KR100683253B1 - Matching device and plasma processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 반도체 플라즈마 처리 장치를 나타낸 개략 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a general semiconductor plasma processing apparatus.
도 2는 종래의 정합기를 나타낸 내부 구성도이다.2 is an internal configuration diagram showing a conventional matching device.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치를 나타낸 개략 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view showing a plasma processing apparatus according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 인덕터가 장착된 정합기를 나타낸 내부 구성도이다.4 is an internal configuration diagram showing a matcher equipped with an inductor according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 인덕터 및 인덕터의 체결을 나타낸 도면이다.5 is a view showing the fastening of the inductor and the inductor according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 인덕터의 체결 수단을 나타낸 도면이다.6 is a view showing a fastening means of the inductor according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 인덕터의 체결을 나타낸 다른 실시예이다.Figure 7 is another embodiment showing the fastening of the inductor according to the present invention.
도 8은 도 7의 A-A 단면을 나타낸 단면도이다.FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating the A-A cross section of FIG. 7.
< 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 > <Description of the code | symbol about the principal part of drawings>
10, 100: 진공 챔버 12, 112: 상부 전극부10, 100:
14, 114: 기판 16, 116: 하부 전극부14, 114:
18a, 18b: 고주파 전원 24a, 24b: 정합기18a, 18b: high
30, 130: 부하 커패시터 32, 132: 동조 커패시터30, 130:
34, 134: 인덕터 36, 38, 136, 138: DC 모터34, 134:
40, 140: RF 센서 178: 체결 구멍40, 140: RF sensor 178: fastening hole
182: 체결 부재 186: 고정구182: fastening member 186: fastener
본 발명은 정합기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정 형상의 인덕터를 구비하고, 인덕턴스의 값을 조절할 수 있도록 구성함으로써 고주파 전력의 효율을 높이기 위한 정합기 및 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a matcher, and more particularly, to a matcher and a plasma processing apparatus for improving efficiency of high frequency power by providing an inductor having a specific shape and configured to adjust an inductance value.
반도체 및 디스플레이 산업이 발전함에 따라 웨이퍼, 유리 등의 기판 가공도 한정된 면적에 원하는 패턴을 극미세화하고 고집적화하는 방향으로 진행되고 있다.As the semiconductor and display industries develop, processing of substrates such as wafers and glass is also progressing toward minimizing and integrating desired patterns in a limited area.
일반적으로 반도체 소자는 웨이퍼와 같은 반도체 기판의 표면에 절연막 또는 금속막 등을 형성시킨 후, 이 막에 반도체 소자의 특성에 따른 패턴을 형성시킴으로써 제조된다. Generally, a semiconductor device is manufactured by forming an insulating film or a metal film on the surface of a semiconductor substrate such as a wafer, and then forming a pattern according to the characteristics of the semiconductor device on the film.
이때, 기판 표면에 형성시킬 수 있는 패턴은 기판 상에 형성시킨 막을 완전히 제거하거나 또는 선택적으로 제거함으로써 형성할 수 있으며, 이는 주로 식각 공정에서 수행된다.At this time, the pattern that can be formed on the surface of the substrate can be formed by completely removing or selectively removing the film formed on the substrate, which is mainly performed in the etching process.
반도체 초기의 식각 공정은 일반적으로 화학 용액을 이용한 습식 식각(Wet etching)으로 진행되어 왔으나, 회로의 집적도가 높아짐에 따라 습식 식각의 등방성 식각으로는 한계에 이르고 이를 대체하는 기술로 플라즈마를 이용한 건식각 공정이 적용되고 있다.In general, the initial etching process of semiconductors has been performed by wet etching using chemical solutions. However, as the degree of integration of circuits increases, the isotropic etching of wet etching reaches a limit, and dry etching using plasma is a technique to replace the etching process. The process is being applied.
습식 식각에 이용되는 용액은 산(ACID)이 주류를 이루며 활성화된 산이 식각 할 필름과 화학적으로 반응하여 기체화되어 제거하는 것으로서 전자적인 손상을 주지 않는다. 이는 표면을 세정하는 효과도 크지만 등방성 식각이라는 특성에 의해 그 역할을 세정 공정에 제한하면서, 식각 공정은 플라즈마를 이용한 건식 식각(Dry etching) 공정으로 대체되고 있다. 더욱이, 최근에는 플라즈마의 효율을 더욱 향상시킨 반응성 이온 식각(Reactive ion etching) 공정으로 발전해 가고 있다.The solution used for wet etching is mainly acid (ACID) and the activated acid chemically reacts with the film to be etched to vaporize and remove it. Although the effect of cleaning the surface is great, the role of the isotropic etching is limited to the cleaning process, while the etching process is being replaced by dry etching (dry etching) process using plasma. In addition, recently, it has been developed into a reactive ion etching process that further improves the efficiency of plasma.
도 1은 일반적인 반도체 플라즈마 장치를 나타낸 개략 단면도이고, 도 2는 종래의 정합기를 나타낸 내부 구성도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a general semiconductor plasma device, and FIG. 2 is an internal configuration diagram showing a conventional matching device.
도 1을 참조하면, 플라즈마 처리 장치는 반응 챔버(10) 내에 상부 전극(12)과 상기 상부 전극(12)과 대향 위치하고 피처리체인 반도체 기판(14)이 안착되는 하부 전극(16)으로 구성된다.Referring to FIG. 1, the plasma processing apparatus includes an
상부 전극(10)에는 고주파를 발생시키기 위한 상부 고주파 전원(18a)과 상기 고주파 전원(18a)으로부터 발생된 고주파를 반응 챔버(10)로 인가하기 위한 고주파 출력선(20)과 상기 반응 챔버(10) 내에는 플라즈마를 발생시키기 위한 상부 전극(12)이 형성되어 있으며, 상기의 상부 전극(12)에 고주파 전력을 인가하는 상부 고주파 전원(18a)과 반응 챔버(10) 사이에 연결되어 플라즈마 형성 장치 내에 임피던스를 정합시키는 상부 정합기(24a)로 구성되어 있다.The
하부 전극(16)에는 하부 정합기(28b)를 거쳐 하부 고주파 전원(18b)이 하부 전극(16)으로 접속되어 기판(14)을 플라즈마 처리하는 경우 하부 전극(16)에는 하부 고주파 전원(18b)에 의해 고주파 전력이 공급된다. 이에 따라, 플라즈마 중의 이온이 하부 전극(16)쪽으로 인입되어, 이온 어시스트에 의해 에칭의 이방성이 높 아진다. 하부 고주파 전원(18b)과 반응 챔버(10) 사이에는 임피던스를 정합시키는 하부 정합기(24b)로 구성되어 있다.The lower high
도 2를 참조하면, 정합기(24)는 고주파 전원(18)으로부터 공급되는 고주파 전력을 반응 챔버(10)로 공급하는 가변 콘덴서(30, 32) 및 인덕터(34)와, 상기 가변 콘덴서(30, 32)의 용량을 조절하기 위한 모터(36, 38)와, 상기 고주파 전원(18)과 반응 챔버(10)의 정합 여부를 감지하는 정합 감지 센서(40) 및 상기 정합 감지 센서(40)에 의해 감지되어 입력된 감지 신호에 따라 상기 가변 콘덴서(30, 32)의 용량을 조절하도록 상기 모터(36, 38)를 구동, 제어하는 제어 장치(42)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the
상기 가변 콘덴서(30, 32)는 모터(36, 38)에 의해 기계적으로 용량이 가변 되고, 인덕터(34)는 고정된 인덕터 값을 가진다.The
상기와 같이 구성된 정합기(24)는 정합 감지 센서(40)가 고주파 전원(18)과 반응 챔버(10)의 정합 여부를 감지하는 감지 신호를 제어 장치(42)로 입력하면, 상기 제어 장치(42)는 상기 정합 감지 센서(40)에 의해 감지되어 입력된 감지 신호에 따라 모터(36, 38)를 구동 제어하여 가변 콘덴서(30, 32)의 용량을 조절함으로써, 고주파 전원(18)과 반응 챔버(10)를 정합시켜 플라즈마를 생성시킨다.The
종래의 정합기(24)는 통상적으로 진공 가변 콘덴서 또는 가변 코일을 이용하며, 상기 진공 가변 콘덴서 또는 가변 코일을 모터로 구동한다.
상기와 같은 진공 가변 콘덴서 또는 가변 코일은 용량을 가변시키는 필요한 임피던스를 생성하여 공진이 발생함으로 가변 범위에 한계가 있으며, 특히 다양한 반응 챔버의 종류 및 공정에 따라 폭넓게 변화되는 임피던스를 정합시키기에는 부품의 교체로 정합 영역을 확대하거나 정합 영역 위치를 변경하는 것 등 어려운 문제점이 있었다.The vacuum variable capacitor or the variable coil as described above has a limitation in the variable range because resonance is generated by generating a necessary impedance for varying capacitance, and in particular, in order to match the impedance that varies widely according to the types and processes of various reaction chambers, There was a difficult problem such as enlarging the registration area or changing the location of the registration area.
또한, 인덕터의 인덕터 값을 가변으로 취할 수도 있는데, 이와 같은 인덕터의 인덕턴스를 가변하는 방식은 어렵고 입력되는 전원에 따라 가변 인덕터를 교체해야 하는 번거로움도 있다.In addition, the inductor value of the inductor can be taken as a variable, such a method of varying the inductance of the inductor is difficult, there is also the hassle of having to replace the variable inductor according to the input power.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 특정 형상의 인덕터를 구비하는 정합기를 제공하고, 상기 고주파 전원의 전력이 상부 전극에 효율적으로 전달될 수 있는 정합기 및 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and provides a matching device having an inductor having a specific shape, and a matching device and a plasma processing apparatus capable of efficiently transferring power of the high frequency power supply to the upper electrode. It aims to provide.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기판을 플라즈마 처리하기 위한 플라즈마 처리 장치의 상부 또는 하부 전극부와 고주파 전원 사이에 연결되는 정합기에 있어서, 상기 정합기 내에 인덕터가 설치될 위치에 구비된 한 쌍의 이격된 지지체와, 양단이 나란히 연장 형성된 개루프 형상으로 형성되고 나란한 양단의 임의의 위치에서 상기 지지체에 고정되는 인덕터와, 상기 지지체에 인덕터의 양단을 고정하기 위한 고정구로 구성되어 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a matching device connected between an upper or lower electrode portion of a plasma processing apparatus for plasma processing a substrate and a high frequency power supply, a pair provided at a position where an inductor is installed in the matching device. It is composed of a spaced apart support of the, an inductor which is formed in an open loop shape with both ends extending side by side and fixed to the support at any position on both sides of the side, and a fixture for fixing both ends of the inductor to the support.
상기 인덕터의 양단에는 체결 구멍이 서로 평행하게 형성되고, 상기 체결 구멍을 통하여 상기 인덕터는 지지체에 고정된다. 상기 인덕터 각각의 양단에 형성된 체결 구멍은 양단의 연장 형성된 방향으로 연장된 하나의 긴 구멍일 수 있다.Fastening holes are formed parallel to each other at both ends of the inductor, and the inductor is fixed to the support through the fastening holes. The fastening holes formed at both ends of each of the inductors may be one long hole extending in the extending direction of both ends.
상기 인덕터 각각의 양단에 형성된 체결 구멍은 연장 방향을 따라 이격된 복수개의 구멍을 포함할 수 있다. 상기 인덕터는 한쪽이 개방된 "U"자, "V"자, 평면 개루프, 다각형 중 어느 하나의 형상인 것을 특징으로 한다.The fastening holes formed at both ends of each of the inductors may include a plurality of holes spaced apart in the extending direction. The inductor is characterized in that the shape of any one of the open "U", "V", planar open loop, polygon.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치를 나타낸 개략 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view showing a plasma processing apparatus according to the present invention.
도면을 참조하면, 플라즈마 처리 장치는 반응 챔버(100)와, 상기 반응 챔버(100) 내의 상부에 위치한 상부 전극부(112)와, 상기 상부 전극부(112)와 대향 위치하는 하부 전극부(116)로 구성되어 있다.Referring to the drawings, the plasma processing apparatus includes a
반응 챔버(100)는 그 표면이 알루마이트 처리된 알루미늄으로 이루어진 원통형 형상이고, 상기 반응 챔버(100)는 보안 접지(Safety-grounded) 되어 있다. 물론, 반응 챔버(100)의 형상은 원통형 형상으로 한정된 것이 아니며, 입방체 형상이라도 무방하다.The
반응 챔버(100)의 측면에는 배기관(177)이 접속되어 있고, 이 배기관(177)에는 배기 장치(176)가 접속되어 있다. 배기 장치(176)는 터보 분자 펌프(Turbo-molecular Pump) 등의 진공 펌프를 구비하고 있고, 이에 따라, 반응 챔버(100) 내부를 소정의 감압 분위기, 예를 들어 0.1 mTorr 이하의 소정의 압력까지 진공 흡입할 수 있도록 구성되어 있다.An
또한, 반응 챔버(100) 측벽에는 게이트 밸브(Gate valve, 144)가 설치되어 있고, 이 게이트 밸브(144)를 연 상태에서 기판(114)이 인접하는 도시되지 않은 로드록실과의 사이에서 반송되도록 되어 있다.In addition, a
반응 챔버(100) 내의 상부에 위치한 상부 전극부(112)는 절연재를 통해 반응 챔버(100)의 상부에 지지되어 있고, 하부 전극부(116)와 대향 위치한다. 상부 전극부(112) 하부에는 다수의 토출 구멍(146)을 가지며, 예를 들면 알루미늄으로 이루어지는 상부 전극판(148)과, 이 상부 전극판(148)을 지지하고, 표면이 알루마이트 처리된 알루미늄과 같은 도전성 재료로 이루어지는 전극 지지체(150)를 구비하고 있다.The
상부 전극부(112)에 있어서의 전극 지지체(150)에는 가스 도입구(152)가 설치되고, 이 가스 도입구(152)에는 가스 공급원(152)이 접속되어 있다. 상기 가스 공급원(152)에는 밸브(154) 및 질량 흐름 제어기(Mass flow controller, 156)가 설치되어 있고, 이는 가스 공급원(158)으로 접속되어 있다. 가스 공급원(158)으로부터 플라즈마 처리하기 위한 반응 가스가 공급된다.The
반응 가스로는, 종래 사용되고 있는 여러 가지의 것을 채용할 수 있다. 예를 들면 플로로카본 가스나 하이드로플로로카본 가스와 같은 할로겐 원소를 함유하는 가스가 적절하게 사용될 수 있다. 그 밖에도 Ar, He 등의 희가스(Rate gas)나 N2 를 첨가할 수도 있다.As the reaction gas, various ones conventionally used can be adopted. For example, a gas containing a halogen element such as a fluorocarbon gas or a hydrofluorocarbon gas may be appropriately used. In addition there may be added a rare gas (gas Rate) or N 2, such as Ar, He.
상부 전극부(112)에는 상부 정합기(124a)를 거쳐 상부 고주파 전원(118a)이 연결되어 있다. 상부 고주파 전원(118a)의 고주파 전력은 상부 전극부(112)로 인입된 반응 가스를 해리시켜 플라즈마를 형성시킨다.The upper high
반응 챔버(100)의 하부에는 상부 전극부(112)와 대향하는 하부 전극부(116) 가 위치해 있다. 하부 전극부(116)는 반응 챔버(100) 바닥부에 위치한 기판 승강기(160)와, 상기 기판 승강기(160)의 상부 면에 하부 전극(162)과, 기판(114)을 정전 흡착하기 위한 정전척(164)으로 구성되어 있다.The
하부 전극(162) 내부에는 냉각 유로가 설치되어 있고, 이는 칠러(166)와 연결된다..A cooling passage is installed in the
냉매는 냉매 도입관(168)을 통해 하부 전극(162)으로 도입되어 냉매 배출관(170)으로부터 배출되어 순환한다. 그 냉열이 하부 전극(162)을 통해 기판(114)에 전달되어, 이에 따라 기판(114)의 처리면의 온도는 원하는 온도로 제어된다.The coolant is introduced into the
하부 전극(162)의 상부면에는 기판(114)과 대략 동일한 형상의 정전척(164)이 설치된다. 정전척(164)은 절연재 사이에 마련된 도시되지 않은 하부 전극판을 가지며, 이 하부 전극판에 접속된 고압 직류 전원(172)으로부터 직류 전압이 인가된다. 이때, 정전척(164)은 정전력 외에 기계적 힘에 의해 기판(114)을 유지할 수도 있다.An
하부 전극(162) 및 정전척(164)의 외주면에는 정전척(164) 위에 얹어 놓여진 기판(114)을 둘러싸도록, 고리 형상의 포커스 링(174)이 설치되어 있다. 포커스 링(174)은 실리콘 등의 도전성 재료로 이루어져 있고, 이에 따라 식각의 균일성이 향상된다.An outer circumferential surface of the
하부 전극(162)에는 하부 고주파 전원(118b)이 접속되어 있고, 하부 고주파 전원(118b)과 하부 전극(162) 사이에는 하부 정합기(124b)가 설치되어 있다.A lower high
상부 및 하부 정합기(124a, 124b)는 반응 챔버(100)의 임피던스를 검출하여 임피던스의 허수 성분과 반대 위상의 임피던스 허수 성분을 생성함으로써 임피던스가 실수 성분인 순수 저항과 동일하도록 하여 반응 챔버(100) 내에 최대 전력을 공급하여 최적의 플라즈마를 발생시키도록 하는 역할을 한다.The upper and
플라즈마 발생을 위한 임피던스를 Z로 하면, Z는If the impedance for plasma generation is Z, Z is
이며, 복소수로 표현할 수 있다. 이 식에서 R 성분은 실수부 즉 유효 성분이고, X 성분은 허수부 즉 무효 성분을 나타낸다.It can be expressed as a complex number. In this equation, the R component is the real part, that is, the active component, and the X component represents the imaginary part, that is, the inactive component.
도 4는 본 발명에 따른 인덕터가 장착된 정합기를 나타낸 내부 구성도이다.4 is an internal configuration diagram showing a matcher equipped with an inductor according to the present invention.
도면을 참조하면, 고주파 전원(118)과 반응 챔버(100) 사이에 설치된 정합기(124)는 RF 센서(140)와, 부하 커패시터(130)와, 동조 커패시터(132)와, 인덕터(134)와, DC 모터(136, 138)와, 제어 장치(142)로 구성되어 있다.Referring to the drawings, the
유효 성분의 매칭에는 부하 커패시터(130)가 사용되며, 무효 성분의 매칭은 동조 커패시터(132)가 사용된다. 또한, 본 발명에 따른 인덕터 역시 무효 성분 매칭에 사용된다. 인덕터에 대해서는 추후에 설명한다.The
RF 센서(140)는 고주파 전원(118)으로부터 인가되거나, 반응 챔버(100)로부터 반사되는 고주파 전류를 감지하고, 제어 장치(142)에 신호를 송신한다.The
상기의 정합기는 챔버의 상부 전극부에 연결된 형태지만, 하부 전극부에도 연결될 수 있음은 당연하다.Although the matching device is connected to the upper electrode part of the chamber, it may be connected to the lower electrode part.
정합기(124)의 동작 설명을 도 3을 참조하여 설명하면, 고주파 전원(118)으로부터 전원이 인가되면, RF 센서(140)가 작동하여, 고주파 전원(118)으로부터 유 입된 고주파 전력과 부하로부터 되돌아오는 반사파를 감지하여 일정한 신호를 제어 장치(142)로 송신한다.The operation description of the
제어 장치(142)는 RF 센서(140)로부터 수신된 신호를 전기적인 값으로 변환하여 DC 모터(136, 138)로 송신하면, 상기 DC 모터(136, 138)는 제어 장치(142)로부터 오는 전기적 신호의 값에 따라 커패시터(130, 132)를 조절한다.When the
일반적으로 평행 평판형 전극을 사용하여 플라즈마를 발생시키는 반도체 장치의 임피던스는 C 값만 존재하는 것이 아니라 전극까지 연결된 선로 및 처리실 내부의 분위기를 고려할 때 R, L, C 가 동시에 존재한다고 볼 수 있다.In general, the impedance of a semiconductor device that generates a plasma using a parallel plate type electrode is not limited to a C value, but R, L, and C may be present at the same time in consideration of an atmosphere inside a process chamber and a line connected to the electrode.
따라서, L 과 C 에 의한 전압과 전류의 위상차가 존재하게 되며, 위상차로 인해 반사파가 발생하여 효율적인 전력 전달을 어렵게 한다. 이에, 정합기 내부의 커패시터와 본 발명에 따른 인덕터를 효과적으로 구성하여 무효 성분인 L과 C의 값을 감쇄해 준다.Therefore, there is a phase difference between voltage and current due to L and C, and reflected waves are generated due to the phase difference, which makes it difficult to efficiently transmit power. Therefore, the capacitor inside the matching device and the inductor according to the present invention are effectively configured to attenuate the values of L and C which are ineffective components.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 정합기의 인덕터를 나타낸 도면이다.5 and 6 are diagrams illustrating an inductor of a matcher according to the present invention.
도 5를 참조하면, 인덕터(134)는 한쪽이 개방된 "U"자 형상이며, 전기적으로 접속될 복수개의 나사 체결용 구멍(178)이 인덕터(134)의 내부에 길이 방향을 따라 일직선으로 형성되어 있다. 이와 같이, 체결 구멍(178)을 형성함으로써, 체결 위치를 이동할 수 있어서, 인덕터(134)의 길이를 변화시킴으로써 인덕턴스의 크기를 변화시킬 수 있다. 도 5에서는 복수개의 원형 구멍만 형성되어 있으며 그 개수 및 서로 간의 간격은 다양하게 형성될 수 있음은 당연하다. 또한, 인덕터는 "U" 자 형상이 아닌 평면 개루프 형상, "V" 자, 다각형 등의 다양한 형상으로 구현할 수 있다.Referring to FIG. 5, the
상기의 인덕터(134)를 선로(181)에 고정하기 위해서 선로에는 한 쌍의 서로 소정 거리 이격된 지지체(180)가 위치되어 있다. 이 지지체(180)는 정합기(124) 내에 고정되어 있으며, 인덕터(134)에 형성된 체결 구멍(178)에 나사 또는 볼트와 같은 고정구가 관통 삽입된 후 체결될 수 있도록 암나사가 형성된 체결 구멍이 형성되어 있다. 인덕터(134)는 체결 구멍(178)의 일정한 위치에 고정되어 인턱턴스의 값을 조절할 수 있다.In order to fix the
도 6에 도시한 바와 같이, 체결 구멍(179)은 서로 이격된 2개의 긴 구멍일 수 있으며, 또한 이들 체결 구멍은 서로 연결된 하나의 체결 구멍(179)으로 형성될 수 있다. 이는 체결시 인덕터(134)를 지지체(180)와 분리하지 않고, 체결 위치를 임의로 설정할 수 있는 장점이 있다.As shown in FIG. 6, the fastening holes 179 may be two long holes spaced apart from each other, and these fastening holes may be formed of one
또한, 인덕터(134)의 두께나 넓이를 반도체 장치나 전원의 특성에 따라 조절이 가능함에 따라, 종래의 코일의 권선 수를 조절하거나, 인덕터를 바꾸어 접속하는 것보다 매우 효과적이다.In addition, since the thickness and width of the
이와 같이, 종래에는 회로의 특성에 따른 임피던스 값의 변화와 이에 따른 커패시터(30, 32)의 값과 인덕터(34)의 값을 변화해야 하는 경우, 커패시터(30, 32) 값은 DC 모터(36, 38)를 이용한 커패시터(30, 32)를 이용하여 조절이 가능하고, 인덕터(34)의 값을 변화시키기는 어려웠다. As described above, in the case of changing the impedance value according to the characteristics of the circuit and the values of the
하지만, 본 발명에 따른 인덕터(134)를 사용함으로써, 커패시터(130, 132) 뿐만 아니라 인덕터(134)로 임피던스 변화에 따른 인덕터의 값을 쉽게 변화가 가능하기 때문에 임피던스 매칭에 매우 용이해졌다.However, by using the
한편, 전술된 실시예에서는 인덕터(134) 내측에 체결 구멍(178, 179)이 형성되어 있으나, 체결 구멍과 같은 구성없이 인덕터를 지지체(180)에 체결하기 위한 구성이 도 7 및 도 8에 도시되어 있다.Meanwhile, although the fastening holes 178 and 179 are formed inside the
도 7은 본 발명에 따른 인덕터의 체결을 나타낸 다른 실시예이고, 도 8은 도 7의 A-A 단면을 나타낸 단면도이다.Figure 7 is another embodiment showing the fastening of the inductor according to the present invention, Figure 8 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 인덕터(134)의 하부에는 지지체(180)가 형성되어 있고, 인덕터(134) 상부에는 체결 부재(182)가 위치하고 있다. 체결 부재(172)에는 인덕터(134)와 간섭되지 않게 소정 거리 이격되어 구멍(184)이 형성되어 있고, 체결 부재(182)에 나사와 같은 고정구(186)가 관통 삽입된 후 체결될 수 있도록 되어 있다. 여기서 인덕터(134)를 위치를 상하 방향으로 조절해 가면서 인덕턴스의 값을 조절할 수 있다.As shown in FIGS. 7 and 8, a
다음은 도 3을 참조하여 플라즈마 처리 장치의 공정에 대해 살펴 본다.Next, a process of the plasma processing apparatus will be described with reference to FIG. 3.
선행 공정을 완료한 기판(114)이 게이트 밸브(144)로부터 반응 챔버(100) 내에 반입되어 반응 챔버(100) 내에 위치한 정전척(164)에 안착되면, 고압 직류 전원(172)으로부터 기판(114)을 정전 흡착시킨다. 이후, 기판 승강기(160)로부터 기판(114)이 안착된 하부 전극부(116)를 상부 전극부(112) 방향으로 상승시킨다.When the
이때, 기판(114)과 상부 전극부(112)의 간격이 수십 mm 가 되면, 기판 승강기(160)는 기판(114)의 상승을 중지시키며, 가스 공급원(158)은 상부 전극부(112)로 반응 가스를 공급하기 시작한다.At this time, when the distance between the
상부 전극부(112)로 유입된 반응 가스는 상부 전극판(148)의 분사 홀(146)을 통해 기판(114)을 향해 균일하게 분사된다.The reaction gas introduced into the
그 후, 상부 고주파 전원(118a)으로부터 상부 정합기(124a)를 통해 고주파 전류가 상부 전극부(112)에 인가된다. 이에 따라, 상부 전극부(112)와 하부 전극부(116) 사이에 고주파 전계가 발생하여, 반응 가스는 해리되어 플라즈마가 된다.Thereafter, a high frequency current is applied to the
한편, 정합기(124)에서 고주파 전원(118)으로부터 전력이 인가되면, RF 센서(140)가 작동하여, 고주파 전원(118)으로부터 유입된 고주파 전력과 부하로부터 되돌아오는 반사파를 감지하여 일정한 신호를 제어 장치(142)로 송신한다.On the other hand, when power is applied from the high
제어 장치(142)는 RF 센서(140)로부터 수신된 신호를 전기적인 값으로 변환하여 DC 모터(136, 138)로 송신하면, 상기 DC 모터(136, 138)는 제어 장치(142)로부터 오는 전기적 신호의 값에 따라 커패시터(130, 132)와 본 발명에 따른 인덕터(134)를 조절함으로써, 보다 효율적으로 고주파 전력을 상부 전극부(112)에 전달한다.When the
이에 따라 이온이 기판(114) 측으로 끌어 당겨지고, 이온 어시스트에 의한 플라즈마 상태의 반응 가스는 기판(114) 표면에 형성된 막과 반응하여 이 막을 선택적으로 건식 식각 등의 플라즈마 처리를 균일하게 수행한다.Accordingly, ions are attracted to the
이후, 플라즈마 처리가 종료되면 고압 직류 전원(172) 및 고주파 전원(118a, 118b)으로부터 전력 공급이 정지되고 기판(114)은 게이트 밸브(144)를 통해 반응 챔버(100) 외부로 반출되어 공정을 마치게 된다.Thereafter, when the plasma processing is completed, the power supply is stopped from the high-voltage
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 정합기는 인덕터를 구비하고, 상기 인덕 터는 위치 조정이 가능한 체결 수단이 구성되어 있다.As described above, the matching device according to the present invention includes an inductor, and the inductor includes a fastening means capable of adjusting a position.
그러므로, 본 발명은 정합기의 인덕터의 값을 변화시킬 수 있어, 임피던스 매칭을 효과적으로 할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the present invention can change the value of the inductor of the matcher, which has the effect of effectively impedance matching.
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