블랙박스가 구비된 플라즈마 처리장치 document_id A220623040279

본 발명은 플라즈마 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라즈마 처리장치의 오작동이나 또는 플라즈마 처리된 기판에 발생된 불량의 원인을 신속하고 정확하게 파악하고 이를 시정할 수 있는 플라즈마 처리장치에 관한 것이다. 반도체 장치, 액정표시 장치 등의 제조 프로세스에는, 플라즈마를 사용하여 기판의 표면을 처리하는 플라즈마 처리장치가 많이 사용되고 있다. 이러한 플라즈마 처리장치로는, 기판에 에칭을 실시하는 플라즈마 에칭 장치나, 화학적 기상 성장(Chemical Vapor Deposition : CVD)을 실시하는 플라즈마 CVD 장치 등을 예로 들 수 있다. 이러한 플라즈마 처리장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상하에 서로 평행하게 대향하는 2개의 전극(10, 20)을 구비한다. 2개의 전극 중 하부 전극(20)상에는 기판(S)이 탑재된다. 따라서 이 하부 전극(20)을 기판 탑재대라고도 한다. 또한 이러한 플라즈마 처리장치(1)에는 도 1에 도시된 바와 같이, 처리장치 내부로 기판을 반입하거나 반출하는 과정을 돕기 위하여 내부 승강핀(30)과 외부 승강바(40)가 마련된다. 이때 내부 승강핀(30)은 하부 전극(20)의 가장자리부를 관통하여 형성되며, 하부 전극(20)에 형성된 관통공(22)을 통과하며 상하로 구동된다. 그리고 외부 승강바(도면에 미도시)는 하부 전극(20)의 외측에 별도로 마련된다. 즉, 하부 전극(20)의 측벽과 플라즈마 처리장치의 측벽 사이에 형성되는 공간에 마련되며 상하로 구동할 수 있는 구조로 마련된다. 경우에 따라서는 이 외부 승강바가 설치되지 않을 수도 있다. 다음으로 상부 전극(10)은 하부 전극(20)과 대향하는 위치에 마련된다. 이 상부 전극은 전극으로서의 역할 뿐만아니라, 양 전극 사이에 공정가스를 공급하는 공정가스 공급부의 역할도 수행한다. 따라서 이 상부 전극(10) 하부에는 도 1에 도시된 바와 같이, 샤워헤드(shower head, 12)가 결합되어 마련된다. 여기에서 샤워헤드(12)에는 미세한 직경을 가지는 다수개의 공정가스 확산공(14)이 형성된다. 따라서 이 샤워헤드(12)를 통해서 공정가스가 양 전극(10, 20) 사이의 공간으로 균일하게 공급된다. 전극 사이에 공급된 처리가스는 전극으로의 고주파 전력의 인가에 의해 플라즈마로 되고, 이 플라즈마에 의해 기판의 표면이 처리된다. 그리고 이 플라즈마 처리장치(1)에는 그 내부의 가스를 배기시키기 위한 배기부(40)가 마련된다. 이 배기부(40)는 플라즈마 처리장치(1) 외부에 마련되는 펌프(도면에 미도시)에 의하여 플라즈마 처리장치(1) 내부의 기체를 흡입하여 제거하고, 플라즈마 처리장치 내부를 진공 상태로 유지한다. 일반적으로 이 배기부(40)는 하부 전극(20)과 챔버(C) 측벽 사이의 공간에 배치되며, 특히 하부 전극(20)의 모서리 측에 배치된다. 이러한 플라즈마 처리장치의 제어 및 운전은 매우 복잡하고 정밀하게 이루어진다. 따라서 각 구성요소별로 많은 전자 제어부가 구비되고 이러한 전자 제어부들은 하나의 컴퓨터에 의하여 작동된다. 한편, 상기와 같이 작동되는 플라즈마 처리장치에 오작동이 있을 수 있다. 이러한 오작동의 예로는 이송챔버에 내장된 로봇의 오작동, 기판을 고정시키는 정전척의 DC 파워값의 오류, 알에프 제네레이터의 온/오프 불량, 챔버 또는 가스 라인의 리크(leak) 발생으로 인한 진공도 오류 등의 특정파트의 이상이나, 또는 플라즈마 처리장치의 작동을 제어하는 제어용 컴퓨터와의 통신 두절, 에칭율을 감지하는 검출기(EPD; End Point Detector)와의 통신 두절, 특정 파트와의 통신 두절 등의 통신 이상 등이 있을 수 있으며, 경우에 따라서는 장비 운영자의 조작 미숙이 있을 수 있다. 이러한 플라즈마 처리장치의 오작동은 상기 기판의 불량과 직결되고, 더욱이, 이러한 오작동의 반복으로 인해 고가인 플라즈마 처리장치의 고장을 초래하는 문제점이 있었다.