KR20140122548A - Apparatus and method for providing power, and apparatus for treating substrate using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전력 공급 장치, 전력 공급 방법, 및 그를 이용한 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply apparatus, a power supply method, and a substrate processing apparatus using the same.
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 .
이러한 기판 처리 장치는 플라즈마를 생성하기 위해, 챔버에 설치된 코일에 시변 전류를 흘려 챔버 내에 전자기장을 유도하고, 유도된 전자기장을 이용하여 챔버에 공급된 가스로부터 플라즈마를 발생시킨다. 또한, 기판 처리 장치가 다수의 플라즈마 챔버를 포함하여 여러 스테이션에서 기판을 처리하는 경우, 각각의 플라즈마 챔버로 동일한 전력을 전달하는 것이 중요한 사항이 된다.Such a substrate processing apparatus induces an electromagnetic field in the chamber by flowing a time-varying current to a coil installed in the chamber to generate a plasma, and generates a plasma from the gas supplied to the chamber using the induced electromagnetic field. In addition, when the substrate processing apparatus includes a plurality of plasma chambers and processes the substrates at various stations, it is important to transfer the same power to each plasma chamber.
나아가, 공정의 진행에 따라 플라즈마 챔버의 임피던스가 변경되는 경우, 각 챔버에서 전력량이 변동될 수 있으며, 이러한 전력량 변동은 플라즈마 챔버 내 플라즈마 플리커(flicker) 현상 유발 및 임피던스 매칭 시간 증가 등 공정에 영향을 미칠 수 있다.Further, when the impedance of the plasma chamber is changed according to the progress of the process, the amount of power in each chamber may fluctuate. Such fluctuation of the power may affect the plasma flicker phenomenon in the plasma chamber and increase the impedance matching time .
본 발명의 일 실시예는, 다수의 플라즈마 챔버로 일정한 전력을 정확하고 신속하게 전달할 수 있는 전력 공급 장치, 전력 공급 방법 및 기판 처리 장치를 제 공하는 것을 목적으로 한다.An embodiment of the present invention aims to provide a power supply apparatus, a power supply method, and a substrate processing apparatus capable of accurately and quickly delivering a constant power to a plurality of plasma chambers.
본 발명의 일 실시예는, 다수의 플라즈마 챔버로 전력을 효율적으로 전달할 수 있는 전력 공급 장치, 전력 공급 방법 및 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a power supply apparatus, a power supply method, and a substrate processing apparatus capable of efficiently transmitting power to a plurality of plasma chambers.
본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 장치는, RF 신호를 제공하는 RF 전원부; 상기 RF 신호를 공급받는 복수의 부하의 임피던스를 매칭시키는 임피던스 매칭부; 상기 복수의 부하 중 일부에 연결된 가변 임피던스 소자 및 상기 복수의 부하 중 나머지에 연결된 고정 임피던스 소자를 포함하며, 각각의 부하로 공급되는 전력량을 조절하는 전력 조절부; 각각의 부하로 인가되는 RF 신호를 감지하는 센서부; 및 상기 센서부의 감지 데이터를 기반으로 상기 가변 임피던스 소자의 임피던스를 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a power supply device including: an RF power supply unit for providing an RF signal; An impedance matching unit for matching impedances of a plurality of loads supplied with the RF signal; A variable impedance element connected to a part of the plurality of loads and a fixed impedance element connected to the rest of the plurality of loads, the power adjusting part adjusting the amount of power supplied to each load; A sensor unit for sensing an RF signal applied to each load; And a controller for controlling the impedance of the variable impedance element based on sensing data of the sensor unit.
상기 부하는 상기 RF 신호를 이용하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 장치를 포함할 수 있다.The load may include a plasma device that generates plasma using the RF signal.
상기 복수의 부하는 서로 병렬로 연결될 수 있다.The plurality of loads may be connected to each other in parallel.
상기 가변 임피던스 소자는 커패시턴스가 변경되는 가변 커패시터를 포함하고, 상기 고정 임피던스 소자는 커패시턴스가 고정된 고정 커패시터를 포함할 수 있다.The variable impedance element includes a variable capacitor whose capacitance is changed, and the fixed impedance element may include a fixed capacitor having a fixed capacitance.
상기 센서부는 상기 RF 신호의 전압, 전류 및 위상 중 적어도 하나를 감지할 수 있다.The sensor unit may sense at least one of voltage, current, and phase of the RF signal.
상기 임피던스 매칭부는: 상기 RF 신호 중 상기 부하로부터 반사되어 되돌아오는 반사파가 기 설정된 허용범위 내로 감소하도록 임피던스가 조절될 수 있다.The impedance matching unit may adjust the impedance so that a reflected wave reflected from the load of the RF signal is reduced to a predetermined allowable range.
상기 제어부는: 상기 임피던스 매칭부가 상기 복수의 부하의 임피던스를 매칭시킨 뒤, 상기 감지 데이터를 기반으로 각각의 부하로 공급되는 전력량을 측정하고, 상기 측정된 전력량이 기 설정된 목표 전력범위 내로 조절되도록 상기 가변 임피던스 소자의 임피던스를 제어할 수 있다.Wherein the impedance matching unit measures an amount of power supplied to each load based on the sensed data after matching the impedances of the plurality of loads and controls the amount of power to be adjusted within a predetermined target power range, The impedance of the variable impedance element can be controlled.
상기 임피던스 매칭부는: 상기 제어부가 상기 가변 임피던스 소자의 임피던스를 제어한 뒤, 상기 복수의 부하의 임피던스를 매칭시킬 수 있다.The impedance matching unit may match the impedances of the plurality of loads after the control unit controls the impedance of the variable impedance unit.
본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 방법은, RF 신호를 생성하는 단계; 상기 RF 신호를 인가받는 복수의 부하의 임피던스를 매칭하는 단계; 각각의 부하로 공급되는 전력량을 측정하는 단계; 및 상기 전력량이 기 설정된 목표 전력범위를 벗어나는 경우, 상기 복수의 부하 중 일부에 연결된 가변 임피던스 소자의 임피던스를 조절하는 단계;를 포함할 수 있다.A power supply method according to an embodiment of the present invention includes: generating an RF signal; Matching an impedance of a plurality of loads to which the RF signal is applied; Measuring an amount of power supplied to each load; And adjusting the impedance of the variable impedance element connected to a part of the plurality of loads when the amount of power is out of a predetermined target power range.
상기 임피던스를 매칭하는 단계는: 상기 RF 신호 중 상기 부하로부터 반사되어 되돌아오는 반사파를 측정하는 단계; 및 상기 반사파가 기 설정된 허용범위를 벗어나는 경우, 상기 반사파가 상기 허용범위 내로 감소하도록 임피던스 매칭부의 임피던스를 조절하는 단계;를 포함할 수 있다.The step of matching the impedance may include: measuring a reflected wave reflected from the load of the RF signal; And adjusting an impedance of the impedance matching unit so that the reflected wave is reduced to within the allowable range when the reflected wave is out of a predetermined allowable range.
상기 전력 공급 방법은, 상기 가변 임피던스 소자의 임피던스를 조절하는 단계 뒤에, 상기 복수의 부하의 임피던스를 매칭하는 단계; 각각의 부하로 공급되는 전력량을 측정하는 단계; 및 상기 전력량이 상기 목표 전력범위를 벗어나는 경우, 상기 가변 임피던스 소자의 임피던스를 조절하는 단계;를 반복할 수 있다.The power supply method may include: adjusting an impedance of the variable impedance element, and then matching impedances of the plurality of loads; Measuring an amount of power supplied to each load; And adjusting the impedance of the variable impedance element when the amount of power is out of the target power range.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, RF 전력을 공급하는 전력 공급 장치; 및 상기 RF 전력으로 플라즈마를 생성하여 기판을 처리하는 복수의 플라즈마 장치를 포함하며, 상기 전력 공급 장치는: RF 신호를 제공하는 RF 전원부; 상기 복수의 플라즈마 장치의 임피던스를 매칭시키는 임피던스 매칭부; 상기 복수의 플라즈마 장치 중 일부에 연결된 가변 임피던스 소자 및 상기 복수의 플라즈마 장치 중 나머지에 연결된 고정 임피던스 소자를 포함하며, 각각의 플라즈마 장치로 공급되는 전력량을 조절하는 전력 조절부; 각각의 플라즈마 장치로 인가되는 RF 신호를 감지하는 센서부; 및 상기 센서부의 감지 데이터를 기반으로 상기 가변 임피던스 소자의 임피던스를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 플라즈마 장치는: 내부에 기판이 배치되어 처리 공정이 수행되는 공간을 제공하는 공정 처리부; 플라즈마를 생성하여 상기 공정 처리부로 공급하는 플라즈마 생성부; 및 상기 공정 처리부 내부의 가스 및 반응 부산물을 배출하는 배기부를 포함할 수 있다.A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a power supply device for supplying RF power; And a plurality of plasma devices for generating a plasma with the RF power to process the substrate, the power supply comprising: an RF power supply for providing an RF signal; An impedance matching unit for matching impedances of the plurality of plasma apparatuses; A power adjusting unit that includes a variable impedance element connected to a part of the plurality of plasma apparatuses and a fixed impedance element connected to the other of the plurality of plasma apparatuses, the power adjusting unit adjusting an amount of power supplied to each plasma apparatus; A sensor unit for sensing an RF signal applied to each of the plasma devices; And a control unit for controlling the impedance of the variable impedance element based on the sensing data of the sensor unit, wherein the plasma processing apparatus includes: a processing unit for providing a space in which a substrate is disposed to perform a processing process; A plasma generator for generating a plasma and supplying the generated plasma to the processing unit; And an exhaust unit for exhausting gas and reaction by-products in the processing unit.
상기 복수의 플라즈마 장치는 상기 전력 공급 장치에 병렬로 연결될 수 있다.The plurality of plasma devices may be connected in parallel to the power supply.
상기 가변 임피던스 소자는 커패시턴스가 변경되는 가변 커패시터를 포함하고, 상기 고정 임피던스 소자는 커패시턴스가 고정된 고정 커패시터를 포함할 수 있다.The variable impedance element includes a variable capacitor whose capacitance is changed, and the fixed impedance element may include a fixed capacitor having a fixed capacitance.
상기 센서부는 상기 RF 신호의 전압, 전류 및 위상 중 적어도 하나를 감지할 수 있다.The sensor unit may sense at least one of voltage, current, and phase of the RF signal.
상기 임피던스 매칭부는: 상기 RF 신호 중 상기 플라즈마 장치로부터 반사되어 되돌아오는 반사파가 기 설정된 허용범위 내로 감소하도록 임피던스가 조절될 수 있다.The impedance matching unit may adjust the impedance so that a reflected wave reflected from the plasma device and returned back to the RF device is reduced to a predetermined tolerance.
상기 제어부는: 상기 임피던스 매칭부가 상기 복수의 플라즈마 장치의 임피던스를 매칭시킨 뒤, 상기 감지 데이터를 기반으로 각각의 플라즈마 장치로 공급되는 전력량을 측정하고, 상기 측정된 전력량이 기 설정된 목표 전력범위 내로 조절되도록 상기 가변 임피던스 소자의 임피던스를 제어할 수 있다.The impedance matching unit may measure an amount of power supplied to each of the plasma devices based on the sensing data after matching the impedances of the plurality of plasma devices and adjust the measured amount of power to a predetermined target power range So that the impedance of the variable impedance element can be controlled.
상기 임피던스 매칭부는: 상기 제어부가 상기 가변 임피던스 소자의 임피던스를 제어한 뒤, 상기 복수의 플라즈마 장치의 임피던스를 매칭시킬 수 있다.The impedance matching unit may match the impedances of the plurality of plasma apparatuses after the control unit controls the impedance of the variable impedance elements.
본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 방법은, 컴퓨터로 실행될 수 있는 프로그램으로 구현되어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다.The power supply method according to an embodiment of the present invention may be implemented by a computer-executable program and recorded in a computer-readable recording medium.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다수의 플라즈마 챔버로 일정한 전력을 정확하고 신속하게 전달할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a constant power can be accurately and quickly transferred to a plurality of plasma chambers.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다수의 플라즈마 챔버로 전력을 효율적으로 전달할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, power can be efficiently transferred to a plurality of plasma chambers.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 장치를 예시적으로 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 조절부의 예시적인 구성을 나타내는 회로도이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 방법을 예시적으로 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 임피던스 매칭 과정을 예시적으로 설명하는 도면이다.1 is a block diagram schematically showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view of a plasma apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating an exemplary power supply according to an embodiment of the present invention.
4 is a circuit diagram showing an exemplary configuration of a power control unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an exemplary power supply method according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining an impedance matching process 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.
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 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 기판 처리 장치(1)는 전력 공급 장치(10) 및 복수의 플라즈마 장치(21, 22)를 포함할 수 있다. 상기 전력 공급 장치(10)는 플라즈마 장치(21, 22)로 RF 전력을 공급할 수 있다. 상기 플라즈마 장치(21, 22)는 상기 RF 전력으로 플라즈마를 생성하여 기판을 처리할 수 있다.1, the
도 1에서 기판 처리 장치(1)는 두 개의 플라즈마 장치(21, 22)를 포함하는 것으로 도시되었으나, 상기 기판 처리 장치(1)에 포함되는 플라즈마 장치의 개수는 이에 제한되지 않고 셋 또는 그 이상이 될 수도 있다.Although the
상기 플라즈마 장치(21, 22)는 전력 공급 장치(10)에 대하여 부하로서 작용할 수 있다. 또한, 상기 복수의 플라즈마 장치(21, 22)는 전력 공급 장치(10)에 병렬로 연결될 수 있다.The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 장치(21, 22)를 개략적으로 나타내는 도면이다.2 schematically shows a
도 2에 도시된 바와 같이, 플라즈마 장치(21, 22)는 공정 처리부(processing part)(100), 플라즈마 생성부(plasma generating part)(200) 및 배기부(exhausting part)(300)를 포함할 수 있다. 공정 처리부(100)는 애싱 공정(ashing process), 에칭 공정(etching process) 등과 같은 기판 처리 공정을 수행할 수 있다. 플라즈마 생성부(200)는 기판 공정에 필요한 플라즈마를 생성하여 공정 처리부(100)로 공급할 수 있다. 배기부(300)는 공정 처리부(100) 내부의 가스 및 반응 부산물 등을 외부로 배출할 수 있다.2, the
구체적으로, 공정 처리부(100)는 공정챔버(110), 제 1 및 제 2 척(chuck)(120a, 120b), 밀폐 커버(140), 제 1 및 제 2 샤워헤드(shower head)(150a, 150b)를 포함할 수 있다.Specifically, the
공정챔버(110)는 기판 처리 공정을 수행하는 공간을 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 공정챔버(110)의 내부 공간은 제 1 공간(FS) 및 제 2 공간(SS)으로 구획될 수 있으며, 기판 처리 공정 시 제 1 공간(FS) 및 제 2 공간(SS)에 각각 기판(W)이 로딩되어 제 1 및 제 2 공간(FS, SS) 각각에서 공정이 이루어질 수 있다.The
공정챔버(110)의 측벽에는 기판(W)의 출입이 이루어지는 기판 출입구(112a)가 제공될 수 있으며, 기판 출입구(112a)는 슬릿 도어(slit door)(미도시)와 같은 개폐 부재에 의해 개폐될 수 있다. 공정챔버(110)의 바닥면(111)에는 배기구들(111a, 111b, 111c)이 제공될 수 있다. 배기구들(111a, 111b, 111c)은 공정챔버(110) 내부의 가스나 반응 부산물을 배출할 수 있으며, 제 1 및 제 2 척(120a, 120b)의 둘레에 형성될 수 있으며, 배기부(300)와 연결될 수 있다. A
공정챔버(110)의 내부에는 제 1 및 제 2 척(120a, 120b)이 설치될 수 있다. 제 1 척(120a)은 제 1 공간(FS)에 설치되며, 제 2 척(120b)은 제 2 공간(SS)에 설치될 수 있다. 공정 시 제 1 및 제 2 척(120a, 120b)에는 각각 기판(W)이 안착되며, 기판들(W)은 제 1 및 제 2 척(120a, 120b)에 안착된 상태에서 처리된다. 여기서, 제 1 및 제 2 척(120a, 120b)은 정전척(electrode chuck)일 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.In the
또한, 제 1 및 제 2 척(120a, 120b)은 공정 시 안착된 기판(W)을 기 설정된 공정온도로 가열할 수 있다. 이를 위해, 제 1 및 제 2 척(120a, 120b)은 기판(W)의 로딩 및 언로딩을 위한 리프트 핀(lift pin)들 및 적어도 하나의 히터(heater)를 각각 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 척(120a, 120b)은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 장치(10)로부터 RF 신호를 인가받을 수 있으며, 상기 전력 공급 장치(10)는 기 설정된 크기의 바이어스 전력을 연결된 척(120a, 120b)에 공급할 수 있다.In addition, the first and
한편, 제 1 및 제 2 척(120a, 120b)의 상부에는 밀폐 커버(140)와 제 1 및 제 2 샤워헤드(150a, 150b)가 설치될 수 있다. 밀폐 커버(140)는 공정챔버(110)의 상부에 구비되고, 공정챔버(110)와 결합하여 제 1 및 제 2 공간(FS, SS)을 밀폐시킬 수 있다. 다시 말해, 밀폐 커버(140)는 제 1 및 제 2 공간(FS, SS)에 일대일 대응하게 형성된 제 1 커버부(141)와 제 2 커버부(142)로 이루어질 수 있다. 제 1 및 제 2 커버부(141, 142)는 각각 플라즈마 생성유닛(200)과 결합할 수 있고, 플라즈마 생성유닛(200)으로부터 오는 플라즈마가 유입되는 유입구들이 형성될 수 있다. 제 1 및 제 2 커버부(141, 142)의 내부에는 유입구들을 통해 유입된 플라즈마를 제 1 및 제 2 샤워 헤드(150a, 150b)에 제공하기 위한 유도 공간들(GS1, GS2)이 제 1 및 제 2 척(120a, 120b)에 일대일 대응하게 형성될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 상기 각 유도 공간(GS1, GS2)은 역 깔때기(inverted funnel) 형상으로 형성될 수 있다.The
제 1 커버부(141)의 아래에는 제 1 샤워헤드(150a)가 설치될 수 있고, 제 2 커버부(142)의 아래에는 제 2 샤워헤드(150b)가 설치될 수 있다. 제 1 샤워헤드(150a)는 제 1 척(120a)의 상부에 설치될 수 있으며, 제 1 커버부(141)의 유도 공간(GS1)에 유입된 플라즈마를 제 1 척(120a)에 안착된 기판(W)을 향해 분사할 수 있다. 제 2 샤워헤드(150b)는 제 2 척(120b)의 상부에 설치될 수 있으며, 제 2 커버부(142)의 유도 공간(GS2)에 유입된 플라즈마를 제 2 척(120b)에 안착된 기판(W)을 향해 분사할 수 있다.A
한편, 제 1 및 제 2 커버부(141, 142)의 상부에는 플라즈마 생성부(200)가 설치될 수 있다. 플라즈마 생성부(200)는 각각 플라즈마를 생성하는 제 1 및 제 2 원격 플라즈마 생성 유닛(210, 220)을 포함할 수 있다. 제 1 원격 플라즈마 생성 유닛(210)은 제 1 커버부(141)의 상부에 설치될 수 있고, 플라즈마를 생성하여 제 1 커버부(141) 내의 유도 공간(GS1)에 제공할 수 있다. 제 2 원격 플라즈마 생성 유닛(220)은 제 2 커버부(142)의 상부에 설치될 수 있고, 플라즈마를 생성하여 제 2 커버부(142) 내의 유도 공간(GS2)에 제공할 수 있다.The
구체적으로, 제 1 및 제 2 원격 플라즈마 생성부(210, 220)는 마그네트론들(211, 221), 도파관들(212, 222), 플라즈마 소스부들(213, 223) 및 가스 공급관들(214, 224)을 포함할 수 있다.Specifically, the first and second remote
구체적으로, 상기 마그네트론들(211, 221)은 플라즈마 생성을 위한 마이크로파(microwave)를 발생시킬 수 있으며, 상기 도파관들(212, 222)은 연결된 마그네트론(211, 221)에서 생성된 마이크로파를 플라즈마 소스부들(213, 223)로 유도할 수 있다. 가스 공급관들(214, 224)은 플라즈마 소스부들(213, 223)에 연결되고, 플라즈마 생성에 필요한 반응가스를 연결된 플라즈마 소스부(213, 223)에 공급할 수 있다.The microwaves generated from the
플라즈마 소스부들(213, 223)의 안에서는 상기 가스 공급관들(214, 224)로부터의 반응가스와 마그네트론들(211, 221)로부터의 마이크로파에 의해 플라즈마가 생성될 수 있다.Plasma can be generated in the
상기 플라즈마 소스부들(213, 223)은 제 1 및 제 2 커버부(141, 142)에 결합될 수 있으며, 상기 플라즈마 소스부들(213, 223)에서 생성된 플라즈마는 제 1 및 제 2 커버부(141, 142)의 유도 공간들(GS1, GS2)에 제공될 수 있으며, 제 1 및 제 2 샤워헤드(150a, 150b)를 통해 제 1 및 제 2 공간(FS, SS)에 제공될 수 있다.The
한편, 공정 처리부(100)의 아래에는 배기부(300)가 설치될 수 있다. 배기부(300)는 제 1 및 제 2 공간(FS, SS)의 압력 조절 및 내부 공기의 배기를 수행할 수 있다. 배기부(300)는 메인 배기부(310), 보조 배기부들(320a, 320b) 및 밸브 유닛(330)을 포함할 수 있다.On the other hand, an
구체적으로, 메인 배기부(310)는 공정챔버(110)의 바닥면(111)에 형성된 메인 배기홀(111a)과 연통될 수 있다. 메인 배기홀(111a)은 제 1 척(120a)과 제 2 척(120b) 사이의 영역에 위치할 수 있으며, 메인 배기부(310)는 메인 배기홀(111a)을 통해 유입된 제 1 및 제 2 공간(FS, SS) 내의 가스 및 반응 부산물을 배기할 수 있다. 서브 배기부들(320a, 320b)는 공정챔버(110)의 바닥면(111)에 형성된 서브 배기홀들(111b, 111c)과 연통될 수 있다. 서브 배기홀들(111b, 111c)은 공정챔버(110)의 측벽(112)과 인접하게 위치할 수 있으며, 서브 배기부들(320a, 320b)은 서브 배기홀들(111b, 111c)을 통해 유입된 제 1 및 제 2 공간(FS, SS) 내의 가스 및 반응 부산물을 배기할 수 있다. 서브 배기부들(320a, 320b)의 출력단은 메인 배기부(310)에 연결될 수 있다.Specifically, the
메인 배기부(310)는 공정챔버(110)의 바닥면(111)에 연결된 제 1 배기 라인(311), 제 1 배기 라인(311)에 연결된 제 2 배기 라인(312), 및 제 2 배기 라인(312)에 연결된 제 3 배기 라인(313)을 포함할 수 있다.The
제 1 배기 라인(311)은 공정챔버(110)의 바닥면(111)에 형성된 메인 배기홀(111a)과 연통될 수 있고, 지면에 대해 대체로 수직하게 연장될 수 있다. 제 2 배기 라인(312)은 입력단이 제 1 배기 라인(311)에 연결될 수 있고, 제 1 배기 라인(311)으로부터 지면에 대해 경사지도록 연장될 수 있다. 제 3 배기 라인(313)은 입력단이 제 2 배기 라인(312)에 연결되고, 지면에 대해 제 2 배기 라인(312)과 반대 방향으로 경사지도록 연장될 수 있다. 제 3 배기 라인(313)은 진공 펌프(340)와 연결될 수 있다. 진공 펌프(340)는 메인 배기부(310) 및 서브 배기부(320)를 통해 제 1 및 제 2 공간(FS, SS) 내의 가스를 강제 흡입하여 공정챔버(110)의 내부 압력을 조절하고, 제 1 및 제 2 공간(FS, SS) 내의 반응 부산물 또한 강제 흡입하여 외부로 배기할 수 있다.The
한편, 제 2 배기라인(312) 내에는 진공펌프(340)로부터의 진공압이 제 1 및 제 2 공간(FS, SS)에 제공되는 것을 온/오프하는 밸브 유닛(330)이 설치될 수 있다. 밸브 유닛(330)은 제 2 배기라인(312)과 제 3 배기라인(313)이 연결되는 지점에 대응하게 설치되고, 제 2 배기라인(312)과 제 3 배기라인(313) 간을 연통 및 차단시킬 수 있다.On the other hand, in the
도 2를 참조하여 설명된 플라즈마 장치(21, 22)는 CCP(Capacitively Coupled Plasma) 타입의 플라즈마 장치이지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 CCP 타입 외에도 다양한 타입의 플라즈마 장치를 포함할 수 있다.2, the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 장치(10)를 예시적으로 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating an
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전력 공급 장치(10)는 RF 전원부(11), 임피던스 매칭부(12), 전력 조절부(13), 센서부(14) 및 제어부(15)를 포함할 수 있다.3, the
상기 RF 전원부(11)는 RF 신호를 제공할 수 있다. 상기 임피던스 매칭부(12)는 상기 RF 신호를 공급받는 복수의 부하의 임피던스를 매칭시킬 수 있다. 상기 전력 조절부(13)는 상기 복수의 부하 중 일부에 연결된 가변 임피던스 소자(132) 및 상기 복수의 부하 중 나머지에 연결된 고정 임피던스 소자(131)를 포함할 수 있으며, 각각의 부하로 공급되는 전력량을 조절할 수 있다. 상기 센서부(14)는 각각의 부하로 인가되는 RF 신호를 감지할 수 있다. 상기 제어부(15)는 상기 센서부(14)의 감지 데이터를 기반으로 상기 가변 임피던스 소자(132)의 임피던스를 제어할 수 있다.The RF
상기 RF 전원부(11)는 RF 신호를 생성하여 부하로 출력할 수 있다. 상기 RF 전원부(11)는 RF 신호를 통해 부하에 전력을 전달할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 RF 전원부(11)는 정현파 형태의 RF 신호를 생성하여 출력할 수 있으나, 상기 RF 신호는 이에 제한되지 않고 구형파, 삼각파, 톱니파, 펄스파 등 다양한 파형을 가질 수 있다.The RF
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 부하는 RF 신호를 이용하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 장치(21, 22)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 복수의 부하는 상기 RF 전원부(11)에 병렬로 연결될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the load may include a plasma device (21, 22) for generating a plasma using an RF signal. The plurality of loads may be connected to the RF
상기 임피던스 매칭부(12)는 상기 RF 전원부(11)의 출력단에 연결되어, RF 전원부(11)의 출력 임피던스와 부하의 입력 임피던스를 매칭시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 임피던스 매칭부(12)는 가변 커패시터를 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 임피던스 매칭부(12)는 상기 가변 커패시터의 커패시턴스를 조절하여 임피던스 매칭을 구현할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 임피던스 매칭부(12)는 스텝핑 모터와 기어단이 결합된 구동 수단을 이용하여 상기 가변 커패시터를 구성하는 도전체 간의 간격을 조절함으로써 커패시턴스를 변경할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 상기 임피던스 매칭부(12)는 다수의 커패시터 및 상기 다수의 커패시터를 부하에 연결시키는 다수의 스위치를 포함하여 구성될 수 있다. 이 실시예에서, 상기 임피던스 매칭부(12)는 각각의 커패시터에 연결된 스위치를 열고 닫음으로써 전체 커패시턴스 값을 조절할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 임피던스 매칭부(12)는 RF 전원부(11)로부터 부하로 제공되는 RF 신호 중 상기 부하로부터 반사되어 되돌아오는 반사파를 측정하고, 상기 반사파가 기 설정된 허용범위를 벗어나는 경우, 상기 반사파가 상기 허용범위 내로 감소하도록 임피던스 매칭부(12)의 임피던스를 조절할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
상기 전력 조절부(13)는 각각의 부하로 공급되는 전력량을 조절할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전력 조절부(13)는 복수의 부하 중 일부에 연결된 가변 임피던스 소자(132), 및 복수의 부하 중 나머지에 연결된 고정 임피던스 소자(131)를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전력 조절부(13)는 두 개의 플라즈마 장치 중에서 제 1 플라즈마 장치에 연결된 고정 임피던스 소자(131)와, 제 2 플라즈마 장치에 연결된 가변 임피던스 소자(132)를 포함하여 구성될 수 있다.For example, as shown in FIG. 3, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 조절부(13)의 예시적인 구성을 나타내는 회로도이다.FIG. 4 is a circuit diagram showing an exemplary configuration of the
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가변 임피던스 소자(132)는 커패시턴스가 변경될 수 있는 가변 커패시터를 포함할 수 있으며, 상기 고정 임피던스 소자(131)는 커패시턴스가 고정된 고정 커패시터를 포함할 수 있다. 상기 가변 커패시터(132)는 후술하는 바와 같이 제어부(15)가 출력하는 제어신호에 따라 커패시턴스가 변경될 수 있다.4, according to an embodiment of the present invention, the
실시예에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 가변 임피던스 소자(132)는 인덕턴스가 변경될 수 있는 가변 인덕터를 포함할 수도 있으나, 상기 가변 임피던스 소자의 종류는 이에 제한되지 않고 소자값이 변경되어 임피던스가 바뀔 수 있는 임의의 소자를 포함한다.5, the
마찬가지로, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 고정 임피던스 소자(131)는 인덕턴스가 고정된 고정 인덕터를 포함할 수도 있으나, 상기 고정 임피던스 소자의 종류는 이에 제한되지 않고 일정한 소자값을 가져 임피던스가 고정되는 임의의 소자를 포함한다.5, the fixed
실시예에 따라, 상기 가변 임피던스 소자(132)는 가변 소자를 포함하여 둘 이상의 소자로 구성된 회로 블록일 수도 있으며, 상기 고정 임피던스 소자(131)는 둘 이상의 고정 소자로 구성된 회로 블록일 수도 있다.According to an embodiment, the
전술한 바와 같이, 복수의 부하 전부에 가변 임피던스 소자가 연결되는 대신, 복수의 부하 일부에만 가변 임피던스 소자가 연결되고 나머지 부하에는 소자값이 고정된 고정 임피던스 소자가 연결되는 경우, 각 부하에 목표전력을 용이하게 분배할 수 있으며 임피던스 매칭 및 전력 분배에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.As described above, when a variable impedance element is connected to only a part of a plurality of loads and a fixed impedance element having a fixed element value is connected to a remaining load, instead of connecting the variable impedance elements to all of the plurality of loads, Can be easily distributed and the time required for impedance matching and power distribution can be shortened.
다시 도 3을 참조하면, 상기 센서부(14)는 각각의 부하의 입력단에 연결되어 부하로 인가되는 RF 신호를 감지할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 센서부(14)는 각각의 부하로 인가되는 RF 신호의 전압, 전류 및 위상 중 적어도 하나를 감지할 수 있다. 감지된 RF 신호에 관한 데이터는 제어부(15)로 전달되어, 부하로 공급되는 전력량을 제어하기 위해 사용될 수 있다.Referring again to FIG. 3, the
상기 제어부(15)는 센서부(14)로부터 수신한 감지 데이터를 기반으로 상기 가변 임피던스 소자(132)의 임피던스를 제어할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부(15)는 임피던스 매칭부(12)가 복수의 부하의 임피던스를 매칭시킨 뒤, 상기 감지 데이터를 기반으로 각각의 부하로 공급되는 전력량을 측정할 수 있다. 그러고 나서, 상기 제어부(15)는 상기 측정된 전력량이 기 설정된 목표 전력범위 내로 조절되도록 상기 가변 임피던스 소자(132)의 임피던스를 제어할 수 있다. 다시 말해, 상기 제어부(15)의 전력량 조절 동작은, 상기 임피던스 매칭부(12)의 임피던스 매칭 동작이 완료된 후에 수행될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
예를 들어, 앞에서 설명한 바와 같이, 상기 임피던스 매칭부(12)는 RF 전원부(11)로부터 부하로 제공되는 RF 신호 중, 상기 부하로부터 반사되어 되돌아오는 반사파가 기 설정된 허용범위를 초과하는 경우, 반사파가 상기 허용범위 내로 감소하도록 임피던스 매칭부에 포함된 가변 커패시터의 커패시턴스를 조절할 수 있다.For example, as described above, when the reflected wave reflected from the load of the RF signal supplied from the RF
그러고 나서, 상기 임피던스 매칭부(12)의 임피던스 매칭 동작이 완료되면, 상기 제어부(15)는 센서부(14)로부터 각 부하에 인가되는 RF 신호에 관한 감지 데이터를 수신할 수 있다. 수신된 감지 데이터를 기반으로 상기 제어부(15)는 각 부하로 공급되는 전력량을 측정하고, 측정된 전력량이 기 설정된 목표 전력범위 내로 진입하도록 전력 조절부(13)에 포함된 가변 커패시터(132)의 커패시턴스를 조절할 수 있다.Then, when the impedance matching operation of the
일 실시예에 따르면, 상기 제어부(15)는 각 부하에 동일한 전력량이 공급되도록 전력을 분배할 수 있으나, 이에 제한되지 않고 실시예에 따라 상기 제어부(15)는 각 부하마다 상이한 전력량이 공급되도록 전력을 분배할 수도 있다. 예를 들어, 상기 제어부(15)는 고정 임피던스 소자(131)가 연결된 제 1 플라즈마 장치에는 100 W의 전력이 공급되고, 가변 임피던스 소자(132)가 연결된 제 2 플라즈마 장치에는 300 W의 전력이 공급되도록 전력을 분배할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 부하로 공급되는 전력량이 목표 전력범위를 벗어나 제어부(15)에 의해 가변 임피던스 소자(132)의 임피던스가 조절된 경우, 상기 임피던스 매칭부(12)는 상기 제어부(15)의 임피던스 제어 동작이 완료된 뒤, 다시 복수의 부하의 임피던스 매칭 동작을 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the impedance of the
그러고 나서, 상기 임피던스 매칭부(12)의 임피던스 매칭 동작이 완료되면, 상기 제어부(15)는 다시 각 부하로 공급되는 전력량을 측정하여 목표 전력범위와 비교하고, 부하에 공급되는 전력량이 상기 목표 전력범위에 해당되면 제어 동작을 종료할 수 있다. 하지만, 부하에 공급되는 전력량이 상기 목표 전력범위를 벗어난 경우, 또다시 제어부(15)에 의한 가변 임피던스 소자(132)의 임피던스 조절 동작과 임피던스 매칭부(12)에 의한 임피던스 매칭 동작을 반복할 수 있다.Then, when the impedance matching operation of the
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 방법을 예시적으로 설명하는 도면이다.6 is a diagram illustrating an exemplary power supply method according to an embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 전력 공급 방법(400)은 RF 신호를 생성하는 단계(S41), 상기 RF 신호를 인가받는 복수의 부하의 임피던스를 매칭하는 단계(S42), 각각의 부하로 공급되는 전력량을 측정하는 단계(S43), 및 상기 전력량이 기 설정된 목표 전력범위를 벗어나는 경우((S44)에서 아니오), 상기 복수의 부하 중 일부에 연결된 가변 임피던스 소자의 임피던스를 조절하는 단계(S45)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 6, the
상기 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 방법(400)은 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 장치(10)에 의해 수행될 수 있다.The
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 임피던스 매칭 과정(S42)을 예시적으로 설명하는 도면이다.7 is a diagram for explaining an impedance matching process S42 according to an embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 임피던스를 매칭하는 단계(S42)는, RF 신호 중 부하로부터 반사되어 되돌아오는 반사파를 측정하는 단계(S421), 및 상기 반사파가 기 설정된 허용범위를 벗어나는 경우((S422)에서 아니오), 상기 반사파가 허용범위 내로 감소하도록 임피던스 매칭부(12)의 임피던스를 조절하는 단계(S423)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 7, matching the impedance S42 may include measuring a reflected wave reflected from the load among the RF signals (S421), and when the reflected wave is out of a predetermined allowable range S422), and adjusting the impedance of the
상기 임피던스 매칭부(12)의 임피던스를 조절하는 단계(S423)는 임피던스 매칭부(12)에 포함된 가변 커패시터의 커패시턴스를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.The step S423 of adjusting the impedance of the
이와 같은 임피던스 매칭부(12)의 매칭 동작에 의해 반사파가 허용범위 내로 진입한 경우, 제어부(15)는 각각의 부하로 공급되는 전력량을 측정하고, 상기 전력량이 목표 전력범위에 해당하는지 결정할 수 있다.When the reflected wave enters the allowable range by the matching operation of the
부하로 공급되는 전력량이 상기 목표 전력범위에 해당하는 것으로 결정된 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 방법은 종료하고, 각 플라즈마 장치에서 기판을 처리하는 공정이 수행될 수 있다.If it is determined that the amount of power supplied to the load corresponds to the target power range, the power supply method according to an embodiment of the present invention may be terminated and a process of processing the substrate in each plasma apparatus may be performed.
하지만, 부하로 공급되는 전력량이 상기 목표 전력범위를 벗어나는 것으로 결정된 경우, 상기 제어부(15)는 부하에 연결된 가변 임피던스 소자(132)의 임피던스를 조절하여 상기 전력량이 목표 전력범위 내로 진입하도록 제어할 수 있다.However, if it is determined that the amount of power supplied to the load is out of the target power range, the
그러고 나서, 도 6에 도시된 바와 같이, 가변 임피던스 소자의 임피던스 조절 과정이 완료되면, 부하의 임피던스를 매칭시키는 과정이 수행될 수 있으며, 임피던스 매칭이 완료되면, 또다시 전력량 측정 및 비교 과정이 수행될 수 있다.6, when the impedance adjustment process of the variable impedance device is completed, a process of matching the impedance of the load can be performed. When the impedance matching is completed, the energy measurement and comparison process is performed again .
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전술한 임피던스 매칭 과정(S42), 전력량 측정 과정(S43), 전력량 비교 과정(S44) 및 임피던스 조절 과정(S45)은, 임피던스 매칭이 완료된 직후 측정된 각 부하의 전력량이 목표 전력범위 내에 해당하는 것으로 결정될 때까지((S44)에서 예) 반복하여 수행될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the impedance matching step S42, the electric energy amount measuring step S43, the electric energy amount comparing step S44 and the impedance adjusting step S45 described above are performed in the same manner as the above- (Yes at S44) until it is determined that the amount of power is within the target power range.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 부하는 RF 전력으로 플라즈마를 생성하여 기판을 처리하는 플라즈마 장치(21, 22)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 장치는 내부에 기판이 배치되어 플라즈마 처리가 수행되는 공간을 제공하는 공정 유닛(100), 상기 공정 유닛의 내부로부터 공정 가스 및 반응 부산물을 배출하고, 상기 공정 유닛 내의 압력을 설정 압력으로 유지하는 배기 유닛(200), 및 상기 공정 가스로부터 플라즈마를 발생시켜 상기 공정 유닛으로 플라즈마를 공급하는 플라즈마 발생 유닛(300)을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the load may include a plasma device (21, 22) for generating a plasma with RF power to process the substrate. According to one embodiment, the plasma apparatus includes a processing unit (100) for providing a space in which a substrate is disposed to perform plasma processing, a processing gas discharging process gas and reaction byproduct from the inside of the processing unit, An
이상, 복수의 부하에 전력을 공급하는 전력 공급 장치, 전력 공급 방법 및 그를 이용한 기판 처리 장치가 설명되었다. 상기 전력 공급 장치, 전력 공급 방법 및 기판 처리 장치에 따르면, 복수의 플라즈마 장치에 소정의 전력을 정확하고 신속하게 전달하고 전력 전달 효율을 향상시킴으로써, 플라즈마 플리커 현상을 방지하고 반응기 간의 공정편차를 개선시킬 수 있다.As described above, a power supply apparatus, a power supply method, and a substrate processing apparatus using the same, which supply power to a plurality of loads, have been described. According to the power supply apparatus, the power supply method, and the substrate processing apparatus, it is possible to accurately and quickly transfer predetermined electric power to a plurality of plasma apparatuses and improve power transfer efficiency, thereby preventing plasma flicker phenomenon and improving process deviation between reactors .
1: 기판 처리 장치
10: 전력 공급 장치
11: RF 전원부
12: 임피던스 매칭부
13: 전력 조절부
14: 센서부
15: 제어부
21, 22: 플라즈마 장치1: substrate processing apparatus
10: Power supply
11: RF power section
12: Impedance matching unit
13:
14:
15:
21, 22: Plasma device
Claims (18)
상기 RF 신호를 공급받는 복수의 부하의 임피던스를 매칭시키는 임피던스 매칭부;
상기 복수의 부하 중 일부에 연결된 가변 임피던스 소자 및 상기 복수의 부하 중 나머지에 연결된 고정 임피던스 소자를 포함하며, 각각의 부하로 공급되는 전력량을 조절하는 전력 조절부;
각각의 부하로 인가되는 RF 신호를 감지하는 센서부; 및
상기 센서부의 감지 데이터를 기반으로 상기 가변 임피던스 소자의 임피던스를 제어하는 제어부;
를 포함하는 전력 공급 장치.An RF power supply unit for providing an RF signal;
An impedance matching unit for matching impedances of a plurality of loads supplied with the RF signal;
A variable impedance element connected to a part of the plurality of loads and a fixed impedance element connected to the rest of the plurality of loads, the power adjusting part adjusting the amount of power supplied to each load;
A sensor unit for sensing an RF signal applied to each load; And
A control unit for controlling impedance of the variable impedance element based on sensing data of the sensor unit;
≪ / RTI >
상기 부하는 상기 RF 신호를 이용하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 장치를 포함하는 전력 공급 장치.The method according to claim 1,
Wherein the load comprises a plasma device for generating a plasma using the RF signal.
상기 복수의 부하는 서로 병렬로 연결되는 전력 공급 장치.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of loads are connected in parallel with each other.
상기 가변 임피던스 소자는 커패시턴스가 변경되는 가변 커패시터를 포함하고,
상기 고정 임피던스 소자는 커패시턴스가 고정된 고정 커패시터를 포함하는 전력 공급 장치.The method according to claim 1,
Wherein the variable impedance element includes a variable capacitor whose capacitance is changed,
Wherein the fixed impedance element comprises a fixed capacitor having a fixed capacitance.
상기 센서부는 상기 RF 신호의 전압, 전류 및 위상 중 적어도 하나를 감지하는 전력 공급 장치.The method according to claim 1,
Wherein the sensor unit senses at least one of a voltage, a current, and a phase of the RF signal.
상기 임피던스 매칭부는:
상기 RF 신호 중 상기 부하로부터 반사되어 되돌아오는 반사파가 기 설정된 허용범위 내로 감소하도록 임피던스가 조절되는 전력 공급 장치.The method according to claim 1,
Wherein the impedance matching unit comprises:
And the impedance of the RF signal is adjusted so that the reflected wave reflected from the load is reduced to a predetermined allowable range.
상기 제어부는:
상기 임피던스 매칭부가 상기 복수의 부하의 임피던스를 매칭시킨 뒤, 상기 감지 데이터를 기반으로 각각의 부하로 공급되는 전력량을 측정하고, 상기 측정된 전력량이 기 설정된 목표 전력범위 내로 조절되도록 상기 가변 임피던스 소자의 임피던스를 제어하는 전력 공급 장치.The method according to claim 1,
The control unit includes:
Wherein the impedance matching unit measures the amount of power supplied to each load based on the sensed data after matching the impedances of the plurality of loads and controls the variable impedance element to adjust the measured amount of power to a predetermined target power range. Power supply for controlling impedance.
상기 임피던스 매칭부는:
상기 제어부가 상기 가변 임피던스 소자의 임피던스를 제어한 뒤, 상기 복수의 부하의 임피던스를 매칭시키는 전력 공급 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the impedance matching unit comprises:
And the control unit controls the impedance of the variable impedance element, and then matches the impedances of the plurality of loads.
상기 RF 신호를 인가받는 복수의 부하의 임피던스를 매칭하는 단계;
각각의 부하로 공급되는 전력량을 측정하는 단계; 및
상기 전력량이 기 설정된 목표 전력범위를 벗어나는 경우, 상기 복수의 부하 중 일부에 연결된 가변 임피던스 소자의 임피던스를 조절하는 단계;
를 포함하는 전력 공급 방법.Generating an RF signal;
Matching an impedance of a plurality of loads to which the RF signal is applied;
Measuring an amount of power supplied to each load; And
Adjusting an impedance of a variable impedance element connected to a part of the plurality of loads when the amount of power is out of a predetermined target power range;
≪ / RTI >
상기 임피던스를 매칭하는 단계는:
상기 RF 신호 중 상기 부하로부터 반사되어 되돌아오는 반사파를 측정하는 단계; 및
상기 반사파가 기 설정된 허용범위를 벗어나는 경우, 상기 반사파가 상기 허용범위 내로 감소하도록 임피던스 매칭부의 임피던스를 조절하는 단계;
를 포함하는 전력 공급 방법.10. The method of claim 9,
The step of matching the impedance comprises:
Measuring a reflected wave reflected from the load among the RF signals; And
Adjusting an impedance of the impedance matching unit such that the reflected wave falls within the allowable range when the reflected wave is out of a predetermined allowable range;
≪ / RTI >
상기 가변 임피던스 소자의 임피던스를 조절하는 단계 뒤에,
상기 복수의 부하의 임피던스를 매칭하는 단계;
각각의 부하로 공급되는 전력량을 측정하는 단계; 및
상기 전력량이 상기 목표 전력범위를 벗어나는 경우, 상기 가변 임피던스 소자의 임피던스를 조절하는 단계;
를 반복하는 전력 공급 방법.10. The method of claim 9,
After adjusting the impedance of the variable impedance element,
Matching the impedances of the plurality of loads;
Measuring an amount of power supplied to each load; And
Adjusting an impedance of the variable impedance element when the amount of power is out of the target power range;
To the power supply.
상기 RF 전력으로 플라즈마를 생성하여 기판을 처리하는 복수의 플라즈마 장치를 포함하며,
상기 전력 공급 장치는:
RF 신호를 제공하는 RF 전원부;
상기 복수의 플라즈마 장치의 임피던스를 매칭시키는 임피던스 매칭부;
상기 복수의 플라즈마 장치 중 일부에 연결된 가변 임피던스 소자 및 상기 복수의 플라즈마 장치 중 나머지에 연결된 고정 임피던스 소자를 포함하며, 각각의 플라즈마 장치로 공급되는 전력량을 조절하는 전력 조절부;
각각의 플라즈마 장치로 인가되는 RF 신호를 감지하는 센서부; 및
상기 센서부의 감지 데이터를 기반으로 상기 가변 임피던스 소자의 임피던스를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 플라즈마 장치는:
내부에 기판이 배치되어 처리 공정이 수행되는 공간을 제공하는 공정 처리부;
플라즈마를 생성하여 상기 공정 처리부로 공급하는 플라즈마 생성부; 및
상기 공정 처리부 내부의 가스 및 반응 부산물을 배출하는 배기부를 포함하는 기판 처리 장치.A power supply for supplying RF power; And
And a plurality of plasma devices for generating a plasma with the RF power to process the substrate,
The power supply comprises:
An RF power supply unit for providing an RF signal;
An impedance matching unit for matching impedances of the plurality of plasma apparatuses;
A power adjusting unit that includes a variable impedance element connected to a part of the plurality of plasma apparatuses and a fixed impedance element connected to the other of the plurality of plasma apparatuses, the power adjusting unit adjusting an amount of power supplied to each plasma apparatus;
A sensor unit for sensing an RF signal applied to each of the plasma devices; And
And a control unit for controlling the impedance of the variable impedance element based on sensing data of the sensor unit,
The plasma apparatus comprising:
A processing unit for providing a space in which a substrate is disposed to perform a processing process;
A plasma generator for generating a plasma and supplying the generated plasma to the processing unit; And
And an exhaust part for exhausting gas and reaction by-products in the processing part.
상기 복수의 플라즈마 장치는 상기 전력 공급 장치에 병렬로 연결되는 기판 처리 장치.13. The method of claim 12,
Wherein the plurality of plasma devices are connected in parallel to the power supply.
상기 가변 임피던스 소자는 커패시턴스가 변경되는 가변 커패시터를 포함하고,
상기 고정 임피던스 소자는 커패시턴스가 고정된 고정 커패시터를 포함하는 기판 처리 장치.13. The method of claim 12,
Wherein the variable impedance element includes a variable capacitor whose capacitance is changed,
Wherein the fixed impedance element includes a fixed capacitor having a fixed capacitance.
상기 센서부는 상기 RF 신호의 전압, 전류 및 위상 중 적어도 하나를 감지하는 기판 처리 장치.13. The method of claim 12,
Wherein the sensor unit senses at least one of a voltage, a current, and a phase of the RF signal.
상기 임피던스 매칭부는:
상기 RF 신호 중 상기 플라즈마 장치로부터 반사되어 되돌아오는 반사파가 기 설정된 허용범위 내로 감소하도록 임피던스가 조절되는 기판 처리 장치.13. The method of claim 12,
Wherein the impedance matching unit comprises:
Wherein the impedance of the RF signal is adjusted so that the reflected wave reflected from the plasma device and returned back to within a predetermined allowable range.
상기 제어부는:
상기 임피던스 매칭부가 상기 복수의 플라즈마 장치의 임피던스를 매칭시킨 뒤, 상기 감지 데이터를 기반으로 각각의 플라즈마 장치로 공급되는 전력량을 측정하고, 상기 측정된 전력량이 기 설정된 목표 전력범위 내로 조절되도록 상기 가변 임피던스 소자의 임피던스를 제어하는 기판 처리 장치.13. The method of claim 12,
The control unit includes:
Wherein the impedance matching unit measures the amount of power supplied to each plasma apparatus based on the sensing data after matching the impedances of the plurality of plasma apparatuses and controls the variable impedance unit to adjust the measured power amount to a predetermined target power range, A substrate processing apparatus for controlling an impedance of a device.
상기 임피던스 매칭부는:
상기 제어부가 상기 가변 임피던스 소자의 임피던스를 제어한 뒤, 상기 복수의 플라즈마 장치의 임피던스를 매칭시키는 기판 처리 장치.18. The method of claim 17,
Wherein the impedance matching unit comprises:
Wherein the control unit controls the impedance of the variable impedance element and then matches the impedances of the plurality of plasma apparatuses.
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