일반기술

플라즈마 증착 또는 식각공정에서 전자밀도 측정 및 실시간 공정 모니터링 장치

본 기술은 반도체 공정의 PECVD장비 및 건식식각장비에서 전자밀도를 실시간으로 측정하는 계측분야로써 실시간으로 전자밀도를 측정할 수 있을 뿐만아니라 동시에 플라즈마상태 및 공정조건의 변화 등을 관측할 수 있는 공정장비의 모니터 장치이다. 이 장치는 cutoff probe라 부르며, 그림1에 나타난 바와 같이 안테나 부분에 해당하는 probe 부, 마이크로파 생성 및 분석하는 부분으로 구성 되어 있다. 안테나는 마이크로파를 송신하는 송신안테나, 마이크로파를 수신하는 수신안테나로 구성되어 있다. 현재 마이크로파 생성 및 수신하는 장치로 네트웍 분석기를 사용하고 있다. 네트웍 송신단자에 송신안테나를 동축선을 이용하여 연결하고 수신단자에 수신안테나를 연결하여 시스템을 구성한다. 마이크로 전자기파의 주파수를 sweep하면서 수신되는 전자기파의 신호크기를 분석하여 플라즈마 주파수에 해당하는 cutoff 주파수를 측정함으로써 플라즈마 전자밀도를 측정한다. 플라즈마 주파수에 해당하는 전자기파는 플라즈마를 통과하지 못하고 cutoff 되어 반사되기 때문에 수신안테나에 거의 도달하지 못하게 되어 플라즈마 주파수를 측정할수 있다. 이 probe는 RF 진동이나, 공정의 영향을 받지 않고 혼합가스에서도 전자밀도를 측정할수 있기 때문에 공정 플라즈마의 전자밀도를 측정할수 있음은 물론이고 플라즈마공정 상태의 변화를 모니터할수 있는 기능까지 가지고 있다. 본 기술은 플라즈마를 이용하는 박막 PECVD공정장비 및 플라즈마를 이용한 건식식각공정장비 등에 적용하여 실시간으로 플라즈마 변화를 측정함으로써 공정이상 유무를 실시간으로 모니터할수 있어 공정의 reliability 향상 및 장비이상발생시 즉각 대처 가능함으로써 생산성을 높일수 있다. 산화막 및 Si 막 식각 시 또는 증착 시 전자밀도 측정가능. 반도체식각 및 CVD공정 중 실시간 플라즈마 변화 측정 공정장비 상태 모니터 가능※ 특허 출원 : 10-2003-0050408 (플라즈마 전자밀도 측정 및 모니터링 장치) 2003.7.23) 등록번호 473794 (2005. 2.18)