식각율 및 증착율 등의 플라즈마 공정 결과는 플라즈마 열평형 상태에 민감하게 반응하여 변동이 발생된다. 압력, 가스유량, 전력 등의 운전 인자들의 변동에 의한 공정 이격의 발생은 원인의 파악 및 컨트롤이 비교적 용이하지만, 운전에 의해 컨트롤 되지 못한 공정 플라즈마 내부의 열적 평형 상태 변동에 의해 공정 결과의 편차가 발생한 경우는 공정 도중에는 변동의 인지 자체가 단순하지 않다. 그 결과 플라즈마 공정 진단 연구는 모니터링 신호들의 통계 처리에 그치거나 플라즈마 인자 자체의 진단에 머무르고 있어, 실제 공정 결과의 정상, 비정상 여부 판단이 가능케 하고 피드백을 주기 위한 유의미한 신호를 전달해 주기 위한 공정 진단 대상 신호 자체의 보완이 필요하다. 본 연구에서는 공정에 직접적인 영향을 주지 않고 플라즈마 열평형 상태의 변화에 민감하게 반응하는 진단계인 OES를 이용하여 공정 진단에 적용하는 알고리즘을 개발하였다. 해당 공정의 플라즈마 중의 반응율을 결정하는 요소인 반응 가스 및 플라즈마의 밀도와 전자 에너지 분포함수(EEDF)를 추출해낼 수 있는 세 개의 파장의 빛의 신호를 이용하여 플라즈마의 열평형 상태와 분자 반응론 기반의 화학 반응 메커니즘 방정식에 따라 모델을 세우고, 다중 회귀법을 적용하여 반응 계수들을 결정하는 공정 진단 알고리즘을 개발하였다. 여기서 식각율 혹은 증착율에 준하는 공간 반응율을 r-factor라는 새로운 인자로 신호화하여 시간에 따른 공정 반응율의 상태 변동 모니터링이 가능함을 보였다. a-Si 증착 공정에 적용해 본 결과 r-factor가 1.2 이상의 값을 갖는 경우 요구되는 기준 증착율에 준하는 정상 박막이 성막 되었고, 1.2 미만의 값을 갖는 경우 기준 미달의 증착율을 보였다. 따라서 이 알고리즘을 이용하여 광신호 기반의 r-factor 산출을 통해 공정 상태를 판단하는 FDC 적용이 가능할 것이다. 본 연구는 개발 인자를 다양한 공정 대상에 대하여 자료화하여 r-factor의 구성 요소인 열평형 상태의 역추적, APC에의 응용까지를 목표로 한다.