KR20090085755A - 반응 종료점 검출 시스템, 이를 포함하는 식각 장치 및반응 종료점 판정방법 - Google Patents

반응 종료점 검출 시스템, 이를 포함하는 식각 장치 및반응 종료점 판정방법 Download PDF

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Abstract

반응 종료점 검출 시스템, 이를 포함하는 식각 장치 및 반응 종료점 판정방법이 개시된다.　 반응 종료점 검출 시스템은 센싱부, 광량 검출부 빛 제어부를 포함한다. 센싱부는 피식각층을 포함하는 피식각 대상체로부터의 광을 검출한다. 광량 검출부는 센싱부에서 검출된 광의 광량을 측정한다. 제어부는 상기 광량 검출부로부터 검출된 광의 광량을 분석하여 피식각층의 식각을 중단하기 위한 반응 종료점을 판별한다. 따라서, 플라즈마 및 기판과 관련된 광학적 변화를 모니터링하여 반응 종료점을 제어하는 종래방법의 적용이 불가능한 곳에도 적용가능하다.
식각, 반응 종료점, 플라즈마, 에칭, EPD

Description

반응 종료점 검출 시스템, 이를 포함하는 식각 장치 및 반응 종료점 판정방법{END POINT DETECTING SYSTEM, ETCHING APPARATUS HAVING THE SAME AND METHOD OF END POINT DETECTION}
본 발명은 반응 종료점 검출 시스템, 이를 포함하는 식각 장치 및 반응 종료점 판정방법 관한 것으로, 보다 상세히 설명하면 반응 종료점 검출 시스템, 이를 포함하는 식각 장치 및 반응 종료점 판정방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조 공정 또는 액정표시장치(LCD) 및 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등과 같은 평판표시장치의 제조 공정 중에는 여러가지 패턴을 만들기 위해서 식각공정이 사용된다.　 이러한 식각공정에는 건식식각(Dry Etch) 방법과 습식식각(Wet Etch) 방법으로 크게 구분된다.　
이와같은 건식식각 방법 또는 습식식각 방법을 가지고 반도체층, 절연층 또는 도전층을 식각함에 있어 중요한 것은 식각되는 층이 원하는 두께만큼 식각되었는가를 확인하는 것이다.　 즉, 반도체 제조 공정 또는 평판표시장치의 제조 공정은 미세 패턴들을 요구하는 공정이기 때문에 불량을 방지하기 위해서 각 패턴을 형성하기 위해 수반되는 식각공정시 식각되는 층이 원하는 만큼 균일하게 식각되었는가 를 확인하는 공정, 다시 말해서 반응 종료점을 정확히 측정하는 것이 필수적이다.
이러한 반응 종료점을 측정하기 위한, 종래의 반응 종료점 검출 (End Point Detectig :EPD) 시스템은 반도체 또는 평판 표시장치를 제조하는 공정에서 식각 챔버에 적용된다.　 즉, 챔버의 벽면에 통상 석영재질의 윈도우(Window)가 설치되고, 이러한 윈도우를 통해서 발광 또는 수광되는 광을 윈도우에 설치된 컨트롤러 포트에 연결되는 광케이블에 의해서 검출장치로 전송되고, 이렇게 전송된 광을 분석하여 챔버 내에서 수행되는 반응, 예컨대 식각반응 정도를 감지하여, 실리콘 기판이나 다른 박막이 노출되는 식각의 종료시점인 '반응 종료점'을 제어한다.
즉, 식각 챔버 내에서 식각이 진행되는 동안 식각되는 물질에 따라서 식각 챔버 내의 플라즈마는 고유한 파장의 플라즈마광을 발산한다.　 이러한 플라즈마광을 분석하여 식각된 물질이 무엇인지 검출할 수 있다.　 종래의 반응 종료점 검출 시스템는 이러한 플라즈마광을 분석하여 식각 물질을 판단함으로써 반응 종료점을 검출하고 그에 따라 식각과정이 중단된다.
이러한 종래의 반응 종료점 검출 시스템은, 피식각층 이외의 물질이 식각되어 플라즈마광으로 분석되는 경우, 피식각층의 식각이 완료되었음을 나타내므로 곧바로 반응 종료점을 알 수 있다. 그러나, 기판 상에 피식각층 이외에 다른 물질이 구비되거나, 식각이 하나의 물질이 아닌 다수의 물질에 대해 수행되는 경우, 검출이 용이하지 않은 문제가 있다
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 제1 과제는 종래의 플라즈마의 광학적 특성을 이용하는 반응 종료점 검출 시스템의 적용이 힘든 곳에서도 적용할 수 있는 반응 종료점 검출 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 제2 과제는 상기 반응 종료점 검출 시스템을 포함하는 식각 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 제3 과제는 종래의 반응 종료점 검출 시스템의 적용이 힘든 곳에서도 적용할 수 있는 반응 종료점 검출방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 반응 종료점 검출 시스템은 센싱부, 광량 검출부 빛 제어부를 포함한다. 상기 센싱부는 피식각층을 포함하는 피식각 대상체로부터의 광을 검출한다. 상기 광량 검출부는 상기 센싱부에서 검출된 광의 광량을 측정한다. 상기 제어부는 상기 광량 검출부로부터 검출된 광의 광량을 분석하여 상기 피식각층의 식각을 중단하기 위한 반응 종료점을 판별한다.
예컨대, 상기 반응 종료점 검출 시스템은 상기 센싱부에서 검출된 광을 상기 광량 검출부로 전송하기 위한 도광 라인을 더 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 반응 종료점 검출 시스템은 상기 피식각층이 포함된 피식각 대상체에 광을 조사하는 광 조사부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 식각 장치는 챔버, 지지대, 가스 공급부, 플르즈마 생성부 및 반응 종료점 검출 시스템을 포함한다. 상기 지지대는 상기 챔버내에 배치되어 피식각층을 포함하는 피식각 대상체 지지한다. 상기 가스 공급부는 상기 챔버 내부에 가스를 주입한다. 상기 플라즈마 생성부는 상기 가스 공급부로부터 공급된 가스를 플라즈마로 변환시킨다. 반응 종료점 검출 시스템은 센싱부, 광량 검출부 빛 제어부를 포함한다. 상기 센싱부는 피식각층을 포함하는 피식각 대상체로부터의 광을 검출한다. 상기 광량 검출부는 상기 센싱부에서 검출된 광의 광량을 측정한다. 상기 제어부는 상기 광량 검출부로부터 검출된 광의 광량을 분석하여 상기 피식각층의 식각을 중단하기 위한 반응 종료점을 판별한다.
예컨대, 상기 반응 종료점 검출 시스템의 상기 센싱부는 상기 피식각 대상체가 접하는 상기 지지대의 제1 면에 노출되어, 상기 플라즈마로부터 생성되어 상기 상기 피식각 대상체를 투과한 광을 검출할 수 있다.
예컨대, 상기 반응 종료점 검출 시스템의 상기 센싱부는 상기 피식각 대상체의 상부에 배치되어, 상기 플라즈마로부터 생성된 광이 상기 피식각 대상체로부터 반사되어 생성되는 광을 검출할 수 있다.
예컨대, 상기 반응 종료점 검출 시스템은 상기 피식각층이 적층된 상기 피식각 대상체에 광을 조사하는 광 조사부를 더 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 반응 종료점 검출 시스템의 상기 광 조사부는 상기 피식각 대상체의 상부에 배치되어, 상기 피식각 대상체를 향해서 광을 조사할 수 있다.
이때, 상기 반응 종료점 검출 시스템의 상기 센싱부는 상기 피식각 대상체가 접하는 상기 지지대의 제1 면에 노출되어, 상기 광 조사부로부터 생성된 광이 상기 피식각 대상체를 투과한 광을 검출할 수 있다.
또는, 상기 반응 종료점 검출 시스템의 상기 센싱부는 상기 피식각 대상체의 상부에 배치되어, 상기 광 조사부로부터 생성된 광이 상기 피식각 대상체로부터 반사된 광을 검출할 수도 있다
반대로, 상기 광 조사부는 지지대의 하부에 배치되어 상기 피식각 대상체를 향하여 광을 조사하는 램프를 포함할 수 있다.
또한, 상기 광조사부는 상기 지지대의 상부에 배치되어 상기 피식각 대상체를 지지하는 도광판 및 상기 도광판의 측면에 배치되어 상기 도광판의 측면을 향해 광을 조사하는 램프를 포함할 수 있다.
이때, 상기 반응 종료점 검출 시스템의 상기 센싱부는 상기 피식각 대상체가 접하는 상기 지지대의 제1 면에 노출되어, 상기 광 조사부로부터 생성된 광이 상기 피식각 대상체로부터 반사된 광을 검출할 수 있다.
반대로, 상기 반응 종료점 검출 시스템의 상기 센싱부는 상기 피식각 대상체의 상부에 배치되어, 상기 광 조사부로부터 생성된 광이 상기 피식각 대상체를 투과한 광을 검출할 수도 있다.
또한, 상기 종료점 검출 시스템은 상기 플라즈마로부터의 광을 센싱하는 플라즈마광 센싱부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 반응 종료점 판단방법은 피식각층을 포함하는 피식각 대상체로부터의 광을 검출하는 단계, 상기 센싱부에서 검출된 광의 광량을 측정하는 단계 및 상기 검출된 광의 광량을 분석하여 상기 피식각층의 식각을 중단하기 위한 반응 종료점을 판별하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 반응 종료점은 상기 광량이 변화되는 시점으로 판단할 수 있다.
본 발명에서는　피식각 대상체를 투과 광의 광량 또는 피식각 대상체로부터 반사된 광의 광량을 모니터링하고 이를 통해서 반응 종료점을 제어한다.　 따라서, 플라즈마와 관련된 광학적 변화를 모니터링하여 반응 종료점을 제어하는 종래방법의 적용이 불가능한 곳에도 적용가능하다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 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 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다.　 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 과장하여 도시한 것일 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.　 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.　 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 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 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.　 또한,　 A와 B가'연결된다', '결합된다'라는 의미는 A와 B가 직접적으로 연결되거나 결합하는 것 이외에 다른 구성요소 C가 A와 B 사이에 포함되어 A와 B가 연결되거나 결합되는 것을 포함하는 것이다.
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.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 반응 종료점 검출 시스템의 개략적인 블 록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 반응 종료점 검출 시스템(100)은 센싱부(101), 광량 검출부(102), 도광 라인(103) 및 제어부(104)를 포함한다.
상기 센싱부(101)는 피식각 대상체(도시안됨)로부터의 광을 검출한다.　 여기서 피식각 대상체는 일반적으로 액정표시(LCD)패널, 유기전계발광장치(OLED)의 패널 또는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등의 제조공정에의 투명한 기판이 될 수 있으며, 피식각층은 이러한 액정표시(LCD)패널, 유기전계발광장치의 패널 또는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 제조공정에서 패터닝을 위해 식각되는 층을 의미한다.　
그러나, 광투과성 또는 반사성등의 광학적인 특성을 갖는 피식각 대상체로서, 건식식각(Dry Etching)에서 사용되는 임의의 피식각층이 형성된 피식각 대상체가 될 수도 있다.
상기 광량 검출부(102)는 상기 센싱부(101)에서 센싱된 상기 광의 광량을 측정한다.
상기 도광 라인(103)은 상기 센싱부(101)로부터 상기 광량 검출부(102)로 광을 전송한다.　 예컨대, 상기 도광 라인(103)으로 광섬유가 사용될 수 있다.
상기 제어부(104)는 상기 광량 검출부(102)에서 검출된 광의 광량을 분석하여 상기 피식각층의 식각을 중단하기 위한 반응 종료점을 판별한다.　 예컨대, 상기 반응 종료점은 상기 광량이 급격하게 변화되는 시점으로 판단할 수 있다.　 식각이 완전히 진행되어 식각된 부분의 피식각 대상체의 피식각층이 제거되는 경우, 피식각 대상체를 투과하는 광의 광량 또는 상기 피식각 대상체로부터 반사되는 광의 광량이 변화된다.
도 2는 도 1에서 도시된 반응 종료점 검출 시스템을 포함한 식각 장치의 일 실시예를 도시한 개략도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 식각 장치(200a)는 챔버(201), 지지대(203), 가스 공급부(202), 플라즈마생성부(204) 및 반응 종료점 검출시스템(100a)을 포함한다.
상기 챔버(201) 안에서는 피식각 대상체(210)에 포함된 피식각층(220)에 대한 식각이 진행된다.
상기 지지대(203)는 상기 챔버(201) 내에 배치되어 피식각층(220)이 형성된 피식각 대상체(210)를 지지한다.　
상기 가스 공급부(202)는 상기 챔버(201) 내부에 가스를 주입한다.　
상기 플라즈마생성부(204)는 상기 가스 공급부(202)로부터 공급된 가스를 플라즈마로 변환시킨다.
상기 반응 종료점 검출 시스템(100a)은 센싱부(101), 광량 검출부(102), 도광 라인(103) 및 제어부(104)를 포함한다.　 상기 반응 종료점 검출 시스템(100a)의 상기 센싱부(101)는 상기 피식각 대상체(201)와 접하는 상기 지지대(203)의 일면에 노출되도록 형성된다.
상기 챔버(201) 안의 플라즈마에서 발생된 광이 상기 피식각 대상체(210)를 통과하여 상기 센싱부(101)에 의해 검출된다.　이렇게 센싱부(101)를 통해서 검출된 광은 도광 라인(103)을 통해서 광량 검출부(102)로 전달되고, 광량 검출부(102)에서 상기 피식각 대상체를 통과한 광의 광량을 측정한다. 이후, 제어부(104)는 광량 검출부(102)에서 측정된 광량변화를 통해서 반응 종료점을 판단한다.
보다 상세히 설명하면, 식각 공정이 완전히 진행되면, 빛을 투과하는 지점의 면적이 증가되므로, 상기 센싱부(101)를 통과하는 광의 광량이 변화된다. 상기 광량 검출부(102)를 통해서 검출되는 광량에 변화가 오면 이때를 반응 종료점으로 판단하여 식각 공정을 중단하는 데 사용한다.
또한, 피식각 대상체(210)의 하부에 구비되는 센싱부(101)는 다수 구비되어 대면적 기판에서 식각이 균일하게 이루어지는 지를 확인할 수 있는 잇점이 있다. 즉, 기판의 외곽 영역과 중심 영역에 걸쳐 감지되는 광량에 따라, 기판 전체가 얼마나 균일하게 식각되는 지를 확인할 수 있다. 이를 통해 챔버 내의 플라즈마의 균일도를 확인할 수 있다.
이하, 본 발명의 상세한 설명에서 개시되는 센싱부(101)는 피식각 대상체의 상부 또는 하부에 구비되어, 상술한 플라즈마의 균일도를 확인하는 부수적인 효과를 가진다.
도 2에서 도시된 식각 장치(100)에서 반응 종료점 검출 시스템(100a)을 제외한 부분은 예시적인 설명일 뿐, 이에 한정되지 않는다.　 즉, 어떠한 식각 장치에도 본 발명에 의한 반응 종료점 검출 시스템(100a)이 부착될 수 있음은 자명하다.　 더욱이, 공정 전과 공정 후의 피식각 대상체에 대한 광학적 특성에 변화가 오는 어떠 한 제조장치에도 적용될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.
도 3은 도 1에서 도시된 반응 종료점 검출 시스템을 포함한 식각 장치의 다른 실시예를 도시한 개략도이다.　 본 실시예에 의한 식각 장치는 도 2에서 도시된 식각 장치와 반응 종료점 검출시스템의 센싱부의 위치를 제외하고 실질적으로 동일하다.　 따라서, 동일 또는 유사한 구성요소에는 동일 참조부호를 병기하고, 그에 대한 설명은 생략한다.
도 3을 참조하면, 식각 장치(200b)에 포함된 반응 종료점 검출 시스템(100b)은 센싱부(101), 광량 검출부(102), 도광 라인(103) 및 제어부(104)를 포함한다.　 상기 반응 종료점 검출 시스템(100b)의 상기 센싱부(101)는 상기 피식각 대상체(201)의 상부에 배치되도록 챔버(201)에 설치된다.
상기 챔버(201) 안의 플라즈마에서 발생된 광이 피식각층(220)에 도달하여 광이 반사되어, 상기 센싱부(101)에 의해 검출된다.　 이렇게 센싱부(101)를 통해서 검출된 광은 도광 라인(103)을 통해서 광량 검출부(102)로 전달되고, 제어부(104)는 광량 검출부(102)에서 검출된 광량변화를 통해서 반응 종료점을 판단한다. 피식각층(220)의 식각이 완전히 진행되면, 투명한 부분이 노출되고, 따라서, 피식각층에서 반사되는 광의 광량이 감소된다. 따라서, 광량 검출부(102)에서 검출되는 광량에 변화가 발생한다. 이때를 반응 종료점으로 판단하고, 식각 공정을 중단한다.
도 4는 도 1에서 도시된 반응 종료점 검출 시스템을 포함한 식각 장치의 다른 실시예를 도시한 개략도이다.　 본 실시예에 의한 식각 장치는 도 2에서 도시된 식각 장치와 반응 종료점 검출시스템의 센싱부의 위치를 제외하고 실질적으로 동일하다.　 따라서, 동일 또는 유사한 구성요소에는 동일 참조부호를 병기하고, 그에 대한 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 식각 장치(200c)에 포함된 반응 종료점 검출 시스템(100c)은 센싱부(101', 101"), 플라즈마광 센싱부(101a), 광량 검출부(102), 도광 라인(103) 및 제어부(104)를 포함한다.　 상기 반응 종료점 검출 시스템(100c)의 상기 센싱부(101')는 상기 피식각 대상체(201)의 상부에 배치되도록 챔버(201)에 설치된다.　
상기 챔버(201) 안의 플라즈마에서 발생된 광이 피식각층(220)에 도달하여 광이 반사되어, 상기 센싱부(101')에 의해 검출된다.　
또한, 상기 반응 종료점 검출 시스템(100c)의 상기 센싱부(101")는 상기 피식각 대상체(201)과 접하는 상기 지지대(203)의 일면에 노출되도록 형성된다.
상기 챔버(201) 안의 플라즈마에서 발생된 광이 상기 피식각 대상체(210)을 통과하여 상기 센싱부(101")에 의해 검출된다.
이렇게 센싱부(101',101")를 통해서 검출된 광은 도광 라인(103)을 통해서 광량 검출부(102)로 전달되고, 제어부(104)는 광량 검출부(102)에서 검출된 광의 광량변화를 통해서 반응 종료점을 판단한다.
한편, 이처럼, 피식각 대상체(210)에서 투과 또는 반사되는 광의 광량변화를 모니터링하고 이를 통해서 반응 종료점을 제어하는 경우, 이러한 광량 변화가 크지 않은 경우, 반응 종료점 판단이 어려워질 수 있다.　따라서, 본 실시예에 의한 반응 종료점 검출 시스템(100c)은 기판과 플라즈마와 관련된 광학적 변화를 모니터링하여 반응 종료점을 제어하는 종래방법의 적용을 위해서 플라즈마광 센싱부(101a)를 더 구비한다.　 즉, 상기 플라즈마광 센싱부(101a)는 식각되는 물질에 따라서 변화하는 식각 챔버 내 플라즈마광을 분석하여 반응 종료점 판단의 정확도를 향상시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 센싱부(101', 101")와 플라즈마광 센싱부(101a)의 결합이 도시되어 있으나, 센싱부(101')와 플라즈마광 센싱부(101a)의 결합 및 센싱부(101")와 플라즈마광 센싱부(101a)의 결합은 당업자에게 자명할 것이다. 또는 플라즈마광 센싱부(101a) 없이 센싱부(101', 101") 만이 설치될 수도 있다.
도 5a는 도 2 내지 4의 반응 종료점 검출 시스템에 추가적으로 포함될 수 있는 광검출부의 예시적인 일 실시예를 도시한 개략적인 단면도이다.　 본 실시예에 의한 식각 장치는 도 2 내지 4에서 도시된 식각 장치와 반응 종료점 검출시스템의 광조사부를 제외하고 실질적으로 동일하다.　 따라서, 동일 또는 유사한 구성요소에는 동일 참조부호를 병기하고, 그에 대한 설명은 생략한다.
도 5a를 참조하면, 본 실시예에 의한 광조사부는 램프(501)를 포함한다.　 상기 램프(501)는 피식각 대상체(210)의 하부를 조사할 수 있도록 지지대(203)에 형성된다.　 플라즈마광의 광량이 부족하거나 혹은 플라즈마광이 상기 피식각 대상체(210)으로부터의 반사광을 포함하고 있지 아니한 경우, 다색광을 피식각 대상체(210)의 하부에 조사함으로써, 상기 문제를 해결할 수 있다. 또한, 상기 도 5a에 개시된 램프는 상기 도 3에 도시된 반응 종료점 검출 시스템에 적용될 수 있다. 즉, 상기 도 3에서 기판의 하부에 램프(501)가 설치되고, 플라즈마의 반사광을 보충할 수도 있다.
도시되지는 않았으나, 상기 램프(501)는 피식각층(220)이 형성된 피식각 대상체(210)의 상부에 배치될 수도 있다. 즉, 상기 도 2에서 피식각 대상체(210)의 상부의 소정 영역에 램프(501)가 구비되어 플라즈마로부터 발생되는 광을 보충한다. 플라즈마로부터 발생된 광 또는 램프(501)에서 발생된 광은 피식각 대상체(210)를 투과하여 센싱부(101)에 입사된다.
또한, 도시되지 아니하였으나, 상기 광조사부의 램프(501)는 피식각 대상체로(210)부터 반사되거나 투과되는 광을 감지하는 센싱부(101)와 인접한 위치에 구비될 수 있다. 즉, 상기 도 2에서 램프는 센싱부(101)와 인접하여 피식각 대상체(501)의 하부에 구비될 수 있다. 마찬가지로, 상기 도 3에서는 피식각 대상체(210)의 상부에 배치될 수 있다. 상술한 구성을 취할 경우, 램프는 피식각 대상체에 광을 조사하고, 센싱부는 피식각 대상체로부터 반사되는 반사광을 감지하게 된다.
도 5b는 도 2 내지 4의 반응 종료점 검출 시스템에 추가적으로 포함될 수 있는 광검출부의 예시적인 다른 실시예를 도시한 개략적인 단면도이다.　 본 실시예에 의한 식각 장치는 도 5a에서 도시된 식각 장치와 반응 종료점 검출시스템의 광조사부를 제외하고 실질적으로 동일하다.　 따라서, 동일 또는 유사한 구성요소에는 동일 참조부호를 병기하고, 그에 대한 설명은 생략한다.
도 5b를 참조하면, 본 실시예에 의한 광조사부(510)는 램프(501) 및 도광 판(502)을 포함한다.　 상기 램프(501)는 도광판(502)의 측부에 배치되어 상기 도광판을 향해서 광을 조사한다.
상기 도광판(502)은 상기 피식각 대상체(210)의 하부에 배치되어, 측부로부터 유입된 광을 상부의 피식각 대상체(201)으로 가이드한다.
도 6은 식각 상태에 따른 광량을 도시한 그래프이다. 도 6에서 그래프 a는 피식각 대상체로부터 반사되는 광에 대응하고, 그래프 b는 피식각 대상체를 투과한 광에 대응한다.
도 6을 참조하면, 식각이 진행됨에 따라서 (또는 시간이 경과함에 따라서) 광량이 급격하게 변화하는 지점을 관측할 수 있다. 즉, 반사되는 광은 급격히 감소하는 지점이 발생하고, 투과되는 광은 급격히 증가되는 지점이 발생될 수 있는데, 이때를 반응 종료점으로 판단한다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 반응 종료점 검출 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1에서 도시된 반응 종료점 검출 시스템을 포함한 식각 장치의 일 실시예를 도시한 개략도이다.
도 3은 도 1에서 도시된 반응 종료점 검출 시스템을 포함한 식각 장치의 다른 실시예를 도시한 개략도이다.
도 4는 도 1에서 도시된 반응 종료점 검출 시스템을 포함한 식각 장치의 다른 실시예를 도시한 개략도이다.
도 5a는 도 2 내지 4의 반응 종료점 검출 시스템에 추가적으로 포함될 수 있는 광검출부의 예시적인 일 실시예를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 5b는 도 2 내지 4의 반응 종료점 검출 시스템에 추가적으로 포함될 수 있는 광검출부의 예시적인 다른 실시예를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 6은 식각 상태에 따른 분광결과를광량을을 도시한 그래프이다.
<주요 도면번호에 대한 명칭>
100: 반응 종료점 검출 시스템 101: 센싱부
101a: 플라즈마광 센싱부 102: 분광부광량 검출부
103: 도광 라인 104: 제어부
200a, 200b, 200c: 식각 장치 201: 챔버
202: 가스공급부 203: 지지대
204: 플라즈마생성부 210: 기판피식각 대상체
220: 피식각층 510: 광조사부
501: 램프 502: 도광판

Claims (17)

  1. 피식각 대상체에 광을 조사하기 위한 광 조사부;
    상기 광 조사부로부터 발생되는 광이 피식각 대상체을를 통해 투과되거나 반사되는 광을 검출하는 센싱부;
    상기 센싱부에서 검출된 광의 광량을 측정하는 광량 검출부; 및
    상기 광량 검출부로부터 검출된 상기 광량이 변화하는 지점을 파악하여 상기 피식각층의 식각을 중단하기 위한 반응 종료점을 판별하는 제어부를 포함하는 반응 종료점 검출 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센싱부에서 검출된 광을 상기 광량 검출부로 전송하기 위한 도광 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반응 종료점 검출 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광 조사부의 광은 플라즈마로부터 발생되는 광인 것을 특징으로 하는 반응 종료점 검출 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광 조사부는 램프를 구비하고, 상기 피식각 대상체에 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 반응 종료점 검출 시스템.
  5. 챔버;
    상기 챔버내에 배치되어 피식각층을 포함하는 피식각 대상체 지지하는 지지대;
    상기 챔버 내부에 가스를 주입하는 가스 공급부;
    상기 가스 공급부로부터 공급된 가스를 플라즈마로 변환시키는 플라즈마생성부; 및
    피식각층을 포함하는 피식각 대상체로부터 반사되거나 투과되는 광을 검출하는 센싱부와, 상기 센싱부에서 검출된 광의 광량을 측정하는 광량 검출부 및 상기 광량 검출부로부터 검출된 상기 광량이 변하는 지점을 파악하여 상기 피식각층의 식각을 중단하기 위한 반응 종료점을 판별하는 제어부를 포함하는 반응 종료점 검출 시스템을 포함하는 식각 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 반응 종료점 검출 시스템의 상기 센싱부는 상기 피식각 대상체가 접하는 상기 지지대의 제1 면에 노출되어, 상기 플라즈마로부터 생성되어 상기 피식각 대상체를 투과한 광을 검출하는 것을 특징으로 하는 식각 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 반응 종료점 검출 시스템의 상기 센싱부는 상기 피식각 대상체의 상부에 배치되어, 상기 플라즈마로부터 생성된 광이 상기 피식각 대상체로부터 반사되어 생성되는 광을 검출하는 것을 특징으로 하는 식각 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 반응 종료점 검출 시스템은 상기 피식각층이 적층된 상기 피식각 대상체에 광을 조사하는 광 조사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식각 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 반응 종료점 검출 시스템의 상기 광 조사부는 상기 피식각 대상체의 상부에 배치되어, 상기 피식각 대상체를 향해서 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 식각 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 반응 종료점 검출 시스템의 상기 센싱부는 상기 피식각 대상체가 접하는 상기 지지대의 제1 면에 노출되어, 상기 광 조사부로부터 생성된 광이 상기 피식각 대상체를 투과한 광을 검출하는 것을 특징으로 하는 식각 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 반응 종료점 검출 시스템의 상기 센싱부는 상기 피식각 대상체의 상부에 배치되어, 상기 광 조사부로부터 생성된 광이 상기 피식각 대상체로부터 반사된 광을 검출하는 것을 특징으로 하는 식각 장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 광 조사부는 지지대의 하부에 배치되어 상기 피식각 대상체를 향하여 광을 조사하는 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 식각 장치.
  13. 제8항에 있어서, 상기 광조사부는
    상기 지지대의 상부에 배치되어 상기 피식각 대상체를 지지하는 도광판; 및
    상기 도광판의 측면에 배치되어 상기 도광판의 측면을 향해 광을 조사하는 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 식각 장치.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 반응 종료점 검출 시스템의 상기 센싱부는 상기 피식각 대상체가 접하는 상기 지지대의 제1 면에 노출되어, 상기 광 조사부로부터 생성된 광이 상기 피식각 대상체로부터 반사된 광을 검출하는 것을 특징으로 하는 식각 장치.
  15. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 반응 종료점 검출 시스템의 상기 센싱부는 상기 피식각 대상체의 상부에 배치되어, 상기 광 조사부로부터 생성된 광이 상기 피식각 대상체를 투과한 광을 검출하는 것을 특징으로 하는 식각 장치.
  16. 피식각층을 포함하는 피식각 대상체로부터의 광을 검출하는 단계;
    상기 센싱부에서 검출된 광의 광량을 측정하는 단계; 및
    상기 검출된 광의 광량을 분석하여 상기 피식각층의 식각을 중단하기 위한 반응 종료점을 판별하는 단계를 포함하는 반응 종료점 판단방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 반응 종료점은 상기 광량이 변화되는 시점으로 판단하는 것을 특징으로 하는 반응 종료점 판단방법.
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