KR100865055B1

KR100865055B1 - 플라즈마 발생기에 사용되는 정전 실드에 인가되는 전압을제어하는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100865055B1
Application number: KR1020037013290A
Authority: KR
Inventors: 네일 벤자민; 앤드래스 거씨
Original assignee: 램 리써치 코포레이션
Priority date: 2001-04-12
Filing date: 2002-04-02
Publication date: 2008-10-23
Also published as: KR20040035594A; US6974550B2; US20030205557A1; CN1308999C; JP2004533093A; JP4272889B2; CN1511334A; US6592710B1; WO2002084699A1

Abstract

매칭 네트워크(matching network)를 통하여 하나의 전원 공급기에 의하여 전력을 공급받는 유도 코일과 상기 코일이 생성하는 플라즈마 사이에 배치되는 실드에 인가되는 전압을 제어하는 장치는 실드, 제1 피드백 회로, 및 제2 피드백 회로를 포함한다. 제1 피드백 회로는 유도 코일에 연결되어 전원 공급기를 제어한다. 제2 피드백 회로는 실드에 연결되어 실드의 전압을 제어한다. 제1 피드백 회로와 제2 피드백 회로는 서로 다른 주파수 영역에서 동작한다. 제1 피드백 회로는 제1 제어기와 제1 센서를 포함한다. 제1 센서는 유도 코일에 인가되는 전력을 나타내는 제1 신호를 제1 제어기로 송신한다. 제1 제어기는 전원 공급기를 조정하여 유도 코일에 인가되는 전력이 제1 설정점(set point)에 의하여 제어되도록 한다. 제2 피드백 회로는 제2 센서, 제2 제어기, 및 가변 임피던스 네트워크(vairable impedance network)를 포함한다. 실드는 가변 임피던스 네트워크를 통하여 전력을 공급받는다. 제2 센서는 실드의 전압을 나타내는 제2 신호를 제2 제어기에 송신한다. 제2 제어기는 가변 임피던스 네트워크를 조정하여 실드의 전압이 제2 설정점에 의하여 제어되도록 한다.

정전 실드, 전력 제어, 플라즈마 발생기, 매칭 네트워크

Description

플라즈마 발생기에 사용되는 정전 실드에 인가되는 전압을 제어하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING THE VOLTAGE APPLIED TO AN ELECTROSTATIC SHIELD USED IN A PLASMA GENERATOR}

본 발명은 플라즈마 공정 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 유도 코일과 플라즈마 사이에 배치되는 정전 실드에 가해지는 전압을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

[관련 출원]

본 출원은 2000년 9월 29일자로 출원된 미국 특허 출원 제09/676,462호의 부분 계속 출원(continuation-in-part)의 대응 출원이고, 상기 미국 특허 출원 제09/676,462호는 2000년 6월 30일자로 출원된 미국 출원 제09/608,883호의 부분 계속 출원이며, 이들은 함께 양수되었다.

유도 결합형 건식 에칭 시스템(inductively coupled type dry etching systems)은 반도체 제조 산업에서 일반적으로 사용된다. 건식 에칭 장치는 일반적으로 유전체 벽(dielectric wall)으로 된 천장을 갖는 공정 챔버(process chamber)를 구비하며, 상기 챔버 상에 환상(annular) 또는 나선형의 무선 주파수(RF) 안테나가 배치된다.

RF 필드로 플라즈마를 여기시키는(exciting) 기술로서, 용량 결합(capacitive coupling), 유도 결합(inductive coupling), 파열(wave heating)을 포함하여 여러 기술들이 공지되어 있다. 표준적인 유도 결합 플라즈마(inductively coupled plasma; ICP) 발생기에서, 코일을 통하여 흐르는 RF 전류는 플라즈마에 전자기 전류(electromagnetic current)를 유도한다. 전류는 도전하는 플라즈마를 저항 열(ohmic heating)에 의하여 가열하여 정상 상태(steady state)에서 유지되도록 한다. 전형적으로, 코일을 통하여 흐르는 전류는 변압기의 주 권선(primary winding)으로서 작용한다. 플라즈마는 변압기의 1회 감긴 부 권선(secondary winding)으로서 작용한다.

플라즈마 공정 중, RF 안테나와 공정 챔버에서 여기되는 플라즈마는 유도적으로 뿐만 아니라 용량적으로도 결합된다. 그 결과, RF 안테나 근처에서 공정 챔버의 내부 공기에 노출되는, 예를 들면 석영으로 된 유전체 벽의 내부 표면은 플라즈마에 대하여 음의 바이어스로 대전된다. 플라즈마와 유전체 벽의 노출된 내부 표면 사이의 전위차에 의해, 플라즈마의 양이온은 가속되는 도중 노출된 내부 표면에 충돌하게 된다. 그 결과, 공정 챔버 내에 오염물질이 생성되고 유전체 벽이 빨리 훼손된다는 문제점이 발생한다.

이러한 문제에 대처하기 위하여, 도전성 패러데이 실드(conductive Faraday shield)가 유전체 창과 RF 안테나 밑의 절연 층 사이에 일반적으로 배치된다. RF 안테나와 플라즈마 사이의 용량 결합이 패러데이 실드에 의하여 방해받기 때문에, 유전체 벽에 노출된 내부 표면은 플라즈마로부터 가속된 양이온과의 충돌로부터 보 호받을 수 있다. 패러데이 실드는 바람직하게는 자신의 상대 전압 또는 바이어스를 제어하기 위하여 RF 전압 전원 공급기에 연결된다. 한 방법으로써 실드를 안테나로부터의 일부분과 연결시킬 수 있는데, 이 경우 도 1에서 도시되는 바와 같이, 실드가 코일과 같은 주파수로 동작한다. 그러나, 코일로부터 결합되는 전류는 플라즈마와의 자기 결합을 감소시킨다. 그러한 전력 공급 구성은 간단하고 효율적이지만, 처리 변수들(recipe variables)의 제어가 제한된다.

다른 전력 공급 구성에서는, 도 2에서 도시된 바와 같이, 코일에 전력을 공급하는 주 전원 공급기로부터 분리된 외부의 제2 보조 RF 전원 공급기를 사용한다. 이러한 구성의 장점은 실드를 안테나와 다른 주파수로 동작시킬 수 있다는 점, 실드와 코일 사이의 상호작용이 실질적으로 적다는 점, 제어가 단순하다는 점 등이다. 그러나, 그러한 추가적인 회로는 더 높은 비용을 유발하고 제어를 복잡하게 할 수 있다.

따라서, 단일의 전원 공급기로부터 전력을 공급받는 안테나 전류와 패러데이 실드 전압을 독립적으로 제어하는 장치 및 방법이 필요하다.

매칭 네트워크(matching network)를 통하여 전원 공급기에 의하여 전력을 공급받는 유도 코일과 상기 코일이 생성하는 플라즈마 사이에 삽입되는 실드에 인가되는 전압을 제어하는 장치는 실드, 제1 피드백 회로, 및 제2 피드백 회로를 포함한다. 전원 공급기는 실드에 전력을 공급한다. 제1 피드백 회로는 유도 코일에 연결되어 전원 공급기를 제어한다. 제2 피드백 회로는 실드에 연결되어 실드의 전 압을 제어한다. 제1 피드백 회로와 제2 피드백 회로는 서로 다른 주파수 영역에서 동작한다. 제1 피드백 회로는 제1 제어기와 제1 센서를 포함한다. 제1 센서는 유도 코일에 인가되는 전력을 나타내는 제1 신호를 제1 제어기로 송신한다. 제1 제어기는 전원 공급기를 조정하여 유도 코일에 인가되는 전력이 제1 설정점(set point)에 의하여 제어되도록 한다. 제2 피드백 회로는 제2 센서, 제2 제어기, 및 가변 임피던스 네트워크(vairable impedance network)를 포함한다. 실드는 가변 임피던스 네트워크를 통하여 전력을 공급받는다. 제2 센서는 실드의 전압을 나타내는 제2 신호를 제2 제어기에 송신한다. 제2 제어기는 가변 임피던스 네트워크를 조정하여 실드의 전압이 제2 설정점에 의하여 제어되도록 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 단일 전원 공급기에 의하여 전력을 공급받는 안테나와 패러데이 실드를 도시하는 도면.

도 2는 종래 기술에 따른 제1 전원 공급기에 의하여 전력을 공급받는 안테나와 제2 전원 공급기에 의하여 전력을 공급받는 패러데이 실드를 도시하는 도면.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 전원 공급기에 의하여 전력을 공급받는 안테나와 패러데이 실드를 도시하는 도면.

도 4는 본 발명의 특정 형태에 따라, 하나의 전원 공급기로부터 실드(shield)로 공급되는 전압과 안테나로 공급되는 전력을 독립적으로 제어하는 방법을 도시한 흐름도.

도 5는 본 발명의 특정 형태에 따라 전원 제어기의 알고리즘을 도시한 흐름 도.

도 6은 본 발명의 특정 형태에 따라 전압 제어기의 알고리즘을 도시한 흐름도.

본 발명의 실시예는 여기서 유도 코일과 유도 코일이 생성하는 플라즈마 사이에 배치된 정전 실드(electrostatic shield)에 적용되는 전압을 제어하는 장치 및 방법의 맥락에서 설명된다. 당업자는 후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은 단지 예시적인 것이며, 결코 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아님을 이해할 것이다. 본 발명의 다른 실시예는 본 개시의 장점을 이해한 당업자에 의해 쉽게 제안될 수 있을 것이다. 첨부된 도면에 도시한 바와 같이 본 발명의 구현에 대하여 참조번호가 상세히 제공될 것이다. 이하의 도면 및 상세한 설명에 있어서 동일하거나 유사한 부분을 나타내기 위하여 동일한 참조부호가 사용된다.

명료함을 위하여, 여기서 설명된 구현예의 모든 일반 특성(rutine feature)을 도시하거나 설명하지는 않는다. 물론 임의의 그러한 실제 구현의 개발에 있어서, 애플리케이션 및 영업 관련 제한에 맞추는 등, 개발자의 특정 목적을 수행하기 위하여 많은 특정 구현을 위한 결정이 내려질 것이며, 이러한 특정 목적은 구현 예 및 개발자에 따라 변할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 그러한 개발 노력은 복잡하고 시간이 소요될 수도 있지만, 그럼에도 불구하고 당업자에 있어서는 엔지니어링의 일반적인 작업(routine undertaking of engineering)인 것이란 것을 이해할 것이다.

본 발명에 따르면, 구성요소, 처리 단계 및/또는 데이터 구조는 다양한 유형의 시스템, 컴퓨팅 플랫폼, 및/또는 범용 기계(general purpose machines)를 사용하여 구현될 수 있다. 또한, 당업자라면, 여기에 개시된 발명의 개념의 범위 및 사상을 벗어나지 않고, 하드와이어드 장치(hardwired devices), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(Field Programmable Gate Arrays; FPGAs), 주문형 집적회로 (Application Specific Integrated Circuits; ASICs) 등과 같은 덜 일반적인 목적의 장치가 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

도 3은 본 발명의 특정 형태에 따라, 하나의 전원 공급기(306)에 의하여 전력을 공급받는 안테나(302) 및 패러데이 실드(304)를 도시한 개략적인 도면이다. 전원 공급기(306)는 바람직하게는 매칭 네트워크(308)를 통하여 예를 들어 나선형 코일 형태의 안테나(306)로 무선 주파수(RF) 전류를 생성한다. 제1 피드백 회로는 전원 제어기(312)와 전기적으로 접속된 센서(310)를 포함한다. 센서(310)는 전력 또는 전류를 측정할 수 있는 임의의 센서일 수 있다. 센서는, 전기적으로 매칭 네트워크(308)와 안테나(302)를 접속하는 전원 공급 라인(314) 중 하나와 연결되는데, 바람직하게는 자기적으로 연결된다. 전원 제어기(314)는 안테나(302)로 유입하는 전류 또는 전력을 감시하고, 센서(310)로부터 수신된 신호에 기초하여 전원 공급기(306)를 조정하여 원하는 전류 또는 전력을 생성한다. 이 신호는 안테나에 흐르는 전류 또는 전력이 일정하게 유지되도록, 외부 설정점(316) 및/또는 매칭 네트워크(308) 설정을 비교하기 위한 피드백으로서 사용될 수 있다. 선택적으로, 매칭 네트워크(308)는 표준 자동 튜닝 알고리즘(standard auto-tuning algorithm)을 사용하여 안테나 변형을 추적할 수 있으며, 또는 고정 값으로 고정되어 유지되거나 미리 정해진 고정 값으로 전환될 수 있다. 알고리즘에 대한 더 상세한 사항은 후술하는 도 5에서 제공된다.

패러데이 실드는 패러데이 실드로서 동작하는 임의의 금속 플레이트를 나타냄을 알아야 한다. 실드(304)는 플라즈마 챔버(도시하지 않음) 위의 TCP 윈도우(도시하지 않음)와 안테나(306) 사이에 배치되며, 실질적으로 TCP 윈도우에 평행하다. 실드(304)는 안테나(302)로부터 에너지를 연결하여(tapping energy from the antenna) 전력을 공급 받는다. 근본적으로 실드(304)는 안테나(302)의 입력단 또는 종단에서 고 전압 지점을 가지면서 부하로서 여겨지는 안테나(302) 회로와 병렬적으로 구동된다. 실드(304)는 바람직하게는 가변 임피던스 요소 또는 네트워크(318){바람직하게는 모터 구동 진공 커패시터(motor driven vacuum capacitor)}를 통하여 접속된다. 센서(302)(바람직하게는 전압 센서)는, 실드 전압이 측정될 수 있고 피드백 제어 변수로서 사용될 수 있도록 직렬 제어 소자(318) 이후의 실드 피드 지점(shield feed point)에서 접속된다. 선택적으로, 전류 또는 전력은 동일한 감지 지점에서 측정될 수 있다. 센서(320)는 실드(304)의 전압을 측정하고, 측정된 전압을 나타내는 신호를, 다른 피드백 회로를 형성하는 전압 제어기(322)로 전송한다. 전압 제어기(322)는 전압 신호와 외부 설정점(324)을 비교한다. 비교의 결과는 실드(304)의 전압을 조정하기 위하여 가변 임피던스 구성요소(318)로 신호를 생성한다. 전압 제어기(322)의 알고리즘에 대해서는 도 6에서 더 설명한다.

네트워크가 총 부하, 즉 안테나(302) 회로 및 실드(304) 회로와 동적으로 매칭되지 않는다면, 반사된 전력량이 있을 수 있다. 그러나, 효율이 지나치게 감소하지 않는 한, 그리고 전원 공급기(306)가 반사된 전력을 견딜 수 있는 한 반사된 전력의 효과는 무시될 수 있다.

피드백 알고리즘은 아날로그 회로를 사용하거나, 디지털 제어기를 아날로그 전자제품 내에 배치시킴으로써 수행될 수 있다. 상술한 바와 같이, 장치는 우선권의 설정 없이 2개의 종속적인 변수를 동시에 제어하는 동안에 2개의 피드백 루프를 동작시킨다. 2개의 피드백 루프가 근본적으로 독립적으로 동작하는 것을 보장 하기 위하여, 주파수 영역에서 2개의 피드백 루프를 분리함으로써 응답(response)에서 도미넌트 폴(dominant pole)을 설정하는 것이 필요하다. 즉, 하나의 피드백 회로는 더 빠른 응답 속도를 가지며, 다른 하나는 더 느린 응답 속도를 가질 수 있다. 플라즈마 안정성을 향상시키기 위하여 안테나(302)의 전류를 예를 들면 1㎑에서 1㎒까지의 빠른 시간에, 안정화시키는 것이 바람직하다. 실드(304)의 전압은 예를 들면, 10㎐에서 100㎐까지의 스케일로 비교적 느린 시간 스케일로, 안정화시키는 것이 바람직하다. 그렇지 않으면, 상호작용은 영구 무질서 진동(permanent chaotic oscillation)에서 시스템을 유지할 수 있을 만큼 강할 수 있다.

도 4는 본 발명의 특정 형태에 따라, 하나의 전원 공급기(306)로부터 실드(304)로 공급되는 전압과 안테나(302)로 공급되는 전력을 독립적으로 제어하는 방법을 도시한 흐름도(400)이다. 첫 번째 블록(402)에서, 전원 공급기(306)는 도 3에 도시한 것과 같은 매칭 네트워크(308)를 통하여 안테나(302)로 RF 전류를 공급 한다. 블록(404)에서, 실드(304)는 가변 임피던스 네트워크(318)를 통하여 안테나(302)로부터의 에너지를 연결하여 전력을 공급받는다. 블록(406)에서, 센서(310)는 안테나(302)로 공급된 전류를 측정하고, 그 전력 또는 전력 라인(314) 중 하나를 통하여 흐르는 전류를 나타내는 신호를 전원 제어기(312)로 전송한다. 안테나 전류는 안테나 입력, 출력, 입출력의 조합, 또는, 안테나에 따른 손실 및 정상파에 의하여 요구되는 어떤 집적 분배 값(integrated distributed value)에서 감시될 수 있다. 블록(408)에서, 전원 제어기(312)는 센서(310)로부터의 신호와 외부 설정점(316)을 비교하고, 안테나(302)의 전류가 안정화되도록 전원 공급기를 조정할 수 있다. 블록(406 및 408)은 모두 비교적 빠른 응답 속도, 즉 더 높은 주파수에서 동작한다.

블록(410)에서, 실드(304)의 전압은 가변 임피던스 요소(318)인 직렬 제어 요소의 다음에서 전압 센서와 같은 센서(302)를 사용하여 측정된다. 센서(320)는 실드(304)의 전압을 나타내는 신호를 전압 제어기(322)로 송신한다. 블록(412)에서 전압 제어기(412)는 센서(320)로부터의 신호를 외부 설정점(324)과 비교하고 가변 임피던스 요소(318)를 조정하여 실드(304)에서의 전압을 안정화 시킨다. 블록(410 및 412) 모두는 비교적 늦은 응답율, 즉, 낮은 주파수에서 동작한다.

블록(410 및 412)과 함께 블록(406 및 408)은 동시에 동작하지만 다른 응답율로 동작한다. 측정될 수 있는 다른 피드백 제어 변수는 전원 공급기 및 측정된 부하 임피던스의 출력 전력이라는 것을 유의해야 한다. 전원 공급기의 출력에서의 이들 측정 값들은 일반적으로 매칭 네트워크(308)를 자동 동조하거나 설정하고 안 테나(302)에 전달된 전력을 평준화(level)하는데 사용된다.

양호한 실시예에서 안테나(302) 전류 또는 전력, 그리고, 실드(304) 전압은 독립한 설정점으로 취급되고, 대응하는 출력 파라미터의 측정값들은 주 피드백 변수(primary feedback variable)로 취급된다. 제어는 전원 공급기 설정점(326)을 조정하여 안테나(302)의 전류 또는 전력을 안정화하고 가변 임피던스 네트워크(318)를 조정하여 실드(304)의 전압을 안정화함으로써 구현될 수 있다. 매칭 네트워크 값은 자동적으로 조정되어 전력 전송을 최적화하거나 또는 최소한 전원 공급기(306)가 바라보는 부하를 전원 공급기 출력 센서(도시되지 않음)에 의하여 탐지된 것과 같이 받아들일 수 있는 조작 범위 내로 유지한다. 안테나(302)에서의 요구되는 정상파 패턴(standing wave pattern)은 안테나의 종료 임피던스(termination impedance)를 그라운드로 조정함으로써 설정될 수 있다. 따라서 본 발명은 설령 부하가 가변이라 하더라도 안테나에서의 전류 및 실드의 전압을 독립적이고 안정적으로 제어할 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 상기 구성은 단일 전원 공급기 및 매칭 네트워크를 공유하면서 구현될 수 있다.

도 5는 본 발명의 특정 형태에 따라 전원 제어기의 알고리즘을 도시한 흐름도이다. 블록(502)에서, 사용자는 원하는 전력을 전원 제어기의 독립 설정점으로 설정한다. 블록(504)에서, 안테나의 전류는 임의의 적절한 센서로 측정될 수 있다. 블록(506)에서 측정된 전류는 독립 설정점과 비교되고, 이에 따라 전원 공급기가 조정되어 전력이 원하는 전력 값으로 안정화된다.

도 6은 본 발명의 특정 형태에 따라 전압 제어기의 알고리즘을 도시하는 흐 름도이다. 제1 블록(602)에서, 사용자는 원하는 전압을 독립 설정점으로 설정한다. 블록(604)에서, 실드 전압은 임의의 적당한 센서로 측정될 수 있다. 블록(606)에서, 측정된 실드 전압은 독립 설정점과 비교되고, 이에 따라 실드 전압은 직렬 임피던스 네트워크를 조정하는 것에 의하여 조정되어 전압을 안정화시킨다.

이 발명의 실시예 및 응용예가 도시되어 있지만, 당업자가 본 발명의 장점을 갖고 여기에 기술된 창의적 개념에서 벗어나지 않고 다양한 변형을 가할 수 있다는 사실은 명백하다. 따라서 본 발명은 첨부된 청구항의 본질에서 벗어나지만 않는다면 제한되지 않는다.

Claims

매칭 네트워크를 통하여, 전원 공급기에 의하여 전력을 공급받는 유도 코일과 상기 유도 코일이 생성하는 플라즈마 사이에 배치되는 실드(shield)에 인가되는 전압을 제어하는 장치에 있어서,

상기 전원 공급기에 의하여 전력을 공급받는 실드;

상기 전원 공급기를 제어하기 위하여 상기 유도 코일과 접속된 제1 피드백 회로; 및

상기 실드의 전압을 제어하기 위하여 상기 실드와 접속된 제2 피드백 회로

를 포함하는 전압 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 피드백 회로 및 상기 제2 피드백 회로는 상이한 주파수 범위에서 동작하는 전압 제어 장치.
제2항에 있어서, 상기 제1 피드백 회로는 1kHz 내지 1MHz 범위의 주파수에서 동작하는 전압 제어 장치.
제2항에 있어서, 상기 제2 피드백 회로는 10Hz 내지 100Hz 범위의 주파수에서 동작하는 전압 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 피드백 회로는 제1 제어기 및 제1 센서를 더 포함하는 전압 제어 장치.
제5항에 있어서, 상기 제1 센서는 상기 유도 코일에 공급되는 전력을 나타내는 제1 신호를 상기 제1 제어기로 송신하는 전압 제어 장치.
제6항에 있어서, 상기 제1 제어기는 상기 전원 공급기를 조정하여 유도 코일에 공급되는 전력이 제1 설정점에 의하여 제어되는 전압 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 피드백 회로는 제2 센서, 제2 제어기 및 가변 임피던스 네트워크를 더 포함하는 전압 제어 장치.
제8항에 있어서, 상기 실드는 상기 가변 임피던스 네트워크를 통하여 전력을 공급받는 전압 제어 장치.
제9항에 있어서, 상기 가변 임피던스 네트워크는 가변 커패시터를 더 포함하는 전압 제어 장치.
제10항에 있어서, 상기 제2 센서는 상기 실드의 전압을 나타내는 제2 신호를 상기 제2 제어기에 송신하는 전압 제어 장치.
제11항에 있어서, 상기 제2 제어기는 상기 가변 임피던스 네트워크를 조정하여 상기 실드의 전압이 제2 설정점에 의하여 제어되도록 하는 전압 제어 장치.
매칭 네트워크를 통하여, 전원 공급기에 의하여 전력을 공급받는 유도 코일과 상기 유도 코일이 생성하는 플라즈마 사이에 배치되는 실드에 인가되는 전압을 제어하는 장치에 있어서,

상기 유도 코일과 접속된 가변 임피던스 네트워크;

상기 가변 임피던스 네트워크를 통하여 상기 전원 공급기에 의하여 전력을 공급받는 실드;

상기 실드의 전압을 측정하기 위하여 상기 실드와 접속되고, 상기 측정된 전압을 나타내는 제1 신호를 송신하는 제1 센서;

상기 제1 신호를 수신하기 위하여 상기 제1 센서와 접속되고, 상기 가변 임피던스 네트워크를 조정하여 상기 제1 신호가 제1 특정 설정점에 근접하도록 하는 제1 제어기;

상기 유도 코일에서 흐르는 전력을 측정하기 위하여 상기 유도 코일과 접속되고, 측정된 전력을 나타내는 제2 신호를 송신하는 제2 센서; 및

상기 제2 신호를 수신하기 위하여 상기 제2 센서와 접속되고, 상기 전원 공급기를 조정하여 상기 제2 신호가 제2 특정 설정점에 근접하도록 하는 제2 제어기

를 포함하는 전압 제어 장치.
제13항에 있어서, 상기 가변 임피던스 네트워크는 가변 진공 커패시터를 더 포함하는 전압 제어 장치.
제13항에 있어서, 상기 제1 제어기는 1kHz 내지 1MHz 범위의 주파수에서 동작하는 전압 제어 장치.
제13항에 있어서, 상기 제2 제어기는 10Hz 내지 100Hz 범위의 주파수에서 동작하는 전압 제어 장치.
매칭 네트워크를 통하여, 전원 공급기에 의하여 전력을 공급받는 유도 코일과 상기 유도 코일이 생성하는 플라즈마 사이에 배치되는 실드에 인가되는 전압을 제어하는 방법에 있어서,

상기 전원 공급기로 상기 실드에 전력을 공급하는 단계;

제1 피드백 회로에 기초하여 상기 전원 공급기를 조정하는 단계; 및

제2 피드백 회로에 기초하여 상기 실드의 전압을 조정하는 단계

를 포함하는 전압 제어 방법.
제17항에 있어서, 상기 제1 피드백 회로는 1kHz 내지 1MHz 범위의 주파수에서 동작하는 전압 제어 방법.
제17항에 있어서, 상기 제2 피드백 회로는 10Hz 내지 100Hz 범위의 주파수에서 동작하는 전압 제어 방법.
제17항에 있어서, 상기 제1 피드백 회로는 제1 센서 및 제1 제어기를 더 포함하는 전압 제어 방법.
제17항에 있어서, 상기 제2 피드백 회로는 제2 센서, 제2 제어기 및 가변 임피던스 네트워크를 더 포함하는 전압 제어 방법.
제21항에 있어서, 상기 실드는 상기 가변 임피던스 네트워크를 통하여 전력을 공급받는 전압 제어 방법.
제22항에 있어서, 상기 가변 임피던스 네트워크는 가변 커패시터를 더 포함하는 전압 제어 방법.
제20항에 있어서, 상기 제1 센서는 상기 유도 코일에 공급된 전력을 나타내는 제1 신호를 상기 제1 제어기로 송신하는 전압 제어 방법.
제24항에 있어서, 상기 제1 제어기는 상기 전원 공급기를 조정하여 유도 코 일에 공급되는 전력이 제1 설정점에 의하여 제어되는 전압 제어 방법.
제21항에 있어서, 상기 제2 센서는 상기 실드의 전압을 나타내는 제2 신호를 상기 제2 제어기로 송신하는 전압 제어 방법.
제26항에 있어서, 상기 제2 제어기는 상기 가변 임피던스 네트워크를 조정하여 상기 실드의 전압이 제2 설정점에 의하여 제어되도록 하는 전압 제어 방법.
매칭 네트워크를 통하여, 전원 공급기에 의하여 전력을 공급받는 유도 코일과 상기 유도 코일이 생성하는 플라즈마 사이에 배치되는 실드에 인가되는 전압을 제어하는 장치에 있어서,

상기 실드에 전력을 공급하는 수단;

제1 피드백 회로에 기초하여 상기 전원 공급기를 조정하는 수단; 및

제2 피드백 회로에 기초하여 상기 실드의 전압을 조정하는 수단

을 포함하는 전압 제어 장치.
제28항에 있어서, 상기 제1 피드백 회로 및 상기 제2 피드백 회로가 상이한 주파수 범위에서 동작하는 전압 제어 장치.
제29항에 있어서, 상기 제1 피드백 회로는 1kHz 내지 1MHz 범위의 주파수에서 동작하는 전압 제어 장치.
제29항에 있어서, 상기 제2 피드백 회로는 10Hz 내지 100Hz 범위의 주파수에서 동작하는 전압 제어 장치.
제28항에 있어서, 상기 제1 피드백 회로는 제1 제어기 및 제1 센서를 더 포함하는 전압 제어 장치.
제32항에 있어서, 상기 제1 센서는 상기 유도 코일에 공급되는 상기 전력을 나타내는 제1 신호를 상기 제1 제어기로 송신하는 전압 제어 장치.
제33항에 있어서, 상기 제1 제어기는 상기 전원 공급기를 조정하여 유도 코일에 공급되는 전력이 제1 설정점에 의하여 제어되는 전압 제어 장치.
제28항에 있어서, 상기 제2 피드백 회로는 제2 센서, 제2 제어기 및 가변 임피던스 네트워크를 더 포함하는 전압 제어 장치.
제35항에 있어서, 상기 실드는 상기 가변 임피던스 네트워크를 통하여 전력을 공급받는 전압 제어 장치.
제36항에 있어서, 상기 가변 임피던스 네트워크는 가변 커패시터를 더 포함하는 전압 제어 장치.
제35항에 있어서, 상기 제2 센서는 상기 실드의 전압을 나타내는 제2 신호를 상기 제2 제어기로 송신하는 전압 제어 장치.
제35항에 있어서, 상기 제2 제어기는 상기 가변 임피던스 네트워크를 조정하여 상기 실드의 전압이 제2 설정점에 의하여 제어되도록 하는 전압 제어 장치.