KR20180033842A - Apparatus for processing substrate and method for detecting substrate position deviation - Google Patents

Apparatus for processing substrate and method for detecting substrate position deviation Download PDF

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KR20180033842A KR1020160123306A KR20160123306A KR20180033842A KR 20180033842 A KR20180033842 A KR 20180033842A KR 1020160123306 A KR1020160123306 A KR 1020160123306A KR 20160123306 A KR20160123306 A KR 20160123306A KR 20180033842 A KR20180033842 A KR 20180033842A
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Abstract

The present invention relates to a substrate processing apparatus and a method for detecting the position deviation of a substrate using the same, and more particularly, to a substrate processing apparatus for detecting the abnormal positioning of a substrate if the substrate is abnormally placed, and a method for detecting the position deviation of the substrate using the same. The substrate processing apparatus according to the present invention includes: a process chamber for forming a reaction space therein; a substrate support unit which is installed in the process chamber and on which the substrate is placed; a plasma generating unit for generating plasma on the substrate; a measurement unit for measuring the intensity value of sensed light by sensing the light emitted from the plasma in real time while the plasma reaction proceeds; and a determination unit for determining the position state of the substrate by receiving the intensity value of the light measured from the measurement unit. Accordingly, the present invention can improve process yield.

Description

기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판의 위치 이탈 검출 방법{APPARATUS FOR PROCESSING SUBSTRATE AND METHOD FOR DETECTING SUBSTRATE POSITION DEVIATION}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a substrate processing apparatus,

본 발명은 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판의 위치 이탈 검출 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판이 비정상적으로 안착되는 경우 이를 검출하기 위한 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판의 위치 이탈 검출 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and a method of detecting a positional deviation of a substrate using the same. More particularly, the present invention relates to a substrate processing apparatus for detecting a substrate when it is abnormally seated, and a method of detecting a positional deviation of the substrate using the same.

반도체 제조 공정에 있어서는 다양한 공정을 수행하는 챔버 내로 기판이 반송되어 각각의 챔버에 따른 처리가 기판에 대하여 행하여 진다. 기판은 포크나 엔드 이펙터를 갖는 반송 유닛에 의하여 각 챔버 내로 반입되어 챔버 내의 소정의 위치 상에 정확하게 배치되어야 할 필요가 있다.In a semiconductor manufacturing process, a substrate is transported into a chamber that performs various processes, and processing according to each chamber is performed on the substrate. The substrate needs to be brought into each chamber by a carrying unit having a fork or end effector and placed exactly on a predetermined position in the chamber.

기판 상에 라인(line) 또는 스페이스(space) 패턴 등과 같은 각종의 미세 회로 패턴들을 형성하거나 이온 주입(ion implantation) 공정에서 마스크(mask)로 이용된 포토 레지스트(photo resist)는 주로 애싱(ashing) 공정을 통하여 기판으로부터 제거된다. 애싱 공정은 고온(200~300℃)으로 가열된 기판 지지부 상에 기판을 올려놓은 상태로 공급되는 가스로부터 생성되는 플라즈마를 포토 레지스트와 반응시켜 포토 레지스트를 제거한다. 공급되는 가스로는 주로 산소(O2) 가스를 사용하며, 애싱 효율을 증가시키기 위하여 다른 가스를 혼합하여 사용하기도 한다.A photoresist used as a mask in the formation of various fine circuit patterns such as a line or space pattern on a substrate or in an ion implantation process is mainly used for ashing, And removed from the substrate through the process. In the ashing process, the plasma generated from the gas supplied while the substrate is placed on the substrate support heated at a high temperature (200 to 300 ° C) is reacted with the photoresist to remove the photoresist. Oxygen (O 2 ) gas is mainly used as the supplied gas, and other gases may be mixed to increase the ashing efficiency.

여기서, 애싱 공정을 수행하는 챔버 내에서 기판이 기판 지지부 상의 정확한 위치에 안착되지 않는 경우 기판을 균일하게 가열할 수 없게 된다. 예를 들어, 다량의 기판, 즉 웨이퍼를 처리하는 반도체 제조 공정에서 인입된 기판이 로드락 챔버, 이송 챔버 및 공정 챔버로 이동하는 동안 각 챔버 내에서의 기판의 위치 이탈(sliding)이 발생하며, 생산 라인의 외부적 요인으로 인하여도 기판이 공정 챔버 내의 기판 지지부 상의 비정상적인 위치에 안착되는 경우가 발생한다.Here, if the substrate is not seated in the correct position on the substrate support in the chamber performing the ashing process, the substrate can not be uniformly heated. For example, in a semiconductor manufacturing process that processes a large number of substrates, i.e., wafers, sliding of the substrate in each chamber occurs while the substrate is moved into the load lock chamber, the transfer chamber, and the process chamber, External factors of the production line may cause the substrate to settle at an abnormal position on the substrate support within the process chamber.

또한, 애싱 공정의 경우 포토 레지스트를 제거함에 따라 다량의 공정 부산물이 파우더 또는 끈적한(sticky) 성질을 가지는 폴리머 형태로 축적된다. 이에 따라, 기판 지지부의 표면에 이러한 공정 부산물이 존재하는 경우 기판으로의 열 전달에 문제가 발생하며, 이로 인하여 정상적인 공정이 진행되지 않는 문제점이 있었다.Also, in the case of an ashing process, as photoresist is removed, a large amount of process by-products accumulate in the form of a powder or a polymer having sticky properties. Accordingly, when such a process by-product is present on the surface of the substrate supporting part, there is a problem in heat transfer to the substrate, so that a normal process does not proceed.

JPJP 2008-1990232008-199023 AA

본 발명은 기판이 비정상적으로 안착되는 경우 이를 검출할 수 있는 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판의 위치 이탈 검출 방법을 제공한다.The present invention provides a substrate processing apparatus capable of detecting a substrate when it is abnormally seated, and a method of detecting a positional deviation of the substrate using the same.

본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 내부에 반응 공간을 형성하는 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내에 설치되어 기판이 안착되는 기판 지지부; 상기 기판 상에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 생성부; 상기 플라즈마로부터 방출되는 광을 플라즈마 반응이 진행되는 중에 실시간으로 감지하여 감지된 광의 세기(intensity) 값을 측정하는 측정부; 및 상기 측정부로부터 측정된 광의 세기 값을 입력받아 기판의 위치 상태를 판단하는 결정부;를 포함한다.A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a process chamber for forming a reaction space therein; A substrate support installed in the process chamber and on which a substrate is mounted; A plasma generator for generating a plasma on the substrate; A measuring unit for sensing the light emitted from the plasma in real time while the plasma reaction proceeds and measuring an intensity value of the sensed light; And a determination unit that receives the intensity value of light measured from the measurement unit and determines a position state of the substrate.

상기 플라즈마로부터 방출되는 광의 기준 세기 값이 저장되는 저장부;를 더 포함하고, 상기 결정부는 상기 저장부에 저장된 기준 세기 값과 상기 측정부로부터 측정된 광의 세기 값을 비교하여 기판의 위치 상태를 판단할 수 있다.And a storage unit for storing a reference intensity value of light emitted from the plasma, wherein the determination unit compares the reference intensity value stored in the storage unit with the intensity value of light measured from the measurement unit to determine a position state of the substrate can do.

상기 기준 세기 값은 상기 기판 지지부에 기판이 정상 안착된 경우에 플라즈마로부터 방출되는 광의 세기 값으로부터 산출될 수 있다.The reference intensity value may be calculated from the intensity value of light emitted from the plasma when the substrate is normally mounted on the substrate support.

상기 측정부는, 상기 플라즈마로부터 방출되는 광 중 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 투과시키는 필터; 및 상기 필터를 투과한 광의 세기 값을 측정하기 위한 광 센서;를 포함할 수 있다.The measurement unit may include: a filter that selectively transmits light of a specific wavelength band among lights emitted from the plasma; And an optical sensor for measuring the intensity value of the light transmitted through the filter.

상기 필터는 서로 다른 파장 대역의 광을 투과시키기 위한 제1 필터 및 제2 필터를 포함할 수 있다.The filter may include a first filter and a second filter for transmitting light of different wavelength bands.

상기 제1 필터는 304 내지 313nm 대역의 파장을 가지는 광을 투과시키고, 상기 제2 필터는 382 내지 392nm 대역의 파장을 가지는 광을 투과시킬 수 있다.The first filter transmits light having a wavelength in the range of 304 to 313 nm, and the second filter transmits light having a wavelength in the range of 382 to 392 nm.

상기 측정부는 상기 플라즈마에서 발생하는 광을 파장에 따라 검출하는 모노크로메터(monochromator)를 포함할 수 있다.The measuring unit may include a monochromator for detecting the light generated in the plasma according to the wavelength.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 기판의 위치 이탈 검출 방법은 기판 지지부에 기판을 안착시키는 과정; 상기 기판 상에 플라즈마를 발생시키는 과정; 상기 플라즈마로부터 방출되는 광을 플라즈마 반응이 진행되는 동안 실시간으로 감지하여 감지된 광의 세기 값을 측정하는 과정; 및 상기 측정된 광의 세기 값으로부터 기판의 위치 상태를 판단하는 과정;을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of detecting a positional deviation of a substrate, comprising: positioning a substrate on a substrate support; Generating a plasma on the substrate; Detecting the light emitted from the plasma in real time during the plasma reaction and measuring the intensity value of the detected light; And determining a positional state of the substrate from the intensity value of the measured light.

상기 기판의 위치 상태를 판단하는 과정은, 미리 마련된 상기 플라즈마로부터 방출되는 광의 기준 세기 값과 상기 측정된 광의 세기 값을 비교하는 과정; 및 상기 측정된 광의 세기 값이 상기 기준 세기 값보다 낮은 경우에 기판의 위치가 이탈된 것으로 결정하는 과정;을 포함할 수 있다.Wherein the step of determining the positional state of the substrate comprises the steps of: comparing a reference intensity value of light emitted from the plasma with a measured intensity value of the light; And determining that the position of the substrate is deviated when the intensity value of the measured light is lower than the reference intensity value.

상기 기준 세기 값은 상기 기판 지지부에 기판이 정상 안착된 경우에 플라즈마로부터 방출되는 광의 세기 값으로부터 산출할 수 있다.The reference intensity value may be calculated from the intensity value of light emitted from the plasma when the substrate is normally mounted on the substrate support.

상기 플라즈마를 발생시키는 과정은, 산소(O2) 또는 수소(H2)를 포함하는 가스에 전원을 인가하여 플라즈마를 발생시킬 수 있다.The plasma may be generated by applying power to a gas containing oxygen (O 2 ) or hydrogen (H 2 ) to generate a plasma.

상기 광의 세기 값을 측정하는 과정은, 상기 기판으로부터 생성되는 물질이 방출하는 광 중 특정 대역의 광을 선택적으로 투과시키는 과정; 및 상기 선택적으로 투과된 광의 세기 값을 감지하는 과정;을 포함할 수 있다.The step of measuring the intensity value of the light may include a step of selectively transmitting light of a specific band among the light emitted by the substance generated from the substrate; And sensing the intensity value of the selectively transmitted light.

상기 선택적으로 투과시키는 과정은, 서로 다른 파장 대역을 가지는 광을 선별하여 투과시킬 수 있다.The selectively transmitting process may selectively transmit light having different wavelength bands.

상기 선택적으로 투과시키는 과정은, 상기 플라즈마를 발생시키기 위하여 공급되는 가스가 산소(O2)를 포함하는 가스인 경우, OH 라디칼(radical)이 방출하는 광의 파장 대역을 선택적으로 투과시키고, 상기 플라즈마를 발생시키기 위하여 공급되는 가스가 수소(H2)를 포함하는 가스인 경우, CN 라디칼(radical)이 방출하는 광의 파장 대역을 선택적으로 투과시킬 수 있다.The selective transmission may be performed by selectively transmitting a wavelength band of light emitted by the OH radical when the gas supplied to generate the plasma is oxygen (O 2 ) When the gas to be generated is a gas containing hydrogen (H 2 ), it is possible to selectively transmit the wavelength band of the light emitted by the CN radical.

상기 광의 세기 값을 감지하는 과정은, 상기 플라즈마를 발생시키기 위하여 공급되는 가스의 종류에 따라 서로 다른 파장 대역을 가지는 광 중 하나의 광을 선택하여 선택된 광의 세기 값을 감지할 수 있다.In the process of sensing the intensity value of the light, one of the lights having different wavelength bands may be selected according to the type of gas supplied to generate the plasma, and the intensity value of the selected light may be sensed.

상기 기판의 위치 상태가 이탈로 판단되면 상기 플라즈마 반응을 중지시키는 과정을 더 포함할 수 있다.And stopping the plasma reaction when it is determined that the position of the substrate is deviated.

본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판의 위치 이탈 검출 방법에 의하면, 반응이 진행되는 중에 플라즈마로부터 방출되는 광을 실시간을 감지하여 기판이 기판 지지부 상의 정상적인 위치에 안착되어 있는지를 정확하게 판단할 수 있으며, 이로 인하여 공정 수율을 향상시킬 수 있다.According to the substrate processing apparatus and the method of detecting the positional deviation of the substrate using the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention, it is possible to precisely detect whether the substrate is seated at a normal position on the substrate support by sensing real- It is possible to improve the process yield.

또한, 플라즈마로부터 방출되는 광 중 모니터링이 용이한 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 투과하여 광의 세기를 측정함으로써 광학 스펙트럼(OES: Optical Emission Spectrum) 방식으로 기판의 위치 이탈 여부 및 정도를 판단할 수 있으며, 서로 다른 파장 대역의 광을 투과시키기 위한 필터를 복수 개로 구비하여 필터의 교체 작업 없이 다양한 반응 공정에 대응할 수 있게 되어 작업 효율을 향상시킬 수 있다.Further, among the light emitted from the plasma, the light of a specific wavelength band that is easy to monitor is selectively transmitted, and the intensity of the light is measured, thereby determining whether or not the substrate is displaced by the optical spectrum (OES) And a plurality of filters for transmitting light of different wavelength bands are provided, so that it is possible to cope with various reaction processes without replacing the filters, thereby improving the working efficiency.

뿐만 아니라, 측정부로부터 측정된 광의 세기 값으로부터 기판의 위치를 판단하는 과정이 기판에 대한 본격적인 공정이 진행되기 전의 예비 공정에서 진행되어, 본 공정 전에 기판을 정상 위치로 정렬할 수 있는 기회를 제공함으로써 기판의 위치가 이탈된 상태에서 공정이 진행되어 제품의 불량이 발생하는 것을 방지하고, 양산 라인에서의 손실을 최소화할 수 있다.In addition, the process of determining the position of the substrate from the intensity value of light measured from the measuring unit proceeds in a preliminary process before the full-scale process of the substrate is performed, thereby providing an opportunity to align the substrate to the normal position before the present process It is possible to prevent the defective product from being generated by progressing the process in a state in which the position of the substrate is deviated, and to minimize the loss in the production line.

도 1은 기판 지지부에 대하여 기판이 이탈되는 상태를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 측정부의 구성 요소를 개략적으로 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기판의 위치 이탈 검출 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도.
도 5는 기판 지지부에 대하여 기판이 정상 안착되는 경우와 기판이 이탈되는 경우의 광의 세기 값을 나타내는 그래프.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view schematically showing a state in which a substrate is separated from a substrate support; Fig.
2 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
3 schematically shows components of a measurement unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart schematically illustrating a method of detecting a positional deviation of a substrate according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph showing the intensity values of light when the substrate is normally seated against the substrate support and when the substrate is released.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, Is provided to fully inform the user. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1은 기판 지지부에 대하여 기판이 이탈되는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view schematically showing a state in which a substrate is separated from a substrate support. Fig.

다량의 기판(W), 예를 들어 웨이퍼를 처리하는 반도체 제조 공정에서는 인입된 기판(W)이 로드락 챔버, 이송 챔버 및 공정 챔버(100)로 이동하는 동안 각 챔버 내에서의 기판(W)의 위치 이탈(sliding)이 발생하며, 생산 라인의 외부적 요인으로 인하여도 기판(W)이 공정 챔버(100) 내의 기판 지지부(200) 상의 비정상적인 위치에 안착되는 경우가 발생한다.In a semiconductor manufacturing process for processing a large number of substrates W, e.g., wafers, the substrate W in each chamber while the transferred substrate W is transferred to the load lock chamber, the transfer chamber and the process chamber 100, And the substrate W may be seated at an abnormal position on the substrate support 200 in the process chamber 100 due to an external factor of the production line.

뿐만 아니라, 기판(W) 상에 라인(line) 또는 스페이스(space) 패턴 등과 같은 각종의 미세 회로 패턴들을 형성하거나 이온 주입(ion implantation) 공정에서 마스크(mask)로 이용된 포토 레지스트(photo resist)를 제거하기 위한 애싱(ashing) 공정의 경우, 포토 레지스트를 제거함에 따라 다량의 공정 부산물이 파우더 또는 끈적한(sticky) 성질을 가지는 폴리머 형태로 축적된다. 이러한 공정 부산물은 기판 지지부(200)의 표면에 부착되어 기판(W)이 기판 지지부(200) 상의 정상 위치에 안착되는 것을 방해하고, 정상적인 공정이 진행되기 어려운 문제점을 발생시키고 있다.In addition, various fine circuit patterns such as a line or a space pattern are formed on the substrate W or a photo resist used as a mask in an ion implantation process, In the case of an ashing process for removing the photoresist, a large amount of process by-products accumulates in the form of a powder or a polymer having a sticky property. Such process by-products are adhered to the surface of the substrate supporting part 200 to prevent the substrate W from being seated at the normal position on the substrate supporting part 200, thus causing a problem that the normal process is difficult to proceed.

공정 챔버(100) 내에서 애싱 공정이 수행되는 과정을 개략적으로 설명하면, 먼저 기판(W)은 공정 챔버(100)에 형성되는 기판 출입구(미도시)를 통하여 기판 지지부(200)에 로딩된다. 기판(W)이 로딩되면, 기판(W)은 기판 지지부(200)에 의해 공정 온도로 가열되며 배기 라인(미도시)에 연결되는 진공 펌프에 의하여 공정 챔버(100) 내의 압력을 기설정된 압력으로 감압한다. 이러한 압력의 조절은 배기 라인에 설치되는 밸브에 의하여 이루어진다.The substrate W is first loaded onto the substrate support 200 through a substrate entrance (not shown) formed in the process chamber 100. The ashing process is performed in the process chamber 100. When the substrate W is loaded, the substrate W is heated to the process temperature by the substrate support 200 and is pressurized to a predetermined pressure by a vacuum pump connected to an exhaust line (not shown) Decompress. This adjustment of the pressure is effected by a valve installed in the exhaust line.

공정 챔버(100) 내의 압력 및 온도 등의 공정 조건이 기설정된 조건을 만족하면, 공정 챔버(100) 내에서 플라즈마(P)를 이용하여 산소 라디칼(radical) 또는 수소 라디칼 등을 생성하여 기판(W)으로 공급하고, 공급된 산소 라디칼 또는 수소 라디칼은 기판(W) 표면에 잔류하는 탄소(C), 수소(H) 및 산소(O) 원소를 포함하는 유기 화합물인 포토 레지스트와 플라즈마 반응하여 반응 라디칼을 생성함에 따라 기판(W) 표면의 포토 레지스트가 제거된다.When the process conditions such as the pressure and the temperature in the process chamber 100 satisfy predetermined conditions, an oxygen radical or hydrogen radical is generated using the plasma P in the process chamber 100, And the supplied oxygen radical or hydrogen radical is subjected to a plasma reaction with a photoresist which is an organic compound containing carbon (C), hydrogen (H) and oxygen (O) elements remaining on the surface of the substrate (W) The photoresist on the surface of the substrate W is removed.

여기서 공급된 산소 라디칼 또는 수소 라디칼과 포토 레지스트의 플라즈마 반응에 필요한 에너지는 기판(W)에 공급되는 열 에너지로부터 획득된다. 이러한 애싱 공정에서 기판(W)에 열 에너지를 공급하는 방법으로는 대기(ATM) 상태에서 기판(W) 반송의 경우 플라즈마(P) 생성을 위한 진공에 도달하기 전 일정 시간 대기(ATM) 상태에서 가열된 기판 지지부(200) 상에 기판(W)을 안착시켜 열 에너지를 공급하는 방법 또는 진공 상태에서 기판(W) 반송의 경우 다량의 가스, 예를 들어 산소(O2) 또는 질소(N2)를 주입하여 인위적으로 압력을 상승 및 유지시켜 가열된 기판 지지부(200) 상에 기판(W)을 안착시켜 열 에너지를 공급하는 방법이 있다. 이 경우 기판(W)으로의 열 에너지의 공급은 모두 가열된 기판 지지부(200)로부터 전달된다.The energy required for the plasma reaction of the photoresist with the oxygen radical or hydrogen radical supplied here is obtained from the thermal energy supplied to the substrate W. [ In this ashing process, a method of supplying thermal energy to the substrate W may include a method of supplying a substrate W in an atmospheric (ATM) state, in a state of waiting (ATM) for a predetermined time before reaching a vacuum for generating a plasma (P) For example, oxygen (O 2 ) or nitrogen (N 2 ) or a mixture of oxygen (O 2 ) and nitrogen (N 2 ) in the case of feeding the substrate W onto the heated substrate support 200, And the substrate W is placed on the heated substrate supporting part 200 to supply the thermal energy. In this case, all the supply of heat energy to the substrate W is transmitted from the heated substrate supporting part 200.

따라서, 도 1에 도시된 바와 같이 기판(W)이 기판 지지부(200) 상의 비정상적인 위치에 안착되는 경우, 종래에는 기판(W)에 의한 기판 지지부(200)의 열 손실을 이용하여 기판 지지부(200)의 온도 하강 정도를 감시하여 기판(W)의 위치 이탈 여부를 감지하였다. 그러나, 이와 같은 방법은 공정 중에 발생하는 플라즈마(P)의 복사 에너지에 의하여 기판 지지부(200)의 온도가 가변하게 되고, 이에 따라 기판 지지부(200)의 온도 하강 정도를 일정하게 유지할 수 없었으며, 기판(W)의 이탈 정도에 따라 온도의 하강 정도가 변화하여 기판(W)의 이탈 여부를 정확하게 판단하기 어려운 문제점이 있었다.1, when the substrate W is seated at an abnormal position on the substrate supporting part 200, the heat of the substrate supporting part 200 by the substrate W is used to heat the substrate supporting part 200 ) Was monitored to detect whether the substrate W was deviated from its position. However, in this method, the temperature of the substrate supporter 200 is varied by the radiant energy of the plasma P generated during the process, so that the temperature lowering degree of the substrate supporter 200 can not be maintained constant, There is a problem that it is difficult to accurately determine whether or not the substrate W is detached by changing the degree of the temperature drop depending on the degree of detachment of the substrate W. [

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 측정부의 구성 요소를 개략적으로 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view schematically showing the components of a measurement unit according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 내부에 반응 공간을 형성하는 공정 챔버(100); 상기 공정 챔버(100) 내에 설치되어 기판(W)이 안착되는 기판 지지부(200); 상기 기판(W) 상에 플라즈마(P)를 발생시키는 플라즈마 생성부(300); 상기 플라즈마(P)로부터 방출되는 광을 플라즈마 반응이 진행되는 중에 실시간으로 감지하여 감지된 광의 세기(intensity) 값을 측정하는 측정부(400); 및 상기 측정부(400)로부터 측정된 광의 세기 값을 입력받아 기판(W)의 위치 상태를 판단하는 결정부(500);를 포함한다.2 and 3, the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention includes a process chamber 100 for forming a reaction space therein; A substrate support 200 installed in the process chamber 100 to mount a substrate W thereon; A plasma generator 300 for generating a plasma P on the substrate W; A measuring unit 400 for sensing the light emitted from the plasma P in real time while the plasma reaction proceeds and measuring an intensity value of the sensed light; And a determination unit 500 receiving the intensity value of the light measured by the measurement unit 400 and determining the positional state of the substrate W. FIG.

공정 챔버(100)는 반도체의 제조를 위한 각종의 반응을 위한 공간을 내부에 형성한다. 공정 챔버(100)는 반도체의 증착, 식각 또는 에칭 등의 제조(FAB: fabrication) 공정을 수행하는 모든 공정 챔버(100)를 포함할 수 있으나, 이 중 기판(W) 상에 라인(line) 또는 스페이스(space) 패턴 등과 같은 각종의 미세 회로 패턴들을 형성하거나 이온 주입(ion implantation) 공정에서 마스크(mask)로 이용된 포토 레지스트를 제거하는 애싱(ashing) 공정을 수행하는 공정 챔버(100)를 포함할 수 있다. 이와 같은 애싱 공정에서는 다른 공정에 비하여 훨씬 많은 양의 공정 부산물이 발생하게 되며, 유기 폴리머로 형성되는 포토 레지스트의 특성상 기판 지지부(200)의 표면에 이러한 공정 부산물이 존재하게 되어 기판(W)으로의 열 에너지의 전달에 문제가 발생하며, 이로 인하여 정상적인 공정이 진행되지 않는 문제는 더욱 심각하게 발생한다.The process chamber 100 forms a space therein for various reactions for the production of semiconductors. The process chamber 100 may include any process chamber 100 that performs a fabrication process such as deposition, etching, or etching of a semiconductor, A process chamber 100 for performing an ashing process for forming various fine circuit patterns such as a space pattern or removing a photoresist used as a mask in an ion implantation process can do. In this ashing process, much more process by-products are generated than in other processes, and due to the nature of the photoresist formed of the organic polymer, such process by-products are present on the surface of the substrate support 200, There is a problem in the transfer of heat energy, and thus the problem that the normal process does not proceed occurs more seriously.

기판 지지부(200)는 공정 챔버(100) 내에 설치되어 공정시 기판(W)을 안착하여 지지한다. 기판 지지부(200)는 정전 척(electrode chuck)이 사용될 수 있으며, 기판 지지부(200)는 공정시 기판(W)을 안착시켜 기설정된 공정 온도로 가열한다. 이를 위하여 기판 지지부(200)는 기판(W)의 로딩 및 언로딩을 위한 리프트 핀(lift pin) 및 히터(heater)를 포함할 수 있다.The substrate support 200 is installed in the process chamber 100 to seat and support the substrate W during processing. The substrate support 200 may be an electrode chuck and the substrate support 200 may seat the substrate W during the process and heat it to a predetermined process temperature. The substrate support 200 may include a lift pin and a heater for loading and unloading the substrate W. [

플라즈마 생성부(300)는 공정시 플라즈마(P)를 발생시켜 기판(W) 상에 공급한다. 기판(W) 상에 플라즈마(P)를 공급하기 위하여 공정 챔버(100)의 내부로 플라즈마(P)를 분사하기 위한 샤워 헤드(350)가 구비될 수 있으며, 샤워 헤드(350)는 공정 챔버(100)의 상부에 설치될 수 있다. 플라즈마 생성부(300)로는 원격 플라즈마 발생 장치(remote plasma generating apparatus)가 사용될 수 있으며, 도시되지는 않았으나 마그네트론(magnetron), 도파관(wave guide line) 및 가스 공급관(gas supply line)을 포함할 수 있다.The plasma generating unit 300 generates a plasma P during the process and supplies the generated plasma P onto the substrate W. A showerhead 350 may be provided for injecting the plasma P into the process chamber 100 to supply the plasma P onto the substrate W. The showerhead 350 may include a processing chamber 100). A remote plasma generating apparatus may be used as the plasma generating unit 300 and may include a magnetron, a wave guide line, and a gas supply line .

마그네트론은 공정시 플라즈마(P) 생성을 위한 마이크로파(microwave)를 발생시키고, 도파관은 마그네트론에서 생성된 마이크로파를 가스 공급관으로 유도하며, 가스 공급관은 공정시 가스를 공급한다. 이때, 공급 가스로는 산소(O2) 또는 수소(O2) 가스를 사용할 수 있으며, 애싱 공정의 효율을 증가시키기 위하여 질소(N2) 등의 다른 가스를 혼합하여 사용하기도 한다. 가스 공급관을 통해 공급받은 공급 가스는 마그네트론에서 생성된 마이크로파에 의하여 플라즈마(P)로 발생되며, 플라즈마 생성부(300)에서 생성된 플라즈마(P)는 애싱 공정시 샤워 헤드(350)를 통하여 기판(W) 상에 공급된다.The magnetron generates a microwave for plasma (P) generation in the process, and the waveguide directs the microwave generated in the magnetron to the gas supply pipe, and the gas supply pipe supplies the gas in the process. At this time, oxygen (O 2 ) or hydrogen (O 2 ) gas may be used as the supply gas, and another gas such as nitrogen (N 2 ) may be used in combination to increase the efficiency of the ashing process. The plasma P generated by the plasma generating unit 300 is supplied to the substrate 300 through the shower head 350 during the ashing process, and the plasma P generated by the microwave generated by the magnetron W).

또한, 도시되지는 않았으나 플라즈마 생성부(300)는 고밀도의 플라즈마(P)를 생성시키기 위한 유도 결합 방식으로 구성될 수도 있다. 이를 위하여 공정 챔버의 상단에는 가스 공급관이 연결될 수 있으며, 가스 공급관으로부터 공급되는 가스를 유도 결합형 플라즈마(ICP: Inductively Coupled Plasma) 코일에 고주파의 전원을 인가하여 공정 챔버의 내부로 유도 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 이 경우 유도 결합형 플라즈마 코일은 복수 개의 턴(turn)을 가지도록 배열될 수 있으며, 각 턴은 평행한 방향으로 배열될 수 있다.Also, although not shown, the plasma generating unit 300 may be configured as an inductive coupling method for generating a high density plasma P. To this end, a gas supply pipe may be connected to the upper end of the process chamber, and a high frequency power may be applied to an inductively coupled plasma (ICP) coil supplied from a gas supply pipe to generate induction plasma in the process chamber . In this case, the inductively coupled plasma coil may be arranged to have a plurality of turns, and each turn may be arranged in a parallel direction.

측정부(400)는 플라즈마(P)로부터 방출되는 광을 플라즈마 반응이 진행되는 중에 실시간으로 감지하여 감지된 광의 세기 값을 측정한다. 즉, 측정부(400)는 플라즈마 생성부(300)로부터 공급 가스가 공급되어 발생되는 산소 라디칼 또는 수소 라디칼 등의 공급 라디칼 및 이러한 공급 라디칼이 기판(W) 표면에 잔류하는 포토 레지스트와 플라즈마 반응하여 생성되는 반응 라디칼을 포함하는 플라즈마(P)로부터 방출되는 광을 광학 스펙트럼(OES: Optical Emission Spectrum) 방식으로 실시간으로 감지하여 감지된 광의 세기 값을 측정한다. 여기서, 측정부(400)는 기판(W)이 정상 위치에 안착되거나 이탈된 비정상 위치에 안착되는 등 기판(W)의 위치와 무관하게 플라즈마(P)로부터 방출되는 광을 실시간으로 감지한다. 이에 의하여 기판(W)의 위치 검출을 위하여 별도로 측정부(300)를 제어할 필요 없이 플라즈마 반응을 모니터링함과 동시에 기판(W)의 위치를 검출할 수 있게 된다.The measuring unit 400 detects the light emitted from the plasma P in real time while the plasma reaction proceeds, and measures intensity values of the sensed light. That is, the measuring unit 400 performs a plasma reaction with a supply radical such as an oxygen radical or a hydrogen radical generated by supplying the supply gas from the plasma generator 300, and a photoresist remained on the surface of the substrate W Light emitted from a plasma (P) containing a generated reaction radical is detected in real time by an optical spectrum (OES) method and the intensity value of the detected light is measured. Here, the measuring unit 400 senses light emitted from the plasma P in real time regardless of the position of the substrate W, such as being seated at an abnormal position where the substrate W is seated or separated from the normal position. Accordingly, it is possible to monitor the position of the substrate W while monitoring the plasma reaction without having to separately control the measuring unit 300 in order to detect the position of the substrate W.

여기서, 측정부(400)는 상기한 바와 같이 공급 라디칼 및 반응 라디칼을 포함하는 플라즈마(P)로부터 방출되는 광 중 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 투과시키는 필터; 및 상기 필터를 투과한 광의 세기 값을 측정하기 위한 광 센서(480);를 포함할 수 있다.Here, the measuring unit 400 may include a filter that selectively transmits light of a specific wavelength band among the light emitted from the plasma P including the supply radical and the reactive radical, as described above. And a light sensor 480 for measuring the intensity value of the light transmitted through the filter.

공급 라디칼 및 반응 라디칼을 포함하는 플라즈마(P)의 경우 공급 라디칼 및 반응 라디칼의 종류에 따라 서로 다른 파장 대역을 가지는 광이 방출된다. 필터는 이러한 다양한 파장 대역을 가지는 광 중에서 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 투과시키며, 광 센서(480)는 상기 필터를 통하여 투과된 특정 파장 대역의 광의 세기 값을 측정한다.In the case of a plasma (P) containing a supply radical and a reactive radical, light having different wavelength bands is emitted depending on the kind of the supply radical and the reaction radical. The filter selectively transmits light of a specific wavelength band among lights having various wavelength bands, and the optical sensor 480 measures intensity values of light of a specific wavelength band transmitted through the filter.

여기서 필터는 다양한 파장 대역을 가지는 광 중에서 반응 라디칼이 가지는 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 투과시킬 수 있으며, 공급 가스로 산소(O2) 가스 및 애싱 공정의 효율을 증가시키기 위한 질소(N2) 가스가 공급되는 경우 이의 라디칼과 포토 레지스트가 플라즈마 반응하여 생성되는 OH 라디칼이 가지는 304nm 이상 313nm 이하 대역(바람직하게는, 309nm)의 파장을 가지는 광을 투과시킬 수 있으며, 공급 가스로 수소(H2) 가스 및 애싱 공정의 효율을 증가시키기 위한 질소(N2) 가스가 공급되는 경우 이의 라디칼과 포토 레지스트가 플라즈마 반응하여 생성되는 CN 라디칼이 가지는 382nm 이상 391nm 이하 대역(바람직하게는, 387nm)의 파장을 가지는 광을 투과시킬 수 있다. 이는 애싱 공정을 위하여 산소 가스 및 질소 가스가 공급되는 경우 OH 라디칼이 방출하는 광의 세기가 가장 크게 나타나고, 수소 가스 및 질소 가스가 공급되는 경우 CN 라디칼이 방출하는 광의 세기가 가장 크게 나타나게 되어 손쉽게 모니터링 될 수 있기 때문이다.Here, the filter can selectively transmit light of a specific wavelength band of the reaction radical among lights having various wavelength bands, and can supply nitrogen (N 2 ) gas to increase oxygen (O 2 ) gas and efficiency of the ashing process, may be the gas supply to transmit the light having the wavelength of its radical and the photoresist is a plasma reaction to create 304nm than 313nm or less band having the OH radical (preferably, 309nm) when the hydrogen in the feed gas (H 2 ) Wavelength of 382 nm or more and 391 nm or less (preferably 387 nm) of a CN radical generated by a plasma reaction between a radical and a photoresist when nitrogen (N 2 ) gas is supplied to increase the efficiency of the gas and the ashing process, It is possible to transmit the light having the wavelength. This is because the intensity of light emitted by OH radicals is the largest when oxygen gas and nitrogen gas are supplied for the ashing process, and when the hydrogen gas and nitrogen gas are supplied, the intensity of light emitted by the CN radical becomes the largest, It is because.

상기한 바와 같이 애싱 공정에서는 일반적으로 공급 가스로 산소(O2) 가스 및 애싱 공정의 효율을 증가시키기 위한 질소(N2) 가스가 공급되거나, 저산화를 위하여 수소(H2) 가스 및 애싱 공정의 효율을 증가시키기 위한 질소(N2) 가스가 공급되어 플라즈마 반응이 이루어진다. 따라서, 필터는 304nm 이상 313nm 이하 대역의 파장을 가지는 광을 선택적으로 투과시키는 필터와 382nm 이상 391nm 이하 대역의 파장을 가지는 광을 선택적으로 투과시키는 필터가 교체되는 교체식으로 구성될 수도 있으나, 서로 다른 파장 대역의 광, 예를 들어 304nm 이상 313nm 이하 대역의 파장을 가지는 광을 선택적으로 투과시키는 제1 필터(420)와 382nm 이상 391nm 이하 대역의 파장을 가지는 광을 선택적으로 투과시키는 제2 필터(440)가 병렬로 배치되어 서로 다른 파장 대역의 광을 동시에 투과시키는 병렬식으로 구성될 수 있다. 이 경우 서로 다른 종류의 가스가 공급되어 플라즈마 반응이 진행되는 애싱 공정의 특성상, 필터의 교체 작업 없이 다양한 반응 공정에 대응이 가능하게 되어 작업 효율을 향상시킬 수 있게 된다.As described above, in the ashing process, the supply of oxygen (O 2 ) gas and the nitrogen (N 2 ) gas for increasing the efficiency of the ashing process are generally supplied as feed gas, the hydrogen (H 2 ) gas and the ashing process A nitrogen (N 2 ) gas is supplied to increase the efficiency of the plasma reaction. Therefore, the filter may be configured to be a replaceable type in which a filter for selectively transmitting light having a wavelength in a range from 304 nm to 313 nm and a filter for selectively transmitting light having a wavelength in a range from 382 nm to 391 nm are replaced, A first filter 420 for selectively transmitting light having a wavelength band of, for example, between 304 nm and 313 nm and a second filter 440 selectively transmitting light having a wavelength of 382 nm or more and 391 nm or less, May be arranged in parallel to transmit light of different wavelength bands at the same time. In this case, due to the characteristics of the ashing process in which different kinds of gases are supplied and the plasma reaction proceeds, it is possible to cope with various reaction processes without replacing the filter, thereby improving the working efficiency.

광 센서(480)는 상기 필터를 투과한 광을 수집하여 수집된 광의 세기 값을 측정한다. 측정 효율을 향상시키기 위하여 광 센서(480)는 필터를 투과한 광을 증폭하여 광의 세기 값을 측정할 수 있으며, 제1 필터(420)와 제2 필터(440)를 포함하는 것으로 필터가 구성되는 경우 제1 필터(420)를 투과한 광과 제2 필터(440)를 투과하는 광에 대하여 각각의 광을 수집하는 복수 개의 광 센서(480)를 포함하거나, 제1 필터(420)를 투과한 광과 제2 필터(440)를 투과하는 광을 동시에 수집하는 하나의 광 센서(480)로 구성될 수도 있다. 이 경우 각각의 필터와 광 센서(480) 사이에는 광의 경로를 변경시키기 위한 광학계가 구비될 수도 있다.The optical sensor 480 collects the light transmitted through the filter and measures intensity values of the collected light. In order to improve the measurement efficiency, the optical sensor 480 can measure the light intensity value by amplifying the light transmitted through the filter, and includes a first filter 420 and a second filter 440, A plurality of optical sensors 480 for collecting the light transmitted through the first filter 420 and the light transmitted through the second filter 440, And an optical sensor 480 for simultaneously collecting light and light transmitted through the second filter 440. In this case, an optical system for changing the light path may be provided between each filter and the optical sensor 480.

여기서, 필터 및 광 센서(480)의 세부 구조는 특정 대역의 광을 투과시키고 투과된 광의 세기를 측정하기 위한 다양한 구성이 적용될 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Here, the detailed structure of the filter and the optical sensor 480 may be variously configured to transmit the light of a specific band and measure the intensity of the transmitted light, and thus a detailed description thereof will be omitted.

측정부(400)는 공정 챔버(100) 내에 위치할 수도 있으나, 공정 부산물로 인한 오염을 방지하기 위하여 공정 챔버(100)의 벽면에 내부와 외부를 격리시키며 광을 투과할 수 있는, 예를 들어 쿼츠(quartz) 재질로 형성되는 뷰 포트(150)를 설치하고, 상기 뷰 포트(150)를 투과한 광을 공정 챔버(100)의 외부에서 측정하도록 공정 챔버(100) 외부에 위치할 수도 있다. 여기서 뷰 포트(150)는 플라즈마(P)로부터 방출되는 광을 효율적으로 감지하기 위하여 플라즈마(P)로부터의 거리가 가장 인접한 공정 챔버(100)의 측벽에 설치될 수 있으며, 이 경우 기판 지지부(200)와의 간섭을 방지하기 위하여 기판 지지부(200)보다 높은 위치에 설치될 수 있다. 또한, 상기한 바와 같이 필터가 서로 다른 파장 대역의 광을 투과시키기 위한 제1 필터(420) 및 제2 필터(440)를 포함하여 구성되는 경우 제1 필터(420) 및 제2 필터(440)는 기판(W) 표면과의 거리가 일정하게 유지되도록 뷰 포트(150) 상에 횡 방향으로 배치될 수 있다.The measurement unit 400 may be located within the process chamber 100 but may be configured to isolate the interior and the exterior of the process chamber 100 from the wall of the process chamber 100 to prevent contamination due to process by- A view port 150 formed of a quartz material may be provided and the process chamber 100 may be located outside the process chamber 100 to measure light transmitted through the view port 150. Here, the view port 150 may be installed on the side wall of the process chamber 100 that is closest to the plasma P in order to efficiently detect the light emitted from the plasma P. In this case, the substrate support 200 In order to prevent interference with the substrate supporting part 200. [0050] The first filter 420 and the second filter 440 may include a first filter 420 and a second filter 440 for transmitting light having different wavelength bands as described above. May be laterally disposed on the view port 150 such that the distance from the surface of the substrate W is kept constant.

또한, 측정부(400)는 애싱 공정 전에 수행되는 반도체의 식각(lithography) 공정에서 식각 공정의 진행시 플라즈마(P)에서 발생하는 광을 파장에 따라 검출하여 식각 공정의 종료 시점을 검출하기 위하여 사용되는 모노크로메터(monochromator)를 포함할 수 있다. 이와 같이 식각 공정에서 식각 공정의 종료 시점을 검출하기 위한 모노크로메터를 그대로 사용하여 애싱 공정에서 플라즈마 반응이 진행되는 중에 플라즈마(P)로부터 방출되는 광의 세기를 측정하는 경우 별도의 추가 장비 없이 기판(W)의 위치 이탈 여부를 용이하게 검출할 수 있게 된다.The measuring unit 400 may be used to detect the end of the etching process by detecting the light generated in the plasma P during the etching process in the semiconductor lithography process before the ashing process, Or a monochromator. When the intensity of the light emitted from the plasma P is measured during the plasma reaction in the ashing process by using the monochromator for detecting the end point of the etching process in the etching process, W can be easily detected.

결정부(500)는 상기 측정부(400)로부터 측정된 광의 세기 값을 입력받아 기판(W)의 위치 상태를 판단한다. 이를 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 플라즈마(P)로부터 방출되는 광의 기준 세기 값이 저장되는 저장부(600);를 더 포함하고, 결정부(500)는 상기 저장부(600)에 저장된 기준 세기 값과 측정부(400)로부터 측정된 광의 세기 값을 비교하여 기판(W)의 위치 상태를 판단할 수 있다. 여기서, 기준 세기 값은 기판 지지부(200)에 기판(W)이 정상 안착된 경우에 플라즈마(P)로부터 방출되는 광의 세기 값, 예를 들어 OH 라디칼 또는 CN 라디칼이 방출하는 광의 세기 값으로부터 산출될 수 있다.The determining unit 500 determines the position of the substrate W based on the measured intensity of light from the measuring unit 400. The apparatus for treating a substrate according to an embodiment of the present invention further includes a storage unit 600 storing a reference intensity value of light emitted from the plasma P, The position of the substrate W can be determined by comparing the reference intensity value stored in the measurement unit 400 with the intensity value of the measured light. Here, the reference intensity value is calculated from the intensity value of light emitted from the plasma P, for example, the intensity value of light emitted by the OH radical or the CN radical, when the substrate W is normally placed on the substrate support 200 .

결정부(500)가 측정부(400)로부터 측정된 광의 세기 값을 입력받아 기판(W)의 위치 상태를 판단하는 세부 구성은 본 발명의 실시 예에 따른 기판의 위치 이탈 검출 방법과 관련하여 이하에서 상세하게 설명하기로 한다.The detailed configuration of the determination unit 500 for determining the positional state of the substrate W by receiving the measured intensity value of the light from the measurement unit 400 will now be described with reference to the method of detecting the positional deviation of the substrate according to the embodiment of the present invention Will be described in detail.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기판의 위치 이탈 검출 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이고, 도 5는 기판 지지부에 대하여 기판이 정상 안착되는 경우와 기판이 이탈되는 경우의 광의 세기 값을 나타내는 그래프이다.FIG. 4 is a flow chart schematically illustrating a method of detecting a positional deviation of a substrate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a graph showing intensity values of light when the substrate is normally seated with respect to the substrate support and when the substrate is separated .

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기판의 위치 이탈 검출 방법은 기판 지지부(200)에 기판(W)을 안착시키는 과정(S100); 상기 기판(W) 상에 플라즈마(P)를 발생시키는 과정(S200); 상기 플라즈마(P)로부터 방출되는 광을 플라즈마 반응이 진행되는 동안 실시간으로 감지하여 감지된 광의 세기 값을 측정하는 과정(S300); 및 상기 측정된 광의 세기 값으로부터 기판(W)의 위치 상태를 판단하는 과정(S400);을 포함한다.4 and 5, a method of detecting the positional deviation of a substrate according to an embodiment of the present invention includes a step S100 of placing a substrate W on a substrate supporting part 200; Generating a plasma (P) on the substrate (S200); (S300) of sensing light emitted from the plasma (P) in real time during a plasma reaction and measuring the intensity of the sensed light (S300); And determining a positional state of the substrate W based on the measured intensity of light (S400).

기판(W)을 안착시키는 과정(S100)은 공정 챔버(100) 내에 설치되는 기판 지지부(200)에 기판(W)을 안착한다. 기판 지지부(200)는 히터를 포함할 수 있으며, 기판(W)의 안착에 의하여 기판(W)과 접촉하여 기판(W)을 기설정된 공정 온도로 가열한다. 이와 같은 기판(W)의 가열에 의하여 공급 가스로부터 발생되는 산소 라디칼 또는 수소 라디칼과 포토 레지스트의 플라즈마 반응에 필요한 활성화 에너지가 공급되며, 기판(W)이 정상 안착되는 경우 공정 조건을 세팅하기 위하여 설정된 시간이 경과하면 기판(W)은 기설정된 공정 온도를 가지게 되고, 기판(W)이 기판 지지부(200)로부터 이탈되어 비정상 안착되는 경우 설정된 시간이 경과하면 기판(W)은 기설정된 공정 온도보다 낮은 온도를 가지게 된다.The process of placing the substrate W in step S100 seats the substrate W on the substrate supporting part 200 installed in the process chamber 100. The substrate support 200 may include a heater and contacts the substrate W by the seating of the substrate W to heat the substrate W to a predetermined process temperature. The heating of the substrate W supplies the oxygen radical or the hydrogen radical generated from the supply gas with the activation energy necessary for the plasma reaction of the photoresist and is set to set the process conditions when the substrate W is normally settled When a predetermined time has elapsed after the elapse of time, the substrate W has a predetermined process temperature, and when the substrate W is detached from the substrate supporter 200 and is abnormally seated, the substrate W is lowered Temperature.

플라즈마(P)를 발생시키는 과정(S200)은 기판(W) 상에 공급되는 공급 가스에 전원 즉, 마이크로파를 인가하여 플라즈마(P)를 생성하고, 생성된 플라즈마(P)는 공급 가스로부터 생성되는 산소 라디칼 또는 수소 라디칼 등의 공급 라디칼이 기판(W) 표면에 잔류하는 포토 레지스트와 플라즈마 반응하게 된다. 이에 따라 생성되는 반응 라디칼은 기판(W) 상의 플라즈마(P)에 포함되어 공급 라디칼 및 반응 라디칼을 포함하는 플라즈마(P)를 발생시키게 된다. 또한, 플라즈마(P)를 발생시키는 과정(S200)은 고밀도의 플라즈마(P)를 생성시키기 위한 유도 결합 방식으로 구성될 수도 있음은 물론이다.In the step S200 of generating the plasma P, a power source, that is, a microwave is applied to the supply gas supplied onto the substrate W to generate a plasma P, and the generated plasma P is generated from the supply gas A supply radical such as an oxygen radical or a hydrogen radical reacts with the photoresist remaining on the surface of the substrate W in a plasma. The reaction radicals thus generated are included in the plasma P on the substrate W to generate a plasma P containing the supply radical and the reaction radical. It goes without saying that the process S200 for generating the plasma P may be an inductive coupling scheme for generating the plasma P having a high density.

전술한 바와 같이, 애싱 공정에서는 공급 가스로 산소(O2) 가스 및 애싱 공정의 효율을 증가시키기 위한 질소(N2) 가스가 공급되거나, 저산화를 위하여 수소(H2) 가스 및 애싱 공정의 효율을 증가시키기 위한 질소(N2) 가스가 공급되며, 이러한 공급 가스는 기판(W) 표면에 잔류하는 탄소(C), 수소(H) 및 산소(O) 원소를 포함하는 유기 화합물인 포토 레지스트와 플라즈마 반응하여 OH 라디칼 또는 CN 라디칼을 포함하는 반응 라디칼을 생성한다. 따라서, 플라즈마(P)를 발생시키는 과정(S200)에서 발생되는 플라즈마(P)는 공급 가스로부터 생성되는 공급 라디칼 및 상기 공급 라디칼이 기판(W) 즉, 포토 레지스트와 플라즈마 반응하여 생성되는 반응 라디칼을 모두 포함하게 된다.As described above, in the ashing process, oxygen (O 2 ) gas as a feed gas and nitrogen (N 2 ) gas for increasing the efficiency of an ashing process are supplied, or hydrogen (H 2 ) A nitrogen (N 2 ) gas is supplied to increase the efficiency and the supply gas is supplied to the surface of the substrate W, which is an organic compound containing carbon (C), hydrogen (H) and oxygen (O) To produce a reaction radical comprising an OH radical or a CN radical. Accordingly, the plasma P generated in the process S200 of generating the plasma P is generated by supplying the supply radicals generated from the supply gas and the reaction radicals generated by the plasma reaction with the substrate W, that is, All included.

광의 세기 값을 측정하는 과정(S300)은 상기한 바와 같이 공급 라디칼 및 플라즈마 반응이 진행됨에 따라 생성되는 반응 라디칼을 포함하는 플라즈마(P)로부터 방출되는 광을 플라즈마 반응이 진행되는 동안 실시간으로 감지하여 감지된 광의 세기 값을 측정한다. 이와 같이 광의 세기 값을 측정하는 과정(S300)은 필터에 의하여 기판(W)으로부터 생성되는 물질 즉, 반응 라디칼이 방출하는 광 중 특정 대역의 광을 선택적으로 투과시키는 과정; 및 선택적으로 투과된 광의 세기 값을 광 센서(480)에 의하여 감지하는 과정;을 포함할 수 있다.In step S300 of measuring the light intensity value, as described above, the light emitted from the plasma (P) containing the reactive radical and the reaction radical generated as the plasma reaction progresses is detected in real time during the plasma reaction Measure the intensity value of the sensed light. The process of measuring the light intensity value (S300) may include: a process of selectively transmitting light of a specific band of light emitted from the substrate W by the filter, that is, light emitted by the reaction radical; And sensing the intensity value of the selectively transmitted light by the optical sensor 480. [

여기서 특정 대역의 광을 선택적으로 투과시키는 과정은 다양한 파장 대역을 가지는 광 중에서 반응 라디칼이 가지는 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 투과시킬 수 있으며, 공급 가스로 산소(O2) 가스 및 애싱 공정의 효율을 증가시키기 위한 질소(N2) 가스가 공급되는 경우 이의 라디칼과 포토 레지스트가 플라즈마 반응하여 생성되는 OH 라디칼이 방출하는 304nm 이상 313nm 이하 대역(바람직하게는, 309nm)의 파장을 가지는 광을 투과시킬 수 있으며, 공급 가스로 수소(H2) 가스 및 애싱 공정의 효율을 증가시키기 위한 질소(N2) 가스가 공급되는 경우 이의 라디칼과 포토 레지스트가 플라즈마 반응하여 생성되는 CN 라디칼이 방출하는 382nm 이상 391nm 이하 대역(바람직하게는, 387nm)의 파장을 가지는 광을 투과시킬 수 있음은 전술한 바와 같다.Here, the process of selectively transmitting light of a specific band can selectively transmit light of a specific wavelength band of the reaction radicals among lights having various wavelength bands, and the oxygen (O 2 ) gas and the efficiency (Preferably 309 nm), which emits OH radicals generated by a plasma reaction between a radical and a photoresist when nitrogen (N 2 ) gas is supplied for increasing the wavelength And when nitrogen (N 2 ) gas is supplied to increase the efficiency of the hydrogen (H 2 ) gas and the ashing process, the CN radicals generated by the plasma reaction between the radicals and the photoresist are emitted, It is possible to transmit light having a wavelength in the sub-band (preferably, 387 nm) as described above.

또한, 특정 대역의 광을 선택적으로 투과시키는 과정은 제1 필터(420)에 의하여 304nm 이상 313nm 이하 대역의 파장을 가지는 광을 선택적으로 투과시키고, 제2 필터(440)에 의하여 382nm 이상 391nm 이하 대역의 파장을 가지는 광을 선택적으로 투과시켜 서로 다른 파장 대역의 광을 선별하여 순차적으로 또는 동시에 투과시킬 수도 있다.In the process of selectively transmitting light of a specific band, the first filter 420 selectively transmits light having a wavelength in the range of 304 nm or more and 313 nm or less, and the second filter 440 selectively reflects light of wavelengths of 382 nm or more and 391 nm or less And selectively transmit light having different wavelength bands and sequentially or simultaneously transmit the light having different wavelength bands.

선택적으로 투과된 광의 세기 값을 감지하는 과정은 상기한 필터를 투과한 광을 수집하여 광의 세기 값을 측정하며, 서로 다른 파장 대역의 광이 동시에 투과되는 경우 플라즈마(P)를 발생시키기 위하여 공급되는 가스의 종류에 따라 서로 다른 파장 대역을 가지는 광 중 하나의 광을 선택하여 선택된 광의 세기 값을 감지할 수 있다.The process of sensing the intensity value of the selectively transmitted light collects the light transmitted through the filter and measures the intensity value of the light. When the light of different wavelength band is simultaneously transmitted, it is supplied to generate the plasma (P) The intensity of the selected light can be detected by selecting one of the lights having different wavelength bands according to the kind of the gas.

즉, 전술한 바와 같이 공급 가스로 산소(O2) 가스 및 애싱 공정의 효율을 증가시키기 위한 질소(N2) 가스가 공급되는 경우 이의 라디칼과 포토 레지스트가 플라즈마 반응하여 생성되는 OH 라디칼이 방출하는 304nm 이상 313nm 이하 대역(바람직하게는, 309nm)의 파장을 가지는 광을 선택하여 선택된 광의 세기 값을 감지하고, 공급 가스로 수소(H2) 가스 및 애싱 공정의 효율을 증가시키기 위한 질소(N2) 가스가 공급되는 경우 이의 라디칼과 포토 레지스트가 플라즈마 반응하여 생성되는 CN 라디칼이 방출하는 382nm 이상 391nm 이하 대역(바람직하게는, 387nm)의 파장을 가지는 광을 선택하여 선택된 광의 세기 값을 감지할 수 있다.That is, as described above, when oxygen (O 2 ) gas is supplied as a supply gas and nitrogen (N 2 ) gas is supplied to increase efficiency of an ashing process, OH radicals generated by a plasma reaction between a radical and a photoresist are emitted (N 2 ) gas for increasing the hydrogen (H 2 ) gas and the efficiency of the ashing process as a supply gas by selecting light having a wavelength of from 304 nm to 313 nm (preferably, 309 nm) ), The intensity of the selected light can be detected by selecting light having a wavelength of 382 nm or more and 391 nm or less (preferably 387 nm) in which CN radicals generated by the plasma reaction of the radicals with the photoresist are emitted have.

기판(W)의 위치 상태를 판단하는 과정(S400)은 측정된 광의 세기 값으로부터 기판(W)의 위치 상태를 판단한다. 이를 위하여 기판(W)의 위치 상태를 판단하는 과정(S400)은 미리 마련된 플라즈마(P)로부터 방출되는 광의 기준 세기 값과 측정된 광의 세기 값을 비교하는 과정; 및 상기 측정된 광의 세기 값이 상기 기준 세기 값보다 낮은 경우에 기판(W)의 위치가 이탈된 것으로 결정하는 과정;을 포함할 수 있다.In the step S400 of determining the position of the substrate W, the position of the substrate W is determined from the intensity value of the measured light. In step S400 of determining the positional state of the substrate W, a step of comparing the reference intensity value of the light emitted from the plasma P and the intensity value of the measured light is provided. And determining that the position of the substrate W is deviated when the intensity value of the measured light is lower than the reference intensity value.

기준 세기 값의 마련은 본 발명의 실시 예에 따른 애싱 공정이 수행되기 전에 기판 지지부(200)에 기판(W)을 정상 안착시키고 플라즈마(P)로부터 방출되는 광의 세기 값을 측정하여 측정된 광의 세기 값으로부터 기준 세기 값을 산출하여 저장부(600)에 저장한다. 즉, 기준 세기 값의 마련은 기판 지지부(200)에 기판(W)이 정상 안착된 경우에 공급 가스로 산소(O2) 가스 및 질소(N2) 가스가 공급되는 경우 이의 라디칼과 포토 레지스트가 플라즈마 반응하여 생성되는 OH 라디칼이 방출하는 304nm 이상 313nm 이하 대역(바람직하게는, 309nm)의 파장을 가지는 광의 세기 값을 측정하고, 기판(W)이 정상 안착된 경우에 공급 가스로 수소(H2) 가스 및 질소(N2) 가스가 공급되는 경우 이의 라디칼과 포토 레지스트가 플라즈마 반응하여 생성되는 CN 라디칼이 방출하는 382nm 이상 391nm 이하 대역(바람직하게는, 387nm)의 파장을 가지는 광의 세기 값을 측정하여 측정된 광의 세기 값으로부터 기준 세기 값을 산출한다. 기준 세기 값은 기판(W)이 정상 안착된 경우에 측정되는 광의 세기 값일 수도 있으나 반응에 따른 세기 값의 오차 범위를 고려하여 기판(W)이 정상 안착된 경우에 측정되는 광의 세기 값의 80% 이상의 값으로 산출될 수도 있다.The setting of the reference intensity value is performed by properly mounting the substrate W on the substrate support 200 before the ashing process according to the embodiment of the present invention is performed and measuring the intensity of light emitted from the plasma P, And stores the calculated reference intensity value in the storage unit 600. [0050] FIG. That is, the provision of the reference intensity value can be achieved only when the oxygen (O 2 ) gas and the nitrogen (N 2 ) gas are supplied as the supply gas when the substrate W is normally placed on the substrate support 200, (Preferably 309 nm) in which the OH radicals generated by the plasma reaction are emitted are measured. When the substrate W is normally placed, hydrogen (H 2 (Preferably 387 nm) in which CN radicals generated by the plasma reaction of a radical and a photoresist are emitted when gas and nitrogen (N 2 ) gas are supplied are measured And calculates a reference intensity value from the intensity value of the measured light. The reference intensity value may be the intensity value of the light measured when the substrate W is normally mounted, but it is preferable that the reference intensity value is 80% of the intensity value of the light measured when the substrate W is normally set in consideration of the error range of the intensity value due to the reaction. Or more.

기판(W)의 이탈 여부의 결정은 상기와 같이 산출된 기준 세기 값과 플라즈마 반응 진행 중에 플라즈마(P)로부터 방출되는 광을 실시간으로 감지하여 측정되는 광의 세기 값을 비교하여 기판(W)의 이탈 여부를 결정한다. 즉, 도 5에 실선으로 도시된 바와 같이 기판(W)이 기판 지지부(200) 상의 정상 위치에 안착되는 경우 기판(W)은 기판 지지부(200)로부터 공급 라디칼과 포토 레지스트의 플라즈마 반응에 필요한 열 에너지를 충분하게 공급받게 되어 반응 라디칼로부터 방출되는 광의 세기 값은 높은 값을 가지게 된다. 반면, 도 5에 점선으로 도시된 바와 같이 기판(W)이 기판 지지부(200) 상의 비정상 위치에 안착되는 경우 기판(W)은 기판 지지부(200)로부터 일정 범위로 이탈되며 이에 따라 공급 라디칼과 포토 레지스트의 플라즈마 반응에 필요한 열 에너지를 충분하게 공급받지 못하게 된다. 따라서, 이와 같은 경우 반응 라디칼로부터 방출되는 광의 세기 값은 정상 위치에 안착되는 경우에 비하여 매우 낮은 값을 가지게 된다.The determination as to whether or not the substrate W is to be separated is made by comparing the reference intensity value calculated as described above and the intensity value of the measured light by sensing the light emitted from the plasma P in real- . That is, when the substrate W is seated in the normal position on the substrate support 200 as shown by the solid line in FIG. 5, the substrate W is heated from the substrate support 200 to the heat required for the plasma reaction of the supply radical and the photoresist The intensity of the light emitted from the reaction radical becomes high because the energy is sufficiently supplied. On the other hand, when the substrate W is seated at an unstable position on the substrate support 200 as shown by a dotted line in FIG. 5, the substrate W is separated from the substrate support 200 to a certain extent, The thermal energy required for the plasma reaction of the resist is not sufficiently supplied. Therefore, in this case, the intensity value of the light emitted from the reaction radical has a very low value as compared with the case where it is set at the normal position.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 기판의 위치 이탈 검출 방법은 미리 마련되어 저장부(600)에 저장된 기판(W)의 정상 위치에서의 반응 라디칼로부터 방출되는 광의 기준 세기 값과 측정된 반응 라디칼로부터 방출되는 광의 세기 값을 비교하여, 기준 세기 값보다 측정된 광의 세기 값이 보다 낮은 경우에 기판(W)의 위치가 이탈된 것으로 결정할 수 있다. 또한, 기준 세기 값과 측정된 광의 세기 값의 차이를 계산하여 이러한 차이 값이 클수록 기판 지지부(200)로부터 기판(W)이 보다 많이 이탈된 것으로 판단할 수도 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 기판의 위치 이탈 검출 방법에 의하면, 플라즈마 반응이 진행되는 중에 플라즈마(P)로부터 방출되는 광을 실시간을 감지하여 기판(W)이 기판 지지부(200) 상의 정상적인 위치에 안착되어 있는지를 정확하게 판단할 수 있으며, 이로 인하여 공정 수율을 향상시킬 수 있다.Therefore, the method of detecting the positional deviation of the substrate according to the embodiment of the present invention can detect the position deviation of the substrate according to the reference intensity value of light emitted from the reaction radical at the normal position of the substrate W stored in the storage unit 600, It is possible to determine that the position of the substrate W is deviated when the intensity value of the measured light is lower than the reference intensity value. Further, the difference between the reference intensity value and the intensity value of the measured light may be calculated, and as the difference value is larger, it may be determined that the substrate W is further deviated from the substrate supporter 200. That is, according to the method of detecting the positional deviation of the substrate according to the embodiment of the present invention, when the substrate W senses the light emitted from the plasma P in real time during the plasma reaction, So that the process yield can be improved.

이러한 과정은 기판(W)에 대한 본격적인 에싱 공정이 수행되기 전의 예비 공정에서 수행되며, 이러한 예비 공정은 공정 챔버(100)의 설정 압력 등의 공정 조건이 세팅되고, 공정 가스에 전원이 인가되어 플라즈마(P)를 발생시킨 후(t) 5초 이내의 범위 내의 시점에서 이루어질 수 있다. 즉, 플라즈마(P)를 발생시킨 후(t) 5초 이내의 범위 내의 시점을 기준 시점으로 설정하여 기준 시점에서의 기준 세기 값과 기준 시점에서 측정된 광의 세기 값을 비교하여 기판(W)의 이탈 여부를 판단할 수 있다.This process is performed in a preliminary process before the actual ashing process for the substrate W is performed. The preliminary process is performed by setting process conditions such as set pressure of the process chamber 100, applying power to the process gas, (T) within a range of 5 seconds or less after the generation of the signal (P). That is, a time point within 5 seconds after the generation of the plasma P (t) is set as a reference time point, and the reference intensity value at the reference time point is compared with the intensity value of light measured at the reference time point, It is possible to judge whether or not the vehicle has departed.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 기판의 위치 이탈 검출 방법에 의하면, 측정부로부터 측정된 광의 세기 값으로부터 기판의 위치를 판단하는 과정이 기판에 대한 본격적인 공정이 진행되기 전의 예비 공정에서 진행되어, 본 공정 전에 기판을 정상 위치로 정렬할 수 있는 기회를 제공함으로써 기판의 위치가 이탈된 상태에서 공정이 진행되어 제품의 불량이 발생하는 것을 방지하고, 양산 라인에서의 손실을 최소화할 수 있다.Therefore, in the method of detecting the positional deviation of the substrate according to the embodiment of the present invention, the process of determining the position of the substrate from the intensity value of light measured from the measuring unit proceeds in a preliminary process before the full- By providing an opportunity to align the substrate to the normal position before the present process, it is possible to prevent the defective product from proceeding in the state where the substrate is displaced, and to minimize the loss in the production line.

전술한 과정에 따라 기준 세기 값보다 측정된 광의 세기 값이 낮아 기판(W)의 위치 상태가 이탈된 것으로 판단되면, 결정부(500)는 경보음 발생부(미도시)에 신호를 송출하여 경보음을 발생시키도록 제어할 수 있다. 또한, 기판(W)의 위치 상태가 이탈된 것으로 판단되면 공급 가스에 인가되는 전원을 오프(OFF)시켜 공급 라디칼이 포토 레지스트와 플라즈마 반응하는 것을 중지(S500)시킬 수 있으며, 이 경우 기판(W)은 공정 챔버(100)로부터 언로딩되고, 이송 챔버의 이송 로봇의 자동 위치 정렬(AWC: Auto Wafer Centering) 기능을 통하여 이탈 여부의 재확인 및 위치 교정을 수행(S600)하여 공정 챔버(100)의 기판 지지부(200) 상으로 다시 반송된다.When it is determined that the position of the substrate W is shifted due to the light intensity value being lower than the reference intensity value, the determining unit 500 sends a signal to the alarm sound generating unit (not shown) It is possible to control to generate a sound. In addition, if it is determined that the position of the substrate W is released, the power applied to the supply gas is turned off to stop the supply radical from reacting with the photoresist (S500). In this case, the substrate W Is unloaded from the process chamber 100 and is reconfirmed and its position is corrected through the automatic wafer centering (AWC) function of the transfer robot of the transfer chamber (S600) And is transported back onto the substrate support 200.

반면, 기준 세기 값과 측정된 광의 세기 값이 동일하거나, 예를 들어 정상 위치에 안착된 경우의 80% 이상의 값으로 기준 세기 값이 결정되는 경우 기준 세기 값보다 측정된 광의 세기 값이 크게 되면, 플라즈마(P)를 이용하여 플라즈마 반응을 계속 진행(S700)하여 포토 레지스트를 제거하는 메인 공정이 진행된다. 이러한 메인 공정은 상기의 예비 공정과 연속적으로 수행될 수 있으며, 기판(W) 상에 라인(line) 또는 스페이스(space) 패턴 등과 같은 각종의 미세 회로 패턴들을 형성하거나 이온 주입(ion implantation) 공정에서 마스크(mask)로 이용된 포토 레지스트는 메인 공정의 애싱(ashing)을 통하여 기판(W)으로부터 제거될 수 있게 된다.On the other hand, when the reference intensity value is determined to be equal to or greater than 80% of the reference intensity value and the measured light intensity value, for example, when the light intensity value is set at the normal position, The main process of continuing the plasma reaction using the plasma P (S700) and removing the photoresist proceeds. Such a main process may be performed continuously with the preliminary process and may be performed by forming various fine circuit patterns such as a line or a space pattern on the substrate W, The photoresist used as a mask can be removed from the substrate W through ashing of the main process.

상기에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시 예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시 예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.While the preferred embodiments of the present invention have been described and illustrated above using specific terms, such terms are used only for the purpose of clarifying the invention, and the embodiments of the present invention and the described terminology are intended to be illustrative, It will be obvious that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Such modified embodiments should not be individually understood from the spirit and scope of the present invention, but should be regarded as being within the scope of the claims of the present invention.

100: 공정 챔버 150: 뷰 포트
200: 기판 지지부 300: 플라즈마 생성부
400: 측정부 420: 제1 필터
440: 제2 필터 480: 광 센서
500: 결정부 600: 저장부100: Process chamber 150: Viewport
200: substrate supporting part 300: plasma generating part
400: measuring part 420: first filter
440: Second filter 480: Light sensor
500: Decision section 600: Storage section

Claims (16)

내부에 반응 공간을 형성하는 공정 챔버;
상기 공정 챔버 내에 설치되어 기판이 안착되는 기판 지지부;
상기 기판 상에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 생성부;
상기 플라즈마로부터 방출되는 광을 플라즈마 반응이 진행되는 중에 실시간으로 감지하여 감지된 광의 세기(intensity) 값을 측정하는 측정부; 및
상기 측정부로부터 측정된 광의 세기 값을 입력받아 기판의 위치 상태를 판단하는 결정부;를 포함하는 기판 처리 장치.
A process chamber in which a reaction space is formed;
A substrate support installed in the process chamber and on which a substrate is mounted;
A plasma generator for generating a plasma on the substrate;
A measuring unit for sensing the light emitted from the plasma in real time while the plasma reaction proceeds and measuring an intensity value of the sensed light; And
And a determination unit that receives the intensity value of light measured by the measurement unit and determines a positional state of the substrate.
청구항 1에 있어서,
상기 플라즈마로부터 방출되는 광의 기준 세기 값이 저장되는 저장부;를 더 포함하고,
상기 결정부는 상기 저장부에 저장된 기준 세기 값과 상기 측정부로부터 측정된 광의 세기 값을 비교하여 기판의 위치 상태를 판단하는 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
And a storage unit for storing a reference intensity value of light emitted from the plasma,
Wherein the determination unit determines the position state of the substrate by comparing the reference intensity value stored in the storage unit with the intensity value of the light measured from the measurement unit.
청구항 2에 있어서,
상기 기준 세기 값은 상기 기판 지지부에 기판이 정상 안착된 경우에 플라즈마로부터 방출되는 광의 세기 값으로부터 산출되는 기판 처리 장치.
The method of claim 2,
Wherein the reference intensity value is calculated from an intensity value of light emitted from the plasma when the substrate is normally mounted on the substrate support.
청구항 1에 있어서,
상기 측정부는,
상기 플라즈마로부터 방출되는 광 중 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 투과시키는 필터; 및
상기 필터를 투과한 광의 세기 값을 측정하기 위한 광 센서;를 포함하는 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the measuring unit comprises:
A filter for selectively transmitting light of a specific wavelength band among the light emitted from the plasma; And
And an optical sensor for measuring the intensity value of the light transmitted through the filter.
청구항 4에 있어서,
상기 필터는 서로 다른 파장 대역의 광을 투과시키기 위한 제1 필터 및 제2 필터를 포함하는 기판 처리 장치.
The method of claim 4,
Wherein the filter comprises a first filter and a second filter for transmitting light of different wavelength bands.
청구항 5에 있어서,
상기 제1 필터는 304 내지 313nm 대역의 파장을 가지는 광을 투과시키고,
상기 제2 필터는 382 내지 392nm 대역의 파장을 가지는 광을 투과시키는 기판 처리 장치.
The method of claim 5,
The first filter transmits light having a wavelength in the range of 304 to 313 nm,
And the second filter transmits light having a wavelength in the 382 to 392 nm band.
청구항 1에 있어서,
상기 측정부는 상기 플라즈마에서 발생하는 광을 파장에 따라 검출하는 모노크로메터(monochromator)를 포함하는 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the measuring unit includes a monochromator for detecting light generated in the plasma according to a wavelength.
기판 지지부에 기판을 안착시키는 과정;
상기 기판 상에 플라즈마를 발생시키는 과정;
상기 플라즈마로부터 방출되는 광을 플라즈마 반응이 진행되는 동안 실시간으로 감지하여 감지된 광의 세기 값을 측정하는 과정; 및
상기 측정된 광의 세기 값으로부터 기판의 위치 상태를 판단하는 과정;을 포함하는 기판의 위치 이탈 검출 방법.
Placing the substrate on a substrate support;
Generating a plasma on the substrate;
Detecting the light emitted from the plasma in real time during the plasma reaction and measuring the intensity value of the detected light; And
And determining a positional state of the substrate from the measured intensity value of the light.
청구항 8에 있어서,
상기 기판의 위치 상태를 판단하는 과정은,
미리 마련된 상기 플라즈마로부터 방출되는 광의 기준 세기 값과 상기 측정된 광의 세기 값을 비교하는 과정; 및
상기 측정된 광의 세기 값이 상기 기준 세기 값보다 낮은 경우에 기판의 위치가 이탈된 것으로 결정하는 과정;을 포함하는 기판의 위치 이탈 검출 방법.
The method of claim 8,
Wherein the step of determining the position of the substrate comprises:
Comparing a reference intensity value of light emitted from the plasma with a measured intensity value of the light; And
And determining that the position of the substrate is deviated when the intensity value of the measured light is lower than the reference intensity value.
청구항 9에 있어서,
상기 기준 세기 값은 상기 기판 지지부에 기판이 정상 안착된 경우에 플라즈마로부터 방출되는 광의 세기 값으로부터 산출하는 기판의 위치 이탈 검출 방법.
The method of claim 9,
Wherein the reference intensity value is calculated from an intensity value of light emitted from the plasma when the substrate is normally mounted on the substrate support.
청구항 8에 있어서,
상기 플라즈마를 발생시키는 과정은, 산소(O2) 또는 수소(H2)를 포함하는 가스에 전원을 인가하여 플라즈마를 발생시키는 기판의 위치 이탈 검출 방법.
The method of claim 8,
Wherein the generating of the plasma generates plasma by applying power to a gas containing oxygen (O 2 ) or hydrogen (H 2 ).
청구항 8에 있어서,
상기 광의 세기 값을 측정하는 과정은,
상기 기판으로부터 생성되는 물질이 방출하는 광 중 특정 대역의 광을 선택적으로 투과시키는 과정; 및
상기 선택적으로 투과된 광의 세기 값을 감지하는 과정;을 포함하는 기판의 위치 이탈 검출 방법.
The method of claim 8,
Wherein the step of measuring the intensity value comprises:
Selectively transmitting light of a specific band among light emitted from the substrate; And
And detecting the intensity value of the selectively transmitted light.
청구항 12에 있어서,
상기 선택적으로 투과시키는 과정은,
서로 다른 파장 대역을 가지는 광을 선별하여 투과시키는 기판의 위치 이탈 검출 방법.
The method of claim 12,
The selectively transmitting process may include:
A method of detecting a positional deviation of a substrate that selectively transmits light having different wavelength bands.
청구항 12에 있어서,
상기 선택적으로 투과시키는 과정은,
상기 플라즈마를 발생시키기 위하여 공급되는 가스가 산소(O2)를 포함하는 가스인 경우, OH 라디칼(radical)이 방출하는 광의 파장 대역을 선택적으로 투과시키고,
상기 플라즈마를 발생시키기 위하여 공급되는 가스가 수소(H2)를 포함하는 가스인 경우, CN 라디칼(radical)이 방출하는 광의 파장 대역을 선택적으로 투과시키는 기판의 위치 이탈 검출 방법.
The method of claim 12,
The selectively transmitting process may include:
When the gas supplied to generate the plasma is a gas containing oxygen (O 2 ), the wavelength band of the light emitted by the OH radical is selectively transmitted,
Wherein a wavelength band of light emitted by the CN radical is selectively transmitted when the gas supplied to generate the plasma is a gas containing hydrogen (H 2 ).
청구항 12에 있어서,
상기 광의 세기 값을 감지하는 과정은,
상기 플라즈마를 발생시키기 위하여 공급되는 가스의 종류에 따라 서로 다른 파장 대역을 가지는 광 중 하나의 광을 선택하여 선택된 광의 세기 값을 감지하는 기판의 위치 이탈 검출 방법.
The method of claim 12,
The step of sensing the intensity value of the light includes:
And selecting one of the lights having different wavelength bands according to the kind of gas supplied to generate the plasma, and sensing the intensity value of the selected light.
청구항 8에 있어서,
상기 기판의 위치 상태가 이탈로 판단되면 상기 플라즈마 반응을 중지시키는 과정을 더 포함하는 기판의 위치 이탈 검출 방법.
The method of claim 8,
And stopping the plasma reaction when it is determined that the position of the substrate is deviated.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113192860A (en) * 2020-01-29 2021-07-30 细美事有限公司 Process control device and method

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