KR20140089457A - Plasma generating apparatus, method for controlling the same and apparatus for treating substrate using the same - Google Patents

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KR20140089457A
KR20140089457A KR1020130001198A KR20130001198A KR20140089457A KR 20140089457 A KR20140089457 A KR 20140089457A KR 1020130001198 A KR1020130001198 A KR 1020130001198A KR 20130001198 A KR20130001198 A KR 20130001198A KR 20140089457 A KR20140089457 A KR 20140089457A
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capacitive element
coil
signal applied
plasma
impedance
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KR1020130001198A
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정진욱
김현준
한덕선
박경수
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피에스케이 주식회사
한양대학교 산학협력단
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    • H01J37/32183—Matching circuits

Abstract

The present invention relates to plasma generation apparatus and a method for controlling the plasma generation apparatus, and to a substrate processing apparatus using the plasma generation apparatus. A plasma generation apparatus according to an embodiment of the present invention includes: an RF power supply for providing an RF signal; a plasma chamber to which gas is injected for converting the gas into plasma; a coil which is installed in the plasma chamber for receiving the RF signal and inducing an electromagnetic field in the plasma chamber; a capacitive device which is connected to a ground stage of the coil; and a controller for controlling a ratio between impedance of the coil and impedance of the capacitive device.

Description

플라즈마 발생 장치, 플라즈마 발생 장치를 제어하는 방법 그리고 플라즈마 발생 장치를 사용하는 기판 처리 장치{PLASMA GENERATING APPARATUS, METHOD FOR CONTROLLING THE SAME AND APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a plasma generating apparatus, a method of controlling the plasma generating apparatus, and a substrate processing apparatus using the plasma generating apparatus. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002]

본 발명은 플라즈마 발생 장치, 상기 플라즈마 발생 장치를 제어하는 방법 및 상기 플라즈마 발생 장치를 사용하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma generating apparatus, a method of controlling the plasma generating apparatus, and a substrate processing apparatus using the plasma generating apparatus.

반도체, 디스플레이, 솔라셀 등을 제조하는 공정에는 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 공정이 포함되어 있다. 예를 들어, 반도체 제조 공정 중에서 건식 식각에 사용되는 식각 장치 또는 애싱(ashing)에 사용되는 애싱 장치는 플라즈마를 생성하기 위한 챔버를 포함하며, 기판은 상기 플라즈마를 이용하여 식각 또는 애싱 처리될 수 있다.Processes for fabricating semiconductors, displays, solar cells, and the like include processes for processing substrates using plasma. For example, an etching apparatus used for dry etching in a semiconductor manufacturing process or an ashing apparatus used for ashing may include a chamber for generating a plasma, and the substrate may be etched or ashed using the plasma .

종래의 플라즈마 발생 장치는 플라즈마를 생성하기 위해, 챔버에 설치된 코일에 시변 전류를 흘려 챔버 내에 전기장을 유도하고, 유도된 전기장으로부터 플라즈마를 발생시켰다. 하지만, 종래의 플라즈마 발생 장치는 코일 양단의 높은 전위차로 인하여 코일과 챔버 벽 간에 용량성 결합이 발생하였으며, 이러한 용량성 결합은 챔버 내에 생성되는 플라즈마의 밀도를 감소시켜 공정의 효율을 저하시키고, 챔버 벽면을 손상시키는 문제를 일으켰다.In order to generate a plasma, a conventional plasma generating apparatus generates a plasma from an induced electric field by inducing an electric field in a chamber by flowing a time-varying current into a coil provided in the chamber. However, in the conventional plasma generating apparatus, capacitive coupling occurs between the coil and the chamber wall due to a high potential difference between the both ends of the coil. Such capacitive coupling reduces the density of the plasma generated in the chamber, Causing damage to the wall.

본 발명의 일 실시예는, 플라즈마 처리 공정 시 코일 양단에 발생하는 전위차를 제거하여 코일에 평형 전압을 제공하는 플라즈마 발생 장치, 상기 플라즈마 발생 장치를 제어하는 방법 및 상기 플라즈마 발생 장치를 사용하는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.One embodiment of the present invention relates to a plasma generating apparatus that removes a potential difference generated across a coil during a plasma processing process to provide a balanced voltage to a coil, a method of controlling the plasma generating apparatus, and a substrate processing method using the plasma generating apparatus And an object of the present invention is to provide a device.

본 발명의 일 실시예는, 코일에 평형 전압을 인가하여 플라즈마 챔버 내에 고밀도의 플라즈마를 생성하는 플라즈마 발생 장치, 상기 플라즈마 발생 장치를 제어하는 방법 및 상기 플라즈마 발생 장치를 사용하는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An embodiment of the present invention provides a plasma generating apparatus for generating a high-density plasma in a plasma chamber by applying a balanced voltage to a coil, a method for controlling the plasma generating apparatus, and a substrate processing apparatus using the plasma generating apparatus .

본 발명의 일 실시예는, 코일과 플라즈마 챔버 간의 용량성 결합을 방지하여 플라즈마 챔버의 손상을 줄이는 플라즈마 발생 장치, 상기 플라즈마 발생 장치를 제어하는 방법 및 상기 플라즈마 발생 장치를 사용하는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An embodiment of the present invention provides a plasma generating apparatus that prevents capacitive coupling between a coil and a plasma chamber to reduce damage to the plasma chamber, a method of controlling the plasma generating apparatus, and a substrate processing apparatus using the plasma generating apparatus .

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치는, RF 신호를 제공하는 RF 전원; 가스가 주입되어 플라즈마가 생성되는 플라즈마 챔버; 상기 플라즈마 챔버에 설치되고, 상기 RF 신호를 인가받아 상기 플라즈마 챔버에 전자장을 유도하는 코일; 상기 코일의 접지단에 연결된 용량성 소자; 및 상기 코일의 임피던스와 상기 용량성 소자의 임피던스 간의 비율을 조절하는 제어기;를 포함할 수 있다.An apparatus for generating plasma according to an embodiment of the present invention includes: an RF power source for providing an RF signal; A plasma chamber in which a gas is injected to generate plasma; A coil installed in the plasma chamber and adapted to receive an RF signal to induce an electromagnetic field in the plasma chamber; A capacitive element connected to a ground terminal of the coil; And a controller for adjusting a ratio between the impedance of the coil and the impedance of the capacitive element.

상기 코일은 상기 플라즈마 챔버의 외부에 감겨서 설치될 수 있다.The coil may be wound around the outside of the plasma chamber.

상기 용량성 소자는 상기 제어기에 의해 커패시턴스가 조절되는 가변 커패시터를 포함할 수 있다.The capacitive element may include a variable capacitor whose capacitance is adjusted by the controller.

상기 제어기는, 상기 용량성 소자의 임피던스가 상기 코일의 임피던스의 절반이 되도록 상기 용량성 소자의 임피던스를 조절할 수 있다.The controller may adjust the impedance of the capacitive element such that the impedance of the capacitive element is one-half of the impedance of the coil.

상기 제어기는: 상기 코일에 인가되는 RF 신호와 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호를 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 용량성 소자의 임피던스를 조절할 수 있다.The controller may compare the RF signal applied to the coil with the RF signal applied to the capacitive element, and adjust the impedance of the capacitive element according to the comparison result.

상기 제어기는: 상기 코일에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭과 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭을 비교할 수 있다.The controller may compare the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the coil and the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the capacitive element.

상기 제어기는: 상기 코일에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭이 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭보다 더 크면, 상기 용량성 소자의 임피던스를 증가시키고, 상기 코일에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭이 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭보다 더 작으면, 상기 용량성 소자의 임피던스를 감소시킬 수 있다.Wherein the controller increases the impedance of the capacitive element if the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the coil is greater than the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the capacitive element, The impedance of the capacitive element can be reduced if the amplitude of the voltage of the capacitive element is smaller than the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the capacitive element.

상기 제어기는, 기설정된 주기마다 반복적으로 상기 비율을 조절할 수 있다.The controller may repeatedly adjust the ratio every predetermined period.

상기 제어기는, 상기 RF 신호의 진폭, 위상 및 주파수 중 적어도 하나가 변경되는 경우, 상기 비율을 조절할 수 있다.The controller may adjust the ratio when at least one of amplitude, phase, and frequency of the RF signal is changed.

상기 제어기는, 상기 플라즈마 챔버에 주입되는 가스의 성분, 조성 및 압력 중 적어도 하나가 변경되는 경우, 상기 비율을 조절할 수 있다.The controller may adjust the ratio when at least one of a composition, a composition, and a pressure of gas injected into the plasma chamber is changed.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치 제어 방법은, 코일에 인가되는 RF 신호에 관한 정보 및 상기 코일의 접지단에 연결된 용량성 소자에 인가되는 RF 신호에 관한 정보를 수신하는 단계; 상기 코일에 인가되는 RF 신호와 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호를 비교하는 단계; 및 비교 결과에 따라 상기 코일의 임피던스와 상기 용량성 소자의 임피던스 간의 비율을 조절하는 단계;를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a plasma generator, comprising: receiving information about an RF signal applied to a coil and information about an RF signal applied to a capacitive element connected to a ground terminal of the coil; Comparing an RF signal applied to the coil with an RF signal applied to the capacitive element; And adjusting a ratio between the impedance of the coil and the impedance of the capacitive element according to the comparison result.

상기 수신하는 단계는: 상기 코일의 입력단에 연결된 RF 신호 센서로부터 상기 코일에 인가되는 RF 신호에 관한 정보를 수신하는 단계; 및 상기 용량성 소자의 입력단에 연결된 RF 신호 센서로부터 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호에 관한 정보를 수신하는 단계;를 포함할 수 있다.Wherein the receiving comprises: receiving information on an RF signal applied to the coil from an RF signal sensor coupled to an input of the coil; And receiving information about an RF signal applied to the capacitive element from an RF signal sensor coupled to the input of the capacitive element.

상기 비교하는 단계는: 상기 코일에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭과 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭을 비교하는 단계를 포함할 수 있다.The comparing step may include: comparing an amplitude of a voltage of an RF signal applied to the coil and an amplitude of a voltage of an RF signal applied to the capacitive element.

상기 조절하는 단계는: 상기 코일에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭이 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭보다 더 크면, 상기 용량성 소자의 임피던스를 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.The adjusting may comprise: increasing the impedance of the capacitive element if the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the coil is greater than the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the capacitive element .

상기 조절하는 단계는: 상기 코일에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭이 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭보다 더 작으면, 상기 용량성 소자의 임피던스를 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.The adjusting may comprise: reducing the impedance of the capacitive element if the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the coil is less than the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the capacitive element have.

상기 플라즈마 발생 장치 제어 방법은, 기설정된 주기마다 반복적으로 수행될 수 있다.The plasma generator control method may be repeatedly performed at predetermined intervals.

상기 플라즈마 발생 장치 제어 방법은, 상기 RF 신호의 진폭, 위상 및 주파수 중 적어도 하나가 변경되는 경우 수행될 수 있다.The plasma generator control method may be performed when at least one of amplitude, phase, and frequency of the RF signal is changed.

상기 플라즈마 발생 장치 제어 방법은, 플라즈마 챔버에 주입되는 가스의 성분, 조성 및 압력 중 적어도 하나가 변경되는 경우 수행될 수 있다.The plasma generator control method may be performed when at least one of a composition, a composition, and a pressure of a gas injected into the plasma chamber is changed.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 내부에 기판이 배치되어 플라즈마 처리가 수행되는 공간을 제공하는 공정 유닛; 및 가스로부터 플라즈마를 발생시켜 상기 공정 유닛으로 플라즈마를 공급하는 플라즈마 발생 유닛을 포함하며, 상기 플라즈마 발생 유닛은: RF 신호를 제공하는 RF 전원; 가스가 주입되어 플라즈마가 생성되는 플라즈마 챔버; 상기 플라즈마 챔버에 설치되고, 상기 RF 신호를 인가받아 상기 플라즈마 챔버에 전자장을 유도하는 코일; 상기 코일의 접지단에 연결된 용량성 소자; 및 상기 코일의 임피던스와 상기 용량성 소자의 임피던스 간의 비율을 조절하는 제어기;를 포함할 수 있다.A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a processing unit for providing a space in which a substrate is disposed to perform plasma processing; And a plasma generation unit for generating a plasma from the gas to supply plasma to the processing unit, wherein the plasma generation unit comprises: an RF power supply for providing an RF signal; A plasma chamber in which a gas is injected to generate plasma; A coil installed in the plasma chamber and adapted to receive an RF signal to induce an electromagnetic field in the plasma chamber; A capacitive element connected to a ground terminal of the coil; And a controller for adjusting a ratio between the impedance of the coil and the impedance of the capacitive element.

상기 용량성 소자는 상기 제어기에 의해 커패시턴스가 조절되는 가변 커패시터를 포함할 수 있다.The capacitive element may include a variable capacitor whose capacitance is adjusted by the controller.

상기 제어기는, 상기 용량성 소자의 임피던스가 상기 코일의 임피던스의 절반이 되도록 상기 용량성 소자의 임피던스를 조절할 수 있다.The controller may adjust the impedance of the capacitive element such that the impedance of the capacitive element is one-half of the impedance of the coil.

상기 제어기는: 상기 코일에 인가되는 RF 신호와 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호를 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 용량성 소자의 임피던스를 조절할 수 있다.The controller may compare the RF signal applied to the coil with the RF signal applied to the capacitive element, and adjust the impedance of the capacitive element according to the comparison result.

상기 제어기는: 상기 코일에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭과 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭을 비교할 수 있다.The controller may compare the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the coil and the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the capacitive element.

상기 제어기는: 상기 코일에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭이 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭보다 더 크면, 상기 용량성 소자의 임피던스를 증가시키고, 상기 코일에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭이 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭보다 더 작으면, 상기 용량성 소자의 임피던스를 감소시킬 수 있다.Wherein the controller increases the impedance of the capacitive element if the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the coil is greater than the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the capacitive element, The impedance of the capacitive element can be reduced if the amplitude of the voltage of the capacitive element is smaller than the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the capacitive element.

상기 제어기는, 기설정된 주기마다 반복적으로 상기 비율을 조절할 수 있다.The controller may repeatedly adjust the ratio every predetermined period.

상기 제어기는, 상기 RF 신호의 진폭, 위상 및 주파수 중 적어도 하나가 변경되는 경우, 상기 비율을 조절할 수 있다.The controller may adjust the ratio when at least one of amplitude, phase, and frequency of the RF signal is changed.

상기 제어기는, 상기 플라즈마 챔버에 주입되는 가스의 성분, 조성 및 압력 중 적어도 하나가 변경되는 경우, 상기 비율을 조절할 수 있다.The controller may adjust the ratio when at least one of a composition, a composition, and a pressure of gas injected into the plasma chamber is changed.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 플라즈마 처리 공정 중 코일에 평형 전압이 인가되어 플라즈마 챔버 내에 고밀도의 플라즈마가 생성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an equilibrium voltage may be applied to the coil during the plasma processing process to generate a high-density plasma in the plasma chamber.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 코일에 평형 전압이 지속적으로 인가될 수 있어 플라즈마 챔버 내에 고밀도의 플라즈마가 지속적으로 유지될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an equilibrium voltage can be continuously applied to the coil, so that a high-density plasma can be continuously maintained in the plasma chamber.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 코일과 플라즈마 챔버 간의 용량성 결합이 방지되어 플라즈마 챔버의 손상이 줄어들 수 있다.According to an embodiment of the present invention, capacitive coupling between the coil and the plasma chamber is prevented, and damage to the plasma chamber can be reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 유닛을 사용하는 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 유닛을 나타내는 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 챔버 및 그에 설치된 코일과 용량성 소자를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 챔버 및 그에 설치된 코일과 용량성 소자를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용량성 소자의 예시적인 구성을 나타내는 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 유닛을 개략적으로 나타내는 회로도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 코일에 불평형 전압이 인가된 경우 코일 양단의 전압 파형을 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 코일에 평형 전압이 인가된 경우 코일 양단의 전압 파형을 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 유닛의 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 유닛의 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 유닛의 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 조절되는 용량성 소자의 커패시턴스에 따른 코일 양단의 전압 크기를 비교하는 그래프이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 조절되는 용량성 소자의 커패시턴스에 따른 플라즈마 챔버 내 플라즈마의 밀도를 나타내는 그래프이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 코일에 불평형 전압이 인가되는 경우와 평형 전압이 인가되는 경우, 플라즈마에 의한 애싱 레이트(ashing rate)를 비교하는 그래프이다.1 is a schematic view of a substrate processing apparatus using a plasma generating unit according to an embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram showing a plasma generating unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating a plasma chamber and a coil and a capacitive element installed in the plasma chamber according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a plasma chamber and a coil and a capacitive element installed in the plasma chamber according to another embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram showing an exemplary configuration of a capacitive element according to an embodiment of the present invention.
6 is a circuit diagram schematically showing a plasma generating unit according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are graphs showing voltage waveforms across a coil when an unbalanced voltage is applied to the coil according to an embodiment of the present invention.
9 is a graph showing voltage waveforms across a coil when a voltage is applied to the coil according to an embodiment of the present invention.
10 is a flowchart illustrating a method of controlling a plasma generating unit according to an embodiment of the present invention.
11 is a flowchart illustrating a method of controlling a plasma generating unit according to another embodiment of the present invention.
12 is a flowchart illustrating a method of controlling a plasma generating unit according to another embodiment of the present invention.
Figure 13 is a graph comparing the magnitude of the voltage across the coil with the capacitance of the capacitive element being adjusted in accordance with an embodiment of the present invention.
Figure 14 is a graph showing the density of plasma in a plasma chamber according to the capacitance of a capacitive element controlled in accordance with an embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a graph comparing ashing rates of a plasma when an unbalanced voltage is applied to a coil and an ashing rate when a balanced voltage is applied according to an embodiment of the present invention.

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.Other advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

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 가진다. 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.Unless defined otherwise, all terms (including technical or scientific terms) used herein have the same meaning as commonly accepted by the generic art in the prior art to which this invention belongs. Terms defined by generic dictionaries may be interpreted to have the same meaning as in the related art and / or in the text of this application, and may be conceptualized or overly formalized, even if not expressly defined herein I will not.

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.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms' comprise 'and / or various forms of use of the verb include, for example,' including, '' including, '' including, '' including, Steps, operations, and / or elements do not preclude the presence or addition of one or more other compositions, components, components, steps, operations, and / or components. The term 'and / or' as used herein refers to each of the listed configurations or various combinations thereof.

한편, 본 명세서 전체에서 사용되는 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등이 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.It should be noted that the terms such as '~', '~ period', '~ block', 'module', etc. used in the entire specification may mean a unit for processing at least one function or operation. For example, a hardware component, such as a software, FPGA, or ASIC. However, '~ part', '~ period', '~ block', '~ module' are not meant to be limited to software or hardware. Modules may be configured to be addressable storage media and may be configured to play one or more processors. ≪ RTI ID = 0.0 >

따라서, 일 예로서 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 더 분리될 수 있다.Thus, by way of example, the terms 'to', 'to', 'to block', 'to module' refer to components such as software components, object oriented software components, class components and task components Microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and the like, as well as components, Variables. The functions provided in the components and in the sections ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ' , '~', '~', '~', '~', And '~' modules with additional components.

이하, 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings attached hereto.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 유닛을 사용하는 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a substrate processing apparatus using a plasma generating unit according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 플라즈마를 이용하여 기판(W) 상의 박막을 식각할 수 있다. 식각하고자 하는 박막은 질화막일 수 있다. 일 예에 의하면, 질화막은 실리콘 질화막(Silicon nitride)일 수 있다. Referring to FIG. 1, the substrate processing apparatus 1 can etch a thin film on a substrate W using plasma. The thin film to be etched may be a nitride film. According to an example, the nitride film may be a silicon nitride film.

기판 처리 장치(1)는 공정 유닛(100), 배기 유닛(200) 및 플라즈마 발생 유닛(300)을 가질 수 있다. 공정 유닛(100)은 기판이 놓이고 식각 공정이 수행되는 공간을 제공할 수 있다. 배기 유닛(200)은 공정 유닛(100) 내부에 머무르는 공정 가스 및 기판 처리 과정에서 발생한 반응 부산물 등을 외부로 배출하고, 공정 유닛(100) 내의 압력을 설정 압력으로 유지할 수 있다. 플라즈마 발생 유닛(300)은 외부에서 공급되는 공정 가스로부터 플라즈마(plasma)를 생성시키고, 이를 공정 유닛(100)으로 공급할 수 있다. The substrate processing apparatus 1 may have a processing unit 100, an exhaust unit 200, and a plasma generating unit 300. The process unit 100 can provide space for the substrate to be placed and the etching process to be performed. The exhaust unit 200 can discharge the process gas staying in the process unit 100 and reaction byproducts generated during the substrate process to the outside and maintain the pressure in the process unit 100 at the set pressure. The plasma generating unit 300 can generate a plasma from an externally supplied process gas and supply it to the process unit 100.

공정 유닛(100)은 공정 챔버(110), 기판 지지부(120), 그리고 배플(130)을 가질 수 있다. 공정 챔버(110)의 내부에는 기판 처리 공정을 수행하는 처리 공간(111)이 형성될 수 있다. 공정 챔버(110)는 상부벽이 개방되고, 측벽에는 개구(도시되지 않음)가 형성될 수 있다. 기판은 개구를 통하여 공정 챔버(110)에 출입할 수 있다. 개구는 도어(미도시)와 같은 개폐 부재에 의해 개폐될 수 있다. 공정 챔버(110)의 바닥면에는 배기홀(112)이 형성될 수 있다. 배기홀(112)은 배기유닛(200)과 연결되며, 공정 챔버(110) 내부에 머무르는 가스와 반응 부산물이 외부로 배출되는 통로를 제공할 수 있다.Process unit 100 may have process chamber 110, substrate support 120, and baffle 130. A processing space 111 for performing a substrate processing process may be formed in the process chamber 110. The process chamber 110 may have an upper wall open and an opening (not shown) formed in the side wall. The substrate can enter and exit the process chamber 110 through the opening. The opening can be opened and closed by an opening / closing member such as a door (not shown). An exhaust hole 112 may be formed in the bottom surface of the process chamber 110. The exhaust hole 112 is connected to the exhaust unit 200 and can provide a passage through which the gas staying in the process chamber 110 and reaction byproducts are discharged to the outside.

기판 지지부(120)는 기판(W)을 지지할 수 있다. 기판 지지부(120)는 서셉터(121)와 지지축(122)을 포함할 수 있다. 서셉터(121)는 처리 공간(111) 내에 위치되며 원판 형상으로 제공될 수 있다. 서셉터(121)는 지지축(122)에 의해 지지될 수 있다. 기판(W)은 서셉터(121)의 상면에 놓일 수 있다. 서셉터(121)의 내부에는 전극(미도시)이 제공될 수 있다. 전극은 외부 전원과 연결되며, 인가된 전력에 의해 정전기를 발생시킬 수 있다. 발생된 정전기는 기판(W)을 서셉터(121)에 고정시킬 수 있다. 서셉터(121)의 내부에는 가열부재(125)가 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 가열부재(125)는 히팅 코일일 수 있다. 또한, 서셉터(121)의 내부에는 냉각부재(126)가 제공될 수 있다. 냉각부재는 냉각수가 흐르는 냉각라인으로 제공될 수 있다. 가열부재(125)는 기판(W)을 기 설정된 온도로 가열할 수 있다. 냉각부재(126)는 기판(W)을 강제 냉각시킬 수 있다. 공정 처리가 완료된 기판(W)은 상온 상태 또는 다음 공정 진행에 요구되는 온도로 냉각될 수 있다.The substrate support 120 may support the substrate W. The substrate support 120 may include a susceptor 121 and a support shaft 122. The susceptor 121 is located in the processing space 111 and can be provided in a disc shape. The susceptor 121 can be supported by the support shaft 122. The substrate W may be placed on the upper surface of the susceptor 121. An electrode (not shown) may be provided inside the susceptor 121. The electrode is connected to an external power source, and static electricity can be generated by the applied electric power. The generated static electricity can fix the substrate W to the susceptor 121. A heating member 125 may be provided inside the susceptor 121. According to one example, the heating member 125 may be a heating coil. In addition, a cooling member 126 may be provided inside the susceptor 121. The cooling member may be provided as a cooling line through which cooling water flows. The heating member 125 can heat the substrate W to a predetermined temperature. The cooling member 126 can forcefully cool the substrate W. [ The substrate W on which the processing has been completed can be cooled to a room temperature state or a temperature required for proceeding to the next processing.

배플(130)은 서셉터(121)의 상부에 위치할 수 있다. 배플(130)에는 홀(131)들이 형성될 수 있다. 홀(131)들은 배플(130)의 상면에서 하면까지 제공되는 관통홀로 제공되며, 배플(130)의 각 영역에 균일하게 형성될 수 있다.The baffle 130 may be located above the susceptor 121. The baffle 130 may have holes 131 formed therein. The holes 131 are provided as through holes provided from the upper surface to the lower surface of the baffle 130 and may be formed uniformly in the respective regions of the baffle 130.

다시 도 1을 참조하면, 플라즈마 발생 유닛(300)은 공정 챔버(110)의 상부에 위치할 수 있다. 플라즈마 발생 유닛(300)은 소스가스를 방전시켜 플라즈마를 생성하고, 생성된 플라즈마를 처리 공간(111)으로 공급할 수 있다. 플라즈마 발생 유닛(300)은 전원(311), 플라즈마 챔버(312) 및 코일(313)을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 플라즈마 발생 유닛(300)은 제 1 소스 가스 공급부(320), 제 2 소스 가스 공급부(322) 및 유입 덕트(340)를 더 포함할 수 있다.Referring again to FIG. 1, the plasma generating unit 300 may be located above the process chamber 110. The plasma generating unit 300 can discharge the source gas to generate a plasma and supply the generated plasma to the processing space 111. [ The plasma generating unit 300 may include a power source 311, a plasma chamber 312, and a coil 313. Further, the plasma generating unit 300 may further include a first source gas supply unit 320, a second source gas supply unit 322, and an inlet duct 340.

플라즈마 챔버(312)는 공정 챔버(110)의 외부에 위치할 수 있다. 일 예에 의하면, 플라즈마 챔버(312)는 공정 챔버(110)의 상부에 위치되어 공정 챔버(110)에 결합될 수 있다. 플라즈마 챔버(312)에는 상면 및 하면이 개방된 방전 공간(311)이 내부에 형성될 수 있다. 플라즈마 챔버(312)의 상단은 가스 공급 포트(325)에 의해 밀폐될 수 있다. 가스 공급 포트(325)는 제 1 소스 가스 공급부(320)와 연결될 수 있다. 제 1 소스 가스는 가스 공급 포트(325)를 통해 방전 공간(311)으로 공급될 수 있다. 제 1 소스 가스는 이불화메탄(CH2F2, Difluoromethane), 질소(N2), 그리고 산소(O2)를 포함할 수 있다. 선택적으로 제 1 소스가스는 사불화탄소(CF4, Tetrafluoromethane) 등 다른 종류의 가스를 더 포함할 수 있다.The plasma chamber 312 may be located outside the process chamber 110. According to one example, the plasma chamber 312 may be located on top of the process chamber 110 and coupled to the process chamber 110. The plasma chamber 312 may have therein a discharge space 311 in which an upper surface and a lower surface are opened. The upper end of the plasma chamber 312 can be sealed by the gas supply port 325. [ The gas supply port 325 may be connected to the first source gas supply unit 320. The first source gas may be supplied to the discharge space 311 through the gas supply port 325. The first source gas may include a gas such as CH 2 F 2 , difluoromethane, nitrogen (N 2 ), and oxygen (O 2 ). Optionally, the first source gas may further include a different kind of gas such as carbon tetrafluoride (CF 4, Tetrafluoromethane).

코일(313)은 유도 결합형 플라즈마(ICP) 코일일 수 있다. 코일(313)은 플라즈마 챔버(312) 외부에서 플라즈마 챔버(312)에 복수 회 감길 수 있다. 코일(313)은 방전 공간(311)에 대응하는 영역에서 플라즈마 챔버(312)에 감길 수 있다. 코일(313)의 일단은 전원(332)과 연결되고, 타단은 접지될 수 있다. The coil 313 may be an inductively coupled plasma (ICP) coil. The coil 313 may be wound a plurality of times in the plasma chamber 312 outside the plasma chamber 312. The coil 313 may be wound around the plasma chamber 312 in a region corresponding to the discharge space 311. [ One end of the coil 313 may be connected to the power source 332 and the other end may be grounded.

전원(311)은 코일(313)에 고주파 전류를 공급할 수 있다. 코일(313)에 공급된 고주파 전력은 방전 공간(311)에 인가될 수 있다. 고주파 전류에 의해 방전 공간(311)에는 유도 전기장이 형성되고, 방전 공간(311) 내 제 1 소스가스는 유도 전기장으로부터 이온화에 필요한 에너지를 얻어 플라즈마 상태로 변환될 수 있다. The power supply 311 can supply a high frequency current to the coil 313. The high frequency power supplied to the coil 313 may be applied to the discharge space 311. [ An induction electric field is formed in the discharge space 311 by the high frequency current and the first source gas in the discharge space 311 can be converted into a plasma state by obtaining energy necessary for ionization from the induction electric field.

플라즈마 발생 유닛(300)의 구조는 상술한 예에 한정되지 않고, 소스 가스로부터 플라즈마를 발생시키기 위한 다양한 구조가 사용될 수 있다. The structure of the plasma generating unit 300 is not limited to the above example, and various structures for generating plasma from the source gas may be used.

유입 덕트(340)는 플라즈마 챔버(312)와 공정 챔버(110) 사이에 위치할 수 있다. 유입 덕트(340)는 공정 챔버(110)의 개방된 상면을 밀폐하며, 하단에 배플(130)이 결합할 수 있다. 유입 덕트(340)의 내부에는 유입공간(341)이 형성될 수 있다. 유입 공간(341)은 방전 공간(311)과 처리 공간(111)을 연결하며, 방전 공간(311)에서 생성된 플라즈마가 처리 공간(111)으로 공급되는 통로로 제공할 수 있다.The inlet duct 340 may be positioned between the plasma chamber 312 and the process chamber 110. The inlet duct 340 seals the open top surface of the process chamber 110 and the baffle 130 can engage the bottom. An inflow space 341 may be formed in the inflow duct 340. The inflow space 341 connects the discharge space 311 and the process space 111 and provides a path through which the plasma generated in the discharge space 311 is supplied to the process space 111.

유입 공간(341)은 유입구(341a)와 확산 공간(341b)을 포함할 수 있다. 유입구(341a)는 방전 공간(311)의 하부에 위치하며, 방전 공간(311)과 연결될 수 있다. 방전 공간(311)에서 생성된 플라즈마는 유입구(341a)를 통해 유입될 수 있다. 확산 공간(341b)은 유입구(341a)의 하부에 위치하며, 유입구(341a)와 처리 공간(111)을 연결할 수 있다. 확산 공간(341b)은 아래로 갈수록 단면적이 점차 넓어질 수 있다. 확산 공간(341b)은 역 깔때기 형상을 가질 수 있다. 유입구(341a)에서 공급된 플라즈마는 확산 공간(341b)을 통과하는 동안 확산될 수 있다.The inflow space 341 may include an inlet 341a and a diffusion space 341b. The inlet 341a is located below the discharge space 311 and can be connected to the discharge space 311. The plasma generated in the discharge space 311 may be introduced through the inlet 341a. The diffusion space 341b is located below the inlet 341a and can connect the inlet 341a and the processing space 111. [ The cross-sectional area of the diffusion space 341b may gradually increase toward the bottom. The diffusion space 341b may have an inverted funnel shape. The plasma supplied from the inlet 341a can be diffused while passing through the diffusion space 341b.

방전 공간(311)에서 발생된 플라즈마가 공정 챔버(110)로 공급되는 통로에는 제 2 소스 가스 공급부(322)가 연결될 수 있다. 예컨대, 제 2 소스 가스 공급부(322)는 코일(313)의 하단이 제공되는 위치와 확산 공간(341b)의 상단이 제공되는 위치 사이에서 플라즈마가 흐르는 통로로 제 2 소스 가스를 공급할 수 있다. 일 예에 의하면, 제 2 소스 가스는 삼불화질소(NF3, Nitrogen trifluoride)를 포함할 수 있다. 선택적으로 제 2 소스 가스의 공급 없이 제 1 소스 가스만으로 식각 공정이 수행될 수도 있다.The second source gas supply unit 322 may be connected to a path through which the plasma generated in the discharge space 311 is supplied to the process chamber 110. For example, the second source gas supply unit 322 can supply the second source gas to the passage through which the plasma flows between the position where the lower end of the coil 313 is provided and the position where the upper end of the diffusion space 341b is provided. According to one example, the second source gas may include nitrogen trifluoride (NF 3 ). Alternatively, the etching process may be performed with only the first source gas without the supply of the second source gas.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 유닛을 나타내는 회로도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 플라즈마 발생 유닛(300)은 RF 전원(311), 플라즈마 챔버(312), 코일(313), 용량성 소자(314) 및 제어기(315)를 포함할 수 있다.2 is a circuit diagram showing a plasma generating unit according to an embodiment of the present invention. 2, the plasma generating unit 300 may include an RF power source 311, a plasma chamber 312, a coil 313, a capacitive element 314, and a controller 315.

상기 RF 전원(311)은 RF 신호를 제공할 수 있다. 상기 플라즈마 챔버(312)는 내부에 가스가 주입되어 플라즈마가 생성될 수 있다. 상기 코일(313)은 상기 플라즈마 챔버(312)에 설치되고, 상기 RF 신호를 인가받아 플라즈마 챔버(312)에 전자장을 유도할 수 있다. 상기 용량성 소자(314)는 상기 코일(313)의 접지단에 연결될 수 있다. 상기 제어기(315)는 상기 코일(313)의 임피던스와 상기 용량성 소자(314)의 임피던스 간의 비율을 조절할 수 있다.The RF power source 311 may provide an RF signal. In the plasma chamber 312, gas may be injected into the plasma chamber 312 to generate plasma. The coil 313 is installed in the plasma chamber 312 and can receive an RF signal to induce an electromagnetic field in the plasma chamber 312. The capacitive element 314 may be connected to the ground terminal of the coil 313. The controller 315 can adjust the ratio between the impedance of the coil 313 and the impedance of the capacitive element 314.

일 실시예에 따르면, 상기 RF 전원(311)은 RF 신호를 생성하여 코일(313)로 전송할 수 있다. 상기 RF 전원(311)은 RF 신호를 통해 플라즈마 챔버(312)에 고주파 전력을 전달할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 RF 전원(311)은 정현파 형태의 RF 신호를 생성하여 출력할 수 있으나, 상기 RF 신호는 이에 제한되지 않고 구형파, 삼각파, 톱니파, 펄스 파형 등 다양한 파형을 가질 수 있다.According to one embodiment, the RF power source 311 may generate an RF signal and transmit the generated RF signal to the coil 313. The RF power source 311 may transmit RF power to the plasma chamber 312 through an RF signal. According to an embodiment of the present invention, the RF power source 311 may generate and output a sinusoidal RF signal, but the RF signal may have various waveforms such as a square wave, a triangle wave, a saw tooth wave, .

상기 플라즈마 챔버(312)는 가스를 주입받고, 주입된 가스로부터 플라즈마를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 챔버(312)는 RF 신호를 통해 전달되는 고주파 전력을 이용하여 챔버에 주입되는 가스를 플라즈마 상태로 변화시킬 수 있다.The plasma chamber 312 can receive a gas and produce a plasma from the injected gas. According to one embodiment, the plasma chamber 312 may change the gas injected into the chamber into a plasma state by using high-frequency power transmitted through an RF signal.

일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 챔버(312)는 원기둥형 또는 다각기둥형으로 형성될 수 있으나, 챔버의 형상은 이에 제한되지 않고 밑면이 서로 다른 둘 이상의 기둥이 연결되어 있는 구조로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 상기 플라즈마 챔버(312)는 밑면의 직경이 상이한 두 개의 원기둥 사이에 원뿔대가 연결된 형상을 가질 수도 있다.According to one embodiment, the plasma chamber 312 may be formed in a cylindrical or polygonal shape, but the shape of the chamber is not limited thereto, and may be formed in a structure in which two or more columns having different bottom surfaces are connected to each other . For example, the plasma chamber 312 may have a shape in which a truncated cone is connected between two cylinders having different diameters on the bottom surface.

상기 코일(313)은 상기 RF 전원(311)으로부터 RF 신호를 인가받아 플라즈마 챔버(312)에 전자장을 유도할 수 있다. 고주파의 RF 신호를 인가받은 코일(313)은 코일 내에 전자장을 발생시키고, 플라즈마 챔버(312)에 유입되는 가스는 상기 전자장에 의해 기체에서 플라즈마로 상태로 변화할 수 있다.The coil 313 may receive an RF signal from the RF power source 311 and induce an electromagnetic field in the plasma chamber 312. The coil 313 which receives the high frequency RF signal generates an electromagnetic field in the coil, and the gas flowing into the plasma chamber 312 can be changed from the gas to the plasma state by the electromagnetic field.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 챔버 및 그에 설치된 코일과 용량성 소자를 나타내는 사시도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 코일(313)은 플라즈마 챔버(312)의 외부에 감겨서 설치될 수 있다.3 is a perspective view illustrating a plasma chamber and a coil and a capacitive element installed in the plasma chamber according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the coil 313 may be wound around the outside of the plasma chamber 312.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코일(313)은 플라즈마 챔버(312)의 측면에 감겨서 설치될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 코일(313)은 플라즈마 챔버(312)의 측면 전체에 걸쳐 감기도록 설치될 수 있으나, 실시예에 따라 상기 코일(313)은 플라즈마 챔버(312)의 측면 일부에만 감기도록 설치될 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, the coil 313 may be wound around the side of the plasma chamber 312. 3, the coil 313 may be wound around the entire side surface of the plasma chamber 312. However, according to an embodiment, the coil 313 may be wound around the plasma chamber 312, As shown in FIG.

일 실시예에 따르면, 상기 코일(313)과 플라즈마 챔버(312)의 벽 사이에는 패러데이 쉴드가 구비되어 코일과 플라즈마 챔버 간의 용량성 결합을 감소시킬 수 있다.According to one embodiment, a Faraday shield may be provided between the coil 313 and the wall of the plasma chamber 312 to reduce capacitive coupling between the coil and the plasma chamber.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 챔버 및 그에 설치된 코일과 용량성 소자를 나타내는 사시도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 코일(313)은 플라즈마 챔버(312)의 상면에 감기도록 설치될 수도 있다. 실시예에 따라, 상기 코일(313)은 플라즈마 챔버(312)의 측면과 상면 둘 모두에 설치되거나, 둘 중 어느 하나에만 설치될 수도 있다.4 is a perspective view showing a plasma chamber and a coil and a capacitive element installed in the plasma chamber according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, according to another embodiment of the present invention, the coil 313 may be installed to wind on the upper surface of the plasma chamber 312. According to an embodiment, the coil 313 may be provided on both the side surface and the upper surface of the plasma chamber 312, or may be provided only on either side.

상기 용량성 소자(314)는 코일(313)의 일단에 연결될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 용량성 소자(314)는 코일(313)의 접지단에 직렬로 연결될 수 있다.The capacitive element 314 may be connected to one end of the coil 313. According to an embodiment of the present invention, the capacitive element 314 may be connected in series to the ground terminal of the coil 313, as shown in FIGS.

일 실시예에 따르면, 상기 용량성 소자(314)는 커패시턴스가 변경될 수 있는 가변 커패시터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 용량성 소자(314)는 제어기(315)에 의해 커패시턴스가 조절되는 하나 또는 그 이상의 가변 커패시터일 수 있다.According to one embodiment, the capacitive element 314 may include a variable capacitor whose capacitance may be varied. For example, the capacitive element 314 may be one or more variable capacitors whose capacitance is regulated by the controller 315.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가변 커패시터(314)는 커패시터를 구성하는 도전체 간의 간격이 조절되어 커패시턴스가 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 가변 커패시터(314)는 스텝핑 모터와 기어단이 결합된 구동 수단을 이용하여 도전체 간의 간격을 기계적으로 조절할 수 있으며, 이 실시예에서 상기 제어부(315)는 상기 구동 수단의 동작을 제어하는 제어신호를 생성하여 가변 커패시터(314)로 전송할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the variable capacitor 314 may have a variable capacitance by adjusting the interval between the conductors constituting the capacitor. For example, the variable capacitor 314 may mechanically adjust the interval between the conductors using a stepping motor and a driving means coupled to the gear stage. In this embodiment, the controller 315 controls the operation of the driving means And transmits the generated control signal to the variable capacitor 314.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 용량성 소자(314)는 다수의 커패시터 및 상기 커패시터를 코일(313)에 연결시키는 다수의 스위치를 포함할 수도 있다.According to another embodiment of the present invention, the capacitive element 314 may include a plurality of capacitors and a plurality of switches connecting the capacitors to the coil 313.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용량성 소자의 예시적인 구성을 나타내는 회로도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 용량성 소자(314)는 서로 병렬로 연결된 다수의 커패시터(3141), 및 상기 커패시터(3141)를 코일(313)에 연결시키는 다수의 스위치(3142)를 포함할 수 있다.5 is a circuit diagram showing an exemplary configuration of a capacitive element according to an embodiment of the present invention. 5, the capacitive element 314 includes a plurality of capacitors 3141 connected in parallel to one another and a plurality of switches 3142 connecting the capacitors 3141 to the coils 313 .

상기 다수의 커패시터(3141) 각각은 서로 다른 커패시턴스를 가질 수 있으나, 실시예에 따라 상기 다수의 커패시터(3141) 중 일부 또는 모두는 동일한 커패시턴스를 가질 수도 있다. 이 실시예에서, 상기 제어기(315)는 상기 다수의 스위치(3142)의 개폐를 제어하는 제어신호를 생성하여 용량성 소자(314)로 전송할 수 있으며, 상기 스위치(3142)는 상기 제어신호에 따라 스위칭되어 용량성 소자(314)의 커패시턴스를 소정의 값으로 조절할 수 있다.Each of the plurality of capacitors 3141 may have different capacitances, but some or all of the capacitors 3141 may have the same capacitance according to an embodiment. In this embodiment, the controller 315 may generate and transmit a control signal to control the opening and closing of the plurality of switches 3142 to the capacitive element 314, And the capacitance of the capacitive element 314 can be adjusted to a predetermined value by switching.

상기 제어기(315)는 코일(313)의 임피던스와 용량성 소자(314)의 임피던스 간의 비율을 조절할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제어기(315)는 상기 비율을 조절하기 위해 용량성 소자(314)의 임피던스를 변경하도록 제어신호를 생성하고 이를 용량성 소자(314)로 출력할 수 있다.The controller 315 can adjust the ratio between the impedance of the coil 313 and the impedance of the capacitive element 314. According to one embodiment, the controller 315 may generate a control signal and output it to the capacitive element 314 to change the impedance of the capacitive element 314 to adjust the ratio.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 유닛을 개략적으로 나타내는 회로도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 플라즈마 챔버(312)에 감긴 코일(313)은 인덕터로 표시될 수 있으며, 코일(313)의 접지단에 직렬로 연결된 용량성 소자(314)는 가변 커패시터로 표시될 수 있다. 도 6에서 코일(313)의 임피던스는 ZL로 표시되고, 용량성 소자(314)의 임피던스는 ZC로 표시되며, 코일(313)의 입력단 전압은 V1으로 표시되고, 용량성 소자(314)의 입력단 전압, 바꾸어 말해 코일(313)의 출력단 전압은 V2로 표시된다. 6 is a circuit diagram schematically showing a plasma generating unit according to an embodiment of the present invention. 6, the coil 313 wound around the plasma chamber 312 may be represented by an inductor, and the capacitive element 314 connected in series to the ground terminal of the coil 313 may be represented by a variable capacitor . 6, the impedance of the coil 313 is represented by Z L , the impedance of the capacitive element 314 is represented by Z C , the input voltage of the coil 313 is represented by V 1 , and the capacitive element 314 , In other words, the output terminal voltage of the coil 313 is represented by V 2 .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어기(315)는 용량성 소자의 임피던스(ZC)가 코일의 임피던스(ZL)의 절반이 되도록 상기 용량성 소자의 임피던스를 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어기(315)는 용량성 소자(314)에 포함된 커패시터의 커패시턴스 값을 변경하여, 용량성 소자의 임피던스(ZC)와 코일의 임피던스(ZL)가 다음과 같은 관계를 갖도록 제어할 수 있다:According to an embodiment of the present invention, the controller 315 may adjust the impedance of the capacitive element such that the impedance Z C of the capacitive element is half of the impedance Z L of the coil. For example, the controller 315 may change the capacitance value of a capacitor included in the capacitive element 314 so that the impedance Z C of the capacitive element and the impedance Z L of the coil have the following relationship Can be controlled to have:

Figure pat00001
Figure pat00001

이 실시예에서, 상기 제어기(315)는 RF 신호의 주파수 ω에 관한 정보를 획득하고, 상기 주파수와 코일(313)의 인덕턴스 L을 이용하여 코일의 임피던스(ZL)를 계산할 수 있다. 그리고 나서, 상기 제어기(315)는 용량성 소자의 임피던스(ZC)를 코일의 임피던스(ZL)의 절반으로 만드는 용량성 소자(314)의 커패시턴스 C를 산출하고, 용량성 소자(314)가 상기 산출된 커패시턴스 값을 갖도록 제어할 수 있다.In this embodiment, the controller 315 may obtain information about the frequency? Of the RF signal and calculate the impedance Z L of the coil using the frequency and the inductance L of the coil 313. The controller 315 then calculates the capacitance C of the capacitive element 314 to make the impedance Z C of the capacitive element half of the impedance Z L of the coil and the capacitive element 314 And to have the calculated capacitance value.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제어기(315)는 코일(313)에 인가되는 RF 신호와 용량성 소자(314)에 인가되는 RF 신호를 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 용량성 소자의 임피던스(ZC)를 조절할 수도 있다. According to another embodiment of the present invention, the controller 315 compares the RF signal applied to the coil 313 with the RF signal applied to the capacitive element 314, and adjusts the impedance of the capacitive element (Z C ).

이 실시예에서, 상기 제어기(315)는 코일(313)에 인가되는 RF 신호의 전압(V1)의 진폭과, 용량성 소자(314)에 인가되는 RF 신호의 전압(V2)의 진폭을 비교할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 제어기(315)는 코일(313)에 인가되는 전류의 진폭과, 용량성 소자(314)에 인가되는 전류의 진폭을 비교할 수도 있으며, 코일(313)에 인가되는 평균 전압 또는 전류의 크기와, 용량성 소자(314)에 인가되는 평균 전압 또는 전류의 크기를 비교할 수도 있으며, 코일(313)에 인가되는 rms 전압 또는 전류의 크기와, 용량성 소자(314)에 인가되는 rms 전압 또는 전류의 크기를 비교할 수도 있다.In this embodiment, the controller 315 compares the amplitude of the voltage V 1 of the RF signal applied to the coil 313 and the amplitude of the voltage V 2 of the RF signal applied to the capacitive element 314 Can be compared. According to an embodiment, the controller 315 may compare the amplitude of the current applied to the coil 313 with the amplitude of the current applied to the capacitive element 314, and the average voltage applied to the coil 313 The magnitude of the current and the magnitude of the average voltage or current applied to the capacitive element 314 may be compared and the magnitude of the rms voltage or current applied to the coil 313 and the magnitude of the rms It is also possible to compare the magnitude of voltage or current.

일 실시예에 따르면, 상기 제어기(315)는 코일(313)에 인가되는 RF 신호의 전압(V1)의 진폭이 용량성 소자(314)에 인가되는 RF 신호의 전압(V2)의 진폭보다 더 크면, 상기 용량성 소자(314)의 임피던스(ZC)를 증가시키도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어기(315)는 코일(313)에 인가되는 RF 신호의 전압(V1)의 진폭이 용량성 소자(314)에 인가되는 RF 신호의 전압(V2)의 진폭보다 더 작으면, 상기 용량성 소자(314)의 임피던스(ZC)를 감소시키도록 제어할 수 있다.The controller 315 may determine that the amplitude of the voltage V 1 of the RF signal applied to the coil 313 is less than the amplitude of the voltage V 2 of the RF signal applied to the capacitive element 314 The impedance Z C of the capacitive element 314 can be controlled to increase. If the amplitude of the voltage V 1 of the RF signal applied to the coil 313 is smaller than the amplitude of the voltage V 2 of the RF signal applied to the capacitive element 314, The impedance Z C of the capacitive element 314 can be controlled.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 코일 양단의 전압 크기가 서로 다른 상태, 다시 말해 코일(313)에 불평형 전압이 인가된 경우, 코일 양단의 전압 파형을 나타내는 그래프이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 코일(313)의 입력단에서 측정된 전압(V1)의 진폭이 용량성 소자(314)의 입력단에서 측정된 전압(V2)의 진폭보다 큰 경우, 상기 제어기(315)는 용량성 소자(314)에 제어신호를 출력하여 용량성 소자의 임피던스(ZC)를 증가시킬 수 있다.FIGS. 7 and 8 are graphs showing the voltage waveforms across the coils when the voltage magnitudes across the coils are different, that is, when an unbalanced voltage is applied to the coils 313 according to an embodiment of the present invention. 7, when the amplitude of the voltage V 1 measured at the input of the coil 313 is greater than the amplitude of the voltage V 2 measured at the input of the capacitive element 314, 315 may output a control signal to the capacitive element 314 to increase the impedance Z C of the capacitive element.

반대로, 도 8에 도시된 바와 같이, 코일(313)의 입력단에서 측정된 전압(V1)의 진폭이 용량성 소자(314)의 입력단에서 측정된 전압(V2)의 진폭보다 작은 경우, 상기 제어기(315)는 용량성 소자(314)에 제어신호를 출력하여 용량성 소자의 임피던스(ZC)를 감소시킬 수 있다.Conversely, when the amplitude of the voltage (V 1 ) measured at the input of the coil 313 is smaller than the amplitude of the voltage (V 2 ) measured at the input of the capacitive element 314 as shown in FIG. 8, The controller 315 may output a control signal to the capacitive element 314 to reduce the impedance Z C of the capacitive element.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 코일 양단의 전압 크기가 동일한 상태, 다시 말해 코일(313)에 평형 전압이 인가된 경우, 코일 양단의 전압 파형을 나타내는 그래프이다. 전술한 바와 같이, 상기 제어기(315)가 용량성 소자(314)의 임피던스를 조절하여, 코일에 인가되는 전압(V1)의 진폭과 용량성 소자(314)에 인가되는 전압(V2)의 진폭이 동일해지면, 코일(313)에 평형 전압이 인가될 수 있다.9 is a graph showing voltage waveforms across a coil when the voltage magnitudes at both ends of the coil are the same, that is, when a balanced voltage is applied to the coil 313 according to an embodiment of the present invention. The controller 315 adjusts the impedance of the capacitive element 314 so that the amplitude of the voltage V 1 applied to the coil and the amplitude of the voltage V 2 applied to the capacitive element 314 When the amplitudes become equal, a balanced voltage can be applied to the coil 313.

다시 도 2를 참조하면, 상기 플라즈마 발생 유닛(300)은 코일(313)의 입력단에 연결되어 코일(313)에 인가되는 RF 신호를 감지하는 제 1 센서(316), 및 용량성 소자(314)의 입력단에 연결되어 용량성 소자(314)에 인가되는 RF 신호를 감지하는 제 2 센서(317)를 포함할 수 있다. 2, the plasma generating unit 300 includes a first sensor 316 connected to an input terminal of the coil 313 to sense an RF signal applied to the coil 313, and a capacitive element 314, And a second sensor 317 connected to an input terminal of the capacitive element 314 to sense an RF signal applied to the capacitive element 314. [

일 실시예에 따르면, 상기 제 1 센서(316) 및 상기 제 2 센서(317)는 RF 신호의 전압, 전류, 또는 전압과 전류 둘 모두를 감지하고, 감지된 RF 신호에 관한 정보를 제어부(315)로 전달할 수 있다. 상기 제어부(315)는 제 1 센서(316) 및 제 2 센서(317)로부터 수신된 RF 신호에 관한 정보를 기반으로 용량성 소자(314)의 임피던스를 조절할 수 있다.According to one embodiment, the first sensor 316 and the second sensor 317 sense both the voltage, current, or voltage and current of the RF signal and provide information about the sensed RF signal to the controller 315 ). ≪ / RTI > The controller 315 may adjust the impedance of the capacitive element 314 based on information about the RF signal received from the first sensor 316 and the second sensor 317.

상기 제 1 센서(316) 및 상기 제 2 센서(317)는 RF 신호의 진폭, 위상 및 주파수 중 적어도 하나를 측정할 수 있으며, 측정된 데이터를 제어기(315)로 전송할 수 있다.The first sensor 316 and the second sensor 317 may measure at least one of the amplitude, phase and frequency of the RF signal and may transmit the measured data to the controller 315.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어기(315)는 코일의 임피던스(ZL)와 용량성 소자의 임피던스(ZC) 간의 비율을 기설정된 주기마다 반복적으로 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어기(315)는 코일(313)에 인가되는 RF 신호와 용량성 소자(314)에 인가되는 RF 신호를 주기적으로 모니터링하고, 모니터링 결과를 기반으로 전술한 용량성 소자의 임피던스(ZC)의 조절을 반복적으로 수행할 수 있다. 상기 용량성 소자의 임피던스(ZC) 조절 주기는 실시예에 따라 다양한 값으로 설정될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the controller 315 may repeatedly adjust the ratio between the impedance Z L of the coil and the impedance Z C of the capacitive element at predetermined intervals. For example, the controller 315 periodically monitors the RF signal applied to the coil 313 and the RF signal applied to the capacitive element 314, and based on the monitoring result, the impedance of the capacitive element Z C ) can be repeatedly performed. The impedance (Z C ) control period of the capacitive element may be set to various values according to the embodiment.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제어기(315)는 RF 신호의 진폭, 위상 및 주파수 중 적어도 하나가 변경되는 경우, 상기 비율을 조절할 수도 있다. 플라즈마 처리 공정 도중, RF 전원(311)으로부터 출력되는 RF 신호의 특성, 예컨대 진폭, 위상 및 주파수 중 적어도 하나가 변경될 수 있으며, 이 경우 코일 양단에 걸리는 전압의 크기가 변경되어 코일(313)에 불평형 전압이 인가될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the controller 315 may adjust the ratio when at least one of the amplitude, phase and frequency of the RF signal is changed. At least one of the characteristics of the RF signal output from the RF power supply 311, for example, amplitude, phase, and frequency may be changed during the plasma processing process. In this case, the magnitude of the voltage across the coil is changed, An unbalanced voltage can be applied.

따라서, 상기 제어기(315)는 RF 전원(311)으로부터 출력되는 RF 신호를 모니터링하여 RF 신호의 특성 변경을 검출하거나, RF 신호의 특성이 변경됨을 알리는 정보를 수신하고, 그에 따라 V1과 V2의 비교 및 ZC의 조절을 수행할 수 있다.Thus, the controller 315 monitors the RF signal output from RF power supply 311 by detecting a change in characteristics of the RF signal, receiving information the characteristics of the RF signal that the changes, and thereby V 1 and V 2 And adjustment of Z C can be performed.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제어기(315)는 플라즈마 챔버(312)에 주입되는 가스의 성분, 조성 및 압력 중 적어도 하나가 변경되는 경우, 상기 비율을 조절할 수도 있다. 플라즈마 처리 공정 도중, 플라즈마 챔버(312)에 주입되는 가스의 특성, 예컨대 성분, 조성 및 압력 중 적어도 하나가 변경될 수 있으며, 이 경우 코일 양단에 걸리는 전압의 크기가 변경되어 코일(313)에 불평형 전압이 인가될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the controller 315 may adjust the ratio when at least one of the composition, the composition, and the pressure of the gas injected into the plasma chamber 312 is changed. At least one of the characteristics, e.g., composition, composition, and pressure, of the gas injected into the plasma chamber 312 can be changed during the plasma treatment process, in which case the magnitude of the voltage across the coil is changed, A voltage can be applied.

따라서, 상기 제어기(315)는 플라즈마 챔버(312)에 주입되는 가스가 변경됨을 알리는 정보를 수신하고, 그에 따라 V1과 V2의 비교 및 ZC의 조절을 수행할 수 있다.Thus, the controller 315 may receive information indicating that the gas being injected into the plasma chamber 312 has changed, and thus perform a comparison of V 1 and V 2 and adjustment of Z C.

실시예에 따라, 상기 제어기(315)는 용량성 소자의 임피던스(ZC)를 주기적으로 조절하는 도중, RF 신호의 특성이 변경되거나 플라즈마 챔버(312)에 주입되는 가스가 변경되는 경우, 용량성 소자의 임피던스(ZC) 조절을 추가적으로 수행할 수도 있다. 그 결과, 플라즈마 처리 공정에 걸쳐 코일(313)의 양단에 평형 전압이 지속적으로 유지될 수 있다.According to an embodiment, the controller 315 may adjust the impedance (Z C ) of the capacitive element such that when the characteristic of the RF signal is changed or the gas injected into the plasma chamber 312 changes, The impedance (Z C ) adjustment of the device may be additionally performed. As a result, the equilibrium voltage can be continuously maintained at both ends of the coil 313 throughout the plasma processing process.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 유닛의 제어 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 플라즈마 발생 유닛의 제어 방법(400)은, 코일에 인가되는 RF 신호에 관한 정보 및 상기 코일의 접지단에 연결된 용량성 소자에 인가되는 RF 신호에 관한 정보를 수신하는 단계(S41), 상기 코일에 인가되는 RF 신호와 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호를 비교하는 단계(S42), 및 비교 결과에 따라 상기 코일의 임피던스(ZL)와 상기 용량성 소자의 임피던스(ZC) 간의 비율을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.10 is a flowchart illustrating a method of controlling a plasma generating unit according to an embodiment of the present invention. 10, the control method 400 of the plasma generating unit receives information on an RF signal applied to a coil and information on an RF signal applied to a capacitive element connected to a ground terminal of the coil A step S42 of comparing the RF signal applied to the coil with an RF signal applied to the capacitive element, and comparing the impedance Z L of the coil with the RF signal applied to the capacitive element, And adjusting the ratio between the impedances (Z C ).

상기 플라즈마 발생 유닛의 제어 방법(400)은 전술한 플라즈마 발생 유닛(300)에 포함된 제어기(315)에서 수행될 수 있다. 상기 플라즈마 발생 유닛의 제어 방법(400)을 실행하는 프로그램은 상기 제어기(315)에 연결된 저장부(예컨대, HDD, SSD, 메모리, 기록매체 등)에 저장될 수 있고, 상기 제어기(315)는 저장부로부터 상기 프로그램을 불러와 플라즈마 발생 유닛의 제어 방법(400)을 실행할 수 있다. 상기 제어기(315)는 상기 프로그램을 불러와 실행시킬 수 있는 프로세서, 예컨대 CPU 등으로 구성될 수 있다.The control method 400 of the plasma generating unit may be performed in the controller 315 included in the plasma generating unit 300 described above. The program for executing the control method 400 of the plasma generating unit may be stored in a storage unit (e.g., HDD, SSD, memory, recording medium or the like) connected to the controller 315, The control program 400 of the plasma generation unit can be executed by calling the program from the plasma processing unit. The controller 315 may be configured with a processor, such as a CPU, that can invoke and execute the program.

상기 수신하는 단계(S41)는, 코일(313)의 입력단에 연결된 RF 신호 센서로부터 상기 코일에 인가되는 RF 신호에 관한 정보를 수신하는 단계, 및 용량성 소자(314)의 입력단에 연결된 RF 신호 센서로부터 용량성 소자에 인가되는 RF 신호에 관한 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 RF 신호 센서로부터 수신되는 RF 신호에 관한 정보는, RF 신호의 진폭, 주파수 및 위상 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함할 수 있다.The receiving step S41 comprises receiving information on an RF signal applied to the coil from an RF signal sensor coupled to the input of the coil 313 and receiving an RF signal from the RF signal sensor connected to the input of the capacitive element 314, And receiving information about an RF signal applied to the capacitive element from the RF signal. The information about the RF signal received from the RF signal sensor may include information about at least one of amplitude, frequency, and phase of the RF signal.

상기 비교하는 단계(S42)는, 상기 코일에 인가되는 RF 신호의 전압(V1)의 진폭과 용량성 소자에 인가되는 RF 신호의 전압(V2)의 진폭을 비교하는 단계를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 비교하는 단계(S42)는 RF 신호의 평균 전압, rms 전압의 크기를 비교할 수도 있으며, RF 신호의 전류를 비교할 수도 있다.The comparing step S42 may include comparing the amplitude of the voltage V 1 of the RF signal applied to the coil and the amplitude of the voltage V 2 of the RF signal applied to the capacitive element . According to the embodiment, the comparing step S42 may compare the average voltage of the RF signal and the magnitude of the rms voltage, or may compare the RF signal current.

상기 조절하는 단계는, 상기 코일에 인가되는 RF 신호의 전압(V1)의 진폭이 용량성 소자에 인가되는 RF 신호의 전압(V2)의 진폭보다 더 크면((S42)에서 예), 용량성 소자의 임피던스(ZC)를 증가시키는 단계(S43)를 포함할 수 있다.If the amplitude of the voltage (V 1 ) of the RF signal applied to the coil is larger than the amplitude of the voltage (V 2 ) of the RF signal applied to the capacitive element (YES in (S42)), And increasing the impedance (Z C ) of the sag element (S43).

또한, 상기 조절하는 단계는, 상기 코일에 인가되는 RF 신호의 전압(V1)의 진폭이 용량성 소자에 인가되는 RF 신호의 전압(V2)의 진폭보다 더 작으면((S42)에서 아니오), 용량성 소자의 임피던스(ZC)를 감소시키는 단계(S44)를 포함할 수 있다.In addition, if the amplitude of the voltage (V 1 ) of the RF signal applied to the coil is smaller than the amplitude of the voltage (V 2 ) of the RF signal applied to the capacitive element ((S42) , And reducing the impedance (Z C ) of the capacitive element (S44).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 발생 유닛의 제어 방법(400)에 포함되는 전술한 단계들(S41 내지 S44)은 기설정된 주기마다 반복적으로 수행될 수 있다. 그 결과, 코일(313) 양단의 전위차는 플라즈마 처리 공정에 걸쳐 0으로 유지될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the above-described steps S41 to S44 included in the control method 400 of the plasma generating unit may be repeatedly performed at predetermined intervals. As a result, the potential difference across the coil 313 can be maintained at zero throughout the plasma processing process.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 유닛의 제어 방법(410)을 설명하는 흐름도이다. 도 11에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 유닛의 제어 방법(410)은, 전술한 단계들(S41 내지 S44)을 RF 전원(311)으로부터 출력되는 RF 신호의 특성이 변경되는 경우 수행할 수 있다.11 is a flowchart illustrating a control method 410 of the plasma generating unit according to another embodiment of the present invention. The control method 410 of the plasma generating unit according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 11 is a method of controlling the plasma generating unit in the case where the characteristics of the RF signal output from the RF power source 311 are changed in the steps S41 to S44 Can be performed.

예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 플라즈마 발생 유닛의 제어 방법(410)은, RF 전원으로부터 출력되는 RF 신호를 모니터링하는 단계(S401), 상기 RF 신호의 진폭, 위상 및 주파수 중 적어도 하나가 변경되는 경우((S402)에서 예), 코일에 인가되는 RF 신호의 정보 및 용량성 소자에 인가되는 RF 신호의 정보를 수신하는 단계(S41), 상기 코일에 인가되는 RF 신호와 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호를 비교하는 단계(S42), 및 비교 결과에 따라 상기 코일의 임피던스(ZL)와 상기 용량성 소자의 임피던스(ZC) 간의 비율을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.For example, as shown in FIG. 11, the control method 410 of the plasma generating unit may include monitoring (step S401) an RF signal output from an RF power source, determining at least one of amplitude, (S402)), information on an RF signal applied to the coil and information on an RF signal applied to the capacitive element are received (S41). The RF signal applied to the coil and the capacitance (S42) comparing the RF signal applied to the element and adjusting the ratio between the impedance (Z L ) of the coil and the impedance (Z C ) of the capacitive element according to the result of the comparison .

전술한 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 유닛의 제어 방법(410)은, 도 10에 도시된 바와 같이 기설정된 주기에 따라 반복적으로 용량성 소자의 임피던스(ZC)를 조절하면서, RF 신호의 특성이 변경되는 경우 추가적으로 수행될 수도 있다.10, the control method 410 of the plasma generating unit according to another embodiment of the present invention repeatedly adjusts the impedance Z C of the capacitive element according to a predetermined period, May be additionally performed when the characteristics of the optical disc 100 are changed.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 유닛의 제어 방법(420)을 설명하는 흐름도이다. 도 12에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 유닛의 제어 방법(420)은, 전술한 단계들(S41 내지 S44)을 플라즈마 챔버(312)에 주입되는 가스가 변경되는 경우 수행할 수 있다.12 is a flowchart illustrating a control method 420 of the plasma generating unit according to still another embodiment of the present invention. The control method 420 of the plasma generating unit according to yet another embodiment of the present invention shown in Fig. 12 performs the above-described steps S41 to S44 when the gas injected into the plasma chamber 312 is changed .

예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 플라즈마 발생 유닛의 제어 방법(420)은, 플라즈마 챔버(312)에 주입되는 가스의 변경을 통지받는 단계(S40), 코일(313)에 인가되는 RF 신호에 관한 정보 및 용량성 소자(314)에 인가되는 RF 신호에 관한 정보를 수신하는 단계(S41), 상기 코일에 인가되는 RF 신호와 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호를 비교하는 단계(S42), 및 비교 결과에 따라 상기 코일의 임피던스(ZL)와 상기 용량성 소자의 임피던스(ZC) 간의 비율을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.For example, as shown in FIG. 12, the control method 420 of the plasma generating unit may include a step (S40) of notifying a change in gas injected into the plasma chamber 312, (S41) of receiving information on the RF signal and information on the RF signal applied to the capacitive element 314, comparing the RF signal applied to the coil with the RF signal applied to the capacitive element S42) and adjusting the ratio between the impedance (Z L ) of the coil and the impedance (Z C ) of the capacitive element according to the comparison result.

상기 통지받는 단계(S40)는, 상기 제어기(315)가 플라즈마 챔버(312)에 주입되는 가스의 성분, 조성 및 압력 중 적어도 하나가 변경됨을 알리는 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.The notifying step S40 may include receiving the information that the controller 315 informs that at least one of the composition, the composition, and the pressure of the gas injected into the plasma chamber 312 is changed.

전술한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 유닛의 제어 방법(420)은, 도 10에 도시된 바와 같이 기설정된 주기에 따라 반복적으로 용량성 소자의 임피던스(ZC)를 조절하면서, 챔버에 주입되는 가스의 특성이 변경되는 경우 추가적으로 수행될 수도 있다.The control method 420 of the plasma generating unit according to another embodiment of the present invention described above controls the impedance Z C of the capacitive element repeatedly according to a predetermined period as shown in FIG. 10, If the characteristics of the gas to be injected into the chamber are changed.

전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 유닛의 제어 방법(200, 210, 220)은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다.The control method (200, 210, 220) of the plasma generating unit according to an embodiment of the present invention may be implemented as a program to be executed in a computer and stored in a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of storage devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 조절되는 용량성 소자(314)의 커패시턴스에 따른 코일 양단의 전압 크기를 비교하는 그래프이다. 도 13에 도시된 그래프에서, V1은 코일(313)의 입력단에서 측정된 전압의 크기를 나타내며, V2는 코일(313)의 접지단, 즉 용량성 소자(314)의 입력단에서 측정된 전압의 크기를 나타낸다.Figure 13 is a graph comparing the magnitude of the voltage across the coil with the capacitance of the capacitive element 314 adjusted in accordance with an embodiment of the present invention. 13, V 1 represents the magnitude of the voltage measured at the input of the coil 313 and V 2 represents the voltage measured at the ground terminal of the coil 313, that is, the voltage measured at the input of the capacitive element 314 .

도 13에 도시된 그래프는, 지름이 120 cm이고 높이가 23 cm인 원통형 플라즈마 챔버(312)의 측면에 감긴 코일(313)에 13.56 MHz의 RF 신호를 인가하고, 플라즈마 챔버(312)에 공정가스로 O2를 6000 mTorr로 주입하고 N2를 600 mTorr로 주입한 경우, 코일(313) 양단의 전압을 측정한 결과를 나타낸다.13, an RF signal of 13.56 MHz is applied to a coil 313 wound on the side of a cylindrical plasma chamber 312 having a diameter of 120 cm and a height of 23 cm, and a plasma gas is supplied to the plasma chamber 312, The voltage across the coil 313 is measured when O 2 is injected at 6000 mTorr and N 2 is injected at 600 mTorr.

도 13에 도시된 바와 같이, 상기 제어기(315)는, 코일에 인가되는 전압(V1)의 크기가 용량성 소자에 인가되는 전압(V2)의 크기보다 더 큰 경우, 커패시턴스를 감소시켜 용량성 소자(314)의 임피던스를 증가시킬 수 있다. 반대로, 상기 제어기(315)는, 코일에 인가되는 전압(V1)의 크기가 용량성 소자에 인가되는 전압(V2)의 크기보다 더 작은 경우, 커패시턴스를 증가시켜 용량성 소자(314)의 임피던스를 감소시킬 수 있다.13, when the magnitude of the voltage (V 1 ) applied to the coil is greater than the magnitude of the voltage (V 2 ) applied to the capacitive element, the controller 315 decreases the capacitance The impedance of the element 314 can be increased. Conversely, the controller 315 increases the capacitance to increase the capacitance of the capacitive element 314 when the magnitude of the voltage V 1 applied to the coil is less than the magnitude of the voltage V 2 applied to the capacitive element. The impedance can be reduced.

도 13에 도시된 그래프에 따르면, 커패시턴스가 90 pF으로 조절될 때, V1과 V2의 크기는 동일하게 되어 코일(313)에 평형 전압이 인가될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 용량성 소자의 임피던스(ZC)가 코일의 임피던스(ZL)의 절반이 되는 경우, 코일(313)에 평형 전압이 인가될 수 있다. 도 13에 도시된 그래프에 따르면, 커패시턴스가 90 pF일 때 ZC가 ZL의 절반이 될 수 있다.According to the graph shown in FIG. 13, when the capacitance is adjusted to 90 pF, the magnitudes of V 1 and V 2 become equal, and a balanced voltage can be applied to the coil 313. According to one embodiment, an equilibrium voltage may be applied to the coil 313 when the impedance Z C of the capacitive element is half of the impedance Z L of the coil. According to the graph shown in FIG. 13, Z C can be half of Z L when the capacitance is 90 pF.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 조절되는 용량성 소자(314)의 커패시턴스에 따른 챔버 내 플라즈마의 밀도를 나타내는 그래프이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 커패시턴스가 90 pF으로 조절되어 코일(313)에 평형 전압이 인가되는 경우, 챔버 내에 생성되는 플라즈마의 밀도가 최대가 됨을 확인할 수 있다.14 is a graph illustrating the density of plasma in a chamber according to the capacitance of the capacitive element 314 controlled in accordance with an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 14, when the capacitance is adjusted to 90 pF and a balanced voltage is applied to the coil 313, the density of the plasma generated in the chamber is maximized.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 코일(313)에 불평형 전압이 인가되는 경우와 평형 전압이 인가되는 경우, 플라즈마에 의한 애싱 레이트(ashing rate)를 비교하는 그래프이다. FIG. 15 is a graph comparing the ashing rate of a plasma when an unbalanced voltage is applied to a coil 313 and an ashing rate when a balanced voltage is applied according to an embodiment of the present invention.

도 15에 도시된 그래프는, 웨이퍼의 온도가 250℃이고, RF 전력이 4.5 kW이며, 챔버에 O2가 6000 mTorr로 주입되고 N2가 600 mTorr로 주입되는 경우, 웨이퍼에 덮인 포토레지스트가 1분 동안 제거되는 수직 깊이를 Å 단위로 측정한 것이다. 또한, 도 15에 도시된 그래프는, 커패시턴스를 10 pF으로 설정하여 코일에 불평형 전압을 인가한 경우와, 커패시턴스를 90 pF으로 설정하여 코일에 평형 전압을 인가한 경우에 대하여, 각각 두 번에 걸쳐 애싱 레이트를 측정하였다.And the graph, the temperature of the wafer 250 ℃ shown in Figure 15, and RF power of 4.5 kW, if the chamber O 2 is injected to 6000 mTorr and N 2 is injected to 600 mTorr, the covered photoresist on the wafer 1 The vertical depth, measured in Å, that is removed for a minute. The graph shown in Fig. 15 shows the case where the unbalance voltage is applied to the coil with the capacitance set to 10 pF and the case where the capacitance is set to 90 pF and the balanced voltage is applied to the coil twice The ashing rate was measured.

도 15에 도시된 바와 같이, 커패시턴스를 90 pF으로 설정하여 코일에 평형 전압을 인가한 경우의 애싱 레이트는 각각 72006 Å 및 72205 Å으로 측정되었으며, 이는 동일한 조건에서 커패시턴스를 10 pF으로 설정하여 코일에 불평형 전압을 인가한 경우의 애싱 레이트인 67186 Å 및 66159 Å보다 더 큰 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 15, when the capacitance is set to 90 pF and the equilibrium voltage is applied to the coils, the ashing rates are measured as 72006A and 72205A, respectively. This is because the capacitance is set to 10 pF in the same condition, Which is larger than the ashing rates of 67186A and 66159A when an unbalanced voltage is applied.

이상, 코일의 임피던스와 코일의 접지단에 연결된 용량성 소자의 임피던스 간의 비율을 조절하여, 코일에 평형 전압을 인가하는 플라즈마 발생 유닛 및 그를 제어하는 방법을 설명하였다.The plasma generation unit for applying the balanced voltage to the coil by controlling the ratio between the impedance of the coil and the impedance of the capacitive element connected to the ground terminal of the coil has been described.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 유닛 및 그를 제어하는 방법에 따르면, 코일과 플라즈마 챔버 간의 용량성 결합이 감소하고, 플라즈마 챔버 내에 고밀도의 균일한 플라즈마가 지속적으로 생성될 수 있으며, 플라즈마 생성 시 손실되는 전력량이 감소하고, 챔버 벽면의 손상이 줄어드는 효과를 얻을 수 있다.According to the plasma generating unit and the method of controlling the same according to the embodiment of the present invention, the capacitive coupling between the coil and the plasma chamber is reduced, the high density uniform plasma can be continuously generated in the plasma chamber, The amount of power to be lost is reduced, and the damage to the wall surface of the chamber is reduced.

300: 플라즈마 발생 유닛
311: RF 전원
312: 플라즈마 챔버
313: 코일
314: 용량성 소자
315: 제어기300: Plasma generating unit
311: RF power supply
312: Plasma chamber
313: Coil
314: Capacitive element
315:

Claims (27)

RF 신호를 제공하는 RF 전원;
가스가 주입되어 플라즈마가 생성되는 플라즈마 챔버;
상기 플라즈마 챔버에 설치되고, 상기 RF 신호를 인가받아 상기 플라즈마 챔버에 전자장을 유도하는 코일;
상기 코일의 접지단에 연결된 용량성 소자; 및
상기 코일의 임피던스와 상기 용량성 소자의 임피던스 간의 비율을 조절하는 제어기;
를 포함하는 플라즈마 발생 장치.An RF power supply for providing an RF signal;
A plasma chamber in which a gas is injected to generate plasma;
A coil installed in the plasma chamber and adapted to receive an RF signal to induce an electromagnetic field in the plasma chamber;
A capacitive element connected to a ground terminal of the coil; And
A controller for adjusting a ratio between an impedance of the coil and an impedance of the capacitive element;
And a plasma generator. 제 1 항에 있어서,
상기 코일은 상기 플라즈마 챔버의 외부에 감겨서 설치되는 플라즈마 발생 장치.The method according to claim 1,
Wherein the coil is wound around the outside of the plasma chamber. 제 1 항에 있어서,
상기 용량성 소자는 상기 제어기에 의해 커패시턴스가 조절되는 가변 커패시터를 포함하는 플라즈마 발생 장치.The method according to claim 1,
Wherein the capacitive element includes a variable capacitor whose capacitance is adjusted by the controller. 제 1 항에 있어서,
상기 제어기는, 상기 용량성 소자의 임피던스가 상기 코일의 임피던스의 절반이 되도록 상기 용량성 소자의 임피던스를 조절하는 플라즈마 발생 장치.The method according to claim 1,
Wherein the controller adjusts the impedance of the capacitive element such that the impedance of the capacitive element is half the impedance of the coil. 제 1 항에 있어서,
상기 제어기는:
상기 코일에 인가되는 RF 신호와 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호를 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 용량성 소자의 임피던스를 조절하는 플라즈마 발생 장치.The method according to claim 1,
The controller comprising:
Wherein the RF signal applied to the coil is compared with the RF signal applied to the capacitive element, and the impedance of the capacitive element is adjusted according to the comparison result. 제 5 항에 있어서,
상기 제어기는:
상기 코일에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭과 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭을 비교하는 플라즈마 발생 장치.6. The method of claim 5,
The controller comprising:
And compares the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the coil with the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the capacitive element. 제 6 항에 있어서,
상기 제어기는:
상기 코일에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭이 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭보다 더 크면, 상기 용량성 소자의 임피던스를 증가시키고,
상기 코일에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭이 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭보다 더 작으면, 상기 용량성 소자의 임피던스를 감소시키는 플라즈마 발생 장치.The method according to claim 6,
The controller comprising:
The impedance of the capacitive element is increased if the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the coil is larger than the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the capacitive element,
Wherein the impedance of the capacitive element is reduced when the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the coil is smaller than the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the capacitive element. 제 1 항에 있어서,
상기 제어기는, 기설정된 주기마다 반복적으로 상기 비율을 조절하는 플라즈마 발생 장치.The method according to claim 1,
Wherein the controller repeatedly adjusts the ratio every predetermined period. 제 1 항에 있어서,
상기 제어기는, 상기 RF 신호의 진폭, 위상 및 주파수 중 적어도 하나가 변경되는 경우, 상기 비율을 조절하는 플라즈마 발생 장치.The method according to claim 1,
Wherein the controller adjusts the ratio when at least one of an amplitude, a phase, and a frequency of the RF signal is changed. 제 1 항에 있어서,
상기 제어기는, 상기 플라즈마 챔버에 주입되는 가스의 성분, 조성 및 압력 중 적어도 하나가 변경되는 경우, 상기 비율을 조절하는 플라즈마 발생 장치.The method according to claim 1,
Wherein the controller adjusts the ratio when at least one of a composition, a composition, and a pressure of gas injected into the plasma chamber is changed. 코일에 인가되는 RF 신호에 관한 정보 및 상기 코일의 접지단에 연결된 용량성 소자에 인가되는 RF 신호에 관한 정보를 수신하는 단계;
상기 코일에 인가되는 RF 신호와 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호를 비교하는 단계; 및
비교 결과에 따라 상기 코일의 임피던스와 상기 용량성 소자의 임피던스 간의 비율을 조절하는 단계;
를 포함하는 플라즈마 발생 장치 제어 방법.Receiving information on an RF signal applied to a coil and information on an RF signal applied to a capacitive element connected to a ground terminal of the coil;
Comparing an RF signal applied to the coil with an RF signal applied to the capacitive element; And
Adjusting a ratio between the impedance of the coil and the impedance of the capacitive element according to a result of the comparison;
And controlling the plasma generating device. 제 11 항에 있어서,
상기 수신하는 단계는:
상기 코일의 입력단에 연결된 RF 신호 센서로부터 상기 코일에 인가되는 RF 신호에 관한 정보를 수신하는 단계; 및
상기 용량성 소자의 입력단에 연결된 RF 신호 센서로부터 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호에 관한 정보를 수신하는 단계;
를 포함하는 플라즈마 발생 장치 제어 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the receiving comprises:
Receiving information on an RF signal applied to the coil from an RF signal sensor connected to the input of the coil; And
Receiving information about an RF signal applied to the capacitive element from an RF signal sensor coupled to the input of the capacitive element;
And controlling the plasma generating device. 제 11 항에 있어서,
상기 비교하는 단계는:
상기 코일에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭과 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭을 비교하는 단계를 포함하는 플라즈마 발생 장치 제어 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the comparing comprises:
And comparing the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the coil with the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the capacitive element. 제 13 항에 있어서,
상기 조절하는 단계는:
상기 코일에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭이 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭보다 더 크면, 상기 용량성 소자의 임피던스를 증가시키는 단계를 포함하는 플라즈마 발생 장치 제어 방법.14. The method of claim 13,
Wherein the adjusting comprises:
And increasing the impedance of the capacitive element if the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the coil is greater than the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the capacitive element. 제 13 항에 있어서,
상기 조절하는 단계는:
상기 코일에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭이 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭보다 더 작으면, 상기 용량성 소자의 임피던스를 감소시키는 단계를 포함하는 플라즈마 발생 장치 제어 방법.14. The method of claim 13,
Wherein the adjusting comprises:
And reducing the impedance of the capacitive element if the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the coil is less than the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the capacitive element. 제 11 항에 있어서,
상기 플라즈마 발생 장치 제어 방법은, 기설정된 주기마다 반복적으로 수행되는 플라즈마 발생 장치 제어 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the plasma generator control method is repeatedly performed at predetermined intervals. 제 11 항에 있어서,
상기 플라즈마 발생 장치 제어 방법은, 상기 RF 신호의 진폭, 위상 및 주파수 중 적어도 하나가 변경되는 경우 수행되는 플라즈마 발생 장치 제어 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the plasma generator control method is performed when at least one of an amplitude, a phase, and a frequency of the RF signal is changed. 제 11 항에 있어서,
상기 플라즈마 발생 장치 제어 방법은, 플라즈마 챔버에 주입되는 가스의 성분, 조성 및 압력 중 적어도 하나가 변경되는 경우 수행되는 플라즈마 발생 장치 제어 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the plasma generator control method is performed when at least one of a composition, a composition, and a pressure of a gas injected into the plasma chamber is changed. 내부에 기판이 배치되어 플라즈마 처리가 수행되는 공간을 제공하는 공정 유닛; 및
가스로부터 플라즈마를 발생시켜 상기 공정 유닛으로 플라즈마를 공급하는 플라즈마 발생 유닛을 포함하며,
상기 플라즈마 발생 유닛은:
RF 신호를 제공하는 RF 전원;
가스가 주입되어 플라즈마가 생성되는 플라즈마 챔버;
상기 플라즈마 챔버에 설치되고, 상기 RF 신호를 인가받아 상기 플라즈마 챔버에 전자장을 유도하는 코일;
상기 코일의 접지단에 연결된 용량성 소자; 및
상기 코일의 임피던스와 상기 용량성 소자의 임피던스 간의 비율을 조절하는 제어기;
를 포함하는 기판 처리 장치.A processing unit for providing a space in which a substrate is disposed to perform plasma processing; And
And a plasma generation unit for generating a plasma from the gas and supplying the plasma to the processing unit,
The plasma generating unit includes:
An RF power supply for providing an RF signal;
A plasma chamber in which a gas is injected to generate plasma;
A coil installed in the plasma chamber and adapted to receive an RF signal to induce an electromagnetic field in the plasma chamber;
A capacitive element connected to a ground terminal of the coil; And
A controller for adjusting a ratio between an impedance of the coil and an impedance of the capacitive element;
And the substrate processing apparatus. 제 19 항에 있어서,
상기 용량성 소자는 상기 제어기에 의해 커패시턴스가 조절되는 가변 커패시터를 포함하는 기판 처리 장치.20. The method of claim 19,
Wherein the capacitive element comprises a variable capacitor whose capacitance is regulated by the controller. 제 19 항에 있어서,
상기 제어기는, 상기 용량성 소자의 임피던스가 상기 코일의 임피던스의 절반이 되도록 상기 용량성 소자의 임피던스를 조절하는 기판 처리 장치.20. The method of claim 19,
Wherein the controller adjusts the impedance of the capacitive element such that the impedance of the capacitive element is one-half the impedance of the coil. 제 19 항에 있어서,
상기 제어기는:
상기 코일에 인가되는 RF 신호와 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호를 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 용량성 소자의 임피던스를 조절하는 기판 처리 장치.20. The method of claim 19,
The controller comprising:
And compares an RF signal applied to the coil with an RF signal applied to the capacitive element, and adjusts an impedance of the capacitive element according to a result of the comparison. 제 22 항에 있어서,
상기 제어기는:
상기 코일에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭과 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭을 비교하는 기판 처리 장치.23. The method of claim 22,
The controller comprising:
And compares the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the coil with the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the capacitive element. 제 23 항에 있어서,
상기 제어기는:
상기 코일에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭이 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭보다 더 크면, 상기 용량성 소자의 임피던스를 증가시키고,
상기 코일에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭이 상기 용량성 소자에 인가되는 RF 신호의 전압의 진폭보다 더 작으면, 상기 용량성 소자의 임피던스를 감소시키는 기판 처리 장치.24. The method of claim 23,
The controller comprising:
The impedance of the capacitive element is increased if the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the coil is larger than the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the capacitive element,
Wherein the impedance of the capacitive element is reduced when the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the coil is smaller than the amplitude of the voltage of the RF signal applied to the capacitive element. 제 19 항에 있어서,
상기 제어기는, 기설정된 주기마다 반복적으로 상기 비율을 조절하는 기판 처리 장치.20. The method of claim 19,
Wherein the controller repeatedly adjusts the ratio every predetermined period. 제 19 항에 있어서,
상기 제어기는, 상기 RF 신호의 진폭, 위상 및 주파수 중 적어도 하나가 변경되는 경우, 상기 비율을 조절하는 기판 처리 장치.20. The method of claim 19,
Wherein the controller adjusts the ratio when at least one of an amplitude, a phase, and a frequency of the RF signal is changed. 제 19 항에 있어서,
상기 제어기는, 상기 플라즈마 챔버에 주입되는 가스의 성분, 조성 및 압력 중 적어도 하나가 변경되는 경우, 상기 비율을 조절하는 기판 처리 장치.20. The method of claim 19,
Wherein the controller adjusts the ratio when at least one of a composition, a composition, and a pressure of gas injected into the plasma chamber is changed.
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