KR101217467B1 - Plasma generation apparatus which can estimate whether substrate is correctly loaded or not and estimating method thereof - Google Patents
Plasma generation apparatus which can estimate whether substrate is correctly loaded or not and estimating method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR101217467B1 KR101217467B1 KR1020060007209A KR20060007209A KR101217467B1 KR 101217467 B1 KR101217467 B1 KR 101217467B1 KR 1020060007209 A KR1020060007209 A KR 1020060007209A KR 20060007209 A KR20060007209 A KR 20060007209A KR 101217467 B1 KR101217467 B1 KR 101217467B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- substrate
- plasma
- capacitance
- measurement
- plasma electrode
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 93
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 43
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 101100018027 Pisum sativum HSP70 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32532—Electrodes
- H01J37/32568—Relative arrangement or disposition of electrodes; moving means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32917—Plasma diagnostics
- H01J37/32935—Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
- H01L21/6833—Details of electrostatic chucks
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S269/00—Work holders
- Y10S269/903—Work holder for electrical circuit assemblages or wiring systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
본 발명은 내부에 반응공간을 가지는 챔버; 상기 챔버의 내부에 설치되는 기판안치대; 상기 기판안치대의 상부에 설치되는 플라즈마 전극; 상기 플라즈마 전극에 연결되는 공정용 RF전원; 상기 플라즈마 전극에 연결되어 챔버 내부의 커패시턴스를 측정하는 커패시턴스 측정수단; 상기 커패시턴스 측정수단의 측정값을 이용하여 기판의 정상 로딩 여부를 판별하는 판단수단을 포함하는 플라즈마 발생장치와 이를 이용하여 기판의 정상 로딩 여부를 판별할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention is a chamber having a reaction space therein; A substrate support installed in the chamber; A plasma electrode installed on the substrate stabilizer; A process RF power source connected to the plasma electrode; Capacitance measurement means connected to the plasma electrode to measure capacitance inside the chamber; The present invention relates to a plasma generator including determination means for determining whether the substrate is normally loaded using the measured value of the capacitance measuring means, and a method for determining whether the substrate is normally loaded using the same.
본 발명에 따르면, 플라즈마 발생장치에서 메인 RF전원을 인가하기 전에 기판안치대에 기판이 제대로 안치되었는지 여부를 자동으로 확인할 수 있다. 따라서 기판이 틀어졌을 때 발생하는 아킹현상이나 기판안치대 표면의 증착현상을 방지할 수 있으므로, 기판안치대의 수명단축을 방지할 수 있고 장치의 공정재현성을 확보할 수 있다.According to the present invention, it is possible to automatically check whether the substrate is properly placed on the substrate support before applying the main RF power in the plasma generator. Therefore, the arcing phenomenon or the deposition of the surface of the substrate stabilizer, which occurs when the substrate is twisted, can be prevented, so that the life span of the substrate stabilizer can be prevented and the process reproducibility of the apparatus can be secured.
플라즈마, 커패시턴스, 기판 로딩 Plasma, Capacitance, Substrate Loading
Description
도 1은 일반적인 플라즈마 발생장치의 구성도1 is a block diagram of a general plasma generator
도 2는 플라즈마 발생장치의 등가회로도2 is an equivalent circuit diagram of a plasma generator;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 발생장치의 구성도3 is a block diagram of a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention
도 4는 측정센서의 전단에 저역통과필터가 설치된 모습을 나타낸 도면4 is a view showing a state in which a low pass filter is installed in front of a measuring sensor
도 5a 및 도 5b는 기판이 있는 경우와 없는 경우에 챔버 내부에 형성되는 커패시턴스를 각각 나타낸 도면5A and 5B show capacitances formed inside a chamber with and without a substrate, respectively;
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 기판의 정상로딩여부를 판단하는 과정을 나타낸 흐름도6 is a flowchart illustrating a process of determining whether a substrate is normally loaded according to an embodiment of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Description of the Related Art [0002]
10 : 플라즈마 발생장치 11 : 챔버10
12 : 기판안치대 13 : 가스분배판12
14 : 플라즈마 전극 15 : 가스공급관14
16 : RF전원 17 : 매처 16: RF power source 17: matcher
18 : 배기구 20 : 스위치18: exhaust port 20: switch
30 : 측정센서 40 : 측정용 RF전원30: measuring sensor 40: RF power for measurement
50 : 저역통과필터50: low pass filter
본 발명은 플라즈마를 이용하여 웨이퍼나 글래스(이하 '기판'이라 함)에 대한 식각 및 증착공정을 수행하는 플라즈마 발생장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 플라즈마 발생장치의 기판안치대에 기판이 정상적으로 로딩되었는지 여부를 판별할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma generating apparatus for performing an etching and deposition process on a wafer or glass (hereinafter referred to as a 'substrate') by using a plasma. Specifically, the present invention relates to whether a substrate is normally loaded on a substrate support of the plasma generating apparatus. It relates to a device and a method for determining whether or not.
일반적으로 반도체소자 또는 액정표시장치를 제조하기 위해서는 기판에 소정의 회로패턴을 형성하여야 하며, 이를 위해서는 기판에 박막을 증착하고 이를 패터닝하는 과정을 수회 내지 수십 회 거치게 된다.In general, in order to manufacture a semiconductor device or a liquid crystal display, a predetermined circuit pattern must be formed on a substrate. To this end, a process of depositing a thin film on the substrate and patterning the same is performed several times to several tens of times.
이와 같은 과정은 해당 공정을 위해 최적의 환경으로 설계된 기판처리장치의 내부에서 진행되며, 최근에는 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 플라즈마 발생장치가 많이 이용되고 있다. Such a process is performed inside a substrate processing apparatus designed for an optimal environment for a corresponding process, and recently, a plasma generating apparatus for treating a substrate using plasma has been widely used.
플라즈마 발생장치는 박막증착을 위한 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 장치, 증착된 박막을 식각하여 패터닝하는 식각장치, 스퍼터 (Sputter), 애싱(ashing) 장치 등 다양한 분야에서 적용되며, RF전력의 인가방식에 따라 용량결합형(Capacitively Coupled Plasma, CCP) 장치와 유도결합형(Inductively Coupled Plasma, ICP) 장치로 나뉜다.Plasma generator is applied in various fields such as PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) device for thin film deposition, etching device for etching and patterning deposited thin film, sputter, ashing device, etc. According to the method, it is divided into Capacitively Coupled Plasma (CCP) device and Inductively Coupled Plasma (ICP) device.
CCP장치는 서로 대향하는 평행평판 전극에 RF전력을 인가하여 양 전극사이에 형성되는 RF전기장을 이용하여 플라즈마를 발생시키는 장치이고, ICP 장치는 챔버 외부에 설치된 안테나에 의하여 유도되는 유도전기장을 이용하여 챔버 내부에 플라즈마를 발생시키는 장치이다. CCP device is a device that generates a plasma using the RF electric field formed between the two electrodes by applying RF power to the parallel plate electrodes facing each other, ICP device using an induction electric field induced by an antenna installed outside the chamber It is a device for generating a plasma inside the chamber.
도 1은 용량결합형 플라즈마 발생장치(10)의 일반적인 구성을 개략적으로 도시한 것으로서, 내부에 반응영역을 가지는 챔버(11)의 내부에 기판(s)을 안치하는 기판안치대(12)가 설치되고, 상기 기판안치대(12)의 상부에는 다수의 분사홀을 구비하고 통상 알루미늄 재질로 제조되는 가스분배판(13)이 설치되며, 챔버(11)의 하부에는 잔류가스 및 공정부산물을 배출하는 배기구(18)가 설치된다.FIG. 1 schematically shows a general configuration of a capacitively coupled
가스분배판(13)은 평판형상을 가지는 플라즈마 전극(14)의 하부에 결합되는데, 플라즈마 전극(14)도 주로 알루미늄 재질로 제조되기 때문에 가스분배판(13)과 플라즈마 전극(14)은 서로 전기적으로 연결된 상태가 된다. The
가스분배판(13)과 플라즈마 전극(14)의 사이에는 공정가스를 일차 확산시키는 버퍼영역이 구비되며, 플라즈마 전극(14)의 중앙부에는 버퍼영역으로 공정가스를 공급하는 가스공급관(15)이 연결되는 한편, RF전력을 제공하는 RF전원(16)이 연결된다. RF전원(16)과 플라즈마 전극(14)의 사이에는 임피던스를 정합시키는 매처 (17)가 설치된다.Between the
이러한 플라즈마 발생장치(10)에서 진행되는 공정순서는 다음과 같다.The process sequence of the
먼저 미도시된 기판출입구를 통해 기판(s)을 반입하여 기판안치대(12)에 안치시킨 다음 진공펌핑을 통해 공정분위기를 조성한다.First, the substrate s is loaded into the substrate support 12 through a substrate entrance, not shown, and then a process atmosphere is formed through vacuum pumping.
이어서 가스분배판(13)을 통해 공정가스를 챔버 내부로 분사시킴과 동시에 플라즈마 전극(14)에 RF전원(16)을 인가하면, 플라즈마 전극(14)과 접지된 챔버(11) 사이에 RF전기장이 형성된다. 보다 엄밀하게는 플라즈마 전극(14)과 전기적으로 연결된 가스분배판(13)과 접지된 기판안치대(12)와 챔버(11) 사이에 RF전기장이 형성된다. Subsequently, when the process gas is injected into the chamber through the
도 2는 플라즈마 발생장치의 등가회로로서, 플라즈마전극(14)과 접지된 챔버(11)가 커패시턴스의 전극과 같은 역할을 하는 모습을 나타내고 있다. RF전력이 인가되면 이 사이에 형성된 RF전기장에 의해 전자가 가속되어 중성기체와 충돌함으로써 활성종, 이온, 전자의 혼합체인 플라즈마가 생성되며, 이렇게 생성된 활성종 또는 이온이 기판(s)으로 입사하여 증착 또는 식각공정을 수행한다.FIG. 2 shows an equivalent circuit of the plasma generator, in which the
기판안치대(12)는 접지 전극의 역할을 하기 때문에 SUS 또는 알루미늄 등의 금속재질로 제조되며, 아킹과 산화를 방지하기 위하여 상면 가장자리와 측면에는 아노다이징(anodizing) 처리 등을 통해 보호막을 형성한다.Since the
따라서 기판안치대(12)에 기판(s)을 안치할 때는 보호막 처리가 되지 않은 부분이 플라즈마에 노출되지 않도록 정위치에 정확하게 안치시켜야 한다.Therefore, when the substrate s is placed on the
그런데 기판(s) 운송과정의 에러로 인해 기판(s)이 기판안치대(12)의 정위치에 안치되지 못하고 틀어지거나 운송도중에 파손되어 기판(s)이 전혀 안치되지 않았음에도 불구하고 공정이 진행되는 경우가 있다.However, even though the substrate s is not placed in the correct position of the
이럴 경우 기판안치대(12)의 표면과 플라즈마 사이에 아킹이 발생하여 제품수명이 단축될 뿐만 아니라 기판안치대(12)의 상면에 박막이 증착되어 공정재현성이 크게 저하되는 문제점이 발생한다.In this case, arcing is generated between the surface of the
특히, 투명한 글래스를 취급하는 액정표시장치용 플라즈마 발생장치에서는 광학적인 방법으로 글래스의 안치상태를 감지하는데 한계가 있기 때문에 기판의 안치상태를 정확히 판별할 수 있는 새로운 방법을 마련하는 것이 요구되고 있다.In particular, in the plasma generation apparatus for liquid crystal display devices that handle transparent glass, there is a limit in detecting the settled state of the glass by an optical method, and therefore, it is required to provide a new method for accurately determining the settled state of the substrate.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 플라즈마 발생장치에서 공정을 진행하기 전에 기판안치대에 기판이 제대로 안치되었는지 여부를 자동으로 확인할 수 있도록 하는데 목적이 있다,The present invention is to solve this problem, it is an object to enable the automatic check whether the substrate is properly placed on the substrate support before proceeding with the plasma generating apparatus,
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 내부에 반응공간을 가지는 챔버; 상기 챔버의 내부에 설치되는 기판안치대; 상기 기판안치대의 상부에 설치되는 플라즈마 전극; 상기 플라즈마 전극에 연결되는 공정용 RF전원; 상기 플라즈마 전극 에 연결되어 챔버 내부의 커패시턴스를 측정하는 커패시턴스 측정수단; 상기 커패시턴스 측정수단의 측정값을 이용하여 기판의 정상 로딩 여부를 판별하는 판단수단을 포함하는 플라즈마 발생장치를 제공한다.The present invention to achieve the above object, a chamber having a reaction space therein; A substrate support installed in the chamber; A plasma electrode installed on the substrate stabilizer; A process RF power source connected to the plasma electrode; Capacitance measurement means connected to the plasma electrode to measure capacitance inside the chamber; The present invention provides a plasma generating apparatus including determining means for determining whether the substrate is normally loaded using the measured value of the capacitance measuring means.
상기 커패시턴스 측정수단은, 상기 플라즈마 전극에 연결되는 측정용 RF전원; 상기 플라즈마 전극과 상기 측정용 RF전원의 사이에 설치되는 측정센서를 포함한다.The capacitance measuring means, the measurement RF power source connected to the plasma electrode; And a measuring sensor provided between the plasma electrode and the measuring RF power source.
상기 측정용 RF전원은 100KHz이하의 주파수로 제공된다.The measuring RF power is provided at a frequency of 100 KHz or less.
상기 공정용 RF전원과 상기 측정용 RF전원은 선택수단에 의하여 선택적으로 플라즈마 전극에 연결된다.The process RF power supply and the measurement RF power supply are selectively connected to the plasma electrode by selection means.
상기 선택수단은, 상기 플라즈마 전극에 연결되는 출력단; 상기 공정용 RF전원과 연결되는 제1 입력단; 상기 측정용 RF전원과 연결되는 제2 입력단; 일단은 상기 출력단에 연결되고 타단은 상기 제1,2 입력단에 선택적으로 연결되는 스위칭부재를 포함한다.The selecting means includes an output terminal connected to the plasma electrode; A first input terminal connected to the process RF power source; A second input terminal connected to the measurement RF power source; One end is connected to the output terminal and the other end includes a switching member selectively connected to the first and second input terminals.
상기 공정용 RF전원은 전원공급선에 의하여 상기 플라즈마 전극에 연결되고, 상기 측정용 RF전원은 상기 플라즈마 전극과 상기 공정용 RF전원 사이의 상기 전원공급선에 연결되며, 상기 측정용 RF전원의 전단에는 저역통과필터가 설치된다.The process RF power source is connected to the plasma electrode by a power supply line, and the measurement RF power source is connected to the power supply line between the plasma electrode and the process RF power source, and at the front end of the measurement RF power source. The pass filter is installed.
상기 판단수단은 상기 측정수단의 측정값을 기준값과 비교하여 미리 정해진 허용오차범위 이내이면 기판이 정상 로딩된 것으로 판단하고, 상기 허용오차를 벗어나면 불량으로 판단한다.The judging means compares the measured value of the measuring means with a reference value and determines that the substrate is normally loaded if it is within a predetermined tolerance range, and determines that the substrate is defective if it is out of the tolerance.
또한 본 발명은, 내부에 반응공간을 가지는 챔버, 상기 챔버의 내부에 설치 되는 기판안치대, 상기 기판안치대의 상부에 위치하는 플라즈마 전극을 포함하는 플라즈마 발생장치에서 상기 기판안치대에 기판이 정상적으로 안치되었는지 여부를 판별하는 방법에 있어서, 상기 플라즈마 전극에 측정용 RF전원을 인가하는 단계; 상기 챔버 및 기판안치대와 상기 플라즈마 전극 사이의 커패시턴스를 측정하는 단계; 상기 측정된 커패시턴스를 기준 커패시턴스와 비교하여 기판의 정상 로딩 여부를 판단하는 단계를 포함하는 기판의 정상로딩여부 판별방법을 제공한다.In another aspect, the present invention, a substrate having a reaction space therein, a substrate stabilizer installed in the chamber, the plasma generating apparatus including a plasma electrode positioned on the substrate stabilizer, the substrate is normally placed on the substrate stabilizer CLAIMS 1. A method for determining whether or not a method is provided, the method comprising: applying a measurement RF power source to the plasma electrode; Measuring capacitance between the chamber and the substrate stabilizer and the plasma electrode; A method of determining whether a substrate is normally loaded includes determining whether the substrate is normally loaded by comparing the measured capacitance with a reference capacitance.
상기 측정용 RF전원을 인가하는 단계는, 상기 플라즈마 전극에 공정용 RF전원을 인가하기 전에 이루어지는 것을 특징으로 한다.The step of applying the RF power for measurement, characterized in that made before applying the process RF power to the plasma electrode.
상기 판단단계는, 측정된 커패시턴스와 기준 커패시턴스의 차이가 미리 정해진 허용오차 이내이면 정상으로 판단하고, 상기 허용오차를 벗어나면 불량으로 판단하는 것을 특징으로 한다.The determining may include determining that the difference between the measured capacitance and the reference capacitance is within a predetermined tolerance, and determining that the defect is out of the tolerance.
상기 판단단계에서 정상으로 판별되면 상기 플라즈마 전극에 공정용 RF전원을 인가하여 공정을 진행하고, 불량으로 판별되면 알람을 발생하는 것을 특징으로 한다.If it is determined that the determination step is normal, the process is applied to the plasma electrode by applying RF power for the process, and if it is determined that the failure is characterized in that to generate an alarm.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 발생장치를 도시한 것으로서, 도 1과 같은 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고 이에 대하여 중복되는 설명은 생략한다. 3 shows a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention, the same reference numerals are used for the same components as those of FIG.
본 발명은 플라즈마 전극(14)과 접지된 챔버(11) 및 기판안치대(12) 사이에 나타나는 커패시턴스를 측정할 수 있는 수단을 플라즈마 발생장치(10)에 설치한 점에 특징이 있다.The present invention is characterized in that the
플라즈마 전극(14)과 접지된 챔버(11) 및 기판안치대(12) 사이의 커패시턴스는 플라즈마 전극(14)에 측정용 RF전력을 공급한후 측정센서를 이용하여 측정된다.The capacitance between the
이를 위해 플라즈마 전극(14)에는 측정용 RF전원(40)이 연결되고, 플라즈마 전극(14)과 측정용 RF전원(40)의 사이에는 커패시턴스를 측정할 수 있는 측정센서(30)가 설치된다. For this purpose, a measurement
상기 측정센서(30)는 일반적인 커패시턴스 측정장치가 이용될 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다. 또한 이하에서는 측정용 RF전원(40)과 구분하기 위하여 상기 RF전원(16)을 공정용 RF전원(16)이라 칭한다.Since the
일반적으로 공정용 RF전원(16)은 13.56MHz의 고주파 전력을 플라즈마 전극(14)에 인가하지만, 본 발명의 측정용 RF전원(40)은 100KHz 이하의 주파수를 제공하며, 챔버(11) 내부의 커패시턴스만을 순간적으로 측정하기 위한 것이므로 수백 W 이하의 RF전력을 짧은 시간동안 인가한다. In general, the process
측정용 RF전원(40)과 공정용 RF전원(16)은 서로 독립적으로 플라즈마 전극(14)에 연결될 수도 있으나, 구성을 간단히 하기 위하여 플라즈마 전극(14)에는 하나의 전원공급선(19)을 연결하고, 상기 전원공급선(19)에 설치되는 스위치(20)를 이용하여 측정용 RF전원(40)과 공정용 RF전원(16)을 선택하도록 하는 것이 바람직하다.The measurement
즉, 도 3에 도시된 바와 같이 스위치(20)는 전원공급선(19)에 연결되는 출력 단, 매처(17) 및 공정용 RF전원(16)에 연결되는 제1 입력단, 측정센서(30) 및 측정용 RF전원(40)에 연결되는 제2 입력단을 구비하며, 제1,2 입력단을 선택하는 기능을 한다.That is, as shown in FIG. 3, the
이러한 스위치(20)를 생략하고 도 4에 도시된 바와 같이 측정용 RF전원(40)에 연결된 측정센서(30)의 전단에 저역통과필터(LPF)(50)를 설치할 수도 있다.The
측정용 RF전원(40)은 공정용 RF전원(16)을 본격적으로 인가하기 전에 챔버내의 커패시턴스를 측정하기 위한 것이므로, 측정용 RF전원(40)의 전력이 공정용 RF전원(16)에 영향을 미치지는 않는다.Since the measurement
고주파의 공정용 RF전원(16)이 본격적으로 인가되면 저역통과필터(50)에서 고주파전원을 차단하기 때문에 측정용 RF전원(16)이 영향을 받지 않는다.When the high-frequency process
한편, 일반적으로 평행전극 사이의 커패시턴스(C)는 C=ε0εr(A/d)로 주어지는데, 여기서 ε0는 유전상수, εr은 전극사이에 개재되는 물질의 비유전율, A는 전극의 면적, d는 전극의 간격이다.On the other hand, in general, the capacitance (C) between the parallel electrodes is given by C = ε 0 ε r (A / d), where ε 0 is the dielectric constant, ε r is the relative dielectric constant of the material interposed between the electrodes , A is The area of the electrode, d, is the spacing of the electrodes.
따라서 도 5a와 같이 기판안치대(12)에 기판(s)이 안치된 경우의 커패시턴스 C0와, 도 5b와 같이 기판(s)이 안치되지 않은 경우의 커패시턴스 C1은 서로 다른 값을 가진다. 이는 A, d, ε0는 불변인데 반하여 전자의 경우에는 기판(s)이 가지는 εr값이 반영되고 후자의 경우에는 그렇지 않기 때문이다.Therefore, the capacitance C 0 when the substrate s is placed on the
도 5b와 같이 기판(s)이 전혀 안치되지 않은 경우뿐만 아니라 기판(s)이 틀어진 경우에도, 기판(s)이 정위치에 안치된 경우와는 전극사이에 개재되는 유전물질의 양이 달라지기 때문에 커패시턴스 값이 달라진다. As shown in FIG. 5B, the amount of dielectric material interposed between the electrodes is different from the case where the substrate s is placed in place, as well as when the substrate s is not placed at all. Because of this, the capacitance value is different.
따라서 기판(s)이 정위치에 안치되었을 때의 커패시턴스를 미리 측정하여 이를 기준 커패시턴스(C0)로 입력해 놓은 다음, 기판(s)을 반입할 때마다 커패시턴스를 측정하여 측정값과 C0를 비교하여 그 차이가 허용오차 이내이면 정상으로 판별하고 허용오차를 벗어나면 불량으로 판별하는 방식으로 기판의 정상안치여부를 판별하여 기판(s)이 정위치에 안치되었는지 여부를 판단한다.Therefore, the capacitance when the substrate s is placed in the correct position is measured in advance and inputted as the reference capacitance C 0 , and then the capacitance is measured every time the substrate s is loaded to measure the measured value and C 0 . In comparison, if the difference is within the tolerance, it is determined to be normal, and if it is out of the tolerance, it is judged to be normal or not, and it is determined whether the substrate s is placed in the correct position.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 기판안치대(12)에 기판(s)이 제대로 안치되었는지 여부를 판별하는 과정을 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a process of determining whether the substrate s is properly placed on the
먼저 로봇이 챔버(11) 내부로 진입하여 기판(s)을 안치하고 물러나면, 진공펌핑을 통해 공정분위기를 조성한 다음, 공정용 RF전원(16)을 인가하기 전에 측정용 RF전원(40)을 인가한 후 측정센서(30)를 통해 플라즈마 전극(14)과 접지된 기판안치대(12)사이의 커패시턴스를 측정한다.(ST10, ST11)First, when the robot enters the
측정된 커패시턴스와 기준 커패시턴스(C0)를 비교하여 그 차이가 허용오차 범위 이내인지 여부를 판별한다. (ST30)The measured capacitance is compared with the reference capacitance C 0 to determine whether the difference is within a tolerance range. (ST30)
만일 허용오차 이내이면 기판(s)이 정상적으로 안치된 것으로 판단하여 공정용 RF전원(16)을 인가하여 공정을 진행한다.(ST40, ST50)If it is within the tolerance, it is determined that the substrate s is normally placed, and the process is applied by applying the process RF power source 16 (ST40, ST50).
허용오차를 벗어나는 경우라면 기판(s)이 틀어졌거나 파손된 것으로 판단하여 작업자가 알 수 있도록 경광등, 경고음 등의 알람을 발생시키며(ST60), 이때 작업자는 틀어진 기판을 반출하거나 파손된 기판을 제거하여야 한다.(ST70) If the tolerance is out of tolerance, alarms such as warning lights and warning sounds are generated for the operator to know that the board (s) is broken or damaged (ST60). In this case, the worker must remove the damaged board or remove the damaged board. (ST70)
한편, 본 발명의 플라즈마 발생장치에서 스위치(20)의 스위칭 동작과 측정용 RF전원(40)의 인가, 측정센서(30)에서 커패시턴스를 측정하는 일련의 과정은 자동으로 이루어지는 것이 바람직하다. 따라서 플라즈마 발생장치의 동작전반을 제어하는 장치제어부(미도시)에서 상기 스위치(20), 측정센서(30), 측정용 RF전원(40)의 동작을 제어하고, 측정센서(30)의 측정결과를 기준 커패시터와 비교하여 기판의 정상로딩여부를 판별하는 것이 바람직하다.On the other hand, in the plasma generating apparatus of the present invention, the switching operation of the
본 발명에 따르면, 플라즈마 발생장치에서 메인 RF전원을 인가하기 전에 기판안치대에 기판이 제대로 안치되었는지 여부를 자동으로 확인할 수 있다. 따라서 기판이 틀어졌을 때 발생하는 아킹현상이나 기판안치대 표면의 증착현상을 방지할 수 있으므로, 기판안치대의 수명단축을 방지할 수 있고 장치의 공정재현성을 확보할 수 있다.According to the present invention, it is possible to automatically check whether the substrate is properly placed on the substrate support before applying the main RF power in the plasma generator. Therefore, the arcing phenomenon or the deposition of the surface of the substrate stabilizer, which occurs when the substrate is twisted, can be prevented, so that the life span of the substrate stabilizer can be prevented and the process reproducibility of the apparatus can be secured.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060007209A KR101217467B1 (en) | 2006-01-24 | 2006-01-24 | Plasma generation apparatus which can estimate whether substrate is correctly loaded or not and estimating method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060007209A KR101217467B1 (en) | 2006-01-24 | 2006-01-24 | Plasma generation apparatus which can estimate whether substrate is correctly loaded or not and estimating method thereof |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20070077585A KR20070077585A (en) | 2007-07-27 |
KR101217467B1 true KR101217467B1 (en) | 2013-01-02 |
KR101217467B9 KR101217467B9 (en) | 2025-01-10 |
Family
ID=38502121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060007209A KR101217467B1 (en) | 2006-01-24 | 2006-01-24 | Plasma generation apparatus which can estimate whether substrate is correctly loaded or not and estimating method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101217467B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06310447A (en) * | 1993-03-29 | 1994-11-04 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Apparatus and method for monitoring distance between reaction sustaining electrodes in reaction chamber |
US5670066A (en) * | 1995-03-17 | 1997-09-23 | Lam Research Corporation | Vacuum plasma processing wherein workpiece position is detected prior to chuck being activated |
KR19990041065A (en) * | 1997-11-20 | 1999-06-15 | 윤종용 | Dry etching device for monitoring alignment in the process chamber |
KR20000011628U (en) * | 1998-12-04 | 2000-07-05 | 김영환 | GENUS CHUCK leveling device |
-
2006
- 2006-01-24 KR KR1020060007209A patent/KR101217467B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06310447A (en) * | 1993-03-29 | 1994-11-04 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Apparatus and method for monitoring distance between reaction sustaining electrodes in reaction chamber |
US5670066A (en) * | 1995-03-17 | 1997-09-23 | Lam Research Corporation | Vacuum plasma processing wherein workpiece position is detected prior to chuck being activated |
KR19990041065A (en) * | 1997-11-20 | 1999-06-15 | 윤종용 | Dry etching device for monitoring alignment in the process chamber |
KR20000011628U (en) * | 1998-12-04 | 2000-07-05 | 김영환 | GENUS CHUCK leveling device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101217467B9 (en) | 2025-01-10 |
KR20070077585A (en) | 2007-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8906196B2 (en) | Plasma processing apparatus and method for controlling the same | |
US5474648A (en) | Uniform and repeatable plasma processing | |
US7019543B2 (en) | Impedance monitoring system and method | |
JP5290745B2 (en) | Method and apparatus for determining an endpoint of a cleaning or conditioning process in a plasma processing system | |
KR100676833B1 (en) | Plasma treatment device to evaluate process performance | |
US6602384B2 (en) | Plasma processing apparatus | |
KR100838750B1 (en) | Plasma treatment apparatus and plasma treatment method | |
US5958258A (en) | Plasma processing method in semiconductor processing system | |
US6447691B1 (en) | Method for detecting end point of plasma etching, and plasma etching apparatus | |
US20050217795A1 (en) | Method of plasma etch endpoint detection using a V-I probe diagnostics | |
KR101217467B1 (en) | Plasma generation apparatus which can estimate whether substrate is correctly loaded or not and estimating method thereof | |
KR100874893B1 (en) | Substrate Damage Detection Apparatus and Method | |
CN111819655A (en) | Source matcher | |
JP7318114B2 (en) | Tuning method for improving plasma stability | |
JP2001007089A (en) | Plasma treatment method and apparatus | |
KR20230089877A (en) | Plasma control apparatus and plasma processing system | |
JP5198616B2 (en) | Plasma processing equipment | |
JP4711543B2 (en) | Method and apparatus for detecting discharge in processing apparatus using discharge | |
JP3116762B2 (en) | Plasma etching equipment | |
JP3997004B2 (en) | Reactive ion etching method and apparatus | |
JP3984868B2 (en) | Plasma etching apparatus simulation apparatus and plasma etching apparatus including the simulation apparatus | |
KR100980025B1 (en) | How to control substrate damage | |
WO2008018295A1 (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
KR20050122134A (en) | Radio frequency power impression apparatus and method for plasma processing equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20060124 |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
A201 | Request for examination | ||
PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20110120 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20060124 Comment text: Patent Application |
|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20120127 Patent event code: PE09021S01D |
|
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Final Notice of Reason for Refusal Patent event date: 20120629 Patent event code: PE09021S02D |
|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20121119 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20121226 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20121226 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150825 Year of fee payment: 4 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20150825 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160922 Year of fee payment: 5 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20160922 Start annual number: 5 End annual number: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170907 Year of fee payment: 6 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20170907 Start annual number: 6 End annual number: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180827 Year of fee payment: 7 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20180827 Start annual number: 7 End annual number: 7 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20210823 Start annual number: 10 End annual number: 10 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20220822 Start annual number: 11 End annual number: 11 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20230821 Start annual number: 12 End annual number: 12 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20240826 Start annual number: 13 End annual number: 13 |
|
PG1701 | Publication of correction |
Publication date: 20250110 |