KR20150074326A - Control apparatus for substrate deposition apparatus and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판증착장치의 제어장치와 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판의 온도를 측정하는 장치를 이용한 기판증착장치의 제어장치와 그 제어방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a control apparatus for a substrate deposition apparatus and a control method thereof, and more particularly, to a control apparatus for a substrate deposition apparatus using an apparatus for measuring a substrate temperature and a control method thereof.
발광표시소자 등을 제조하기 위해서는 AlN, GaAs, GaN, InP 와 같은 막이 증착되어야 한다. 이들 막의 증착은 화학 기상 증착법(CVD)이나 분자선 에피택시법(MBE), 금속유기물 화학기상증착법(MOCVD) 등이 사용된다. 이 증착방법들은 진공 상태에서 챔버 내부에 기판을 설치하고, 기판 상에 공정가스를 공급하여 기판의 표면에 결정층이 증착되도록 한다.In order to manufacture a light emitting display device, a film such as AlN, GaAs, GaN, or InP must be deposited. These films are deposited by chemical vapor deposition (CVD), molecular beam epitaxy (MBE), metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), or the like. In these deposition methods, a substrate is placed inside the chamber in a vacuum state, and a process gas is supplied onto the substrate so that a crystal layer is deposited on the surface of the substrate.
이러한 증착방법을 이용한 증착시에 챔버 내의 기판의 온도를 고온 상태로 유지하여야 한다, 따라서 기판증착장치에는 기판을 가열하는 히터가 설치되고, 챔버 내의 기판의 온도를 측정하는 모니터링 장치가 함께 설치된다. 그리고 이 모니터링 장치를 이용하여 히터의 가열 온도를 제어할 수 있도록 하고 있다.The substrate deposition apparatus is provided with a heater for heating the substrate, and a monitoring apparatus for measuring the temperature of the substrate in the chamber is installed together with the substrate deposition apparatus. The monitoring device is used to control the heating temperature of the heater.
기판의 온도를 모니터링 하는 장치로는 열에 의하여 기판의 표면에서 발생하는 적외선을 감시하는 파이로미터(pyrometer)가 사용된다. 파이로미터는 챔버에 설치된 창의 외측에 설치되고, 파이로미터의 온도 측정은 기판의 표면이나 성막 중의 반도체층의 표면에서 발생되는 적외선이 유리창을 투과하면 이 적외선을 감지하여 온도를 측정한다. As a device for monitoring the temperature of the substrate, a pyrometer which monitors infrared rays generated from the surface of the substrate by heat is used. The pyrometer is installed on the outside of the window installed in the chamber. The temperature of the pyrometer is measured by detecting the infrared ray when the infrared ray generated from the surface of the substrate or the semiconductor layer during film formation passes through the window.
한편, 미처 발견하지 못한 기판 표면의 결함(예를 들어, 표면 손상, 이물질 부착 등), 기판의 고온 가열에 의한 보잉(bowing), 기판이 서셉터에 안착되어 회전되는 공정환경에 따른 기판 정렬상태의 불량은 기판에 형성되는 공정 효율을 저하시킬 뿐만 아니라, 기판 상에 형성되는 결정층의 품질을 저하시키는 문제점을 발생시킬 수 있다. On the other hand, it is possible to prevent defects (e.g., surface damage, adhesion of foreign matter, etc.) on the surface of the substrate that have not yet been found, bowing by heating the substrate at a high temperature, May not only degrade process efficiency formed on the substrate but may also cause a problem of degrading the quality of the crystal layer formed on the substrate.
따라서 기판의 성막 공정 중에는 기판의 표면상태를 관찰하고 필요한 경우 기판의 온도 제어와 공정 관리를 위한 조작이 이루어져야 한다. Therefore, during the film formation process of the substrate, the surface condition of the substrate should be observed, and if necessary, operations for temperature control of the substrate and process control should be performed.
종래의 경우 기판의 온도 감지와 기판의 표면상태의 감지는 별도의 장치를 이용하여 수행하였다. 그런데 이러한 기판의 온도 감지를 위한 파이로미터와 별도의 표면상태를 감지하기 위한 감지 장치는 매우 고가의 부품으로 기판증착장치의 제조비용을 상승시키는 문제점이 있다.
Conventionally, temperature sensing of the substrate and detection of the surface state of the substrate have been performed using a separate device. However, the sensing device for sensing the surface state of the substrate and the pyrometer for sensing the temperature of the substrate has a problem that the manufacturing cost of the substrate deposition apparatus is increased due to a very expensive component.
본 발명의 목적은 기판의 온도를 감지하는 온도감지부에서 감지된 온도를 이용하여 기판의 전반적인 표면상태를 함께 측정하고 판단할 수 있도록 하는 기판증착장치의 제어장치와 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a control apparatus and method for a substrate deposition apparatus that can measure and determine an overall surface state of a substrate using a temperature sensed by a temperature sensing unit for sensing a temperature of the substrate .
본 발명에 따른 기판증착장치의 제어장치는 챔버 내부에서 증착 처리되는 기판과 상기 기판을 지지하는 서셉터의 온도를 감지하는 온도감지부, 상기 온도감지부에 의해 감지된 온도를 시간 경과에 따른 변화량의 온도 파형으로 도출하는 파형 도출부, 상기 온도 파형에 따라 상기 서셉터의 온도에 대응되는 서셉터영역과 상기 기판의 온도에 대응되는 기판영역으로 분리하는 영역분리부 및 상기 기판영역의 온도 파형에 따라 상기 기판의 표면상태를 판단하는 판단부를 포함할 수 있다.A control apparatus of a substrate deposition apparatus according to the present invention includes a temperature sensing unit for sensing a temperature of a substrate to be vapor-deposited in a chamber and a susceptor for supporting the substrate, a temperature sensing unit for sensing a temperature change A region separator for separating the susceptor region into a substrate region corresponding to the temperature of the substrate and a susceptor region corresponding to the temperature of the susceptor according to the temperature waveform, And a determination unit for determining the surface state of the substrate.
상기 영역분리부는 상기 온도 파형 중, 상대적으로 높은 온도 파형의 영역을 상기 서셉터영역으로 분리하고 상기 서셉터영역보다 낮은 온도 파형의 영역을 상기 기판영역으로 분리할 수 있다. The region separator may separate a region having a relatively high temperature waveform into the susceptor region and a region having a temperature waveform lower than the susceptor region into the substrate region.
상기 기판증착장치의 제어장치는 상기 기판영역 내의 상기 온도 파형을 시간의 경과에 따라 개시영역, 중간 영역, 종료영역으로 분리하는 기판영역분리부를 더 포함할 수 있다.The control apparatus of the substrate deposition apparatus may further include a substrate region separator for separating the temperature waveform in the substrate region into a start region, an intermediate region, and an end region over time.
기판증착장치의 제어장치는 상기 개시영역, 상기 중간 영역, 상기 종료영역에 대응되는 상기 온도 파형을 비교하는 온도비교부를 더 포함할 수 있다.The controller of the substrate deposition apparatus may further include a temperature comparator for comparing the temperature waveform corresponding to the start region, the middle region, and the end region.
한편, 본 발명에 따른 기판증착장치의 제어방법은 챔버 내부의 서셉터에 기판이 안착되어 상기 기판이 가열되고 상기 서셉터가 회전되며 상기 챔버 내부로 공정가스가 공급되어 상기 기판에 대한 증착처리가 개시되는 공정 개시단계, 상기 서셉터의 상측에 배치되는 온도감지부에 의해 상기 서셉터의 온도와 상기 기판의 온도가 감지되는 온도 감지단계, 상기 온도감지부에 의해 감지된 온도가 시간 경과에 따른 변화량의 온도 파형으로 도출되는 파형 도출단계, 상기 온도 파형에 따라 상기 서셉터의 온도에 대응되는 서셉터영역과 상기 기판의 온도에 대응되는 기판영역으로 분리되는 영역 분리단계 및 상기 기판영역의 온도 파형에 따라 상기 기판의 표면상태를 판단하는 기판 표면상태 판단단계를 포함할 수 있다.Meanwhile, in a method of controlling a substrate deposition apparatus according to the present invention, a substrate is placed on a susceptor in a chamber, the substrate is heated, the susceptor is rotated, a process gas is supplied into the chamber, A temperature sensing step of sensing a temperature of the susceptor and a temperature of the substrate by a temperature sensing unit disposed above the susceptor, a temperature sensing step of sensing the temperature sensed by the temperature sensing unit over time And a substrate area corresponding to the temperature of the substrate, the temperature of the susceptor corresponding to the temperature of the susceptor, and the temperature waveform of the substrate area, And determining a surface state of the substrate according to the determination result.
상기 영역 분리단계는 상기 온도 파형 중, 상대적으로 높은 온도 파형의 영역을 상기 서셉터영역으로 분리하고 상기 서셉터영역보다 낮은 온도 파형의 영역을 상기 기판영역으로 분리할 수 있다.In the region separation step, a region having a relatively high temperature waveform may be separated into the susceptor region and a region having a temperature waveform lower than the susceptor region may be separated into the substrate region.
기판증착장치의 제어방법은 상기 기판영역 내의 상기 온도 파형을 시간의 경과에 따라 개시영역, 중간 영역, 종료영역으로 분리하는 기판영역 분리단계를 더 포함할 수 있다.The control method of the substrate deposition apparatus may further include a substrate region separation step of separating the temperature waveform in the substrate region into a start region, an intermediate region, and an end region with the lapse of time.
기판증착장치의 제어방법은 상기 개시영역, 상기 중간 영역, 상기 종료영역에 대응되는 상기 온도 파형을 비교하는 온도 비교단계를 더 포함할 수 있다.The control method of the substrate deposition apparatus may further include a temperature comparison step of comparing the temperature waveforms corresponding to the start region, the middle region, and the end region.
상기 기판 표면상태 판단단계는 상기 온도 비교단계에서 상기 종료영역을 향해 상기 기판영역의 상기 온도 파형이 점차 낮아지면 상기 기판이 기울어진 것으로 판단할 수 있다.The step of determining the substrate surface state may determine that the substrate is tilted when the temperature waveform of the substrate area gradually decreases from the temperature comparison step toward the end area.
상기 기판 표면상태 판단단계는 상기 온도 비교단계에서 상기 종료영역을 향해 상기 기판영역의 상기 온도 파형이 점차 높아지면 상기 기판이 기울어진 것으로 판단할 수 있다.The step of determining the substrate surface state may determine that the substrate is tilted when the temperature waveform of the substrate area gradually increases toward the end region in the temperature comparison step.
상기 기판 표면상태 판단단계는 상기 기판영역 내의 상기 온도 파형이 불규칙한 높이로 변화되면 상기 기판의 표면이 손상된 것으로 판단할 수 있다.
The step of determining the substrate surface state may determine that the surface of the substrate is damaged if the temperature waveform in the substrate area changes to an irregular height.
본 발명에 따른 기판증착장치의 제어장치와 그 제어방법은 기판증착장치에서 기판의 온도를 감지하는 파이로미터와 같은 온도감지장치를 이용하여 기판과 서셉터의 온도를 감지하고, 감지된 온도로부터 기판의 전반적인 표면상태를 판단할 수 있도록 함으로써 기판증착장치의 제조원가를 절감하고, 구성을 단순화 할 수 있는 효과가 있다.A control apparatus and a control method thereof for a substrate deposition apparatus according to the present invention detect a temperature of a substrate and a susceptor by using a temperature sensing apparatus such as a pyrometer which senses a temperature of a substrate in a substrate deposition apparatus, It is possible to determine the overall surface state of the substrate, thereby reducing the manufacturing cost of the substrate deposition apparatus and simplifying the configuration.
도 1은 본 실시예에 따른 기판증착장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 기판증착장치의 제어장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 기판증착장치의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 기판의 표면상태가 양호한 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 기판의 표면상태가 양호한 온도 파형을 나타낸 그래프이다.
도 6은 기판이 기울어진 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 기판이 기울어진 상태의 온도 파형을 나타낸 그래프이다.
도 8은 기판의 표면이 손상된 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 기판의 표면이 손상된 상태의 온도 파형을 나타낸 그래프이다.1 is a view showing a substrate deposition apparatus according to the present embodiment.
2 is a view showing a control apparatus of the substrate deposition apparatus according to the present embodiment.
3 is a flowchart for explaining a control method of the substrate deposition apparatus according to the present embodiment.
4 is a diagram for explaining a state in which the surface state of the substrate is good.
5 is a graph showing a temperature waveform with a good surface state of the substrate.
6 is a view for explaining a state in which the substrate is inclined.
7 is a graph showing a temperature waveform in a state where the substrate is inclined.
8 is a view for explaining a state in which the surface of the substrate is damaged.
9 is a graph showing a temperature waveform in a state where the surface of the substrate is damaged.
이하에서는 본 발명에 따른 기판증착장치의 제어장치와 그 제어방법에 대한 실시예를 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a control apparatus and a control method thereof for a substrate deposition apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in various forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein, To be fully informed.
이하 본 실시예에 따른 기판증착장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a substrate deposition apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 실시예에 따른 기판증착장치를 도시한 도면이다. 1 is a view showing a substrate deposition apparatus according to the present embodiment.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 기판증착장치는 챔버(110), 가스공급부(120), 서셉터(130) 및 온도감지부(210)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a substrate deposition apparatus according to an embodiment of the present invention may include a
챔버(110)의 내부에는 기판에 증착 처리가 수행되는 공간이 형성될 수 있다. Inside the
가스공급부(120)는 챔버(110)의 상부에 배치될 수 있다. 가스공급부(120)는 챔버(110) 내부를 개폐시키는 리드(Lid)와 일체형으로 이루어질 수 있다. 가스공급부(120)는 공정가스를 챔버(110) 내부로 분사한다. 가스공급부(120)는 제 1공정가스유로(121), 제 2공정가스유로(122), 퍼지가스유로(123) 및 냉각유로(124)를 포함하는 샤워헤드(Shower Head)의 형태로 마련될 수 있다. The
제 1공정가스유로(121)와 제 2공정가스유로(122)는 서로 독립된 유로를 가질 수 있다. 이는 제 1공정가스와 제 2공정가스가 섞이지 않도록 하기 위한 구성이다. 퍼지가스유로(123)는 가스공급부(120)의 테두리부에 형성될 수 있다. 퍼지가스는 챔버(110) 내부로 공급된 공정가스들이 챔버(110)의 내벽으로 향하는 것을 방지하여 챔버(110) 내벽에 파티클이 증착되지 않도록 한다. 냉각유로(124)는 제 1공정가스유로(121)와 제 2공정가스유로(122)의 하측에 배치될 수 있다. 따라서 제 1공정가스와 제 2공정가스는 냉각유로(124)를 가로질러 챔버(110)의 내부로 공급될 수 있다. 냉각유로(124)에는 냉매가 흐르므로, 가스공급부(120)의 하부면은 냉각될 수 있다. 이는 가스공급부(120)의 하부면에서 공정가스의 반응이 일어나는 것을 방지하기 위한 구성이다. The first process
서셉터(130)는 가스공급부(120)의 하측에 배치된다. 서셉터(130)의 상부면에는 다수개의 포켓(131)이 형성될 수 있다. 다수개의 포켓(131)의 내측에는 기판(10)이 각각 안착될 수 있다. 기판(10)은 질화갈륨(gallium nitride), 사파이어(sapphire) 등 에피텍셜(epitaxial) 공정이 수행 가능한 것일 수 있다. 서셉터(130)의 하부에는 회전축이 설치될 수 있다. 챔버(110)의 외부로 연장되는 서셉터(130)의 회전축의 하단에는 모터가 연결될수 있다. 따라서 서셉터(130)는 공정 수행 중에 모터와 회전축에 의해 회전될 수 있다.The
서셉터(130)에는 기판(10)의 온도를 조절하기 위해 서셉터(130)를 가열하는 히터(heater)(133)가 설치될 수 있다. 히터(133)는 서셉터(130)의 영역 별로 개별 온도가 제어 가능하도록 복수개로 설치될 수 있다. 각 히터(133)는 서셉터(130)에 안착된 기판(10)을 600℃ ~ 1,300℃ 로 가열할 수 있다. 히터(133)는 텅스텐 히터(tungsten heater) 또는 RF 히터(radio frequency heater) 등이 사용될 수 있다.The
서셉터(130)의 측방에는 챔버(110)의 바닥까지 연장되는 격벽(132)이 배치될 수 있다. 격벽(132)과 챔버(110)의 내벽 사이에는 'J' 형태의 라이너(Liner)(140)가 설치될 수 있다. 라이너(140)는 챔버(110) 내부에 와류가 발생되는 것을 방지한다. 따라서 챔버(110) 내부의 폐가스는 원활하게 배출되고, 챔버(110)의 내벽과 격벽(132)에 파티클(particle)이 증착되는 것이 방지될 수 있다. 이러한 라이너(140)는 쿼츠(quartz)로 제작될 수 있다. 본 실시예에서 사용자는 라이너(140)의 사용 여부를 선택할 수 있다.A
챔버(110)의 하부에는 공정 후 남은 폐가스 및 파티클이 배출되는 배기홀(111)이 형성될 수 있다. 따라서 공정 후 남은 폐가스 및 파티클은 라이너(140)에 의해 가이드되어 배기홀(111)로 배출될 수 있다. 그리고 배기홀(111)에는 펌프(pump)(미도시)와 배기가스의 정화를 위한 가스 스크러버(gas scrubber)(미도시) 등이 설치될 수 있다.
In the lower portion of the
한편, 온도감지부(210)는 챔버(110)의 외부 상측에 배치될 수 있다. 온도감지부(210)는 챔버(110) 내의 기판(10)과 서셉터(130)의 온도를 측정한다. 온도감지부(210)로는 광학적으로 온도를 감지하는 비접촉식 온도계가 사용될 수 있다. 이에 따라 온도감지부(210)가 공정 공간 밖에서 기판(10) 또는 서셉터(130)의 온도를 측정할 수 있도록, 가스공급부(120)에는 감지포트(211)가 설치될 수 있다.
On the other hand, the
도 2는 본 실시예에 따른 기판증착장치의 제어장치를 도시한 도면이다.2 is a view showing a control apparatus of the substrate deposition apparatus according to the present embodiment.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 기판증착장치의 제어장치는 파형 도출부(220), 영역분리부(230), 기판 영역분리부(240), 온도비교부(250) 및 판단부(260)를 포함할 수 있다. 2, the controller of the substrate deposition apparatus according to the present embodiment includes a
파형 도출부(220)는 온도감지부(210)에 의해 감지된 온도를 시간 경과에 따른 변화량의 온도 파형으로 도출할 수 있다. 즉, 온도감지부(210)는 서셉터(130)를 향해 소정 파장의 광을 조사하고, 서셉터(130)가 회전됨에 따라 서셉터(130)와 기판(10)으로부터 반사되는 광이 연속적으로 온도감지부(210)에 감지될 수 있다. 이와 같이 파형 도출부(220)는 온도감지부(210)에 감지되는 서셉터(130)와 기판(10)의 온도를 섭씨 등과 같은 단위로 수치적으로 산출하고, 산출 결과를 시간 경과에 따른 변화량의 온도 파형으로 도출할 수 있다. The
영역분리부(230)는 파형 도출부(220)에 의해 도출된 온도 파형을 서셉터영역과 기판영역을 분리할 수 있다. 즉, 영역분리부(230)는 상대적으로 높은 온도 파형의 영역을 서셉터영역으로 분리하고, 서셉터영역 보다 낮은 온도 파형의 영역을 기판영역으로분리한다. 그리고 영역분리부(230)는 소정 온도 범위로 서셉터영역과 기판영역을 구분하여 식별할 수 있도록 하거나, 또는 소정 회전 각도단위로 서셉터영역과 기판영역을 분리할 수 있다. 이와 같이 영역분리부(230)는 서셉터영역의 온도와 기판영역의 온도를 정확하게 구분할 수 있도록 한다. The
기판영역분리부(240)는 영역분리부(230)에서 분리된 기판영역으로부터 시간의 경과에 따라 기판(10)의 영역별 온도를 분리할 수 있다. 즉, 서셉터(130)가 회전됨에 따라 기판영역은 기판(10)에 대하여 감지가 시작되는 개시영역, 중간 영역 그리고 종료영역으로 분리할 수 있다. 개시영역은 기판(10)의 온도 감지가 시작되는 부근의 영역이며, 종료영역은 기판(10)의 온도 감지가 종료되는 부근의 영역이다. 즉, 개시영역과 종료영역은 기판(10)의 테두리부에 대응되는 영역의 온도이며, 중간 영역은 기판(10)의 중앙부에 대응되는 영역의 온도이다. The substrate
온도비교부(250)는 기판영역의 개시영역, 중간영역, 종료영역의 온도를 비교하는 구성이다. 온도비교부(250)는 기판영역의 개시영역과 중간영역을 비교하거나, 또는 종료영역과 중간영역을 비교할 수있다.The
판단부(260)는 온도비교부(250)의 비교 결과를 이용하여 기판(10)의 표면상태를 판단할 수 있다. 즉, 판단부(260)는 기판영역의 온도 파형이 종료영역(A3)을 향해 점차 높아지는 형태이면, 기판(10)의 표면이 기울어진 것으로 판단할 수 있다. 마찬가지로 판단부(260)는 기판영역의 온도 파형이 종료영역을 향해 점차 낮아지는 형태이면, 기판(10)의 표면이 기울어진 것으로 판단할 수 있다. 한편, 판단부(260)는 기판영역의 온도 파형이 불규칙한 형태이면 기판(10)의 표면이 손상되거나 기판(10)의 표면에 이물질이 부착된 것으로 판단할 수 있다.
The
이하에서는 본 실시예에 따른 기판증착장치의 제어방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a control method of the substrate deposition apparatus according to the present embodiment will be described.
도 3은 본 실시예에 따른 기판증착장치의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다. 3 is a flowchart for explaining a control method of the substrate deposition apparatus according to the present embodiment.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 기판증착장치의 제어방법은 공정 개시단계(S11), 온도 감지단계(S13), 파형 도출단계(S15), 영역 분리단계(S17) 및 기판 표면상태 판단단계(S19)를 포함할 수 있다. 3, the control method of the substrate deposition apparatus according to the embodiment of the present invention includes a process starting step S11, a temperature sensing step S13, a waveform deriving step S15, a region separation step S17, And a surface state determination step S19.
공정 개시단계(S11)는 챔버(110) 내부의 서셉터(130)에 기판이 안착되어 기판(10)이 가열되고 서셉터(130)가 회전되며 챔버(110) 내부로 공정가스가 공급되어 기판(10)에 대한 증착처리가 개시되는 단계이다. 온도 감지단계(S13)는 서셉터(130)의 상측에 배치되는 온도감지부(210)에 의해 서셉터(130)의 온도와 기판(10)의 온도가 감지되는 단계이다. 파형 도출단계(S15)는 온도감지부(210)에 의해 감지된 온도가 시간 경과에 따른 변화량의 온도 파형으로 도출되는 단계이다. 영역 분리단계(S17)는 온도 파형에 따라 서셉터(130)의 온도에 대응되는 서셉터영역과 기판(10)의 온도에 대응되는 기판영역으로 분리되는 단계이다. 기판 표면상태 판단단계(S19)는 기판영역의 온도 파형에 따라 기판(10)의 표면 상태가 판단되는 단계이다.
In the process starting step S11, the substrate is placed on the
도 4는 기판의 표면상태가 양호한 상태를 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 기판의 표면상태가 양호한 온도 파형을 나타낸 그래프이다.Fig. 4 is a view for explaining a state in which the surface state of the substrate is good, and Fig. 5 is a graph showing a temperature waveform in which the surface state of the substrate is good.
도 4 및 도 5를 참조하면, 표면상태가 양호한 기판(10)이 챔버(110)로 반입되고 서셉터(130)의 포켓(131)에 기판(10)이 정렬되었다면, 서셉터영역(B)과 기판영역(A)이 분리되며, 기판영역(A)의 온도 파형은 비교적 균일한 형태의 온도 파형을 나타낸다. 즉, 기판(10)의 전면적에 대하여 거의 균일한 온도로 검출되고, 기판영역(A)의 개시영역(A1), 중간영역(A2), 종료영역(A3)에 이르기까지 온도 파형이 거의 평탄한 형태로 도출될 수 있다. 4 and 5, if the
이와 같이 기판영역(A)의 개시영역(A1), 중간영역(A2), 종료영역(A3)에 이르기까지 온도 파형이 거의 평탄한 형태로 도출되면, 판단부(260)는 기판(10)의 표면상태가 양호한 것으로 판단하고, 공정을 계속 진행될 수 있도록 한다.
When the temperature waveform is substantially flattened to the start area A1, the middle area A2 and the end area A3 of the substrate area A as described above, It is determined that the state is good, and the process can be continued.
도 6은 기판이 기울어진 상태를 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 기판이 기울어진 상태의 온도 파형을 나타낸 그래프이다. FIG. 6 is a view for explaining a state in which the substrate is inclined, and FIG. 7 is a graph showing a temperature waveform in a state where the substrate is inclined.
도 6 및 도 7을 참조하면, 기판(10)이 포켓(131)에 정렬되지 못하거나, 장비의 진동 등과 같은 공정요인에 의해 기판(10)이 포켓(131)으로부터 일부 이탈된다면, 기판영역(A)의 온도 파형은 종료영역(A3)을 향해 점차 높아지거나, 점차 낮아질 수 있다. 즉, 기판(10)의 포켓(131)으로부터 기판(10)의 일부가 이탈되어 기판(10)이 기울어진 상태로 포켓(131)에 지지된다면, 기판(10)이 기울어지고 기울어진 기판(10)의 경사도에 따라 기판(10)으로부터 반사되는 광의 반사각도가 변동될 수 있다. 이에 따라 기판(10)에서 반사되는 광이 온도감지부(210)로 도달되는 거리, 도달되는 시간 등이 변동되어 온도감지부(210)에 감지되는 광의 광세기, 또는 광량이 점차 감소, 또는 증가될 수 있다. 6 and 7, if the
이와 같이 기판영역(A)의 온도 파형이 종료영역(A3)을 향해 점차 높아지거나 점차 낮아지는 것으로 도출되면, 판단부(260)는 기판(10)의 표면이 기울어진 것으로 판단하고, 도시되지 않은 제어부는 공정을 중단시킬 수 있다.
When the temperature waveform of the substrate area A is determined to gradually increase or decrease toward the end area A3 as described above, the
도 8은 기판의 표면이 손상된 상태를 설명하기 위한 도면이며, 도 9는 기판의 표면이 손상된 상태의 온도 파형을 나타낸 그래프이다.FIG. 8 is a view for explaining a state in which the surface of the substrate is damaged, and FIG. 9 is a graph showing a temperature waveform in a state where the surface of the substrate is damaged.
도 8 및 도 9를 참조하면, 기판(10)의 표면이 손상되거나 이물질이 부착된 상태로 공정이 진행된다면, 기판영역(A)의 온도 파형은 불규칙한 형태를 가질 수 있다. 즉, 기판(10)이 손상되거나, 기판(10)의 표면에 이물질이 부착되었다면, 기판에 형성된 홈, 돌출 등에 의해 기판(10)으로부터 반사되는 광의 난반사가 이루어지고, 이에 따라 광이 온도감지부(210)로 도달되는 거리, 도달되는 시간 등이 불규칙하게 변동되어 온도감지부(210)에 감지되는 광의 광세기, 또는 광량이 불규칙할 수 있기 때문일 수 있다. Referring to FIGS. 8 and 9, if the surface of the
이와 같이 기판영역(A)의 온도 파형이 불규칙한 형태로 도출되면, 판단부(260)는 기판(10)의 표면이 손상되거나, 기판(10)의 표면에 이물질이 부착된 것으로 판단하고, 도시되지 않은 제어부는 공정을 중단시킬 수 있다.
When the temperature waveform of the substrate region A is irregularly shaped as described above, the
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호 범위에 속하게 될 것이다.
The embodiments of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art will be able to modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the scope of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.
A : 기판영역
A1 : 개시영역
A2 : 중간영역
A3 : 종료영역
B : 서셉터영역
10 : 기판
110 : 챔버
120 : 가스공급부
121 : 제 1공정가스유로
122 : 제 2공정가스유로
123 : 퍼지가스유로
124 : 냉각유로
130 : 서셉터
131 : 포켓
132 : 격벽
140 : 라이너
210 : 온도감지부
211 : 감지포트
220 : 파형 도출부
230 : 영역분리부
240 : 기판영역분리부
250 : 온도비교부
260 : 판단부A: Substrate area A1: Start area
A2: intermediate area A3: end area
B: susceptor region 10: substrate
110: chamber 120: gas supply part
121: First process gas flow path 122: Second process gas flow path
123: purge gas flow path 124: cooling flow path
130: susceptor 131: pocket
132: partition wall 140: liner
210: temperature sensing unit 211: sensing port
220: waveform derivation unit 230: region separation unit
240: substrate region separation unit 250: temperature comparison unit
260:
Claims (9)
상기 온도감지부에 의해 감지된 상기 기판의 온도를 시간 경과에 따른 변화량의 온도 파형으로 도출하는 파형 도출부;및
상기 기판의 온도 파형에 따라 상기 기판의 표면상태와 기울기를 판단하는 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판증착장치의 제어장치.
A temperature sensing unit for sensing a temperature of a substrate to be deposited in the chamber;
A waveform derivation unit for deriving the temperature of the substrate sensed by the temperature sensing unit as a temperature waveform of a variation over time;
And a determination unit determining a surface state and an inclination of the substrate according to a temperature waveform of the substrate.
상기 기판의 온도 파형을 시간의 경과에 따라 개시영역, 중간 영역, 종료영역으로 분리하는 기판영역분리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판증착장치의 제어장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a substrate region separator for separating the temperature waveform of the substrate into a start region, an intermediate region, and an end region with the elapse of time.
상기 개시영역, 상기 중간 영역, 상기 종료영역에 대응되는 상기 온도 파형을 비교하는 온도비교부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판증착장치의 제어장치.
3. The method of claim 2,
Further comprising a temperature comparator for comparing the temperature waveform corresponding to the start region, the middle region, and the end region.
온도감지부에 의해 상기 기판의 온도가 감지되는 온도 감지단계;
상기 온도감지부에 의해 감지된 상기 기판의 온도가 시간 경과에 따른 변화량의 온도 파형으로 도출되는 파형 도출단계;및
상기 기판의 온도 파형에 따라 상기 기판의 표면상태와 기울기가 판단되는 판단단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판증착장치의 제어방법.
A process starting step in which a substrate inside the chamber is heated and a process gas is supplied into the chamber to start the deposition process for the substrate;
A temperature sensing step of sensing a temperature of the substrate by a temperature sensing unit;
A waveform deriving step of deriving the temperature of the substrate sensed by the temperature sensing unit as a temperature waveform of a variation over time;
And determining a surface state and an inclination of the substrate according to a temperature waveform of the substrate.
상기 기판의 상기 온도 파형을 시간의 경과에 따라 개시영역, 중간 영역, 종료영역으로 분리하는 기판영역 분리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판증착장치의 제어방법.
5. The method of claim 4,
Further comprising a substrate region separation step of separating the temperature waveform of the substrate into a start region, an intermediate region, and an end region with the elapse of time.
상기 개시영역, 상기 중간 영역, 상기 종료영역에 대응되는 상기 온도 파형을 비교하는 온도 비교단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판증착장치의 제어방법.
6. The method of claim 5,
Further comprising a temperature comparison step of comparing the temperature waveforms corresponding to the start region, the intermediate region, and the end region.
상기 판단단계는 상기 종료영역을 향해 상기 기판영역의 상기 온도 파형이 점차 낮아지면 상기 기판이 기울어진 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 기판증착장치의 제어방법.
The method according to claim 6,
Wherein the determining step determines that the substrate is tilted when the temperature waveform of the substrate area gradually decreases toward the end area.
상기 판단단계는 상기 종료영역을 향해 상기 기판영역의 상기 온도 파형이 점차 높아지면 상기 기판이 기울어진 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 기판증착장치의 제어방법.
The method according to claim 6,
Wherein the determining step determines that the substrate is tilted when the temperature waveform of the substrate area gradually increases toward the end area.
상기 판단단계는 상기 기판의 상기 온도 파형이 불규칙한 형태이면 상기 기판의 표면이 손상되거나 상기 기판의 표면에 이물질이 부착된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 기판증착장치의 제어방법.
The method according to claim 6,
Wherein the determining step determines that the surface of the substrate is damaged or foreign matter adheres to the surface of the substrate if the temperature waveform of the substrate is irregular.
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