KR20130058838A - Impedance matching apparatus and substrate treaing apparatus using the same - Google Patents

Impedance matching apparatus and substrate treaing apparatus using the same Download PDF

Info

Publication number
KR20130058838A
KR20130058838A KR1020110124801A KR20110124801A KR20130058838A KR 20130058838 A KR20130058838 A KR 20130058838A KR 1020110124801 A KR1020110124801 A KR 1020110124801A KR 20110124801 A KR20110124801 A KR 20110124801A KR 20130058838 A KR20130058838 A KR 20130058838A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
impedance
high frequency
frequency power
process chamber
impedance matching
Prior art date
Application number
KR1020110124801A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
성효성
손덕현
Original Assignee
세메스 주식회사
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 세메스 주식회사 filed Critical 세메스 주식회사
Priority to KR1020110124801A priority Critical patent/KR20130058838A/en
Publication of KR20130058838A publication Critical patent/KR20130058838A/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32174—Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
    • H01J37/32183—Matching circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H05H1/4645—Radiofrequency discharges
    • H05H1/4652—Radiofrequency discharges using inductive coupling means, e.g. coils
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2242/00—Auxiliary systems
    • H05H2242/20—Power circuits

Abstract

PURPOSE: An impedance matching apparatus and a substrate processing apparatus including the same are provided to change the induction capacity of a variable inductor, thereby matching impedance. CONSTITUTION: A high frequency power source(1000) generates high frequency power. A transmission line(1100) transmits the high frequency power from the high frequency power source to a process chamber(2000). The process chamber produces plasma by adding the received high frequency power to a source gas, and processes a substrate using the plasma. An impedance matching apparatus(3000) is installed on the transmission line between the high frequency power source and the process chamber, and matches the impedance of the high frequency power side with the impedance of the process chamber. The impedance matching apparatus comprises an impedance matching unit(3100), a reflective power measuring unit(3200), a controller(3300), and a matching unit(3400). The impedance matching unit matches the impedance of the processing chamber. The reflective power measuring unit is connected to the transmission line and matches the reflective power which is reflected to the high frequency power source. The reflective power measuring unit provides a matched value of the matched reflective power to the controller. The controller receives the matched values from the impedance matching unit and the reflective power measuring unit, produces a control signal based on the values, and transmits the produced control signal to the matching unit. [Reference numerals] (1000) High frequency power source; (3100) Impedance measuring unit; (3200) Reflective power measuring unit; (3300) Controller; (3400) Matching unit; (AA) Plasma

Description

임피던스정합장치 및 이를 포함하는 기판처리장치{IMPEDANCE MATCHING APPARATUS AND SUBSTRATE TREAING APPARATUS USING THE SAME}Impedance matching device and substrate processing device including the same {IMPEDANCE MATCHING APPARATUS AND SUBSTRATE TREAING APPARATUS USING THE SAME}

본 발명은 임피던스정합장치 및 이를 포함하는 기판처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마공정에서 임피던스를 정합하는 장치 및 이를 포함하여 플라즈마공정을 수행하는 기판처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to an impedance matching apparatus and a substrate processing apparatus including the same, and more particularly, to an apparatus for matching impedance in a plasma process and a substrate processing apparatus including the same.

플라즈마공정에서는 그 공정을 수행하는 공정챔버와 공정챔버로 고주파전력을 제공하는 고주파전원 간의 임피던스 정합이 필수적이다. 임피던스 정합(impedance matching)이란 전력의 송신단과 수신단의 임피던스를 동일하게 조정하여 전력전송 시 반사파를 제거하는 것으로, 플라즈마공정에서 공정챔버에서 고주파전력으로 플라즈마를 효과적으로 생성 및 유지하기 위해서는 공정챔버와 고주파전원 간의 임피던스를 정합하여야 한다.In the plasma process, impedance matching between a process chamber performing the process and a high frequency power source providing high frequency power to the process chamber is essential. Impedance matching is to remove reflected waves during power transmission by adjusting the impedances of the transmitting and receiving terminals of power equally. In order to effectively generate and maintain plasma with high frequency power from the process chamber in the plasma process, the process chamber and the high frequency power supply are The impedance of the liver must be matched.

일반적으로 플라즈마는 소스가스, 온도, 압력 등의 환경요인에 의해 전기적 특성인 임피던스가 크게 변화하는데, 플라즈마공정 동안 이러한 플라즈마의 임피던스의 변화에 의해 임피던스 정합이 깨지면 전력이 균일하게 전달되지 못하고, 이에 따라 플라즈마의 밀도에 편차가 발생하여 결과적으로 공정결과에 악영향을 끼치게 된다.In general, the plasma has a large change in impedance, which is an electrical characteristic due to environmental factors such as source gas, temperature, and pressure. When the impedance matching is broken due to the change of the plasma impedance during the plasma process, power is not uniformly transmitted. Variations in the density of the plasma result in adverse effects on the process results.

임피던스정합장치는 이처럼 변화하는 플라즈마 임피던스에 대응하여 고주파전원 측의 임피던스를 보상하는 장치이다. 임피던스정합장치는 커패시터와 인덕터로 구성되는 회로로 구현되는데, 종래에는 주로 스테핑모터와 기어단이 결합된 구동수단을 이용하여 그 정전용량이 조절되는 가변커패시터를 사용하여 임피던스를 보상해왔다.Impedance matching device is a device for compensating for the impedance of the high frequency power supply in response to the plasma impedance. Impedance matching device is implemented as a circuit consisting of a capacitor and an inductor. Conventionally, impedance is compensated for by using a variable capacitor whose capacitance is controlled by using a driving means coupled to a stepping motor and a gear stage.

그러나, 이와 같이 기계적으로 조절되는 가변커패시터는 정밀한 제어가 어렵고, 그 작동시간만큼의 지연시간(time delay)가 발생하는 단점을 가져, 특히 고주파전원이 펄스모드로 전력을 공급하여 고속의 펄스에 의해 플라즈마의 상태변화가 순간적으로 이루어지는 경우에는 신속한 임피던스 정합을 수행할 수 없을 뿐 아니라, 유도용량을 조절할 수 없어 임피던스의 보상범위에 제약이 있었다.However, such a mechanically adjustable variable capacitor has a disadvantage in that precise control is difficult and a time delay as long as the operation time is generated. When the state change of the plasma is instantaneously, not only the impedance matching can not be quickly performed but also the inductance cannot be adjusted, thereby limiting the compensation range of the impedance.

본 발명의 일 과제는, 신속한 임피던스 정합을 수행하는 임피던스정합장치 및 이를 포함하는 기판처리장치를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide an impedance matching device for performing a quick impedance matching and a substrate processing apparatus including the same.

본 발명의 다른 과제는, 유도용량을 조절하여 임피던스 정합을 수행하는 임피던스정합장치 및 이를 포함하는 기판처리장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an impedance matching device for performing impedance matching by adjusting inductance and a substrate processing apparatus including the same.

본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-described problem, the objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and the accompanying drawings. .

본 발명은 임피던스정합장치를 제공한다.The present invention provides an impedance matching device.

본 발명의 일 양상에 따른 임피던스정합장치는, 플라즈마공정을 수행하는 공정챔버의 임피던스를 측정하는 임피던스측정기; 상기 임피던스측정기의 측정값에 근거하여 제어신호를 생성하는 제어기; 및 상기 공정챔버로 고주파전력을 전송하는 전송라인에 연결되고, 상기 제어신호에 따라 유도용량이 조절되는 가변인덕터를 포함하여 임피던스를 정합하는 정합기;를 포함하되, 상기 가변인덕터는, 서로 직렬로 배치되는 복수의 인덕터; 및 상기 복수의 인덕터 사이에 배치되고, 상기 제어신호에 따라 스위칭되는 복수의 스위치;를 포함하고, 상기 복수의 스위치의 스위칭상태에 따라 유도용량이 조절된다.Impedance matching device according to an aspect of the present invention, the impedance measuring device for measuring the impedance of the process chamber performing the plasma process; A controller for generating a control signal based on the measured value of the impedance measuring instrument; And a matcher connected to a transmission line for transmitting high frequency power to the process chamber, the matching inductor including a variable inductor whose inductance is adjusted according to the control signal, wherein the variable inductors are in series with each other. A plurality of inductors disposed; And a plurality of switches disposed between the plurality of inductors and switched according to the control signal, wherein the inductance is adjusted according to the switching state of the plurality of switches.

상기 복수의 스위치 각각은, 제1스위칭상태에서 인덕터로 연결되고, 제2스위칭상태에서 공정챔버 측으로 연결될 수 있다. Each of the plurality of switches may be connected to an inductor in a first switching state and may be connected to a process chamber side in a second switching state.

상기 가변인덕터의 유도용량은, 상기 제1스위칭된 스위치에 의해 연결된 인덕터의 유도용량의 합일 수 있다.The inductance of the variable inductor may be the sum of the inductances of the inductors connected by the first switched switch.

상기 복수의 인덕터 각각의 유도용량은, 서로 동일할 수 있다.Inductances of the plurality of inductors may be the same as each other.

상기 복수의 인덕터의 유도용량은, 순차적으로 정수배로 증가할 수 있다.Inductances of the plurality of inductors may sequentially increase by an integer multiple.

상기 복수의 스위치는, 모스펫 또는 핀다인오드일 수 있다.The plurality of switches may be MOSFET or pindyne.

상기 임피던스정합장치는, 상기 고주파전력을 제공하는 고주파전원으로의 반사전력을 측정하는 반사전력측정기;를 더 포함하고, 상기 제어기는, 상기 반사전력측정기의 측정값을 더 고려하여 상기 제어신호를 생성할 수 있다.The impedance matching device may further include a reflection power measuring device for measuring reflected power to a high frequency power source providing the high frequency power, wherein the controller is further configured to generate the control signal in consideration of the measured value of the reflected power measuring device. can do.

본 발명은 기판처리장치를 제공한다.The present invention provides a substrate processing apparatus.

본 발명의 일 양상에 따른 기판처리장치는, 플라즈마공정을 수행하는 공정챔버; 고주파전력을 발생시키는 고주파전원; 상기 공정챔버로 상기 고주파전력을 전송하는 전송라인; 및 상기 전송라인에 연결되어, 상기 공정챔버의 임피던스를 정합하는 임피던스정합장치;를 포함하되, 상기 임피던스정합장치는, 상기 공정챔버의 임피던스를 측정하는 임피던스측정기; 상기 고주파전원으로의 반사전력을 측정하는 반사전력측정기; 상기 임피던스측정기 및 상기 반사전력측정기의 측정값에 근거하여 제어신호를 생성하는 제어기; 및 서로 직렬로 배치되는 복수의 인덕터; 및 상기 복수의 인덕터 사이에 배치되고, 상기 제어신호에 따라 스위칭되는 복수의 스위치;를 포함하여 상기 복수의 스위치의 스위칭상태에 따라 유도용량이 조절되는 가변저항;을 포함하는 정합기;를 포함한다. Substrate processing apparatus according to an aspect of the present invention, the process chamber for performing a plasma process; A high frequency power source generating high frequency power; A transmission line for transmitting the high frequency power to the process chamber; And an impedance matching device connected to the transmission line and matching an impedance of the process chamber, wherein the impedance matching device comprises: an impedance measuring device measuring an impedance of the process chamber; A reflected power meter for measuring the reflected power to the high frequency power source; A controller for generating a control signal based on the measured values of the impedance measuring instrument and the reflected power measuring instrument; A plurality of inductors disposed in series with each other; And a variable resistor disposed between the plurality of inductors, the plurality of switches being switched according to the control signal, the variable resistor having an inductance adjusted according to the switching state of the plurality of switches. .

상기 복수의 스위치 각각은, 제1스위칭상태에서 인덕터로 연결되고, 제2스위칭상태에서 공정챔버 측으로 연결될 수 있다. Each of the plurality of switches may be connected to an inductor in a first switching state and may be connected to a process chamber side in a second switching state.

상기 복수의 스위치는, 모스펫 또는 핀다이오드일 수 있다.The plurality of switches may be a MOSFET or a pin diode.

상기 공정챔버는, 상기 고주파전력을 이용하여 플라즈마를 발생시키는 정전용량성플라즈마발생기 또는 유도용량성플라즈마발생기를 포함할 수 있다. The process chamber may include a capacitive plasma generator or an inductive capacitive plasma generator for generating plasma using the high frequency power.

본 발명에 의하면, 플라즈마공정에서 직렬로 배치된 인덕터들의 연결을 조절하여 가변인덕터의 유도용량을 변경하여 임피던스를 정합할 수 있다.According to the present invention, the impedance may be matched by changing the inductance of the variable inductor by controlling the connection of the inductors arranged in series in the plasma process.

본 발명에 의하면, 인덕터들의 직렬 연결이 모스펫과 같은 회로소자에 의해 디지털방식으로 스위칭되어 임피던스 정합이 신속하게 이루어질 수 있다. According to the present invention, the series connection of the inductors can be digitally switched by a circuit element such as a MOSFET so that impedance matching can be made quickly.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and the effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 기판처리장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 기판처리장치의 일 실시예의 구성도이다.
도 3은 도 2의 정합기의 일 실시예의 회로도이다.
도 4는 도 2의 정합기의 다른 실시예의 회로도이다.
도 5는 도 3 내지 도 4의 가변인덕터의 일 실시예의 구성도이다.
도 6은 도 3 내지 도 4의 가변인덕터의 다른 실시예의 구성도이다.
도 7은 도 3 내지 도 4의 가변인덕터의 또 다른 실시예의 구성도이다.
도 8은 본 발명에 따른 기판처리장치의 다른 실시예의 구성도이다.
도 9는 본 발명에 따른 기판처리장치의 또 다른 실시예의 구성도이다.1 is a conceptual diagram of a substrate processing apparatus according to the present invention.
2 is a configuration diagram of an embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention.
3 is a circuit diagram of one embodiment of the matcher of FIG.
4 is a circuit diagram of another embodiment of the matcher of FIG.
5 is a configuration diagram of an embodiment of the variable inductor of FIGS. 3 to 4.
6 is a configuration diagram of another embodiment of the variable inductor of FIGS. 3 to 4.
7 is a configuration diagram of still another embodiment of the variable inductor of FIGS. 3 to 4.
8 is a configuration diagram of another embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention.
9 is a configuration diagram of still another embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention.

본 명세서에서 사용되는 용어와 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 용어와 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.The terms and accompanying drawings used herein are for the purpose of illustrating the present invention easily, and the present invention is not limited by the terms and drawings.

본 발명에 이용되는 기술 중 본 발명의 사상과 밀접한 관련이 없는 공지의 기술에 관한 자세한 설명은 생략한다.The detailed description of known techniques which are not closely related to the idea of the present invention among the techniques used in the present invention will be omitted.

이하에서는 본 발명에 따른 기판처리장치(100)에 관하여 설명한다.Hereinafter, the substrate processing apparatus 100 according to the present invention will be described.

기판처리장치(100)는 플라즈마공정을 수행한다. 플라즈마공정이란, 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 공정으로, 플라즈마공정의 대표적인 예로는 플라즈마증착공정, 플라즈마식각공정 등이 있다. 이러한 플라즈마공정에서 플라즈마는 소스가스에 고주파전력을 가하여 형성될 수 있다. The substrate processing apparatus 100 performs a plasma process. The plasma process is a process of processing a substrate using plasma, and typical examples of the plasma process include a plasma deposition process and a plasma etching process. In such a plasma process, the plasma may be formed by applying high frequency power to the source gas.

한편, 여기서 기판은 반도체소자나 평판디스플레이(FPD: flat panel display) 및 그 밖에 박막에 회로패턴이 형성된 물건의 제조에 이용되는 기판을 모두 포함하는 포괄적인 개념이다. On the other hand, the substrate here is a comprehensive concept including both a semiconductor device, a flat panel display (FPD) and other substrates used in the manufacture of articles having a circuit pattern formed on a thin film.

도 1은 본 발명에 따른 기판처리장치(100)의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a substrate processing apparatus 100 according to the present invention.

도 1을 참조하면, 기판처리장치(100)는 고주파전원(1000)에서 발생된 고주파전원(1000)이 전송라인(1100)을 통해 공정챔버(2000)에 제공되면 공정챔버(2000)에서 이를 이용해 플라즈마를 생성하여 플라즈마공정이 진행되며, 이때 임피던스정합장치(3000)는 고주파전원(1000)과 공정챔버(2000)의 사이에서 양 측의 임피던스를 정합한다.Referring to FIG. 1, when the high frequency power source 1000 generated by the high frequency power source 1000 is provided to the process chamber 2000 through the transmission line 1100, the substrate processing apparatus 100 uses the same in the process chamber 2000. The plasma process is performed by generating plasma, and at this time, the impedance matching device 3000 matches the impedances of both sides between the high frequency power supply 1000 and the process chamber 2000.

이하에서는 본 발명에 따른 기판처리장치(100)에 관하여 다양한 실시예를 통해 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the substrate processing apparatus 100 according to the present invention will be described in more detail with reference to various embodiments.

도 2는 본 발명에 따른 기판처리장치(100)의 일 실시예의 구성도이다.2 is a configuration diagram of an embodiment of a substrate processing apparatus 100 according to the present invention.

도 2를 참조하면, 기판처리장치(100)의 일 실시예는, 고주파전원(1000), 전송라인(1100), 임피던스정합장치(3000) 및 공정챔버(2000)를 포함할 수 있다. 상술한 구성요소 중 일부, 예를 들어, 고주파전원(1000)과 전송라인(1100)은 기판처리장치(100)의 구성요소로 포함되는 대신 외부장치로 구현될 수도 있는데, 이는 후술할 기판처리장치(100)의 다른 실시예에서도 마찬가지이다.Referring to FIG. 2, an embodiment of the substrate processing apparatus 100 may include a high frequency power supply 1000, a transmission line 1100, an impedance matching device 3000, and a process chamber 2000. Some of the above-described components, for example, the high frequency power source 1000 and the transmission line 1100 may be implemented as an external device instead of being included as a component of the substrate processing apparatus 100, which will be described later. The same is true in the other embodiments of (100).

고주파전원(1000)은 고주파전력을 발생시킨다. 여기서, 고주파전원(1000)은 고주파전력을 펄스모드로 제공할 수 있다. 또, 고주파전원(1000)은 미리 설정된 고주파의 전력을 발생시킬 수 있으며, 고주파전원(1000)은 복수의 고주파전력을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 고주파전원(1000)은 2Mhz, 13.56Mhz, 1000Mhz 주파수의 전력을 발생시킬 수 있다. 물론, 필요에 따라 고주파전원(1000)은 상술한 주파수 이외의 다른 주파수의 고주파전력을 발생시킬 수도 있을 것이다.The high frequency power source 1000 generates high frequency power. Here, the high frequency power source 1000 may provide high frequency power in a pulse mode. In addition, the high frequency power source 1000 may generate a predetermined high frequency power, and the high frequency power source 1000 may generate a plurality of high frequency powers. For example, the high frequency power source 1000 may generate power of 2Mhz, 13.56Mhz, and 1000Mhz frequency. Of course, if necessary, the high frequency power supply 1000 may generate high frequency power of a frequency other than the aforementioned frequency.

전송라인(1100)은 고주파전원(1000)으로부터 공정챔버(2000)로 고주파전력을 전송한다. The transmission line 1100 transmits high frequency power from the high frequency power source 1000 to the process chamber 2000.

공정챔버(2000)는 전송받은 고주파전력을 소스가스에 가하여 플라즈마를 생성하여 이를 이용하여 기판을 처리하는 플라즈마공정을 수행한다. The process chamber 2000 generates a plasma by applying the received high frequency power to the source gas and performs a plasma process to process the substrate using the plasma.

이러한 공정챔버(2000)는 플라즈마발생기(2100)를 포함한다. 플라즈마발생기(2100)는 플라즈마를 형성한다. 플라즈마발생기(2100)는 공정챔버(2000)로 소스가스가 유입되면, 유입된 소스가스에 고주파전력을 가하고, 이에 따라 소스가스는 이온화되어 플라즈마 상태로 변한다. The process chamber 2000 includes a plasma generator 2100. The plasma generator 2100 forms a plasma. When the source gas is introduced into the process chamber 2000, the plasma generator 2100 applies high frequency power to the introduced source gas, and thus the source gas is ionized to change into a plasma state.

플라즈마발생기(2100)로는 용량결합형플라즈마(CCP: Capacitively coupled plasma, 2100a)발생기가 사용될 수 있다. 용량결합형플라즈마발생기(2100a)는 공정챔버(2000) 내에 위치하는 서로 평행한 두 개의 평판전극으로 이루어진다. 여기서, 평판전극 중 어느 하나에 고주파전원(1000)이 연결되어 고주파전력이 가해지고, 다른 하나가 접지되면, 평판전극의 사이에 축전전기장이 발생하여 공정챔버(2000) 내의 소스가스에 전기에너지가 전달되고, 이에 따라 소스가스가 이온화되게 된다. As the plasma generator 2100, a capacitively coupled plasma (CCP) generator may be used. The capacitively coupled plasma generator 2100a is composed of two flat electrodes parallel to each other positioned in the process chamber 2000. Here, when the high frequency power source 1000 is connected to any one of the plate electrodes and the high frequency power is applied, and the other is grounded, a capacitor electric field is generated between the plate electrodes, and electrical energy is applied to the source gas in the process chamber 2000. Delivered, thereby the source gas is ionized.

임피던스정합장치(3000)는 고주파전원(1000)과 공정챔버(2000) 사이의 전송라인(1100) 상에 설치되어 고주파전원(1000) 측과 공정챔버(2000) 측의 임피던스를 정합한다.The impedance matching device 3000 is installed on the transmission line 1100 between the high frequency power source 1000 and the process chamber 2000 to match the impedance of the high frequency power source 1000 side and the process chamber 2000 side.

임피던스정합장치(3000)는 임피던스측정기(3100), 반사전력측정기(3200), 제어기(3300) 및 정합기(3400)를 포함할 수 있다.The impedance matching device 3000 may include an impedance measuring device 3100, a reflected power measuring device 3200, a controller 3300, and a matching device 3400.

임피던스측정기(3100)는 공정챔버(2000)의 임피던스를 측정할 수 있다. 플라즈마공정이 진행되는 동안, 공정챔버(2000) 내부에 형성된 플라즈마의 임피던스가 변화하는데 이에 따라 공정챔버(2000)의 임피던스도 변할 수 있다. 또 공정챔버(2000)의 임피던스는 소스가스의 종류, 내부압력, 내부온도 등의 다양한 공정환경에 의해 변화할 수 있다. 임피던스측정기(3100)는 이러한 공정챔버(2000)의 임피던스를 측정하여 그 측정값을 제어기(3300)에 제공할 수 있다.The impedance measurer 3100 may measure the impedance of the process chamber 2000. While the plasma process is in progress, the impedance of the plasma formed inside the process chamber 2000 changes, and accordingly, the impedance of the process chamber 2000 may also change. In addition, the impedance of the process chamber 2000 may vary depending on various process environments such as the type of source gas, internal pressure, and internal temperature. The impedance measurer 3100 may measure the impedance of the process chamber 2000 and provide the measured value to the controller 3300.

반사전력측정기(3200)는 전송라인(1100)에 연결되어 고주파전원(1000) 측으로 반사되는 반사전력의 측정한다. 또 반사전력측정기(3200)는 측정된 반사전력의 측정값을 제어기(3300)에 제공할 수 있다.The reflected power measuring device 3200 is connected to the transmission line 1100 to measure the reflected power reflected to the high frequency power source 1000. In addition, the reflected power meter 3200 may provide the controller 3300 with a measured value of the measured reflected power.

제어기(3300)는 임피던스측정기(3100)와 반사전력측정기(3200)로부터 그 측정값들을 제공받아 이에 근거하여 제어신호를 생성하고, 생성된 제어신호를 정합기(3400)로 송출한다. 여기서, 제어신호는 임피던스 정합을 위해 후술할 가변인덕터(3420)의 유도용량을 조절하기 위하여 스위치(3422)의 개폐를 제어하는 신호일 수 있다. 예를 들어, 제어신호는 스위치(3422)를 개폐하기 위한 온오프(on/off)신호일 수 있다.The controller 3300 receives the measured values from the impedance measuring device 3100 and the reflected power measuring device 3200, generates a control signal based on the measured values, and transmits the generated control signal to the matcher 3400. Here, the control signal may be a signal for controlling the opening and closing of the switch 3342 to adjust the inductance of the variable inductor 3420 to be described later for impedance matching. For example, the control signal may be an on / off signal for opening and closing the switch 3342.

이러한 제어기(3300)는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 구현될 수 있다. Such a controller 3300 may be implemented in a computer or similar device using hardware, software, or a combination thereof.

하드웨어적으로 제어기(3300)는 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 마이크로콘트롤러(micro-controllers), 마이크로프로세서(microprocessors)나 이들과 유사한 제어기능을 수행하는 전기적인 장치로 구현될 수 있다.In hardware, the controller 3300 may include application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), and processors (processors). It can be implemented as micro-controllers, microprocessors, or electrical devices that perform similar control functions.

또 소프트웨어적으로 제어기(3300)는 하나 이상의 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어코드 또는 소프트웨어어플리케이션에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어는 하드웨어적으로 구현된 제어부에 의해 실행될 있다. 또 소프트웨어는 서버 등의 외부기기로부터 상술한 하드웨어적인 구성으로 송신됨으로써 설치될 수 있다.In addition, in software, the controller 3300 may be implemented by software code or software application written in one or more programming languages. The software is executed by a hardware-implemented control unit. The software may be installed by being transmitted from an external device such as a server in the hardware configuration described above.

정합기(3400)는 제어기(3300)의 신호에 따라 임피던스를 정합한다. 정합기(3400)는 회로소자들을 포함하여 다양한 형태의 회로로 구현될 수 있으며, 제어신호에 따라 회로소자들의 동작을 제어하여 정전용량이나 유도용량을 동작하여 조절함으로써 임피던스를 정합할 수 있다.The matcher 3400 matches an impedance according to the signal of the controller 3300. The matcher 3400 may be implemented in various types of circuits including circuit elements, and may match impedance by controlling the operation of the circuit elements according to a control signal to operate by adjusting capacitance or inductance.

이러한 정합기(3400)는 커패시터(3410) 및 가변인덕터(3420)를 포함할 수 있다. 여기서, 커패시터(3410)나 가변인덕터(3420)는 하나 또는 복수일 수 있다. 한편, 커패시터(3410)는 고정커패시터, 가변커패시터 또는 그 조합으로 제공될 수 있다. The matcher 3400 may include a capacitor 3410 and a variable inductor 3420. Here, the capacitor 3410 or the variable inductor 3420 may be one or plural. The capacitor 3410 may be provided as a fixed capacitor, a variable capacitor, or a combination thereof.

도 3은 도 2의 정합기(3400)의 일 실시예의 회로도이고, 도 4는 도 2의 정합기(3400)의 다른 실시예의 회로도이다.3 is a circuit diagram of one embodiment of the matcher 3400 of FIG. 2, and FIG. 4 is a circuit diagram of another embodiment of the matcher 3400 of FIG. 2.

도 3을 참조하면, 정합기(3400)는 제1커패시터(3410a), 제2커패시터(3410b) 및 가변인덕터(3420)를 포함하여 엘타입(L type)의 회로로 구현될 수 있다. 여기서, ‘in’은 전력의 송신단을 의미하고, ‘out’은 전력의 수신단을 의미한다. 도 4를 참조하면, 정합기(3400)는 제1커패시터(3410a), 제2커패시터(3410b) 및 가변인덕터(3420)를 포함하여 파이타입(π type)의 회로로 구현될 수 있다. 물론, 정합기(3400)는 상술한 예 이외에도 역엘타입(inverse L type)의 회로 등과 같은 공지의 회로나 또는 필요에 따라 적절히 변경된 회로로 구현될 수도 있다. Referring to FIG. 3, the matcher 3400 may be implemented as an L type circuit including a first capacitor 3410a, a second capacitor 3410b, and a variable inductor 3420. Here, 'in' means the transmitting end of the power, 'out' means the receiving end of the power. Referring to FIG. 4, the matcher 3400 may be implemented as a pie type circuit including a first capacitor 3410a, a second capacitor 3410b, and a variable inductor 3420. Of course, the matcher 3400 may be implemented as a well-known circuit such as an inverse L type circuit or the like, and a circuit appropriately changed as necessary in addition to the above-described examples.

이러한 회로에서, 가변인덕터(3420)는 제어신호에 따라 유도용량이 조절된다. 정합기(3400)는 이러한 가변인덕터(3420)를 이용하여 임피던스 정합을 수행할 수 있다.In such a circuit, the variable inductor 3420 adjusts the inductance according to the control signal. The matcher 3400 may perform impedance matching using the variable inductor 3420.

도 5는 도 3 내지 도 4의 가변인덕터(3420)의 일 실시예의 구성도이다.5 is a configuration diagram of an embodiment of the variable inductor 3420 of FIGS. 3 to 4.

가변인덕터(3420)는 복수의 인덕터(3421) 및 복수의 스위치(3422)를 포함한다.The variable inductor 3420 includes a plurality of inductors 3421 and a plurality of switches 3342.

복수의 인덕터(3421)는 서로 직렬로 배치될 수 있다. 복수의 스위치(3422)는 복수의 인덕터(3421)의 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 스위치(3422)는 일단이 하나의 인덕터(3421)에 연결되고, 타단은 다른 하나의 인덕터(3421)로 연결되거나 또는 공정챔버(2000) 측으로 연결될 수 있다. 이때, 스위치(3422)의 타단은 제어기(3300)의 제어신호에 따라 다른 하나의 인덕터(3421)나 공정챔버(2000) 측 중 어느 하나에 택일적으로 연결된다. 여기서, 스위치(3422)의 타단이 인덕터(3421)로 연결되는 상태를 제1스위칭상태라 하고, 공정챔버(2000) 측으로 연결된 상태를 제2스위칭상태라고 한다. The plurality of inductors 341 may be disposed in series with each other. The plurality of switches 3342 may be disposed between the plurality of inductors 341. In detail, one end of the switch 3342 may be connected to one inductor 341, and the other end may be connected to the other inductor 341 or the process chamber 2000. In this case, the other end of the switch 3342 is alternatively connected to one of the other inductor 341 or the process chamber 2000 side according to the control signal of the controller 3300. Here, a state in which the other end of the switch 3342 is connected to the inductor 341 is called a first switching state, and a state in which the other end of the switch 3342 is connected to the process chamber 2000 is called a second switching state.

이러한 구조에 의해 스위치(3422)가 어느 측으로 스위칭되는지 그 스위칭상태에 따라 직렬로 연결되는 인덕터(3421)의 수가 조절되며, 이에 따라 결과적으로 가변인덕터(3420)의 유도용량이 조절된다. 가변인덕터(3420)의 유도용량은 서로 직렬 연결된 인덕터(3421)의 유도용량의 총 합이 된다. According to this structure, the number of inductors 341 connected in series is adjusted according to which switching state the switch 3342 is switched. As a result, the inductance of the variable inductor 3420 is adjusted. The inductance of the variable inductor 3420 is the sum of the inductances of the inductors 341 connected in series with each other.

구체적으로 도 5에서 제1스위치(3422a)와 제2스위치(3422b)가 제1스위칭상태가 되고, 제3스위치(3421c)가 제2스위칭상태가 되면, 가변인덕터(3420)의 유도용량은, 제1인덕터(3421a), 제2인덕터(3421b) 및 제3인덕터(3421c)의 유도용량을 더한 값이 될 것이다.Specifically, in FIG. 5, when the first switch 3422a and the second switch 3422b are in the first switching state, and the third switch 341c is in the second switching state, the inductance of the variable inductor 3420 is The inductance of the first inductor 341a, the second inductor 341b, and the third inductor 341c will be added.

여기서, 복수의 인덕터(3421)의 유도용량은 공정조건, 임피던스 정합의 속도, 공정챔버(2000)의 임피던스의 변화속도나 범위 등을 종합적으로 고려하여 설계될 수 있다. 예를 들어, 복수의 인덕터(3421)는 모두 동일한 유도용량을 가지도록 제공될 수 있다. 다른 예를 들어, 복수의 인덕터(3421)는 순차적으로 1:1:21:22:…:2n의 유도용량을 가지도록 제공될 수 있다. 이때, 가변인덕터(3420)의 유도용량은, 스위치(3422)가 순차적으로 연결됨에 따라 2배씩 증가하게 될 것이다.Here, the inductances of the plurality of inductors 341 may be designed in consideration of process conditions, speeds of impedance matching, speeds and ranges of impedance changes of the process chambers 2000, and the like. For example, the plurality of inductors 341 may be provided to have the same inductance. For another example, the plurality of inductors 3441 may be sequentially 1: 1: 2 1 : 2 2 :... It can be provided to have an inductance of: 2 n . In this case, the inductance of the variable inductor 3420 will increase by two times as the switches 3342 are sequentially connected.

도 6은 도 3 내지 도 4의 가변인덕터(3420)의 다른 실시예의 구성도이고, 도 7은 도 3 내지 도 4의 가변인덕터(3420)의 또 다른 실시예의 구성도이다.6 is a configuration diagram of another embodiment of the variable inductor 3420 of FIGS. 3 to 4, and FIG. 7 is a configuration diagram of another embodiment of the variable inductor 3420 of FIGS. 3 to 4.

한편, 이러한 가변인덕터(3420)에서 스위치(3422)로는 디지털스위치가 사용될 수 있다. 디지털스위치는 종래의 기계식 구동수단으로 동작하는 스위치에 비해 가변인덕터(3420)의 유도용량을 신속하게 변경할 수 있어 임피던스 정합 시 지연시간을 최소화할 수 있는 장점이 있다. 예를 들어, 디지털스위치로는 트랜지스터나 다이오드가 사용될 수 있다. Meanwhile, a digital switch may be used as the switch 3422 in the variable inductor 3420. Digital switches have advantages in that the inductance of the variable inductor 3420 can be changed quickly compared to a switch operated by a conventional mechanical driving means, thereby minimizing delay time when impedance matching is performed. For example, a transistor or a diode may be used as the digital switch.

도 6을 참조하면, 디지털스위치로는 모스펫(MOSFET: metal-oxide semiconductor field effect transistor, 3423)가 사용될 수 있다. 하나의 스위치(3422)는 두 개의 모스펫(3423)으로 구성될 수 있다. 제1모스펫(3423a)은 인덕터와 인덕터의 사이에 배치되고, 제2모스펫(3423b)은 인덕터(3421)와 공정챔버(2000) 측에 배치될 수 있다. 제1모스펫(3423a)과 제2모스펫(3423b)은 각각 게이트 측(g)이 제어기(3300)의 제어신호를 받아 그 신호에 따라 어느 하나의 모스펫(3423)만 선택적으로 소스 측(s)을 드래인 측(d)으로 연결한다. 예를 들어, 제1모스펫(3423a)에 온(on)신호가 송신되고, 제2모스펫(3423b)에 오프(off)신호가 송신되거나 온신호가 송신되지 아니하면, 제1모스펫(3423a)이 회로를 연결하여 인덕터(3421)와 인덕터(3421)를 연결하고, 제2모스펫(3423b)은 회로를 닫아 인덕터(3421)와 공정챔버(2000) 측을 연결하지 않는 제1스위칭상태가 될 수 있다. 물론, 모스펫(3423)의 성질에 따라 상술한 예와 반대로 작동할 수도 있다. Referring to FIG. 6, a MOSFET (metal-oxide semiconductor field effect transistor) 3423 (MOSFET) may be used. One switch 3422 may be composed of two MOSFETs 3423. The first MOSFET 3423a may be disposed between the inductor and the inductor, and the second MOSFET 3423b may be disposed at the side of the inductor 3401 and the process chamber 2000. In the first and second MOSFETs 3423a and 3423b, the gate side g receives the control signal of the controller 3300 and selectively selects one of the MOSFETs 3423 according to the signal. Connect to the drain side (d). For example, if an on signal is transmitted to the first MOSFET 3423a and an off signal is transmitted to the second MOSFET 3423b or the on signal is not transmitted, the first MOSFET 3423a is transmitted. A circuit may be connected to connect the inductor 341 to the inductor 341, and the second MOSFET 3423b may be in a first switching state in which the circuit is not connected to the inductor 341 and the process chamber 2000 by closing the circuit. . Of course, depending on the nature of the MOSFET (3423) may operate in the reverse of the above-described example.

도 7을 참조하면, 디지털스위치로는 핀다이오드(PIN diode, 3424)가 사용될 수도 있다. 하나의 스위치(3422)는 두 개의 핀다이오드(3424)로 구성될 수 있다. 핀다이오드(3424)의 동작은 모스펫(3423)의 동작과 거의 유사하므로 이에 대한 자세한 설명은 상술한 모스펫(3423)의 동작에 관한 설명으로 대체한다.Referring to FIG. 7, a pin diode 3424 may be used as the digital switch. One switch 3422 may be composed of two pin diodes 3424. Since the operation of the pin diode 3424 is almost similar to that of the MOSFET 3423, a detailed description thereof will be replaced with the description of the operation of the MOSFET 3423 described above.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 기판처리장치(100)의 일 실시예에서는 플라즈마발생기(2100)로 하나의 평판전극이 전송라인(1100)이 연결되고, 다른 하나의 평판전극이 접지된 용량결합형플라즈마발생기(2100a)를 이용하는데 이는 필요에 따라 적절히 변형될 수 있다.In one embodiment of the substrate processing apparatus 100 according to the present invention described above, one plate electrode is connected to the transmission line 1100 by the plasma generator 2100 and the other plate electrode is grounded capacitively coupled plasma. Generator 2100a is used, which may be modified as appropriate.

도 8은 본 발명에 따른 기판처리장치(100)의 또 다른 실시예의 구성도이다.8 is a configuration diagram of another embodiment of a substrate processing apparatus 100 according to the present invention.

도 8을 참조하면, 용량결합형플라즈마발생기(2100a)의 두 개의 평판전극은 각각 고주파전원(1000)에 연결될 수 있다. 이에 따라 기판처리장치(100)에는 각각의 평판전극에 대하여 두 개의 임피던스정합장치(3000)가 제공될 수 있다. 이때, 임피던스정합장치(3000)들은 제어기(3300)와 임피던스측정기(3100)를 공유하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 8, two plate electrodes of the capacitively coupled plasma generator 2100a may be connected to the high frequency power supply 1000, respectively. Accordingly, the substrate processing apparatus 100 may be provided with two impedance matching devices 3000 for each flat plate electrode. In this case, the impedance matching devices 3000 may be configured by sharing the controller 3300 and the impedance measuring device 3100.

도 9는 본 발명에 따른 기판처리장치(100)의 또 다른 실시예의 구성도이다.9 is a configuration diagram of still another embodiment of the substrate processing apparatus 100 according to the present invention.

도 9를 참조하면, 공정챔버(2000)에는 플라즈마발생기(2100)로 유도결합플라즈마(ICP: inductively coupled plasma, 2100b)발생기가 사용될 수 있다. 유도결합형플라즈마발생기(2100b)는 공정챔버(2000)로 소스가스가 유입되는 부위에 설치될 수 있다. 9, an inductively coupled plasma (ICP) 2100b (ICP) generator may be used as the plasma generator 2100 in the process chamber 2000. The inductively coupled plasma generator 2100b may be installed at a portion where the source gas flows into the process chamber 2000.

이하에서는 본 발명에 따른 기판처리장치(100)를 이용하는 임피던스정합방법에 관하여 설명한다. 다만, 임피던스정합방법은 상술한 기판처리장치(100) 이외에도 이와 동일 또는 유사한 다른 장치를 이용하여 수행될 수 있다. 또한, 이러한 임피던스정합방법은 이를 수행하는 코드 또는 프로그램의 형태로 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장될 수 있다.Hereinafter, an impedance matching method using the substrate processing apparatus 100 according to the present invention will be described. However, the impedance matching method may be performed using the same or similar other device in addition to the substrate processing apparatus 100 described above. In addition, the impedance matching method may be stored in a computer-readable recording medium in the form of a code or a program for performing the impedance matching method.

임피던스정합방법에서는 먼저 소스가스공급원(미도시)로부터 공정챔버(2000)로 소스가스가 유입된다. 소스가스가 유입되면, 고주파전원(1000)이 고주파전력을 발생시키고, 전송라인(1100)을 통해 고주파전력이 플라즈마발생기(2100)로 전송된다. 플라즈마발생기(2100)는 고주파전력을 이용하여 소스가스를 이온화시켜 플라즈마를 형성시킨다. 플라즈마가 형성되면, 공정챔버(2000)는 플라즈마를 이용하여 기판을 처리한다. 여기서, 기판은 반도체소자나 평판디스플레이 및 그 외에 박막에 회로패턴을 형성하여 제조되는 물건의 제조에 이용되는 기판을 모두 포함하는 포괄적인 개념으로 해석되어야 한다.In the impedance matching method, source gas is first introduced into the process chamber 2000 from a source gas supply source (not shown). When the source gas is introduced, the high frequency power source 1000 generates high frequency power, and the high frequency power is transmitted to the plasma generator 2100 through the transmission line 1100. The plasma generator 2100 ionizes the source gas using high frequency power to form a plasma. When the plasma is formed, the process chamber 2000 processes the substrate using the plasma. Here, the substrate should be interpreted as a comprehensive concept including a semiconductor device, a flat panel display, and other substrates used in the manufacture of articles manufactured by forming circuit patterns on thin films.

이와 같이, 플라즈마를 생성하고 기판을 처리하는 과정에서 기판으로부터 발생하는 이물질이나, 플라즈마의 밀도, 소스가스의 종류, 공정챔버(2000)의 내부온도와 내부압력 등의 다양한 공정조건에 의해 플라즈마임피던스 또는 공정챔버(2000)의 임피던스가 변화하게 된다. 특히, 플라즈마공정의 초기에 펄스모드로 고주파전원(1000)을 공급하는 시기, 플라즈마가 형성되는 시기, 플라즈마가 소멸하는 시기 등에는 그 임피던스가 급격하게 변화할 수 있다. As such, the plasma impedance or the like may be generated by various process conditions such as foreign matters generated from the substrate in the process of generating the plasma and processing the substrate, the density of the plasma, the type of the source gas, and the internal temperature and the internal pressure of the process chamber 2000. The impedance of the process chamber 2000 is changed. In particular, when the high frequency power supply 1000 is supplied in the pulse mode at the initial stage of the plasma process, the plasma is formed, and the plasma is extinguished, the impedance may change rapidly.

임피던스측정기(3100)는 플라즈마임피던스나 공정챔버(2000)의 임피던스를 측정하여, 그 측정값을 제어기(3300)에 인가한다. 또한, 임피던스가 변화함에 따라 임피던스 정합이 깨져 반사파가 발생할 수 있는데, 반사전력측정기(3200)는 고주파전원(1000) 측의 반사전력을 측정하고, 그 측정값을 제어기(3300)에 인가한다. 제어기(3300)는 임피던스측정기(3100)와 반사전력측정기(3200)로부터 측정값들을 획득하여 제어신호를 생성하고, 생성된 제어신호를 정합기(3400)로 송출한다.The impedance measurer 3100 measures the plasma impedance or the impedance of the process chamber 2000 and applies the measured value to the controller 3300. In addition, as impedance changes, impedance matching may be broken and reflected waves may be generated. The reflected power measuring device 3200 measures the reflected power of the high frequency power supply 1000 and applies the measured value to the controller 3300. The controller 3300 obtains measurement values from the impedance measuring device 3100 and the reflected power measuring device 3200, generates a control signal, and transmits the generated control signal to the matcher 3400.

정합기(3400)에서는 복수의 스위치(3422)가 제어신호에 따라 제1스위칭상태 또는 제2스위칭상태 중 어느 하나의 상태로 택일적으로 스위칭된다. 가변인덕터(3420)는 이러한 복수의 스위치(3422)의 스위칭상태에 따라 복수의 인덕터(3421) 중 직렬로 연결되는 인덕터(3421)의 수가 조절되어 그 유도용량이 조절된다. 결과적으로 이에 따라 고주파전원(1000) 측과 공정챔버(2000) 측의 임피던스 정합이 수행될 수 있다. 여기서, 정합기(3400)가 가변커패시터를 가지는 경우에는 제어기(3300)는 가변커패시터로 제어신호를 더 송출하여 가변커패시터의 정전용량을 조절하는 것을 병행하여 임피던스 정합을 수행할 수도 있다. 따라서, 임피던스정합장치(3000)가 정전용량뿐만 아니라 유도용량을 조절할 수 있으므로, 보다 다양한 범위와 방식에 따라 변화되는 임피던스를 보상할 수 있게 된다.In the matcher 3400, the plurality of switches 3422 are alternatively switched to any one of a first switching state and a second switching state according to a control signal. The variable inductor 3420 adjusts the number of inductors 341 connected in series among the plurality of inductors 341 according to the switching state of the switches 3422. As a result, impedance matching between the high frequency power supply 1000 and the process chamber 2000 may be performed. Here, when the matcher 3400 has a variable capacitor, the controller 3300 may further perform an impedance matching by simultaneously transmitting a control signal to the variable capacitor to adjust the capacitance of the variable capacitor. Therefore, since the impedance matching device 3000 can adjust the inductance as well as the capacitance, it is possible to compensate for the impedance that is changed according to more various ranges and methods.

이러한 임피던스의 정합과정에서 제어기(3300)는 디지털신호를 송신하고, 모스펫(3423)이나 핀다이오드(3424) 등의 디지털방식으로 구현된 스위치(3422)는 제어신호에 따라 온오프되어 기계적으로 구동되는 스위치에 비해 빠르게 임피던스를 보상할 수 있다. 이에 따라 임피던스정합장치(3000)는 신속한 응답속도를 가지고 임피던스를 정합할 수 있다. In the matching process of the impedance, the controller 3300 transmits a digital signal, and the switch 3342 implemented in a digital manner such as the MOSFET 3423 or the pin diode 3424 is mechanically driven on and off according to the control signal. The impedance can be compensated faster than the switch. Accordingly, the impedance matching device 3000 may match impedance with a fast response speed.

이상에서 언급된 본 발명의 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 기재된 것이므로, 본 발명이 상술한 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. The above-described embodiments of the present invention are described in order to facilitate understanding of the present invention to those skilled in the art, so the present invention is not limited to the above embodiments.

따라서, 본 발명은 상술한 실시예 및 그 구성요소를 선택적으로 조합하거나 공지의 기술을 더해 구현될 수 있으며, 나아가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 치환 및 변경이 가해진 수정예, 변형예를 모두 포함한다.Therefore, it is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. For example, the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. All of the modifications are included.

또한, 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 발명은 모두 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.In addition, the scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all inventions within the scope of the claims should be construed as being included in the scope of the present invention.

100: 기판처리장치
1000: 고주파전원 1100: 전송라인
2000: 공정챔버 2100: 플라즈마발생기
3000: 임피던스정합장치
3100: 임피던스측정기
3200: 반사전력측정기
3300: 제어기
3400: 정합기 3410: 커패시터 3420: 가변인덕터 3421: 인덕터
3422: 스위치 3423: 모스펫 3424: 핀다이오드 100: substrate processing apparatus
1000: high frequency power supply 1100: transmission line
2000: process chamber 2100: plasma generator
3000: impedance matching device
3100: Impedance Meter
3200: reflected power meter
3300: controller
3400: Matcher 3410: Capacitor 3420: Variable inductor 3421: Inductor
3422: switch 3423: MOSFET 3424: pin diode

Claims (2)

플라즈마공정을 수행하는 공정챔버;
고주파전력을 발생시키는 고주파전원;
상기 공정챔버로 상기 고주파전력을 전송하는 전송라인; 및
상기 전송라인에 연결되어, 상기 공정챔버의 임피던스를 정합하는 임피던스정합장치;를 포함하되,
상기 임피던스정합장치는,
상기 공정챔버의 임피던스를 측정하는 임피던스측정기;
상기 고주파전원으로의 반사전력을 측정하는 반사전력측정기;
상기 임피던스측정기 및 상기 반사전력측정기의 측정값에 근거하여 제어신호를 생성하는 제어기; 및
서로 직렬로 배치되는 복수의 인덕터; 및 상기 복수의 인덕터 사이에 배치되고, 상기 제어신호에 따라 스위칭되는 복수의 스위치;를 포함하여 상기 복수의 스위치의 스위칭상태에 따라 유도용량이 조절되는 가변저항;을 포함하는 정합기;를 포함하는
기판처리장치.A process chamber performing a plasma process;
A high frequency power source generating high frequency power;
A transmission line for transmitting the high frequency power to the process chamber; And
An impedance matching device connected to the transmission line and matching an impedance of the process chamber;
The impedance matching device,
An impedance measuring instrument for measuring impedance of the process chamber;
A reflected power meter for measuring the reflected power to the high frequency power source;
A controller for generating a control signal based on the measured values of the impedance measuring instrument and the reflected power measuring instrument; And
A plurality of inductors disposed in series with each other; And a variable resistor disposed between the plurality of inductors, the plurality of switches being switched in accordance with the control signal, and a variable resistor having an inductance adjusted according to the switching state of the plurality of switches.
Substrate processing apparatus. 제1항에 있어서,
상기 복수의 스위치 각각은, 제1스위칭상태에서 인덕터로 연결되고, 제2스위칭상태에서 공정챔버 측으로 연결되는
기판처리장치. The method of claim 1,
Each of the plurality of switches is connected to an inductor in a first switching state and connected to a process chamber side in a second switching state.
Substrate processing apparatus.
KR1020110124801A 2011-11-28 2011-11-28 Impedance matching apparatus and substrate treaing apparatus using the same KR20130058838A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110124801A KR20130058838A (en) 2011-11-28 2011-11-28 Impedance matching apparatus and substrate treaing apparatus using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110124801A KR20130058838A (en) 2011-11-28 2011-11-28 Impedance matching apparatus and substrate treaing apparatus using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130058838A true KR20130058838A (en) 2013-06-05

Family

ID=48857914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110124801A KR20130058838A (en) 2011-11-28 2011-11-28 Impedance matching apparatus and substrate treaing apparatus using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130058838A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7455174B2 (en) RF generator and method
JP7175239B2 (en) CONTROL METHOD, PLASMA PROCESSING APPARATUS, PROGRAM AND STORAGE MEDIUM
US20130105082A1 (en) Substrate processing device and impedance matching method
KR101993880B1 (en) Plasma-treatment apparatus
TWI695411B (en) Method and system for rf pulse reflection reduction for processing substrates
JP6312405B2 (en) Plasma processing equipment
KR102038642B1 (en) Plasma treatment apparatus
TWI776184B (en) A radio frequency power supply system, plasma processor and frequency modulation matching method thereof
US10388544B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
US20100171428A1 (en) Driving switches of a plasma load power suuply
US20110248634A1 (en) Method for controlling ion energy in radio frequency plasmas
KR20150051897A (en) Plasma processing apparatus
JP6997642B2 (en) Plasma processing equipment and plasma processing method
KR20140104380A (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
KR20070121014A (en) Termination of secondary frequency in rf power delivery
JP2021097033A (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
KR101927940B1 (en) Impedance matching apparatus and substrate treaing apparatus using the same
KR20130058838A (en) Impedance matching apparatus and substrate treaing apparatus using the same
KR20130086825A (en) Adjustable capacitor, impedance matching device and substrate treating apparatus
KR20130056759A (en) Impedance matching apparatus and substrate treaing apparatus using the same
KR20130047532A (en) Apparatus and method for treating substrate
KR20130086824A (en) Impedance matching device and substrate treating apparatus
KR102175079B1 (en) Adjustable inductor, impedance matching apparatus and substrate treaing apparatus with the same
KR20150064722A (en) Plasma impedance matching system and the methode
KR20130115826A (en) Adjustable inductor, impedance matching apparatus and substrate treaing apparatus with the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application