KR101770720B1 - 전력 공급 장치, 전압 데이터 캘리브레이션 방법, 및 그를 이용하는 기판 처리 장치 - Google Patents

전력 공급 장치, 전압 데이터 캘리브레이션 방법, 및 그를 이용하는 기판 처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 챔버에 공급되는 고주파 전력 값을 판단하는 기준이 되는 전압 데이터를 캘리브레이션하여, 정확도를 개선하기 위한 전력 공급 장치, 전압 데이터 캘리브레이션 방법, 및 그를 이용하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치는, 고주파 전력을 제공하는 고주파 전원; 상기 고주파 전력을 이용하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스를 포함하는 챔버; 상기 고주파 전원 및 상기 챔버 사이에 연결되어 전압을 측정하는 센서; 미리 설정된 기준 고주파 전력, 및 그에 대응하는 전압 데이터가 저장된 메모리; 및 상기 센서에서 측정된 전압을 기반으로, 상기 메모리에 저장된 전압 데이터를 캘리브레이션하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

전력 공급 장치, 전압 데이터 캘리브레이션 방법, 및 그를 이용하는 기판 처리 장치{APPARATUS FOR SUPPLYING POWER, VOLTAGE DATA CALIBRATION METHOD, AND APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE EMPLOYING THE SAME}
본 발명은 전력 공급 장치, 전압 데이터 캘리브레이션 방법, 및 그를 이용하는 기판 처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판 처리 장치에 있어서 챔버에 공급되는 고주파 전력 값을 판단하는 기준이 되는 전압 데이터를 보정하여 정확도를 개선하기 위한 것이다.
반도체 제조 공정은 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 공정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반도체 제조 공정 중 에칭 또는 애싱 공정에 플라즈마를 생성하는 챔버가 사용될 수 있으며, 기판은 상기 플라즈마를 이용하여 에칭 또는 애싱 처리될 수 있다.
플라즈마 발생을 위해 챔버에 고주파 전력이 인가될 수 있다. 상기 챔버에 인가되는 고주파 전력의 값을 판단하기 위해, 측정된 전압 값을 이용한다. 그러나 측정된 전압 값에 대응하는 고주파 전력의 값이, 사용되는 챔버에 따라 달라져 정확도가 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 전력 공급 장치 및 그를 포함하는 기판 처리 장치에 있어서 공급되는 고주파 전력 값을 판단하는 기준이 되는 전압 데이터를 보정하여 센서의 정확도를 개선하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치는, 고주파 전력을 제공하는 고주파 전원; 상기 고주파 전력을 이용하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스를 포함하는 챔버; 상기 고주파 전원 및 상기 챔버 사이에 연결되어 전압을 측정하는 센서; 미리 설정된 기준 고주파 전력, 및 그에 대응하는 전압 데이터가 저장된 메모리; 상기 센서에서 측정된 전압을 기반으로, 상기 메모리에 저장된 전압 데이터를 캘리브레이션하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 메모리에는 복수 개의 기준 고주파 전력, 및 그에 대응하는 복수 개의 전압 데이터가 저장되며, 상기 메모리에 저장된 복수 개의 전압 데이터는 복수 개의 기준 고주파 전력에 대해 선형성(linearity)을 나타낼 수 있다.
상기 센서는, 상기 챔버 내에 공정 가스가 공급되고 상기 고주파 전원으로부터 상기 기준 고주파 전력이 인가될 때, 인가되는 고주파 전력에 대응되는 전압을 측정할 수 있다.
상기 제어부는, 캘리브레이션된 전압 데이터가 상기 복수 개의 기준 고주파 전력에 대해 선형성(linearity)을 나타내도록 할 수 있다.
상기 전력 공급 장치는, 상기 고주파 전원 및 상기 챔버 사이에 연결되어 임피던스 매칭을 수행하는 임피던스 매칭부를 더 포함하며, 상기 센서는 상기 임피던스 매칭부와 상기 챔버 사이에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치를 제어하여 메모리에 저장된 전압 데이터를 캘리브레이션 하는 방법은, 상기 챔버 내에 공정 가스를 공급하고 압력을 조절하는 단계; 미리 설정된 기준 고주파 전력을 공급하며, 상기 센서가 그에 대응하는 전압을 측정하는 단계; 및 측정된 전압을 기반으로 상기 메모리에 저장된 전압 데이터를 캘리브레이션하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 챔버 내에 공정 가스를 공급하고 압력을 조절하는 단계는, 상기 챔버 내에 공급된 공정 가스에 대해 소정 압력 이하에서 플라즈마가 발생할 때, 상기 챔버 내의 압력을 상기 소정 압력 이상으로 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 챔버 내의 압력을 상기 소정 압력 이상으로 조절하는 단계는, 상기 소정 압력 이상으로 조절된 챔버 내의 압력을 일정하게 유지하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 챔버 내에 공급되는 공정 가스는, N2 또는 Ar을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 내부에 기판을 처리하는 공간을 갖는 챔버; 상기 챔버 내에 위치하며, 상기 기판을 지지하는 기판 지지 어셈블리; 상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및 상기 챔버 내의 가스가 플라즈마 상태로 여기되도록 고주파 전력을 공급하는 전력 공급 유닛을 포함하며, 상기 전력 공급 유닛은: 고주파 전력을 제공하는 고주파 전원; 상기 고주파 전력을 이용하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스; 상기 고주파 전원 및 상기 플라즈마 소스 사이에 연결되어 전압을 측정하는 센서; 미리 설정된 기준 고주파 전력, 및 그에 대응하는 전압 데이터가 저장된 메모리; 상기 센서에서 측정된 전압을 기반으로, 상기 메모리에 저장된 전압 데이터를 캘리브레이션하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 메모리에는 복수 개의 기준 고주파 전력, 및 그에 대응하는 복수 개의 전압 데이터가 저장되며, 상기 메모리에 저장된 복수 개의 전압 데이터는 복수 개의 기준 고주파 전력에 대해 선형성을 나타낼 수 있다.
상기 센서는, 상기 챔버 내에 공정 가스가 공급되고 상기 고주파 전원으로부터 상기 기준 고주파 전력이 인가될 때, 인가되는 고주파 전력에 대응되는 전압을 측정할 수 있다.
상기 제어부는, 캘리브레이션된 전압 데이터가 상기 복수 개의 기준 고주파 전력에 대해 선형성을 나타내도록 할 수 있다.
상기 전력 공급 유닛은, 상기 고주파 전원 및 상기 플라즈마 소스 사이에 연결되어 임피던스 매칭을 수행하는 임피던스 매칭부를 더 포함하며, 상기 센서는 상기 임피던스 매칭부와 상기 플라즈마 소스 사이에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 고주파 전력 값을 판단하는 기준이 되는 전압 데이터를 보정하여 센서의 정확도를 개선한 전력 공급 장치 및 그를 포함하는 기판 처리 장치를 얻을 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 예시적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치에 사용되는 전력 공급 유닛의 구성을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 3은 고주파 전원에서 출력되는 전압의 파형을 나타내는 도면이다.
도 4는 챔버에 인가되는 전압의 파형을 나타내는 도면이다.
도 5는 캘리브레이션 전 및 캘리브레이션 후의 전압 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 6은 캘리브레이션 전 및 캘리브레이션 후 센서의 오차율을 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 데이터 캘리브레이션 방법을 나타내는 예시적인 흐름도이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는'이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 단면도이다.
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), 플라즈마 소스, 배플 유닛(500), 그리고 전력 공급 유닛(600)을 포함할 수 있다.
챔버(100)는 내부에 기판 처리 공정이 수행되는 처리 공간을 제공할 수 있다. 챔버(100)는 내부에 처리 공간을 가지며, 밀폐된 형상으로 제공될 수 있다. 챔버(100)는 금속 재질로 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 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.
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.
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 정전척(210)을 포함할 수 있다. 이와 달리, 기판 지지 어셈블리(200)는 기계적 클램핑과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수도 있다. 이하에서는 정전척(210)을 포함하는 기판 지지 어셈블리(200)에 대하여 설명한다.
기판 지지 어셈블리(200)는 정전척(210), 하부 커버(250) 그리고 플레이트(270)를 포함할 수 있다. 기판 지지 어셈블리(200)는 챔버(100) 내부에서 챔버(100)의 바닥면으로부터 상부로 이격되어 위치한다.
정전척(210)은 유전판(220), 몸체(230) 그리고 포커스 링(240)을 포함할 수 있다. 정전척(210)은 기판(W)을 지지할 수 있다.
유전판(220)은 정전척(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. 기판(W) 가장자리 영역은 유전판(220)의 외측에 위치할 수 있다.
유전판(220)은 내부에 제1 전극(223), 히터(225) 그리고 제1 공급 유로(221)를 포함할 수 있다. 제1 공급 유로(221)는 유전판(210)의 상면으로부터 저면으로 제공될 수 있다. 제1 공급 유로(221)는 서로 이격하여 복수 개 형성될 수 있으며, 기판(W)의 저면으로 열전달 매체가 공급되는 통로로 제공될 수 있다.
제1 전극(223)은 제1 전원(223a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전원(223a)은 직류 전원을 포함할 수 있다. 제1 전극(223)과 제1 전원(223a) 사이에는 스위치(223b)가 설치될 수 있다. 제1 전극(223)은 스위치(223b)의 온/오프(ON/OFF)에 의해 제1 전원(223a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 스위치(223b)가 온(ON)되면, 제1 전극(223)에는 직류 전류가 인가될 수 있다. 제1 전극(223)에 인가된 전류에 의해 제1 전극(223)과 기판(W) 사이에는 정전기력이 작용하며, 정전기력에 의해 기판(W)은 유전판(220)에 흡착될 수 있다.
히터(225)는 제1 전극(223)의 하부에 위치할 수 있다. 히터(225)는 제2 전원(225a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 히터(225)는 제2 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.
유전판(220)의 하부에는 몸체(230)가 위치할 수 있다. 유전판(220)의 저면과 몸체(230)의 상면은 본딩 유닛(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 가질 수 있으며, 유전판(220)의 저면과 접착될 수 있다. 몸체(230)는 내부에 제1 순환 유로(231), 제2 순환 유로(232) 그리고 제2 공급 유로(233)가 형성될 수 있다.
제1 순환 유로(231)는 열전달 매체가 순환하는 통로로 제공될 수 있다. 제1 순환 유로(231)는 몸체(230) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 제1 순환 유로(231)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 제1 순환 유로(231)는 서로 연통될 수 있다. 제1 순환 유로(231)들은 동일한 높이에 형성될 수 있다.
제2 순환 유로(232)는 냉각 유체가 순환하는 통로로 제공될 수 있다. 제2 순환 유로(232)는 몸체(230) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 제2 순환 유로(232)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 제2 순환 유로(232)는 서로 연통될 수 있다. 제2 순환 유로(232)는 제1 순환 유로(231)보다 큰 단면적을 가질 수 있다. 제2 순환 유로(232)들은 동일한 높이에 형성될 수 있다. 제2 순환 유로(232)는 제1 순환 유로(231)의 하부에 위치될 수 있다.
제2 공급 유로(233)는 제1 순환 유로(231)부터 상부로 연장될 수 있으며, 몸체(230)의 상면으로 제공될 수 있다. 제2 공급 유로(243)는 제1 공급 유로(221)에 대응하는 개수로 제공될 수 있으며, 제1 순환 유로(231)와 제1 공급 유로(221)를 연결할 수 있다.
제1 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. 일 실시 예에 의하면, 열전달 매체는 헬륨(He) 가스를 포함할 수 있다. 헬륨 가스는 공급 라인(231b)을 통해 제1 순환 유로(231)에 공급될 수 있으며, 제2 공급 유로(233)와 제1 공급 유로(221)를 순차적으로 거쳐 기판(W) 저면으로 공급될 수 있다. 헬륨 가스는 플라즈마에서 기판(W)으로 전달된 열을 정전척(210)으로 전달시키는 매질 역할을 한다.
제2 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 제2 순환 유로(232)에 공급된 냉각 유체는 제2 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.
몸체(230)는 금속판을 포함할 수 있다. 일 예에 의하면, 몸체(230) 전체가 금속판으로 제공될 수 있다. 몸체(230)는 제3 전원(610)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 전원(610)은 고주파 전력을 발생시키는 고주파 전원(610)으로 제공될 수 있다. 몸체(230)는 제3 전원(610)으로부터 고주파 전력을 인가받을 수 있다. 이로 인하여 몸체(230)는 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스로서 기능할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)에 사용되는 전력 공급 유닛(600)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 전력 공급 유닛(600)은 고주파 전원(610), 센서(620), 메모리(630), 제어부(640), 및 임피던스 매칭부(650)를 포함할 수 있다.
고주파 전원(610)은 고주파 전력을 생성하여 챔버(100)에 구비된 플라즈마 소스에 제공할 수 있다. 상기 고주파 전원(610)은 RF 신호를 통해 고주파 전력을 전달할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 고주파 전원(610)은 정현파 형태의 RF 신호를 생성하여 플라즈마 소스로 제공할 수 있으나, 상기 RF 신호는 이에 제한되지 않고 톱니파, 삼각파, 펄스파 등 다양한 파형을 가질 수 있다.
센서(620)는 상기 고주파 전원(610) 및 챔버(100) 사이에 연결되어 전압을 측정할 수 있다. 고주파 전원(610)에서 공급되는 고주파 전력의 값을 판단하기 위해, 전압을 측정하여 그에 대응하는 고주파 전력이 공급되고 있는 것으로 판단할 수 있다. 메모리(630)에는 미리 설정된 기준 고주파 전력, 및 그에 대응하는 전압 데이터가 저장될 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 메모리(630)에는 복수 개의 기준 고주파 전력, 및 그에 대응하는 복수 개의 전압 데이터가 저장될 수 있다. 메모리에 저장된 복수 개의 전압 데이터는 복수 개의 기준 고주파 전력에 대해 선형성(linearity)을 나타낼 수 있다.
그러나 챔버에 포함되는 부품들의 영향으로 인해, 측정된 전압에 대응하는 고주파 전력 값이 챔버마다 상이할 수 있다. 도 3은 고주파 전원에서 출력되는 전압의 파형을 나타내는 도면이다. 고주파 전원에서 출력되는 전압의 파형은 도 3에 도시된 바와 같이 왜곡되지 않은 정현파 형태일 수 있다. 도 4는 챔버에 인가되는 전압의 파형을 나타내는 도면이다. 챔버에 공급되는 고주파 전력은, 챔버에 포함되는 부품들의 영향을 받아 도 4에 도시된 바와 같이 왜곡된 형태로 공급된다. 이로 인해 센서의 정확도가 떨어질 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치는, 장착되는 챔버에 따라 상이하게 전압 데이터를 캘리브레이션할 수 있다.
제어부(640)는 상기 센서(620)에서 측정된 전압을 기반으로, 상기 메모리(630)에 저장된 전압 데이터를 캘리브레이션 할 수 있다. 센서(620)는 챔버(100) 내에 공정 가스가 공급되고 고주파 전원(610)으로부터 상기 기준 고주파 전력이 인가될 때의 전압을 측정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 캘리브레이션 방법 적용 전 및 후의 전압 데이터를 나타내는 그래프이다. 도 5를 참조하면, 캘리브레이션 후 전압 데이터는 기준 고주파 전력에 대해 선형성이 확보되었음을 확인할 수 있다.
도 6은 캘리브레이션 전 및 캘리브레이션 후 센서의 오차율을 나타내는 그래프이다. 센서의 오차율은 측정된 전압으로 판단된 고주파 전력 값의 실제 공급되는 고주파 전력에 대한 오차율을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 캘리브레이션 방법 적용 후 오차율이 현저하게 감소하였음을 확인할 수 있다. 100W의 고주파 전력이 인가된 경우에는 캘리브레이션 전후 오차율이 약 83%가 감소하였다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 데이터 캘리브레이션 방법(700)을 나타내는 예시적인 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 데이터 캘리브레이션 방법(700)은 챔버 내에 공정 가스를 공급하고 압력을 조절하는 단계(S710), 미리 설정된 기준 고주파 전력을 공급하며, 센서가 그에 대응하는 전압을 측정하는 단계(S720), 측정된 전압을 기반으로 메모리에 저장된 전압 데이터를 캘리브레이션하는 단계(S730)를 포함할 수 있다.
상기 챔버 내에 공정 가스를 공급하고 압력을 조절하는 단계(S710), 상기 챔버 내에 공급된 공정 가스에 대해 소정 압력 이하에서 플라즈마가 발생할 때, 상기 챔버 내의 압력을 상기 소정 압력 이상으로 조절하는 단계를 포함할 수 있다. 챔버 내에 플라즈마가 발생하게 되면 캘리브레이션된 전압 데이터에 오류가 발생할 수 있기 때문에, 챔버 내에 플라즈마가 발생하지 않도록 압력을 조절하여 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 상기 챔버 내에 공급되는 공정 가스는 질소(N2) 또는 아르곤(Ar)을 포함할 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 일 실시 예에 의한 전압 데이터 캘리브레이션 방법은, 적용되는 챔버에 따라 상이한 값으로 전압 데이터를 캘리브레이션하여 정확도를 향상시킬 수 있다. 이로써, 정밀도가 높은 센서를 사용하지 않아도 정확도를 향상시킬 수 있으며 장치의 품질 관리에 사용되는 비용을 감소시킬 수 있다.
10 : 기판 처리 장치
600 : 전력 공급 유닛
610 : 고주파 전원
620 : 센서
630 : 메모리
640 : 제어부
650 : 임피던스 정합부

Claims (14)

  1. 고주파 전력을 제공하는 고주파 전원;
    상기 고주파 전력을 이용하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스를 포함하는 챔버;
    상기 고주파 전원 및 상기 챔버 사이에 연결되어 전압을 측정하는 센서;
    미리 설정된 기준 고주파 전력, 및 그에 대응하는 전압 데이터가 저장된 메모리; 및
    상기 센서에서 측정된 전압을 기반으로, 상기 메모리에 저장된 전압 데이터를 캘리브레이션하는 제어부를 포함하며,
    상기 메모리에는 복수 개의 기준 고주파 전력, 및 그에 대응하는 복수 개의 전압 데이터가 저장되며,
    상기 메모리에 저장된 복수 개의 전압 데이터는 복수 개의 기준 고주파 전력에 대해 선형성(linearity)을 나타내고,
    상기 제어부는,
    캘리브레이션된 전압 데이터가 상기 복수 개의 기준 고주파 전력에 대해 선형성을 나타내도록 하는 전력 공급 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 센서는,
    상기 챔버 내에 공정 가스가 공급되고 상기 고주파 전원으로부터 상기 기준 고주파 전력이 인가될 때, 인가되는 고주파 전력에 대응되는 전압을 측정하는 전력 공급 장치.
  4. 삭제
  5. 제1 항 또는 제3 항에 있어서,
    상기 전력 공급 장치는,
    상기 고주파 전원 및 상기 챔버 사이에 연결되어 임피던스 매칭을 수행하는 임피던스 매칭부를 더 포함하며,
    상기 센서는 상기 임피던스 매칭부와 상기 챔버 사이에 연결되는 전력 공급 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 내부에 기판을 처리하는 공간을 갖는 챔버;
    상기 챔버 내에 위치하며, 상기 기판을 지지하는 기판 지지 어셈블리;
    상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및
    상기 챔버 내의 가스가 플라즈마 상태로 여기되도록 고주파 전력을 공급하는 전력 공급 유닛을 포함하며, 상기 전력 공급 유닛은:
    고주파 전력을 제공하는 고주파 전원;
    상기 고주파 전력을 이용하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스;
    상기 고주파 전원 및 상기 플라즈마 소스 사이에 연결되어 전압을 측정하는 센서;
    미리 설정된 기준 고주파 전력, 및 그에 대응하는 전압 데이터가 저장된 메모리; 및
    상기 센서에서 측정된 전압을 기반으로, 상기 메모리에 저장된 전압 데이터를 캘리브레이션하는 제어부를 포함하며,
    상기 메모리에는 복수 개의 기준 고주파 전력, 및 그에 대응하는 복수 개의 전압 데이터가 저장되며,
    상기 메모리에 저장된 복수 개의 전압 데이터는 복수 개의 기준 고주파 전력에 대해 선형성을 나타내고,
    상기 제어부는,
    캘리브레이션된 전압 데이터가 상기 복수 개의 기준 고주파 전력에 대해 선형성을 나타내도록 하는 기판 처리 장치.
  11. 삭제
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 센서는,
    상기 챔버 내에 공정 가스가 공급되고 상기 고주파 전원으로부터 상기 기준 고주파 전력이 인가될 때, 인가되는 고주파 전력에 대응되는 전압을 측정하는 기판 처리 장치.
  13. 삭제
  14. 제10 항 또는 제12 항에 있어서,
    상기 전력 공급 유닛은,
    상기 고주파 전원 및 상기 플라즈마 소스 사이에 연결되어 임피던스 매칭을 수행하는 임피던스 매칭부를 더 포함하며,
    상기 센서는 상기 임피던스 매칭부와 상기 플라즈마 소스 사이에 연결되는 기판 처리 장치.
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