KR102584930B1 - Plasma process monitoring system and method using optical mirror - Google Patents

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KR102584930B1
KR102584930B1 KR1020210082550A KR20210082550A KR102584930B1 KR 102584930 B1 KR102584930 B1 KR 102584930B1 KR 1020210082550 A KR1020210082550 A KR 1020210082550A KR 20210082550 A KR20210082550 A KR 20210082550A KR 102584930 B1 KR102584930 B1 KR 102584930B1
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Abstract

본 발명의 일 실시 예는 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템 및 모니터링 방법을 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템 및 모니터링 방법은 광학 거울에 의해 플라즈마 광이 반사되고 상기 반사된 플라즈마 광이 OES 센서에 의해 감지되고 상기 OES 센서에 의해 감지된 플라즈마 광의 강도를 제어부에서 강도 비로 변환시켜 장시간 플라즈마 공정 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있다.One embodiment of the present invention provides a plasma process monitoring system and monitoring method using an optical mirror. A plasma process monitoring system and monitoring method using an optical mirror according to an embodiment of the present invention includes plasma light being reflected by an optical mirror, the reflected plasma light being detected by an OES sensor, and the intensity of the plasma light detected by the OES sensor. By converting to an intensity ratio in the control unit, the plasma process status can be monitored in real time for a long time.

Description

광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템 및 모니터링 방법{PLASMA PROCESS MONITORING SYSTEM AND METHOD USING OPTICAL MIRROR}Plasma process monitoring system and monitoring method using an optical mirror {PLASMA PROCESS MONITORING SYSTEM AND METHOD USING OPTICAL MIRROR}

본 발명은 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템 및 모니터링 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 광학 거울에 의해 플라즈마 광 반사되고 상기 반사된 플라즈마 광이 OES 센서에 의해 감지되어 상기 감지된 플라즈마 광의 강도를 강도 비로 변환시켜 플라즈마 공정 상태를 모니터링하는 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a plasma process monitoring system and monitoring method using an optical mirror, and more specifically, to a plasma process monitoring system and monitoring method using an optical mirror, where plasma light is reflected by an optical mirror and the reflected plasma light is detected by an OES sensor to determine the intensity of the detected plasma light. It relates to a system for monitoring the plasma process status by converting it into an intensity ratio.

또한, 본 발명은 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 방법에 관한 것이다.Additionally, the present invention relates to a plasma process monitoring method using an optical mirror.

반도체 웨이퍼 또는 각종 표시장치의 기판은(이하 '기판'이라 함) 기판 상에 박막을 형성하고 부분적으로 그 박막을 식각하는 등의 기판처리공정을 반복 수행함으로써 제조할 수 있다.Semiconductor wafers or substrates for various display devices (hereinafter referred to as “substrates”) can be manufactured by repeatedly performing substrate processing processes, such as forming a thin film on a substrate and partially etching the thin film.

예를 들어, 상기 기판처리공정 중에서 박막을 증착하는 공정은 플라즈마를 이용한 플라즈마-강화 화학기상증착(PECVD) 방법이 수행 되고 있다. For example, among the substrate processing processes, the process of depositing a thin film is performed using a plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method.

여기서, 플라즈마-강화 화학기상증착에 사용되는 플라즈마 장치는 통상 반응 공간을 형성하는 공정 챔버와, 상기 공정 챔버로 반응 가스를 공급하기 위한 가스 공급부와, 가스 공급부로 전원을 공급하기 위한 전원장치 및 기판이 안착되는 척을 포함하여 형성된다.Here, the plasma device used in plasma-enhanced chemical vapor deposition typically includes a process chamber forming a reaction space, a gas supply unit for supplying a reaction gas to the process chamber, a power supply device and a substrate for supplying power to the gas supply unit. It is formed including a chuck on which it is seated.

또한, 플라즈마 장치는 공정 챔버 내벽에 박막이 증착 되면 파티클이 발생하는 문제가 있기 때문에 이를 방지하기 위해 실드(Shield) 또는 마스크(mask)로 차폐 되어 있다. In addition, the plasma device has a problem of generating particles when a thin film is deposited on the inner wall of the process chamber, so it is shielded with a shield or mask to prevent this.

종래의 플라즈마 공정 모니터링 장치는 플라즈마 장치 외부로 방출되는 플라즈마 광을 모니터링 함으로서 플라즈마의 균일도를 모니터링하는 것이어서, 플라즈마 장치 내부에서 직접적으로 플라즈마의 균일도를 모니터링 할 수 없는 문제가 있었다. Conventional plasma process monitoring devices monitor the uniformity of plasma by monitoring plasma light emitted outside the plasma device, so there is a problem in that the uniformity of the plasma cannot be directly monitored inside the plasma device.

이에 따라, 반도체 설비의 공정 챔버 내부 플라즈마 공정 환경을 분석하고 진단하기 위해서 광학 발광 분광기(optical emission spectrometer, OES)를 적용할 수 있다. Accordingly, an optical emission spectrometer (OES) can be applied to analyze and diagnose the plasma process environment inside the process chamber of a semiconductor facility.

상기 광학 발광 분광기(OES, optical emission spectrometer, OES)는 발광하는 광을 분광하여 파장 별 광의 강도(Intensity)를 분석할 수 있다. The optical emission spectrometer (OES) can analyze the intensity of light by wavelength by speculating the emitted light.

하지만 플라즈마 공정 중에 발생된 플라즈마를 모니터링을 하기 위하여 플라즈마 공정 진행 중에 OES 센서를 직접적으로 배치하는 경우, OES 센서 상부에 플라즈마 공정 중 발생되는 플라즈마 상태로 이온화된 기체들이 서로 화학반응을 하여 형성된 물질이 증착되어 장시간 플라즈마 모니터링이 불가능한 문제점이 있었다. However, when an OES sensor is placed directly during the plasma process to monitor the plasma generated during the plasma process, a material formed by a chemical reaction between gases ionized in the plasma state generated during the plasma process is deposited on the top of the OES sensor. There was a problem in that long-term plasma monitoring was impossible.

따라서, 공정 진행 중에 OES 센서에 증착되지 않고 플라즈마 챔버 내에 형성된 플라즈마의 균일도를 모니터링 할 수 있는 기술이 필요하다. Therefore, there is a need for a technology that can monitor the uniformity of plasma formed in the plasma chamber without deposition on the OES sensor during the process.

대한민국 공개특허 제 2010-0048521 호Republic of Korea Patent Publication No. 2010-0048521

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 광학 거울에 의해 플라즈마 광이 반사되고 상기 반사된 플라즈마 광이 OES 센서에 의해 감지되고 제어부에서 상기 감지된 플라즈마 광의 강도를 강도 비로 변환시키는 방법을 통해 플라즈마 공정 중 플라즈마의 균일도를 검사하는 것이다. In order to solve the above problem, plasma light is reflected by an optical mirror, the reflected plasma light is detected by an OES sensor, and the control unit converts the intensity of the detected plasma light into an intensity ratio. This is to check uniformity.

또한, 본 발명은 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템에 관한 것이다. Additionally, the present invention relates to a plasma process monitoring system using an optical mirror.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. There will be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템을 제공한다. To achieve the above object, a plasma process monitoring system using an optical mirror according to an embodiment of the present invention is provided.

상기 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템은 플라즈마 발생을 위한 공정 챔버 내부에 플라즈마가 발생되는 반응 공간에 노출되도록 상기 공정 챔버 내부의 상부의 일 영역에 배치되어 상기 공정 챔버의 반응 공간에서 발생된 플라즈마 광을 반사시키는 광학 거울; The plasma process monitoring system using the optical mirror is disposed in an upper area of the process chamber so as to be exposed to the reaction space where plasma is generated inside the process chamber for plasma generation, and the plasma light generated in the reaction space of the process chamber is an optical mirror that reflects;

상기 공정 챔버 내부에서 발생된 플라즈마로부터의 보호를 위해 상기 공정 챔버 내부의 상부 측벽에 부착된 실드의 상부에 배치되어 상기 광학 거울에 의해 반사된 플라즈마 광을 감지하는OES 센서; 및an OES sensor disposed on top of a shield attached to an upper side wall inside the process chamber for protection from plasma generated inside the process chamber and detecting plasma light reflected by the optical mirror; and

상기 OES 센서와 연결되고 상기 OES 센서에 의해 감지된 상기 플라즈마 광의 강도를 강도 비로 변환시키고 상기 변환된 강도 비를 기 설정된 기준치와 비교하여 플라즈마 공정 상태를 모니터링하는 제어부;를 포함할 수 있다. It may include a control unit connected to the OES sensor, converting the intensity of the plasma light detected by the OES sensor into an intensity ratio, and monitoring the plasma process state by comparing the converted intensity ratio with a preset reference value.

또한, 상기 광학 거울은 플라즈마 공정 중 발생되는 플라즈마 상태로 이온화된 기체들이 서로 화학반응을 하여 형성된 물질로 구성 될 수 있다. Additionally, the optical mirror may be made of a material formed by a chemical reaction between ionized gases in a plasma state generated during a plasma process.

또한, 상기 플라즈마 공정 중 발생되는 플라즈마 상태로 이온화된 기체들이 서로 화학반응을 하여 형성된 물질이 투명한 경우, 상기 광학 거울 하부에 위치하는 반사형 박막을 더 포함할 수 있다. In addition, when the material formed by a chemical reaction between ionized gases in a plasma state generated during the plasma process is transparent, it may further include a reflective thin film located below the optical mirror.

또한, 플라즈마 증착 소스가 Ti 와 N2 이고 상기 플라즈마 공정 중 발생되는 플라즈마 상태로 이온화된 기체들이 화학반응을 하여 형성된 물질이 TiN 인 경우, 상기 광학 거울은TiN일 수 있다. Additionally, when the plasma deposition source is Ti and N 2 and the material formed through a chemical reaction of ionized gases in a plasma state generated during the plasma process is TiN, the optical mirror may be TiN.

또한, 상기 OES 센서는 적외선, 자외선 또는 가시광선 영역 파장의 플라즈마 광 스펙트럼을 흡수 할 수 있다. Additionally, the OES sensor can absorb the plasma light spectrum in the infrared, ultraviolet, or visible light region.

또한, 상기 제어부는 상기 강도 비를 기 설정된 기준치와 비교하여 상기 기 설정된 기준치와 동일한 경우 정상 공정으로 판정하고 상기 강도 비가 기 설정된 기준치와 상이한 경우 비정상 공정으로 판정할 수 있다. Additionally, the control unit may compare the intensity ratio with a preset reference value and determine that the process is normal if the intensity ratio is equal to the preset reference value, and determine that the process is abnormal if the intensity ratio is different from the preset reference value.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템은 플라즈마 발생을 위한 공정 챔버 내부에 플라즈마가 발생되는 반응 공간에 노출되도록 상기 공정 챔버 내부의 상부의 일 영역에 배치되어 상기 공정 챔버의 반응 공간에서 발생된 플라즈마 광을 반사시키는 제1 광학 거울; A plasma process monitoring system using an optical mirror according to another embodiment of the present invention is disposed in an upper area of the process chamber to be exposed to a reaction space where plasma is generated inside the process chamber for plasma generation. a first optical mirror that reflects plasma light generated in the reaction space;

상기 공정 챔버 내부에서 발생된 플라즈마로부터의 보호를 위해 상기 공정 챔버 내부의 상부 측벽에 부착된 실드의 상부에 배치되어 제 1 광학 거울에 의해 반사된 플라즈마 광이 입사된 후 상기 플라즈마 광을 반사시키는 제 2광학 거울;For protection from plasma generated inside the process chamber, a second device is disposed on the top of a shield attached to the upper side wall inside the process chamber and reflects the plasma light after the plasma light reflected by the first optical mirror is incident. 2Optical mirror;

상기 제 2 광학 거울 상부에 배치되고 상기 제 2 광학 거울에 의해 반사된 플라즈마 광을 감지하는OES 센서; 및 an OES sensor disposed on the second optical mirror and detecting plasma light reflected by the second optical mirror; and

상기 OES 센서와 연결되고 상기 OES 센서에 의해 감지된 상기 플라즈마 광의 강도를 강도 비로 변환키고 상기 변환된 강도 비를 기 설정된 기준치와 비교하여 플라즈마 공정 상태를 모니터링하는 제어부;를 포함할 수 있다. It may include a control unit connected to the OES sensor, converting the intensity of the plasma light detected by the OES sensor into an intensity ratio, and monitoring the plasma process state by comparing the converted intensity ratio with a preset reference value.

또한, 상기 제 1 광학 거울은 상기 플라즈마 공정 중 발생되는 플라즈마 상태로 이온화된 기체들이 서로 화학반응을 하여 형성된 물질과 동일한 물질로 구성 될 수 있다. Additionally, the first optical mirror may be made of the same material as the material formed by a chemical reaction between ionized gases in a plasma state generated during the plasma process.

또한, 상기 플라즈마 공정 중 발생되는 플라즈마 상태로 이온화된 기체들이 서로 화학반응을 하여 형성된 물질이 투명한 경우, 상기 광학 거울 하부에 위치하는 반사형 박막을 더 포함할 수 있다. In addition, when the material formed by a chemical reaction between ionized gases in a plasma state generated during the plasma process is transparent, it may further include a reflective thin film located below the optical mirror.

또한, 상기 OES 센서는 적외선, 자외선 또는 가시광선 영역 파장의 플라즈마 광 스펙트럼을 흡수 할 수 있다. Additionally, the OES sensor can absorb the plasma light spectrum in the infrared, ultraviolet, or visible light region.

또한, 상기 제어부는 상기 강도 비를 기 설정된 기준치와 비교하여 상기 기 설정된 기준치와 동일한 경우 정상 공정으로 판정하고 상기 강도 비가 기 설정된 기준치와 상이한 경우 비정상 공정으로 판정할 수 있다. Additionally, the control unit may compare the intensity ratio with a preset reference value and determine that the process is normal if the intensity ratio is equal to the preset reference value, and determine that the process is abnormal if the intensity ratio is different from the preset reference value.

본 발명의 일 실시예에 따른 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 방법을 제공한다. A plasma process monitoring method using an optical mirror according to an embodiment of the present invention is provided.

광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 방법은 상술한 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 방법에 있어서, The plasma process monitoring method using an optical mirror includes the plasma process monitoring method using the above-described plasma process monitoring system using an optical mirror,

플라즈마 공정 중에 발생된 플라즈마 광이 상기 광학 거울에서 반사되어 상기 광학 거울에서 반사된 플라즈마 광이 OES 센서에 의해 감지되는 플라즈마 광 측정 단계; 및 A plasma light measurement step in which plasma light generated during a plasma process is reflected from the optical mirror and the plasma light reflected from the optical mirror is detected by an OES sensor; and

상기 제어부에서 OES 센서에 의해 감지된 플라즈마 광의 강도를 강도 비로 변환하고, 상기 강도 비를 기 설정된 기준치와 비교하여 상기 강도 비가 기 설정된 기준치와 동일한 경우 상기 플라즈마 공정을 정상으로 판단하고 상기 강도 비가 기 설정된 기준치와 상이한 경우 상기 플라즈마 공정을 비정상으로 판단 하는 판정 단계;를 포함할 수 있다. The control unit converts the intensity of plasma light detected by the OES sensor into an intensity ratio, compares the intensity ratio with a preset reference value, determines that the plasma process is normal when the intensity ratio is equal to the preset reference value, and determines that the intensity ratio is preset. It may include a determination step of determining that the plasma process is abnormal if it is different from the reference value.

본 발명은 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템 및 모니터링 방법에 관한 것이다. 상기 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템 및 모니터링 방법은 광학 거울에 의해 플라즈마 광이 반사되고 상기 반사된 플라즈마 광이 OES 센서에 의해 감지되고 제어부에서 상기 감지된 플라즈마 광의 강도를 강도 비로 변환시켜 장시간 플라즈마 공정 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있다. The present invention relates to a plasma process monitoring system and monitoring method using an optical mirror. In the plasma process monitoring system and monitoring method using the optical mirror, plasma light is reflected by the optical mirror, the reflected plasma light is detected by the OES sensor, and the control unit converts the intensity of the detected plasma light into an intensity ratio to process the plasma for a long time. The status can be monitored in real time.

또한, 상기 플라즈마 공정 상태의 장시간 모니터링이 가능해 짐에 따라 플라즈마 공정에 의해 기판 상에 증착된 박막의 품질을 예측할 수 있고 최적의 플라즈마 공정 조건을 도출할 수 있으므로 플라즈마 공정 및 기판상에 증착된 박막의 고품질을 지속적으로 유지할 수 있다. In addition, as long-term monitoring of the plasma process status becomes possible, the quality of the thin film deposited on the substrate by the plasma process can be predicted and optimal plasma process conditions can be derived, thereby improving the plasma process and the thin film deposited on the substrate. High quality can be continuously maintained.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템의 개략적인 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예1 에 따른 플라즈마 공정 챔버 내부에 설치된 광학 거울을 이용한 플라즈마 모니터링 시스템의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예2 에 따른 플라즈마 공정 챔버 내부에 설치된 광학 거울을 이용한 플라즈마 모니터링 시스템의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 질소 분압비, 파워 또는 압력에 따른 강도비(Intensity ratio, α, β값)를 나타낸 그래프이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학 거울 상부에 증착된 TiN 두께에 따른 파장별 반사율을 나타낸 표와 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 방법을 나타낸 흐름도이다. 1 is a schematic conceptual diagram of a plasma process monitoring system using an optical mirror according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a conceptual diagram showing the configuration of a plasma monitoring system using an optical mirror installed inside a plasma process chamber according to Example 1 of the present invention.
Figure 3 is a conceptual diagram showing the configuration of a plasma monitoring system using an optical mirror installed inside a plasma process chamber according to Example 2 of the present invention.
Figure 4 is a graph showing intensity ratio (α, β values) according to nitrogen partial pressure ratio, power, or pressure according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a table and graph showing reflectance by wavelength according to the thickness of TiN deposited on the top of the optical mirror according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a flowchart showing a plasma process monitoring method using an optical mirror according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the attached drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms and, therefore, is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, combined)" with another part, this means not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member in between. "Includes cases where it is. Additionally, when a part is said to “include” a certain component, this does not mean that other components are excluded, but that other components can be added, unless specifically stated to the contrary.

본 명세서에서 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 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this specification are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템 및 모니터링 방법에 대해 설명한다. A plasma process monitoring system and monitoring method using an optical mirror are described.

도 1 내지 도 5 를 통하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템에 대해 설명한다.1 to 5, a plasma process monitoring system using an optical mirror according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 공정 챔버 내부에 설치된 광학 거울을 이용한 플라즈마 모니터링 시스템의 구성을 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing the configuration of a plasma monitoring system using an optical mirror installed inside a plasma process chamber according to an embodiment of the present invention.

상기 도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템은 광학 거울(200)에 의해 반사된 플라즈마 광의 강도를 OES 센서(100)에 의해 감지되고 상기 감지된 플라즈마 광 스펙트럼의 강도를 제어부에서 강도 비로 변환하여 플라즈마 공정을 모니터링 할 수 있다. Referring to FIG. 1, the plasma process monitoring system using an optical mirror according to an embodiment detects the intensity of plasma light reflected by the optical mirror 200 by the OES sensor 100 and changes the intensity of the plasma light reflected by the optical mirror 200 into the detected plasma light spectrum. The plasma process can be monitored by converting the intensity into an intensity ratio in the control unit.

도 2는 본 발명의 실시 예1 에 따른 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템의 개략적인 개념도이다. Figure 2 is a schematic conceptual diagram of a plasma process monitoring system using an optical mirror according to Example 1 of the present invention.

본 발명의 일 실시 예는 광학 거울을 이용한 플라즈마 모니터링 시스템은 플라즈마 발생을 위한 공정 챔버 내부에 플라즈마가 발생되는 반응 공간에 노출되도록 상기 공정 챔버 내부의 상부의 일 영역에 배치되어 상기 공정 챔버의 반응 공간에서 발생된 플라즈마 광을 반사시키는 광학 거울(200); In one embodiment of the present invention, a plasma monitoring system using an optical mirror is disposed in an upper area of the process chamber so as to be exposed to the reaction space where plasma is generated inside the process chamber for plasma generation, and is disposed in the reaction space of the process chamber. An optical mirror 200 that reflects plasma light generated from;

상기 공정 챔버 내부에서 발생된 플라즈마로부터의 보호를 위해 상기 공정 챔버 내부의 상부 측벽에 부착된 실드의 상부에 배치되어 상기 광학 거울에 의해 반사된 플라즈마 광을 감지하는OES 센서(100); 및 an OES sensor 100 disposed on the top of a shield attached to an upper side wall inside the process chamber to protect from plasma generated inside the process chamber and detecting plasma light reflected by the optical mirror; and

상기 OES 센서와 연결되고 상기 OES 센서에 의해 감지된 상기 플라즈마 광의 강도를 강도 비로 변환시키고 상기 변환된 강도 비를 기 설정된 기준치와 비교하여 플라즈마 공정 상태를 모니터링하는 제어부(10);를 포함할 수 있다. It may include a control unit 10 that is connected to the OES sensor and converts the intensity of the plasma light detected by the OES sensor into an intensity ratio and monitors the plasma process state by comparing the converted intensity ratio with a preset reference value. .

본 발명의 일 실시예는 반도체 또는 디스플레이 제조 공정 중에서 플라즈마를 적용하는 공정에 모두 적용할 수 있다. An embodiment of the present invention can be applied to any process that uses plasma among semiconductor or display manufacturing processes.

예를 들면, 플라즈마를 적용하는 “증착” 공정인 스퍼터링, PECVD, PEALD 등에서 본 발명이 적용될 수 있다. For example, the present invention can be applied to sputtering, PECVD, PEALD, etc., which are “deposition” processes that apply plasma.

기존의 플라즈마 공정 모니터링 방법은 상기 OES 센서에 플라즈마 공정 중 발생되는 플라즈마 상태로 이온화된 기체들이 서로 화학반응을 하여 형성된 물질의 박막이 증착되어 장시간 플라즈마 모니터링이 불가한 문제가 있었다. 따라서, 본 발명은 OES 센서에 직접적으로 플라즈마 물질이 증착되는 것을 방지하고자 광학 거울을 적용 하여 광학 거울에서 반사된 광을 OES 센서가 간접적으로 감지할 수 있는 것이 특징이다. The existing plasma process monitoring method had a problem in that a thin film of a material formed by a chemical reaction between gases ionized in a plasma state generated during the plasma process was deposited on the OES sensor, making long-term plasma monitoring impossible. Therefore, the present invention is characterized by applying an optical mirror to prevent plasma material from being deposited directly on the OES sensor, so that the OES sensor can indirectly detect the light reflected from the optical mirror.

먼저, 상기 광학 거울을 이용한 플라즈마 모니터링 시스템은 광학 거울(200)을 포함할 수 있다. First, the plasma monitoring system using the optical mirror may include an optical mirror 200.

상기, 광학 거울(200)은 플라즈마 발생을 위한 공정 챔버 내부에 플라즈마가 발생되는 반응 공간에 노출되도록 상기 공정 챔버 내부의 상부의 일 영역에 배치되어 상기 공정 챔버의 반응 공간에서 발생된 플라즈마 광을 반사할 수 있다. The optical mirror 200 is disposed in an upper area of the process chamber to be exposed to the reaction space where plasma is generated inside the process chamber for plasma generation and reflects plasma light generated in the reaction space of the process chamber. can do.

상기 광학 거울(200)이 플라즈마 공정 중 발생되는 플라즈마 상태로 이온화된 기체들이 서로 화학반응을 하여 형성된 물질인 경우 상기 광학 거울 상에 상기 물질이 증착되므로 상기 광학 거울(200)은 광 반사 기능을 할 수 없다. If the optical mirror 200 is a material formed by a chemical reaction between ionized gases in a plasma state generated during a plasma process, the material is deposited on the optical mirror, so the optical mirror 200 has a light reflection function. I can't.

따라서, 상기 광학 거울(200)은 플라즈마 공정 중 발생되는 플라즈마 상태로 이온화된 기체들이 서로 화학반응을 하여 형성된 물질로 구성 될 수 있다. Accordingly, the optical mirror 200 may be made of a material formed by a chemical reaction between ionized gases in a plasma state generated during a plasma process.

예를 들어, 반응성 스퍼터링에 의한 박막 증착(Deposition) 공정에서, 상기 광학 거울은 상기 플라즈마에 의해 기판상에 증착하려는 물질 자체로 구성 될 수 있다. For example, in a thin film deposition process by reactive sputtering, the optical mirror may be composed of the material itself to be deposited on the substrate by the plasma.

이때, 상기 플라즈마 공정 중 발생되는 플라즈마 상태로 이온화된 기체들이 서로 화학반응을 하여 형성된 물질이 투명한 경우, 상기 광학 거울 하부에 위치하는 반사형 박막을 더 포함할 수 있다. At this time, when the material formed by a chemical reaction between ionized gases in a plasma state generated during the plasma process is transparent, it may further include a reflective thin film located below the optical mirror.

이때, 상기 반사형 박막은 알루미늄(Al), 은(Ag) 베릴륨(Be), 크로뮴(Cr), 구리(Cu), 금(Au), 몰리브데넘(Mo), 니켈(Ni), 백금(Pt), 로듐(Rh), 텅스텐(W) 또는 불화 마그네슘, 이산화 규소, 오산화 탄탈럼, 황화 아연 및 이산화 티타늄에서 선택된 1종으로 구성될 수 있다. At this time, the reflective thin film includes aluminum (Al), silver (Ag), beryllium (Be), chromium (Cr), copper (Cu), gold (Au), molybdenum (Mo), nickel (Ni), and platinum ( It may be composed of Pt), rhodium (Rh), tungsten (W), or one selected from magnesium fluoride, silicon dioxide, tantalum pentoxide, zinc sulfide, and titanium dioxide.

즉, 상기 반사형 박막은 유전체 물질로 구성되는 유전체 거울(dielectric mirror) 일 수 있다. That is, the reflective thin film may be a dielectric mirror made of dielectric material.

또한, 광학 거울을 이용한 플라즈마 모니터링 시스템은 OES 센서(100)를 포함할 수 있다.Additionally, a plasma monitoring system using an optical mirror may include an OES sensor 100.

상기 OES 센서(100)는 공정 챔버 내부에서 발생된 플라즈마로부터의 보호를 위해 상기 공정 챔버 내부의 상부 측벽에 부착된 실드의 상부에 배치되어 상기 광학 거울에 의해 반사된 플라즈마 광을 감지할 수 있다. The OES sensor 100 is disposed on the upper part of a shield attached to the upper side wall of the process chamber for protection from plasma generated inside the process chamber and can detect plasma light reflected by the optical mirror.

도 2를 참조하면, 상기 플라즈마 공정 챔버 내부에 설치된 광학 거울 및 OES 센서(100)를 확인 할 수 있다. Referring to FIG. 2, the optical mirror and OES sensor 100 installed inside the plasma process chamber can be confirmed.

상기 도 2 는 본 발명의 일 실시 예로써 광학 거울을 1 개 포함하는 플라즈마 공정 모니터링 시스템이다. 2 is a plasma process monitoring system including one optical mirror as an embodiment of the present invention.

따라서, 도 2 를 참조하면, 상기 OES 센서(100)가 배치 될 수 있고 상기 광학 거울(200)에서 반사된 플라즈마 광이 상기 OES 센서(100)에 직접 감지 할 수 있다. Accordingly, referring to FIG. 2, the OES sensor 100 can be placed and the plasma light reflected from the optical mirror 200 can be directly detected by the OES sensor 100.

또한, 상기 OES 센서(100)는 상기 제 1 광학 거울(200) 에서 반사된 빛이 입사 될 수 있는 위치에 설치 될 수 있다. Additionally, the OES sensor 100 may be installed at a location where light reflected from the first optical mirror 200 can be incident.

이때, 상기 OES 센서(100)는 공정 챔버 하부에서 발생된 플라즈마 물질 로부터 증착되는 것을 회피하기 위해 상기 공정챔버 내부의 상부 측벽에 부착된 실드(400)의 상부에 배치될 수 있다. At this time, the OES sensor 100 may be placed on top of the shield 400 attached to the upper side wall inside the process chamber to avoid deposition from plasma material generated at the bottom of the process chamber.

이때, 상기 OES 센서(100)는 발광하는 광을 분광하여 파장 별 광의 강도(Intensity)를 분석할 수 있다.At this time, the OES sensor 100 can analyze the intensity of the light by wavelength by splitting the emitted light.

이러한 OES 센서(100)는 원자와 이온의 불연속적인 전자 에너지 준위를 이용한 것으로, 상대적으로 높은 에너지 상태에 있던 전자가 낮은 에너지 상태로 천이할 때 발산되는 빛을 감지하도록 형성될 수 있다.This OES sensor 100 uses the discontinuous electronic energy levels of atoms and ions, and can be formed to detect light emitted when electrons in a relatively high energy state transition to a low energy state.

또한, 상기 OES 센서(100)는 적외선, 자외선 또는 가시광선 영역 파장의 플라즈마 광 스펙트럼을 흡수할 수 있다. Additionally, the OES sensor 100 can absorb the plasma light spectrum of infrared, ultraviolet, or visible light range wavelengths.

상기 도 2를 참조하면, 상기 OES 센서(100)는 공정 챔버 상부에 위치한 뷰포트 피드스루(feedthrough)를 통해 공정 챔버 내부로 투입할 수 있는 것을 확인 할 수 있다. Referring to FIG. 2, it can be confirmed that the OES sensor 100 can be introduced into the process chamber through the viewport feedthrough located at the top of the process chamber.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에서 상기 OES 센서(100)는 광학 거울에 의해서 플라즈마에 직접적으로 노출되지 않고 플라즈마 광의 강도를 측정 할 수 있다. Therefore, in one embodiment of the present invention, the OES sensor 100 can measure the intensity of plasma light without being directly exposed to the plasma by an optical mirror.

또한, 광학 거울을 이용한 플라즈마 모니터링 시스템은 제어부(10)를 포함할 수 있다. Additionally, the plasma monitoring system using an optical mirror may include a control unit 10.

상기 제어부는 상기 OES 센서와 연결되고 상기 OES 센서에 의해 감지된 상기 플라즈마 광의 강도를 강도 비로 변환시키고 상기 변환된 강도 비를 기 설정된 기준치와 비교하여 플라즈마 공정 상태를 모니터링할 수 있다. The control unit is connected to the OES sensor and may convert the intensity of the plasma light detected by the OES sensor into an intensity ratio and monitor the plasma process state by comparing the converted intensity ratio with a preset reference value.

또한, 상기 제어부(10)는 상기 강도 비를 기 설정된 기준치와 비교하여 상기 기 설정된 기준치와 동일한 경우 정상 공정으로 판정하고 상기 강도 비가 기 설정된 기준치와 상이한 경우 비정상 공정으로 판정할 수 있다. Additionally, the control unit 10 may compare the intensity ratio with a preset reference value and determine that the process is normal if the intensity ratio is equal to the preset reference value, and may determine it to be an abnormal process if the intensity ratio is different from the preset reference value.

이때, 상기 광학 거울(200)을 상기 플라즈마 공정 중 발생되는 플라즈마 상태로 이온화된 기체들이 서로 화학반응을 하여 형성된 물질과 동일한 물질로 구성하는 경우, 상기 OES 센서에 의해서 측정되는 플라즈마 광의 강도(Intensity)는 상기 광학 거울(200)에 플라즈마 상태의 물질이 증착되면OES 센서로 수광하는 광량이 감소하여 강도가 감소할 수 있다. At this time, when the optical mirror 200 is made of the same material as the material formed by a chemical reaction between gases ionized in a plasma state generated during the plasma process, the intensity of the plasma light measured by the OES sensor is If a material in a plasma state is deposited on the optical mirror 200, the amount of light received by the OES sensor may decrease, resulting in a decrease in intensity.

반면에, 상기 제어부에서 상기 OES 센서에 의해서 측정되는 플라즈마 광의 강도를 강도 비(Intensity ratio) 로 변환 한 경우, 상기 강도 비는 일정하여 광학 거울(200) 상부에 플라즈마 물질이 증착되어도 강도 비 값이 일정 할 수 있다. On the other hand, when the control unit converts the intensity of plasma light measured by the OES sensor into an intensity ratio, the intensity ratio is constant so that even if the plasma material is deposited on the optical mirror 200, the intensity ratio value remains. It can be scheduled.

또한, 상기 강도 비(Intensity ratio) 값은 발생되는 상기 플라즈마 공정 중 발생되는 플라즈마 상태로 이온화된 기체들이 서로 화학반응을 하여 형성된 물질의 종류 또는 공정 변수(분압비, 파워, 압력)에 따라서 상이할 수 있다. In addition, the intensity ratio value may vary depending on the type of material or process variables (partial pressure ratio, power, pressure) formed when gases ionized in a plasma state generated during the plasma process chemically react with each other. You can.

상기 강도 비 값은 플라즈마 공정이 연속적으로 진행되어서 상기 광학 거울(200)에 상기 플라즈마 공정 중 발생되는 플라즈마 상태로 이온화된 기체들이 서로 화학반응을 하여 형성된 물질이 증착 되어도 일정하므로 상기 강도 비가 기 설정된 기준치와 비교하여 동일한 경우 정상인 공정으로 판단할 수 있고, 상기 기 설정된 기준치와 비교하여 상이한 경우 비정상인 공정으로 판단할 수 있다. The intensity ratio value is constant even if the plasma process proceeds continuously and a material formed by a chemical reaction between ionized gases in a plasma state generated during the plasma process is deposited on the optical mirror 200, so the intensity ratio is a preset reference value. If it is the same as compared to the above, it can be judged as a normal process, and if it is different compared to the preset standard value, it can be judged as an abnormal process.

이때, 상기 플라즈마 공정이 비정상인 공정으로 판단된 경우 공정 조건을 다시 변경한 후 다시 플라즈마 공정을 진행할 수 있다. At this time, if the plasma process is determined to be an abnormal process, the process conditions can be changed again and the plasma process can be performed again.

또한, 상기 플라즈마 공정이 정상인 공정으로 판정된 경우 후속 공정이 진행될 수 있다. Additionally, if the plasma process is determined to be a normal process, a subsequent process may proceed.

도 3은 본 발명의 실시 예 2 에 따른 플라즈마 공정 챔버 내부에 설치된 광학 거울을 이용한 플라즈마 모니터링 시스템의 구성을 나타내는 개념도이다.Figure 3 is a conceptual diagram showing the configuration of a plasma monitoring system using an optical mirror installed inside a plasma process chamber according to Example 2 of the present invention.

본 발명의 다른 일 실시 예는 플라즈마 발생을 위한 공정 챔버 내부에 플라즈마가 발생되는 반응 공간에 노출되도록 상기 공정 챔버 내부의 상부의 일 영역에 배치되어 상기 공정 챔버의 반응 공간에서 발생된 플라즈마 광을 반사시키는 제1 광학 거울(200); Another embodiment of the present invention is disposed in an upper area of the process chamber to be exposed to the reaction space where plasma is generated inside the process chamber for plasma generation, and reflects plasma light generated in the reaction space of the process chamber. a first optical mirror 200;

상기 공정 챔버 내부에서 발생된 플라즈마로부터의 보호를 위해 상기 공정 챔버 내부의 상부 측벽에 부착된 실드의 상부에 배치되어 제 1 광학 거울에 의해 반사된 플라즈마 광이 입사된 후 상기 플라즈마 광을 반사시키는 제 2광학 거울(300);For protection from plasma generated inside the process chamber, a second device is disposed on the top of a shield attached to the upper side wall inside the process chamber and reflects the plasma light after the plasma light reflected by the first optical mirror is incident. 2 optical mirror (300);

상기 제 2 광학 거울 상부에 배치되고 상기 제 2 광학 거울에 의해 반사된 플라즈마 광을 감지하는OES 센서(100); an OES sensor 100 disposed above the second optical mirror and detecting plasma light reflected by the second optical mirror;

상기 OES 센서와 연결되고 상기 OES 센서에 의해 감지된 상기 플라즈마 광의 강도를 강도 비로 변환키고 상기 변환된 강도 비를 기 설정된 기준치와 비교하여 플라즈마 공정 상태를 모니터링하는 제어부(10);를 포함할 수 있다. It may include a control unit 10 that is connected to the OES sensor and converts the intensity of the plasma light detected by the OES sensor into an intensity ratio and monitors the plasma process state by comparing the converted intensity ratio with a preset reference value. .

상기 도 3 를 참조하면, 광학 거울이 제 1광학 거울과 제 2 광학 거울 두개가 배치된 것을 확인 할 수 있다. Referring to FIG. 3, it can be seen that two optical mirrors, a first optical mirror and a second optical mirror, are arranged.

이때, 상기 제 1 광학 거울은 플라즈마 발생을 위한 공정 챔버 내부에 플라즈마가 발생되는 반응 공간에 노출되도록 상기 공정 챔버 내부의 상부의 일 영역에 배치되어 상기 공정 챔버의 반응 공간에서 발생된 플라즈마 광을 반사시킬 수 있다. At this time, the first optical mirror is disposed in an upper area of the process chamber to be exposed to the reaction space where plasma is generated inside the process chamber for plasma generation and reflects plasma light generated in the reaction space of the process chamber. You can do it.

이때, 상기 제 1 광학 거울(200)은 상기 플라즈마 공정 중 발생되는 플라즈마 상태로 이온화된 기체들이 서로 화학반응을 하여 형성된 물질과 동일한 물질로 구성 될 수 있다. At this time, the first optical mirror 200 may be made of the same material as the material formed by a chemical reaction between gases ionized in a plasma state generated during the plasma process.

상기 제 1 광학 거울(200)이 플라즈마 공정 중 발생되는 플라즈마 상태로 이온화된 기체들이 서로 화학반응을 하여 형성된 물질과 상이한 물질인 경우 상기 제 1 광학 거울 상에 증착되므로 상기 제 1 광학 거울 (200)은 광 반사 기능을 할 수 없으므로 상기 제 1 광학 거울(200)을 플라즈마 상태 물질과 동일한 물질로 구성 될 수 있다.If the first optical mirror 200 is made of a material different from a material formed by a chemical reaction between ionized gases in a plasma state generated during a plasma process, the first optical mirror 200 is deposited on the first optical mirror. Since silver cannot function as a light reflection, the first optical mirror 200 may be made of the same material as the plasma state material.

예를 들어, 반응성 스퍼터링에 의한 박막 증착(Deposition) 공정에서, 상기 제 1 광학 거울(200)은 상기 플라즈마에 의해 기판상에 증착하려는 물질 자체로 구성 될 수 있다. For example, in a thin film deposition process by reactive sputtering, the first optical mirror 200 may be composed of the material itself to be deposited on the substrate by the plasma.

이때, 상기 플라즈마 공정 중 발생되는 물질이 TiN, Al2O3, IGZO와 같이 투명한 물질인 경우 상기 제 1 광학 거울(200) 하부에 알루미늄(Al) 또는 은(Ag)을 도포한 반사형 박막이 위치할 수 있다. At this time, if the material generated during the plasma process is a transparent material such as TiN, Al 2 O 3 , or IGZO, a reflective thin film coated with aluminum (Al) or silver (Ag) is applied to the lower part of the first optical mirror 200. can be located

따라서, 상기 제 1 광학 거울(200)을 공정 챔버에서 발생된 플라즈마 광을 반사 할 수 있도록 공정 챔버 상부 일 영역에 배치 시키고 상기 플라즈마 상태 물질에 의한 광 반사가 저해되는 것을 방지하기 위해서 상기 제 1 광학 거울(200)은 플라즈마 공정 중 발생되는 플라즈마 상태로 이온화된 기체들이 서로 화학반응을 하여 형성된 물질과 동일한 물질로 구성될 수 있다. Therefore, the first optical mirror 200 is disposed in an area of the upper part of the process chamber to reflect the plasma light generated in the process chamber, and the first optical mirror 200 is used to prevent light reflection by the plasma state material from being inhibited. The mirror 200 may be made of the same material formed by a chemical reaction between ionized gases in a plasma state generated during a plasma process.

또한, 상기 플라즈마 공정 중 발생되는 물질이 투명한 물질인 경우 상기 광학 거울은 하부에 알루미늄(Al) 또는 은(Ag)을 도포한 반사형 박막이 위치할 수 있다. In addition, when the material generated during the plasma process is a transparent material, a reflective thin film coated with aluminum (Al) or silver (Ag) may be located on the lower portion of the optical mirror.

또한, 상기 제 2 광학 거울(300)은 상기 공정 챔버 내부에서 발생된 플라즈마로부터의 보호를 위해 상기 공정 챔버 내부의 상부 측벽에 부착된 실드의 상부에 배치되어 제 1 광학 거울(200)에 의해 반사된 플라즈마 광이 입사된 후 상기 플라즈마 광을 반사시킬 수 있다. In addition, the second optical mirror 300 is disposed on the upper part of a shield attached to the upper side wall inside the process chamber to protect from plasma generated inside the process chamber and is reflected by the first optical mirror 200. After the plasma light is incident, the plasma light may be reflected.

도 3 을 참조하면, 상기 실드(400)는 공정 챔버 하부에서 발생된 플라즈마 물질로부터 증착되는 것을 회피하게 위해 상기 공정챔버 내부의 상부 측벽에 부착될 수 있다. Referring to FIG. 3, the shield 400 may be attached to the upper side wall inside the process chamber to avoid deposition from plasma material generated at the bottom of the process chamber.

상기 실드(400)의 상부에 제 2 광학 거울(300)이 배치될 수 있으므로 상기 제 2 광학 거울(300)은 공정 챔버 하부에서 발생된 플라즈마로부터 노출되지 않을 수 있다. Since the second optical mirror 300 may be disposed on the upper part of the shield 400, the second optical mirror 300 may not be exposed to the plasma generated at the bottom of the process chamber.

이때, 상기 제 2 광학 거울(300)은 제 1 광학 거울(200) 에서 반사된 빛이 입사 될 수 있는 위치에 설치 될 수 있다. At this time, the second optical mirror 300 may be installed at a location where light reflected from the first optical mirror 200 can be incident.

또한, 상기 제 2 광학 거울(300)의 상부에 상기 OES 센서(100)가 배치될 수 있고 상기 제 2 광학 거울(300)에서 반사된 빛이 입사 될 수 있는 위치에 설치 될 수 있다. Additionally, the OES sensor 100 may be placed on top of the second optical mirror 300 and may be installed at a location where light reflected from the second optical mirror 300 can be incident.

이때, 상기 OES 센서(100)는 적외선, 자외선 또는 가시광선 영역 파장의 플라즈마 광 스펙트럼을 흡수할 수 있다. At this time, the OES sensor 100 may absorb the plasma light spectrum of infrared, ultraviolet, or visible light region wavelengths.

상기 도 3을 참조하면, 상기 OES 센서(100)는 공정 챔버 상부에 위치한 뷰포트 피드스루(feedthrough)를 통해 공정 챔버 내부로 투입할 수 있는 것을 확인 할 수 있다. Referring to FIG. 3, it can be confirmed that the OES sensor 100 can be introduced into the process chamber through the viewport feedthrough located at the top of the process chamber.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에서 상기 OES 센서(100)는 제 1 광학 거울(200) 및 제 2 광학 거울(300)에 의해서 플라즈마에 직접적으로 노출되지 않고 플라즈마 광의 강도(Intensity)를 측정 할 수 있다. Therefore, in one embodiment of the present invention, the OES sensor 100 can measure the intensity of plasma light without being directly exposed to plasma by the first optical mirror 200 and the second optical mirror 300. there is.

또한, 상기 제어부(10) 에서 상기 OES 센서(100)에 의해 감지된 광의 강도(Intensity)를 강도 비(Intensity ratio)로 변환하고 상기 강도 비를 기 설정된 기준치와 비교하여 상기 기 설정된 기준치와 동일한 경우 정상 공정으로 판정하고 상기 강도 비가 기 설정된 기준치와 상이한 경우 비정상 공정으로 판정할 수 있다. In addition, the control unit 10 converts the intensity of light detected by the OES sensor 100 into an intensity ratio and compares the intensity ratio with a preset reference value, and when the intensity is equal to the preset reference value. It can be judged as a normal process, and if the intensity ratio is different from the preset standard value, it can be judged as an abnormal process.

이때, 상기 플라즈마 공정이 비정상인 공정으로 판단된 경우 공정 조건을 다시 변경한 후 다시 플라즈마 공정을 진행할 수 있다. At this time, if the plasma process is determined to be an abnormal process, the process conditions can be changed again and the plasma process can be performed again.

또한, 상기 플라즈마 공정이 정상인 공정으로 판정된 경우 후속 공정이 진행될 수 있다. Additionally, if the plasma process is determined to be a normal process, a subsequent process may proceed.

이처럼 본 발명에 따른 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템은 광학 거울을 1개를 포함할 수 있고 복수 개 포함할 수 있다. As such, the plasma process monitoring system using an optical mirror according to the present invention may include one or more optical mirrors.

이때, 상기 복수 개 포함된 광학 거울 중에서 한가지 광학 거울은 플라즈마에 의해 증착될 물질로 구성될 수 있고 나머지 거울은 투명하지 않은 공지된 광학 거울인 경우 제한 없이 이용 될 수 있다. At this time, one optical mirror among the plurality of optical mirrors may be composed of a material to be deposited by plasma, and the remaining mirrors may be used without limitation as long as they are known non-transparent optical mirrors.

즉, 상기 OES 센서를 통해서 모니터링을 하고자 하는 특정 파장의 빛을 투과하지 않은 공지된 광학 거울인 경우 제한 없이 이용 될 수 있다. That is, if it is a known optical mirror that does not transmit light of a specific wavelength to be monitored through the OES sensor, it can be used without limitation.

예를 들어, OES센서에서 Ar 플라즈마 광인 451nm 파장의 빛만 모니터링을 하는 경우는 451nm 파장에서 반사율이 높은 공지된 광학 거울을 이용할 수 있다. For example, when the OES sensor monitors only the 451nm wavelength light, which is Ar plasma light, a known optical mirror with a high reflectivity at the 451nm wavelength can be used.

이때, 상기 플라즈마에 의해 증착될 물질로 구성된 광학 거울은 공정 챔버 내부에서 플라즈마에 노출될 수 있는 위치에 배치될 수 있고, 나머지 광학 거울은 상기 플라즈마에 의해 노출되지 않는 위치에 배치 될 수 있다. At this time, the optical mirror made of the material to be deposited by the plasma may be placed in a position where it can be exposed to the plasma inside the process chamber, and the remaining optical mirrors may be placed in a position not exposed by the plasma.

또한, 상기 OES 센서는 적외선, 자외선 또는 가시광선 영역 파장의 플라즈마 광 스펙트럼을 흡수할 수 있다. Additionally, the OES sensor can absorb the plasma light spectrum of infrared, ultraviolet, or visible light region wavelengths.

또한, 상기 제어부(10)는 상기 강도 비를 기 설정된 기준치와 비교하여 상기 기 설정된 기준치와 동일한 경우 정상 공정으로 판정하고 상기 강도 비가 기 설정된 기준치와 상이한 경우 비정상 공정으로 판정할 수 있다. Additionally, the control unit 10 may compare the intensity ratio with a preset reference value and determine that the process is normal if the intensity ratio is equal to the preset reference value, and may determine it to be an abnormal process if the intensity ratio is different from the preset reference value.

도 4 을 참조하여 상기 강도 비를 기 설정된 기준치와 비교하는 과정에 대해서 설명한다. The process of comparing the intensity ratio with a preset reference value will be described with reference to FIG. 4 .

도 4은 본 발명의 일 실시 예에 따른 질소 분압비, 파워 또는 압력에 따른 강도 비(Intensity ratio, α, β값)를 나타낸 그래프이다. Figure 4 is a graph showing intensity ratio (α, β values) according to nitrogen partial pressure ratio, power, or pressure according to an embodiment of the present invention.

상기 도 4를 참조하면, 상기 강도 비(Intensity ratio) 값은 α, β 이다. Referring to FIG. 4, the intensity ratio values are α and β.

상기 도 4를 참조하면, 강도 비 α, β값은 공정 변수(질소분압비%, 파워, 압력)에 따라 값이 달라지는 것을 확인 할 수 있다.Referring to FIG. 4, it can be seen that the intensity ratio α and β values vary depending on the process variables (nitrogen partial pressure ratio %, power, and pressure).

또한, 상기 강도 비 α, β값은 파워(W)가 감소하고 압력(mTorr)이 증가하고 질소분압비(%)가 증가 할수록 증가할 수 있다. Additionally, the intensity ratio α and β values may increase as power (W) decreases, pressure (mTorr) increases, and nitrogen partial pressure ratio (%) increases.

이때, 상기와 같이 강도 비 α, β값이 반응하는 경향은 TiN과 같은 물질이 증착되는 공정 조건인 반응성 모드(Reactive mode)영역을 확인한 후 평가한 공정 윈도우 평가 결과와 일치할 수 있다. At this time, the tendency for the intensity ratio α and β values to react as described above may be consistent with the process window evaluation results evaluated after confirming the reactive mode region, which is the process condition under which materials such as TiN are deposited.

따라서, 상기 α, β값은 TiN 반응성 스퍼터링에서 조성비에 영향을 주는 질소분압비, 파워, 압력의 공정 조건에 따라 값이 변하고 α, β값이 클수록 N/Ti 조성비 값이 증가하는 비례 관계인 것을 확인 할 수 있다. Therefore, the α and β values change depending on the process conditions of nitrogen partial pressure ratio, power, and pressure that affect the composition ratio in TiN reactive sputtering, and it is confirmed that the N/Ti composition ratio value increases as the α and β values increase. can do.

상기 반응성 모드(Reactive mode)는 반응성 스퍼터링 공정에서 타겟 상의 표면 전체가 화합물로 덮였을 때 그 이상 유입되는 반응성 기체가 박막을 만드는데 사용되지 못하는 상태를 의미할 수 있다. The reactive mode may refer to a state in which, in a reactive sputtering process, when the entire surface of the target is covered with a compound, the reactive gas flowing in beyond that amount cannot be used to create a thin film.

도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학 거울 상부에 증착된 TiN 두께에 따른 파장별 반사율을 나타낸 표와 그래프이다. Figure 5 is a table and graph showing reflectance by wavelength according to the thickness of TiN deposited on the top of the optical mirror according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템은 광학 거울의 재질로 TiN을 사용하면 상부에 TiN이 증착 되더라도 증착되는 TiN 두께에 따라 OES센서에 의해 측정된 질소(N2) 및 아르곤(Ar) 파장에서 반사율이 변화되는 비율의 차이가 4.7%, 3.2%, 1.5%로 크지 않은 것을 확인 할 수 있다. Referring to FIG. 5, the plasma process monitoring system using an optical mirror according to an embodiment of the present invention uses TiN as the material of the optical mirror, and even if TiN is deposited on the top, the plasma process monitoring system measured by the OES sensor according to the deposited TiN thickness It can be seen that the difference in the rate of change in reflectance at nitrogen (N 2 ) and argon (Ar) wavelengths is not large, at 4.7%, 3.2%, and 1.5%.

따라서, 상기 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템은 상기 광학 거울에 플라즈마 물질이 증착되는 두께에 관계없이 연속적인 플라즈마 모니터링과 상기 모니터링을 통한 데이터 취득이 가능한 효과가 있다. Therefore, the plasma process monitoring system using the optical mirror has the effect of enabling continuous plasma monitoring and data acquisition through the monitoring regardless of the thickness of the plasma material deposited on the optical mirror.

도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 방법을 설명한다. With reference to FIG. 6, a plasma process monitoring method using an optical mirror according to an embodiment of the present invention will be described.

광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 방법에 있어서, 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 방법은 플라즈마 공정 중에 발생된 플라즈마 광이 상기 광학 거울에서 반사되어 상기 광학 거울에서 반사된 플라즈마 광이 OES 센서에 의해 감지되는 플라즈마 광 측정 단계(S100);In the plasma process monitoring method using a plasma process monitoring system using an optical mirror, the plasma process monitoring method using an optical mirror is such that plasma light generated during the plasma process is reflected from the optical mirror, and the plasma light reflected from the optical mirror is OES. A step of measuring plasma light detected by a sensor (S100);

상기 제어부에서 OES 센서에 의해 감지된 플라즈마 광의 강도를 강도 비로 변환하는 강도 비 변환 단계(S200); An intensity ratio conversion step (S200) in which the control unit converts the intensity of plasma light detected by the OES sensor into an intensity ratio;

상기 제어부에서 상기 강도 비를 기 설정된 기준치와 비교하는 단계(S300); 및Comparing the intensity ratio with a preset reference value in the control unit (S300); and

상기 제어부에서 상기 강도 비가 기 설정된 기준치와 동일한 경우 상기 플라즈마 공정을 정상으로 판단하고 상기 강도 비가 기 설정된 기준치와 상이한 경우 상기 플라즈마 공정을 비정상으로 판단 하는 판정 단계(S400,500);를 포함할 수 있다. A determination step (S400, 500) in which the control unit determines the plasma process as normal when the intensity ratio is equal to a preset reference value, and determines the plasma process as abnormal when the intensity ratio is different from the preset reference value. .

또한, 상기 플라즈마 광 스펙트럼 측정 단계에서, 상기 광학 거울은 공정 중 발생되는 플라즈마 공정 중 발생되는 플라즈마 상태로 이온화된 기체들이 서로 화학반응을 하여 형성된 물질과 동일한 물질로 구성될 수 있다. Additionally, in the step of measuring the plasma light spectrum, the optical mirror may be made of the same material as the material formed by a chemical reaction between gases ionized in a plasma state generated during the plasma process.

또한, 상기 플라즈마 광 스펙트럼 측정 단계에서, 상기 OES 센서는 적외선, 가시광선, 자외선 영역의 파장을 흡수할 수 있다. Additionally, in the plasma light spectrum measurement step, the OES sensor may absorb wavelengths in the infrared, visible, and ultraviolet regions.

또한, 상기 플라즈마 공정 중 상기 광학 거울에 플라즈마 물질이 증착 된 경우 상기 강도 비가 일정하게 유지될 수 있다. Additionally, when a plasma material is deposited on the optical mirror during the plasma process, the intensity ratio may be maintained constant.

상기 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 방법을 통해 장시간 플라즈마 공정 모니터링이 가능한 효과가 있다. The plasma process monitoring method using the plasma process monitoring system using the optical mirror has the effect of enabling long-term plasma process monitoring.

상기 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템 및 모니터링 방법을 적용하여 공정 데이터와 품질 데이터를 수집할 수 있고 상기 수집된 데이터들을 통해서 플라즈마 공정의 장시간 모니터링이 가능해 질 수 있다. Process data and quality data can be collected by applying the plasma process monitoring system and monitoring method using the optical mirror, and long-term monitoring of the plasma process can be possible through the collected data.

또한, 상기 플라즈마 공정을 이용한 제품 생산 과정에서 최적의 공정 조건을 도출할 수 있고, 플라즈마 모니터링 중에 특이점 발생 시 즉각적으로 피드백 및 공정 제어가 가능하게 되므로 생산된 제품의 품질을 예측할 수 있다. In addition, optimal process conditions can be derived during the product production process using the plasma process, and immediate feedback and process control are possible when a singularity occurs during plasma monitoring, so the quality of the produced product can be predicted.

이때, 상기 플라즈마 공정 모니터링 시스템을 적용하여 생산된 제품은 지속적인 고품질의 유지가 가능하므로 불량률 저하에 따른 원가 절감 및 생산성 향상에 기여할 수 있다. At this time, products produced by applying the plasma process monitoring system can maintain high quality continuously, contributing to cost reduction and productivity improvement by lowering the defect rate.

실시예1Example 1

먼저, 반응성 스퍼터링 공정을 모니터링 하기 위하여 상기 반응성 스퍼터링 장치의 공정 챔버 내부에 플라즈마가 발생되는 반응 공간에 노출되도록 광학 거울을 상기 공정 챔버 상부의 좌측 벽에 배치하였다. First, in order to monitor the reactive sputtering process, an optical mirror was placed on the upper left wall of the process chamber so as to be exposed to the reaction space where plasma is generated inside the process chamber of the reactive sputtering device.

또한, 상기 반응성 스퍼터링 공정 챔버 내부에서 발생된 플라즈마로부터의 보호를 위해 상기 공정 챔버 내부 상부 우측 측벽에 부착된 실드의 상부에 OES 센서를 배치하였다. Additionally, for protection from plasma generated inside the reactive sputtering process chamber, an OES sensor was placed on top of a shield attached to the upper right side wall inside the process chamber.

또한, 상기 OES 센서와 연결되어 상기 플라즈마 광의 강도를 강도 비로 변환시키고 상기 변환된 강도 비를 기 설정된 기준치와 비교하여 플라즈마 공정 상태를 모니터링 하는 제어부를 상기 반응성 스퍼터링 장치 외부에 배치하였다. In addition, a control unit connected to the OES sensor to convert the intensity of the plasma light into an intensity ratio and monitor the plasma process status by comparing the converted intensity ratio with a preset reference value was placed outside the reactive sputtering device.

실시예2Example 2

먼저, 반응성 스퍼터링 공정을 모니터링 하기 위하여 상기 반응성 스퍼터링 장치의 공정 챔버 내부에 플라즈마가 발생되는 반응 공간에 노출되도록 제 1 광학 거울을 상기 공정 챔버 상부의 좌측 벽에 배치하였다. First, in order to monitor the reactive sputtering process, a first optical mirror was placed on the upper left wall of the process chamber to be exposed to the reaction space where plasma is generated inside the process chamber of the reactive sputtering device.

또한, 상기 반응성 스퍼터링 공정 챔버 내부에서 발생된 플라즈마로부터의 보호를 위해 상기 공정 챔버 내부 상부 우측 측벽에 부착된 실드의 상부에 제 2 광학 거울을 배치하였다. Additionally, a second optical mirror was placed on top of the shield attached to the upper right side wall inside the process chamber for protection from plasma generated inside the reactive sputtering process chamber.

또한, 상기 플라즈마 공정 챔버 내부 상부 우측에 측벽 배치된 제 2 광학 거울 상부에 OES 센서를 배치하였다.Additionally, an OES sensor was placed on the top of the second optical mirror disposed on the side wall on the upper right side of the plasma process chamber.

또한, 상기 OES 센서와 연결되어 상기 플라즈마 광의 강도를 강도 비로 변환시키고 상기 변환된 강도 비를 기 설정된 기준치와 비교하여 플라즈마 공정 상태를 모니터링 하는 제어부를 상기 반응성 스퍼터링 장치 외부에 배치하였다. In addition, a control unit connected to the OES sensor to convert the intensity of the plasma light into an intensity ratio and monitor the plasma process status by comparing the converted intensity ratio with a preset reference value was placed outside the reactive sputtering device.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. The description of the present invention described above is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. For example, each component described as unitary may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. The scope of the present invention is indicated by the patent claims described below, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 제어부
100: OES 센서
200: 제 1 광학 거울
300: 제 2 광학 거울
400: 실드10: control unit
100: OES sensor
200: first optical mirror
300: second optical mirror
400: Shield

Claims (12)

플라즈마 발생을 위한 공정 챔버 내부에 플라즈마가 발생하는 반응 공간에 노출되도록 상기 공정 챔버 내부의 상부의 일 영역에 배치되어 상기 공정 챔버의 반응 공간에서 발생된 플라즈마 광을 반사시키는 광학 거울;
상기 공정 챔버 내부에서 발생된 플라즈마로부터의 보호를 위해 상기 공정 챔버 내부의 상부 측벽에 부착된 실드의 상부에 배치되고, 상기 광학 거울에 의해 반사된 적외선, 자외선 또는 가시광선 영역 파장의 플라즈마 광 스펙트럼을 감지하는OES 센서; 및
상기 OES 센서와 연결되고 상기 OES 센서에 의해 감지된 상기 플라즈마 광의 강도를 강도 비로 변환시키고 상기 변환된 강도 비를 기 설정된 기준치와 비교하여 상기 기 설정된 기준치와 동일한 경우 정상 공정으로 판정하고 상기 강도 비가 기 설정된 기준치와 상이한 경우 비정상 공정으로 판정하는 방법으로 플라즈마 공정 상태를 모니터링하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템.An optical mirror disposed in an upper area of the process chamber to be exposed to a reaction space where plasma is generated inside the process chamber for plasma generation and reflecting plasma light generated in the reaction space of the process chamber;
It is disposed on the upper part of a shield attached to the upper side wall inside the process chamber for protection from plasma generated inside the process chamber, and reflects the plasma light spectrum of infrared, ultraviolet or visible light region wavelengths reflected by the optical mirror. OES sensor detects; and
The intensity of the plasma light connected to the OES sensor and detected by the OES sensor is converted into an intensity ratio, the converted intensity ratio is compared with a preset reference value, and if it is the same as the preset reference value, it is determined that the process is normal, and the intensity ratio is determined as a normal process. A plasma process monitoring system using an optical mirror, comprising a control unit that monitors the plasma process state by determining it as an abnormal process if it is different from the set reference value. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
플라즈마 증착 소스가 Ti 와 N2 이고 상기 플라즈마 공정 중 발생되는 플라즈마 상태로 이온화된 기체들이 화학반응을 하여 형성된 물질이 TiN 인 경우, 상기 광학 거울은TiN인 것을 특징으로 하는 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템.According to clause 1,
When the plasma deposition source is Ti and N 2 and the material formed through a chemical reaction of gases ionized in a plasma state generated during the plasma process is TiN, the optical mirror is TiN. Plasma process monitoring using an optical mirror, characterized in that system. 제 1 항에 있어서,
상기 OES 센서는 적외선, 자외선 또는 가시광선 영역 파장의 플라즈마 광 스펙트럼을 흡수하는 것을 특징으로 하는 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템.According to claim 1,
The OES sensor is a plasma process monitoring system using an optical mirror, characterized in that it absorbs the plasma light spectrum of infrared, ultraviolet, or visible light region wavelengths. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 강도 비를 기 설정된 기준치와 비교하여 상기 기 설정된 기준치와 동일한 경우 정상 공정으로 판정하고 상기 강도 비가 기 설정된 기준치와 상이한 경우 비정상 공정으로 판정하는 것을 특징으로 하는 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템.According to claim 1,
The control unit compares the intensity ratio with a preset reference value and determines it as a normal process when the intensity ratio is equal to the preset reference value, and determines it as an abnormal process when the intensity ratio is different from the preset reference value. system. 플라즈마 발생을 위한 공정 챔버 내부에 플라즈마가 발생되는 반응 공간에 노출되도록 상기 공정 챔버 내부의 상부의 일 영역에 배치되어 상기 공정 챔버의 반응 공간에서 발생된 플라즈마 광을 반사시키는 제1 광학 거울;
상기 공정 챔버 내부에서 발생된 플라즈마로부터의 보호를 위해 상기 공정 챔버 내부의 상부 측벽에 부착된 실드의 상부에 배치되어 제 1 광학 거울에 의해 반사된 플라즈마 광이 입사된 후 상기 플라즈마 광을 반사시키는 제 2광학 거울;
상기 공정 챔버 내부에서 발생된 플라즈마로부터의 보호를 위해 상기 공정 챔버 내부의 상부 측벽에 부착된 실드의 상부에 배치되고, 상기 제 2 광학 거울 상부에 배치되고 상기 제 2 광학 거울에 의해 반사된 빛이 입사될 수 있는 위치에 설치되어 적외선, 자외선 또는 가시광선 영역 파장의 플라즈마 광 스펙트럼을 감지하는 OES 센서; 및
상기 OES 센서와 연결되고 상기 OES 센서에 의해 감지된 상기 플라즈마 광의 강도를 강도 비로 변환키고 상기 변환된 강도 비를 기 설정된 기준치와 비교하여 상기 기 설정된 기준치와 동일한 경우 정상 공정으로 판정하고 상기 강도 비가 기 설정된 기준치와 상이한 경우 비정상 공정으로 판정하는 방법으로 플라즈마 공정 상태를 모니터링하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템.a first optical mirror disposed in an upper area of the process chamber to be exposed to a reaction space where plasma is generated inside the process chamber for plasma generation and reflecting plasma light generated in the reaction space of the process chamber;
For protection from plasma generated inside the process chamber, a second device is disposed on the top of a shield attached to the upper side wall inside the process chamber and reflects the plasma light after the plasma light reflected by the first optical mirror is incident. 2Optical mirror;
It is disposed on the upper part of a shield attached to the upper side wall inside the process chamber for protection from plasma generated inside the process chamber, and is disposed on the second optical mirror and the light reflected by the second optical mirror is It is installed in a location where it can be incident and emits the plasma light spectrum in the infrared, ultraviolet, or visible light region. OES sensor detecting; and
The intensity of the plasma light connected to the OES sensor and detected by the OES sensor is converted into an intensity ratio, and the converted intensity ratio is compared with a preset reference value. If it is the same as the preset reference value, it is determined that the process is normal, and the intensity ratio is determined as a normal process. A plasma process monitoring system using an optical mirror, comprising a control unit that monitors the plasma process state by determining it as an abnormal process if it is different from the set reference value. 제 7항에 있어서,
상기 제 1 광학 거울은 상기 플라즈마 공정 중 발생되는 플라즈마 상태로 이온화된 기체들이 서로 화학반응을 하여 형성된 물질과 동일한 물질로 구성 된 것을 특징으로 하는 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템. According to clause 7,
The first optical mirror is a plasma process monitoring system using an optical mirror, characterized in that the first optical mirror is made of the same material as the material formed by a chemical reaction between gases ionized in a plasma state generated during the plasma process. 제 8항에 있어서,
상기 플라즈마 공정 중 발생되는 플라즈마 상태로 이온화된 기체들이 서로 화학반응을 하여 형성된 물질이 투명한 경우, 상기 광학 거울 하부에 위치하는 반사형 박막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템.According to clause 8,
When the material formed by a chemical reaction between gases ionized in a plasma state generated during the plasma process is transparent, the plasma process monitoring system using an optical mirror further includes a reflective thin film located below the optical mirror. . 삭제delete 삭제delete 제1항의 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 시스템을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 방법에 있어서,
플라즈마 공정 중에 발생된 플라즈마 광이 상기 광학 거울에서 반사되어 상기 광학 거울에서 반사된 플라즈마 광이 OES 센서에 의해 감지되는 플라즈마 광 측정 단계; 및
상기 제어부에서 OES 센서에 의해 감지된 플라즈마 광의 강도를 강도 비로 변환하고, 상기 강도 비를 기 설정된 기준치와 비교하여 상기 강도 비가 기 설정된 기준치와 동일한 경우 상기 플라즈마 공정을 정상으로 판단하고 상기 강도 비가 기 설정된 기준치와 상이한 경우 상기 플라즈마 공정을 비정상으로 판단 하는 판정 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 거울을 이용한 플라즈마 공정 모니터링 방법.
In the plasma process monitoring method using the plasma process monitoring system using the optical mirror of claim 1,
A plasma light measurement step in which plasma light generated during a plasma process is reflected from the optical mirror and the plasma light reflected from the optical mirror is detected by an OES sensor; and
The control unit converts the intensity of plasma light detected by the OES sensor into an intensity ratio, compares the intensity ratio with a preset reference value, determines that the plasma process is normal when the intensity ratio is equal to the preset reference value, and determines that the intensity ratio is preset. A plasma process monitoring method using an optical mirror, comprising a determination step of determining that the plasma process is abnormal if the value is different from the reference value.
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