KR20050059451A - 기판 가공 공정의 종점 검출 장치 - Google Patents

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Abstract

종점 검출 장치는 플라즈마를 이용하여 반도체 기판에 대한 가공 공정을 수행하는 동안 상기 가공 공정을 모니터링하고 상기 가공 공정의 종점을 검출한다. 상기 장치는 상기 가공 공정을 수행하기 위한 공정 챔버의 측벽에 형성된 뷰포트를 커버하며 상기 플라즈마로부터 발생된 광을 투과시키는 윈도우와, 상기 윈도우를 제1온도로 가열하기 위한 제1온도 조절 유닛과, 상기 윈도우를 통과한 광을 분석하기 위한 분석 유닛과, 냉매를 이용하여 상기 뷰포트의 내측면을 상기 제1온도보다 낮은 제2온도로 유지하기 위한 제2온도 조절 유닛을 포함한다. 따라서, 상기 가공 공정을 수행하는 동안 발생되는 반응 부산물들은 상기 윈도우의 표면보다는 상기 뷰포트의 내측면에 증착되므로 공정 모니터링 및 종점 검출이 안정적으로 수행될 수 있다.

Description

기판 가공 공정의 종점 검출 장치{Apparatus for detecting an endpoint in substrate manufacturing process}
본 발명은 반도체 장치의 제조에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 기판 또는 에 대한 가공 공정의 종점을 검출하기 위한 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘웨이퍼 상에 전기적인 회로를 형성하는 팹(Fab) 공정과, 상기 팹 공정에서 형성된 반도체 장치들의 전기적인 특성을 검사하는 EDS(electrical die sorting)공정과, 상기 반도체 장치들을 각각 에폭시 수지로 봉지하고 개별화시키기 위한 패키지 조립 공정을 통해 제조된다.
상기 팹 공정에서, 반도체 기판 상에는 실리콘 산화층(silicon dioxide layer), 폴리실리콘층(polysilicon layer), 알루미늄층, 구리층 등과 같은 다양한 층들이 화학 기상 증착(chemical vapor deposition; CVD), 물리 기상 증착(physical vapor deposition; PVD), 열 산화(thermal oxidation), 이온 주입(ion implantation), 이온 확산(ion diffusion) 등과 같은 공정들을 수행함으로써 형성된다. 상기 층들은 플라즈마 에천트를 사용하는 식각 공정을 수행함으로써 전기적 특성을 갖는 패턴들로 형성된다.
상기와 같은 팹 공정에서, 반도체 기판에 대한 공정을 인시투로 모니터링하는 것이 요구된다. 예를 들면, 화학 기상 증착 및 물리 기상 증착 공정에서, 목적하는 두께의 막이 증착된 후 증착 공정이 중단되는 것이 바람직하며, 식각 공정에서, 식각 되는 막의 과도 식각(overetching)을 방지하기 위해 종점 검출 방법이 사용된다. 전형적인 공정 모니터링 방법의 예로는, 광학 방출 분광 분석법(optical emission spectroscopy; OES), 타원법(ellipsometry), 간섭법(interferometry) 등이 있다. 상기와 같은 공정 모니터링 방법의 예들은 미합중국 특허 제6,390,019호(issued to Grimbergen et al.)에 개시되어 있다.
광학 방출 분광 분석법에서, 플라즈마의 방출 스펙트럼들은 식각되는 층의 변화에 대응하는 화학적 조성의 변화를 확인하기 위해 측정되며, 측정된 방출 스펙트럼에 따라 식각 공정의 종점(endpoiot)이 결정된다.
상기 광학 방출 분광 분석법을 수행하기 위한 장치는, 플라즈마로부터 발생되는 광을 광학 방출 분광계로 전송하기 위한 윈도우를 갖는다. 상기 윈도우는 공정 챔버의 측벽에 형성된 뷰포트(view port)를 커버하도록 형성되며, 고온에 대한 저항성을 갖는 석영(quartz)으로 이루어진다.
플라즈마를 이용하여 반도체 기판 상에 형성된 층들에 대한 식각 공정을 수행하는 동안, 플라즈마의 화학적 조성은 상기 층들의 조성에 따라 변화된다. 즉, 식각되는 층의 변화에 따라 플라즈마로부터 방출되는 광의 스펙트럼들이 변화되며, 광학 방출 분광계로부터 측정되는 광의 스펙트럼들의 변화에 따라 식각 공정의 종점이 검출된다.
상기 식각 공정을 수행하는 동안 발생되는 반응 부산물들 및 공정 레지듀(process residues)들은 상기 윈도우의 표면에 증착되며, 상기 윈도우의 표면에 증착된 레지듀 막은 상기 윈도우를 통과하는 광의 세기 또는 특성들을 변화시킨다. 따라서, 상기 레지듀 막은 식각 종점 검출의 오류를 발생시키고, 과도 식각을 야기한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 공정 모니터링 윈도우의 표면에 레지듀 막이 증착되는 것을 방지하는 반도체 장치 제조 공정의 종점 검출 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 플라즈마를 이용하여 기판을 가공하기 위한 공정이 수행되는 공정 챔버의 측벽에 형성된 뷰포트를 커버하며, 상기 공정을 수행하는 동안 상기 플라즈마로부터 발생되는 광을 투과시키기 위한 윈도우와, 상기 투과된 광을 분석하여 상기 가공 공정의 종점을 검출하기 위한 분석 수단과, 상기 윈도우와 연결되며, 상기 윈도우의 온도를 제1온도로 유지시키기 위한 제1온도 조절 수단과, 상기 뷰포트의 내측면을 상기 제1온도보다 낮은 제2온도로 유지시키기 위한 제2온도 조절 수단을 포함하는 종점 검출 장치를 제공한다.
상기 윈도우는 디스크 형상을 갖고, 공정 챔버의 외측면에 부착되는 제1면과 상기 공정 챔버의 외측면으로부터 이격된 제2면을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1온도 조절 수단은, 상기 윈도우의 제2면에 부착되는 세라믹 히터를 포함한다. 상기 세라믹 히터는 원형 링 형상을 갖고, 상기 윈도우의 직경과 동일한 외경을 갖는 것이 바람직하다.
상기 분석 수단은, 상기 세라믹 히터를 통해 상기 윈도우의 중앙 부위에 연결되는 광학 프로브(optical probe)와, 상기 광학 프로브와 연결되는 광 케이블과, 상기 광학 프로브와 광 케이블을 통해 전송되는 광을 분석하기 위한 광학 방출 분광계(optical emission spectrometer)를 포함한다.
상기 제2온도 조절 수단은, 상기 공정 챔버의 뷰포트를 감싸도록 형성되며, 상기 뷰포트의 내측면 온도를 조절하기 위한 냉매가 순환되는 냉매 순환 채널과, 상기 냉매 순환 채널과 연결되며, 상기 공정 챔버의 외부로 연장되는 냉매 순환 배관과, 상기 냉매 순환 채널 및 상기 냉매 순환 배관을 통해 상기 냉매를 순환시키기 위한 순환 유닛을 포함한다. 상기 냉매로는 질소 가스, 헬륨 가스, 냉각수 등이 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제2온도 조절 수단은, 상기 공정 챔버의 외부와 연통되며 상기 공정 챔버의 뷰포트를 감싸도록 형성되고, 외부 공기를 이용하여 상기 뷰포트의 내측면 온도를 조절하기 위한 냉각 채널을 포함한다. 상기 냉각 채널의 내측면에는 다수의 냉각 핀들이 바람직하게 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 종점 검출 장치는, 플라즈마를 이용하여 기판을 가공하기 위한 공정이 수행되는 공정 챔버의 측벽의 외측면과 연결되며, 상기 공정 챔버의 측벽에 형성된 뷰포트와 연통되는 홀을 갖고, 상기 홀을 통해 상기 뷰포트를 상기 공정 챔버의 외부로 연장시키기 위한 뷰포트 연장기(view port extender)와, 상기 뷰포트 연장기의 홀을 커버하며, 상기 공정을 수행하는 동안 상기 플라즈마로부터 발생되는 광을 투과시키기 위한 윈도우와, 상기 투과된 광을 분석하여 상기 가공 공정의 종점을 검출하기 위한 분석 수단과, 상기 윈도우와 연결되며, 상기 윈도우의 온도를 제1온도로 유지시키기 위한 제1온도 조절 수단과, 상기 홀의 내측면을 상기 제1온도보다 낮은 제2온도로 유지시키기 위한 제2온도 조절 수단을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 상기 기판에 대한 가공 공정을 수행하는 동안 발생되는 반응 부산물들 및 공정 레지듀들은 상기 윈도우의 표면보다는 상대적으로 온도가 낮은 상기 뷰포트의 내측면 또는 상기 홀의 내측면에 증착된다. 따라서, 상기 윈도우의 표면 상에 레지듀 막이 형성되는 것이 억제되므로, 플라즈마 공정 모니터링이 안정적으로 수행될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 종점 검출 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 종점 검출 장치를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 도시된 종점 검출 장치(100)는 플라즈마(20)를 이용하여 반도체 기판(30)을 가공하기 위한 장치(10; 예를 들면, 반도체 기판 상에 형성된 막을 목적하는 패턴들로 형성하기 위한 식각 장치, 반도체 기판 상의 포토레지스트 막 또는 포토레지스트 패턴들을 제거하기 위한 애싱 장치 등)에 채용될 수 있다.
상기 가공 장치(10)는 반도체 기판(30)을 가공하기 위한 공정을 수행하기 위한 공정 챔버(40)와, 상기 공정 챔버(40) 내부에 배치되며 반도체 기판(30)을 지지하기 위한 척(42)과, 상기 공정 챔버(40)로 공급된 공정 가스를 플라즈마(20)로 형성하기 위한 상부 전극(44)을 포함한다.
상기 공정 챔버(40)의 제1측벽(46)에는 상기 공정 가스를 공급하기 위한 가스 공급 배관(48)이 연결되어 있으며, 공정 챔버(40)의 바닥에는 공정 챔버(40)의 내부를 진공으로 형성하기 위한 진공 시스템(50)이 연결된다. 상기 종점 검출 장치(100)는 도시된 바와 같이 공정 챔버(40)의 제2측벽(52)에 연결된다.
상기 상부 전극(44)에는 상기 플라즈마(20)를 형성하기 위한 RF(radio frequency) 파워 소스(54)가 연결되며, 상기 척(42)에는 바이어스 파워 소스(56)가 연결된다.
도시된 바에 따르면, 상기 가공 장치(10)는 상기와 같은 구성 요소들을 포함하고 있으나, 본 기술 분야에서 숙련된 당업자에 의해 다양하게 변경될 수 있다.
상기 종점 검출 장치(100)는 공정 챔버(40)의 제2측벽(52)에 연결되며, 광을 투과시킬 수 있는 윈도우(110)와, 상기 가공 공정을 모니터링하고 상기 가공 공정의 종점을 검출하기 위해 상기 윈도우(110)를 투과한 광을 분석하는 분석 유닛(120)과, 상기 윈도우의 온도를 조절하기 위한 제1온도 조절 유닛(130)과, 상기 공정 챔버(40)의 제2측벽(52)을 관통하여 형성된 뷰포트(58)의 내측면(60) 온도를 조절하기 위한 제2온도 조절 유닛(140)을 포함한다.
상기 윈도우(110)는 석영으로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 공정 챔버(40)의 뷰포트(58)를 커버하도록 상기 제2측벽(52)의 외측면(62) 상에 배치된다. 또한, 상기 윈도우(110)는 디스크 형상을 가지며, 상기 제2측벽(52)의 외측면(62)과 접하는 제1면(112)과 상기 제2측벽(52)의 외측면(62)과 이격되어 배치되는 제2면(114)을 갖는다.
상기 제1온도 조절 유닛(130)은 상기 윈도우(110)의 제2면(114)과 접하도록 배치되며, 상기 윈도우(110)를 제1온도로 가열하기 위한 히터를 포함한다. 상기 제1온도는 약 60 내지 80℃ 정도가 바람직하며, 상기 히터로는 세라믹 히터(132)가 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 세라믹 히터(132)는 실질적으로 직사각형 단면을 갖는 원형 링 형상을 갖고, 세라믹 히터(132)의 외경은 윈도우(110)의 외경과 동일한 것이 바람직하다.
상기 윈도우(110)와 세라믹 히터(132)는 윈도우 홀더(134)와 어댑터(136)에 의해 공정 챔버(40)의 제2측벽(52) 상에 마운팅된다. 상기 윈도우 홀더(134)는 직사각형 단면을 갖는 원형 링 형상을 가지며, 상기 윈도우(110)와 세라믹 히터(132)의 외경과 대응하는 내경을 갖고, 상기 윈도우(110)의 외주연부와 세라믹 히터(132)의 외주연부를 감싸도록 배치된다. 상기 어댑터(136)는 상기 세라믹 히터(132)와 윈도우 홀더(134) 상에 배치되며, 다수의 체결 부재(138)는 상기 어댑터(136)와 윈도우 홀더(134)를 통해 공정 챔버(40)의 제2측벽(52)에 체결된다. 상기 다수의 체결 부재(138)로는 다수의 볼트들이 바람직하게 채용될 수 있다.
상기 어댑터(136)는 상기 세라믹 히터(132)와 윈도우 홀더(134) 상에 배치되는 제1파트와, 상기 제1파트로부터 연장되는 제2파트를 포함한다. 상기 제1파트는 직사각형 단면을 갖는 원형 링 형상을 갖고, 제2파트는 실린더 형상을 갖는다. 상기 제1파트는 상기 세라믹 히터(132)의 내경과 동일한 내경을 가지며, 상기 제2파트에는 상기 제1파트의 내경과 동일한 내경을 갖는 홀이 중심축을 따라 형성되어 있다.
상기 분석 유닛(120)은 어댑터(136) 및 세라믹 히터(132)를 통해 상기 윈도우(110)의 제2면(114)의 중심 부위와 연결된다. 상기 분석 유닛(120)은 광학 프로브(122; optical probe)와 광 케이블(124; optical cable) 및 광학 방출 분광계(126; optical emission spectrometer)를 포함한다. 상기 광학 프로브(122)는 어댑터(136) 및 세라믹 히터(132)를 통해 상기 윈도우(110)의 제2면(114)의 중앙 부위와 연결되고, 상기 광 케이블(124)은 상기 광학 프로브(122)와 광학 방출 분광계(126) 사이를 연결한다. 상기 광학 방출 분광계(126)는 공정 챔버(40)의 뷰포트(58), 윈도우(110), 광학 프로브(122) 및 광 케이블(124)을 통해 전송되는 광을 분석하여 상기 가공 공정의 종점을 검출한다.
상기 제2온도 조절 유닛(140)은, 냉매 순환 채널(142)과 냉매 순환 배관(144) 및 순환 유닛(146)을 포함한다. 상기 냉매 순환 채널(142)은 상기 공정 챔버(40)의 뷰포트(58)를 감싸도록 형성되며, 상기 뷰포트(58)의 내측면(60) 온도를 조절하기 위한 냉매는 상기 냉매 순환 채널(142)을 통해 순환된다. 상기 냉매 순환 배관(144)은 냉매 순환 유닛(142)의 입구(142a; inlet)와 출구(142b; outlet)에 연결되며, 상기 순환 유닛(146)은 상기 냉매 순환 채널(142) 및 냉매 순환 배관(144)을 통해 냉매를 순환시키기 위하여 냉매 순환 배관(144) 중에 설치된다. 순환 유닛(146)으로는 바람직하게 상기 냉매의 유량을 조절할 수 있는 펌프가 사용될 수 있다. 도 2에서, 점선으로 도시된 화살표는 냉매의 순환 방향을 의미한다.
상기 냉매로는 질소 가스, 헬륨 가스, 냉각수 등이 사용될 수 있으며, 상기 냉매 순환 배관(144)을 통해 흐르는 냉매로부터 열을 방출하기 위한 열 교환기(148)가 상기 냉매 순환 배관(144) 중에 더 설치될 수 있다.
상기 제2온도 조절 유닛(140)은 상기 냉매를 이용하여 공정 챔버(40)의 뷰포트(58)의 내측면(60) 온도를 상기 제1온도보다 낮은 제2온도로 유지시킨다. 상기 제1온도와 제2온도 사이의 온도 차이는 약 10℃ 이상인 것이 바람직하다.
상기 공정 챔버(40) 내부에서 형성된 플라즈마(20)로부터 발생된 광은 상기 뷰포트(58), 윈도우(110), 광학 프로브(122), 광 케이블(124)을 통해 상기 광학 방출 분광계(126)로 전송된다. 상기 플라즈마(20)로부터 발생되는 광의 세기는 상기 가공 공정이 진행됨에 따라 변화된다. 상기 광학 방출 분광계(126)는 상기 광이 갖는 다수의 파장들과 대응하는 스펙트럼들을 측정하고, 상기 스펙트럼들의 변화에 따라 상기 가공 공정의 종점을 검출한다.
한편, 상기 가공 공정이 진행되는 동안, 상기 반도체 기판(30) 상에 형성되어 있는 막과 상기 플라즈마(20) 사이의 반응에 의해 반응 부산물들이 발생된다. 상기 반응 부산물들은 상기 윈도우(110)의 제1면(112)에 증착되어 얇은 레지듀 막을 형성하며, 특히, CFx 계열의 반응 부산물들로 이루어진 레지듀 막은 상기 플라즈마(20)로부터 발생되는 광이 갖는 파장들 중에서 400nm 이하의 자외선 영역의 파장들의 세기들을 감소시킨다.
상기 반응 부산물들이 상기 윈도우(110)의 제1면(112)에 증착되는 현상은 열영동(thermophoresis)의 관점에서 설명될 수 있다. 상기 열영동은 온도 구배에 의한 입자들의 확산을 의미하며, 특히 0.1 내지 1㎛ 정도의 입자들의 거동에 영향을 주는 중요한 요인이 된다.
일반적으로, 물체 주위의 매질(surrounding medium) 내의 온도 구배는 상기 매질 내부의 입자들이 고온의 영역으로부터 저온의 영역으로 이동하게 하며, 고온의 물체 주위에는 먼지 입자가 없는 청정 공간(dust free space)이 형성된다. 상기 청정 공간은 물체의 온도가 높을수록, 그리고 압력이 낮을수록 넓어지며, 주위 기체의 분자 질량이 증가할수록 감소한다. 이와 대조적으로, 저온의 물체의 주위에는 청정 공간이 없으므로 입자들이 저온의 물체의 표면에 증착된다.
상술한 바와 같은 관점에서, 상기 공정 챔버(40)의 내부 중심 부위의 온도는 공정 챔버(40)의 내측면들의 온도보다 높으며, 상기 공정 챔버(40)의 내측면들의 온도는 윈도우(110)의 온도와 같거나 높다. 상기 윈도우(110)의 온도는 제1온도 조절 유닛(130) 및 제2온도 조절 유닛(140)에 의해 공정 챔버(40)의 뷰포트(58)의 내측면(60) 온도와 뷰포트(58) 내부 영역(70)보다 높게 유지되며, 상기 뷰포트(58)의 내측면(60) 온도는 상기 뷰포트(58) 내부 영역(70)보다 낮게 유지된다.
상기와 같은 온도 차이에 의해 상기 윈도우(110)의 제1면(112)과 인접하는 청정 공간이 공정 챔버(40)의 내부를 향해 확장되므로, 상기 플라즈마(20)에 포함된 반응 부산물들은 상기 윈도우(110)의 제1면(112)보다는 뷰포트(58)의 내측면(60)에 증착된다. 이에 따라 상기 가공 공정을 안정적으로 모니터링할 수 있으며, 상기 가공 공정의 종점 검출의 오류 발생이 감소될 수 있다.
상기 종점 검출 장치(100)는 상기 윈도우(110)의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(150)와, 상기 윈도우(110)의 온도를 제1온도로 일정하게 유지시키기 위해 상기 온도 센서(150)로부터 출력된 온도 신호에 따라 상기 세라믹 히터(132)의 동작을 제어하기 위한 제어부(160)를 더 포함한다.
상기 온도 센서(150)로는 열전대(thermocouple) 또는 서미스터(thermister)가 바람직하게 사용될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 제어부(160)는 상기 온도 신호에 따른 제어 신호를 발생시키는 제어 회로와, 상기 제어 신호에 따라 세라믹 히터(132)에 인가되는 동작 파워(operating power)를 조절하는 전원 공급기를 포함할 수 있다.
도시된 바에 따르면, 상기 온도 센서(150)는 윈도우(110)의 온도를 측정하고 있으나, 상기 세라믹 히터(132)의 온도를 측정할 수도 있다. 즉, 상기 제어부(160)는 세라믹 히터(132)의 온도를 참조하여 상기 윈도우(110)의 온도를 제어할 수도 있다.
도시되지는 않았으나, 상기 종점 검출 장치(100)는 상기 뷰포트(58)의 내측면(60) 온도를 제2온도로 일정하게 유지하기 위하여 상기 냉매의 온도를 측정하기 위한 제2온도 센서를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부(160)는 상기 제2온도 센서로부터 출력된 제2온도 신호에 따라 상기 순환 유닛(146)의 동작을 제어할 수 있다. 또한 선택적으로, 상기 제2온도 센서는 상기 뷰포트(58)의 내측면(60) 온도를 직접적으로 측정하기 위해 상기 뷰포트(58)의 내측면(60)과 인접하도록 상기 공정 챔버(40)의 제2측벽(52) 내부에 설치될 수도 있다.
상기 제어부(160)는 상기 온도 센서(150)에 의해 측정된 윈도우(110)의 온도와 상기 제2온도 센서에 의해 측정된 뷰포트(58)의 내측면(60) 온도를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 세라믹 히터(132) 및 상기 순환 유닛(146)의 동작을 제어함으로써, 상기 윈도우(110)가 상기 뷰포트(58)의 내측면(60) 온도보다 높은 온도를 항상 일정하게 유지할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 상기 종점 검출 장치(100)는 상기 냉매 순환 채널(142)과 상기 공정 챔버(40)의 제2측벽(52)의 내측면(64) 사이에 개재되는 단열 부재(170)를 더 포함할 수 있다. 상기 단열 부재(170)는 원형 링 형상을 갖고, 상기 뷰포트(58)를 감싸도록 배치되며 상기 냉매 순환 채널(142)과 상기 제2측벽(52)의 내측면(64) 사이를 열적으로 격리시키는 기능을 수행한다. 즉, 상기 단열 부재(170)는 상기 냉매 순환 채널(142)을 흐르는 냉매가 상기 가공 공정에 영향을 주는 것을 방지하기 위해 사용된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 종점 검출 장치를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 3을 참조하면, 상기 다른 실시예에 따른 종점 검출 장치(200)는 플라즈마를 사용하여 반도체 기판에 대한 가공 공정을 수행하기 위한 장치(도 1 참조)와 결합된다. 상기 가공 장치는 상기 가공 공정을 수행하기 위한 공정 챔버와, 반도체 기판을 지지하기 위한 척과, 상기 공정 챔버의 내부에서 상기 플라즈마를 형성하기 위한 상부 전극 등을 포함한다.
상기 종점 검출 장치(200)는 공정 챔버의 측벽(52)과 연결되며, 상기 플라즈마로부터 발생된 광을 투과시키기 위해 상기 공정 챔버의 측벽(52)에 형성된 뷰포트(58)를 커버하도록 상기 공정 챔버의 측벽(52)의 외측면(62) 상에 배치되는 윈도우(210)와, 상기 윈도우(210)를 투과한 광을 분석하기 위한 분석 유닛(220)과, 상기 윈도우(210)의 온도를 제1온도로 가열하기 위한 제1온도 조절 유닛(230)과, 상기 뷰포트(58)의 내측면(60) 온도를 상기 제1온도보다 낮은 제2온도로 유지하기 위한 제2온도 조절부(240)를 포함한다.
상기 윈도우(210)는 디스크 형상을 가지며, 상기 공정 챔버의 측벽(52)의 외측면(62)과 접하는 제1면(212)과 상기 외측면(62)으로부터 이격된 제2면(214)을 갖는다. 상기 제1온도 조절 유닛(230)은 상기 윈도우(210)를 가열하기 위해 상기 윈도우(210)의 제2면(214)에 접하도록 배치되는 세라믹 히터(232)를 포함하며, 상기 분석 유닛(220)은 상기 세라믹 히터(232)를 통해 상기 윈도우(210)의 제2면(214) 중앙 부위에 연결되는 광학 프로브(222)와, 상기 광을 분석하기 위한 광학 방출 분광계(226)와, 상기 광학 프로브(222) 및 상기 광학 방출 분광계(226)를 연결하기 위한 광 케이블(224)을 포함한다.
상기 제2온도 조절부(240)는 상기 공정 챔버의 뷰포트(58)를 감싸도록 공정 챔버의 측벽(52) 내부에 형성되며 상기 공정 챔버의 외부와 연통되는 냉각 채널(242)을 포함한다. 상기 냉각 채널(242)은 상기 공정 챔버 외부의 공기를 이용하여 상기 뷰포트(58)의 내측면(60) 온도를 상기 제1온도보다 낮은 제2온도로 유지하는데 사용된다.
상기 냉각 채널(242)의 내측면에는 상기 뷰포트(58)의 내측면(60)으로부터 열을 방출하기 위한 다수의 냉각핀들(244)이 형성되어 있다. 도시된 바와 같이, 상기 냉각핀들(244)은 상기 뷰포트(58)의 내측면(60)과 인접하도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 냉각 채널(242)은 상기 공정 챔버의 뷰포트(58)를 감싸도록 형성된 환형 링 영역(246)과, 상기 공정 챔버의 외부 공기를 상기 환형 링 영역(246)으로 유입시키기 위한 유입구(248)와 상기 환형 링 영역(246)으로 유입된 외부 공기를 배출하기 위한 배기구(250)를 포함한다. 또한, 상기 제2온도 조절부(240)는, 상기 유입구(248)와 인접하여 배치되며, 상기 외부 공기를 상기 환형 링 영역(246)으로 공급하기 위한 팬 유닛(252; fan unit)을 더 포함할 수 있다. 도면을 참조하여 설명된 바에 따르면, 상기 팬 유닛(252)은 상기 유입구(248)와 인접하여 배치되어 있으나, 상기 팬 유닛(252)은 상기 환형 링 영역(246)으로 유입된 외부 공기를 배출시키기 위해 상기 배기구(250)와 인접하여 배치될 수도 있다.
상기와 같은 제2온도 조절부(240)의 구성은 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들면, 상기 냉각 채널(242)은 외부 공기를 환형 링 영역(246)으로 유입시키고, 상기 환형 링 영역(246)으로부터 배출시키기 위한 다수의 개구들(미도시)을 포함할 수도 있다.
상기 윈도우(210)와 세라믹 히터(232)는 윈도우 홀더(234)와 어댑터(236) 및 다수의 체결 부재(238)에 의해 상기 공정 챔버의 측벽(52)에 고정되며, 제어부(260)는 온도 센서(262)에 의해 측정된 윈도우(210)의 온도에 따라 세라믹 히터(232)의 동작을 제어함으로써 상기 윈도우(210)의 온도를 제1온도로 유지할 수 있다. 또한, 상기 종점 검출 장치(200)는 제2온도 조절부(240)와 공정 챔버의 측벽(52)의 내측면(64) 사이에서 열전달을 차단하기 위한 단열 부재(270)를 더 포함할 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 상기 종점 검출 장치(200)는 상기 뷰포트(58)의 내측면(60) 온도를 측정하기 위한 제2온도 센서를 더 포함할 수 있으며, 제어부(260)는 상기 온도 센서(262)로부터 측정된 윈도우(210)의 온도와 상기 제2온도 센서로부터 측정된 뷰포트(58)의 내측면(60) 온도를 비교하고, 그 차이값에 따라 상기 세라믹 히터(232)의 동작을 제어할 수도 있다.
따라서, 상기 뷰포트(58)의 내측면(60) 온도는 상기 제2온도 조절부(240)에 의해 상기 윈도우(210)의 온도보다 낮게 유지될 수 있으며, 상기 반도체 기판을 가공하는 도중에 발생되는 반응 부산물들은 상기 윈도우(210)의 제1면(212)보다는 상기 뷰포트(58)의 내측면(60)에 증착된다.
상술한 바에 따르면, 상기 플라즈마로부터 발생된 광은 상기 윈도우(210)를 통해 상기 광학 방출 분광계(226)에 광의 세기 감소 없이 전송될 수 있으며, 이에 따라 안정적인 공정 모니터링과 종점 검출이 수행될 수 있다.
상술한 바와 같은 구성 요소들에 대한 추가적인 상세 설명은 도 1 및 도 2를 참조하여 이미 설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 종점 검출 장치(100)의 구성 요소들과 유사하므로 중복 기재를 피하기 위해 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 종점 검출 장치를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 또 다른 실시예에 따른 종점 검출 장치(300)는, 플라즈마를 이용하여 반도체 기판에 대한 소정의 가공 공정을 수행하기 위한 가공 장치(도 1 참조)에 결합된다. 상기 가공 장치는 상기 가공 공정을 수행하기 위한 공정 챔버와, 반도체 기판을 지지하기 위한 척과, 상기 공정 챔버의 내부에서 상기 플라즈마를 형성하기 위한 상부 전극 등을 포함한다.
상기 종점 검출 장치(300)는, 상기 공정 챔버의 측벽(52)에 형성된 뷰포트(58)를 연장시키기 위한 뷰포트 연장기(302; view port extender)와, 상기 가공 공정을 수행하는 동안 상기 플라즈마로부터 발생된 광을 투과시키기 위한 윈도우(310)와, 상기 가공 공정을 모니터링하고 상기 가공 공정의 종점을 검출하기 위해 상기 윈도우(310)를 투과한 광을 분석하는 분석 유닛(320)과, 상기 윈도우(310)와 연결되며 상기 윈도우(310)의 온도를 제1온도로 유지시키기 위한 제1온도 조절 유닛(330)과, 상기 뷰포트 연장기(302)의 홀(304)의 내측면(304a) 온도를 상기 제1온도보다 낮은 제2온도로 유지시키기 위한 제2온도 조절 유닛(340)을 포함한다.
상기 뷰포트 연장기(302)는 원형 튜브 형상을 갖고, 상기 공정 챔버의 뷰포트(58)와 동축선상으로 상기 공정 챔버의 측벽(52)의 외측면(62) 상에 배치된다. 이때, 상기 뷰포트 연장기(302)의 홀(304)은 상기 공정 챔버의 뷰포트(58)와 동축선상으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 뷰포트 연장기(302)의 고정단(302a)은 상기 공정 챔버의 뷰포트(58)로 삽입되고, 뷰포트 연장기(302)의 고정단(302a)과 인접한 부위에는 상기 공정 챔버의 측벽(52)의 외측면(64)과 접하는 제1플랜지(306)가 형성되어 있으며, 뷰포트 연장기(302)의 자유단(302b)에는 상기 윈도우(310)와 접하는 제2플랜지(308)가 형성되어 있다.
상기 윈도우(310)는 디스크 형상을 갖고, 석영과 같이 광 투과성 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 윈도우(310)는 상기 뷰포트 연장기(302)의 제2플랜지(308)와 접하는 제1면(312)과 상기 제2플랜지(308)와 이격되도록 배치되는 제2면(314)을 갖고, 상기 뷰포트 연장기(302)의 홀(304)을 커버하도록 상기 제2플랜지(308) 상에 배치된다.
상기 제1온도 조절 유닛(330)은 원형 링 형상을 갖고 상기 윈도우(310)의 제2면(314)과 접하도록 배치되는 세라믹 히터(332)를 포함한다. 상기 세라믹 히터(332)는 제어부(360)와 연결되며, 상기 제어부(360)는 상기 윈도우(310)의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(362)와 연결된다. 상기 제어부(360)는 상기 온도 센서(362)로부터 출력된 온도 신호를 근거로 상기 윈도우(310)의 온도를 상기 제1온도로 유지하기 위해 상기 세라믹 히터(332)의 동작을 제어한다.
상기 분석 유닛(320)은 상기 윈도우(310)의 제2면(314)의 중앙 부위와 연결되는 광학 프로브(322)와, 상기 광학 프로브(322)로부터 연장되는 광 케이블(324)과, 상기 광 케이블(324)과 연결되는 광학 방출 분광계(326)를 포함한다. 상기 플라즈마로부터 방출된 광은 공정 챔버의 뷰포트(58), 뷰포트 연장기(302)의 홀(304), 윈도우(310), 광학 프로브(322) 및 광 케이블(324)을 통해 상기 광학 방출 분광계(326)로 전송된다. 상기 광학 방출 분광계(326)는 상기 광을 분석함으로써 상기 가공 공정을 안정적으로 모니터링하고 상기 가공 공정의 종점을 검출한다.
한편, 상기 뷰포트 연장기(302)는 제1플랜지(306)를 통해 공정 챔버의 측벽(52)에 체결되는 다수의 제1체결 부재들(338a)에 의해 공정 챔버의 측벽(52)에 고정되며, 상기 윈도우(310) 및 세라믹 히터(332)는 어댑터(336) 및 윈도우 홀더(334)를 통해 뷰포트 연장기(302)의 제2플랜지(308)에 체결되는 다수의 제2체결 부재들(338b)에 의해 뷰포트 연장기(302)와 결합된다.
상기 제2온도 조절 유닛(340)은 상기 뷰포트 연장기(302)에 와인딩되는 냉각 코일(342)을 포함한다. 상기 냉각 코일(342)의 내부에는 냉매가 순환되는 유로가 냉각 코일(342)의 중심축을 따라 형성되어 있으며, 상기 냉각 코일(342)은 냉매 순환 배관(344)과 연결되어 있다. 상기 냉매 순환 배관(344) 중에는 상기 냉매를 순환시키기 위한 순환 유닛(346)과, 상기 냉매 순환 배관(344)을 통해 순환되는 냉매로부터 열을 방출시키기 위한 열 교환기(348)가 설치되어 있다. 상기 냉매로는 질소 가스, 헬륨 가스, 냉각수 등이 바람직하게 사용될 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 상기 종점 검출 장치(300)는 상기 냉매 순환 배관(344)을 흐르는 냉매의 온도를 측정하기 위한 제2온도 센서를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부(360)는 제2온도 센서에 의해 측정된 냉매의 온도를 근거로 상기 냉매의 유량을 조절하기 위해 상기 순환 유닛(346)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 상기 제2온도 센서는 상기 뷰포트 연장기(302)의 내측면(304a) 온도를 직접적으로 측정하기 위해 상기 뷰포트 연장기(302)의 내측면(304a)과 인접하도록 뷰포트 연장기(302)에 장착될 수 있다.
상술한 바와 같이 뷰포트 연장기(302)의 내측면(304a) 온도는 상기 윈도우(310)의 제1온도보다 낮은 제2온도로 유지되므로 상기 플라즈마에 포함된 반응 부산물들은 상기 윈도우(310)의 제1면(312)보다는 뷰포트 연장기(302)의 내측면(304a)에 증착된다. 따라서, 안정적인 공정 모니터링 및 종점 검출이 보장된다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 종점 검출 장치를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 또 다른 실시예에 따른 종점 검출 장치(400)는, 플라즈마를 이용하여 반도체 기판에 대한 소정의 가공 공정을 수행하기 위한 가공 장치(도 1 참조)에 결합된다. 상기 가공 장치는 공정 챔버와 척과 상부 전극 등을 포함한다.
상기 종점 검출 장치(400)는, 상기 공정 챔버의 측벽(52)에 형성된 뷰포트(58)를 연장시키기 위한 뷰포트 연장기(402)와, 상기 가공 공정을 수행하는 동안 상기 플라즈마로부터 발생된 광을 투과시키기 위한 윈도우(410)와, 상기 가공 공정을 모니터링하고 상기 가공 공정의 종점을 검출하기 위해 상기 윈도우(410)를 투과한 광을 분석하는 분석 유닛(420)과, 상기 윈도우(410)와 연결되며 상기 윈도우(410)의 온도를 제1온도로 유지시키기 위한 제1온도 조절 유닛(430)과, 상기 뷰포트 연장기(402)의 홀(404)의 내측면(404a) 온도를 상기 제1온도보다 낮은 제2온도로 유지시키기 위한 제2온도 조절부(440)를 포함한다.
상기 뷰포트 연장기(402)는 원형 튜브 형상을 갖고, 상기 공정 챔버의 뷰포트(58)와 동축선상으로 상기 공정 챔버의 측벽(52)의 외측면(62) 상에 배치된다. 이때, 상기 뷰포트 연장기(402)의 홀(404)은 상기 공정 챔버의 뷰포트(58)와 동축선상으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 뷰포트 연장기(402)의 고정단(402a)은 상기 공정 챔버의 뷰포트(58)로 삽입되고, 뷰포트 연장기(402)의 고정단(402a)과 인접한 부위에는 상기 공정 챔버의 측벽(52)의 외측면(62)과 접하는 제1플랜지(406)가 형성되어 있으며, 뷰포트 연장기(402)의 자유단(402b)에는 상기 윈도우(410)와 접하는 제2플랜지(408)가 형성되어 있다.
상기 윈도우(410)는 디스크 형상을 갖고, 상기 제2플랜지(408)와 접하는 제1면(412)과 상기 제2플랜지(408)로부터 이격된 제2면(414)을 갖는다.
상기 제2온도 조절부(440)는 상기 뷰포트 연장기(402)의 외측면에 형성된 다수의 냉각핀들(442)을 포함한다. 상기 냉각핀들(442)은 상기 제1플랜지(406)와 제2플랜지(408) 사이에 형성되며, 각각 원형 링 형상을 갖는다. 그러나, 상기 냉각핀들(442)의 형상은 본 발명의 범위를 한정하지 않으며 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들면, 상기 냉각핀들은 각각 실린더 형상, 반구 형상, 뷰포트 연장기의 길이 방향으로 연장된 바 형상 등을 가질 수 있다.
상기 제1온도 조절 유닛(430)은 세라믹 히터(432)를 포함한다. 상기 뷰포트 연장기(402)는 제1플랜지(406)를 통해 공정 챔버의 측벽(52)에 체결되는 다수의 제1체결 부재들(438a)에 의해 공정 챔버의 측벽(52)에 고정된다. 상기 윈도우(410)는 뷰포트 연장기(402)의 제2플랜지(408)와 접하도록 배치되며, 상기 윈도우(410) 및 세라믹 히터(432)는 윈도우 홀더(434)와 어댑터(436)와 다수의 제2체결 부재(438b)에 의해 상기 제2플랜지(408)에 마운팅된다.
제어부(460)는 온도 센서(462)에 의해 측정된 윈도우(410)의 온도에 따라 세라믹 히터(432)의 동작을 제어한다. 도시되지는 않았으나, 상기 종점 검출 장치(400)는 뷰포트 연장기(402)의 내측면(404a) 온도를 측정하기 위한 제2온도 센서를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부(460)는 측정된 윈도우(410)의 온도와 뷰포트 연장기(402)의 내측면(404a) 온도를 비교하고, 비교 결과에 따라 윈도우(410)의 온도가 뷰포트 연장기(402)의 내측면(404a) 온도보다 높게 유지되도록 세라믹 히터(432)의 동작을 제어할 수 있다.
또한 도시되지는 않았으나, 상기 종점 검출 장치(400)는 상기 냉각핀들(442)의 표면들로 공기를 공급하기 위한 팬 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 분석 유닛(420)은 상기 윈도우(410)의 제2면(414)의 중앙 부위와 연결되는 광학 프로브(422)와, 상기 광학 프로브(422)로부터 연장되는 광 케이블(424)과, 상기 광 케이블(424)과 연결되는 광학 방출 분광계(426)를 포함한다. 상기 플라즈마로부터 방출된 광은 공정 챔버의 뷰포트(58), 뷰포트 연장기(402)의 홀(404), 윈도우(410), 광학 프로브(422) 및 광 케이블(424)을 통해 상기 광학 방출 분광계(426)로 전송된다. 상기 광학 방출 분광계(426)는 상기 광을 분석함으로써 상기 가공 공정을 안정적으로 모니터링하고 상기 가공 공정의 종점을 검출한다.
상술한 바와 같이 뷰포트 연장기(402)의 내측면(404a) 온도는 냉각핀들(442)에 의해 윈도우(410)의 제1온도보다 낮은 제2온도로 유지되므로 상기 플라즈마에 포함된 반응 부산물들은 상기 윈도우(410)의 제1면(412)보다는 뷰포트 연장기(402)의 내측면(404a)에 증착된다. 따라서, 안정적인 공정 모니터링 및 종점 검출이 보장된다.
상기 구성 요소들에 대한 추가적인 상세 설명은 도 4를 참조하여 이미 설명된 종점 검출 장치(300)의 구성 요소들과 유사하므로 중복 기재를 피하기 위해 생략하기로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 상기 종점 검출 장치는 플라즈마로부터 발생된 광을 투과시키는 윈도우의 온도를 뷰포트의 내측면 또는 뷰포트 연장기의 내측면 온도보다 높게 유지함으로써 윈도우의 표면에 반응 부산물이 증착되는 것을 방지한다. 따라서, 안정적인 공정 모니터링 및 종점 검출이 이루어질 수 있으며, 상기 플라즈마에 의한 과도식각이 방지될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 종점 검출 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 종점 검출 장치를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 종점 검출 장치를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 종점 검출 장치를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 종점 검출 장치를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 가공 장치 20 : 플라즈마
30 : 반도체 기판 40 : 공정 챔버
42 : 척 44 : 상부 전극
46 : 제1측벽 48 : 가스 공급 배관
50 : 진공 시스템 52 : 제2측벽
54 : RF 파워 소스 56 : 바이어스 파워 소스
58 : 뷰포트 60 : 뷰포트의 내측면
62 : 제2측벽의 외측면 64 : 제2측벽의 내측면
100 : 종점 검출 장치 110 : 윈도우
112 : 윈도우의 제1면 114 : 윈도우의 제2면
120 : 분석 유닛 122 : 광학 프로브
124 : 광 케이블 126 : 광학 방출 분광계
130 : 제1온도 조절 유닛 132 : 세라믹 히터
134 : 윈도우 홀더 136 : 어댑터
140 : 제2온도 조절 유닛 142 : 냉매 순환 채널
144 : 냉매 순환 배관 146 : 순환 유닛
148 : 열 교환기 150 : 온도 센서
160 : 제어부

Claims (21)

  1. 플라즈마를 이용하여 기판을 가공하기 위한 공정이 수행되는 공정 챔버의 측벽에 형성된 뷰포트(view port)를 커버하며, 상기 공정을 수행하는 동안 상기 플라즈마로부터 발생되는 광을 투과시키기 위한 윈도우;
    상기 투과된 광을 분석하여 상기 가공 공정의 종점을 검출하기 위한 분석 수단;
    상기 윈도우와 연결되며, 상기 윈도우의 온도를 제1온도로 유지시키기 위한 제1온도 조절 수단; 및
    상기 뷰포트의 내측면을 상기 제1온도보다 낮은 제2온도로 유지시키기 위한 제2온도 조절 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 가공 공정에서의 종점 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서, 윈도우는 디스크 형상을 갖고, 상기 공정 챔버의 외측면에 접하는 제1면 및 상기 공정 챔버로부터 이격된 제2면을 갖는 것을 특징으로 하는 종점 검출 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1온도 조절 수단은 상기 윈도우의 제2면에 접하는 세라믹 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 종점 검출 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 세라믹 히터는 원형 링 형상을 갖고, 상기 윈도우의 직경과 동일한 외경을 갖는 것을 특징으로 하는 종점 검출 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 분석 수단은 상기 윈도우의 제2면의 중앙 부위에 연결되며, 상기 세라믹 히터를 통해 연장되는 것을 특징으로 하는 종점 검출 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 윈도우의 외주연부 및 상기 세라믹 히터의 외주연부를 감싸도록 배치되는 윈도우 홀더;
    상기 세라믹 히터를 기준으로 상기 윈도우에 대향하여 배치되며 상기 윈도우 홀더와 상기 세라믹 히터를 상기 공정 챔버의 측벽에 마운팅하기 위한 어댑터(adapter); 및
    상기 어댑터, 세라믹 히터 및 윈도우 홀더를 통과하여 상기 공정 챔버의 측벽에 체결되는 다수의 체결 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 종점 검출 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 분석 수단은, 상기 어댑터 및 상기 세라믹 히터를 통해 상기 윈도우의 중앙 부위에 연결되는 광학 프로브(optical probe)와, 상기 광학 프로브와 연결되는 광 케이블과, 상기 광학 프로브와 광 케이블을 통해 전송되는 광을 분석하기 위한 광학 방출 분광계(optical emission spectrometer)를 포함하는 것을 특징으로 하는 종점 검출 장치.
  8. 제3항에 있어서, 상기 윈도우의 온도를 측정하기 위한 온도 센서와, 상기 윈도우의 온도를 상기 제1온도로 유지시키기 위하여 상기 온도 센서로부터 출력된 온도 신호에 따라 상기 세라믹 히터의 동작을 제어하기 위한 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 종점 검출 장치.
  9. 제3항에 있어서, 상기 세라믹 히터의 온도를 측정하기 온도 센서와, 상기 윈도우의 온도를 상기 제1온도로 유지시키기 위하여 상기 온도 센서로부터 출력된 온도 신호에 따라 상기 세라믹 히터의 동작을 제어하기 위한 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 종점 검출 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제2온도 조절 수단은,
    상기 공정 챔버의 뷰포트를 감싸도록 형성되며, 상기 뷰포트의 내측면 온도를 조절하기 위한 냉매가 순환되는 냉매 순환 채널;
    상기 냉매 순환 채널과 연결되며, 상기 공정 챔버의 외부로 연장되는 냉매 순환 배관; 및
    상기 냉매 순환 채널 및 상기 냉매 순환 배관을 통해 상기 냉매를 순환시키기 위한 순환 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 종점 검출 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 냉매는 질소 가스, 헬륨 가스 또는 냉각수인 것을 특징으로 하는 종점 검출 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제2온도 조절 수단은, 상기 냉매 순환 배관 중에 설치되며, 상기 냉매 순환 배관을 흐르는 냉매로부터 열을 방출하기 위한 열 교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 종점 검출 장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 냉매 순환 채널과 상기 공정 챔버의 내측면 사이에 개재되는 단열 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 종점 검출 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제2온도 조절 수단은, 상기 공정 챔버의 외부와 연통되며 상기 공정 챔버의 뷰포트를 감싸도록 형성되며, 외부 공기를 이용하여 상기 뷰포트의 내측면 온도를 조절하기 위한 냉각 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 종점 검출 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 냉각 채널의 내측면에는 다수의 냉각 핀들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 종점 검출 장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 냉각 채널은 상기 공정 챔버의 뷰포트를 감싸도록 형성되는 환형 링 영역과, 상기 외부 공기를 상기 환형 링 영역으로 유입시키기 위한 유입구와, 상기 환형 링 영역으로 유입된 외부 공기를 배출하기 위한 배기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 종점 검출 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 유입구에 설치되며, 상기 외부 공기를 상기 환형 링 영역으로 공급하기 위한 팬 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 종점 검출 장치.
  18. 제14항에 있어서, 상기 냉각 채널은 상기 공정 챔버의 뷰포트를 감사도록 형성되는 환형 링 영역과, 상기 환형 링 영역과 상기 공정 챔버의 외부를 연통시키는 다수의 개구들을 포함하는 것을 특징으로 하는 종점 검출 장치.
  19. 플라즈마를 이용하여 기판을 가공하기 위한 공정이 수행되는 공정 챔버의 측벽과 연결되며, 상기 공정 챔버의 측벽에 형성된 뷰포트와 연통되는 홀을 갖고, 상기 홀을 통해 상기 뷰포트를 상기 공정 챔버의 외부로 연장하기 위한 뷰포트 연장기(view port extender);
    상기 뷰포트 연장기의 홀을 커버하며, 상기 공정을 수행하는 동안 상기 플라즈마로부터 발생되는 광을 투과시키기 위한 윈도우;
    상기 투과된 광을 분석하여 상기 가공 공정의 종점을 검출하기 위한 분석 수단;
    상기 윈도우와 연결되며, 상기 윈도우의 온도를 제1온도로 유지시키기 위한 제1온도 조절 수단; 및
    상기 홀의 내측면을 상기 제1온도보다 낮은 제2온도로 유지시키기 위한 제2온도 조절 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 가공 공정에서의 종점 검출 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제2온도 조절 수단은 상기 뷰포트 연장기에 와인딩되며, 그 내부에 냉매가 순환되는 유로가 형성된 냉각 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 종점 검출 장치.
  21. 제19항에 있어서, 상기 제2온도 조절 수단은 상기 뷰포트 연장기의 외측면에 형성된 다수의 냉각 핀들을 포함하는 것을 특징을 하는 종점 검출 장치.
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