KR101736847B1 - Plasma generation device, method for adjusting phase difference, and apparatus for processing substrate employing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라즈마 발생 장치, 위상 차 조절 방법, 및 그를 이용한 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치는, 제 1 RF 신호를 공급하는 제 1 RF 전원; 상기 제 1 RF 신호를 공급받아 플라즈마를 발생시키는 제 1 플라즈마 소스; 제 2 RF 신호를 공급하는 제 2 RF 전원; 상기 제 2 RF 신호를 공급받아 플라즈마를 발생시키는 제 2 플라즈마 소스; 상기 제 2 플라즈마 소스의 입력단에 구비되어 상기 제 2 RF 신호의 파라미터를 감지하는 감지부; 및 상기 감지된 파라미터를 이용하여 플라즈마의 임피던스를 측정하고, 상기 측정된 임피던스를 기반으로 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차를 조절하는 제어부;를 포함할 수 있다.The present invention relates to a plasma generating apparatus, a phase difference adjusting method, and a substrate processing apparatus using the same. A plasma generator according to an embodiment of the present invention includes: a first RF power supply for supplying a first RF signal; A first plasma source for generating plasma by receiving the first RF signal; A second RF power supply for supplying a second RF signal; A second plasma source for generating a plasma by receiving the second RF signal; A sensing unit provided at an input terminal of the second plasma source to sense a parameter of the second RF signal; And a controller for measuring an impedance of the plasma using the sensed parameter and adjusting a phase difference between the first RF signal and the second RF signal based on the measured impedance.
Description
본 발명은 플라즈마 발생 장치, 위상 차 조절 방법, 및 그를 이용한 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma generating apparatus, a phase difference adjusting method, and a substrate processing apparatus using the same.
반도체 공정에서 플라즈마를 이용하여 기판 위에 박막을 증착하거나 식각하는 공정이 널리 사용되고 있다. 특히, 둘 이상의 RF 신호들을 이용하여 챔버 내에 플라즈마를 발생시키는 기법은 일부 RF 신호로 플라즈마를 발생시키면서 다른 RF 신호로 이온 플럭스 등 플라즈마의 특성을 제어함으로써 보다 효과적으로 플라즈마를 방전시키고 기판 처리 공정의 생산성을 향상시킨다.A process for depositing or etching a thin film on a substrate using a plasma in a semiconductor process is widely used. In particular, the technique of generating plasma in a chamber using two or more RF signals generates plasma using a part of an RF signal while controlling characteristics of the plasma such as ion flux by using another RF signal, thereby more effectively discharging the plasma, .
이와 같이 다수의 RF 신호들을 이용하는 플라즈마 공정은 RF 신호들의 세기나 주파수도 중요하지만 이들 간의 위상 차도 챔버 내 플라즈마 방전 특성 및 공정률(증착 속도, 식각 속도 등)에 영향을 미칠 수 있다. 그러나, 종래의 기판 처리 장치는 RF 신호들 간의 위상 차에 대해서는 별다른 제어를 수행하지 않거나, 공정의 생산성을 향상시키기 위해 장비에 최적화된 값으로 설정하는 과정을 도입하고 있지 않다.In the plasma process using the plurality of RF signals, although the intensity and the frequency of the RF signals are important, the phase difference between them may affect the plasma discharge characteristics and the process rate (deposition rate, etch rate, etc.) in the chamber. However, the conventional substrate processing apparatus does not introduce a process of setting a value optimized for the equipment in order to control the phase difference between the RF signals or to improve the productivity of the process.
본 발명의 실시예는 플라즈마 공정을 위한 다수의 RF 신호들 간 위상 차를 장비에 적합하게 조절하여 기판 처리 공정의 생산성을 향상시킬 수 있는 플라즈마 발생 장치, 위상 차 조절 방법 및 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Embodiments of the present invention provide a plasma generating apparatus, a phase difference adjusting method, and a substrate processing apparatus capable of improving the productivity of a substrate processing process by appropriately adjusting a phase difference between a plurality of RF signals for a plasma process .
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치는, 제 1 RF 신호를 공급하는 제 1 RF 전원; 상기 제 1 RF 신호를 공급받아 플라즈마를 발생시키는 제 1 플라즈마 소스; 제 2 RF 신호를 공급하는 제 2 RF 전원; 상기 제 2 RF 신호를 공급받아 플라즈마를 발생시키는 제 2 플라즈마 소스; 상기 제 2 플라즈마 소스의 입력단에 구비되어 상기 제 2 RF 신호의 파라미터를 감지하는 감지부; 및 상기 감지된 파라미터를 이용하여 플라즈마의 임피던스를 측정하고, 상기 측정된 임피던스를 기반으로 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차를 조절하는 제어부;를 포함할 수 있다.A plasma generator according to an embodiment of the present invention includes: a first RF power supply for supplying a first RF signal; A first plasma source for generating plasma by receiving the first RF signal; A second RF power supply for supplying a second RF signal; A second plasma source for generating a plasma by receiving the second RF signal; A sensing unit provided at an input terminal of the second plasma source to sense a parameter of the second RF signal; And a controller for measuring an impedance of the plasma using the sensed parameter and adjusting a phase difference between the first RF signal and the second RF signal based on the measured impedance.
상기 제 1 RF 신호의 주파수는 상기 제 2 RF 신호의 주파수보다 높거나 같을 수 있다.The frequency of the first RF signal may be higher than or equal to the frequency of the second RF signal.
상기 제 1 RF 신호의 주파수는 상기 제 2 RF 신호의 주파수의 n 배이며, 여기서 n은 1보다 크거나 같은 실수일 수 있다.The frequency of the first RF signal is n times the frequency of the second RF signal, where n may be a real number greater than or equal to one.
상기 제 1 플라즈마 소스는 플라즈마 챔버에 배치되는 평행 평판 전극들 중 상부 전극을 포함하고, 상기 제 2 플라즈마 소스는 상기 평행 평판 전극들 중 하부 전극을 포함할 수 있다.The first plasma source may include an upper electrode among parallel plate electrodes disposed in a plasma chamber, and the second plasma source may include a lower electrode among the parallel plate electrodes.
상기 감지부는: 상기 제 2 RF 신호의 전압 및 전류를 감지하는 센서를 포함할 수 있다.The sensing unit may include: a sensor for sensing a voltage and a current of the second RF signal.
상기 플라즈마 발생 장치는, 상기 제 1 RF 전원과 상기 제 1 플라즈마 소스 사이에 구비되어 상기 제 1 RF 전원의 출력 임피던스와 상기 제 1 플라즈마 소스의 입력 임피던스를 정합시키는 제 1 임피던스 정합기; 및 상기 제 2 RF 전원과 상기 제 2 플라즈마 소스 사이에 구비되어 상기 제 2 RF 전원의 출력 임피던스와 상기 제 2 플라즈마 소스의 입력 임피던스를 정합시키는 제 2 임피던스 정합기;를 더 포함할 수 있다.The plasma generator includes a first impedance matcher provided between the first RF power source and the first plasma source to match an output impedance of the first RF power source with an input impedance of the first plasma source; And a second impedance matcher provided between the second RF power source and the second plasma source for matching the output impedance of the second RF power source with the input impedance of the second plasma source.
상기 제어부는: 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호의 위상을 일치시키고, 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차를 변경하면서 상기 임피던스를 측정하여 상기 위상 차에 대한 제 1 위상 차 집합 및 해당 위상 차와 관련된 상기 임피던스에 대한 제 1 임피던스 집합을 획득하고, 상기 제 1 위상 차 집합 및 상기 제 1 임피던스 집합을 기반으로 상기 위상 차에 대한 상기 임피던스를 나타내는 함수의 극값 및 상기 극값을 나타내는 타겟 위상 차를 획득하고, 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차가 상기 타겟 위상 차가 되도록 상기 제 1 RF 전원 및 상기 제 2 RF 전원 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.Wherein the controller is configured to: match the phase of the first RF signal with the phase of the second RF signal, measure the impedance while changing the phase difference between the first RF signal and the second RF signal, Obtaining a first set of impedances for said impedances associated with said set of phase differences and said phase differences and determining an extremum of said function indicative of said impedances for said phase differences based on said first set of phase differences and said first set of impedances, And to control at least one of the first RF power source and the second RF power source so that a phase difference between the first RF signal and the second RF signal is the target phase difference.
상기 제어부는: 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호의 위상을 일치시키고, 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차를 변경하면서 상기 임피던스를 측정하여 상기 위상 차에 대한 제 1 위상 차 집합 및 해당 위상 차와 관련된 상기 임피던스에 대한 제 1 임피던스 집합을 획득하고, 상기 제 1 임피던스 집합으로부터 상기 임피던스의 평균 및 표준편차를 산출하고, 상기 제 1 임피던스 집합에 속하는 임피던스들 중에서 상기 평균으로부터 상기 표준편차의 범위 내에 분산되어 있는 어느 하나의 임피던스 및 해당 임피던스에 대응하는 위상 차를 각각 출발 임피던스 및 출발 위상 차로 결정하고, 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차가 상기 출발 위상 차가 되도록 상기 제 1 RF 전원 및 상기 제 2 RF 전원 중 적어도 하나를 제어하고, 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차를 변경하면서 상기 임피던스를 측정하여 상기 위상 차에 대한 제 2 위상 차 집합 및 해당 위상 차와 관련된 상기 임피던스에 대한 제 2 임피던스 집합을 획득하고, 상기 제 2 위상 차 집합 및 상기 제 2 임피던스 집합을 기반으로 상기 위상 차에 대한 상기 임피던스를 나타내는 함수의 극값 및 상기 극값을 나타내는 타겟 위상 차를 획득하고, 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차가 상기 타겟 위상 차가 되도록 상기 제 1 RF 전원 및 상기 제 2 RF 전원 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.Wherein the controller is configured to: match the phase of the first RF signal with the phase of the second RF signal, measure the impedance while changing the phase difference between the first RF signal and the second RF signal, Obtaining a first set of impedances for the impedance associated with the phase difference set and the corresponding phase difference, calculating an average and standard deviation of the impedances from the first set of impedances, and calculating an average and a standard deviation of the impedances belonging to the first set of impedances, And the phase difference corresponding to the impedance is determined as the starting impedance and the starting phase difference, and the phase difference between the first RF signal and the second RF signal is determined as the starting phase Controls at least one of the first RF power source and the second RF power source so that the first R F signal and the second RF signal while measuring the impedance to obtain a second phase difference set for the phase difference and a second impedance set for the impedance related to the phase difference, Obtaining a target phase difference representing an extremum and the extremum of a function indicative of the impedance for the phase difference based on the set of phase differences and the second impedance set and determining a phase difference between the first RF signal and the second RF signal, And at least one of the first RF power source and the second RF power source may be controlled to have the target phase difference.
상기 제 1 위상 차 집합 및 상기 제 1 임피던스 집합의 획득은, 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차가 180°보다 크거나 같아질 때까지 반복될 수 있다.The acquisition of the first set of phase differences and the first set of impedances may be repeated until the phase difference between the first RF signal and the second RF signal is greater than or equal to 180 °.
상기 제 2 위상 차 집합 및 상기 제 2 임피던스 집합의 획득은, 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차를 변경하여 측정된 임피던스가 상기 평균으로부터 상기 표준편차의 범위를 벗어날 때까지 반복될 수 있다.The acquisition of the second phase difference set and the second impedance set is repeated by changing the phase difference between the first RF signal and the second RF signal until the measured impedance deviates from the average out of the standard deviation .
본 발명의 일 실시예에 따른 위상 차 조절 방법은, 제 1 RF 신호 및 제 2 RF 신호를 각각 제 1 RF 전원 및 제 2 RF 전원으로부터 제 1 플라즈마 소스 및 제 2 플라즈마 소스로 공급하는 단계; 상기 제 2 플라즈마 소스로 공급되는 상기 제 2 RF 신호의 파라미터를 감지하는 단계; 및 상기 감지된 파라미터를 이용하여 측정된 플라즈마의 임피던스를 기반으로 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차를 조절하는 단계;를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of adjusting a phase difference, comprising: supplying a first RF signal and a second RF signal from a first RF power source and a second RF power source to a first plasma source and a second plasma source, respectively; Sensing a parameter of the second RF signal supplied to the second plasma source; And adjusting a phase difference between the first RF signal and the second RF signal based on the impedance of the plasma measured using the sensed parameter.
상기 제 1 RF 신호의 주파수는 상기 제 2 RF 신호의 주파수보다 높거나 같을 수 있다.The frequency of the first RF signal may be higher than or equal to the frequency of the second RF signal.
상기 제 1 RF 신호의 주파수는 상기 제 2 RF 신호의 주파수의 n 배이며, 여기서 n은 1보다 크거나 같은 실수일 수 있다.The frequency of the first RF signal is n times the frequency of the second RF signal, where n may be a real number greater than or equal to one.
상기 제 1 플라즈마 소스는 플라즈마 챔버에 배치되는 평행 평판 전극들 중 상부 전극을 포함하고, 상기 제 2 플라즈마 소스는 상기 평행 평판 전극들 중 하부 전극을 포함할 수 있다.The first plasma source may include an upper electrode among parallel plate electrodes disposed in a plasma chamber, and the second plasma source may include a lower electrode among the parallel plate electrodes.
상기 제 2 RF 신호의 파라미터를 감지하는 단계는: 상기 제 2 RF 신호의 전압 및 전류를 감지하는 단계를 포함할 수 있다.The sensing the parameter of the second RF signal may include: sensing the voltage and current of the second RF signal.
상기 위상 차를 조절하는 단계는: 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호의 위상을 일치시키는 단계; 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차를 변경하면서 상기 임피던스를 측정하여 상기 위상 차에 대한 제 1 위상 차 집합 및 해당 위상 차와 관련된 상기 임피던스에 대한 제 1 임피던스 집합을 획득하는 단계; 상기 제 1 위상 차 집합 및 상기 제 1 임피던스 집합을 기반으로 상기 위상 차에 대한 상기 임피던스를 나타내는 함수의 극값 및 상기 극값을 나타내는 타겟 위상 차를 획득하는 단계; 및 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차가 상기 타겟 위상 차가 되도록 상기 제 1 RF 전원 및 상기 제 2 RF 전원 중 적어도 하나를 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.Wherein adjusting the phase difference comprises: phase matching the first RF signal and the second RF signal; Measuring the impedance while changing the phase difference between the first RF signal and the second RF signal to obtain a first phase difference set for the phase difference and a first impedance set for the impedance related to the phase difference, ; Obtaining a target phase difference representing an extremum of the function and the extremum representing the impedance for the phase difference based on the first set of phase differences and the first set of impedances; And controlling at least one of the first RF power source and the second RF power source such that a phase difference between the first RF signal and the second RF signal is the target phase difference.
상기 위상 차를 조절하는 단계는: 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호의 위상을 일치시키는 단계; 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차를 변경하면서 상기 임피던스를 측정하여 상기 위상 차에 대한 제 1 위상 차 집합 및 해당 위상 차와 관련된 상기 임피던스에 대한 제 1 임피던스 집합을 획득하는 단계; 상기 제 1 임피던스 집합으로부터 상기 임피던스의 평균 및 표준편차를 산출하는 단계; 상기 제 1 임피던스 집합에 속하는 임피던스들 중에서 상기 평균으로부터 상기 표준편차의 범위 내에 분산되어 있는 어느 하나의 임피던스 및 해당 임피던스에 대응하는 위상 차를 각각 출발 임피던스 및 출발 위상 차로 결정하는 단계; 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차가 상기 출발 위상 차가 되도록 상기 제 1 RF 전원 및 상기 제 2 RF 전원 중 적어도 하나를 제어하는 단계; 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차를 변경하면서 상기 임피던스를 측정하여 상기 위상 차에 대한 제 2 위상 차 집합 및 해당 위상 차와 관련된 상기 임피던스에 대한 제 2 임피던스 집합을 획득하는 단계; 상기 제 2 위상 차 집합 및 상기 제 2 임피던스 집합을 기반으로 상기 위상 차에 대한 상기 임피던스를 나타내는 함수의 극값 및 상기 극값을 나타내는 타겟 위상 차를 획득하는 단계; 및 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차가 상기 타겟 위상 차가 되도록 상기 제 1 RF 전원 및 상기 제 2 RF 전원 중 적어도 하나를 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.Wherein adjusting the phase difference comprises: phase matching the first RF signal and the second RF signal; Measuring the impedance while changing the phase difference between the first RF signal and the second RF signal to obtain a first phase difference set for the phase difference and a first impedance set for the impedance related to the phase difference, ; Calculating an average and standard deviation of the impedance from the first set of impedances; Determining one of the impedances distributed within the standard deviation from the average among the impedances belonging to the first impedance set and the phase difference corresponding to the impedance as the starting impedance and the starting phase difference, respectively; Controlling at least one of the first RF power source and the second RF power source such that a phase difference between the first RF signal and the second RF signal is the starting phase difference; Measuring the impedance while changing the phase difference between the first RF signal and the second RF signal to obtain a second phase difference set for the phase difference and a second impedance set for the impedance related to the phase difference, ; Obtaining a target phase difference representing an extremum and the extremum of the function indicative of the impedance for the phase difference based on the second set of phase differences and the second set of impedances; And controlling at least one of the first RF power source and the second RF power source such that a phase difference between the first RF signal and the second RF signal is the target phase difference.
상기 제 1 위상 차 집합 및 상기 제 1 임피던스 집합을 획득하는 단계는: 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차가 180°보다 크거나 같아질 때까지 반복적으로 수행될 수 있다.Obtaining the first set of phase differences and the first set of impedances may be performed iteratively until the phase difference between the first RF signal and the second RF signal is greater than or equal to 180 °.
상기 제 2 위상 차 집합 및 상기 제 2 임피던스 집합을 획득하는 단계는: 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차를 변경하여 측정된 임피던스가 상기 평균으로부터 상기 표준편차의 범위를 벗어날 때까지 반복적으로 수행될 수 있다.Wherein the obtaining of the second set of phase differences and the second set of impedances comprises: when the measured impedance is changed by shifting the phase difference between the first RF signal and the second RF signal out of the range of the standard deviation Can be repeatedly performed.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 기판이 처리되는 공간을 제공하는 챔버; 상기 챔버 내에서 상기 기판을 지지하는 기판 지지 어셈블리; 상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및 상기 챔버 내의 가스를 플라즈마 상태로 여기시키는 플라즈마 발생 유닛을 포함하며, 상기 플라즈마 발생 유닛은: 제 1 RF 신호를 공급하는 제 1 RF 전원; 상기 제 1 RF 신호를 공급받아 플라즈마를 발생시키는 제 1 플라즈마 소스; 제 2 RF 신호를 공급하는 제 2 RF 전원; 상기 제 2 RF 신호를 공급받아 플라즈마를 발생시키는 제 2 플라즈마 소스; 상기 제 2 플라즈마 소스의 입력단에 구비되어 상기 제 2 RF 신호의 파라미터를 감지하는 감지부; 및 상기 감지된 파라미터를 이용하여 플라즈마의 임피던스를 측정하고, 상기 측정된 임피던스를 기반으로 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차를 조절하는 제어부;를 포함할 수 있다.A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a chamber for providing a space in which a substrate is processed; A substrate support assembly for supporting the substrate within the chamber; A gas supply unit for supplying gas into the chamber; And a plasma generating unit that excites gas in the chamber into a plasma state, the plasma generating unit comprising: a first RF power supply for supplying a first RF signal; A first plasma source for generating plasma by receiving the first RF signal; A second RF power supply for supplying a second RF signal; A second plasma source for generating a plasma by receiving the second RF signal; A sensing unit provided at an input terminal of the second plasma source to sense a parameter of the second RF signal; And a controller for measuring an impedance of the plasma using the sensed parameter and adjusting a phase difference between the first RF signal and the second RF signal based on the measured impedance.
본 발명의 실시예에 따르면, 플라즈마 공정을 위한 다수의 RF 신호들 간 위상 차를 장비에 적합하게 조절하여 기판 처리 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the productivity of the substrate processing process can be improved by appropriately adjusting the phase difference between a plurality of RF signals for the plasma process.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 예시적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 개략적으로 나타내는 예시적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 및 제 2 RF 신호들의 파형 및 위상 차를 나타내는 예시적인 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제 1 및 제 2 RF 신호들 간 위상 차 및 그에 대응하는 임피던스로 구성되는 좌표를 2차원 좌표평면에 표시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 임피던스의 평균 및 표준편차를 기초로 도출되는 예시적인 분포도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 제 1 및 제 2 RF 신호들 간 위상 차 및 그에 대응하는 임피던스로 구성되는 좌표를 2차원 좌표평면에 표시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 위상 차 조절 방법의 예시적인 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제 1 및 제 2 RF 신호들 간 위상 차를 조절하는 과정을 설명하는 예시적인 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제 1 및 제 2 RF 신호들 간 위상 차를 조절하는 과정을 설명하는 예시적인 흐름도이다.1 is an exemplary diagram showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary diagram schematically showing a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary diagram illustrating waveforms and phase differences of first and second RF signals in accordance with an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing the coordinates of the phase difference between the first and second RF signals and the corresponding impedance in a two-dimensional coordinate plane according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
5 is an exemplary distribution diagram derived based on the mean and standard deviation of the impedance in accordance with another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing a coordinate on a two-dimensional coordinate plane, which is composed of a phase difference between first and second RF signals and a corresponding impedance according to another embodiment of the present invention.
7 is an exemplary flowchart of a phase difference adjustment method according to an embodiment of the present invention.
8 is an exemplary flowchart illustrating a process of adjusting the phase difference between the first and second RF signals according to an embodiment of the present invention.
9 is an exemplary flow chart illustrating the process of adjusting the phase difference between the first and second RF signals in accordance with another embodiment of the present invention.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings attached hereto.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)를 나타내는 예시적인 도면이다.1 is an exemplary diagram showing a
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리한다. 예를 들어, 기판 처리 장치(10)는 기판(W)에 대하여 식각 공정을 수행할 수 있다. 기판 처리 장치(10)는 챔버(100), 기판 지지 어셈블리(200), 샤워 헤드(300), 가스 공급 유닛(400), 배플 유닛(500) 및 플라즈마 발생 유닛을 포함할 수 있다.Referring to Fig. 1, a
챔버(100)는 내부에 기판 처리 공정이 수행되는 처리 공간을 제공할 수 있다. 챔버(100)는 내부에 처리 공간을 가지고, 밀폐된 형상으로 제공될 수 있다. 챔버(100)는 금속 재질로 제공될 수 있다. 챔버(100)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 챔버(100)는 접지될 수 있다. 챔버(100)의 바닥면에는 배기홀(102)이 형성될 수 있다. 배기홀(102)은 배기 라인(151)과 연결될 수 있다. 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 챔버의 내부 공간에 머무르는 가스는 배기 라인(151)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 배기 과정에 의해 챔버(100)의 내부는 소정 압력으로 감압될 수 있다.The
일 예에 의하면, 챔버(100) 내부에는 라이너(130)가 제공될 수 있다. 라이너(130)는 상면 및 하면이 개방된 원통 형상을 가질 수 있다. 라이너(130)는 챔버(100)의 내측면과 접촉하도록 제공될 수 있다. 라이너(130)는 챔버(100)의 내측벽을 보호하여 챔버(100)의 내측벽이 아크 방전으로 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 기판 처리 공정 중에 발생한 불순물이 챔버(100)의 내측벽에 증착되는 것을 방지할 수 있다. 선택적으로, 라이너(130)는 제공되지 않을 수도 있다.According to one example, a
챔버(100)의 내부에는 기판 지지 어셈블리(200)가 위치할 수 있다. 기판 지지 어셈블리(200)는 기판(W)을 지지할 수 있다. 기판 지지 어셈블리(200)는 정전기력을 이용하여 기판(W)을 흡착하는 정전 척(210)을 포함할 수 있다. 이와 달리, 기판 지지 어셈블리(200)는 기계적 클램핑과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수도 있다. 이하에서는 정전 척(210)을 포함하는 기판 지지 어셈블리(200)에 대하여 설명한다.The
기판 지지 어셈블리(200)는 정전 척(210), 하부 커버(250) 그리고 플레이트(270)를 포함할 수 있다. 기판 지지 어셈블리(200)는 챔버(100) 내부에서 챔버(100)의 바닥면에서 상부로 이격되어 위치할 수 있다.The
정전 척(210)은 유전판(220), 몸체(230) 그리고 포커스 링(240)을 포함할 수 있다. 정전 척(210)은 기판(W)을 지지할 수 있다.The electrostatic chuck 210 may include a
유전판(220)은 정전 척(210)의 상단에 위치할 수 있다. 유전판(220)은 원판 형상의 유전체(dielectric substance)로 제공될 수 있다. 유전판(220)의 상면에는 기판(W)이 놓일 수 있다. 유전판(220)의 상면은 기판(W)보다 작은 반경을 가질 수 있다. 때문에, 기판(W)의 가장자리 영역은 유전판(220)의 외측에 위치할 수 있다.The
유전판(220)은 내부에 제 1 전극(223), 히터(225) 그리고 제 1 공급 유로(221)를 포함할 수 있다. 제 1 공급 유로(221)는 유전판(210)의 상면으로부터 저면으로 제공될 수 있다. 제 1 공급 유로(221)는 서로 이격하여 복수 개 형성되며, 기판(W)의 저면으로 열전달 매체가 공급되는 통로로 제공될 수 있다.The
제 1 전극(223)은 제 1 전원(223a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 전원(223a)은 직류 전원을 포함할 수 있다. 제 1 전극(223)과 제 1 전원(223a) 사이에는 스위치(223b)가 설치될 수 있다. 제 1 전극(223)은 스위치(223b)의 온/오프(ON/OFF)에 의해 제 1 전원(223a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 스위치(223b)가 온(ON)되면, 제 1 전극(223)에는 직류 전류가 인가될 수 있다. 제 1 전극(223)에 인가된 전류에 의해 제 1 전극(223)과 기판(W) 사이에는 정전기력이 작용하며, 정전기력에 의해 기판(W)은 유전판(220)에 흡착될 수 있다.The
히터(225)는 제 1 전극(223)의 하부에 위치할 수 있다. 히터(225)는 제 2 전원(225a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 히터(225)는 제 2 전원(225a)에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킬 수 있다. 발생된 열은 유전판(220)을 통해 기판(W)으로 전달될 수 있다. 히터(225)에서 발생된 열에 의해 기판(W)은 소정 온도로 유지될 수 있다. 히터(225)는 나선 형상의 코일을 포함할 수 있다.The
유전판(220)의 하부에는 몸체(230)가 위치할 수 있다. 유전판(220)의 저면과 몸체(230)의 상면은 접착제(236)에 의해 접착될 수 있다. 몸체(230)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 몸체(230)의 상면은 중심 영역이 가장자리 영역보다 높게 위치되도록 단차질 수 있다. 몸체(230)의 상면 중심 영역은 유전판(220)의 저면에 상응하는 면적을 가지며, 유전판(220)의 저면과 접착될 수 있다. 몸체(230)는 내부에 제 1 순환 유로(231), 제 2 순환 유로(232) 그리고 제 2 공급 유로(233)가 형성될 수 있다.The
제 1 순환 유로(231)는 열전달 매체가 순환하는 통로로 제공될 수 있다. 제 1 순환 유로(231)는 몸체(230) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 제 1 순환 유로(231)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 제 1 순환 유로(231)들은 서로 연통될 수 있다. 제 1 순환 유로(231)들은 동일한 높이에 형성될 수 있다.The
제 2 순환 유로(232)는 냉각 유체가 순환하는 통로로 제공될 수 있다. 제 2 순환 유로(232)는 몸체(230) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 제 2 순환 유로(232)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 제 2 순환 유로(232)들은 서로 연통될 수 있다. 제 2 순환 유로(232)는 제 1 순환 유로(231)보다 큰 단면적을 가질 수 있다. 제 2 순환 유로(232)들은 동일한 높이에 형성될 수 있다. 제 2 순환 유로(232)는 제 1 순환 유로(231)의 하부에 위치될 수 있다.The second
제 2 공급 유로(233)는 제 1 순환 유로(231)부터 상부로 연장되며, 몸체(230)의 상면으로 제공될 수 있다. 제 2 공급 유로(243)는 제 1 공급 유로(221)에 대응하는 개수로 제공되며, 제 1 순환 유로(231)와 제 1 공급 유로(221)를 연결할 수 있다.The
제 1 순환 유로(231)는 열전달 매체 공급라인(231b)을 통해 열전달 매체 저장부(231a)와 연결될 수 있다. 열전달 매체 저장부(231a)에는 열전달 매체가 저장될 수 있다. 열전달 매체는 불활성 가스를 포함할 수 있다. 실시예에 의하면, 열전달 매체는 헬륨(He) 가스를 포함할 수 있다. 헬륨 가스는 공급 라인(231b)을 통해 제 1 순환 유로(231)에 공급되며, 제 2 공급 유로(233)와 제 1 공급 유로(221)를 순차적으로 거쳐 기판(W) 저면으로 공급될 수 있다. 헬륨 가스는 플라즈마에서 기판(W)으로 전달된 열이 정전 척(210)으로 전달되는 매개체 역할을 할 수 있다.The
제 2 순환 유로(232)는 냉각 유체 공급 라인(232c)을 통해 냉각 유체 저장부(232a)와 연결될 수 있다. 냉각 유체 저장부(232a)에는 냉각 유체가 저장될 수 있다. 냉각 유체 저장부(232a) 내에는 냉각기(232b)가 제공될 수 있다. 냉각기(232b)는 냉각 유체를 소정 온도로 냉각시킬 수 있다. 이와 달리, 냉각기(232b)는 냉각 유체 공급 라인(232c) 상에 설치될 수 있다. 냉각 유체 공급 라인(232c)을 통해 제 2 순환 유로(232)에 공급된 냉각 유체는 제 2 순환 유로(232)를 따라 순환하며 몸체(230)를 냉각할 수 있다. 몸체(230)는 냉각되면서 유전판(220)과 기판(W)을 함께 냉각시켜 기판(W)을 소정 온도로 유지시킬 수 있다.The
몸체(230)는 금속판을 포함할 수 있다. 일 예에 의하면, 몸체(230) 전체가 금속판으로 제공될 수 있다. 몸체(230)는 제 3 전원(235a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제 3 전원(235a)은 고주파 전력을 발생시키는 고주파 전원으로 제공될 수 있다. 고주파 전원은 RF 전원을 포함할 수 있다. 몸체(230)는 제 3 전원(235a)으로부터 고주파 전력을 인가받을 수 있다. 이로 인하여 몸체(230)는 전극으로서 기능할 수 있다.The
포커스 링(240)은 정전 척(210)의 가장자리 영역에 배치될 수 있다. 포커스 링(240)은 링 형상을 가지며, 유전판(220)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 포커스 링(240)의 상면은 외측부(240a)가 내측부(240b)보다 높도록 단차질 수 있다. 포커스 링(240)의 상면 내측부(240b)는 유전판(220)의 상면과 동일 높이에 위치될 수 있다. 포커스 링(240)의 상면 내측부(240b)는 유전판(220)의 외측에 위치된 기판(W)의 가장자리 영역을 지지할 수 있다. 포커스 링(240)의 외측부(240a)는 기판(W)의 가장자리 영역을 둘러싸도록 제공될 수 있다. 포커스 링(240)은 기판(W)의 전체 영역에서 플라즈마의 밀도가 균일하게 분포하도록 전자기장을 제어할 수 있다. 이에 의해, 기판(W)의 전체 영역에 걸쳐 플라즈마가 균일하게 형성되어 기판(W)의 각 영역이 균일하게 식각될 수 있다.The
하부 커버(250)는 기판 지지 어셈블리(200)의 하단부에 위치할 수 있다. 하부 커버(250)는 챔버(100)의 바닥면에서 상부로 이격되어 위치할 수 있다. 하부 커버(250)는 상면이 개방된 공간(255)이 내부에 형성될 수 있다. 하부 커버(250)의 외부 반경은 몸체(230)의 외부 반경과 동일한 길이로 제공될 수 있다. 하부 커버(250)의 내부 공간(255)에는 반송되는 기판(W)을 외부의 반송 부재로부터 정전 척(210)으로 이동시키는 리프트 핀 모듈(미도시) 등이 위치할 수 있다. 리프트 핀 모듈(미도시)은 하부 커버(250)로부터 일정 간격 이격되어 위치할 수 있다. 하부 커버(250)의 저면은 금속 재질로 제공될 수 있다. 하부 커버(250)의 내부 공간(255)은 공기가 제공될 수 있다. 공기는 절연체보다 유전율이 낮으므로 기판 지지 어셈블리(200) 내부의 전자기장을 감소시키는 역할을 할 수 있다.The
하부 커버(250)는 연결 부재(253)를 가질 수 있다. 연결 부재(253)는 하부 커버(250)의 외측면과 챔버(100)의 내측벽을 연결할 수 있다. 연결 부재(253)는 하부 커버(250)의 외측면에 일정한 간격으로 복수 개 제공될 수 있다. 연결 부재(253)는 기판 지지 어셈블리(200)를 챔버(100) 내부에서 지지할 수 있다. 또한, 연결 부재(253)는 챔버(100)의 내측벽과 연결됨으로써 하부 커버(250)가 전기적으로 접지되도록 할 수 있다. 제 1 전원(223a)과 연결되는 제 1 전원라인(223c), 제 2 전원(225a)과 연결되는 제 2 전원라인(225c), 제 3 전원(235a)과 연결되는 제 3 전원라인(235c), 열전달 매체 저장부(231a)와 연결된 열전달 매체 공급라인(231b) 그리고 냉각 유체 저장부(232a)와 연결된 냉각 유체 공급 라인(232c) 등은 연결 부재(253)의 내부 공간(255)을 통해 하부 커버(250) 내부로 연장될 수 있다.The
정전 척(210)과 하부 커버(250)의 사이에는 플레이트(270)가 위치할 수 있다. 플레이트(270)는 하부 커버(250)의 상면을 덮을 수 있다. 플레이트(270)는 몸체(230)에 상응하는 단면적으로 제공될 수 있다. 플레이트(270)는 절연체를 포함할 수 있다. 일 예에 의하면, 플레이트(270)는 하나 또는 복수 개가 제공될 수 있다. 플레이트(270)는 몸체(230)와 하부 커버(250)의 전기적 거리를 증가시키는 역할을 할 수 있다.A
샤워 헤드(300)는 챔버(100) 내부에서 기판 지지 어셈블리(200)의 상부에 위치할 수 있다. 샤워 헤드(300)는 기판 지지 어셈블리(200)와 대향하도록 위치할 수 있다.The
샤워 헤드(300)는 가스 분산판(310)과 지지부(330)를 포함할 수 있다. 가스 분산판(310)은 챔버(100)의 상면에서 하부로 일정거리 이격되어 위치할 수 있다. 가스 분산판(310)과 챔버(100)의 상면은 그 사이에 일정한 공간이 형성될 수 있다. 가스 분산판(310)은 두께가 일정한 판 형상으로 제공될 수 있다. 가스 분산판(310)의 저면은 플라즈마에 의한 아크 발생을 방지하기 위하여 그 표면이 양극화 처리될 수 있다. 가스 분산판(310)의 단면은 기판 지지 어셈블리(200)와 동일한 형상과 단면적을 가지도록 제공될 수 있다. 가스 분산판(310)은 복수 개의 분사홀(311)을 포함할 수 있다. 분사홀(311)은 가스 분산판(310)의 상면과 하면을 수직 방향으로 관통할 수 있다. 가스 분산판(310)은 금속 재질을 포함할 수 있다. 가스 분산판(310)은 제 4 전원(351)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제 4 전원(351)은 고주파 전원으로 제공될 수 있다. 이와 달리, 가스 분산판(310)은 전기적으로 접지될 수도 있다. 가스 분산판(310)은 제 4 전원(351)과 전기적으로 연결되거나, 접지되어 전극으로서 기능할 수 있다.The
지지부(330)는 가스 분산판(310)의 측부를 지지할 수 있다. 지지부(330)는 상단이 챔버(100)의 상면과 연결되고, 하단이 가스 분산판(310)의 측부와 연결될 수 있다. 지지부(330)는 비금속 재질을 포함할 수 있다.The
가스 공급 유닛(400)은 챔버(100) 내부에 공정 가스를 공급할 수 있다. 가스 공급 유닛(400)은 가스 공급 노즐(410), 가스 공급 라인(420), 그리고 가스 저장부(430)를 포함할 수 있다. 가스 공급 노즐(410)은 챔버(100)의 상면 중앙부에 설치될 수 있다. 가스 공급 노즐(410)의 저면에는 분사구가 형성될 수 있다. 분사구는 챔버(100) 내부로 공정 가스를 공급할 수 있다. 가스 공급 라인(420)은 가스 공급 노즐(410)과 가스 저장부(430)를 연결할 수 있다. 가스 공급 라인(420)은 가스 저장부(430)에 저장된 공정 가스를 가스 공급 노즐(410)에 공급할 수 있다. 가스 공급 라인(420)에는 밸브(421)가 설치될 수 있다. 밸브(421)는 가스 공급 라인(420)을 개폐하며, 가스 공급 라인(420)을 통해 공급되는 공정 가스의 유량을 조절할 수 있다.The
배플 유닛(500)은 챔버(100)의 내측벽과 기판 지지 어셈블리(200)의 사이에 위치될 수 있다. 배플(510)은 환형의 링 형상으로 제공될 수 있다. 배플(510)에는 복수의 관통홀(511)들이 형성될 수 있다. 챔버(100) 내에 제공된 공정 가스는 배플(510)의 관통홀(511)들을 통과하여 배기홀(102)로 배기될 수 있다. 배플(510)의 형상 및 관통홀(511)들의 형상에 따라 공정 가스의 흐름이 제어될 수 있다.The
플라즈마 발생 유닛은 챔버(100) 내 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기시킬 수 있다. 상기 플라즈마 발생 유닛은 용량 결합형 플라즈마(CCP: capacitively coupled plasma) 타입의 플라즈마 소스를 사용할 수 있다. CCP 타입의 플라즈마 소스가 사용되는 경우, 챔버(100)의 내부에 상부 전극 및 하부 전극이 포함될 수 있다. 상부 전극 및 하부 전극은 챔버(100)의 내부에서 서로 평행하게 상하로 배치될 수 있다. 양 전극 중 어느 하나의 전극은 고주파 전력을 인가하고, 다른 전극은 접지될 수 있다. 양 전극 간의 공간에는 전자기장이 형성되고, 이 공간에 공급되는 공정 가스는 플라즈마 상태로 여기될 수 있다. 이 플라즈마를 이용하여 기판 처리 공정이 수행될 수 있다. 일 예에 의하면, 상부 전극은 샤워 헤드(300)로 제공되고, 하부 전극은 몸체(230)로 제공될 수 있다. 하부 전극에는 고주파 전력이 인가되고, 상부 전극은 접지될 수 있다. 이와 달리, 상부 전극과 하부 전극에 모두 고주파 전력이 인가될 수도 있다. 이로 인하여 상부 전극과 하부 전극 사이에 전자기장이 발생될 수 있다. 발생된 전자기장은 챔버(100) 내부로 제공된 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기시킬 수 있다.The plasma generating unit may excite the process gas in the
이하, 상술한 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 과정을 설명하도록 한다.Hereinafter, a process of processing a substrate using the above-described substrate processing apparatus will be described.
기판 지지 어셈블리(200)에 기판(W)이 놓이면, 제 1 전원(223a)으로부터 제 1 전극(223)에 직류 전류가 인가될 수 있다. 제 1 전극(223)에 인가된 직류 전류에 의해 제 1 전극(223)과 기판(W) 사이에는 정전기력이 작용하며, 정전기력에 의해 기판(W)은 정전 척(210)에 흡착될 수 있다.When the substrate W is placed on the
기판(W)이 정전 척(210)에 흡착되면, 가스 공급 노즐(410)을 통하여 챔버(100) 내부에 공정 가스가 공급될 수 있다. 공정 가스는 샤워 헤드(300)의 분사홀(311)을 통하여 챔버(100)의 내부 영역으로 균일하게 분사될 수 있다. 제 3 전원(235a)에서 생성된 고주파 전력은 하부 전극으로 제공되는 몸체(230)에 인가될 수 있다. 상부 전극으로 제공되는 샤워 헤드의 분사판(310)은 접지될 수 있다. 상부 전극과 하부 전극 사이에는 전자기력이 발생할 수 있다. 전자기력은 기판 지지 어셈블리(200)와 샤워 헤드(300) 사이의 공정 가스를 플라즈마로 여기시킬 수 있다. 플라즈마는 기판(W)으로 제공되어 기판(W)을 처리할 수 있다. 플라즈마는 식각 공정을 수행할 수 있다.When the substrate W is adsorbed to the electrostatic chuck 210, the process gas can be supplied into the
도 1에 도시된 기판 처리 장치(10)는 CCP(Capacitively Coupled Plasma) 타입의 플라즈마 소스(예컨대, 챔버 내에 설치된 전극)를 이용하여 챔버(100) 내에 전기장을 생성함으로써 플라즈마를 생성하였다. 하지만, 기판 처리 장치(10)는 이에 제한되지 않고 실시예에 따라 ICP(Inductively Coupled Plasma) 타입의 플라즈마 소스(예컨대, 챔버의 외부 또는 내부에 설치되는 코일)를 이용하여 전자기장을 유도함으로써 플라즈마를 생성할 수도 있다.The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치(600)를 개략적으로 나타내는 예시적인 도면이다.2 is an exemplary diagram schematically showing a
상기 기판 처리 장치(10) 중에서 챔버(100)에 플라즈마를 발생시키기 위해 사용되는 플라즈마 발생 장치(600)의 구성을 살펴보면, 상기 플라즈마 발생 장치(600)는 제 1 RF 전원(611), 제 1 플라즈마 소스(612), 제 2 RF 전원(621), 제 2 플라즈마 소스(622), 감지부(624) 및 제어부(630)를 포함한다.The
상기 제 1 RF 전원(611)은 제 1 RF 신호를 공급하고, 상기 제 2 RF 전원(621)은 제 2 RF 신호를 공급한다. 상기 제 1 RF 신호는 챔버(100)에 마련된 제 1 플라즈마 소스(612)로 공급되고, 상기 제 2 RF 신호는 챔버(100)에 마련된 제 2 플라즈마 소스(622)로 공급되어, 상기 RF 신호들은 챔버(100)에 공급된 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기시킨다.The first
도 2에 도시된 제 1 및 제 2 플라즈마 소스들(612, 622)은 각각 챔버(100)에 배치되는 평행 평판 전극들 중에서 상부 전극과 하부 전극에 해당하나, 상기 제 1 및 제 2 플라즈마 소스들은 챔버(100) 내에 플라즈마를 발생시키도록 동작하는 한 평행 평판 전극들로 제한되지 않는다.The first and
예를 들어, 상기 제 1 플라즈마 소스는 상부 전극 대신 챔버(100)의 상부나 측부에 배치된 안테나를 포함할 수 있으며, 이 경우, 상기 제 1 플라즈마 소스는 유도 결합형 플라즈마 소스를 구성한다.For example, the first plasma source may include an antenna disposed on the top or side of the
실시예에 따라, 상기 제 1 및 제 2 RF 신호들은 동일한 플라즈마 소스에 공급될 수도 있다. 이 경우, 상기 제 1 및 제 2 플라즈마 소스들(612, 622)은 동일한 부품이 된다. 예를 들어, 도 2와 달리 챔버(100)에 설치된 상부 전극은 접지되고, 하부 전극에 제 1 및 제 2 RF 신호들이 함께 공급되어 챔버(100) 내에 플라즈마를 발생시킬 수도 있다.According to an embodiment, the first and second RF signals may be supplied to the same plasma source. In this case, the first and
이와 같이 본 발명의 실시예가 적용되는 플라즈마 발생 장치(600)에서 플라즈마 소스의 종류는 어느 하나로 제한되지 않는다.As described above, the type of the plasma source in the
상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호는 신호를 구성하는 파라미터가 상이할 수 있다.The parameters of the first RF signal and the second RF signal may be different from each other.
일 예로, 상기 제 1 및 제 2 RF 신호들은 주파수가 서로 상이할 수 있다.For example, the first and second RF signals may have different frequencies.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 및 제 2 RF 신호들의 파형 및 위상 차를 나타내는 예시적인 도면이다.3 is an exemplary diagram illustrating waveforms and phase differences of first and second RF signals in accordance with an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 RF 신호의 주파수는 상기 제 2 RF 신호의 주파수보다 높을 수 있다.As shown in FIG. 3, the frequency of the first RF signal may be higher than that of the second RF signal.
예를 들어, 상기 제 1 RF 신호의 주파수 f1은 상기 제 2 RF 신호의 주파수 f2의 n 배이며, 여기서 n은 1보다 큰 실수이다(즉, f1 = n·f2).For example, the frequency f1 of the first RF signal is n times the frequency f2 of the second RF signal, where n is a real number greater than one (i.e., f1 = n.f2).
실시예에 따라, 상기 제 1 및 제 2 RF 신호들의 주파수는 동일할 수도 있다. 이 경우, n은 1이 된다.According to an embodiment, the frequencies of the first and second RF signals may be the same. In this case, n becomes 1.
상기 기판 처리 장치(100)가 실시하는 공정에 따라 상기 제 1 RF 신호의 크기(예컨대, 진폭)와 상기 제 2 RF 신호의 크기는 서로 상이할 수 있으나, 실시예에 따라 동일할 수도 있다.The magnitude (e.g., amplitude) of the first RF signal and the magnitude of the second RF signal may differ according to the process performed by the
이와 같은 제 1 및 제 2 RF 신호들의 주파수, 크기와 같은 파라미터는 기판 처리 장치(10)에서 수행되는 공정에 부합하여 사전에 마련된 레시피에 설정될 수 있으며, 상기 제어부(630)는 소정의 저장장치로부터 레시피를 불러와 실행하여 그에 따라 공정을 수행한다.The parameters such as the frequency and the size of the first and second RF signals may be set in a recipe previously prepared in accordance with the process performed in the
나아가, 상기 제어부(630)는 제 1 RF 신호와 제 2 RF 신호 간 위상 차 φ를 조절한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 발생 장치(600)는 제 2 플라즈마 소스의 입력단에 구비되어 상기 제 2 RF 신호의 파라미터를 감지하는 감지부(624)를 포함하며, 상기 제어부(630)는 상기 감지부(624)가 감지한 파라미터를 이용하여 플라즈마의 임피던스를 측정하고 상기 측정된 임피던스를 기반으로 제 1 및 제 2 RF 신호들 간 위상 차 φ를 조절한다.Further, the
일 실시예에 따르면, 상기 감지부(624)는 제 2 RF 신호의 전압 및 전류를 감지하는 센서를 포함할 수 있다. 즉, 상기 플라즈마 발생 장치(600)는 제 2 플라즈마 소스(622)의 입력단에 전압 및 전류를 감지할 수 있는 센서를 구비하여, 상기 제 2 플라즈마 소스(622)로 인가되는 제 2 RF 신호의 전압 및 전류 파라미터를 감지하고 상기 제어부(630)로 제공할 수 있다.According to one embodiment, the
그러고 나서, 상기 제어부(630)는 상기 감지부(624)로부터 제공된 제 2 RF 신호의 전압 및 전류 파라미터를 이용하여 플라즈마의 임피던스를 측정할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(630)는 옴의 법칙을 활용하여 제 2 RF 신호의 전압을 전류로 나누어 얻은 값을 플라즈마의 임피던스 크기로 결정할 수 있다.Then, the
다시 도 2를 참조하면, 상기 플라즈마 발생 장치(600)는 제 1 및 제 2 임피던스 정합기들(613, 623)을 더 포함할 수 있다.Referring again to FIG. 2, the
상기 제 1 임피던스 정합기(613)는 제 1 RF 전원(611)과 제 1 플라즈마 소스(612) 사이에 구비되어 제 1 RF 전원(611)의 출력 임피던스와 제 1 플라즈마 소스(612)의 입력 임피던스를 정합시킬 수 있다. 상기 제 2 임피던스 정합기(623)는 제 2 RF 전원(621)과 제 2 플라즈마 소스(622) 사이에 구비되어 제 2 RF 전원(621)의 출력 임피던스와 제 2 플라즈마 소스(622)의 입력 임피던스를 정합시킬 수 있다.The
이 경우, 상기 감지부(624)는 제 2 임피던스 정합기(623)와 제 2 플라즈마 소스(622) 사이에 구비될 수 있다.In this case, the
본 발명의 실시예는 상기 감지부(624)에 의해 감지된 제 2 RF 신호의 파라미터를 이용하여 챔버(100) 내에 형성된 플라즈마의 임피던스를 측정하고, 이 임피던스를 기반으로 제 1 및 제 2 RF 신호들 간 위상 차 φ를 조절한다.The embodiment of the present invention measures the impedance of the plasma formed in the
플라즈마 공정에 사용되는 다수의 RF 신호들은 서로 간에 위상 차 φ를 가지고 플라즈마 소스들(612, 622)에 인가된다. 주파수가 서로 다른 제 1 및 제 2 RF 신호들이 사용되는 경우에도, 시간 축 상 어느 한 시점에 해당하는 타이밍에서는 제 1 RF 신호의 위상과 제 2 RF 신호 간에 0 내지 360°의 위상 차가 존재한다.The plurality of RF signals used in the plasma process are applied to the
도 2에 도시된 제 1 및 제 2 RF 신호들의 파형을 기초로 설명하면, 시간 t = 0에 해당하는 타이밍에서 제 2 RF 신호는 제 1 RF 신호보다 위상이 위상 차 φ만큼 앞서고 있다.Referring to the waveforms of the first and second RF signals shown in FIG. 2, the second RF signal is ahead of the first RF signal by a phase difference? At a timing corresponding to time t = 0.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부(630)는 제 1 및 제 2 RF 신호들 간 위상 차를 조절하기 위해, 먼저 제 1 RF 신호와 제 2 RF 신호의 위상을 일치시키고, 제 1 RF 신호와 제 2 RF 신호 간 위상 차 φ를 변경하면서 상기 플라즈마의 임피던스를 측정하여 위상 차에 대한 제 1 위상 차 집합 및 해당 위상 차에 관련된 임피던스에 대한 제 1 임피던스 집합을 획득할 수 있다.In order to adjust the phase difference between the first and second RF signals, the
그러고 나서, 상기 제어부(630)는 제 1 위상 차 집합 및 제 1 임피던스 집합을 기반으로 상기 위상 차에 대한 임피던스를 나타내는 함수의 극값 및 상기 극값을 나타내는 타겟 위상 차를 획득하고, 상기 제 1 및 제 2 RF 신호들 간 위상 차 φ가 상기 타겟 위상 차가 되도록 제 1 및 제 2 RF 전원들 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.Then, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제 1 및 제 2 RF 신호들 간 위상 차 φ 및 그에 대응하는 임피던스 Z로 구성되는 좌표를 2차원 좌표평면에 표시한 그래프이다.FIG. 4 is a graph showing a coordinate formed by a phase difference? Between first and second RF signals and a corresponding impedance Z on a two-dimensional coordinate plane according to an embodiment of the present invention.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 제어부(630)는 제 1 및 제 2 RF 신호들 간 위상 차 φ를 조절하기 위해 먼저 제 1 RF 신호와 제 2 RF신호의 위상을 일치시킬 수 있다. 다시 말해, 상기 제어부(630)는 상기 위상 차 φ가 0이 되도록 제 1 및 제 2 RF 전원들 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.As described above, the
그러고 나서, 상기 제어부(630)는 상기 제 1 및 제 2 RF 신호들 간 위상 차 φ를 변경하면서 각 위상 차 φ에 대한 플라즈마의 임피던스 Z를 측정할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 임피던스 Z는 상기 감지부(624)가 감지한 제 2 RF 신호의 파라미터를 이용하여 측정될 수 있다.Then, the
일 예로, 상기 제어부(630)는 상기 제 1 및 제 2 RF 신호들 간 위상 차 φ를 기 설정된 증분만큼 점진적으로 증가시키면서 상기 임피던스 Z를 측정하여 위상 차들로 구성된 제 1 위상 차 집합과 그 위상 차에 대응하는 임피던스들로 구성된 제 1 임피던스 집합을 획득할 수 있다.For example, the
도 4를 참조하면, 상기 제어부(630)는 총 6 개의 위상 차들로 구성되는 제 1 위상 차 집합과 상기 위상 차들에 대응하여 총 6 개의 임피던스들로 구성되는 제 1 임피던스 집합을 획득하였으며, 이 제 1 위상 차 집합과 제 1 임피던스 집합은 위상 차 φ에 관한 좌표축과 임피던스 Z에 관한 좌표축으로 구성되는 2차원 좌표평면 상에서 총 6 개의 좌표점들을 형성한다.Referring to FIG. 4, the
도 4에서 상기 위상 차 φ의 증분은 30°이나 본 발명에서 위상 차 증분은 이에 제한되지는 않는다. 또한, 상기 제 1 위상 차 집합 및 상기 제 1 임피던스 집합의 획득은 제 1 및 제 2 RF 신호들 간 위상 차 φ가 180°보다 크거나 같아질 때까지 반복적으로 실행될 수 있다(즉, 위상 차 φ < 180°이면 그 위상 차 φ에 대한 임피던스 Z를 측정하여 하나의 좌표를 구성함).In Fig. 4, the increment of the phase difference [phi] is 30 [deg.], But the phase difference increment in the present invention is not limited thereto. Also, the acquisition of the first set of phase differences and the first set of impedances may be repeatedly performed until the phase difference between the first and second RF signals is greater than or equal to 180 [deg.] (I.e., ≪ 180, the impedance Z for the phase difference? Is measured to form one coordinate).
그러고 나서, 상기 제어부(630)는 제 1 위상 차 집합 및 제 1 임피던스 집합을 기반으로 위상 차 φ에 대한 임피던스 Z를 나타내는 함수의 극값 및 상기 극값을 나타내는 타겟 위상 차 φt를 획득할 수 있다.Then, the
도 4에서, φ-Z의 2차원 좌표평면에 표시된 6 개의 좌표점들 중에서 P4가 극대값에 해당하는 임피던스 Z4를 가지며, 이 임피던스 Z4에 대응하는 위상 차 φ4가 타겟 위상 차 φt로 결정된다.In Figure 4, from among the six coordinates shown in the two-dimensional coordinate plane in the φ-Z P 4 that has an impedance Z 4 corresponding to the maximum value, the impedance Z 4 phase difference φ 4 is the target phase difference φ t corresponding to .
그 뒤, 상기 제어부(630)는 제 1 RF 신호와 제 2 RF 신호 간 위상 차 φ가 상기 결정된 타겟 위상 차 φt가 되도록 제 1 및 제 2 RF 전원들(611, 612) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.Then, the
다시 말해, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 RF 전원(611)이 공급하는 제 1 RF 신호와 제 2 RF 전원(621)이 공급하는 제 2 RF 신호 간 위상 차 φ는, 서로 다른 값을 갖는 위상 차들로 구성된 제 1 위상 차 집합과 그에 관한 임피던스들로 구성된 제 1 임피던스 집합으로부터 2차원 좌표들을 결정하고, 그 2차원 좌표들에 의해 정의되는 함수(즉, 위상 차 φ를 정의역으로 가지며 임피던스 Z를 공역으로 갖는 함수 Z = f(φ))의 극대값 또는 극소값을 나타내는 위상 차를 타겟 위상 차 φt로 결정할 수 있다.In other words, according to the embodiment of the present invention described above, the phase difference? Between the first RF signal supplied from the first
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제어부(630)는 통계적 분석을 통해 보다 신뢰성 있는 위상 차 제어를 실시할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the
이 실시예에 따르면, 상기 제어부(630)는 먼저 제 1 RF 신호와 제 2 RF 신호의 위상을 일치시키고, 제 1 RF 신호와 제 2 RF 신호 간 위상 차 φ를 변경하면서 상기 플라즈마의 임피던스 Z를 측정하여 위상 차에 대한 제 1 위상 차 집합 및 해당 위상 차와 관련된 제 1 임피던스 집합을 획득할 수 있다. 여기까지는 앞서 도 4를 참조로 설명한 본 발명의 일 실시예와 동일하다.According to this embodiment, the
그 뒤, 상기 제어부(630)는 상기 제 1 임피던스 집합으로부터 임피던스의 평균 및 표준편차를 산출할 수 있다. 그리고, 상기 제어부(630)는 제 1 임피던스 집합에 속하는 임피던스들 중에서 상기 평균으로부터 상기 표준편차의 범위 내에 분산되어 있는 어느 하나의 임피던스 및 해당 임피던스에 대응하는 위상 차를 각각 출발 임피던스 및 출발 위상 차로 결정할 수 있다.Then, the
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 임피던스의 평균 m 및 표준편차 σ를 기초로 도출되는 예시적인 분포도이다.5 is an exemplary distribution diagram derived on the basis of mean m and standard deviation sigma of impedance in accordance with another embodiment of the present invention.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 제 1 위상 차 집합 및 상기 제 1 임피던스 집합이 획득되면, 상기 제어부(630)는 제 1 임피던스 집합에 속하는 임피던스들의 평균 m 및 표준편차 σ를 산출한다.As described above, when the first phase difference set and the first impedance set are obtained, the
그리고, 상기 산출된 평균 m 및 표준편차 σ를 기초로 제 1 임피던스 집합에 속하는 임피던스들 중에서 평균 m으로부터 표준편차 σ의 범위 내에 분산되어 있는 어느 하나의 임피던스를 출발 임피던스로 결정하고, 그 출발 임피던스에 대응하는 위상 차를 출발 위상 차 σs로 결정할 수 있다.Then, based on the calculated average m and standard deviation?, Any one of the impedances distributed within the range of the standard deviation? From the average m among the impedances belonging to the first impedance set is determined as the starting impedance, The corresponding phase difference can be determined as the starting phase difference ss .
여기서, 본 발명의 실시예에 따르면 상기 제 1 임피던스 집합의 분포는 정규분포를 따르는 것으로 사전에 정의될 수 있으며, 이 경우 평균 m으로부터 표준편차 σ의 범위는 도 5의 빗금친 부분으로 도시된 영역에 해당한다.Here, according to the embodiment of the present invention, the distribution of the first impedance set can be previously defined as following the normal distribution, and the range of the standard deviation sigma from the average m in this case is the area shown by the hatched portion of FIG. 5 .
상기 제어부(630)는 이 빗금친 부분에 해당하는 영역 내에 분포되어 있는, 즉 제 1 임피던스 집합을 구성하는 임피던스들의 평균 m으로부터 표준편차 σ의 범위 내에 분산되어 있는 어느 하나의 임피던스를 출발 임피던스로 결정하고, 그 출발 임피던스를 나타내는 위상 차 φ를 출발 위상 차로 결정할 수 있다.The
일 실시예에 따르면, 상기 출발 임피던스는 평균 m으로부터 표준편차 σ의 범위 내에 분포된 제 1 임피던스 집합의 임피던스들 중에서 최소값 또는 최대값으로 결정될 수 있으며, 상기 출발 위상 차 σs는 그 최소값 또는 최대값에 대응하는 위상 차 φ로 결정될 수 있다.According to one embodiment, the starting impedance may be determined as a minimum value or a maximum value among the impedances of the first impedance set distributed within the range of the mean deviation m from the mean value m, and the starting phase difference ss is the minimum value or the maximum value The phase difference < RTI ID = 0.0 >
그러고 나서, 상기 제어부(630)는 제 1 및 제 2 RF 신호들 간 위상 차 φ가 상기 출발 위상 차 σs가 되도록 제 1 및 제 2 RF 전원들(611, 612) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 그리고, 상기 제어부(630)는 상기 출발 위상 차 σs로부터 위상 차 φ를 변경하면서 상기 플라즈마의 임피던스를 측정하여 위상 차에 대한 제 2 위상 차 집합 및 해당 위상 차와 관련된 임피던스에 대한 제 2 임피던스 집합을 획득할 수 있다.The
그 뒤, 상기 제어부(630)는 제 2 위상 차 집합 및 제 2 임피던스 집합을 기반으로 위상 차 φ에 대한 임피던스 Z를 나타내는 함수의 극값 및 상기 극값을 나타내는 타겟 위상 차 φt를 획득하고, 제 1 및 제 2 RF 신호들 간 위상 차 φ가 상기 타겟 위상 차가 되도록 제 1 및 제 2 RF 전원들(611, 612) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.Then, the
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 제 1 및 제 2 RF 신호들 간 위상 차 φ 및 그에 대응하는 임피던스 Z로 구성되는 좌표를 2차원 좌표평면에 표시한 그래프이다.FIG. 6 is a graph showing the phase difference between the first and second RF signals and the impedance Z corresponding thereto in a two-dimensional coordinate plane according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 4에 도시된 그래프와 달리, 도 6에 도시된 φ-Z 좌표평면 상의 그래프는 앞서 결정된 출발 위상 차 φs를 시작으로 하여 점진적으로 위상 차 φ를 증가시키면서 임피던스 Z를 측정하여 얻어진 제 2 위상 차 집합과 제 2 임피던스 집합으로 구성된다.Unlike the graph shown in Figure 4, the second phase also the graph on the φ-Z coordinate plane shown in Figure 6, while gradually increasing the phase difference φ to the previously-determined start from the phase difference φ s is obtained by measuring the impedance Z And a second set of impedances.
나아가, 이 실시예에 따르면, 상기 제 2 위상 차 집합 및 상기 제 2 임피던스 집합의 획득은, 제 1 및 제 2 RF 신호들 간 위상 차 φ를 증가시켜 측정된 임피던스가 상기 평균 m으로부터 상기 표준편차 σ의 범위(즉, 도 5에서 빗금친 영역)를 벗어날 때까지 반복될 수 있다.Further, according to this embodiment, the acquisition of the second set of phase differences and the second set of impedances may be achieved by increasing the phase difference [phi] between the first and second RF signals so that the measured impedance is less than the standard deviation [ can be repeated until it exceeds the range of? (i.e., the hatched region in FIG. 5).
뿐만 아니라, 이 실시예에서 상기 위상 차 φ의 증분은 제 1 위상 차 집합 및 제 1 임피던스 집합을 획득할 때 적용되던 위상 차 φ의 증분보다 작을 수 있다. 예컨대, 제 2 위상 차 집합 및 제 2 임피던스 집합의 획득에 사용되는 위상 차 증분 △φ2는 제 1 위상 차 집합 및 제 1 임피던스 집합의 획득에 사용되는 위상 차 증분 △φ1의 1/5일 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.In addition, in this embodiment, the increment of the phase difference? May be less than the increment of the phase difference? That was applied when acquiring the first phase difference set and the first impedance set. For example, the phase difference increment [Delta] [phi] 2 used for acquiring the second phase difference set and the second impedance set is one fifth of the phase difference increment [Delta] [phi] 1 used for obtaining the first phase difference set and the first impedance set But are not limited thereto.
이와 같이, 이 실시예는 제 1 임피던스 집합으로부터 계산된 임피던스의 평균 m으로부터 일정 범위 내에 분포된 임피던스들 및 그에 대응하는 위상 차들을 기초로 제 2 위상 차 집합 및 제 2 임피던스 집합을 더 획득하여 그로부터 2차원 좌표들을 결정하고, 그 2차원 좌표들에 의해 정의되는 함수 Z = f(φ)의 극대값 또는 극소값을 나타내는 위상 차를 타겟 위상 차 φt로 결정할 수 있다.Thus, this embodiment further acquires a second set of phase differences and a second set of impedances based on the impedances distributed within a certain range from the mean m of the impedance calculated from the first set of impedances and the corresponding phase differences, The two-dimensional coordinates are determined, and the phase difference representing the maximum value or minimum value of the function Z = f (?) Defined by the two-dimensional coordinates can be determined as the target phase difference? T.
그러고 나서, 상기 제어부(630)는 제 1 및 제 2 RF 신호들 간 위상 차 φ가 상기 타겟 위상 차 φt가 되도록 제 1 및 제 2 RF 전원들(611, 621) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.Then, the
전술한 본 발명의 실시예들에서, 상기 제어부(630)는 제 1 RF 신호의 위상은 고정시키고 제 2 RF 신호의 위상을 조절하여 제 1 및 제 2 RF 신호들 간 위상 차 φ를 타겟 위상 차 φt로 조절할 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 RF 신호들 중에서 상대적으로 주파수가 높아 플라즈마의 생성에 관여하는 RF 신호는 위상을 일정하게 고정시키고, 상대적으로 주파수가 낮아 플라즈마의 특성에 영향을 미치는 RF 신호에 대해서 위상을 조정하여 RF 신호들 간 위상 차 φ를 구현할 수 있다.In the embodiments of the present invention described above, the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 위상 차 조절 방법(700)의 예시적인 흐름도이다.7 is an exemplary flow diagram of a
상기 위상 차 조절 방법(700)은 전술한 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치(600)에 의해 수행되며, 보다 구체적으로 상기 제어부(630)가 상기 위상 차 조절 방법(700)을 구현하기 위한 프로그램을 불러와 실행함으로써 달성될 수 있다. 상기 제어부(630)는 소정의 알고리즘에 따라 데이터를 처리하는 프로세서로서, 예컨대 CPU 등을 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 상기 프로그램은 소정의 저장 장치(미도시)에 저장되어 있으며, 상기 제어부(630)는 이 저장 장치로부터 프로그램을 불러와 실행함으로써 후술하는 위상 차 조절 방법(700)을 수행하게 된다.The phase
도 7을 참조하면, 상기 위상 차 조절 방법(700)은, 제 1 RF 신호 및 제 2 RF 신호를 각각 제 1 RF 전원(611) 및 제 2 RF 전원(621)으로부터 제 1 플라즈마 소스(612) 및 제 2 플라즈마 소스(622)로 공급하는 단계(S710), 제 2 플라즈마 소스(622)로 공급되는 제 2 RF 신호의 파라미터를 감지하는 단계(S720), 및 상기 감지된 파라미터를 이용하여 측정된 플라즈마의 임피던스 Z를 기반으로 제 1 RF 신호와 제 2 RF 신호 간 위상 차 φ를 조절하는 단계(S730)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the
제 1 RF 신호의 주파수는 제 2 RF 신호의 주파수보다 높거나 같을 수 있다. 예를 들어, 제 1 RF 신호의 주파수는 제 2 RF 신호의 주파수의 n 배이며, 여기서 n은 1보다 크거나 같은 실수일 수 있다.The frequency of the first RF signal may be higher than or equal to the frequency of the second RF signal. For example, the frequency of the first RF signal may be n times the frequency of the second RF signal, where n may be a real number greater than or equal to one.
일 실시예에 따르면, 제 1 플라즈마 소스(612)는 챔버(100)에 배치되는 평행 평판 전극들 중 상부 전극을 포함하고, 제 2 플라즈마 소스(622)는 상기 평행 평판 전극들 중 하부 전극을 포함할 수 있으나, 본 발명이 적용 가능한 플라즈마 소스는 CCP 타입으로 제한되지 않는다.According to one embodiment, the
상기 제 2 RF 신호의 파라미터를 감지하는 단계(S720)는, 제 2 RF 신호의 전압 및 전류를 감지하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 파라미터의 감지는 제 2 플라즈마 소스(622)의 입력단에 구비된 센서에 의해 수행될 수 있다.The step S720 of sensing the parameters of the second RF signal may include sensing the voltage and current of the second RF signal. The detection of the parameter may be performed by a sensor provided at the input end of the
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제 1 및 제 2 RF 신호들 간 위상 차 φ를 조절하는 과정(S730)을 설명하는 예시적인 흐름도이다.8 is an exemplary flow chart illustrating the process of adjusting the phase difference? Between the first and second RF signals (S730) according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 상기 위상 차 φ를 조절하는 단계(S730)는, 제 1 RF 신호와 제 2 RF 신호의 위상을 일치시키는 단계(S731), 제 1 RF 신호와 제 2 RF 신호 간 위상 차 φ를 변경하면서 임피던스 Z를 측정하여 위상 차 φ에 대한 제 1 위상 차 집합 및 해당 위상 차와 관련된 임피던스 Z에 대한 제 1 임피던스 집합을 획득하는 단계(S732), 제 1 위상 차 집합 및 제 1 임피던스 집합을 기반으로 위상 차 φ에 대한 임피던스 Z를 나타내는 함수의 극값 및 상기 극값을 나타내는 타겟 위상 차 φt를 획득하는 단계(S733), 및 제 1 RF 신호와 제 2 RF 신호 간 위상 차 φ가 상기 타겟 위상 차 φt가 되도록 제 1 RF 전원(611) 및 제 2 RF 전원(621) 중 적어도 하나를 제어하는 단계(S734)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the step of adjusting the phase difference (S730) may include the step of matching the phases of the first RF signal and the second RF signal (S731), the phase difference between the first RF signal and the second RF signal (S732) of measuring a impedance Z while changing the phase difference? and obtaining a first set of phase differences for the phase difference? and a first set of impedances for an impedance Z related to the phase difference S732, (Step S733) of obtaining an extremum of a function indicating an impedance Z with respect to a phase difference? Based on the set and a target phase difference? T indicating the extremum, and calculating a phase difference? Between the first RF signal and the second RF signal And controlling (S734) at least one of the first
이 실시예에서, 상기 제 1 위상 차 집합 및 상기 제 1 임피던스 집합을 획득하는 단계(S732)는, 제 1 RF 신호와 제 2 RF 신호 간 위상 차 φ가 180°보다 크거나 같아질 때까지 반복적으로 수행될 수 있다.In this embodiment, the step (S732) of acquiring the first set of phase differences and the first set of impedances is repeated until the phase difference? Between the first RF signal and the second RF signal is greater than or equal to 180 degrees. Lt; / RTI >
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제 1 및 제 2 RF 신호들 간 위상 차 φ를 조절하는 과정(S730)을 설명하는 예시적인 흐름도이다.FIG. 9 is an exemplary flow chart illustrating the process of adjusting the phase difference between first and second RF signals, S, in accordance with another embodiment of the present invention (S730).
도 9를 참조하면, 상기 위상 차 φ를 조절하는 단계(S730)는, 제 1 RF 신호와 제 2 RF 신호의 위상을 일치시키는 단계(S731), 제 1 RF 신호와 제 2 RF 신호 간 위상 차 φ를 변경하면서 임피던스 Z를 측정하여 위상 차 φ에 대한 제 1 위상 차 집합 및 해당 위상 차에 관련된 임피던스 Z에 대한 제 1 임피던스 집합을 획득하는 단계(S732)를 포함하는 점에서 전술한 도 8의 실시예와 동일하다.Referring to FIG. 9, in operation S730, the phase difference is adjusted by matching the phase of the first RF signal with the phase of the second RF signal S731, (step S732) of measuring the impedance Z while changing the phase difference? to obtain a first phase difference set for the phase difference? and a first impedance set for the impedance Z related to the phase difference (S732) Which is the same as the embodiment.
그 뒤, 상기 위상 차 φ를 조절하는 단계(S730)는, 제 1 임피던스 집합으로부터 임피던스 Z의 평균 m 및 표준편차 σ를 산출하는 단계(S735), 제 1 임피던스 집합에 속하는 임피던스들 중에서 상기 평균 m으로부터 상기 표준편차 σ의 범위 내에 분산되어 있는 어느 하나의 임피던스 및 해당 임피던스에 대응하는 위상 차를 각각 출발 임피던스 및 출발 위상 차 φs로 결정하는 단계(S736), 제 1 RF 신호와 제 2 RF 신호 간 위상 차 φ가 상기 출발 위상 차 φs가 되도록 제 1 RF 전원(611) 및 제 2 RF 전원(621) 중 적어도 하나를 제어하는 단계(S737), 제 1 RF 신호와 제 2 RF 신호 간 위상 차 φ를 변경하면서 임피던스 Z를 측정하여 위상 차 φ에 대한 제 2 위상 차 집합 및 해당 위상 차와 관련된 임피던스 Z에 대한 제 2 임피던스 집합을 획득하는 단계(S738), 제 2 위상 차 집합 및 제 2 임피던스 집합을 기반으로 위상 차 φ에 대한 임피던스를 나타내는 함수의 극값 및 상기 극값을 나타내는 타겟 위상 차 φt를 획득하는 단계(S739), 및 제 1 RF 신호와 제 2 RF 신호 간 위상 차 φ가 상기 타겟 위상 차 φt가 되도록 제 1 RF 전원(611) 및 제 2 RF 전원(621) 중 적어도 하나를 제어하는 단계(S734)를 포함할 수 있다.Thereafter, the step of adjusting the phase difference (S730) includes calculating an average m and a standard deviation? Of the impedance Z from the first impedance set (S735), calculating the average m from step (S736), the 1 RF signals and the 2 RF signal to determine a phase difference, respectively a starting impedance and from the phase difference φ s which corresponds to any of impedance and the impedance of which is dispersed in the range of the standard deviation σ (S737) controlling at least one of the first
지금까지 설명한 본 발명의 실시예에 따르면, 플라즈마 공정을 위해 사용되는 다수의 RF 신호들 간 위상 차를 장비에 적합하게 조절함으로써 챔버 내 플라즈마의 특성 및 공정률을 개선시켜 기판 처리 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.According to the embodiments of the present invention described above, by adjusting the phase difference between a plurality of RF signals used for a plasma process appropriately for the equipment, the characteristics and the process rate of the plasma in the chamber are improved to improve the productivity of the substrate processing process .
이상에서 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 위 실시예는 단지 본 발명의 사상을 설명하기 위한 것으로 이에 한정되지 않는다. 통상의 기술자는 전술한 실시예에 다양한 변형이 가해질 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위의 해석을 통해서만 정해진다.While the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Those skilled in the art will appreciate that various modifications may be made to the embodiments described above. The scope of the present invention is defined only by the interpretation of the appended claims.
10: 기판 처리 장치
100: 챔버
200: 기판 지지 어셈블리
300: 샤워 헤드
400: 가스 공급 유닛
500: 배플 유닛
600: 플라즈마 발생 장치
611: 제 1 RF 전원
612: 제 1 플라즈마 소스
613: 제 1 임피던스 정합기
621: 제 2 RF 전원
622: 제 2 플라즈마 소스
623: 제 2 임피던스 정합기
624: 감지부
630: 제어부
W: 기판
φ: 위상 차
Z: 임피던스10: substrate processing apparatus
100: chamber
200: substrate support assembly
300: Shower head
400: gas supply unit
500: Baffle unit
600: Plasma generator
611: First RF power source
612: a first plasma source
613: First Impedance Matcher
621: Second RF power source
622: a second plasma source
623: Second Impedance Matcher
624:
630:
W: substrate
φ: phase difference
Z: Impedance
Claims (20)
상기 제 1 RF 신호를 공급받아 플라즈마를 발생시키는 제 1 플라즈마 소스;
제 2 RF 신호를 공급하는 제 2 RF 전원;
상기 제 2 RF 신호를 공급받아 플라즈마를 발생시키는 제 2 플라즈마 소스;
상기 제 2 플라즈마 소스의 입력단에 구비되어 상기 제 2 RF 신호의 파라미터를 감지하는 감지부; 및
상기 감지된 파라미터를 이용하여 플라즈마의 임피던스를 측정하고, 상기 측정된 플라즈마의 임피던스가 최대가 되도록 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차를 조절하는 제어부;
를 포함하는 플라즈마 발생 장치.A first RF power supply for supplying a first RF signal;
A first plasma source for generating plasma by receiving the first RF signal;
A second RF power supply for supplying a second RF signal;
A second plasma source for generating a plasma by receiving the second RF signal;
A sensing unit provided at an input terminal of the second plasma source to sense a parameter of the second RF signal; And
A controller for measuring an impedance of the plasma using the sensed parameter and adjusting a phase difference between the first RF signal and the second RF signal such that the measured impedance of the plasma is maximized;
And a plasma generator.
상기 제 1 RF 신호의 주파수는 상기 제 2 RF 신호의 주파수보다 높거나 같은 플라즈마 발생 장치.The method according to claim 1,
Wherein the frequency of the first RF signal is higher than the frequency of the second RF signal.
상기 제 1 RF 신호의 주파수는 상기 제 2 RF 신호의 주파수의 n 배이며, 여기서 n은 1보다 크거나 같은 실수인 플라즈마 발생 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the frequency of the first RF signal is n times the frequency of the second RF signal, where n is a real number equal to or greater than one.
상기 제 1 플라즈마 소스는 플라즈마 챔버에 배치되는 평행 평판 전극들 중 상부 전극을 포함하고,
상기 제 2 플라즈마 소스는 상기 평행 평판 전극들 중 하부 전극을 포함하는 플라즈마 발생 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first plasma source comprises an upper electrode of parallel plate electrodes disposed in a plasma chamber,
And the second plasma source comprises a lower electrode of the parallel plate electrodes.
상기 감지부는:
상기 제 2 RF 신호의 전압 및 전류를 감지하는 센서를 포함하는 플라즈마 발생 장치.The method according to claim 1,
The sensing unit includes:
And a sensor for sensing the voltage and current of the second RF signal.
상기 제 1 RF 전원과 상기 제 1 플라즈마 소스 사이에 구비되어 상기 제 1 RF 전원의 출력 임피던스와 상기 제 1 플라즈마 소스의 입력 임피던스를 정합시키는 제 1 임피던스 정합기; 및
상기 제 2 RF 전원과 상기 제 2 플라즈마 소스 사이에 구비되어 상기 제 2 RF 전원의 출력 임피던스와 상기 제 2 플라즈마 소스의 입력 임피던스를 정합시키는 제 2 임피던스 정합기;
를 더 포함하는 플라즈마 발생 장치.The method according to claim 1,
A first impedance matcher provided between the first RF power source and the first plasma source to match an output impedance of the first RF power source with an input impedance of the first plasma source; And
A second impedance matcher provided between the second RF power source and the second plasma source for matching the output impedance of the second RF power source with the input impedance of the second plasma source;
Further comprising a plasma generator.
상기 제어부는:
상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호의 위상을 일치시키고,
상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차를 변경하면서 상기 임피던스를 측정하여 상기 위상 차에 대한 제 1 위상 차 집합 및 해당 위상 차와 관련된 상기 임피던스에 대한 제 1 임피던스 집합을 획득하고,
상기 제 1 위상 차 집합 및 상기 제 1 임피던스 집합을 기반으로 상기 위상 차에 대한 상기 임피던스를 나타내는 함수의 극값 및 상기 극값을 나타내는 타겟 위상 차를 획득하고,
상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차가 상기 타겟 위상 차가 되도록 상기 제 1 RF 전원 및 상기 제 2 RF 전원 중 적어도 하나를 제어하는 플라즈마 발생 장치.The method according to claim 1,
The control unit includes:
The first RF signal and the second RF signal are in phase with each other,
Measuring the impedance while changing the phase difference between the first RF signal and the second RF signal to obtain a first phase difference set for the phase difference and a first impedance set for the impedance related to the phase difference,
Obtaining a target phase difference representing an extremum and the extremum of the function indicative of the impedance for the phase difference based on the first set of phase differences and the first set of impedances,
And controls at least one of the first RF power source and the second RF power source such that a phase difference between the first RF signal and the second RF signal is the target phase difference.
상기 제어부는:
상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호의 위상을 일치시키고,
상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차를 변경하면서 상기 임피던스를 측정하여 상기 위상 차에 대한 제 1 위상 차 집합 및 해당 위상 차와 관련된 상기 임피던스에 대한 제 1 임피던스 집합을 획득하고,
상기 제 1 임피던스 집합으로부터 상기 임피던스의 평균 및 표준편차를 산출하고,
상기 제 1 임피던스 집합에 속하는 임피던스들 중에서 상기 평균으로부터 상기 표준편차의 범위 내에 분산되어 있는 어느 하나의 임피던스 및 해당 임피던스에 대응하는 위상 차를 각각 출발 임피던스 및 출발 위상 차로 결정하고,
상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차가 상기 출발 위상 차가 되도록 상기 제 1 RF 전원 및 상기 제 2 RF 전원 중 적어도 하나를 제어하고,
상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차를 변경하면서 상기 임피던스를 측정하여 상기 위상 차에 대한 제 2 위상 차 집합 및 해당 위상 차와 관련된 상기 임피던스에 대한 제 2 임피던스 집합을 획득하고,
상기 제 2 위상 차 집합 및 상기 제 2 임피던스 집합을 기반으로 상기 위상 차에 대한 상기 임피던스를 나타내는 함수의 극값 및 상기 극값을 나타내는 타겟 위상 차를 획득하고,
상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차가 상기 타겟 위상 차가 되도록 상기 제 1 RF 전원 및 상기 제 2 RF 전원 중 적어도 하나를 제어하는 플라즈마 발생 장치.The method according to claim 1,
The control unit includes:
The first RF signal and the second RF signal are in phase with each other,
Measuring the impedance while changing the phase difference between the first RF signal and the second RF signal to obtain a first phase difference set for the phase difference and a first impedance set for the impedance related to the phase difference,
Calculating an average and standard deviation of the impedance from the first set of impedances,
Determining one of the impedances distributed within the standard deviation from the average among the impedances belonging to the first impedance set and the phase difference corresponding to the impedance as the starting impedance and the starting phase difference,
Controlling at least one of the first RF power source and the second RF power source such that a phase difference between the first RF signal and the second RF signal is the starting phase difference,
Measuring the impedance while changing a phase difference between the first RF signal and the second RF signal to obtain a second phase difference set for the phase difference and a second impedance set for the impedance related to the phase difference,
Obtaining a target phase difference representing an extremum and the extremum of the function indicative of the impedance for the phase difference based on the second set of phase differences and the second set of impedances,
And controls at least one of the first RF power source and the second RF power source such that a phase difference between the first RF signal and the second RF signal is the target phase difference.
상기 제 1 위상 차 집합 및 상기 제 1 임피던스 집합의 획득은, 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차가 180°보다 크거나 같아질 때까지 반복되는 플라즈마 발생 장치.9. The method according to claim 7 or 8,
Wherein the acquisition of the first set of phase differences and the first set of impedances is repeated until the phase difference between the first RF signal and the second RF signal is greater than or equal to 180 °.
상기 제 2 위상 차 집합 및 상기 제 2 임피던스 집합의 획득은, 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차를 변경하여 측정된 임피던스가 상기 평균으로부터 상기 표준편차의 범위를 벗어날 때까지 반복되는 플라즈마 발생 장치.9. The method of claim 8,
The acquisition of the second phase difference set and the second impedance set is repeated by changing the phase difference between the first RF signal and the second RF signal until the measured impedance deviates from the average out of the standard deviation And a plasma generator.
상기 제 2 플라즈마 소스로 공급되는 상기 제 2 RF 신호의 파라미터를 감지하는 단계; 및
상기 감지된 파라미터를 이용하여 측정된 플라즈마의 임피던스가 최대가 되도록 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차를 조절하는 단계;
를 포함하는 위상 차 조절 방법.Supplying a first RF signal and a second RF signal from a first RF power source and a second RF power source to a first plasma source and a second plasma source, respectively;
Sensing a parameter of the second RF signal supplied to the second plasma source; And
Adjusting a phase difference between the first RF signal and the second RF signal such that an impedance of the plasma measured using the sensed parameter is maximized;
/ RTI >
상기 제 1 RF 신호의 주파수는 상기 제 2 RF 신호의 주파수보다 높거나 같은 위상 차 조절 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the frequency of the first RF signal is higher than or equal to the frequency of the second RF signal.
상기 제 1 RF 신호의 주파수는 상기 제 2 RF 신호의 주파수의 n 배이며, 여기서 n은 1보다 크거나 같은 실수인 위상 차 조절 방법.13. The method of claim 12,
Wherein the frequency of the first RF signal is n times the frequency of the second RF signal, where n is a real number greater than or equal to 1.
상기 제 1 플라즈마 소스는 플라즈마 챔버에 배치되는 평행 평판 전극들 중 상부 전극을 포함하고,
상기 제 2 플라즈마 소스는 상기 평행 평판 전극들 중 하부 전극을 포함하는 위상 차 조절 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the first plasma source comprises an upper electrode of parallel plate electrodes disposed in a plasma chamber,
And the second plasma source includes a lower electrode of the parallel flat plate electrodes.
상기 제 2 RF 신호의 파라미터를 감지하는 단계는:
상기 제 2 RF 신호의 전압 및 전류를 감지하는 단계를 포함하는 위상 차 조절 방법.12. The method of claim 11,
Wherein sensing the parameters of the second RF signal comprises:
And sensing the voltage and current of the second RF signal.
상기 위상 차를 조절하는 단계는:
상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호의 위상을 일치시키는 단계;
상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차를 변경하면서 상기 임피던스를 측정하여 상기 위상 차에 대한 제 1 위상 차 집합 및 해당 위상 차와 관련된 상기 임피던스에 대한 제 1 임피던스 집합을 획득하는 단계;
상기 제 1 위상 차 집합 및 상기 제 1 임피던스 집합을 기반으로 상기 위상 차에 대한 상기 임피던스를 나타내는 함수의 극값 및 상기 극값을 나타내는 타겟 위상 차를 획득하는 단계; 및
상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차가 상기 타겟 위상 차가 되도록 상기 제 1 RF 전원 및 상기 제 2 RF 전원 중 적어도 하나를 제어하는 단계;
를 포함하는 위상 차 조절 방법.12. The method of claim 11,
Wherein adjusting the phase difference comprises:
Matching phases of the first RF signal and the second RF signal;
Measuring the impedance while changing the phase difference between the first RF signal and the second RF signal to obtain a first phase difference set for the phase difference and a first impedance set for the impedance related to the phase difference, ;
Obtaining a target phase difference representing an extremum of the function and the extremum representing the impedance for the phase difference based on the first set of phase differences and the first set of impedances; And
Controlling at least one of the first RF power source and the second RF power source such that a phase difference between the first RF signal and the second RF signal is the target phase difference;
/ RTI >
상기 위상 차를 조절하는 단계는:
상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호의 위상을 일치시키는 단계;
상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차를 변경하면서 상기 임피던스를 측정하여 상기 위상 차에 대한 제 1 위상 차 집합 및 해당 위상 차와 관련된 상기 임피던스에 대한 제 1 임피던스 집합을 획득하는 단계;
상기 제 1 임피던스 집합으로부터 상기 임피던스의 평균 및 표준편차를 산출하는 단계;
상기 제 1 임피던스 집합에 속하는 임피던스들 중에서 상기 평균으로부터 상기 표준편차의 범위 내에 분산되어 있는 어느 하나의 임피던스 및 해당 임피던스에 대응하는 위상 차를 각각 출발 임피던스 및 출발 위상 차로 결정하는 단계;
상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차가 상기 출발 위상 차가 되도록 상기 제 1 RF 전원 및 상기 제 2 RF 전원 중 적어도 하나를 제어하는 단계;
상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차를 변경하면서 상기 임피던스를 측정하여 상기 위상 차에 대한 제 2 위상 차 집합 및 해당 위상 차와 관련된 상기 임피던스에 대한 제 2 임피던스 집합을 획득하는 단계;
상기 제 2 위상 차 집합 및 상기 제 2 임피던스 집합을 기반으로 상기 위상 차에 대한 상기 임피던스를 나타내는 함수의 극값 및 상기 극값을 나타내는 타겟 위상 차를 획득하는 단계; 및
상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차가 상기 타겟 위상 차가 되도록 상기 제 1 RF 전원 및 상기 제 2 RF 전원 중 적어도 하나를 제어하는 단계;
를 포함하는 위상 차 조절 방법.12. The method of claim 11,
Wherein adjusting the phase difference comprises:
Matching phases of the first RF signal and the second RF signal;
Measuring the impedance while changing the phase difference between the first RF signal and the second RF signal to obtain a first phase difference set for the phase difference and a first impedance set for the impedance related to the phase difference, ;
Calculating an average and standard deviation of the impedance from the first set of impedances;
Determining one of the impedances distributed within the standard deviation from the average among the impedances belonging to the first impedance set and the phase difference corresponding to the impedance as the starting impedance and the starting phase difference, respectively;
Controlling at least one of the first RF power source and the second RF power source such that a phase difference between the first RF signal and the second RF signal is the starting phase difference;
Measuring the impedance while changing the phase difference between the first RF signal and the second RF signal to obtain a second phase difference set for the phase difference and a second impedance set for the impedance related to the phase difference, ;
Obtaining a target phase difference representing an extremum and the extremum of the function indicative of the impedance for the phase difference based on the second set of phase differences and the second set of impedances; And
Controlling at least one of the first RF power source and the second RF power source such that a phase difference between the first RF signal and the second RF signal is the target phase difference;
/ RTI >
상기 제 1 위상 차 집합 및 상기 제 1 임피던스 집합을 획득하는 단계는:
상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차가 180°보다 크거나 같아질 때까지 반복적으로 수행되는 위상 차 조절 방법.18. The method according to claim 16 or 17,
Wherein obtaining the first set of phase differences and the first set of impedances comprises:
Wherein the phase difference is repeatedly performed until a phase difference between the first RF signal and the second RF signal is greater than or equal to 180 °.
상기 제 2 위상 차 집합 및 상기 제 2 임피던스 집합을 획득하는 단계는:
상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차를 변경하여 측정된 임피던스가 상기 평균으로부터 상기 표준편차의 범위를 벗어날 때까지 반복적으로 수행되는 위상 차 조절 방법.18. The method of claim 17,
Wherein obtaining the second set of phase differences and the second set of impedances comprises:
And varying the phase difference between the first RF signal and the second RF signal to be repeatedly performed until the measured impedance deviates from the average to the range of the standard deviation.
상기 챔버 내에서 상기 기판을 지지하는 기판 지지 어셈블리;
상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및
상기 챔버 내의 가스를 플라즈마 상태로 여기시키는 플라즈마 발생 유닛을 포함하며, 상기 플라즈마 발생 유닛은:
제 1 RF 신호를 공급하는 제 1 RF 전원;
상기 제 1 RF 신호를 공급받아 플라즈마를 발생시키는 제 1 플라즈마 소스;
제 2 RF 신호를 공급하는 제 2 RF 전원;
상기 제 2 RF 신호를 공급받아 플라즈마를 발생시키는 제 2 플라즈마 소스;
상기 제 2 플라즈마 소스의 입력단에 구비되어 상기 제 2 RF 신호의 파라미터를 감지하는 감지부; 및
상기 감지된 파라미터를 이용하여 플라즈마의 임피던스를 측정하고, 상기 측정된 플라즈마의 임피던스가 최대가 되도록 상기 제 1 RF 신호와 상기 제 2 RF 신호 간 위상 차를 조절하는 제어부;
를 포함하는 기판 처리 장치.A chamber for providing a space in which the substrate is processed;
A substrate support assembly for supporting the substrate within the chamber;
A gas supply unit for supplying gas into the chamber; And
And a plasma generating unit that excites gas in the chamber into a plasma state, the plasma generating unit comprising:
A first RF power supply for supplying a first RF signal;
A first plasma source for generating plasma by receiving the first RF signal;
A second RF power supply for supplying a second RF signal;
A second plasma source for generating a plasma by receiving the second RF signal;
A sensing unit provided at an input terminal of the second plasma source to sense a parameter of the second RF signal; And
A controller for measuring an impedance of the plasma using the sensed parameter and adjusting a phase difference between the first RF signal and the second RF signal such that the measured impedance of the plasma is maximized;
And the substrate processing apparatus.
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