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KR20150064722A - Plasma impedance matching system and the methode - Google Patents

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KR20150064722A
KR20150064722A KR1020150071156A KR20150071156A KR20150064722A KR 20150064722 A KR20150064722 A KR 20150064722A KR 1020150071156 A KR1020150071156 A KR 1020150071156A KR 20150071156 A KR20150071156 A KR 20150071156A KR 20150064722 A KR20150064722 A KR 20150064722A
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KR
South Korea
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variable capacitor
capacitors
plasma
capacitance
impedance
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Ceased
Application number
KR1020150071156A
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Korean (ko)
Inventor
손덕현
Original Assignee
세메스 주식회사
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Publication date
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Priority to KR1020150071156A priority Critical patent/KR20150064722A/en
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    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32174Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
    • H01J37/32183Matching circuits
    • HELECTRICITY
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Abstract

본 발명은 반도체 제조 설비의 플라즈마를 이용한 공정 장치에서 플라즈마의 임피던스를 매칭시키는 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 기계적으로 구동되는 제 1 가변 커패시터와 전기적 신호에 의해 스위칭되는 제 2 가변 커패시터를 이용하여 고주파 전원과 공정 챔버 사이의 임피던스를 매칭시킵니다. The present invention relates to an apparatus and method for matching an impedance of a plasma in a process apparatus using plasma of a semiconductor manufacturing facility, and more particularly to an apparatus and method for matching impedance of a plasma, Matches the impedance between the power supply and the process chamber.

Figure P1020150071156
Figure P1020150071156

Description

플라즈마 임피던스 매칭 장치 및 그 방법{PLASMA IMPEDANCE MATCHING SYSTEM AND THE METHODE}[0001] PLASMA IMPEDANCE MATCHING SYSTEM AND THE METHODE [0002]

본 발명은 플라즈마 임피던스 매칭 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 반도체 제조 설비의 플라즈마를 이용한 공정 장치에서 플라즈마의 임피던스를 매칭시키는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma impedance matching apparatus and method, and more particularly, to an apparatus and method for matching an impedance of a plasma in a process apparatus using plasma of a semiconductor manufacturing facility.

고주파 전력을 이용한 플라즈마 임피던스 매칭 장치는 고주파 전원의 전력을 플라즈마 공정 챔버 내에 최대로 전달하기 위한 임피던스 정합기로서 플라즈마를 생성하고 유지하는데 중요한 핵심 장치이다.A plasma impedance matching device using high frequency power is an important impedance device for generating and maintaining a plasma as an impedance matching device for maximizing the power of a high frequency power source in a plasma processing chamber.

고주파 전원 장치에서 플라즈마를 발생시키는 공정 챔버에 전력을 전달할 때, 반사파 없이 최대 전력이 전달되기 위해서는 전원 장치의 임피던스와 플라즈마의 임피던스가 동일해야 하며, 이러한 전기적 특성을 갖도록 임피던스를 조절하는 것을 임피던스 매칭이라고 한다.When transmitting power to a process chamber for generating a plasma in a high frequency power supply device, impedance of the power supply device and plasma must be equal to each other in order to transmit maximum power without reflected waves. Impedance matching is performed by adjusting the impedance to have such an electrical characteristic do.

플라즈마는 압력, 고주파 전력, 사용 기체 등과 같은 발생 조건에 따라 전기적인 특성인 임피던스가 변화하게 되는 데, 플라즈마 임피던스가 고주파 전원의 전력의 임피던스가 매칭되지 않을 경우 일정한 전력이 전달되지 못해 공정 중 플라즈마 밀도가 변하고 이로 인해 공정 결과의 편차가 높아지는 문제가 발생된다. 이에, 고주파 전력을 공정 챔버 내로 일정하게 전달하기 위해 임피던스 매칭을 고려해야 하며 이를 위해 고주파 전원과 공정 챔버 내 플라즈마 발생 장치 사이에 임피던스 정합 장치가 제공된다.If the plasma impedance is not matched to the impedance of the power of the high frequency power source, a certain power can not be transmitted, so that the plasma density There is a problem that the deviation of the process result increases. Thus, impedance matching must be considered to deliver high frequency power constantly into the process chamber, and an impedance matching device is provided between the high frequency power source and the plasma generator in the process chamber.

일반적으로 임피던스 정합 장치는 가변 커패시터와 인덕터로 구성되어 있으며, 가변 커패시터를 조절하여 고주파 전원의 임피던스와 공정 챔버의 임피던스를 동일하도록 임피던스 매칭을 구현한다.Generally, the impedance matching device is composed of a variable capacitor and an inductor. By adjusting the variable capacitor, the impedance matching is realized so that the impedance of the RF power source is equal to the impedance of the process chamber.

일반적인 임피던스 정합 장치의 가변 커패시터는 스텝핑 모터와 기어단이 결합된 구동 수단을 이용하여 커패시터의 간격을 조절함으로써 커패시턴스를 변화시켜 고주파 전원의 임피던스를 변화시킨다.A variable capacitor of a general impedance matching device changes the impedance of the high frequency power source by changing the capacitance by adjusting the interval of the capacitors by using the driving means combined with the stepping motor and the gear stage.

그러나, 기계적 구동 수단에 의해 커패시터를 조절하기 때문에 구동 수단의 작동 시간만큼 타임 딜레이가 길어지며, 정밀한 제어가 어렵다 특히, 고주파 전원이 펄스 모드로 전력을 공급하는 경우, 고속의 펄스에서는 플라즈마 상태 변화가 빠르기 때문에 신속한 임피던스 매칭이 어렵다.However, since the capacitor is adjusted by the mechanical driving means, the time delay becomes longer by the operation time of the driving means and it is difficult to precisely control. Especially, when the high frequency power supplies power in the pulse mode, Fast impedance matching is difficult.

본 발명은 플라즈마 임피던스 매칭에 있어서 보다 정확하고 신속한 매칭이 이루어지게 하는 플라즈마 임피던스 매칭 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a plasma impedance matching apparatus and a method thereof that enable more accurate and quick matching in plasma impedance matching.

본 발명은 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The present invention is not limited to the above-described problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상술한 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 임피던스 매칭 장치에 있어서, 고주파 전력의 전송로에 연결되어 플라즈마 임피던스를 매칭시키는 임피던스 정합기와 상기 임피던스 정합기에 제어 신호를 송출하는 제어기를 포함하되, 상기 임피던스 정합기는, 상기 제어기의 제어신호를 받아 기계적 구동 수단에 의해 커패시턴스를 조절하는 제 1 가변 커패시터 및 복수 개의 커패시터에 스위치를 연결하고 상기 스위치를 상기 제어부의 제어신호에 따라 온/오프하여 커패시턴스를 전기적으로 조절하는 제 2 가변 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above-mentioned object, an apparatus for matching a plasma impedance according to an embodiment of the present invention includes an impedance matcher connected to a high-frequency power transmission path to match a plasma impedance, and a controller for sending a control signal to the impedance matcher The impedance matcher includes a first variable capacitor for receiving a control signal of the controller and adjusting a capacitance by a mechanical driving unit, a switch connected to a plurality of capacitors, and on / off of the switch according to a control signal of the control unit, And a second variable capacitor that electrically adjusts the voltage of the second variable capacitor.

또한, 제 1 가변 커패시터와 제 2 가변 커패시터는 서로 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.The first variable capacitor and the second variable capacitor are connected in parallel to each other.

또한, 상기 제 2 가변 커패시터의 복수 개의 커패시터는 서로 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.The plurality of capacitors of the second variable capacitor are connected in parallel to each other.

또한, 상기 제 2 가변 커패시터의 복수 개의 커패시터는 모두 동일한 커패시턴스를 가지는 것을 특징으로 한다.The plurality of capacitors of the second variable capacitor all have the same capacitance.

또한, 상기 제 2 가변 커패시터의 복수 개의 커패시터 중 일부는 서로 상이한 커패시턴스를 가지는 것을 특징으로 한다.In addition, some of the plurality of capacitors of the second variable capacitor have different capacitances.

또한, 상기 스위치는 핀다이오드로 이루어진 것을 특징으로 한다.The switch may be a pin diode.

또한, 상기 고주파 전원이 펄스 모드로 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.Further, the high frequency power supply supplies power in a pulse mode.

상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 플라즈마 기판 처리 장치에 있어서, 공정 챔버와 상기 공정 챔버 내로 공급된 가스로부터 플라즈마를 발생시키는 전극과 고주파 전송 라인을 통해 상기 전극으로 고주파 전력을 출력하는 고주파 전원과 상기 고주파 전송 라인 상에 연결되어 고주파 전력의 임피던스를 매칭시키는 임피던스 정합기 및 상기 임피던스 정합기에 제어 신호를 송출하는 제어기를 포함하되, 상기 임피던스 정합기는 상기 고주파 전송 라인에 연결되어 상기 제어기의 제어신호를 따라 기계적 구동 수단에 의해 커패시턴스를 조절하는 제 1 가변 커패시터 및 상기 고주파 전송 라인에 커패시터를 복수 개 연결하고 각각의 커패시터에 스위치를 연결하고 상기 스위치를 상기 제어기의 제어 신호를 따라 전기적으로 온/오프하여 캐피시턴스를 조절하는 제 2 가변 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus for processing plasma in a plasma processing apparatus, comprising: a processing chamber; an electrode for generating a plasma from a gas supplied into the processing chamber; and a high- And an impedance matcher connected to the high frequency transmission line to match the impedance of the high frequency power and a controller for transmitting a control signal to the impedance matcher, wherein the impedance matcher is connected to the high frequency transmission line, A plurality of capacitors are connected to the high frequency transmission line, and a switch is connected to each of the capacitors, and the switch is electrically turned on / off according to a control signal of the controller. By doing so, In that it comprises a second variable capacitor for adjusting the capacitance during characterized.

또한, 상기 제 1 가변 커패시터와 상기 제 2 가변 커패시터가 서로 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.The first variable capacitor and the second variable capacitor are connected in parallel to each other.

또한, 상기 전극은 상기 공정 챔버 내에 평행한 두 개의 전극 평판으로 이루어진 것을 특징으로 한다.The electrode is formed of two electrode flat plates parallel to each other in the process chamber.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 제조 설비의 플라즈마 임피던스 매칭 방법에 있어서, 고주파 전력 공급에 의해 공정 챔버 내에 플라즈마를 발생시키는 단계와 상기 플라즈마의 임피던스를 측정하는 단계와 상기 플라즈마 임피던스 측정값에 대응하는 커패시턴스 조절값을 결정하는 단계 및 상기 커패시턴스 조절값에 따라 가변 커패시터의 작동 여부를 결정하여 임피던스를 매칭하는 단계를 포함하되, 상기 가변 커패시터 작동 여부를 결정하여 임피던스를 매칭하는 단계는 기계적 구동 수단에 의해 커패시턴스를 조절하는 제 1 가변 커패시터의 작동 여부를 결정하는 단계 및 복수 개의 커패시터로 구성된 각각의 커패시터에 연결된 스위치를 전기적으로 단속하여 캐피시턴스를 조절하는 제 2 가변 커패시터의 작동 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of matching a plasma impedance of a semiconductor fabrication facility, comprising: generating a plasma in a process chamber by supplying a high frequency power; measuring an impedance of the plasma; Determining a capacitance adjustment value corresponding to the capacitance adjustment value and determining whether the variable capacitor operates according to the capacitance adjustment value to match the impedance, wherein the step of determining whether to operate the variable capacitor and matching the impedance includes: Determining whether or not the first variable capacitor that controls the capacitance by the means is operated, and determining whether the second variable capacitor that controls the capacitance is operated by electrically interrupting the switch connected to each of the capacitors constituted by the plurality of capacitors Ha Characterized in that it comprises the steps:

또한, 상기 제 2 가변 커패시터의 작동 여부를 결정하는 단계는 상기 복수 개의 커패시터 중 스위칭할 커패시터를 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The determining whether the second variable capacitor operates may further include selecting a capacitor to be switched among the plurality of capacitors.

또한, 상기 제 1 가변 커패시터가 상기 커패시턴스 조절값을 조동(coarse) 조절한 후 상기 제 2 가변 커패시터가 상기 커패시턴스 조절값을 미세 조절하는 것을 특징으로한다.In addition, the first variable capacitor coarsely adjusts the capacitance adjustment value, and the second variable capacitor finely adjusts the capacitance adjustment value.

또한,상기 고주파 전원이 펄스 모드로 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.Further, the high frequency power supply supplies power in a pulse mode.

또한,상기 복수 개의 커패시터의 커패시턴스가 모두 동일한 것을 특징으로 한다.The plurality of capacitors may have the same capacitance.

또한, 상기 복수 개의 커패시터가 서로 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.The plurality of capacitors are connected in parallel with each other.

또한, 상기 제 1 가변 커패시터와 상기 제 2 가변 커패시터가 서로 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.The first variable capacitor and the second variable capacitor are connected in parallel to each other.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치의 임피던스 매칭 방법에 있어서, 기계적으로 커패시턴스 조절이 가능한 제 1 가변 커패시터와According to an aspect of the present invention, there is provided a method of impedance matching in a plasma processing apparatus, comprising: a first variable capacitor capable of mechanically adjusting a capacitance;

커패시터에 스위치를 연결하여 스위치를 전기적으로 온/오프하여 커패시턴스를 조절하는 제 2 가변 커패시터를 제공하되, 상기 제 1 가변 커패시터와 상기 제 2 가변 커패시터 중 하나 또는 모두의 커패시턴스를 조절하여 임피던스를 매칭하는 것을 특징으로 한다.There is provided a second variable capacitor for connecting a switch to a capacitor to electrically adjust a capacitance by electrically turning on / off a switch, wherein the capacitance of one or both of the first variable capacitor and the second variable capacitor is adjusted to match the impedance .

또한, 상기 제 1 가변 커패시터와 상기 제 2 가변 커패시터가 서로 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.The first variable capacitor and the second variable capacitor are connected in parallel to each other.

또한, 상기 제 2 가변 커패시터의 커패시터가 복수 개 제공되는 것을 특징으로 한다.In addition, a plurality of capacitors of the second variable capacitor are provided.

또한, 상기 제 2 가변 커패시터의 복수 개의 커패시터가 서로 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.The plurality of capacitors of the second variable capacitor are connected in parallel to each other.

또한, 상기 복수 개의 커패시터의 커패시턴스가 모두 동일한 것을 특징으로 한다.The plurality of capacitors may have the same capacitance.

본 발명에 의하면, 플라즈마 임피던스 매칭을 효과적으로 수행함으로 인하여 반사 파워를 최소화할 수 있다.According to the present invention, since the plasma impedance matching is effectively performed, the reflection power can be minimized.

본 발명에 의하면, 반사 파워를 최소화함으로서 기판의 공정 불량을 최소화할 수 있다.According to the present invention, it is possible to minimize process defects of the substrate by minimizing the reflected power.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 임피던스 매칭 장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 플라즈마 임피던스 매칭 장치를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 임피던스 매칭 장치가 결합된 플라즈마 기판 처리 장치를 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 플라즈마 임피던스 매칭 장치가 결합된 플라즈마 기판 처리 장치를 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 플라즈마 임피던스 매칭 장치가 결합된 플라즈마 기판 처리 장치를 나타낸 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 임피던스 매칭 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 플라즈마 임피던스 매칭 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 플라즈마 임피던스 매칭 방법을 나타낸 순서도이다.
도 9는 펄스 모드의 고주파 전력을 공급할 때 본 발명에 따른 플라즈마 상태 변화를 나타낸 파형도이다.
FIG. 1 is a configuration diagram of a plasma impedance matching apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a plasma impedance matching apparatus according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG.
3 is a block diagram of a plasma substrate processing apparatus to which a plasma impedance matching apparatus according to an embodiment of the present invention is coupled.
4 is a block diagram of a plasma substrate processing apparatus to which a plasma impedance matching apparatus according to another embodiment of the present invention is coupled.
5 is a block diagram of a plasma substrate processing apparatus to which a plasma impedance matching apparatus according to another embodiment of the present invention is coupled.
6 is a flowchart illustrating a plasma impedance matching method according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a plasma impedance matching method according to another embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a plasma impedance matching method according to another embodiment of the present invention.
9 is a waveform diagram showing plasma state change according to the present invention when high-frequency power in a pulse mode is supplied.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.The embodiments of the present invention can be modified into various forms and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the embodiments described below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Accordingly, the shapes of the components and the like in the drawings are exaggerated in order to emphasize a clearer description.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 임피던스 매칭 장치를 나타낸 구성도이다. FIG. 1 is a configuration diagram of a plasma impedance matching apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 플라즈마 임피던스 매칭 장치를 나타낸 구성도이다. FIG. 2 is a block diagram illustrating a plasma impedance matching apparatus according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 플라즈마 임피던스 매칭 장치(2200)은 고주파 전력을 공급하는 고주파 전원(2110)과 기판을 플라즈마 공정 처리하는 공정 챔버(2160) 사이에 배치된다. Referring to FIGS. 1 and 2, a plasma impedance matching apparatus 2200 is disposed between a high frequency power supply 2110 for supplying high frequency power and a process chamber 2160 for plasma processing the substrate.

본 발명의 플라즈마 임피던스 매칭 장치(2200)은 임피던스 정합기(2210)와 제어기(2250)를 포함한다.The plasma impedance matching apparatus 2200 of the present invention includes an impedance matcher 2210 and a controller 2250.

임피던스 정합기(2210)는 가변 커패시터를 이용하여 고주파 전원(2110)과 공정 챔버(2160) 사이의 임피던스를 정합시킨다. The impedance matcher 2210 uses a variable capacitor to match the impedance between the high frequency power source 2110 and the process chamber 2160.

임피던스 정합기(2210)는 고주파 전송 라인(2120)에 연결되며, 제어기(2250)로부터 송출되는 제어 신호에 따라 커패시턴스가 변화된다. 임피던스 정합기(2210)는 제 1 가변 커패시터(2220)와 제 2 가변 커패시터(2240)를 포함한다. The impedance matcher 2210 is connected to the high frequency transmission line 2120 and the capacitance is changed according to a control signal sent from the controller 2250. The impedance matcher 2210 includes a first variable capacitor 2220 and a second variable capacitor 2240.

제 1 가변 커패시터(2220)는 커패시터(2221)와 구동수단(2223)을 포함한다. The first variable capacitor 2220 includes a capacitor 2221 and a driving means 2223.

제 1 가변 커패시터(2220)는 구동 수단(2223)에 의해 커패시터(2221)의 커패시턴스를 조절한다. 구동수단(2223)은 스텝핑 모터와 기어단이 결합된 형태 등과 같은 기계적 구동 수단이며, 모터는 전달된 제어 신호에 따라 회전 구동하며, 모터에 의해 회전되는 기어단은 커패시터의 간격을 조절한다. The first variable capacitor 2220 adjusts the capacitance of the capacitor 2221 by the driving means 2223. The driving means 2223 is a mechanical driving means such as a combination of a stepping motor and a gear stage. The motor rotates in accordance with the transmitted control signal, and the gear stage rotated by the motor adjusts the interval of the capacitor.

제 2 가변 커패시터(2240)는 커패시터(2241)와 스위치(2243)를 포함한다. The second variable capacitor 2240 includes a capacitor 2241 and a switch 2243.

커패시터(2241)는 복수 개 제공되며 커패시터(2241) 각각에 스위치(2243)가 연결된다. 제 2 가변 커패시터(2240)는 복수 개의 커패시터(2241) 각각에 연결된 스위치(2243)를 온/오프하면서 커패시턴스를 조절한다. A plurality of capacitors 2241 are provided and a switch 2243 is connected to each of the capacitors 2241. The second variable capacitor 2240 controls the capacitance by turning on / off the switch 2243 connected to each of the plurality of capacitors 2241.

스위치(2243)는 제어 신호에 따라 전기적으로 온/오프(on/off)되며 스위치(2243)가 온(on)된 커패시터(2241)는 고주파 전송 라인(2120)으로부터 전력을 공급받는다. 스위치(2243)는 전기적으로 작동하는 다양한 형태를 가질 수 있으며, 핀다이오드가 사용될 수 있다. The switch 2243 is electrically turned on / off according to the control signal and the capacitor 2241 whose switch 2243 is turned on receives power from the high frequency transmission line 2120. The switch 2243 may have various forms that operate electrically, and a pin diode may be used.

커패시터(2241)는 고주파 전송 라인(2120)에 복수 개 연결된다. 스위치(2243) 온(on)된 커패시터(2241)들의 커패시턴스의 조합으로 제 2 가변 커패시터(2240)의 커패시턴스를 조절한다. 복수 개의 커패시터(2241)는 서로 병렬로 연결될 수 있다. 이 때 제 2 가변 커패시터(2240)의 커패시턴스는 병렬로 연결된 복수 개의 커패시터(2241) 중 스위치(2243) 온(on)된 커패시터(2241)의 커패시턴스를 단순하게 합함으로 구할 수 있다. A plurality of capacitors 2241 are connected to the high-frequency transmission line 2120. The switch 2243 adjusts the capacitance of the second variable capacitor 2240 by a combination of the capacitances of the capacitors 2241 that are turned on. The plurality of capacitors 2241 may be connected in parallel with each other. The capacitance of the second variable capacitor 2240 can be obtained by simply summing the capacitance of the capacitor 2241 on the switch 2243 among the plurality of capacitors 2241 connected in parallel.

복수 개의 커패시터(2241)의 커패시턴스가 모두 동일한 커패시턴스를 가질 수 있다. 선택적으로, 복수 개의 커패시터(2241) 중 일부 또는 모두가 서로 상이한 커패시턴스를 가질 수 있다. 이에, 복수 개의 커패시터(2241)의 커패시턴스를 조합하여 제 2 가변 커패시터(2240)의 커패시턴스 값을 미세하게 조절할 수 있다.The capacitances of the plurality of capacitors 2241 may all have the same capacitance. Alternatively, some or all of the plurality of capacitors 2241 may have different capacitances from each other. Therefore, the capacitance of the second variable capacitor 2240 can be finely adjusted by combining the capacitances of the plurality of capacitors 2241.

제 1 가변 커패시터(2220)와 제 2 가변 커패시터(2240)는 서로 병렬 연결될 수 있다. 고주파 전원(2110)에서 공정 챔버(2160)로 고주파 전력을 전송하는 고주파 전송 라인(2120)에 제 1 가변 커패시터(2220)를 병렬로 연결하고 제 2 가변 커패시터(2240)를 병렬로 연결할 수 있다. The first variable capacitor 2220 and the second variable capacitor 2240 may be connected in parallel with each other. The first variable capacitor 2220 may be connected in parallel and the second variable capacitor 2240 may be connected in parallel to the high frequency transmission line 2120 that transmits the high frequency power from the high frequency power source 2110 to the process chamber 2160.

제 2 가변 커패시터(2240)는 제어 신호에 따라 제 1 가변 커패시터(2220)에 종속적으로 작동할 수 있다. 고주파 전원(2110)의 임피던스를 조절하기 위해 필요한 커패시턴스 조절값에 따라 제 1 가변 커패시터(2220)가 기계적 구동 수단(2223)에 의해 커패시턴스를 조동(coarse) 조절한 후 제 2 가변 커패시터(2240)로 나머지 커패시턴스를 미세 조절할 수 있다. 이에, 기계적 구동 수단(2223)에 의해 커패시턴스를 조절하는 제 1 가변 커패시터(2220)가 정밀하게 조절하지 못한 커패시턴스를 전기적 신호에 의해 스위치(2243) 온(on)된 제 2 가변 커패시터(2240)의 복수 개의 커패시터(2241)의 커패시턴스를 조합하여 정밀하게 조절할 수 있다.The second variable capacitor 2240 may operate dependent on the first variable capacitor 2220 in accordance with the control signal. The first variable capacitor 2220 adjusts the capacitance by the mechanical driving means 2223 according to the capacitance adjustment value required to adjust the impedance of the high frequency power source 2110 and then the capacitance of the second variable capacitor 2240 The remaining capacitances can be fine-tuned. The capacitance of the second variable capacitor 2240 which is turned on by the electrical signal by the first variable capacitor 2220, which is controlled by the mechanical driving means 2223, The capacitances of the plurality of capacitors 2241 can be combined and precisely controlled.

또한, 고주파 전원(2110)의 전력이 큰 범위로 변동될 때에는 제 1 가변 커패시터(2220)가 사용되고, 작은 범위로 변동될 때에는 제 2 가변 커패시터(2240)가 사용될 수 있다. 예컨대, 공정이 최초로 시작하는 시기와 같이 공급되는 공정 가스의 상태가 크게 변동되는 경우에 제 1 가변 커패시터(2220)가 사용된 후 제 2 가변 커패시터(2240)로 미세 조정할 수 있다. The first variable capacitor 2220 may be used when the power of the high frequency power source 2110 varies in a large range, and the second variable capacitor 2240 may be used when the power of the high frequency power source 2110 is varied within a small range. For example, the first variable capacitor 2220 can be used and fine tuned to the second variable capacitor 2240 when the state of the supplied process gas varies greatly, such as when the process first starts.

제어기(2250)는 공정 챔버(2160) 내의 임피던스를 측정한 값 또는 고주파 전원(2110)으로 들어오는 고주파 전송 라인(2120) 상의 반사 전력을 측정한 값을 수신하여 임피던스 정합기(2210)에 임피던스 매칭을 위한 커패시턴스 조절값을 송출한다. The controller 2250 receives the measured value of the impedance in the process chamber 2160 or the measured value of the reflected power on the high frequency transmission line 2120 input to the RF power supply 2110 and provides impedance matching to the impedance matcher 2210 And a capacitance adjustment value for the first time.

제어기(2250)는 커패시턴스 조절값에 대응하여 제 1 가변 커패시터(2220)의 기계적 구동 수단(2223)의 구동 제어 신호를 송출하며, 제 2 가변 커패시터(2240)의 스위치(2243)의 on/off 제어 신호를 송출한다. 특히, 제어기(2250)는 커패시턴스 조절값에 따라 제 2 가변 커패시터(2240)의 복수 개의 커패시터(2241) 중 스위칭할 커패시터(2241)를 선택하기 위한 제어 신호를 송출한다. 커패시턴스 조절값에 따라 제 2 가변 커패시터(2240)의 복수 개의 커패시터(2241) 중 고주파 전송 라인(2120)에 연결되어야 할 커패시터를 선택하여 선택된 커패시터(2241)의 스위치(2243)를 온(on)이 되도록 제어 신호를 스위치로 송출한다.The controller 2250 sends the drive control signal of the mechanical drive means 2223 of the first variable capacitor 2220 in response to the capacitance adjustment value and controls the on / off control of the switch 2243 of the second variable capacitor 2240 Signal. In particular, the controller 2250 transmits a control signal for selecting the capacitor 2241 to be switched among the plurality of capacitors 2241 of the second variable capacitor 2240 according to the capacitance adjustment value. A capacitor to be connected to the high frequency transmission line 2120 among the plurality of capacitors 2241 of the second variable capacitor 2240 is selected according to the capacitance adjustment value and the switch 2243 of the selected capacitor 2241 is turned on So that the control signal is transmitted to the switch.

제어기(2250)는 임피던스 측정기(2140) 및/또는 반사 파워 측정기(2150)로부터 측정된 값을 수신받아 고주파 전원(2110)과 공정 챔버(2160) 사이의 임피던스 조절을 위한 커패시턴스 조절값을 결정한다.The controller 2250 receives the measured value from the impedance meter 2140 and / or the reflected power meter 2150 and determines a capacitance adjustment value for impedance adjustment between the RF power supply 2110 and the process chamber 2160.

임피던스 측정기(2140)는 공정 챔버(2160) 내의 플라즈마 임피던스를 측정하여 제어기(2250)로 임피던스 측정값을 인가한다.Impedance meter 2140 measures the plasma impedance in process chamber 2160 and applies an impedance measurement to controller 2250.

반사 파워 측정기(2150)는 고주파 전원(2110)으로 들어오는 반사 전력을 측정하여 제어기(2250)로 반사 전력 측정값을 인가한다.The reflection power meter 2150 measures reflected power coming into the RF power supply 2110 and applies a reflected power measurement value to the controller 2250.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 임피던스 매칭 장치가 결합된 플라즈마 기판 처리 장치를 나타낸 구성도이다.3 is a block diagram of a plasma substrate processing apparatus to which a plasma impedance matching apparatus according to an embodiment of the present invention is coupled.

도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 플라즈마 임피던스 매칭 장치가 결합된 플라즈마 기판 처리 장치를 나타낸 구성도이다.4 is a block diagram of a plasma substrate processing apparatus to which a plasma impedance matching apparatus according to another embodiment of the present invention is coupled.

도 5는 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 플라즈마 임피던스 매칭 장치가 결합된 플라즈마 기판 처리 장치를 나타낸 구성도이다.5 is a block diagram of a plasma substrate processing apparatus to which a plasma impedance matching apparatus according to another embodiment of the present invention is coupled.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 플라즈마 임피던스 매칭 장치(2220)가 결합된 플라즈마 기판 처리 장치(2000)는 공정 챔버(2160), 전극(2170), 고주파 전원(2110), 임피던스 정합기(2220), 제어기(2250)를 포함한다.3 to 5, a plasma substrate processing apparatus 2000 coupled to the plasma impedance matching apparatus 2220 of the present invention includes a process chamber 2160, an electrode 2170, a high frequency power source 2110, (2220), and a controller (2250).

플라즈마 기판 처리 장치(2000)는 공정 챔버(2160) 내에 기체를 플라즈마 상태로 변화시켜 이를 이용하여 기판을 처리하는 장치이다. The plasma substrate processing apparatus 2000 is a device for processing a substrate by changing a gas into a plasma state in the process chamber 2160 and using the same.

공정 챔버(2160)는 플라즈마를 이용한 기판의 처리 공정을 수행하며, 전극(2170)은 공정 챔버(2160)로 유입되는 기체가 이온화되어 플라즈마 상태로 변화되도록 전기 에너지를 공급한다. 전극(2170)은 공정 챔버(2160) 내에 평행한 두 개의 전극 평판으로 이루어진 용량 결합형 플라즈마 소스(CCP,Capacitively Coupled Plasma) 또는 공정 챔버 외부에서 유도 코일로 이루어진 유도 결합형 플라즈마 소스(ICP,Inductively Coupled Plasma)일 수 있다.The process chamber 2160 performs processing of the substrate using plasma, and the electrode 2170 supplies electric energy such that gas introduced into the process chamber 2160 is ionized and changed into a plasma state. Electrodes 2170 may be capacitively coupled plasma (CCP), consisting of two electrode plates parallel to process chamber 2160, or inductively coupled plasma (ICP) Plasma).

도 3 및 도 4를 참조하면, 용량 결합형 플라즈마 소스는 축전 전기장을 이용하여 공정 챔버(2160) 내로 유입된 기체의 전자에 전기 에너지를 전달한다. 용량 결합형 플라즈마 소스는 두 개의 전극 평판에 각각 고주파 전원이 연결된 형태 또는 두 개의 전극 평판 중 상부의 전극 평판에만 고주파 전원이 연결된 형태를 가진다. Referring to Figures 3 and 4, a capacitively coupled plasma source transfers electric energy to the electrons of the gas introduced into the process chamber 2160 using a charge field. The capacitive coupled plasma source has a form in which a high frequency power source is connected to two electrode flat plates or a high frequency power source is connected only to an upper electrode flat plate among the two electrode flat plates.

도 5를 참조하면, 유도 결합형 플라즈마 소스는 유도 전기장을 이용하여 공정 챔버(2160) 내로 유입되는 기체의 전자에 전기 에너지를 전달한다. 유도 결합형 플라즈마 소스는 공정 챔버(2160) 상부에 플라즈마 발생 장치가 별도로 결합되어 유입된 기체를 플라즈마 상태로 변화시키고 그 플라즈마를 다운 스트림(Down Stream) 방식으로 공정 챔버(100)에 제공한다.Referring to FIG. 5, an inductively coupled plasma source utilizes an induction field to transfer electrical energy to electrons in the gas entering the process chamber 2160. The inductively coupled plasma source is separately coupled to a plasma generator above the process chamber 2160 to convert the introduced gas into a plasma state and to provide the plasma to the process chamber 100 in a downstream stream manner.

고주파 전원(2110)은 고주파 전송라인(2120)을 통해 고주파 전력을 공정 챔버(2160) 내의 전극에 공급하여 공정 챔버(2160) 내에 공급되는 기체의 전자를 플라즈마 상태로 변화시킨다. 고주파 전원(2110)은 펄스 모드로 전력을 공급할 수 있다.The RF power supply 2110 supplies RF power to the electrodes in the process chamber 2160 through the RF transmission line 2120 to change the electrons of the gas supplied into the process chamber 2160 into a plasma state. The RF power supply 2110 can supply power in a pulse mode.

상기에서 설명한 것처럼, 본 발명의 플라즈마 임피던스 매칭 장치(2200)은 임피던스 정합기(2210), 제어기(2250)를 포함하며, 이에 임피던스 정합기(2210)와 제어기(2250)에 대한 설명은 상기에서 설명한 것으로 대체한다. As described above, the plasma impedance matching apparatus 2200 according to the present invention includes an impedance matcher 2210 and a controller 2250. The description of the impedance matcher 2210 and the controller 2250 is the same as that described above .

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 임피던스 매칭 방법을 나타낸 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a plasma impedance matching method according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 플라즈마 임피던스 매칭 방법을 나타낸 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a plasma impedance matching method according to another embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 플라즈마 임피던스 매칭 방법을 나타낸 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a plasma impedance matching method according to another embodiment of the present invention.

도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 플라즈마 임피던스 매칭 장치의 일 실시예들의 동작을 상세히 설명한다.6 to 8, the operation of one embodiment of the plasma impedance matching apparatus of the present invention will be described in detail.

고주파 전원(2110)은 고주파 전력을 고주파 전송 라인(2120)을 통해 전극(2170)으로 공급한다. 이 때, 공정 챔버(2160) 내로 유입되는 기체가 전기 에너지를 전달받아 플라즈마 상태로 변화된다(S2100) 플라즈마가 유입된 공정 챔버(2160)는 플라즈마를 이용하여 기판 처리 공정을 수행한다. 임피던스 측정기(2140)는 공정 챔버(2160) 내의 플라즈마 임피던스를 측정하고 이를 제어기(2250)로 인가하고 제어기는 수신된 플라즈마 임피던스 측정값에 따라 커패시턴스 조절값을 결정한다(S2200). 이 때, 커패시턴스 조절값에 따라 임피던스 정합기(2210)의 가변 커패시터의 작동 여부를 결정한다(S2300). 가변 거캐피서터의 작동이 필요한 경우에는 제 1 가변 커패시터(2220)의 작동 여부 및/또는 제 2 가변 커패시터(2240)의 작동 여부를 결정한다(S2310,S2330). 제 1 가변 커패시터(2220)의 작동이 필요한 경우에는 제어기(2250)는 커패시턴스 조절값에 대응하여 기계적 구동 수단(2223)에 동작 제어 신호를 송출한다(S2312). 제 2 가변 커패시터(2240)의 작동이 필요한 경우에는 제어기(2250)는 커패시턴스 조절값에 대응하여 복수 개의 커패시터(2241) 각각의 스위치(2243)에 동작 제어 신호를 송출한다(S2332).The high frequency power source 2110 supplies the high frequency power to the electrode 2170 through the high frequency transmission line 2120. At this time, the gas introduced into the process chamber 2160 receives the electric energy and changes to the plasma state (S2100). The process chamber 2160 into which the plasma is introduced performs the substrate processing process using the plasma. Impedance meter 2140 measures the plasma impedance in process chamber 2160 and applies it to controller 2250 and the controller determines a capacitance adjustment value in accordance with the received plasma impedance measurement value (S2200). At this time, it is determined whether the variable capacitor of the impedance matcher 2210 is operated according to the capacitance adjustment value (S2300). If it is necessary to operate the variable capacitor, it is determined whether the first variable capacitor 2220 is operated and / or the second variable capacitor 2240 is operated (S2310, S2330). When the operation of the first variable capacitor 2220 is required, the controller 2250 sends an operation control signal to the mechanical driving means 2223 in response to the capacitance adjustment value (S2312). When the operation of the second variable capacitor 2240 is required, the controller 2250 sends an operation control signal to the switch 2243 of each of the plurality of capacitors 2241 in response to the capacitance adjustment value (S2332).

도 7을 참조하면, 복수 개의 커패시터(2241)로 이루어진 제 2 가변 커패시터(2240)의 경우에는 제 2 가변 커패시터(2240) 작동 여부를 결정한 후 커패시턴스 조절값에 대응하여 스위칭할 커패시터를 선택한다(S2334). 즉, 스위치(2243)를 on/off 하여 커패시터(2241)를 고주파 전송 라인(2120)에 연결하는 제 2 가변 커패시터(2240)는 스위칭된 커패시터(2241)의 커패시턴스 조합에 의해 커패시턴스 조절값을 충족시킬 수 있다. 제어기(2250)는 선택된 커패시터(2241)의 스위치(2243)에 동작 제어 신호를 송출한다(S2336).Referring to FIG. 7, in the case of the second variable capacitor 2240 including a plurality of capacitors 2241, the second variable capacitor 2240 is selected and a capacitor to be switched is selected according to the capacitance adjustment value (S2334) ). That is, the second variable capacitor 2240, which turns on / off the switch 2243 and connects the capacitor 2241 to the high-frequency transmission line 2120, is turned on and off to meet the capacitance adjustment value by the capacitance combination of the switched capacitor 2241 . The controller 2250 sends an operation control signal to the switch 2243 of the selected capacitor 2241 (S2336).

도 8을 참조하면, 상기에서 설명한 것처럼, 제 1 가변 커패시터(2220)와 제 2 가변 커패시터(2240)는 주종관계로 제어될 수 있다. 가변 커패시터 작동 여부를 결정(S2300)한 후 제 1 가변 커패시터(2220)의 작동 여부를 결정하고(S2310) 제 1 가변 커패시터(2220)에 의해 조절된 커패시턴스에 대응하여 제 2 가변 커패시터(2240)의 작동 여부를 결정한다(S2320). 제 2 가변 커패시터(2240)는 제 1 가변 커패시터(2220)가 조동(coarse) 조절한 후의 커패시턴스 조절값에 대응하여 제 2 가변 커패시터(2240)를 미세 조절하여 플라즈마 임피던스 매칭에 필요한 커패시턴스 조절값을 충족시킨다.  Referring to FIG. 8, as described above, the first variable capacitor 2220 and the second variable capacitor 2240 can be controlled in a main-type relationship. After determining whether the variable capacitor is operated (S2300), it is determined whether or not the first variable capacitor 2220 is operated (S2310). Then, in accordance with the capacitance adjusted by the first variable capacitor 2220, (S2320). The second variable capacitor 2240 may slightly adjust the second variable capacitor 2240 in response to the capacitance adjustment value after the first variable capacitor 2220 has adjusted the coarse adjustment to meet the capacitance adjustment value necessary for the plasma impedance matching .

이와 같이, 공정 챔버(2160) 내의 플라즈마 임피던스와 고주파 전원(2110)의 임피던스가 매칭되지 않은 경우에는 플라즈마 임피던스 매칭 장치(2200)의 제 1 가변 커패시터(2220)와 제 2 가변 커패시터(2240)를 이용하여 플라즈마 임피던스를 매칭시킨다. When the plasma impedance in the process chamber 2160 and the impedance of the RF power supply 2110 are not matched, the first variable capacitor 2220 and the second variable capacitor 2240 of the plasma impedance matching device 2200 are used Thereby matching the plasma impedance.

도 9는 펄스 모드의 고주파 전력을 공급할 때 본 발명에 따른 플라즈마 상태 변화를 나타낸 파형도이다.9 is a waveform diagram showing plasma state change according to the present invention when high-frequency power in a pulse mode is supplied.

도 9를 참조하면, 본 발명의 플라즈마 임피던스 매칭 장치(2200)은 고주파 전원(2110)에서 펄스 모드로 고주파 전력을 공급할 때 공급된 펄스 고주파 전력에 상응하도록 임피던스를 조절하여 플라즈마 임피던스가 최적화되도록 한다.Referring to FIG. 9, the plasma impedance matching apparatus 2200 of the present invention adjusts the impedance so as to optimize the plasma impedance so as to correspond to the pulse high-frequency power supplied when the high-frequency power is supplied from the high-frequency power source 2110 in the pulse mode.

본 발명의 일실시예는 제 2 가변 커패시터(2240)가 복수 개의 커패시터(2241)로 제공된다. 그러나, 이에 국한되지 않고 제 2 가변 커패시터(2240)는 하나의 커패시터(2241)가 제공될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the second variable capacitor 2240 is provided as a plurality of capacitors 2241. However, without being limited to this, the second variable capacitor 2240 may be provided with one capacitor 2241.

본 발명의 일실시예는 제 1 가변 커패시터(2220)와 제 2 가변 커패시터(2240)가 서로 병렬로 연결된다. 이에, 제 1, 제 2 가변 커패시터(2220,2240)의 커패시턴스를 계산하기 쉽다.그러나, 이에 국한되지 않고 제 1 가변 커패시터(2220)와 제 2 가변 커패시터(2240)는 서로 직렬로 연결될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the first variable capacitor 2220 and the second variable capacitor 2240 are connected in parallel with each other. Therefore, it is easy to calculate the capacitance of the first and second variable capacitors 2220 and 2240. However, the first variable capacitor 2220 and the second variable capacitor 2240 can be connected in series without limitation.

본 발명의 일실시예는 제 2 가변 커패시터(2240)의 복수 개의 커패시터(2241)가 서로 병렬로 연결된다. 이에, 제 2 가변 커패시터(2240)의 커패시턴스를 계산하기 쉽다. 그러나, 이에 국한되지 않고 제 2 가변 커패시터(2240)의 복수 개의 커패시터(2241)는 서로 직렬로 연결될 수 있다.In an embodiment of the present invention, a plurality of capacitors 2241 of the second variable capacitor 2240 are connected in parallel with each other. Therefore, it is easy to calculate the capacitance of the second variable capacitor 2240. However, without being limited thereto, the plurality of capacitors 2241 of the second variable capacitor 2240 may be connected in series with each other.

본 발명의 일실시예는 고주파 전원(2110)이 펄스 모드로 전력을 공급한다. 그러나, 이에 국한되지 않고 고주파 전원(2110)이 연속적인 주파수로 전력을 공급할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the high frequency power source 2110 supplies power in a pulse mode. However, the present invention is not limited to this, and the high-frequency power supply 2110 can supply power at a continuous frequency.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

2000 플라즈마 기판 처리 장치
2110 고주파 전원 2120 고주파 전송 라인
2140 임피던스 측정기 2150 반사 파워 측정기
2160 공정 챔버 2170 전극
2180 인덕터
2200 플라즈마 임피던스 매칭 장치
2210 임피던스 정합기
2220 제 1 가변 커패시터
2221 커패시터 2223 기계적 구동 수단
2240 제 2 가변 커패시터
2241 커패시터 2243 스위치
2250 제어기
2000 Plasma substrate processing equipment
2110 High frequency power source 2120 High frequency transmission line
2140 Impedance Meter 2150 Reflective Meter
2160 process chamber 2170 electrode
2180 Inductors
2200 Plasma impedance matching device
2210 Impedance Matcher
2220 first variable capacitor
2221 Capacitor 2223 Mechanical drive means
2240 second variable capacitor
2241 Capacitors 2243 Switches
2250 controller

Claims (15)

고주파 전력의 전송로에 연결되어 플라즈마 임피던스를 매칭시키는 임피던스 정합기; 및
상기 임피던스 정합기에 제어 신호를 송출하는 제어기를 포함하되,
상기 임피던스 정합기는,
상기 제어기의 제어신호를 받아 기계적 구동 수단에 의해 커패시턴스를 조절하는 제 1 가변 커패시터; 및
복수 개의 커패시터에 스위치를 연결하고 상기 스위치를 상기 제어기의 제어신호에 따라 온/오프하여 커패시턴스를 전기적으로 조절하는 제 2 가변 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 임피던스 매칭 장치.
An impedance matcher connected to the transmission path of the high frequency power to match the plasma impedance; And
And a controller for transmitting a control signal to the impedance matcher,
The impedance matcher includes:
A first variable capacitor which receives a control signal of the controller and adjusts a capacitance by a mechanical driving means; And
And a second variable capacitor electrically connecting the switch to the plurality of capacitors and electrically controlling the capacitance by turning on / off the switch according to the control signal of the controller.
제 1 항에 있어서,
제 1 가변 커패시터와 제 2 가변 커패시터는 서로 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 임피던스 매칭 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first variable capacitor and the second variable capacitor are connected in parallel to each other.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 가변 커패시터의 복수 개의 커패시터는 서로 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 임피던스 매칭 장치.
The method according to claim 1,
And the plurality of capacitors of the second variable capacitor are connected in parallel with each other.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 가변 커패시터의 복수 개의 커패시터는 모두 동일한 커패시턴스를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 임피던스 매칭 장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the plurality of capacitors of the second variable capacitor all have the same capacitance.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 가변 커패시터의 복수 개의 커패시터 중 일부는 서로 상이한 커패시턴스를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 임피던스 매칭 장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein some of the plurality of capacitors of the second variable capacitor have different capacitances from each other.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스위치는 핀다이오드로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 임피던스 매칭 장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the switch comprises a pin diode.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고주파 전원이 펄스 모드로 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 임피던스 매칭 장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the high frequency power source supplies power in a pulse mode.
공정 챔버;
상기 공정 챔버 내로 공급된 가스로부터 플라즈마를 발생시키는 전극;
고주파 전송 라인을 통해 상기 전극으로 고주파 전력을 출력하는 고주파 전원;
상기 고주파 전송 라인 상에 연결되어 고주파 전력의 임피던스를 매칭시키는 임피던스 정합기;
상기 임피던스 정합기에 제어 신호를 송출하는 제어기를 포함하되,
상기 임피던스 정합기는
상기 고주파 전송 라인에 연결되어 상기 제어기의 제어신호를 따라 기계적 구동 수단에 의해 커패시턴스를 조절하는 제 1 가변 커패시터; 및
상기 고주파 전송 라인에 커패시터를 복수 개 연결하고 각각의 커패시터에 스위치를 연결하고 상기 스위치를 상기 제어기의 제어 신호를 따라 전기적으로 온/오프하여 캐피시턴스를 조절하는 제 2 가변 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 기판 처리 장치.
A process chamber;
An electrode for generating a plasma from the gas supplied into the process chamber;
A high frequency power source for outputting high frequency power to the electrode through a high frequency transmission line;
An impedance matcher connected to the high frequency transmission line to match the impedance of the high frequency power;
And a controller for transmitting a control signal to the impedance matcher,
The impedance matcher
A first variable capacitor connected to the high frequency transmission line for adjusting a capacitance by a mechanical driving means according to a control signal of the controller; And
And a second variable capacitor connecting a plurality of capacitors to the high-frequency transmission line, connecting a switch to each of the capacitors, and electrically controlling on / off the switch according to a control signal of the controller to adjust the capacitance To the plasma processing apparatus.
제 8 항에 있어서,
상기 제 1 가변 커패시터와 상기 제 2 가변 커패시터가 서로 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 기판 처리 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the first variable capacitor and the second variable capacitor are connected in parallel to each other.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 전극은 상기 공정 챔버 내에 평행한 두 개의 전극 평판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 기판 처리 장치.
10. The method according to claim 8 or 9,
Wherein the electrode comprises two electrode flat plates parallel to each other in the process chamber.
플라즈마 처리 장치의 임피던스를 매칭하는 방법에 있어서,
기계적으로 커패시턴스 조절이 가능한 제 1 가변 커패시터와
커패시터에 스위치를 연결하여 스위치를 전기적으로 온/오프하여 커패시턴스를 조절하는 제 2 가변 커패시터를 제공하되,
상기 제 1 가변 커패시터와 상기 제 2 가변 커패시터 중 하나 또는 모두의 커패시턴스를 조절하여 임피던스를 매칭하는 플라즈마 처리 장치의 임피던스 매칭 방법.
A method of matching an impedance of a plasma processing apparatus,
A first variable capacitor capable of mechanically adjusting a capacitance;
There is provided a second variable capacitor for connecting a switch to a capacitor to electrically adjust a capacitance by electrically turning on / off the switch,
And adjusting the capacitance of one or both of the first variable capacitor and the second variable capacitor to match the impedances.
제 11 항에 있어서,
상기 제 1 가변 커패시터와 상기 제 2 가변 커패시터가 서로 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 임피던스 매칭 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the first variable capacitor and the second variable capacitor are connected in parallel to each other.
제 12 항에 있어서,
상기 제 2 가변 커패시터의 커패시터가 복수 개 제공되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 임피던스 매칭 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein a plurality of capacitors of the second variable capacitor are provided.
제 13 항에 있어서,
상기 제 2 가변 커패시터의 복수 개의 커패시터가 서로 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 임피던스 매칭 방법.
14. The method of claim 13,
Wherein a plurality of capacitors of the second variable capacitor are connected in parallel to each other.
제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 복수 개의 커패시터의 커패시턴스가 모두 동일한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 임피던스 매칭 방법.
The method according to claim 13 or 14,
Wherein the capacitors of the plurality of capacitors have the same capacitance.
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