 가장자리를 향하도록 소정의 각을 가지도록 설치된다.
이때, 제1 플라즈마 수광부(151)가 수광하는 플라즈마의 빛은, 피식각 기판(10)과 이루는 각, 예컨대 90도 미만 70도 이상의 플라즈마 빛일 수 있다. 이를 위해, 환형 절연체(170)의 관통홀(1711)은 피식각 기판(10)과 이루는 각이 90도 미만 70도 이상이 되도록 배치될 수 있고, 이러한 관통홀(1711)에 제1 광섬유가 삽입되어, 제1 플라즈마 수광부(151)는 피식각 기판(10)과 이루는 각이 90도 미만 70도 이상의 각도로 배치될 수 있다. 여기서, 제1 플라즈마 수광부(151)가 피식각 기판(10)과 이루는 각도는, 앞서 설명한 바와 같이 피식각 기판(10)의 면보다 큰 면을 갖는 상부 전극(130) 주변의 원주 방향을 따라 배치되어 있으므로 피식각 기판(10)의 중심부 주변에서의 각도는 아니며, 상부 전극(130)의 둘레에서 피식각 기판(10)의 가장자리를 향할 수 있는 각도이다.
한편, 앞서 언급한 바와 같이, 피식각 기판(10)의 가장자리 또는 에지링(30)을 향하는 제1 플라즈마 수광부(151)는 상부 전극(130)의 하면의 높이와 같거나 더 낮게 배치될 수 있는데, 도 1a 및 도 1b와 같이 상부 전극(130)의 하면의 높이와 같도록 배치되기 위해, 상기 환형 절연체(170)의 전체 높이가 상부 전극(130)의 높이와 같도록 구비될 수 있고, 도 2a 및 도 2b와 같이 상부 전극(130)의 하면의 높이보다 더 낮게 배치되기 위해, 상기 환형 절연체(170)의 전체 높이가 상부 전극(130)의 높이보다 큰 높이를 가져서 환형 절연체(170)의 하면이 상부 전극(130)의 하면보다 낮게 위치하도록 구비될 수 있다.
이때, 도 1a에 도시된 배치 모습의 경우, 제1 플라즈마 수광부(151)는 환형 절연체(170)의 관통홀(1711)이 환형 절연체(170)의 상면 및 하면을 관통하도록 형성되는 것에 의해 배치되고, 도 1b에 도시된 배치 모습의 경우, 제1 플라즈마 수광부(151)는 환형 절연체(170)의 관통홀(1711)이 환형 절연체(170)의 옆면 및 하면을 관통하도록 형성되는 것에 의해 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 기판 식각 장치는 제1 발광부(152) 및 제1 반사광 수광부(153)를 더 포함할 수 있다.
제1 발광부(152)는 상부 전극(130) 주위의 원주 방향에 따라 배치되어 피식각 기판(10)의 가장자리 상에 광을 조사한다. 예를 들어, 상기 광은 레이저, 할로겐, 제논램프의 빛 중 어느 하나를 생성하는 광원(1521) 및 광원(1521)에 연결되어 광원(1521)으로부터의 광을 발진시키는 광섬유 소재의 제1 광발진기(1522)를 포함할 수 있다.
제1 반사광 수광부(153)는 상부 전극(130) 주위의 원주 방향에 따라 배치되어 피식각 기판(10)의 가장자리 상에서 반사되는 빛, 즉 상기 제1 발광부(152)에서 피식각 기판(10)의 가장자리 상에 조사된 후 피식각 기판(10)의 가장자리 상에서 반사되는 빛을 수광한다. 일 예로, 제1 반사광 수광부(153)는 플라즈마 빛의 수광 가능한 제2 광섬유로 구성될 수 있다. 이를 위해, 제1 반사광 수광부(153)는 피식각 기판(10)의 가장자리를 향하도록 소정의 각을 가지도록 설치될 수 있다. 예를 들어, 제1 반사광 수광부(153)는 제1 플라즈마 수광부(151)의 배치 각도와 동일한 각으로 설치될 수 있다.
일 예로, 제1 발광부(152) 및 제1 반사광 수광부(153)의 설치를 위해, 환형 절연체(170)는 제1 발광부수용홀(172) 및 제2 집광부(173)를 포함할 수 있고, 제1 발광부수용홀(172) 및 제2 집광부(173)는 제1 집광부(171)들 사이에 위치하도록 환형 절연체(170)의 원주 방향을 따라 다수 배열될 수 있다.
상기 제1 발광부수용홀(172)은 제1 발광부(152)가 피식각 기판(10)의 가장자리를 향해 광을 조사할 수 있는 각으로 환형 절연체(170)의 상면 또는 옆면으로부터 하면 또는 상기 옆면의 마주하는 옆면으로 관통될수 있고, 제2 집광부(173)는 제1 집광부(171)의 구성과 동일할 수 있고, 제1 집광부(171)가 이루는 각도와 동일한 각도로 배치될 수 있다.
이러한 제1 발광부수용홀(172) 및 제2 집광부(173)의 구조에 의해, 제1 발광부(152)는 제1 발광부수용홀(172)에 삽입되어 배치될 수 있고, 제1 반사광 수광부(153)의 제2 광섬유가 제2 집광부(173)에 삽입되어 제1 플라즈마 수광부(151)의 배치 각도와 동일한 각도로 배치될 수 있고, 제1 반사광 수광부(153)는 제1 발광부(152)로부터 조사된 후 피식각 기판(10)의 가장자리 상에서 반사되는 광이 수광될 수 있다.
제1 발광부(152) 및 제1 반사광 수광부(153)가 구비됨에 따라, 진단부(160)는 제1 플라즈마 수광부(151) 및 제1 반사광 수광부(153)의 수광된 빛에 근거하여 피식각 기판(10)의 가장자리의 식각 상태를 진단할 수 있다.
이때, 진단부(160)는 제1 플라즈마 수광부(151)에 수광된 플라즈마 빛에 기초하여 피식각 기판(10)의 가장자리 상에서 플라즈마 빛에 기초하여 플라즈마의 전자 밀도, 온도, 전자에너지 분포 및 플라즈마 시변동 상태 중 어느 하나 이상을 진단하고, 제1 반사광 수광부(153)의 광 및 제1 발광부(152)의 광을 비교해서 피식각 기판 위의 박막 두께, 에칭률 및 피식각 기판 재료 성분 중 어느 하나 이상을 진단할 수 있다. 여기서, 제1 반사광 수광부(153)의 광 및 제1 발광부(152)의 광을 비교하는 과정은, 제1 발광부(152)로부터의 표준광 및 제1 반사광 수광부(153)에 수광된 빛의 굴절률, 흡수율, 반사율 중 적어도 하나를 미리 설정된 연산식에 의한 연산을 통해 피식각 기판 위의 박막 두께, 에칭률 및 피식각 기판 재료 성분 중 어느 하나 이상을 진단할 수 있다.
제1 반사광 수광부(153)에 수광된 빛을 진단하여, 각각의 진단 정보를 비교하여, 최종적으로 피식각 기판(10)의 가장자리의 식각 상태를 진단할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 기판 식각 장치의 식각 공정 및 피식각 기판 가장자리의 식각 상태를 진단하는 과정을 설명한다.
먼저, 하부 전극(120) 상에 피식각 기판(10)이 탑재되고, 공정 챔버(110) 내부는 진공 펌프(20)에 의해 진공으로 형성되고, 상부 전극(130) 및 하부 전극(120) 사이에 공정 가스가 주입된 후, 전원 공급부(140)를 통해 하부 전극(120)과 상부 전극(130) 사이에 플라즈마가 발생하도록 전압이 인가되면, 하부 전극(120)과 상부 전극(130) 사이에 플라즈마가 형성된다.
이때, 상부 전극(130)이 면 크기는 피식각 기판(10)의 전면을 덮을 정도의 피식각 기판(10)의 면의 크기보다 크게 구비되므로 플라즈마는 피식각 기판(10) 전체, 즉 피식각 기판(10)의 가장자리까지 덮을 수 있게 가로 방향으로 넓게 분포하여 형성되며, 이러한 플라즈마에 의해 피식각 기판(10)이 식각된다.
이러한 식각 공정에서 형성되는 플라즈마의 빛은 제1 플라즈마 수광부(151)에 집광된다. 예를 들어, 플라즈마 빛은 환형 절연체(170)의 원주 방향으로 배열되는 다수의 제1 집광부(171) 각각의 렌즈(1712)를 통해 제1 플라즈마 수광부(151)로 집광되어 제1 플라즈마 수광부(151)에 플라즈마 빛이 수광된다.
이때, 제1 플라즈마 수광부(151)는 피식각 기판(10)의 가장자리를 향하도록 90도 미만 및 70도 이상의 각으로 배치되어 있으므로 피식각 기판(10)의 가장자리 상의 플라즈마 빛이 수광된다.
제1 플라즈마 수광부(151)에 수광된 플라즈마 빛은 진단부(160)로 입력되어, 진단부(160)에 입력된 피식각 기판(10)의 가장자리 상의 플라즈마 빛을 기초로 플라즈마의 전자 밀도, 온도, 전자에너지 분포 및 플라즈마 시변동 상태 중 어느 하나 이상을 진단한다.
이러한 과정과 동시에 또는 순차적으로, 제1 발광부(152)는 피식각 기판(10)의 가장자리 상에 광을 조사하고, 그 조사된 광은 피식각 기판(10)의 가장자리에서 반사된 후, 그 반사광이 제1 반사광 수광부(153)로 수광되며, 제1 반사광 수광부(153)로 수광된 반사광은 진단부(160)로 입력된다.
진단부(160)는 제1 반사광 수광부(153)의 광 및 제1 발광부(152)의 광을 비교해서 피식각 기판(10) 위의 박막 두께, 에칭률 및 피식각 기판 재료 성분 중 어느 하나 이상을 진단한다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 기판 식각 장치는 식각 공정에서 피식각 기판 가장자리 또는 에지링 상에서의 플라즈마, 피식각 기판(10) 위의 박막 두께, 에칭률 및 피식각 기판 재료 성분 중 어느 하나 이상을 진단하여, 피식각 기판(10)의 가장자리의 식각 상태를 용이하게 진단할 수 있다. 그 진단 정보를 통해 피식각 기판(10)의 식각 상태를 모니터링하면서 피식각 기판(10)의 가장자리의 식각 상태를 개선하도록 플라즈마 식각을 수행할 수 있고, 이에 따라, 식각 공정에서의 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 피식각 기판의 주변의 에지링과 같은 장비의 소모율을 진단할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 기판 식각 장치를 도 2a 및 도 2b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 기판 식각 장치와의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 기판 식각 장치의 일 예를 도시한 단면도이고, 도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 기판 식각 장치의 다른 예를 도시한 단면도이다.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 기판 식각 장치는 제2 플라즈마 수광부(154), 제2 발광부(155) 및 제2 반사광 수광부(156)를 포함할 수 있다.
제2 플라즈마 수광부(154)는 제1 플라즈마 수광부(151)보다 더 안쪽의 피식각 기판(10) 상의 플라즈마의 빛을 수광한다. 제2 플라즈마 수광부(154)는 플라즈마 빛의 수광 가능한 제3 광섬유일 수 있다.
일 예로, 제2 플라즈마 수광부(154)는 플라즈마의 측면의 빛을 수광하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 2a에 도시된 바와 같이, 제2 플라즈마 수광부(154)는 공정 챔버(110)의 측면에 배치되어 플라즈마의 측면의 빛을 수광하도록 구성될 수 있고, 이러한 경우, 공정 챔버(110)의 측면에 투시창(111)을 구비하고, 상기 투시창(111)에 제2 플라즈마 수광부(154)가 마주하도록 설치될 수 있다. 이러한 구조에 의해, 공정 챔버(110) 내에서 플라즈마가 형성되면 플라즈마의 측면의 빛은 투시창(111)을 통해 제2 플라즈마 수광부(154)로 수광될 수 있다. 여기서, 플라즈마의 측면의 빛은 피식각 기판(10)의 가로 방향에 평행하는 플라즈마의 영역으로부터 빛을 의미하며, 이러한 플라즈마의 측면의 빛은 피식각 기판(10)의 중심부 주변을 지나므로 제2 플라즈마 수광부(154)로 수광되는 빛은 피식각 기판(10)의 가장자리 상의 플라즈마 빛보다 더 안쪽의 플라즈마 빛일 수 있다.
다른 예로, 제2 플라즈마 수광부(154)는 제1 플라즈마 수광부(151)의 설치 각도(d1)보다 더 큰 각(d2)으로 설치되어, 더 안쪽의 피식각 기판(10) 상의 플라즈마 빛을 수광할 수 있다.
이를 위해, 환형 절연체(170)는 제3 집광부(175)를 포함할 수 있고, 제3 집광부(175)는 제1 플라즈마 수광부(151)를 수용하는 제1 집광부(171)의 설치 각도보다 더 큰 각을 갖도록 환형 절연체(170)의 서로 마주하는 옆면들에 관통되어 형성될 수 있고, 환형 절연체(170)의 원주 방향을 따라 형성되되, 제1 플라즈마 수광부(151)들 사이에 위치할 수 있다.
이러한 제3 집광부(175) 내에 제2 플라즈마 수광부(154)를 구성하는 제2 광섬유가 삽입되어서 제2 플라즈마 수광부(154)가 제1 플라즈마 수광부(151)의 설치 각도(d1)보다 더 큰 각(d2)으로 설치될 수 있다.
제2 발광부(155)는 제1 발광부(152)의 설치 각도보다 더 큰 각으로 설치되어, 제1 발광부(152)보다 더 안쪽의 피식각 기판(10)의 표면에 광을 조사할 수 있다. 예를 들어, 제2 발광부(155)는 제1 발광부(152)의 광원(1521)과 연결되는 광섬유 소재의 제2 광발진기(1551)를 포함할 수 있다.
이를 위해, 환형 절연체(170)는 제2 발광부수용홀(174)을 포함할 수 있다. 제2 발광부수용홀(174)은 제1 발광부(152)를 수용하는 제1 발광부수용홀(172)의 설치 각도보다 더 큰 각을 갖도록 환형 절연체(170)의 서로 마주하는 옆면들에 관통되어 형성될 수 있고, 환형 절연체(170)의 원주 방향을 따라 형성되되, 제1 발광부수용홀(172)들 사이에 위치할 수 있다.
이러한 제2 발광부수용홀(174) 내에 제2 발광부(155)가 삽입되어서 제2 발광부(155)가 제1 발광부(152)의 설치 각도보다 더 큰 각으로 설치될 수 있다.
제2 반사광 수광부(156)는 제1 반사광 수광부(153)의 설치 각도보다 더 큰 각으로 설치되어, 제2 발광부(155)로부터 조사된 후 제1 반사광 수광부(153)보다 더 안쪽의 피식각 기판(10)의 표면으로부터 반사되는 광이 수광될 수 있다. 일 예로, 제2 반사광 수광부(156)는 플라즈마 빛의 수광 가능한 제4 광섬유로 구성될 수 있다.
이를 위해, 환형 절연체(170)는 제4 집광부(176)를 포함할 수 있고, 제4 집광부(176)는 제1 반사광 수광부(153)를 수용하는 제2 집광부(173)의 설치 각도보다 더 큰 각을 갖도록 환형 절연체(170)의 서로 마주하는 옆면들에 관통되어 형성될 수 있고, 환형 절연체(170)의 원주 방향을 따라 형성되되, 제1 반사광 수광부(153)의 아래에 위치할 수 있다.
이러한 제4 집광부(176) 내에 제2 반사광 수광부(156)를 구성하는 제4 광섬유가 삽입되어서 제2 반사광 수광부(156)가 제1 반사광 수광부(153)의 설치 각도보다 더 큰 각으로 설치될 수 있다.
한편, 진단부(160)는 제2 플라즈마 수광부(154)에 수광된 피식각 기판(10)의 가장자리보다 더 안 쪽으로부터 수광되는 플라즈마 빛을 기초로 진단된 피식각 기판(10)의 가장자리보다 더 안쪽의 플라즈마 진단 정보와 제1 플라즈마 수광부(151)에 수광된 피식각 기판(10)의 가장자리 상의 플라즈마 빛을 기초로 진단된 피식각 기판(10)의 가장자리 상의 플라즈마 진단 정보를 비교하여 피식각 기판(10)의 가장자리 상의 플라즈마 상태를 진단할 수 있다. 즉, 각각의 영역에서의 플라즈마 진단 정보인 플라즈마의 전자 밀도, 온도 및 전자에너지 분포 중 어느 하나 이상을 비교하여, 피식각 기판(10)의 가장자리 상의 플라즈마 상태를 진단할 수 있다.
또한, 진단부(160)는 제1 발광부(152)의 광 및 제1 반사광 수광부(153)의 광을 비교해서 진단된 기판 식각 진단 정보와 제2 발광부(155)의 광 및 제2 반사광 수광부(156)의 광을 비교해서 진단된 기판 식각 진단 정보를 비교하여 피식각 기판(10)의 가장자리 상의 식각 상태를 진단할 수 있다. 즉, 각각의 영역에서의 기판 식각 진단 정보인 피식각 기판의 두께, 에칭률 및 피식각 기판 재료성분 중 어느 하나 이상을 비교하여, 피식각 기판(10)의 가장자리 상의 식각 상태를 진단할 수 있다.
이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 기판 식각 장치의 식각 공정은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 기판 식각 장치의 식각 공정과 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로하고, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 기판 식각 장치의 플라즈마 진단 및 피식각 기판 가장자리의 식각 상태를 진단하는 과정을 중심으로 설명한다.
식각 공정 중에 플라즈마가 형성되면 플라즈마 빛은 제1 플라즈마 수광부(151) 및 제2 플라즈마 수광부(154)에 수광된다. 이때, 제1 플라즈마 수광부(151)에는 피식각 기판(10)의 가장자리 상의 플라즈마 빛이 수광되고, 제2 플라즈마 수광부(154)에는 피식각 기판(10)의 가장자리보다 더 안쪽의 플라즈마 빛이 수광된다.
제1 플라즈마 수광부(151) 및 제2 플라즈마 수광부(154)로 수광된 각각의 플라즈마 빛은 진단부(160)로 입력되고, 진단부(160)는 제1 플라즈마 수광부(151)를 통해 입력되는 피식각 기판(10)의 가장자리 상의 플라즈마 빛을 기초로 진단되는 전자 밀도, 온도 및 전자에너지 분포 중 어느 하나와, 제2 플라즈마 수광부(154)를 통해 입력되는 피식각 기판(10)의 가장자리보다 더 안쪽의 플라즈마의 전자 밀도, 온도 및 전자에너지 분포 중 어느 하나를 비교하여, 피식각 기판(10)의 가장자리보다 더 안쪽의 플라즈마 빛과 대비되는 피식각 기판(10)의 가장자리 상의 플라즈마 빛의 상태를 진단할 수 있다.
이와 동시에 또는 순차적으로, 제1 발광부(152)는 피식각 기판(10)의 가장자리 상의 표면을 향해 광을 조사하고, 제2 발광부(155)는 피식각 기판(10)의 가장자리보다 더 안쪽의 표면을 향해 광을 조사할 수 있다.
제1 발광부(152)로부터 조사되는 빛은 피식각 기판(10)의 가장자리에서 반사된 후, 그 반사광이 제1 반사광 수광부(153)로 수광되며, 제1 반사광 수광부(153)로 수광된 반사광은 진단부(160)로 입력된다.
그리고, 제2 발광부(155)로부터 조사되는 빛은 피식각 기판(10)의 가장자리보다 더 안쪽의 피식각 기판(10)의 표면에서 반사된 후, 그 반사광이 제2 반사광 수광부(156)로 수광되며, 제2 반사광 수광부(156)로 수광된 반사광은 진단부(160)로 입력된다.
진단부(160)는 제1 반사광 수광부(153)로부터 입력되는 광과 제1 발광부(152)의 광을 비교해서 진단되는 피식각 기판(10)의 가장자리 상에서 피식각 기판 위의 박막 두께, 에칭률 및 피식각 기판 재료 성분 중 어느 하나와, 제2 반사광 수광부(156)로부터 입력되는 광과 제2 발광부(155)의 광을 비교해서 진단되는 피식각 기판(10)의 가장자리보다 더 안쪽의 표면의 박막 두께, 에칭률 및 피식각 기판 재료성분 중 어느 하나를 비교하여, 피식각 기판(10)의 가장자리보다 더 안쪽의 식각 상태와 대비되는 피식각 기판(10)의 가장자리 상의 식각 상태를 진단할 수 있다.
이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 기판 식각 장치는 피식각 기판(10)의 가장자리 상에서의 플라즈마 상태 및 식각 상태를 피식각 기판(10)의 가장자리보다 더 안쪽의 플라즈마 상태 및 식각 상태와 대비하여 진단할 수 있으므로 더욱 정확한 피식각 기판(10)의 가장자리 상에서의 플라즈마 진단 및 식각 상태 진단 정보를 통해 피식각 기판(10)의 식각 상태를 모니터링하면서 플라즈마 식각을 수행할 수 있는 이점이 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 기판 식각 장치의 제1 플라즈마 수광부의 배치의 다른 예들을 나타내는 도면이다.
도 4a를 참조하면, 제1 플라즈마 수광부(151)는 광섬유 다발로 구성될 수 있고, 광섬유 다발이 환형 절연체(170)의 상면으로부터 하면을 직선으로 관통하여 배치될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 제1 플라즈마 수광부(151)는 광섬유 다발로 구성될 수 있고, 광섬유 다발이 환형 절연체(170)의 상면을 수직으로 관통한 후 환형 절연체(170)의 하면을 향해 일정 각도, 즉 피식각 기판(10)의 가장자리 및 에지링(30)을 향하는 각도로 꺽여서 배치될 수 있다.
도 5는 도 4a 및 도 4b에 도시된 제1 플라즈마 수광부가 환형 절연체에 배치된 모습을 예시한다.
도 5를 참조하면, 제1 플라즈마 수광부(151)는 환형 절연체(170)의 상면의 사방의 위치에 배치되도록 구성될 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 플라즈마가 처리되는 공간을 제공하는 공정 챔버;
    상기 공정 챔버 내에 구비되며, 일면 상에 피식각 기판이 탑재되는 하부 전극;
    상기 공정 챔버 내에 구비되며, 상기 하부 전극과 마주보는 상부 전극;
    상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이로 공정 가스를 공급하는 가스 공급부;
    상기 하부 전극과 상기 상부 전극 사이에 플라즈마가 발생하도록 상기 두 전극에 전압을 인가하는 전원 공급부;
    상기 상부 전극 주위의 원주 방향에 따라 배치되어 상기 피식각 기판의 가장자리 상 또는 상기 피식각 기판의 가장자리를 둘러싸는 에지링의 플라즈마의 빛을 수광하는 제1 플라즈마 수광부;
    상기 제1 플라즈마 수광부보다 더 안쪽의 피식각 기판 또는 상기 에지링 상의 플라즈마 빛을 수광하는 제2 플라즈마 수광부; 및
    상기 제1 플라즈마 수광부 및 상기 제2 플라즈마 수광부의 수광된 빛에 근거하여 상기 제1 플라즈마 수광부와 상기 제2 플라즈마 수광부의 플라즈마의 전자 밀도, 온도, 전자에너지 분포 및 플라즈마 시변동 상태 중 어느 하나 이상을 비교하여 상기 피식각 기판의 가장자리 또는 상기 에지링에서의 플라즈마 진단 및 식각 상태를 진단하는 진단부를 포함하는,
    플라즈마 기판 식각 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 플라즈마 수광부가 수광하는 플라즈마의 빛은, 상기 피식각 기판 및 상기 에지링과 이루는 각이 90 미만 70도 이상의 플라즈마의 빛임을 특징으로 하는,
    플라즈마 기판 식각 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 빛에 기초하여 상기 진단부는 전자 밀도, 온도, 전자에너지 분포 및 플라즈마 시변동 상태 중 어느 하나 이상을 진단함을 특징으로 하는,
    플라즈마 기판 식각 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상부 전극의 면 크기는 상기 피식각 기판 또는 상기 피식각 기판 및 상기 에지링의 전면을 덮을 정도의 크기를 가지고, 상기 제1 플라즈마 수광부는 상기 피식각 기판 또는 상기 에지링의 가장자리를 향하도록 소정의 각을 가지도록 설치됨을 특징으로 하는,
    플라즈마 기판 식각 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 플라즈마 수광부는 상기 플라즈마의 측면의 빛을 수광하도록 구성됨을 특징으로 하는,
    플라즈마 기판 식각 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제2 플라즈마 수광부는 상기 제1 플라즈마 수광부의 설치 각도보다 더 큰 각으로 설치되어, 더 안쪽의 피식각 기판 상의 플라즈마를 수광하는,
    플라즈마 기판 식각 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 피식각 기판의 가장자리 또는 상기 에지링을 향하는 상기 제1 플라즈마 수광부의 말단은 상기 상부 전극의 하면의 높이와 같거나 더 낮은 것을 특징으로 하는,
    플라즈마 기판 식각 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 기판 식각 장치는:
    상기 상부 전극 주위의 원주 방향에 따라 배치되어, 상기 피식각 기판의 가장자리 상 또는 상기 에지링에 광을 조사하는 제1 발광부; 및
    상기 상부 전극 주위의 원주 방향에 따라 배치되어 상기 피식각 기판 가장자리 상 또는 상기 에지링으로부터 상기 제1 발광부의 반사광을 수광하는 제1 반사광 수광부를 추가로 포함하며,
    상기 진단부는 상기 제1 플라즈마 수광부 및 상기 제1 반사광 수광부의 수광된 빛에 근거하여 상기 피식각 기판의 가장자리의 식각 상태 또는 상기 에지링의 식각 상태를 진단하는 진단부를 포함하는,
    플라즈마 기판 식각 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 진단부는 상기 제1 반사광 수광부의 광 및 상기 발광부의 광을 비교해서 피식각 기판의 두께, 에칭률 및 피식각 기판의 재료성분 중 어느 하나 이상을 진단함을 특징으로 하는,
    플라즈마 기판 식각 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 상부 전극의 면 크기는 상기 피식각 기판 및 상기 에지링의 전면을 덮을 정도의 크기를 가지고,
    상기 제1 반사광 수광부는 상기 피식각 기판의 가장자리를 향하도록 소정의 각을 가지도록 설치됨을 특징으로 하는,
    플라즈마 기판 식각 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 플라즈마 기판 식각 장치는:
    상기 제1 발광부보다 더 안쪽의 피식각 기판 표면에 광을 조사하는 제2 발광부; 및
    상기 제2 발광부의 반사광을 수광하는 제2 반사광 수광부를 포함하고,
    상기 진단부는 상기 제1 반사광 수광부와 상기 제2 반사광 수광부로 수광된 빛에 근거하여 진단되는 피식각기판 위의 박막 두께, 에칭률 및 피식각 기판의 재료성분 중 어느 하나 이상을 비교하여 상기 피식각 기판 가장자리의 식각 상태를 진단함을 특징으로 하는,
    플라즈마 기판 식각 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 발광부 및 상기 제2 반사광 수광부는, 각각 상기 제1 발광부 및 상기 제1 반사광 수광부의 설치 각도보다 더 큰 각으로 설치되어, 더 안쪽의 피식각 기판의 표면으로부터 반사하는 상기 제2 발광부의 반사광을 수광하는,
    플라즈마 기판 식각 장치.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001230239A (ja) * 2000-02-15 2001-08-24 Tokyo Electron Ltd 処理装置及び処理方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020077753A (ko) * 2001-04-03 2002-10-14 한국표준과학연구원 박막 두께 변화율 산출 및 공정조건 모니터링 장치
KR102421732B1 (ko) * 2018-04-20 2022-07-18 삼성전자주식회사 반도체 기판 측정 장치 및 이를 이용한 플라즈마 처리 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001230239A (ja) * 2000-02-15 2001-08-24 Tokyo Electron Ltd 処理装置及び処理方法

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