KR20150096622A - 가스 모니터링 장치 및 그를 포함하는 플라즈마 공정 설비 - Google Patents
가스 모니터링 장치 및 그를 포함하는 플라즈마 공정 설비 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 공정 가스 모니터링 장치 및 그를 구비한 플라즈마 공정 설비를 개시한다. 그의 장치는, 가스 유입구, 가스 배출구, 및 윈도우들을 갖는 하우징과, 상기 윈도우들 중 어느 하나에 인접하여 상기 하우징 외부에 배치되고, 상기 가스 유입구 및 상기 가스 배출구 사이에 제공되는 가스에 소스 광을 제공하는 광원과,상기 윈도우들 중 나머지 하나에 인접하여 상기 하우징 외부에 배치되고, 상기 소스 광에 의해 상기 가스로부터 발광되는 형광을 감지하는 센서와, 상기 가스 유입구 및 상기 가스 배출구 사이의 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 광원 및 상기 센서 사이의 상기 가스를 가열하여 상기 가스로부터의 상기 형광을 증가시키는 코일을 포함한다..
Description
본 발명은 공정 모니터링 장치에 관한 것으로, 상세하게는 반응 후 배기 가스의 형광을 감지하는 가스 모니터링 장치 및 그를 포함하는 플라즈마 공정 설비에 관한 것이다.
일반적으로, 실리콘과 실리콘 화합물은 태양전지, 반도체 분야에서 가장 중요한 소재이다. 실리콘 및 실리콘 화합물은 반도체 박막, 절연막, 보호막, 완충층 등으로 그 용도도 매우 다양하게 활용되고 있다. 실리콘 박막 및 실리콘 화합물 박막은 주로 진공 증착 장비에 의해 기판 상에 형성될 수 있다. 진공 증착 설비는 사용시간에 비례하여 오염될 수 있다. 때문에, 진공 증착 설비는 일정한 누적 사용시간 마다 건식 세정될 수 있다.
건식 세정 방법은 플라즈마 반응으로 진공 증착 설비의 챔버 내부를 세정하는 방법이다. 예를 들어, Si과 SiO2, Si3N4, SiON, 및 SiC 등의 박막을 증착하는 챔버의 건식 세정 공정 가스는 식각 특성이 우수한 SF6, CF4, C2F6, 및 NF3 등의 강산성의 불소 화합물을 포함할 수 있다. 하지만, 강산성의 불소 화합물은 지구 온난화를 가속시키는 온실 가스이므로 배출이 제한되어야 하며, 또한 가격이 비교적 고가여서 과량의 세정 가스를 사용할 경우 비용 상 손실도 매우 크다.
세정 종말 점(endpoint)의 계측 방법은 건식 세정 공정의 경제적 및 환경적 손실을 효과적으로 방지할 수 있다. 건식 세정 공정의 세정 종말 점은 고체 시편의 표면 반사도, 식각 중지 막, 또는 OES(Optical Emission Spectroscopy)에 의해 계측될 수 있다. OES는 플라즈마 반응의 스펙트럼의 변화를 통해 세정 종말 점에 대한 정보를 제공할 수 있다. 최근 플라즈마 반응 중의 반응 가스로부터 발광을 검출하여 세정 종말 점을 검출할 수 있는 플라즈마 공정 설비가 제안되고 있다. 그러나, 플라즈마 반응의 간섭에 의해 종점 감지 불량이 발생될 수 있다. OES 스펙트럼은 매우 복잡하여 종점감지를 위해 파장별 패턴을 정확히 측정할 수 있는 모노크로미터와 같은 고가의 장비가 필요하다.
본 발명이 이루고자 하는 과제는 챔버의 플라즈마 반응의 간섭이 제거된 형광을 검출할 수 있는 가스 모니터링 장치 및 그를 포함하는 플라즈마 공정 설비를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 가스 모니터링 장치는, 가스 유입구, 가스 배출구, 및 윈도우들을 갖는 하우징; 상기 윈도우들 중 어느 하나에 인접하여 상기 하우징 외부에 배치되고, 상기 가스 유입구 및 상기 가스 배출구 사이에 제공되는 가스에 소스 광을 제공하는 광원; 상기 윈도우들 중 나머지 하나에 인접하여 상기 하우징 외부에 배치되고, 상기 소스 광에 의해 상기 가스로부터 발광되는 형광을 감지하는 센서; 및 상기 가스 유입구 및 상기 가스 배출구 사이의 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 광원 및 상기 센서 사이의 상기 가스를 가열하여 상기 가스로부터의 상기 형광을 증가시키는 코일을 포함한다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 코일은 필라멘트를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 플라즈마 공정 설비는, 플라즈마 공정이 수행되는 챔버; 상기 챔버 내의 가스를 배기하는 펌핑 배관; 및 상기 펌핑 배관 내의 상기 반응 가스로부터 상기 플라즈마 공정의 처리 종료 시점을 감지하는 가스 모니터링 장치를 포함한다. 상기 가스 모니터링 장치는: 가스 유입구, 가스 배출구, 및 윈도우들을 갖는 하우징; 상기 윈도우들 중 어느 하나에 인접하여 상기 하우징 외부에 배치되고, 상기 가스 유입구 및 상기 가스 배출구 사이에 제공되는 가스에 소스 광을 제공하는 광원; 상기 윈도우들 중 나머지 하나에 인접하여 상기 하우징 외부에 배치되고, 상기 소스 광에 의해 상기 가스로부터 발광되는 형광을 감지하는 센서; 및 상기 가스 유입구 및 상기 가스 배출구 사이의 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 광원 및 상기 센서 사이의 상기 가스를 가열하여 상기 가스로부터의 상기 형광을 증가시키는 코일을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예들에 따른 가스 모니터링 장치는 플라즈마 공정 설비의 공정 챔버와 진공 펌프들 사이의 펌핑 배관에 연결될 수 있다. 가스 모니터링 장치는 플라즈마 반응의 간섭 없이 펌핑 배관 내의 반응 후 배기 가스의 형광을 검출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 플라즈마 공정 설비를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 가스 모니터링 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 불화 실리콘 화합물의 형광의 파장에 따른 세기를 나타내는 그래프이다.
도 4는 세정 종말 점을 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제 1 응용 예에 따른 가스 모니터링 장치를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 응용 예에 따른 가스 모니터링 장치를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 플라즈마 공정 설비를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 가스 모니터링 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 불화 실리콘 화합물의 형광의 파장에 따른 세기를 나타내는 그래프이다.
도 4는 세정 종말 점을 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제 1 응용 예에 따른 가스 모니터링 장치를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 응용 예에 따른 가스 모니터링 장치를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 플라즈마 공정 설비를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당 업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 명세서에서 사용된 레이저 펄스 및 레이저 빔은 동일한 빛을 의미하며, 스펙트럼, 펄스 폭, 평행 빔 및 빔 사이즈 등은 레이저 펄스의 파장, 세기, 및 선량 등에 관계되는 일반적인 광학 용어들로 이해될 수 있을 것이다. 바람직한 실시 예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 플라즈마 공정 설비(100)를 개략적으로 보여준다. 플라즈마 공정 설비(100)는 공정 챔버(10), 반응 가스 공급 부(20), 진공 펌프들(40), 펌핑 배관들(50), 및 가스 모니터링 장치(60)를 포함할 수 있다.
공정 챔버(10)는 기판(30) 상에 플라즈마 반응(18)의 반응 가스를 제공할 수 있다. 공정 챔버(10)내에는 샤워헤드(12), 고주파 전극(14), 척(16)이 배치될 수 있다. 샤워헤드(12)는 반응 가스를 기판(30) 상에 분사할 수 있다. 고주파 전극(14)은 공정 챔버(10) 내의 반응 가스에 고주파 파워를 제공하여 플라즈마 반응을 유도할 수 있다. 척(16)은 반응 가스에 대해 기판(30)을 고정 및 냉각할 수 있다.
반응 가스 공급 부(20)는 공정 챔버(10) 내에 반응 가스 예를 들어, 증착 가스와 세정 가스를 공정 챔버(10) 내에 제공할 수 있다. 증착 가스는 기판(30) 상에 실리콘 또는 실리콘 화합물을 형성하는 소스 가스이다. 예를 들어, 증착 가스는 실란(SiH4), 암모니아(NH3), 산소(O2), 또는 수소(H2)를 포함할 수 있다. 증착 가스는 플라즈마 반응(18)을 통해 기판(30)에 실리콘 또는 실리콘 화합물을 생성할 수 있다. 이와 달리, 증착 가스는 공정 챔버(10)의 내벽에 실리콘 또는 실리콘 화합물의 오염 물질을 유발시킬 수 있다. 세정 가스는 기판(30) 또는 공정 챔버(10) 내부를 세정하는 세정 가스이다. 세정 가스는 육불화황(SF6), 불화 탄소(CF4, C2F6), 또는 불화 질소(NF3)를 포함할 수 있다. 세정 가스는 플라즈마 반응(18)을 통해 챔버 내벽의 실리콘 또는 실리콘 화합물의 오염 물질을 제거할 수 있다.
진공 펌프들(40)은 공정 챔버(10)를 펌핑할 수 있다. 일 예에 따르면, 진공 펌프들(40)은 제 1 진공 펌프(42)와 제 2 진공 펌프(44)를 포함할 수 있다. 제 1 진공 펌프(42)는 약 10-5Torr 이하의 고진공으로 반응 가스를 펌핑하는 고진공 펌프이다. 예를 들어, 제 1 진공 펌프(42)는 터보 펌프, 이온 펌프, 또는 크라이오 펌프를 포함할 수 있다. 제 2 진공 펌프(44)는 약 10-3Torr 이하의 저진공으로 반응 가스를 펌핑하는 저진공 펌프이다. 제 2 진공 펌프(44)는 드라이 펌프, 또는 로터리 펌프를 포함할 수 있다.
펌핑 배관들(50)은 공정 챔버(10)와 진공 펌프들(40)을 연결할 수 있다. 펌핑 배관들(50)은 메인 펌핑 배관(52)과 러핑 배관(56)을 포함할 수 있다. 메인 펌핑 배관(52)은 제 1 진공 펌프(42)와 제 2 진공 펌프(44)를 직렬(series)로 연결할 수 있다. 제 1 진공 펌프(42)와 제 2 진공 펌프(44)는 메인 펌핑 배관(52)에 배치될 수 있다. 이와 달리, 제 1 진공 펌프(42)는 공정 챔버(10)와 메인 펌핑 배관(52) 사이를 연결할 수 있다. 제 1 진공 펌프(42)는 공정 챔버(10)의 배기 포트(11)에 연결될 수 있다. 메인 밸브(54)는 제 1 진공 펌프(42)와 제 2 진공 펌프(44) 사이의 메인 펌핑 배관(52)에 배치될 수 있다. 러핑 배관(56)은 제 1 진공 펌프(42) 및 메인 밸브(54)를 우회할 수 있다. 예를 들어, 러핑 배관(56)은 제 1 진공 펌프(42) 전단의 메인 펌핑 배관(52)에서 분기되고 상기 제 1 진공 펌프(42) 후단의 상기 메인 펌핑 배관(52)에 다시 결합될 수 있다. 러핑 밸브(58)는 러핑 배관(56)에 배치될 수 있다. 메인 밸브(54)와 러핑 밸브(58)는 반대적 및/또는 배타적으로 개폐될 수 있다. 공정 챔버(10)의 펌핑 초기 시에 메인 밸브(54)가 닫히고, 러핑 밸브(58)는 열린다. 메인 밸브(54)가 열리고, 러핑 밸브(58)가 닫히면, 공정 챔버(10) 내에 반응 가스의 플라즈마 반응이 유도될 수 있다. 플라즈마 반응을 종료할 경우, 메인 밸브(54)와 러핑 밸브(58)은 반대로 개폐될 수 있다. 증착 가스 및 세정 가스는 박막 증착 공정과 기판(30)의 식각 공정 시에 플라즈마 반응에 의해 혼합 및 기판(30)에 집중될 수 있다. 반면, 공정 챔버(10)의 세정 공정 시에 세정 가스는 공정 챔버(10)의 내벽에 집중될 수 있다.
가스 모니터링 장치(60)는 펌핑 배관들(50)을 통해 배기되는 배기 가스의 종류를 모니터링할 수 있다. 일 예에 따르면, 가스 모니터링 장치(60)는 제 1 진공 펌프(42)와 제 2 진공 펌프(44) 사이의 메인 펌핑 배관(52)에 배치될 수 있다. 제 1 진공 펌프(42)와 메인 밸브(54) 사이의 메인 펌핑 배관(52)에 결합될 수 있다. 배기 가스는 반응 후 배기 가스(after-reactive exhaust gas)와 반응 배기 가스(reactive exhaust gas)를 포함할 수 있다. 반응 후 배기 가스는 증착 공정 또는 세정 공정의 완료 후에 생성되고, 반응 배기 가스에 비해 안정성이 높은 배기 가스이다. 반응 후 배기 가스는 불화실리콘(Si-F) 화합물을 포함할 수 있다. 반응 배기 가스는 증착 공정 또는 세정 공정에 참여하지 않은 배기 가스이다. 반응 배기 가스는 반응성이 높고 불안정할 수 있다. 반응 배기 가스의 배출량은 최소화되어야 한다. 펌핑 배관들(50) 내의 반응 후 배기 가스 및 반응 배기 가스는 고주파 파워가 제공되지 않기 때문에 자발광되지 않을 수 있다. 가스 모니터링 장치(60)는 배기 가스에 소스 광(80)을 제공한다. 가스 모니터링 장치(60)는 소스 광(80)에 의해 반응 후 배기 가스로부터 생성되는 형광(90)을 검출할 수 있다. 가스 모니터링 장치(60)의 형광(90)의 검출 시에 플라즈마 반응(18)의 간섭은 제거될 수 있다. 가스 모니터링 장치(60)는 형광(90)의 변화를 모니터링하여 펌핑 배관들(50) 내의 반응 배기 가스와 반응 후 배기 가스의 변화량의 정보를 제공할 수 있다. 따라서, 가스 모니터링 장치(60)는 플라즈마 공정의 처리 종료 시점에 대한 정보를 제공할 수 있다.
도 2는 도 1의 공정 가스 모니터링 장치의 일 예(60A)를 보여준다. 가스 모니터링 장치(60A)는 하우징(62), 광원(66), 제 1 센서(68), 광 필터(69), 코일(70), 및 전원 공급부(72)를 포함할 수 있다.
하우징(62)은 메인 펌핑 배관(52)에 연결될 수 있다. 하우징(62)은 가스 유입구(61), 가스 배출구(63), 및 윈도우들(64)을 가질 수 있다. 가스 유입구(61)와 가스 배출구(63)는 하우징(62)의 마주보는 양 측벽들에 형성될 수 있다. 가스 유입구(61)는 제 1 진공 펌프(42)에 인접할 수 있다. 가스 배출구(63)는 제 2 진공 펌프(44) 및 메인 밸브(54)에 인접할 수 있다. 윈도우들(64)은 제 1 윈도우(65)와 제 2 윈도우(67)를 포함할 수 있다. 제 1 윈도우(65)와 제 2 윈도우(67)는 가스 유입구(61) 및 가스 배출구(63)와 다른 방향으로 배치될 수 있다.
광원(66)은 제 1 윈도우(65)의 하우징(62) 외부에 배치될 수 있다. 광원(66)은 소스 광(80)을 하우징(62) 내에 제공할 수 있다. 소스 광(80)은 반응 후 배기 가스에 조사될 수 있다. 예를 들어, 소스 광(80)은 청색 레이저 또는 자외선 레이저 광을 포함하고, 광원(66)은 레이저를 포함할 수 있다. 예를 들어, 불화 실리콘 화합물의 반응 후 배기 가스는 자외선 레이저 또는 청색 광으로부터 광원보다 긴 파장의 청색의 형광(90)을 방출할 수 있다.
도 3은 불화 실리콘 화합물의 형광의 파장에 따른 세기를 보여준다. 불화 실리콘 화합물의 반응 후 배기 가스의 형광(90)은 약 440nm 및 약 437nm 파장에서 세기의 피크를 가질 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 제 1 센서(68)는 제 2 윈도우(67)의 하우징(62) 외부에 배치될 수 있다. 제 1 센서(68)는 반응 후 배기 가스의 형광(90)을 감지할 수 있다. 형광(90)은 광원인 레이저 광의 소스 광(80)에 비해 장파장을 가질 수 있다. 제 1 센서(68)는 CMOS 또는 CCD를 포함할 수 있다.
광 필터(69)는 제 1 센서(68)와 제 2 윈도우(67) 사이에 배치될 수 있다. 광 필터(69)는 소스 광(80)을 제거할 수 있다. 예를 들어, 광 필터(69)는 투명 글래스, 투명 플라스틱을 포함할 수 있다. 제 1 센서(68)는 소스 광(80)이 제거된 형광(90)을 검출할 수 있다.
코일(70)은 광원(66)과 제 1 센서(68) 사이의 하우징(62) 내에 배치될 수 있다. 일 예를 따르면, 코일(70)은 필라멘트를 포함할 수 있다. 코일(70)은 광원(66)과 제 1 센서(68)의 방향으로 감길 수 있다. 즉, 코일(70)은 광원(66)과 제 1 센서(68)의 방향으로 정렬된 원 모양을 가질 수 있다. 코일(70)은 가스 유입구(61)와 가스 배출구(63)의 방향에 대해 교차하는 방향으로 정렬될 수 있다. 형광(90)은 코일(70)을 따라 제 2 윈도우(67)에 방사상으로 진행될 수 있다.
전원 공급부(72)는 코일(70)에 전력을 제공할 수 있다. 코일(70)은 전력에 비례하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 코일(70)은 반응 후 배기 가스를 약 1000℃의 온도로 가열하여 활성화할 수 있다. 활성화된 반응 후 배기 가스에 소스 광(80)이 조사되면, 반응 후 배기 가스의 형광이 증가될 수 있다.
한편, 플라즈마 공정 설비(100)는 형광(90)의 변화를 통해 공정 챔버(10)의 세정 공정 완료시점을 판단할 수 있다.
도 4는 세정 종말 점(92)을 나타내는 그래프이다. 형광(90)의 신호 세기(signal intensity)가 세정 종말 점(92)까지 줄어들면 플라즈마 공정 설비(100)는 공정 챔버(10)의 세정 공정을 완료할 수 있다. 세정 종말 점(92)은 공정 챔버(10)의 세정 공정 완료를 나타내는 척도이다. 예를 들어, 불화 실리콘은 공정 챔버(10)의 세정 공정 중에 감소할 수 있다. 불화 실리콘의 형광(90)이 거의 검출되지 않거나 최소화되면, 공정 챔버(10)의 세정 공정은 종료될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 1 응용 예에 따른 가스 모니터링 장치(60B)를 나타내는 사시도이다. 하우징(62)의 제 1 윈도우(65) 및 제 2 윈도우(67)는 가스 유입구(61) 및 가스 배출구(63)와 각각 동일한 방향으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 윈도우(65) 및 제 2 윈도우(67)는 가스 유입구(61) 및 가스 배출구(63) 아래에 각각 배치될 수 있다. 가스 유입구(61) 및 가스 배출구(63)에 연결된 메인 펌핑 배관(52)은 광원(66)과 제 1 센서(68) 상에 배치될 수 있다.
소스 광(80)은 제 1 윈도우(65)를 통해 하우징(62) 및 코일(70) 내에 제공될 수 있다. 일 예에 따르면, 코일(70)은 제 1 윈도우(65) 및 제 2 윈도우(67)를 따라 정렬될 수 있다. 따라서, 코일(70)은 가스 유입구(61) 및 가스 배출구(63)와 동일한 방향으로 정렬될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 2 응용 예에 따른 가스 모니터링 장치(60B)를 나타내는 사시도이다. 가스 모니터링 장치(60C)는 제 3 윈도우(277)의 하우징(62) 외부에 배치된 제 2 센서(78)를 포함할 수 있다.
제 3 윈도우(77)는 제 2 윈도우(67)에 인접할 수 있다. 우수한 직진 성의 소스 광(80)은 윈도우들(64)의 제 1 윈도우(65) 및 제 2 윈도우(67)에 제공될 수 있다. 제 1 윈도우(65) 및 제 2 윈도우(67)은 소스 광(80) 투과한다. 소스 광(80)은 윈도우들(64) 중의 제 3 윈도우(77)에 제공되지 않을 수 있다. 형광(90)은 제 1 윈도우(65)와 제 2 윈도우(67)의 정렬 방향에 대해 사선으로 진행될 수 있다. 형광(90)은 제 3 윈도우(77)에 제공될 수 있다. 제 3 윈도우(77)는 형광(90)을 투과할 수 있다. 코일(70)과 제 3 윈도우(77)는 동일한 방향으로 정렬될 수 있다.
제 2 센서(78)는 제 3 윈도우(77)의 하우징(62) 외부에 배치될 수 있다. 제 2 센서(78)는 제 1 센서(68)에 인접하여 배치될 수 있다. 제 2 센서(78)는 형광(90)을 감지할 수 있다. 제 2 센서(78)는 CMOS 또는 CCD를 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 플라즈마 공정 설비(200)를 보여준다. 가스 모니터링 장치(260)는 공정 챔버(210)와 제 1 진공 펌프(242) 사이에 배치될 수 있다. 가스 모니터링 장치(260)는 공정 챔버(210)의 배기 포트(211)에 연결될 수 있다.
펌핑 배관들(250)은 가스 모니터링 장치(260)와 제 2 진공 펌프(244) 사이를 연결할 수 있다. 제 1 진공 펌프(242)와 메인 밸브(254)는 가스 모니터링 장치(260)와 제 2 진공 펌프(244) 사이의 메인 펌핑 배관(252)에 연결될 수 있다. 러핑 배관(256)은 가스 모니터링 장치(260)와 제 1 진공 펌프(242) 사이의 메인 펌핑 배관(252)에서 분기되고, 메인 밸브(254)와 제 2 진공 펌프(244) 사이의 상기 메인 펌핑 배관(252)에 다시 연결될 수 있다. 이와 달리, 제 1 진공 펌프(242)는 가스 모니터링 장치(260)와 펌핑 배관들(250) 사이에 배치될 수도 있다. 제 1 진공 펌프(240)는 가스 모니터링 장치(260)에 연결될 수도 있다.
공정 챔버(210), 샤워헤드(212), 고주파 전극(214), 척(216), 반응 가스 공급부(220), 및 가스 모니터링 장치(260)는 제 1 실시 예에서와 동일한 구성과 기능을 갖기 때문에 이들에 대한 설명은 생략될 수 있다.
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들 및 응용 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Claims (15)
- 가스 유입구, 가스 배출구, 및 윈도우들을 갖는 하우징;
상기 윈도우들 중 어느 하나에 인접하여 상기 하우징 외부에 배치되고, 상기 가스 유입구 및 상기 가스 배출구 사이에 제공되는 가스에 소스 광을 제공하는 광원;
상기 윈도우들 중 나머지 하나에 인접하여 상기 하우징 외부에 배치되고, 상기 소스 광에 의해 상기 가스로부터 발광되는 형광을 감지하는 센서; 및
상기 가스 유입구 및 상기 가스 배출구 사이의 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 광원 및 상기 센서 사이의 상기 가스를 가열하여 상기 가스로부터의 상기 형광을 증가시키는 코일을 포함하는 가스 모니터링 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 코일은 필라멘트를 포함하는 가스 모니터링 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 코일은 상기 광원과 상기 센서의 방향으로 정렬된 원모양을 갖는 가스 모니터링 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 코일은 상기 가스 유입구와 상기 가스 배출구의 방향에 대해 교차되는 ?향으로 정렬되는 가스 모니터링 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 코일은 상기 가스 유입구 및 상기 가스 배출구와 동일한 방향으로 정렬되는 가스 모니터링 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 윈도우들은;
상기 광원에 인접한 상기 하우징의 일측 측벽에 형성된 제 1 윈도우; 및
상기 제 1 윈도우에 대향하는 상기 하우징의 타측 측벽에 형성된 제 2 윈도우를 포함하되,
상기 제 1 윈도우 및 상기 제 2 윈도우는 상기 소스 광을 투과하는 가스 모니터링 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 광원과 상기 센서는 상기 소스 광의 진행 방향과 동일한 방향으로 배치되되,
상기 센서와 상기 제 2 윈도우 사이에 상기 소스 광을 제거하는 광 필터를 더 포함하는 가스 모니터링 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우는 상기 가스 유입구 및 상기 가스 배출구와 각각 동일한 방향으로 배치된 가스 모니터링 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 윈도우들은, 상기 소스 광의 진행 방향의 사선 방향으로 상기 하우징의 측벽에 형성되고 상기 코일과 동일한 방향으로 정렬된 제 3 윈도우를 더 포함 가스 모니터링 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 3 윈도우의 상기 하우징 외부에 배치되고 상기 제 3 윈도우에 투과되는 상기 형광을 감지하는 제 2 센서를 더 포함하는 가스 모니터링 장치. - 플라즈마 공정이 수행되는 챔버;
상기 챔버 내의 가스를 배기하는 펌핑 배관; 및
상기 펌핑 배관 내의 상기 반응 가스로부터 상기 플라즈마 공정의 처리 종료 시점을 감지하는 가스 모니터링 장치를 포함하되,
상기 가스 모니터링 장치는:
가스 유입구, 가스 배출구, 및 윈도우들을 갖는 하우징;
상기 윈도우들 중 어느 하나에 인접하여 상기 하우징 외부에 배치되고, 상기 가스 유입구 및 상기 가스 배출구 사이에 제공되는 가스에 소스 광을 제공하는 광원;
상기 윈도우들 중 나머지 하나에 인접하여 상기 하우징 외부에 배치되고, 상기 소스 광에 의해 상기 가스로부터 발광되는 형광을 감지하는 센서; 및
상기 가스 유입구 및 상기 가스 배출구 사이의 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 광원 및 상기 센서 사이의 상기 가스를 가열하여 상기 가스로부터의 상기 형광을 증가시키는 코일을 포함하는 플라즈마 공정 설비. - 제 11 항에 있어서,
상기 펌핑 배관에 연결된 펌프를 더 포함하되,
상기 펌프는:
상기 챔버에 인접한 제 1 펌프; 및
상기 제 1 펌프 후단의 상기 펌핑 배관에 연결된 제 2 펌프를 포함하는 플라즈마 공정 설비. - 제 12 항에 있어서,
상기 펌핑 배관은:
상기 챔버, 상기 제 1 펌프, 및 상기 제 2 펌프를 연결하는 메인 펌핑 배관; 및
상기 챔버와 상기 제 1 펌프 사이의 상기 메인 펌핑 배관에서 분기되어 상기 제 1 펌프와 상기 제 2 펌프 사이의 상기 메인 펌핑 배관에 연결되는 러핑 배관을 포함하는 플라즈마 공정 설비. - 제 13 항에 있어서,
상기 가스 유입구 및 상기 가스 배출구는 상기 제 1 펌프와 상기 제 2 펌프 사이의 상기 메인 펌핑 배관에 연결되는 플라즈마 공정 설비. - 제 12 항에 있어서,
상기 가스 모니터링 장치는 상기 챔버와 상기 제 1 펌프 사이에 배치되는 플라즈마 공정 설비.
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| KR101871809B1 (ko) | 2018-08-03 |
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