KR101788962B1 - 플라즈마 진단장치 및 이를 포함하는 플라스마 처리장치 - Google Patents

플라즈마 진단장치 및 이를 포함하는 플라스마 처리장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101788962B1
KR101788962B1 KR1020160029753A KR20160029753A KR101788962B1 KR 101788962 B1 KR101788962 B1 KR 101788962B1 KR 1020160029753 A KR1020160029753 A KR 1020160029753A KR 20160029753 A KR20160029753 A KR 20160029753A KR 101788962 B1 KR101788962 B1 KR 101788962B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
inductor
probe
external
plasma
probe body
Prior art date
Application number
KR1020160029753A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170106081A (ko
Inventor
장윤민
전상범
정진욱
Original Assignee
한양대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한양대학교 산학협력단 filed Critical 한양대학교 산학협력단
Priority to KR1020160029753A priority Critical patent/KR101788962B1/ko
Publication of KR20170106081A publication Critical patent/KR20170106081A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101788962B1 publication Critical patent/KR101788962B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • 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
    • H01J37/32917Plasma diagnostics
    • H01J37/32935Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01QSCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q20/00Monitoring the movement or position of the probe
    • G01Q20/04Self-detecting probes, i.e. wherein the probe itself generates a signal representative of its position, e.g. piezoelectric gauge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • 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
    • H01J37/32917Plasma diagnostics
    • H01J37/3299Feedback systems
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/0006Investigating plasma, e.g. measuring the degree of ionisation or the electron temperature
    • H05H1/0068Investigating plasma, e.g. measuring the degree of ionisation or the electron temperature by thermal means
    • H05H1/0075Langmuir probes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

플라즈마 진단장치가 개시된다. 플라즈마 진단장치는 프로브 바디; 상기 프로브 바디의 전방으로 소정 길이로 돌출되는 프로브; 상기 프로브 바디의 내부에 위치하며, 상기 프로브와 전기적으로 연결되는 내부 인덕터; 및 상기 프로브 바디의 외부에 위치하며, 상기 인덕터와 전기적으로 연결되는 외장 필터를 포함한다.

Description

플라즈마 진단장치 및 이를 포함하는 플라스마 처리장치{Plasma Diagnose Device And Plasma Treating Apparatus Including the Device}
본 발명은 플라즈마 진단장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마 공정 시 공정 챔버 내의 플라즈마 상태 변수를 측정 및 진단할 수 있는 플라즈마 진단장치에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 진단 시 프로브 장치(탐침 장치)를 사용하여 플라즈마 상태 변수(예컨대, 전자온도, 플라즈마 밀도, 전자 에너지 확률 분포)를 측정하는 방법이 널리 쓰이고 있다. 이 프로브 진단법은 플라즈마 내에 양(+)이나 음(-)으로 전압 바이어스를 걸어준 금속 재질의 프로브를 공정 챔버(process chamber)에 넣어 플라즈마와 프로브와의 전위차로 인한 전자나 이온 전류를 끌어들여 그 전류의 양을 측정한다. 그리고 측정된 전류와 인가한 전압의 I-V 특성 곡선으로부터 플라즈마 상태 변수를 결정하게 된다. 이러한 프로브 장치는 Langmuir가 소개하고 Mott-Smith와 Langmuir가 자세히 정립하여 보통 랭뮤어 프로브(Langmuir Probe) 라고 부른다.
기존 플라즈마 진단장치의 경우, 플라즈마를 사용하는 공정에서 장착된 프로브에 필터를 연결하여 보상된 전자에너지분포함수 및 플라즈마 변수를 측정하는데, 플라즈마의 변위 전위에 의한 RF 주파수의 보상능력이 떨어지는 문제가 있다. 그리고 저밀도 플라즈마에서는 보상된 전자에너지분포함수 및 플라즈마 변수 측정이 쉽지 않다. 또한, 서로 다른 주파수 성분에서 필터의 각 공진점들이 독립적으로 제어되지 않아 주파수 보상이 쉽지 않다.
본 발명은 저밀도 플라즈마에서 전자에너지분포함수 및 플라스마 변수 측정이 용이한 플라즈마 진단장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 주파수의 보상능력이 개선된 플라즈마 진단장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 서로 다른 주파수 성분에서 각 공진점들을 독립적으로 제어할 수 있는 플라즈마 진단장치를 제공한다.
본 발명에 따른 플라즈마 진단장치는 프로브 바디; 상기 프로브 바디의 전방으로 소정 길이로 돌출되는 프로브; 상기 프로브 바디의 내부에 위치하며, 상기 프로브와 전기적으로 연결되는 내부 인덕터; 및 상기 프로브 바디의 외부에 위치하며, 상기 인덕터와 전기적으로 연결되는 외장 필터를 포함한다.
또한, 상기 내부 인덕터는 상기 프로브 바디의 전단에 인접 위치할 수 있다.
또한, 상기 프로브와 상기 내부 인덕터의 사이 거리는 상기 프로브가 상기 프로브 바디의 전방으로 돌출된 길이의 2 내지 3배일 수 있다.
또한, 상기 프로브 바디 내부에 위치하며, 상기 프로브와 상기 내부 인덕터를 연결하는 전선과 병렬 연결되는 내부 커패시터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 외장 필터는 제1주파수 성분에서 임피던스의 크기를 조절하는 제1제어기; 및 상기 제1제어기와 병렬 연결되며, 상기 제2주파수 성분에서 임피던스의 크기를 조절하는 제2제어기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 외장 필터는 상기 내부 인덕터와 직렬 연결되는 제1외장 인덕터; 상기 제1외장 인덕터와 직렬 연결되는 제2외장 인덕터; 상기 제1외장 인덕터 및 상기 제2외장 인덕터와 병렬 연결되는 제3외장 인덕터를 더 포함하며, 상기 제1제어기는 상기 제3외장 인덕터와 직렬 연결되고, 상기 제2제어기는 상기 제1외장 인덕터와 병렬 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치는 내부에서 플라즈마 공정 처리가 수행되는 공정 챔버; 및 상기 공정 챔버 내의 플라즈마 상태 변수를 측정 및 진단하는 플라즈마 진단장치를 포함하되, 상기 플라즈마 진단장치는 전단부가 상기 공정 챔버 내부로 삽입되는 프로브 바디; 상기 프로브 바디의 전방으로 소정 길이로 돌출되고, 상기 공정 챔버 내부에 위치하는 프로브; 상기 프로브 바디의 내부에 위치하며, 상기 프로브와 전기적으로 연결되는 내부 인덕터; 및 상기 프로브 바디의 후방에 위치하며, 상기 인덕터와 전기적으로 연결되는 외장 필터를 포함한다.
또한, 상기 내부 인덕터는 상기 프로브 바디의 전단에 인접 위치할 수 있다.
또한, 상기 외장 필터는 제1주파수 성분에서 임피던스의 크기를 조절하는 제1제어기; 및 상기 제1제어기와 병렬 연결되며, 상기 제2주파수 성분에서 임피던스의 크기를 조절하는 제2제어기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 내부 인덕터는 상기 공정 챔버 내에 위치할 수 있다.
본 발명에 의하면, 프로브 바디 내부에 인덕터의 삽입으로 외장 필터의 인덕턴스 크기가 증가하여 저밀도 플라즈마에서도 전자에너지분포함수 및 플라스마 변수 측정이 가능하다.
또한, 본 발명에 의하면, 외장 필터에 인덕터들과 가변 커패시터들의 제공으로 서로 다른 주파수 성분의 보상이 가능하며, 각 주파수 성분에서 공진점들을 독립적으로 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 진단장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 프로브와 외장 필터의 임피던스 크기를 네트워크 분석기를 통해 측정한 그래프이다.
도 4는 제1제어기로 주파수를 조절하였을 때 임피던스 크기 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 제2제어리로 주파수를 조절하였을 때 임피던스 크기 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 진단장치와 기존 진단장치를 사용했을 때의 전자에너지분포함수를 비교하는 그래프이다.
도 7은 CCP의 전압 크기 변화 그래프와 본 발명에 따른 진단장치를 CCP 환경에서 사용했을 때의 전자에너지분포함수를 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 진단장치를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 플라즈마 처리 장치(1)는 플라즈마를 생성하여 기판(S)을 처리한다. 플라즈마 처리 장치(1)는 반도체 제조공정 등에 적용될 수 있다. 플라즈마 처리 장치(1)는 공정 챔버(10), 서셉터(20), 안테나(30), 전원(40), 그리고 플라즈마 진단장치(100)를 포함한다.
공정 챔버(10)는 플라즈마 처리가 수행되는 공간을 제공한다. 서셉터(20)는 공정 챔버(10) 내부에 위치하며, 기판(S)을 지지한다. 안테나(30)는 공정 챔버(10)의 상부에 위치하며, 전원(40)으로부터 인가된 전압에 의해 공정 챔버(10) 내부에 전기장을 발생시킨다. 발생된 전기장은 공정 챔버(10) 내부로 공급된 반응 가스를 점화(ignition) 및 해리(dissociation)시켜 플라즈마를 생성한다.
플라즈마 진단장치(100)는 플라즈마 공정 시 공정 챔버(10) 내의 플라즈마 상태 변수를 측정 및 진단한다. 플라즈마 상태 변수는 전자 온도, 플라즈마 밀도, 전자 에너지 확률 분포 함수 등을 포함할 수 있다.
플라즈마 진단장치(100)는 프로브 바디(110), 프로브(120), 레퍼런스 링(130), 내부 인덕터(140), 내부 커패시터(150), 외장 필터(160), 전자에너지확률분포함수 측정부(180)를 포함한다.
프로브 바디(110)는 소정 길이를 갖는 튜브 형태로, 파이렉스(Pyrex) 또는 세라믹 재질로 제공될 수 있다. 프로브 바디(110)는 공정 챔버(10) 내부로 삽입되어 전단부가 공정 챔버(10) 내부에 위치하고, 후단부가 공정 챔버(10) 외부에 위치한다.
프로브(120)는 프로브 바디(110)의 전방으로 소정 길이로 돌출된다. 프로브(120)는 랭뮤어 프로브(Langmuir Probe)로 제공될 수 있다. 랭뮤어 프로브를 이용한 플라즈마 진단장치(100)는 공정 챔버(10) 내에 배치된 프로브(120)에 양(+)이나 음(-)으로 전압 바이어스를 인가하고, 플라즈마와 프로브(120) 사이의 전위차로 인한 전자나 이온 전류를 끌어들여 그 전류의 양을 측정한 후, 측정된 전류와 인가된 전압의 I-V 특성 곡선으로부터 플라즈마 상태 변수를 결정한다. 실시 예에 의하면, 프로브(120)는 텅스텐 와이어로 제공되며, 프로브 바디(110)의 전방으로 대략 1cm 길이로 돌출될 수 있다.
레퍼런스 링(130)은 링 형상으로, 프로브 바디(110)의 전방에서 프로브 바디(110)에 장착된다. 레퍼런스 링(130)은 프로브(120)와 병렬 연결될 수 있다. 레퍼런스 링(130)은 쉬스 커패시턴스를 높일 수 있도록 프로브(120) 대비 큰 면적을 갖는 형상으로 설계된다. 레퍼런스 링(130)은 탄탈룸 와이어(tantalum wire) 재질로 제공될 수 있다.
내부 인덕터(140)는 프로브 바디(110)의 내부에 위치한다. 내부 인덕터(140)는 전선(141)을 통해 프로브(120)와 전기적으로 연결된다. 내부 인덕터(140)는 외장 필터(160)의 임피던스 크기를 증가시킨다. 외장 필터(160)의 임피던스 크기 증가는 프로브 바디(1110) 내에서의 내부 인덕터(140)의 위치에 따라 달라지므로, 내부 인덕터(140)의 최적 위치가 중요하다. 내부 인덕터(140)의 최적 위치는 프로브(120)의 길이를 고려하여 결정될 수 있다. 또한, 내부 인덕터(140)의 최적 위치는 공정 챔버(10) 내 일 수 있다.
실시 예에 의하면, 외장 필터(160)의 임피던스는 내부 인덕터(140)가 프로브(120)에 가까이 위치할수록 커진다. 때문에, 내부 인덕터(140)는 프로브 바디(110)의 전단부에 인접 위치할 수 있다. 그리고 내부 인덕터(140)는 프로브 바디(110)로부터 돌출된 프로브(120)의 길이에 비례하여 프로브(120)로부터 떨어져 위치한다. 실시 예에 의하면, 내부 인덕터(140)의 최적 위치는 프로브 바디(110)로부터 돌출된 프로브 길이(120)의 2 내지 3배인 지점일 수 있다. 본 실시 예에서는 프로브(120)의 돌출 길이가 약 1cm이므로, 내부 인덕터(140)는 프로브(120)로부터 약 2~3cm 떨어진 지점에 위치할 수 있다.
내부 커패시터(150)는 프로브(120)와 내부 인덕터(140)를 연결하는 전선(141)과 병렬 연결된다. 내부 커패시터(150)는 프로브(120)를 통해 전달되는 노이즈를 차단한다.
외장 필터(160)는 프로브 바디(110)의 후방에 위치하며, 내부 인덕터(140)와 전기적으로 연결된다. 외장 필터(160)는 서로 다른 주파수 성분을 보상해 줄 수 있다. 외장 필터(160)는 제1외장 인턱터(161), 제2외장 인턱터(162), 제3외장 인덕터(163), 제1제어기(164), 그리고 제2제어기(165)를 포함한다.
제1외장 인덕터(161)는 내부 인덕터(140)와 직렬 연결되고, 제2외장 인덕터(162)는 제1외장 인덕터(161)와 직렬 연결된다. 그리고 제3외장 인덕터(163)는 제1 및 제2외장 인덕터(161, 162)가 연결된 구간에 병렬 연결된다.
제1제어기(164)는 제3외장 인덕터(163)와 직렬 연결되고, 제2제어기(165)는 제1외장 인덕터(161)와 병렬 연결된다. 제1 및 제2제어기(164, 165)는 가변 커패시터로 제공될 수 있다.
상술한 외장 필터(160)는 외장 인덕터(161 내지 163)들과 가변 커패시터(164, 165)들의 공진으로 설계되므로, 서로 다른 주파수 성분의 보상이 가능한다. 또한, 두 개의 가변 커패시터(164. 165)들이 병렬 연결됨으로써, 서로 다른 주파수 성분의 각 공진점들이 독립적으로 제어될 수 있다.
전자에너지확률분포함수 측정부(EEPF, Electron Energy Probability Function, 180)는 전자에너지확률분포함수(EEPF)를 측정한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 진단장치(100)는 프로브 바디(110) 내부에 인덕터(140)의 삽입으로 외장 필터(160)의 임피던스 크기가 증가한다. 또한, 외장 필터(160)가 서로 다른 주파수 성분을 보상하고, 각 공진점들을 독립적으로 제어 가능하므로, 기존에 측정하기 힘들었던 저밀도 및 분자가스에서도 뛰어난 보상능력을 나타낼 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 프로브와 외장 필터의 임피던스 크기를 네트워크 분석기를 통해 측정한 그래프이고, 도 4는 제1제어기로 주파수를 조절하였을 때 임피던스 크기 변화를 나타내는 그래프이고, 도 5는 제2제어리로 주파수를 조절하였을 때 임피던스 크기 변화를 나타내는 그래프이다.
먼저 도 3을 참조하면, 네트워크 분석기를 통해 임피던스 크기를 측정 한 결과 13.56MHz와 27.12MHz 주파수에서 임피던스 크기가 약 100KΩ으로 가장 높은 수치를 나타내었다.
제2제어기(165)를 고정시키고, 제1제어기(164)를 조절한 결과 도 4와 같이 가장 높은 임피던스 크기를 나타내는 주파수가 13.56MHz에서 이동된 반면, 27.12MHz 에서는 여전히 가장 높은 임피던스로 유지되는 것으로 나타났다.
이와 달리 제1제어기(164)를 고정시키고, 제2제어기(165)를 조절한 결과 도 5와 같이 가장 높은 임피던스 크기를 나타내는 주파수가 27.12MHz에서 이동된 반면, 13.56MHz에서는 여전히 가장 높은 임피던스로 유지되는 것으로 나타났다.
이처럼, 외장 필터(160)는 제1 및 제2제어기(164, 165)를 통해 두 개의 주파수 성분에서 가장 높은 임피던스 크기를 나타내는 공진점들을 독립적으로 제어할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 진단장치와 기존 진단장치를 사용했을 때의 전자에너지분포함수를 비교하는 그래프이다. 도 6의 좌측 그래프는 기존 진단장치를 사용했을 때의 전자에너지분포함수이고, 우측 그래프는 본 발명에 따른 진단장치를 사용했을 때의 전자에너지분포함수를 나타내는 그래프이다.
도 6을 참조하면, 기존 진단장치를 사용하였을 경우 플라즈마 발생 전압이 낮아짐에 따라 전자에너지분포함수가 일그러지는 모습을 확인할 수 있다. 특히 40W가 인가되는 경우 전자에너지분포함수가 80W, 60W에서의 전자에너지분포함수와 다른 형상의 그래프로 나타남을 확인할 수 있다. 이는 낮은 플라즈마 발생 전압의 경우, 플라즈마 발생 밀도가 낮아짐에 따라 적당한 보상이 이루어지지 못함을 의미한다.
반면, 본 발명에 따른 진단장치를 사용하였을 경우, 플라즈마 발생 전압이 낮아지더라도 전자에너지분포함수의 그래프 형상이 균일하게 나타남을 알 수 있다. 80W, 60W, 40W, 그리고 20W 각각에서 전자에너지분포함수 그래프는 서로 상응하는 지점에서 피크 값(Peak Value)을 갖고 유사한 기울기로 감소함을 알 수 있다. 이는 플라즈마 발생 밀도가 낮아지더라도 보상이 잘 일어남을 의미한다.
도 7은 CCP의 전압 크기 변화 그래프(좌)와 본 발명에 따른 진단장치를 CCP 환경에서 사용했을 때의 전자에너지분포함수를 나타내는 그래프(우)이다.
도 7을 참조하면, 용량성 결합 플라스마(Capacitively coupled plasma, CCP) 방식은 변위 전위의 크기가 기존 방전조건보다 크기 때문에 더 높은 보상능력이 요구된다. 본 발명에 따른 진단 장치를 이용하여 CCP 환경에서 측정한 결과 낮은 전압에서도 보상이 잘된 전자에너지분포함수를 얻을 수 있었다. 플라스마 발생 밀도가 저밀도(3.28E+9 내지 1.03E+9) 및 극저밀도(1.46E+8)에서도 측정가능함을 확인할 수 있었다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
1: 플라즈마 처리장치
10: 공정 챔버
20: 서셉터
30: 안테나
40: 전원
100: 플라즈마 진단장치
110: 프로브 바디
120: 프로브
130: 레퍼런스 링
140: 내부 인덕터
150: 내부 커피시터
160: 외장 필터
180: 전자에너지확률분포함수 측정부

Claims (10)

  1. 프로브 바디;
    상기 프로브 바디의 전방으로 소정 길이로 돌출되는 프로브;
    상기 프로브 바디의 내부에 위치하며, 상기 프로브와 전기적으로 연결되는 내부 인덕터; 및
    상기 프로브 바디의 외부에 위치하며, 상기 인덕터와 전기적으로 연결되는 외장 필터를 포함하되,
    상기 외장 필터는
    제1주파수 성분에서 임피던스의 크기를 조절하는 제1제어기;
    상기 제1제어기와 병렬 연결되며, 상기 제1주파수 성분과 상이한 제2주파수 성분에서 임피던스의 크기를 조절하는 제2제어기;
    상기 내부 인덕터와 직렬 연결되는 제1외장 인덕터;
    상기 제1외장 인덕터와 직렬 연결되는 제2외장 인덕터;
    상기 제1외장 인덕터 및 상기 제2외장 인덕터와 병렬 연결되는 제3외장 인덕터를 더 포함하며,
    상기 제1제어기는 상기 제3외장 인덕터와 직렬 연결되고,
    상기 제2제어기는 상기 제1외장 인덕터와 병렬 연결되는 플라즈마 진단장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 인덕터는 상기 프로브 바디의 전단에 인접 위치하는 플라즈마 진단장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 프로브와 상기 내부 인덕터의 사이 거리는 상기 프로브가 상기 프로브 바디의 전방으로 돌출된 길이의 2 내지 3배인 플라즈마 진단장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로브 바디 내부에 위치하며, 상기 프로브와 상기 내부 인덕터를 연결하는 전선과 병렬 연결되는 내부 커패시터를 포함하는 플라즈마 진단장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 내부에서 플라즈마 공정 처리가 수행되는 공정 챔버; 및
    상기 공정 챔버 내의 플라즈마 상태 변수를 측정 및 진단하는 플라즈마 진단장치를 포함하되,
    상기 플라즈마 진단장치는
    전단부가 상기 공정 챔버 내부로 삽입되는 프로브 바디;
    상기 프로브 바디의 전방으로 소정 길이로 돌출되고, 상기 공정 챔버 내부에 위치하는 프로브;
    상기 프로브 바디의 내부에 위치하며, 상기 프로브와 전기적으로 연결되는 내부 인덕터; 및
    상기 프로브 바디의 후방에 위치하며, 상기 인덕터와 전기적으로 연결되는 외장 필터를 포함하며,
    상기 외장 필터는
    제1주파수 성분에서 임피던스의 크기를 조절하는 제1제어기;
    상기 제1제어기와 병렬 연결되며, 상기 제1주파수 성분과 상이한 제2주파수 성분에서 임피던스의 크기를 조절하는 제2제어기;
    상기 내부 인덕터와 직렬 연결되는 제1외장 인덕터;
    상기 제1외장 인덕터와 직렬 연결되는 제2외장 인덕터;
    상기 제1외장 인덕터 및 상기 제2외장 인덕터와 병렬 연결되는 제3외장 인덕터를 더 포함하며,
    상기 제1제어기는 상기 제3외장 인덕터와 직렬 연결되고,
    상기 제2제어기는 상기 제1외장 인덕터와 병렬 연결되는 플라즈마 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 내부 인덕터는 상기 프로브 바디의 전단에 인접 위치하는 플라즈마 처리 장치.
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 내부 인덕터는 상기 공정 챔버 내부에 위치하는 플라즈마 처리장치.
KR1020160029753A 2016-03-11 2016-03-11 플라즈마 진단장치 및 이를 포함하는 플라스마 처리장치 KR101788962B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160029753A KR101788962B1 (ko) 2016-03-11 2016-03-11 플라즈마 진단장치 및 이를 포함하는 플라스마 처리장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160029753A KR101788962B1 (ko) 2016-03-11 2016-03-11 플라즈마 진단장치 및 이를 포함하는 플라스마 처리장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170106081A KR20170106081A (ko) 2017-09-20
KR101788962B1 true KR101788962B1 (ko) 2017-10-20

Family

ID=60033805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160029753A KR101788962B1 (ko) 2016-03-11 2016-03-11 플라즈마 진단장치 및 이를 포함하는 플라스마 처리장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101788962B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101994036B1 (ko) 2018-02-21 2019-06-27 한양대학교 산학협력단 플라즈마 측정 장치
CN108650769B (zh) * 2018-07-25 2020-01-03 北京航空航天大学 高精度朗缪尔探针

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000100598A (ja) * 1998-07-23 2000-04-07 Univ Nagoya プラズマ生成用高周波パワ―の制御方法、およびプラズマ発生装置
JP2010087214A (ja) 2008-09-30 2010-04-15 Tokyo Electron Ltd Mosキャパシターの容量測定方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000100598A (ja) * 1998-07-23 2000-04-07 Univ Nagoya プラズマ生成用高周波パワ―の制御方法、およびプラズマ発生装置
JP2010087214A (ja) 2008-09-30 2010-04-15 Tokyo Electron Ltd Mosキャパシターの容量測定方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170106081A (ko) 2017-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230170190A1 (en) Rf grounding configuration for pedestals
KR100783983B1 (ko) 고주파 전력 공급장치 및 플라즈마 발생장치
TWI403220B (zh) 改善傳送至電漿負載的射頻功率穩定性的方法和裝置
JP4728405B2 (ja) 表面処理装置
US20060021580A1 (en) Plasma processing apparatus and impedance adjustment method
EP0756309A1 (en) Plasma systems for processing substrates
EP2299922A1 (en) System, method and apparatus for generating plasma
US20070181254A1 (en) Plasma processing apparatus with resonance countermeasure function
JP2007515761A (ja) 二重周波数rf整合
JP4928817B2 (ja) プラズマ処理装置
EP2001044A9 (en) Plasma generating apparatus and plasma generating method
KR101788962B1 (ko) 플라즈마 진단장치 및 이를 포함하는 플라스마 처리장치
CN108122724A (zh) 通用非侵入式室阻抗测量系统及相关方法
KR20190109559A (ko) 고온 환경에서 무선 주파수 전력을 측정하기 위한 전압-전류 프로브 및 이를 교정하는 방법
KR100508738B1 (ko) 플라즈마 처리장치
JP2010238730A (ja) プラズマ処理装置
US20200373126A1 (en) Plasma control apparatus and plasma processing system including the same
US9839109B1 (en) Dynamic control band for RF plasma current ratio control
KR101710680B1 (ko) 플라즈마 발생모듈 및 이를 포함하는 플라즈마 처리장치
KR101177377B1 (ko) 보조 이중 프로브가 구비된 플라즈마 진단장치
US20240079212A1 (en) Scanning impedance measurement in a radio frequency plasma processing chamber
US20210398771A1 (en) Semiconductor device for condition-controlled radio frequency system
TW201842529A (zh) 感應耦合電漿天線及包括該天線的基板處理裝置
KR102193368B1 (ko) 기판 처리 장치
KR101479273B1 (ko) 분광 분석을 위한 저전력 플라즈마 발생 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant