KR101990577B1 - 필드 조절 유닛 및 이를 포함하는 플라즈마 처리장치 - Google Patents

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안민형
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인베니아 주식회사
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Abstract

본 발명은 인덕터(Inductor)와 캐패시터(Capacitor)의 조합을 기반으로 챔버 내부에 발생되는 플라즈마 밀도차를 해소할 수 있는 필드 조절 유닛 및 플라즈마 처리장치를 제공하기 위하여, 플라즈마 처리장치의 전극에 연결되는 필드 조절 유닛에 있어서, 본체 및 상기 본체에 지지되며 상기 전극에 연결되는 복수 개의 캐패시터 및 상기 본체의 내부에서 상기 복수 개의 캐패시터와 병렬 연결되어, 상기 플라즈마 처리장치 내부에서 형성되는 플라즈마의 밀도차를 해소하는 인덕터를 포함하고, 상기 복수 개의 캐패시터와 상기 인덕터는 공진회로(Resonance circuit)를 형성한다. 이에, 인덕터와 캐패시터의 조합을 기반으로 챔버의 임피던스 및 위상을 변화시켜 최종적으로 챔버 중앙부와 주연부의 플라즈마 밀도차를 해소할 수 있는 바, 보다 양질의 기판을 제조할 수 있는 효과가 있다.

Description

필드 조절 유닛 및 이를 포함하는 플라즈마 처리장치{FIELD CONTROL UNIT AND PLASMA PROCESSING APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 필드 조절 유닛 및 플라즈마 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 처리를 위한 필드 조절 유닛 및 이를 포함하는 플라즈마 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 처리장치는 플라즈마를 기반으로 챔버 내부로 반입된 기판을 처리하는 장치를 의미한다. 이러한 플라즈마 처리장치는 증착, 식각 또는 이온 주입 등 다양한 방식으로 기판의 처리를 수행한다.
이러한 플라즈마 처리장치에 대한 종래 기술은 이미 "대한민국 공개특허공보 제10-2012-0090646호(플라즈마를 이용한 기판처리장치, 2012.08.17.)"에 의해 공개되어 있다. 상기 공개특허는 챔버 내부로 반입된 기판을 기판 스테이지에 지지한 상태로 기판 처리 공정을 수행한다.
다만, 기판의 대면적화에 따라 챔버의 중앙부와 주연부에 형성되는 플라즈마의 밀도차가 상이하여, 양질의 기판을 제조하기 어려운 문제점이 있었다. 이에, 기판 처리 공정에서 플라즈마 밀도차를 해소할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0090646호(플라즈마를 이용한 기판처리장치, 2012.08.17.)
본 발명의 목적은 인덕터(Inductor)와 캐패시터(Capacitor)의 조합을 기반으로 챔버 내부에 발생되는 플라즈마 밀도차를 해소할 수 있는 필드 조절 유닛 및 플라즈마 처리장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 필드 조절 유닛은 플라즈마 처리장치의 전극에 연결되는 필드 조절 유닛에 있어서, 본체 및 상기 본체에 지지되며 상기 전극에 연결되는 복수 개의 캐패시터 및 상기 본체의 내부에서 상기 복수 개의 캐패시터와 병렬 연결되어, 상기 플라즈마 처리장치 내부에서 형성되는 플라즈마의 밀도차를 해소하는 인덕터를 포함하고, 상기 복수 개의 캐패시터와 상기 인덕터는 공진회로(Resonance circuit)를 형성한다.
상기 공진회로는 상기 플라즈마 처리장치의 임피던스 및 위상 중 적어도 어느 하나를 변화시킬 수 있다.
상기 인덕터는 용량 값이 가변되지 않는 고정 인덕터로 마련되고, 상기 캐패시터는 용량 값이 변화 가능한 가변 캐패시터로 마련될 수 있다.
상기 복수 개의 캐패시터는 전체 용량 값이 고정된 상태에서 각각의 캐패시터의 용량 값이 변화될 수 있다.
상기 복수 개의 캐패시터와 병렬 연결되는 상기 인덕터의 위치는 제한되지 않을 수 있다.
상기 복수 개의 캐패시터와 병렬 연결되는 상기 인덕터의 위치는 상기 복수 개의 캐패시터의 중심에 배치될 수 있다.
상기 공진회로는 합성 임피던스의 리액턴스 또는 합성 어드미턴스의 서셉턴스가 0으로 조절되며 공진을 발생시킬 수 있다.
상기 인덕터와 상기 캐패시터는 용량 값이 변화 가능하도록 마련될 수 있다.
상기 플라즈마 처리장치는 개선 용량성 결합 플라즈마(ECCP: Enhanced Capacitive Coupled Plasma)를 기반으로 기판을 처리할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치는 기판의 처리 공간을 형성하는 챔버 및 상기 챔버 하부에 배치되는 하부전극 및 상기 챔버 상부에서 상기 하부전극에 마주하도록 배치되는 상부전극 및 상기 상부전극에 연결되어, 상기 챔버 내부에서 발생되는 플라즈마의 밀도차를 해소하는 적어도 하나의 필드 조절 유닛을 포함하고, 상기 필드 조절 유닛은 본체와, 상기 본체에 지지되며 상기 상부전극에 연결되는 복수 개의 캐패시터와, 상기 본체 내부에서 상기 복수 개의 캐패시터와 병렬 연결되어, 상기 챔버 내부에서 형성되는 플라즈마의 밀도차를 해소하는 인덕터를 포함하고, 상기 복수 개의 캐패시터와 상기 인덕터는 공진회로(Resonance circuit)를 형성할 수 있다.
상기 공진회로는 상기 챔버의 임피던스 및 위상 중 적어도 어느 하나를 변화시킬 수 있다.
상기 인덕터는 용량 값이 가변되지 않는 고정 인덕터로 마련되고, 상기 캐패시터는 용량 값이 변화 가능한 가변 캐패시터로 마련될 수 있다.
상기 복수 개의 캐패시터는 전체 용량 값이 고정된 상태에서 각각의 캐패시터의 용량 값이 변화될 수 있다.
상기 복수 개의 캐패시터와 병렬 연결되는 상기 인덕터의 위치는 제한되지 않을 수 있다.
상기 복수 개의 캐패시터와 병렬 연결되는 상기 인덕터의 위치는 상기 복수 개의 캐패시터의 중심에 배치될 수 있다.
상기 공진회로는 합성 임피던스의 리액턴스 또는 합성 어드미턴스의 서셉턴스가 0으로 조절되며 공진을 발생시킬 수 있다.
상기 인덕터와 상기 캐패시터는 용량 값이 변화 가능하도록 마련될 수 있다.
상기 상부전극과 상기 공진회로는 상기 챔버 외부에 각각 접지될 수 있다.
상기 챔버 내부에는 개선 용량성 결합 플라즈마(ECCP: Enhanced Capacitive Coupled Plasma)가 발생될 수 있다.
상기 필드 조절 유닛은 상기 상부전극에 복수로 연결되어, 상기 챔버 내부에 영역별로 전계를 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 필드 조절 유닛 및 이를 포함하는 플라즈마 처리장치는 인덕터와 캐패시터의 조합을 기반으로 챔버의 임피던스 및 위상을 변화시켜 최종적으로 챔버 중앙부와 주연부의 플라즈마 밀도차를 해소할 수 있는 바, 보다 양질의 기판을 제조할 수 있는 효과가 있다.
이상과 같은 본 발명의 기술적 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 캐패시터와 인덕터의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 제1 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 캐패시터와 인덕터의 연결 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 제2 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 캐패시터와 인덕터의 회로도이다.
도 5는 제2 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 캐패시터와 인덕터의 구조를 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예는 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면 상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치(100, 이하, 처리장치라 칭한다.)는 챔버(100a)를 포함한다.
챔버(100a)는 기판(S) 처리를 위한 공정 공간이 내부에 형성된다. 그리고 챔버(100a)의 일측에는 게이트 밸브(110)가 마련되어, 기판(S)의 반입 및 반출 경로를 형성할 수 있다. 다만, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로 챔버(100a)는 하부챔버와, 하부챔버로부터 승강되는 상부챔버로 마련되어 기판(S)의 반입 및 반출 경로를 형성할 수 있다.
그리고 챔버(100a)에는 챔버(100a) 내부를 배기하여 공정 공간에 진공 분위기가 형성되도록 하는 배기홀(120)이 형성된다. 배기홀(120)은 챔버(100a) 외부에 마련된 진공펌프에 연결되어, 챔버(100a) 내부가 배기되는 경로를 형성한다.
한편, 챔버(100a)에는 챔버(100a) 내부로 개선 용량성 결합 플라즈마(ECCP: Enhanced Capacitive Coupled Plasma)를 발생시키기 위한 플라즈마 발생부(130)가 마련된다. 다만, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로 플라즈마 발생부에서 발생되는 플라즈마의 종류는 한정하지 않는다.
한편, 플라즈마 발생부(130)는 하부 전극(131) 및 상부 전극(132)을 포함할 수 있다. 하부 전극(131)은 공정 공간 하부에 배치된다. 여기서, 하부 전극(131)은 기판(S)이 지지되는 영역이 형성되도록 기판 스테이지 형태로 마련될 수 있다.
그리고 상부 전극(132)은 하부 전극(131)에 대향하도록 마련될 수 있다. 여기서, 플라즈마 발생부(130)는 고주파 전원장치로부터 인가되는 RF전원을 기반으로 하부 전극(131)과 상부 전극(132) 사이에 플라즈마가 발생되도록 한다.
한편, 본 실시예에 따른 처리장치(100)는 캐패시터(Capacitor)와 인덕터(Inductor)의 조합을 기반으로 공정 공간에서 발생되는 플라즈마의 밀도를 조절할 수 있다.
이하, 여러 실시예에 따른 캐패시터와 인덕터의 조합에 대하여 상세히 설명하도록 한다. 다만, 상술된 구성요소에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 동일한 참조부호를 부여하여 설명하도록 한다.
도 2는 제1 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 캐패시터와 인덕터의 구조를 나타낸 도면이고, 도 3은 제1 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 캐패시터와 인덕터의 연결 상태를 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 처리장치(100)는 복수 개의 캐패시터(140)와 인덕터(150)를 포함할 수 있다.
여기서, 복수 개의 캐패시터(140)와 인덕터(150)는 공진회로(Resonance circuit)를 형성하며 상부 전극(132)에 연결될 수 있다. 여기서, 공진회로는 합성 임피던스의 리액턴스 또는 합성 어드미턴스의 서셉턴스가 0으로 조절되며 공진을 발생시킬 수 있다. 그리고 공진회로와 상부 전극(132)은 각각 외부에 접지될 수 있다.
이때, 캐패시터(140)는 가변 캐패시터(VVC: Vacuum Variable Capacitor)로 마련되어 캐패시터(140)의 커패시턴스, 즉 C값이 변화 가능하도록 한다. 이러한 복수 개의 캐패시터(140)는 공정 공간에서 형성되는 플라즈마의 균일도 향상을 위하여 플라즈마 필드가 조절되도록 한다.
다만, 복수 개의 캐패시터(140)를 이용하더라도 에칭률(Etching rate) 조절이 쉽지 않으며, 챔버(100a) 임피던스 및 위상 제어가 원활하게 이루어지지 않을 수 있었다. 특히, 복수 개의 캐패시터(140)를 구비하여 챔버(100a) 내부를 영역별로 제어하더라도 공정 공간 중앙부에 형성되는 플라즈마의 밀도가 공정 공간 주연부에 형성되는 플라즈마의 밀도보다 저하되어 양질의 기판(S)을 형성하기 어려운 문제점이 있다.
이에, 인덕터(150)는 복수 개의 캐패시터(140)와 병렬 연결된다. 여기서, 인덕터(150)는 챔버(100a) 임피던스 및 위상에 대한 보상을 수행하고, 공정 공간 중앙부의 플라즈마 밀도가 향상되도록 하여 공정 공간 전체에 균일한 플라즈마가 형성되도록 할 수 있다.
여기서, 인덕터(150)는 고정된 인덕턱스 즉 고정 L값을 갖은 고정 인덕터, 또는 L값을 변화시킬 수 있는 가변 인덕터로 마련될 수 있으며, 인덕터(150)의 종류는 한정하지 않는다.
또한, 본 실시예서는 인덕터(150)가 챔버(100a) 중앙부에 대응되도록 상부 전극(132) 중앙부에 배치되는 것을 설명하고 있다.
다만, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로 인덕터(150)의 위치를 한정하지는 않는다. 특히, 본 처리장치(100)에 대한 실험 결과, 본 실시예서의 인덕터(150)의 위치는 플라즈마 밀도 변화에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
한편, 공정 공간에서 처리되는 기판(S)의 크기에 따라 캐패시터(140)의 개수는 변화될 수 있다.
일례로, 8세대 기판(S)의 처리에서는 가로 2700 내지 2800mm 및 세로 2300 내지 2400mm의 크기를 갖는 상부 전극(132)이 사용될 수 있다. 이때, 복수 개의 캐패시터(140)는 인덕터(150)를 중심으로 4개로 마련될 수 있고, 4개의 캐패시터(140)와 병렬 연결되는 인덕터(150)는 단일로 마련되는 것이 바람직할 수 있다(도 3b참조).
또한, 10.5세대 기판(S)의 처리에서는 가로 3600 내지 3700mm 및 세로 3100 내지 3200mm의 크기를 갖는 상부 전극(132)이 사용될 수 있다. 이때, 복수 개의 캐패시터(140)는 인덕터(150)를 중심으로 6개로 마련될 수 있고, 6개의 캐패시터(140)와 병렬 연결되는 인덕터(150)는 단일로 마련되는 것이 바람직할 수 있다(도 3a참조).
여기서 단일의 인덕터(150)는 고정된 L값을 갖도록 마련될 수 있다. 이에, 처리장치(100)는 인덕터(150)를 중심으로 좌우측에 배치된 복수 개의 캐패시터(140) 각각의 C값을 변화시키며, 고정된 L값을 갖는 인덕터(150)의 전류 위상이 조절되도록 할 수 있다. 여기서, 복수 개의 캐패시터(140)의 C값 변화는 전체 C값이 고정되도록 한 상태에서 각각의 캐패시터(140)의 C값이 변화되도록 할 수 있다.
이에, 복수 개의 캐패시터(140)와 인덕터(150)는 처리장치(100)의 임피던스 및 위상을 변화시켜 공정 공간에서의 플라즈마 밀도차를 해소할 수 있다.
이와 같이, 제1 실시예에 따른 처리장치(100)는 복수 개의 가변 캐패시터(140)와 단일의 인덕터(150)를 병렬 연결하고, 인덕터(150)의 L값이 고정된 상태에서 복수 개의 가변 캐패시터(140)의 C값을 변화시키며 플라즈마 밀도의 균일성을 확보할 수 있다.
한편, 이하에서는 제2 실시예에 따른 플라즈마 처리장치(100)의 캐패시터(140)와 인덕터(150)의 조합에 대하여 상세히 설명하도록 한다. 다만, 상술한 구성요소에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 동일한 참조 부호를 부여하여 설명하도록 한다.
도 4는 제2 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 캐패시터와 인덕터의 회로도이고, 도 5는 제2 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 캐패시터와 인덕터의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 처리장치(100)는 캐패시터(140)와 인덕터(150)가 하나의 유닛(이하, 필드 조절 유닛(200)이라 칭한다.)으로 마련될 수 있다.
다만, 도 4에서는 필드 조절 유닛(200)이 공진회로를 형성하는 단일의 인덕터(150)와, 복수 개의 캐패시터(140)의 병렬 연결에 의해 마련될 수 있다. 여기서, 공진회로는 합성 임피던스의 리액턴스 또는 합성 어드미턴스의 서셉턴스가 0으로 조절되며 공진을 발생시킬 수 있다.
다만 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로, 필드 조절 유닛(200)을 형성하는 인덕터(150)와 캐패시터(140)의 개수는 변화될 수 있고, 복수 개의 인덕터(150)에 복수 개의 캐패시터(140)가 병렬 연결되는 구조로 필드 조절 유닛(200)이 마련될 수 있다.
이러한 필드 조절 유닛(200)은 도 4에서와 같이 인덕터(150)의 특성을 유지하면서도 제1 캐패시터(141) 및 제2 캐패시터(142)에 의해, 인덕터(150)로 흐르는 전류의 위상이 변화되는 구조를 갖는다. 이에, 제1 캐패시터(141) 및 제2 캐패시터(142)의 C값 변화에 의해 필드 조절 유닛(200)은 챔버(100a)의 임피던스 및 위상을 변화시킬 수 있다.
즉, 여기서 인덕터(150)는 고정된 L값을 갖는 고정 인덕터로 마련될 수 있으며, 제1 캐패시터(141) 및 제2 캐패시터(142)는 각각의 C값이 변화 가능한 가변 캐패시터로 마련될 수 있다. 이에, 필드 조절 유닛(200)은 제1 캐패시터(141) 및 제2 캐패시터(142)의 C값을 변화시키며 고정된 L값을 갖는 인덕터(150)의 용량이 조절되도록 할 수 있다.
한편, 이러한 필드 조절 유닛(200)은 단일 또는 복수 개로 마련되어, 공정 공간에서 발생되는 플라즈마의 밀도가 균일할 수 있도록 한다.
예컨대, 도 5a에 도시된 바와 같이, 필드 조절 유닛(200)은 단일로 마련되어 상부 전극(132)에 연결될 수 있다.
이때, 필드 조절 유닛(200)은 챔버(100a)의 중앙부에 대응되는 상부 전극(132) 상부에 배치되어, 제1 캐패시터(141) 및 제2 캐패시터(142)의 C값 변화에 따라 챔버(100a)의 임피던스 및 위상을 변화시켜 플라즈마의 불균형을 해소할 수 있다.
또한, 도 5b에 도시된 바와 같이, 필드 조절 유닛(200)은 복수 개로 마련되어, 각각이 상부 전극(132)에 연결될 수 있다.
이하에서는 설명의 이해를 돕기 위하여 복수 개의 필드 조절 유닛(200)을 제1 필드 조절 유닛(210) 및 제2 필드 조절 유닛(220) 명칭하여 설명하도록 한다.
먼저, 제1 필드 조절 유닛(210)은 챔버(100a)의 중앙부에 대응되는 상부 전극(132) 상부에 배치된다. 그리고 제2 필드 조절 유닛(220)은 복수 개로 마련되어 챔버(100a)의 주연부에 대응되는 상부 전극(132) 상부에 배치될 수 있다.
이때, 도 5b에 도시된 바와 같이, 복수 개의 제2 필드 조절 유닛(220)은 챔버(100a)의 코너에 대응되도록 4개로 마련될 수 있으나, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로, 제2 필드 조정 유닛(220)의 개수를 한정하지는 않는다.
이와 같이, 필드 조절 유닛(200)은 단일 또는 복수 개로 마련되어, 챔버(100a) 전체 또는 챔버(100a)를 영역별로 임의 구획하여 플라즈마의 불균형이 해소되도록 할 있다.
이와 같이, 플라즈마 처리장치는 인덕터와 캐패시터의 조합을 기반으로 챔버의 임피던스 및 위상을 변화시켜 최종적으로 챔버 중앙부와 주연부의 플라즈마 밀도차를 해소할 수 있는 바, 보다 양질의 기판을 제조할 수 있는 효과가 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
100 : 플라즈마 처리장치
110 : 게이트 밸브
120 : 배기홀
130 : 플라즈마 발생부
140 : 캐패시터
150 : 인덕터
200 : 필드 조절 유닛

Claims (20)

  1. 플라즈마 처리장치의 전극에 연결되는 필드 조절 유닛에 있어서,
    본체;
    상기 본체에 지지되며 상기 전극에 연결되는 복수 개의 캐패시터; 및
    상기 본체의 내부에서 상기 복수 개의 캐패시터와 병렬 연결되어, 상기 플라즈마 처리장치 내부에서 형성되는 플라즈마의 밀도차를 해소하는 인덕터를 포함하고,
    상기 복수 개의 캐패시터와 상기 인덕터는 공진회로(Resonance circuit)를 형성하고,
    상기 복수 개의 캐패시터와 상기 인덕터는
    전체 용량값이 고정된 상태에서 각각의 용량값이 함께 또는 선택적으로 변화되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 필드 조절 유닛.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 공진회로는
    상기 플라즈마 처리장치의 임피던스 및 위상 중 적어도 어느 하나를 변화시키는 것을 특징으로 하는 필드 조절 유닛.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 인덕터는
    용량 값이 가변되지 않는 고정 인덕터로 마련되고,
    상기 캐패시터는
    용량 값이 변화 가능한 가변 캐패시터로 마련되는 것을 특징으로 하는 필드 조절 유닛.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 복수 개의 캐패시터는
    전체 용량 값이 고정된 상태에서 각각의 캐패시터의 용량 값이 변화되는 것을 특징으로 하는 필드 조절 유닛.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 캐패시터와 병렬 연결되는 상기 인덕터의 위치는 제한되지 않는 것을 특징으로 하는 필드 조절 유닛.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 캐패시터와 병렬 연결되는 상기 인덕터의 위치는 상기 복수 개의 캐패시터의 중심에 배치되는 것을 특징으로 하는 필드 조절 유닛.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 공진회로는
    합성 임피던스의 리액턴스 또는 합성 어드미턴스의 서셉턴스가 0으로 조절되며 공진을 발생시키는 것을 특징으로 하는 필드 조절 유닛.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 인덕터와 상기 캐패시터는 용량 값이 변화 가능하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 필드 조절 유닛.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리장치는
    개선 용량성 결합 플라즈마(ECCP: Enhanced Capacitive Coupled Plasma)를 기반으로 기판을 처리하는 것을 특징으로 하는 필드 조절 유닛.
  10. 기판의 처리 공간을 형성하는 챔버;
    상기 챔버 하부에 배치되는 하부전극;
    상기 챔버 상부에서 상기 하부전극에 마주하도록 배치되는 상부전극; 및
    상기 상부전극에 연결되어, 상기 챔버 내부에서 발생되는 플라즈마의 밀도차를 해소하는 적어도 하나의 필드 조절 유닛을 포함하고,
    상기 필드 조절 유닛은
    본체와,
    상기 본체에 지지되며 상기 상부전극에 연결되는 복수 개의 캐패시터와,
    상기 본체 내부에서 상기 복수 개의 캐패시터와 병렬 연결되어, 상기 챔버 내부에서 형성되는 플라즈마의 밀도차를 해소하는 인덕터를 포함하고,
    상기 복수 개의 캐패시터와 상기 인덕터는 공진회로(Resonance circuit)를 형성하고,
    상기 복수 개의 캐패시터와 상기 인덕터는
    전체 용량값이 고정된 상태에서 각각의 용량값이 함께 또는 선택적으로 변화되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 공진회로는
    상기 챔버의 임피던스 및 위상 중 적어도 어느 하나를 변화시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 인덕터는
    용량 값이 가변되지 않는 고정 인덕터로 마련되고,
    상기 캐패시터는
    용량 값이 변화 가능한 가변 캐패시터로 마련되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 복수 개의 캐패시터는
    전체 용량 값이 고정된 상태에서 각각의 캐패시터의 용량 값이 변화되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 복수 개의 캐패시터와 병렬 연결되는 상기 인덕터의 위치는 제한되지 않는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  15. 제10 항에 있어서,
    상기 복수 개의 캐패시터와 병렬 연결되는 상기 인덕터의 위치는 상기 복수 개의 캐패시터의 중심에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  16. 제10 항에 있어서,
    상기 공진회로는
    합성 임피던스의 리액턴스 또는 합성 어드미턴스의 서셉턴스가 0으로 조절되며 공진을 발생시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  17. 제10 항에 있어서,
    상기 인덕터와 상기 캐패시터는 용량 값이 변화 가능하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  18. 제10 항에 있어서,
    상기 상부전극과 상기 공진회로는
    상기 챔버 외부에 각각 접지되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  19. 제10 항에 있어서,
    상기 챔버 내부에는
    개선 용량성 결합 플라즈마(ECCP: Enhanced Capacitive Coupled Plasma)가 발생되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  20. 제10 항에 있어서,
    상기 필드 조절 유닛은
    상기 상부전극에 복수로 연결되어, 상기 챔버 내부에 영역별로 전계를 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070098643A (ko) * 2006-03-30 2007-10-05 동경 엘렉트론 주식회사 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법
KR20120009440A (ko) * 2009-04-06 2012-01-31 램 리써치 코포레이션 멀티주파수 용량적으로 커플링된 플라즈마 에칭 챔버
KR20120090646A (ko) 2011-02-08 2012-08-17 엘아이지에이디피 주식회사 플라즈마를 이용한 기판처리장치
KR101557223B1 (ko) * 2014-03-25 2015-10-05 (주)아이씨디 유도결합용 플라즈마 처리 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070098643A (ko) * 2006-03-30 2007-10-05 동경 엘렉트론 주식회사 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법
KR20120009440A (ko) * 2009-04-06 2012-01-31 램 리써치 코포레이션 멀티주파수 용량적으로 커플링된 플라즈마 에칭 챔버
KR20120090646A (ko) 2011-02-08 2012-08-17 엘아이지에이디피 주식회사 플라즈마를 이용한 기판처리장치
KR101557223B1 (ko) * 2014-03-25 2015-10-05 (주)아이씨디 유도결합용 플라즈마 처리 시스템

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