KR20210066076A - Plasma processing apparatus and control method the same - Google Patents

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신예진
이철
이호준
강남준
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    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching

Abstract

The present invention relates to a plasma processing apparatus which is able to reduce a deviation in the thickness and quality of a thin film deposited in each process chamber even if an interference occurs between process chambers placed adjacent to each other in the plasma processing apparatus having multiple chambers. In accordance with the present invention, the plasma processing apparatus can comprise: a first chamber module which receives a first RF power from a first power generation unit; a second chamber module placed adjacent to the first chamber module to receive a second RF power from a second power generation unit; a phase synchronization unit connected to the first power generation unit and the second power generation unit to match the phase of the first RF power and the phase of the second RF power; a detection unit which calculates a first transfer power, which is transferred from the first power generation unit to the first chamber module, and a second transfer power, which is transferred from the second power generation to the second chamber module; and a control unit which detects the optimal phase value of the first RF power and the second RF power based on the first transfer power and the second transfer power.

Description

플라즈마 처리 장치 및 그 제어방법{PLASMA PROCESSING APPARATUS AND CONTROL METHOD THE SAME}Plasma processing apparatus and its control method

본 발명은 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마를 이용하여 기판처리를 수행하는 플라즈마 처리 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. The present invention relates to a plasma processing apparatus, and more particularly, to a plasma processing apparatus for performing substrate processing using plasma and a method for controlling the same.

플라즈마 처리 장치는 플라즈마를 이용하여 기판처리를 수행하는 장치이다. 여기서, 기판은 반도체용 웨이퍼, LCD패널용 유리기판, 태양전지용 기판등을 포함한다. A plasma processing apparatus is an apparatus that performs substrate processing using plasma. Here, the substrate includes a semiconductor wafer, a glass substrate for an LCD panel, a solar cell substrate, and the like.

플라즈마 처리 장치는 진공밀폐된 처리공간을 제공하는 공정챔버(process chamber), 처리공간 내부에 위치하고 기판이 안착되는 서셉터(susceptor), 처리공간 내부로 기판처리를 위한 가스를 분사하는 샤워헤드(shower head) 및 샤워헤드에 RF전력(radio frequency power)을 인가하여 처리공간 내에 분사된 가스를 플라즈마화하는 전력공급부(power supply)를 포함하여 구성된다. The plasma processing apparatus includes a process chamber that provides a vacuum-sealed processing space, a susceptor located inside the processing space and on which a substrate is seated, and a showerhead that injects a gas for substrate processing into the processing space. head) and a power supply (power supply) for converting the gas injected into the processing space into plasma by applying RF power (radio frequency power) to the shower head.

한편, 최근에는 생산성을 향상시키기 위해 플라즈마 처리 장치의 멀티 챔버화가 진행되고 있다. 멀티 챔버(multi chamber)는 피처리체인 기판을 이송하기 위한 하나의 이송 시스템에 대하여 복수의 공정챔버를 접속하는 방식이다. On the other hand, in recent years, in order to improve productivity, multi-chamberization of the plasma processing apparatus is in progress. A multi-chamber is a method of connecting a plurality of process chambers to one transfer system for transferring a substrate as a processing target.

종래의 멀티 챔버를 구비하는 플라즈마 처리 장치는 하나의 챔버바디(chamber body)에 복수의 공정챔버가 형성되고, 복수의 공정챔버 각각이 상호 인접하게 배치될 수 밖에 없는 구조적 한계가 있다. 즉, 이상적인 멀티 챔버에서는 각 공정챔버간 설비 셋업 상태(setup state)가 동일해야 하지만, 실제로는 여러가지 요인들에 의해 각 공정챔버간 설비 셋업 상태의 편차가 존재할 수 밖에 없다. 이로 인해, 인접한 공정챔버 사이의 간섭 현상이 발생하여 복수의 공정챔버 각각에서 증착되는 박막의 두께 및 막질에서 편차가 발생하는 문제점이 있다.A conventional plasma processing apparatus having a multi-chamber has a structural limitation in that a plurality of process chambers are formed in one chamber body, and each of the plurality of process chambers is disposed adjacent to each other. That is, in an ideal multi-chamber, the equipment set-up state between each process chamber should be the same, but in reality, there is inevitably a deviation of the equipment set-up state between each process chamber due to various factors. For this reason, there is a problem in that the thickness and the film quality of the thin film deposited in each of the plurality of process chambers are varied due to interference between adjacent process chambers.

따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 멀티 챔버를 구비하는 플라즈마 처리 장치에서 상호 인접하게 배치된 공정챔버 사이에서 간섭 현상이 발생하더라도 각각의 공정챔버에서 증착되는 박막의 두께 및 막질의 편차를 저감시킬 수 있는 플라즈마 처리 장치 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the problems of the prior art, and even if interference occurs between process chambers disposed adjacent to each other in a plasma processing apparatus having a multi-chamber, the thickness and film quality of the thin film deposited in each process chamber An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus capable of reducing variation and a method for controlling the same.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved of the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따른 플라즈마 처리 장치는 제1전력생성부에서 제1RF전력을 공급받는 제1챔버모듈; 상기 제1챔버모듈에 인접하게 위치하고, 제2전력생성부에서 제2RF전력을 공급받는 제2챔버모듈; 상기 제1전력생성부와 상기 제2전력생성부 사이에 연결되어 상기 제1RF전력의 위상과 상기 제2RF전력의 위상을 일치시키는 위상 동기화부; 상기 제1전력생성부에서 상기 제1챔버모듈로 전달되는 제1전달전력 및 상기 제2전력생성부에서 상기 제2챔버모듈로 전달되는 제2전달전력을 산출하는 감지부; 및 상기 제1전달전력 및 상기 제2전달전력에 기초하여 상기 제1RF전력 및 상기 제2RF전력의 최적 위상값을 검출하는 제어부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1챔버모듈과 상기 제2챔버모듈 사이를 절연시키는 절연구조물을 더 포함할 수 있다. According to one aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus comprising: a first chamber module receiving a first RF power from a first power generating unit; a second chamber module positioned adjacent to the first chamber module and receiving a second RF power from a second power generator; a phase synchronization unit connected between the first power generation unit and the second power generation unit to match a phase of the first RF power and a phase of the second RF power; a sensing unit for calculating a first transmission power transmitted from the first power generation unit to the first chamber module and a second transmission power transmitted from the second power generation unit to the second chamber module; and a control unit configured to detect an optimal phase value of the first RF power and the second RF power based on the first transfer power and the second transfer power. In addition, an insulating structure that insulates between the first chamber module and the second chamber module may be further included.

상기 제어부는 상기 제1전달전력과 상기 제2전달전력을 비교하여 이들 사이의 편차가 가장 작을 때의 상기 제1RF전력 위상 및 상기 제2RF전력 위상을 최적 위상값으로 검출할 수 있다. The control unit may compare the first transfer power and the second transfer power and detect the first RF power phase and the second RF power phase when a deviation therebetween is smallest as an optimal phase value.

상기 제2전력생성부는 상기 제2RF전력의 위상을 가변시킬 수 있는 위상변환기를 포함할 수 있고, 상기 제1RF전력의 위상이 고정된 상태에서 상기 위상변환기를 이용하여 상기 제2RF전력의 위상을 0°내지 360°범위내에서 가변시킬 수 있다. The second power generator may include a phase converter capable of changing the phase of the second RF power, and in a state where the phase of the first RF power is fixed, the phase of the second RF power is 0 by using the phase converter. It can be varied within the range of ° to 360 °.

상기 위상 동기화부는 커먼 익사이터(common exciter, CEX)를 포함할 수 있다. The phase synchronizer may include a common exciter (CEX).

상기 감지부는 상기 제1전력생성부와 상기 제1챔버모듈 사이에 위치하는 제1정합기 및 상기 제2전력생성부와 상기 제2챔버모듈 사이에 위치하는 제2정합기를 포함할 수 있고, 상기 감지부는 상기 제1정합기에서 상기 제1챔버모듈로 공급되는 제1RF전력으로부터 상기 제1전달전력을 산출할 수 있고, 상기 제2정합기에서 상기 제2챔버모듈로 공급되는 상기 제2RF전력으로부터 상기 제2전달전력을 산출할 수 있다. 상기 감지부는 상기 제1정합기의 출력단에 연결되어 상기 제1정합기와 상기 제1챔버모듈 사이에 위치하고, 상기 제1RF전력의 전압값, 전류값 및 위상값을 센싱하는 제1센서 및 상기 제2정합기의 출력단에 연결되어 상기 제2정합기와 상기 제2챔버모듈 사이에 위치하고, 상기 제2RF전력의 전압값, 전류값 및 위상값을 센싱하는 제2센서를 포함할 수 있고, 상기 감지부는 상기 제1센서 및 제2센서에서 센싱된 상기 제1RF전력 및 상기 제2RF전력 각각의 전압값, 전류값 및 위상값으로부터 상기 제1전달전력 및 상기 제2전달전력을 산출할 수 있다. The sensing unit may include a first matching unit located between the first power generation unit and the first chamber module and a second matching unit located between the second power generation unit and the second chamber module, wherein the second matching unit is located between the first power generation unit and the second chamber module. The sensing unit may calculate the first transfer power from the first RF power supplied from the first matching unit to the first chamber module, and from the second RF power supplied from the second matching unit to the second chamber module. The second transfer power may be calculated. The sensing unit is connected to an output terminal of the first matching unit, is positioned between the first matching unit and the first chamber module, and is configured to sense a voltage value, a current value, and a phase value of the first RF power; and the second sensor. and a second sensor connected to the output terminal of the matching device, positioned between the second matching device and the second chamber module, and sensing a voltage value, a current value, and a phase value of the second RF power, wherein the sensing unit includes the The first transfer power and the second transfer power may be calculated from voltage values, current values, and phase values of the first RF power and the second RF power sensed by the first sensor and the second sensor, respectively.

상기 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따른 플라즈마 처리 장치 제어방법은 제1전력생성부에서 제1RF전력을 공급받는 제1챔버모듈, 상기 제1챔버모듈에 인접하게 위치하고 상기 제2전력생성부에서 제2RF전력을 공급받는 제2챔버모듈 및 상기 제1전력생성부에서 상기 제1챔버모듈로 전달되는 제1전달전력 및 상기 제2전력생성부에서 상기 제2챔버모듈로 전달되는 제2전달전력을 산출하는 감지부를 포함하는 플라즈마 처리 장치에서, 상기 제1RF전력의 위상 또는 상기 제2RF전력의 위상을 가변시키면서 각각의 위상별로 상기 제1전달전력 및 상기 제2전달전력을 산출하되, 산출된 상기 제1전달전력과 상기 제2전달전력을 비교하여 이들 사이의 편차가 가장 작을 때의 상기 제1RF전력 위상 및 상기 제2RF전력 위상을 최적 위상값으로 검출할 수 있다. A plasma processing apparatus control method according to an aspect of the present invention for achieving the above object is a first chamber module receiving the first RF power from a first power generating unit, located adjacent to the first chamber module, and A second chamber module receiving the second RF power from the second power generation unit, the first transmission power transmitted from the first power generation unit to the first chamber module, and the second power generation unit transferred to the second chamber module In the plasma processing apparatus including a sensing unit for calculating a second transfer power to be used, the first transfer power and the second transfer power are calculated for each phase while varying the phase of the first RF power or the phase of the second RF power However, by comparing the calculated first transfer power and the second transfer power, the first RF power phase and the second RF power phase when the deviation therebetween is smallest may be detected as an optimal phase value.

보다 구체적으로, 상기 플라즈마 처리 장치에서 상기 제1전력생성부와 상기 제2전력생성부 사이에 연결된 위상 동기화부를 통해 상기 제1RF전력의 위상과 상기 제2RF전력의 위상을 일치시키는 단계; 상기 제1챔버모듈 및 상기 제2챔버모듈 각각에서 동일한 공정조건으로 박막 증착 공정을 복수회 진행하되, 각 공정마다 상기 제1RF전력의 위상을 고정시킨 상태에서 상기 제2RF전력의 위상을 가변시키면서 진행하는 단계; 상기 감지부에서 상기 제2RF전력의 위상별로 상기 제1전달전력 및 상기 제2전달전력을 산출하는 단계; 및 상기 제2RF전력의 위상별로 산출된 상기 제1전달전력과 상기 제2전달전력 사이에서 최소 편차를 갖는 상기 제2RF전력의 위상을 검출하는 단계를 포함할 수 있다. More specifically, matching the phase of the first RF power and the phase of the second RF power through a phase synchronizer connected between the first power generator and the second power generator in the plasma processing apparatus; In each of the first chamber module and the second chamber module, the thin film deposition process is performed a plurality of times under the same process conditions, and the phase of the second RF power is changed while the phase of the first RF power is fixed for each process. to do; calculating the first transfer power and the second transfer power for each phase of the second RF power in the sensing unit; and detecting a phase of the second RF power having a minimum deviation between the first transmission power and the second transmission power calculated for each phase of the second RF power.

상기 위상 동기화부는 커먼 익사이터(common exciter, CEX)를 포함할 수 있다. The phase synchronizer may include a common exciter (CEX).

상기 제2전력생성부는 상기 제2RF전력의 위상을 가변시킬 수 있는 위상변환기를 포함할 수 있고, 상기 각 공정마다 상기 제1RF전력의 위상을 고정시킨 상태에서 상기 제2RF전력의 위상을 가변시키면서 진행하는 단계는 상기 위상변환기를 이용하여 상기 제2RF전력의 위상을 0°내지 360° 범위내에서 일정한 단위로 가변시킬 수 있다. The second power generator may include a phase converter capable of changing the phase of the second RF power, and proceed while changing the phase of the second RF power while the phase of the first RF power is fixed for each process. In the step of using the phase converter, the phase of the second RF power may be varied in a constant unit within a range of 0° to 360°.

상기 감지부는 상기 제1전력생성부와 상기 제1챔버모듈 사이에 위치하는 제1정합기 및 상기 제2전력생성부와 상기 제2챔버모듈 사이에 위치하는 제2정합기를 포함할 수 있고, 상기 감지부는 상기 제1정합기에서 상기 제1챔버모듈로 공급되는 제1RF전력으로부터 상기 제1전달전력을 산출할 수 있고, 상기 제2정합기에서 상기 제2챔버모듈로 공급되는 상기 제2RF전력으로부터 상기 제2전달전력을 산출할 수 있다. 상기 감지부는 상기 제1정합기의 출력단에 연결되어 상기 제1정합기와 상기 제1챔버모듈 사이에 위치하고, 상기 제1RF전력의 전압값, 전류값 및 위상값을 센싱하는 제1센서 및 상기 제2정합기의 출력단에 연결되어 상기 제2정합기와 상기 제2챔버모듈 사이에 위치하고, 상기 제2RF전력의 전압값, 전류값 및 위상값을 센싱하는 제2센서를 포함할 수 있고, 상기 감지부는 상기 제1센서 및 제2센서에서 센싱된 상기 제1RF전력 및 상기 제2RF전력 각각의 전압값, 전류값 및 위상값으로부터 상기 제1전달전력 및 상기 제2전달전력을 산출할 수 있다. The sensing unit may include a first matching unit located between the first power generation unit and the first chamber module and a second matching unit located between the second power generation unit and the second chamber module, wherein the second matching unit is located between the first power generation unit and the second chamber module. The sensing unit may calculate the first transfer power from the first RF power supplied from the first matching unit to the first chamber module, and from the second RF power supplied from the second matching unit to the second chamber module. The second transfer power may be calculated. The sensing unit is connected to an output terminal of the first matching unit, is positioned between the first matching unit and the first chamber module, and is configured to sense a voltage value, a current value, and a phase value of the first RF power; and the second sensor. and a second sensor connected to the output terminal of the matching device, positioned between the second matching device and the second chamber module, and sensing a voltage value, a current value, and a phase value of the second RF power, wherein the sensing unit includes the The first transfer power and the second transfer power may be calculated from voltage values, current values, and phase values of the first RF power and the second RF power sensed by the first sensor and the second sensor, respectively.

본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치 및 그 제어방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.The plasma processing apparatus and the method for controlling the same according to the present invention provide the following effects.

본 발명은 멀티 챔버를 구비하는 플라즈마 처리 장치에서 각각의 공정챔버로 공급되는 RF전력으로부터 공정챔버간 간섭에 기인한 RF전력 변동을 검출할 수 있는 전달전력을 산출하고, 산출된 전달전력에 기초하여 각 공정챔버간 공정 편차를 저감시킬 수 있는 RF전력의 최적 위상값을 검출함으로써, 멀티 챔버를 구비하는 플라즈마 처리 장치의 재현성 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention calculates a transmission power capable of detecting a change in RF power due to interference between process chambers from RF power supplied to each process chamber in a plasma processing apparatus having a multi-chamber, and based on the calculated transmission power By detecting an optimal phase value of RF power capable of reducing process variation between process chambers, there is an effect of improving the reproducibility and reliability of a plasma processing apparatus having a multi-chamber.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 간략히 도시한 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 제1챔버모듈 및 제2챔버모듈을 간략히 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 제어방법을 간략히 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 제어부에서 RF전력의 최적 위상값을 검출하는 과정을 설명하기 위한 실험결과를 나타낸 그래프이다.1 is a block diagram schematically illustrating a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view schematically illustrating a first chamber module and a second chamber module of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart schematically illustrating a method for controlling a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing experimental results for explaining a process of detecting an optimal phase value of RF power in a control unit of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments. For reference, the same numbers in this description refer to substantially the same elements, and may be described by citing the contents described in other drawings under these rules, and the contents determined to be obvious to those skilled in the art or repeated may be omitted.

후술하는 본 발명의 실시예는 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 멀티 챔버를 구비하는 플라즈마 처리 장치에서 상호 인접하게 배치된 공정챔버 사이에서 간섭 현상이 발생하더라도 각각의 공정챔버에서 증착되는 박막의 두께 및 막질의 편차를 저감시킬 수 있는 플라즈차 처리 장치 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다. 여기서, 상호 인접하게 배치된 공정챔버 사이에서 간섭 현상은 각각의 공정챔버로 공급되는 RF전력의 커플링(coupling)에 기인한 것일 수 있으며, 커플링에 기인한 RF전력의 변화량은 전달전력을 통해 검출할 수 있다. 참고로, RF전력은 포워드전력(forward power), 반사전력(reflected power) 및 전달전력(delivery power)으로 구성될 수 있다. 여기서, 포워드전력은 전력생성부에서 생성되어 전력부하에 해당하는 공정챔버로 전송되는 전력을 의미하고, 반사전력은 전력생성부와 공정챔버 사이의 임피턴스 매칭이 이루어지지 않을 경우에 발생하여 공정챔버에서 전력생성부 방향으로 반사되는 전력을 의미한다. 그리고, 전달전력은 포워드전력과 반사전력의 차이값으로 여러 요인들 특히, 상호 인접하게 배치된 공정챔버 사이의 간섭 현상에 기인한 RF전력의 변화량에 상응한다. Embodiments of the present invention to be described later relate to a plasma processing apparatus, and more particularly, in a plasma processing apparatus having a multi-chamber, even if an interference phenomenon occurs between process chambers disposed adjacent to each other, a thin film deposited in each process chamber An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus capable of reducing variations in thickness and film quality, and a method for manufacturing the same. Here, the interference phenomenon between the process chambers disposed adjacent to each other may be due to coupling of the RF power supplied to each process chamber, and the amount of change in RF power due to the coupling is transmitted through the transmission power. can be detected. For reference, RF power may be composed of forward power, reflected power, and delivery power. Here, the forward power means power generated by the power generator and transmitted to the process chamber corresponding to the power load, and the reflected power is generated when the impedance matching between the power generator and the process chamber is not made, and is generated in the process chamber. It means the power reflected in the direction of the power generator. In addition, the transmitted power is a difference value between the forward power and the reflected power, and corresponds to the amount of change in the RF power due to interference between various factors, in particular, process chambers disposed adjacent to each other.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치에 대해 상세히 설명하되, 설명의 편의를 위해 트윈 챔버(twin chamber)를 구비하는 플라즈마 처리 장치를 예시하여 설명하기로 한다. 참고로, 트윈 챔버를 구비하는 플라즈마 처리 장치는 생산성 향상을 위해 기판처리공간을 한쌍 즉, 두 개로 구성한 설비로서, 트윈 챔버는 하나의 챔버바디를 공유하지만, 각 공정챔버마다 기판처리공간(substrate processing space), 서셉터(susceptor) 및 샤워헤드(showerhead)를 구비할 수 있다. Hereinafter, a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but for convenience of description, a plasma processing apparatus including a twin chamber will be exemplified. For reference, a plasma processing apparatus having a twin chamber is a facility comprising a pair of substrate processing spaces, that is, two substrate processing spaces to improve productivity. The twin chambers share one chamber body, but each process chamber has a substrate processing space (substrate processing space). space), a susceptor and a showerhead.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 간략히 도시한 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 제1챔버모듈 및 제2챔버모듈을 간략히 도시한 단면도이다. 1 is a block diagram schematically illustrating a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a first chamber module and a second chamber module of the plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention. .

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 제1전력생성부(210)에서 제1RF전력을 공급받는 제1챔버모듈(110), 제1챔버모듈(110)에 인접하게 위치하고 제2전력생성부(220)에서 제2RF전력을 공급받는 제2챔버모듈(120), 제1RF전력의 위상과 제2RF전력의 위상을 일치시키는 위상 동기화부(400), 제1챔버모듈(110)과 제2챔버모듈(120) 사이에서 발생하는 전달전력(delivery power)을 산출하는 감지부(300), 감지부(300)에서 산출된 전달전력에 기초하여 제1RF전력 및 제2RF전력의 최적 위상값을 검출하는 제어부(500)를 포함할 수 있다. 1 and 2 , the plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a first chamber module 110 and a first chamber module receiving the first RF power from the first power generating unit 210 ( A second chamber module 120 positioned adjacent to 110 and receiving the second RF power from the second power generating unit 220, a phase synchronizer 400 matching the phase of the first RF power and the phase of the second RF power; The sensing unit 300 for calculating the delivery power generated between the first chamber module 110 and the second chamber module 120, the first RF power based on the delivered power calculated by the sensing unit 300 and a control unit 500 for detecting an optimal phase value of the second RF power.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 상호 인접하게 위치하는 제1챔버모듈(110) 및 제2챔버모듈(120)을 구비하는 챔버바디(130)를 더 포함할 수 있다. 챔버바디(130)는 상부가 개방된 하부바디(131) 및 하부바디(131) 상부에 개폐 가능하게 설치되는 상부바디(133)를 포함할 수 있다. 그리고, 제1챔버모듈(110) 및 제2챔버모듈(120) 각각은 진공밀폐된 처리공간, 처리공간 내부에 위치하고 기판이 안착되는 서셉터, 처리공간 내부로 기판 처리를 위한 가스를 분사하는 샤워헤드를 포함할 수 있다. In addition, the plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a chamber body 130 having a first chamber module 110 and a second chamber module 120 positioned adjacent to each other. The chamber body 130 may include a lower body 131 having an open upper portion and an upper body 133 installed on the upper portion of the lower body 131 so as to be opened and closed. In addition, each of the first chamber module 110 and the second chamber module 120 is a vacuum-sealed processing space, a susceptor positioned inside the processing space and on which the substrate is seated, and a shower for spraying gas for substrate processing into the processing space. It may include a head.

하부바디(131)는 상호 분리된 제1처리공간(135) 및 제2처리공간(137)을 포함할 수 있고, 제1처리공간(135) 및 제2처리공간(137) 내부에는 제1서셉터(140A) 및 제2서셉터(140B)가 위치할 수 있다. 제1서셉터(140A) 및 제2서셉터(140B) 각각은 기판 예컨대, 웨이퍼(W)가 안착되는 기판지지대(141) 및 기판지지대(141)를 상하로 이동시키는 지지축(143)을 포함할 수 있다. The lower body 131 may include a first processing space 135 and a second processing space 137 that are separated from each other, and the first processing space 135 and the second processing space 137 are located inside the first processing space 137 . A sceptor 140A and a second susceptor 140B may be positioned therein. Each of the first susceptor 140A and the second susceptor 140B includes a substrate support 141 on which a substrate, for example, a wafer W is mounted, and a support shaft 143 for moving the substrate support 141 up and down. can do.

상부바디(133)는 하부바디(131)에 결합되어 제1처리공간(135) 및 제2처리공간(137)을 폐쇄할 수 있으며, 제1서셉터(140A) 상부에 위치하는 제1샤워헤드(150A), 제2서셉터(140B) 상부에 위치하는 제2샤워헤드(150B)를 포함할 수 있다. 또한, 상부바디(133)는 제1샤워헤드(150A) 및 제2샤워헤드(150B)와 상부바디(133) 사이에 삽입된 절연구조물(160) 예컨대, 샤워헤드 홀더(shower head holder)를 더 포함할 수 있다. 절연구조물(160)은 인접하게 배치된 제1챔버모듈(110) 및 제2챔버모듈(120) 사이를 전기적으로 분리시키는 역할을 수행할 수 있고, 폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone, PEEK) 재질로 형성된 것을 포함할 수 있다. 후술하겠지만, 상호 인접하게 배치된 공정챔버간 커플링에 의한 간섭 현상은 제1챔버모듈(110)과 제2챔버모듈(120) 사이에 위치하는 절연구조물(160)에 기인한 것일 수 있다. The upper body 133 may be coupled to the lower body 131 to close the first processing space 135 and the second processing space 137, and a first shower head positioned above the first susceptor 140A. (150A), it may include a second shower head (150B) located on the second susceptor (140B). In addition, the upper body 133 is an insulating structure 160 inserted between the first shower head 150A and the second shower head 150B and the upper body 133, for example, a shower head holder (shower head holder) more. may include The insulating structure 160 may serve to electrically separate the first chamber module 110 and the second chamber module 120 disposed adjacently, and may be made of polyether ether ketone (PEEK) material. It may include those formed with As will be described later, the interference phenomenon due to the coupling between the process chambers disposed adjacent to each other may be due to the insulating structure 160 positioned between the first chamber module 110 and the second chamber module 120 .

제1전력생성부(210) 및 제2전력생성부(220)는 서셉터에 안착된 기판을 플라즈마 처리하도록 RF전력을 생성 및 공급하는 역할을 수행할 수 있다. 제1전력생성부(210) 및 제2전력생성부(220) 각각에서 생성된 제1RF전력 및 제2RF전력은 각각 제1샤워헤드(150A) 및 제2샤워헤드(150B)에 인가될 수 있다. 여기서, 제1전력생성부(210) 및 제2전력생성부(220)는 각각 생성된 RF전력의 위상을 조절할 수 있는 제1위상변환기(211) 및 제2위상변환기(221)를 포함할 수 있다. 제1위상변환기(211) 및 제2위상변환기(221)는 RF전력의 위상을 0°내지 360° 범위내에서 일정한 단위로 가변시킬 수 있으며, 최소 1°단위로 사용자의 설정에 따라 생성된 RF전력의 위상을 가변시킬 수 있다. 위상 가변 단위는 위상변환기의 분해능에 따라 결정될 수 있다. The first power generating unit 210 and the second power generating unit 220 may serve to generate and supply RF power to plasma-process the substrate seated on the susceptor. The first RF power and the second RF power generated by the first power generating unit 210 and the second power generating unit 220, respectively, may be applied to the first shower head 150A and the second shower head 150B, respectively. . Here, the first power generator 210 and the second power generator 220 may include a first phase converter 211 and a second phase converter 221 capable of adjusting the phase of the generated RF power, respectively. have. The first phase converter 211 and the second phase converter 221 can vary the phase of the RF power in a constant unit within the range of 0° to 360°, and the RF generated according to the user's setting in units of at least 1°. It is possible to change the phase of the power. The phase variable unit may be determined according to the resolution of the phase converter.

위상 동기화부(400)는 제1전력생성부(210)와 제2전력생성부(220) 사이에 연결되어 제1RF전력의 위상과 제2RF전력의 위상을 일치시키는 역할을 수행할 수 있다. 위상 동기화부(400)는 제어부(500)에서 제1RF전력 및 제2RF전력의 최적 위상값을 도출하기 위한 초기 설정에 관여하며, 커먼 익사이터(common exciter, CEX)를 포함할 수 있다. 일례로, 위상 동기화부(400)에 의해 제1RF전력의 위상 및 제2RF전력의 위상은 0°로 동기화될 수 있다.The phase synchronizer 400 may be connected between the first power generator 210 and the second power generator 220 to match the phase of the first RF power and the phase of the second RF power. The phase synchronizer 400 is involved in the initial setting for deriving optimal phase values of the first RF power and the second RF power from the controller 500 , and may include a common exciter (CEX). For example, the phase of the first RF power and the phase of the second RF power may be synchronized to 0° by the phase synchronizer 400 .

감지부(300)는 제1전력생성부(210)와 제1챔버모듈(110)의 제1샤워헤드(150A) 사이에 직렬로 연결된 제1정합기(330)와 제1센서(310) 및 제2전력생성부(220)와 제2챔버모듈(120)의 제2샤워헤드(150B) 사이에 직렬로 연결된 제2정합기(340)와 제2센서(320)를 포함할 수 있다. 제1센서(310)는 제1정합기(330)의 출력단에 연결될 수 있고, 제2센서(320)는 제2정합기(340)의 출력단에 연결될 수 있다. The sensing unit 300 includes a first matching unit 330 and a first sensor 310 connected in series between the first power generating unit 210 and the first shower head 150A of the first chamber module 110, and A second matching unit 340 and a second sensor 320 connected in series between the second power generator 220 and the second shower head 150B of the second chamber module 120 may be included. The first sensor 310 may be connected to the output terminal of the first matching unit 330 , and the second sensor 320 may be connected to the output terminal of the second matching unit 340 .

제1센서(310)는 제1정합기(330)의 출력단에서 제1RF전력의 전압값(V), 전류값(I) 및 위상값(θ)을 센싱할 수 있고, 감지부(300)는 제1센서(310)에서 센싱된 제1RF전력의 전압값(V), 전류값(I) 및 위상값(θ)으로부터 제1전력생성부(220)에서 제1챔버모듈(110)로 전달되는 제1전달전력을 산출할 수 있다. 그리고, 제2센서(320)는 제2정합기(340)의 출력단에서 제2RF전력의 전압값(V), 전류값(I) 및 위상값(θ)을 센싱할 수 있고, 감지부(300)는 제2센서(320)에서 센싱된 제2RF전력의 전압값(V), 전류값(I) 및 위상값(θ)으로부터 제2전력생성부(210)에서 제2챔버모듈(120)로 전달되는 제2전달전력을 산출할 수 있다. 여기서, 전달전력(DP)은 'DP=VIcosθ'로 산출할 수 있다. 감지부(300)에서 산출된 제1전달전력 및 제2전달전력은 제어부(500)로 전송되어 저장될 수 있다. The first sensor 310 may sense a voltage value (V), a current value (I), and a phase value (θ) of the first RF power at the output terminal of the first matching unit 330 , and the sensing unit 300 is The voltage value (V), the current value (I), and the phase value (θ) of the first RF power sensed by the first sensor 310 are transferred from the first power generator 220 to the first chamber module 110 . The first transfer power may be calculated. In addition, the second sensor 320 may sense a voltage value (V), a current value (I), and a phase value (θ) of the second RF power at the output terminal of the second matching unit 340 , and the detection unit 300 ) is from the voltage value (V), the current value (I) and the phase value (θ) of the second RF power sensed by the second sensor 320 to the second chamber module 120 from the second power generator 210 . The transferred second transfer power may be calculated. Here, the transmitted power DP can be calculated as 'DP=VIcosθ'. The first transmission power and the second transmission power calculated by the sensing unit 300 may be transmitted to and stored in the control unit 500 .

제어부(500)는 플라즈마 처리 장치를 구성하는 각 구성요소의 동작을 제어할 수 있다. 특히, 제어부(500)는 감지부(300)로부터 전송받은 제1전달전력 및 제2전달전력을 비교하여 제1RF전력 및 제2RF전력의 최적 위상값을 검출하는 역할을 수행할 수 있다. 구체적으로, 제어부(500)는 제1전달전력과 제2전달전력을 비교하여 이들 사이의 편차가 가장 작을 때의 제1RF전력 위상 및 제2RF전력 위상을 공정 편차를 저감시킬 수 있는 최적 위상값으로 검출할 수 있다. 제어부(500)의 기능 및 동작에 대해서는 후술하는 제어방법을 통해 보다 상세히 설명하기로 한다. The controller 500 may control the operation of each component constituting the plasma processing apparatus. In particular, the control unit 500 may serve to detect an optimal phase value of the first RF power and the second RF power by comparing the first transmission power and the second transmission power received from the sensing unit 300 . Specifically, the control unit 500 compares the first transfer power and the second transfer power, and sets the first RF power phase and the second RF power phase when the deviation between them is smallest as an optimal phase value capable of reducing process deviation. can be detected. The function and operation of the control unit 500 will be described in more detail through a control method to be described later.

이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 제어방법에 대해 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a method for controlling a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4 .

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 제어방법을 간략히 도시한 순서도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 제어부에서 RF전력의 최적 위상값을 검출하는 과정을 설명하기 위한 실험결과를 나타낸 그래프이다. 3 is a flowchart schematically illustrating a control method of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a process of detecting an optimal phase value of RF power in the control unit of the plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention. It is a graph showing the experimental results for explanation.

도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 제어방법을 살펴보면, 먼저 위상 동기화부(400)를 통해 제1전력생성부(210) 및 제2전력생성부(220)에서 제1챔버모듈(110) 및 제2챔버모듈(120)로 공급되는 제1RF전력의 위상 및 제2RF전력의 위상을 일치시키는 제1단계(S10)를 진행한다. 예를 들어, 제1단계(S10)에서는 제1RF전력의 위상과 제2RF전력의 위상은 각각 0°로 셋팅할 수 있다. 참고로, 제1RF전력 및 제2RF전력은 이후 가변되는 위상을 제외한 나머지 파라미터(parameter)가 모두 동일하며, 제1단계(S10)에서는 위상을 포함한 모든 파라미터가 동일한 상태이다. Referring to the control method of the plasma processing apparatus according to the embodiment of the present invention with reference to FIGS. 1 to 4 , first, the first power generation unit 210 and the second power generation unit 220 through the phase synchronizer 400 . A first step (S10) of matching the phase of the first RF power supplied to the first chamber module 110 and the second chamber module 120 and the phase of the second RF power is performed. For example, in the first step ( S10 ), the phase of the first RF power and the phase of the second RF power may be set to 0°, respectively. For reference, the first RF power and the second RF power are all the same parameters except for the phase that is changed thereafter, and in the first step ( S10 ), all parameters including the phase are in the same state.

다음으로, 설정된 공정조건에 따라 제1챔버모듈(110) 및 제2챔버모듈(120)에서 동시에 박막을 증착하는 제2단계(S11)를 진행한다. 제1챔버모듈(110) 및 제2챔버모듈(120)에서 박막을 형성하기 위한 공정조건 예컨대, 압력, 두께, 증착가스 등은 모두 동일하다. Next, a second step (S11) of simultaneously depositing a thin film in the first chamber module 110 and the second chamber module 120 according to the set process conditions is performed. Process conditions for forming the thin film in the first chamber module 110 and the second chamber module 120, for example, pressure, thickness, deposition gas, etc. are all the same.

다음으로, 제2단계(S11)의 박막을 증착하는 과정에서 제1챔버모듈(110)과 제2챔버모듈(120) 사이에서 발생하는 전달전력을 감지부(300)가 센싱 및 산출하는 제3단계(S12)를 진행한다. 여기서, 전달전력은 상호 인접하게 배치되는 제1챔버모듈(110)과 제2챔버모듈(120) 사이를 절연시키기 위한 절연구조물(160)에 기인한 커플링에 의해 발생될 수 있으며, 제1챔버모듈(110)에 연결된 제1정합기(330) 및 제1센서(310)는 제1전력생성부(20)에서 제1챔버모듈(110)로 전달되는 제1전달전력을 산출할 수 있고, 제2챔버모듈(120)에 연결된 제2정합기(340) 및 제2센서(320)는 제2전력생성부(210)에서 제2챔버모듈(120)로 전달되는 제2전달전력을 산출할 수 있다. 일례로, 도 4를 참조하면 제1RF전력의 위상 및 제2RF전력의 위상이 0°일때, 제1전달전력은 대략 530일 수 있고, 제2전달전력은 대략 550일 수 있다. 즉, 동일한 파라미터를 갖는 제1RF전력 및 제2RF전력을 각각 제1챔버모듈(110) 및 제2챔버모듈(120)에 인가하더라도, 여러 요인들(예컨대, 커플링)에 의해 제1전달전력과 제2전달전력 사이의 편차만큼 제1챔버모듈(110) 및 제2챔버모듈(120) 각각에 인가되는 제1RF전력과 제2RF전력 사이에 차이가 발생한다. Next, in the process of depositing the thin film in the second step ( S11 ), the third chamber module 110 and the second chamber module 120 are sensed and calculated by the sensing unit 300 of the transmitted power generated between the module 120 . Proceed to step S12. Here, the transmitted power may be generated by coupling due to the insulating structure 160 for insulating between the first chamber module 110 and the second chamber module 120 disposed adjacent to each other, and the first chamber The first matching unit 330 and the first sensor 310 connected to the module 110 may calculate the first transmitted power transmitted from the first power generating unit 20 to the first chamber module 110, The second matching unit 340 and the second sensor 320 connected to the second chamber module 120 calculate the second transmission power transmitted from the second power generator 210 to the second chamber module 120 . can For example, referring to FIG. 4 , when the phase of the first RF power and the phase of the second RF power are 0°, the first transmission power may be approximately 530, and the second transmission power may be approximately 550. That is, even when the first RF power and the second RF power having the same parameter are applied to the first chamber module 110 and the second chamber module 120, respectively, the first transmission power and the first transmitted power due to various factors (eg, coupling) A difference occurs between the first RF power and the second RF power applied to each of the first chamber module 110 and the second chamber module 120 by the difference between the second transmission powers.

참고로, 이러한 경우에 일반적으로는 제1RF전력 또는 제2RF전력 중 어느 하나의 크기(watt)를 제어하는 방법을 사용하였으나, RF전력의 크기는 주변 환경에 의해 쉽게 변동되거나, 간섭받을 수 있기 때문에 근본적인 해결책이 될 수 없으며, RF전력의 크기가 가변된만큼 전달전력의 크기도 변화하기 때문에 미세 조정이 실질적으로 불가능하다. For reference, in this case, in general, a method of controlling the size (watt) of either the first RF power or the second RF power is used, but the magnitude of the RF power can be easily changed or interfered by the surrounding environment. It cannot be a fundamental solution, and fine adjustment is practically impossible because the size of the transmitted power changes as much as the size of the RF power is changed.

다음으로, 제1RF전력의 위상을 0°로 고정시킨 상태에서 제2전력생성부(220)의 제2위상변환기(221)를 이용하여 제2RF전력의 위상을 45°로 가변시키는 제4단계(S13)를 진행한다. 실시예에서는 제2RF전력의 위상을 45°단위로 가변시키는 경우를 예시하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 최소 위상 가변 단위는 제2위상변환기(221)의 분해능에 따라 결정될 수 있다.Next, a fourth step of changing the phase of the second RF power to 45° using the second phase converter 221 of the second power generator 220 in a state where the phase of the first RF power is fixed at 0° ( S13) is carried out. In the embodiment, the case of varying the phase of the second RF power by 45° is illustrated, but this is for convenience of description and the minimum phase varying unit may be determined according to the resolution of the second phase converter 221 .

다음으로, 45°단위로 제2RF전력의 위상을 가변시켜 제2RF전력의 위상이 360°가 될때까지 제2단계(S11) 내지 제4단계(S13)를 반복 실시하는 제5단계(S14)를 진행한다. 따라서, 감지부(300)는 제1RF전력의 위상이 0°이고, 제2RF전력의 위상이 각각 0°, 45°, 90°, 135°, 180°, 225°, 270°, -90°(즉, 315°) 및 -45°(즉, 360°) 일때의 제1전달전력 및 제2전달전력을 산출하여 그 결과를 제어부(500)로 전송할 수 있다. Next, the fifth step (S14) of repeatedly performing the second step (S11) to the fourth step (S13) until the phase of the second RF power becomes 360° by varying the phase of the second RF power in units of 45° proceed Accordingly, the sensing unit 300 has a phase of 0° of the first RF power, and a phase of the second RF power of 0°, 45°, 90°, 135°, 180°, 225°, 270°, -90° ( That is, the first transmission power and the second transmission power at 315°) and -45° (ie, 360°) may be calculated, and the results may be transmitted to the controller 500 .

다음으로, 제어부(500)는 제1전달전력과 제2전달전력 사이에서 최소 편차를 갖는 제2RF전력의 위상을 검출하는 제6단계(S15)를 진행한다. 도 4를 참조하면, 제1RF전력의 위상이 0°이고, 제2RF전력의 위상이 270°일 때, 제1전달전력 및 제2전달전력이 각각 대략 540으로 이들 사이의 편차가 가장 작은것을 확인할 수 있다. 즉, 제1RF전력의 위상 및 제2RF전력의 위상을 각각 0° 및 270°로 설정하여 플라즈마 처리 공정을 진행하면 상호 인접하게 배치된 제1챔버모듈(110) 및 제2챔버모듈(120) 사이에서 간섭 현상이 발생하더라도 각각의 공정챔버에서 증착되는 박막의 두께 및 막질의 편차를 저감시킬 수 있다. 여기서, RF전력의 위상은 RF전력을 제어하는 다양한 파라미터들 중에서 가장 주변 환경에 영향을 받지 않는 파라미터이다. 따라서, RF전력의 크기를 제어하는 방법보다 미세 조정이 용이하다는 이점이 있다. Next, the control unit 500 proceeds to a sixth step (S15) of detecting the phase of the second RF power having a minimum deviation between the first transfer power and the second transfer power. Referring to FIG. 4 , when the phase of the first RF power is 0° and the phase of the second RF power is 270°, the first transmission power and the second transmission power are approximately 540, respectively, confirming that the deviation between them is the smallest. can That is, when the plasma processing process is performed by setting the phase of the first RF power and the phase of the second RF power to 0° and 270°, respectively, between the first chamber module 110 and the second chamber module 120 disposed adjacent to each other Even if the interference phenomenon occurs in the process chamber, it is possible to reduce the variation in the thickness and the film quality of the thin film deposited in each process chamber. Here, the phase of the RF power is a parameter that is most unaffected by the surrounding environment among various parameters for controlling the RF power. Therefore, there is an advantage that fine adjustment is easier than a method of controlling the size of RF power.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치 및 그 제어방법은 멀티 챔버를 구비하는 플라즈마 처리 장치에서 각각의 공정챔버로 공급되는 RF전력으로부터 공정챔버간 간섭에 기인한 RF전력 변화량에 상응하는 전달전력을 산출하고, 산출된 전달전력에 기초하여 각 공정챔버간 공정 편차를 저감시킬 수 있는 RF전력의 최적 위상값을 검출함으로써, 멀티 챔버를 구비하는 플라즈마 처리 장치의 재현성 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다.As described above, the plasma processing apparatus and the method for controlling the same according to an embodiment of the present invention are based on the amount of change in RF power due to interference between the process chambers from the RF power supplied to each process chamber in the plasma processing apparatus having a multi-chamber. The reproducibility and reliability of a plasma processing apparatus having a multi-chamber are improved by calculating the corresponding transmitted power and detecting the optimum phase value of RF power capable of reducing the process variation between each process chamber based on the calculated transmitted power. can do it

한편, 도면에 도시하지는 않았지만, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 변형예로서, 제1챔버모듈(110)과 제2챔버모듈(120) 사이에 위치하는 절연구조물(160)에 인피던스 조절부를 추가로 설치할 수 있다. 인피던스 조절부는 제1챔버모듈(110)과 제2챔버모듈(120) 사이의 커플링 정도를 조절하여 제1전달전력과 제2전달전력 사이의 최소 편차를 더욱더 감소시킬 수 있다. 즉, 인피던스 조절부를 구비함으로서 각 공정챔버간 공정 편차를 보다 효과적으로 저감시킬 수 있다. 인피던스 조절부는 캐패시턴스를 조절할 수 있는 하나 이상의 가변 캐패시터를 포함할 수 있다. Meanwhile, although not shown in the drawings, as a modified example of the plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention, the impedance adjustment is performed in the insulating structure 160 positioned between the first chamber module 110 and the second chamber module 120 . Additional units may be installed. The impedance adjusting unit may adjust the degree of coupling between the first chamber module 110 and the second chamber module 120 to further reduce the minimum deviation between the first transmitted power and the second transmitted power. That is, by providing the impedance adjusting unit, it is possible to more effectively reduce the process variation between the respective process chambers. The impedance adjusting unit may include one or more variable capacitors capable of adjusting capacitance.

본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments described in this specification and the accompanying drawings are merely illustrative of some of the technical ideas included in the present invention. Therefore, since the embodiments disclosed in the present specification are for explanation rather than limitation of the technical spirit of the present invention, it is obvious that the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. Modifications and specific embodiments that can be easily inferred by those skilled in the art within the scope of the technical idea included in the specification and drawings of the present invention should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

110 : 제1챔버모듈 120 : 제2챔버모듈
160 : 절연구조물 210 : 제1전력생성부
220 : 제2전력생성부 300 : 감지부
310 : 제1센서 320 : 제2센서
330 : 제1정합기 340 : 제2정합기
400 : 위상 동기화부 500 : 제어부110: first chamber module 120: second chamber module
160: insulating structure 210: first power generation unit
220: second power generation unit 300: sensing unit
310: first sensor 320: second sensor
330: first matching unit 340: second matching unit
400: phase synchronization unit 500: control unit

Claims (13)

제1전력생성부에서 제1RF전력을 공급받는 제1챔버모듈;
상기 제1챔버모듈에 인접하게 위치하고, 제2전력생성부에서 제2RF전력을 공급받는 제2챔버모듈;
상기 제1전력생성부와 상기 제2전력생성부 사이에 연결되어 상기 제1RF전력의 위상과 상기 제2RF전력의 위상을 일치시키는 위상 동기화부;
상기 제1전력생성부에서 상기 제1챔버모듈로 전달되는 제1전달전력 및 상기 제2전력생성부에서 상기 제2챔버모듈로 전달되는 제2전달전력을 산출하는 감지부; 및
상기 제1전달전력 및 상기 제2전달전력에 기초하여 상기 제1RF전력 및 상기 제2RF전력의 최적 위상값을 검출하는 제어부
를 포함하는 플라즈마 처리 장치. a first chamber module receiving the first RF power from the first power generator;
a second chamber module positioned adjacent to the first chamber module and receiving a second RF power from a second power generator;
a phase synchronization unit connected between the first power generation unit and the second power generation unit to match a phase of the first RF power and a phase of the second RF power;
a sensing unit configured to calculate a first transmission power transmitted from the first power generation unit to the first chamber module and a second transmission power transmitted from the second power generation unit to the second chamber module; and
A control unit configured to detect an optimal phase value of the first RF power and the second RF power based on the first transfer power and the second transfer power
Plasma processing apparatus comprising a. 제1항에 있어서,
상기 제1챔버모듈과 상기 제2챔버모듈 사이를 절연시키는 절연구조물을 더 포함하는 플라즈마 처리 장치. According to claim 1,
The plasma processing apparatus further comprising an insulating structure to insulate between the first chamber module and the second chamber module. 제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1전달전력과 상기 제2전달전력을 비교하여 이들 사이의 편차가 가장 작을 때의 상기 제1RF전력 위상 및 상기 제2RF전력 위상을 최적 위상값으로 검출하는 플라즈마 처리 장치. According to claim 1,
The control unit compares the first transfer power with the second transfer power, and detects the first RF power phase and the second RF power phase when a deviation therebetween is smallest as an optimal phase value. 제1항에 있어서,
상기 제2전력생성부는 상기 제2RF전력의 위상을 가변시킬 수 있는 위상변환기를 포함하고,
상기 제1RF전력의 위상이 고정된 상태에서 상기 위상변환기를 이용하여 상기 제2RF전력의 위상을 0°내지 360°범위내에서 가변시키는 플라즈마 처리 장치.According to claim 1,
The second power generator includes a phase converter capable of changing the phase of the second RF power,
A plasma processing apparatus for varying the phase of the second RF power within a range of 0° to 360° using the phase converter while the phase of the first RF power is fixed. 제1항에 있어서,
상기 위상 동기화부는 커먼 익사이터(common exciter, CEX)를 포함하는 플라즈마 처리 장치. According to claim 1,
The phase synchronizer includes a common exciter (CEX). 제1항에 있어서,
상기 감지부는 상기 제1전력생성부와 상기 제1챔버모듈 사이에 위치하는 제1정합기 및 상기 제2전력생성부와 상기 제2챔버모듈 사이에 위치하는 제2정합기를 포함하고,
상기 감지부는 상기 제1정합기에서 상기 제1챔버모듈로 공급되는 제1RF전력으로부터 상기 제1전달전력을 산출하고, 상기 제2정합기에서 상기 제2챔버모듈로 공급되는 상기 제2RF전력으로부터 상기 제2전달전력을 산출하는 플라즈마 처리 장치. According to claim 1,
The sensing unit includes a first matching unit positioned between the first power generating unit and the first chamber module and a second matching unit positioned between the second power generating unit and the second chamber module,
The sensing unit calculates the first transfer power from the first RF power supplied from the first matching unit to the first chamber module, and from the second RF power supplied from the second matching unit to the second chamber module. A plasma processing apparatus for calculating the second transfer power. 제6항에 있어서,
상기 감지부는 상기 제1정합기의 출력단에 연결되어 상기 제1정합기와 상기 제1챔버모듈 사이에 위치하고, 상기 제1RF전력의 전압값, 전류값 및 위상값을 센싱하는 제1센서 및 상기 제2정합기의 출력단에 연결되어 상기 제2정합기와 상기 제2챔버모듈 사이에 위치하고, 상기 제2RF전력의 전압값, 전류값 및 위상값을 센싱하는 제2센서를 포함하고,
상기 감지부는 상기 제1센서 및 제2센서에서 센싱된 상기 제1RF전력 및 상기 제2RF전력 각각의 전압값, 전류값 및 위상값으로부터 상기 제1전달전력 및 상기 제2전달전력을 산출하는 플라즈마 처리 장치. 7. The method of claim 6,
The sensing unit is connected to an output terminal of the first matching unit, is positioned between the first matching unit and the first chamber module, and is configured to sense a voltage value, a current value, and a phase value of the first RF power; and the second sensor. a second sensor connected to the output terminal of the matching device and positioned between the second matching device and the second chamber module and sensing a voltage value, a current value, and a phase value of the second RF power;
Plasma processing for calculating the first transfer power and the second transfer power from the voltage value, the current value, and the phase value of the first RF power and the second RF power sensed by the first sensor and the second sensor, respectively Device. 제1전력생성부에서 제1RF전력을 공급받는 제1챔버모듈, 상기 제1챔버모듈에 인접하게 위치하고 상기 제2전력생성부에서 제2RF전력을 공급받는 제2챔버모듈 및 상기 제1전력생성부에서 상기 제1챔버모듈로 전달되는 제1전달전력 및 상기 제2전력생성부에서 상기 제2챔버모듈로 전달되는 제2전달전력을 산출하는 감지부를 포함하는 플라즈마 처리 장치에서,
상기 제1RF전력의 위상 또는 상기 제2RF전력의 위상을 가변시키면서 각각의 위상별로 상기 제1전달전력 및 상기 제2전달전력을 산출하되, 산출된 상기 제1전달전력과 상기 제2전달전력을 비교하여 이들 사이의 편차가 가장 작을 때의 상기 제1RF전력 위상 및 상기 제2RF전력 위상을 최적 위상값으로 검출하는 플라즈마 처리 장치 제어방법. A first chamber module receiving the first RF power from the first power generating unit, a second chamber module positioned adjacent to the first chamber module and receiving the second RF power from the second power generating unit, and the first power generating unit In the plasma processing apparatus comprising: a sensing unit for calculating the first transmitted power transmitted to the first chamber module and the second transmitted power transmitted from the second power generation unit to the second chamber module,
The first transfer power and the second transfer power are calculated for each phase while varying the phase of the first RF power or the phase of the second RF power, and the calculated first transfer power and the second transfer power are compared. to detect the first RF power phase and the second RF power phase when the deviation therebetween is smallest as an optimal phase value. 제8항에 있어서,
상기 제1전력생성부와 상기 제2전력생성부 사이에 연결된 위상 동기화부를 통해 상기 제1RF전력의 위상과 상기 제2RF전력의 위상을 일치시키는 단계;
상기 제1챔버모듈 및 상기 제2챔버모듈 각각에서 동일한 공정조건으로 박막 증착 공정을 복수회 진행하되, 각 공정마다 상기 제1RF전력의 위상을 고정시킨 상태에서 상기 제2RF전력의 위상을 가변시키면서 진행하는 단계;
상기 감지부에서 상기 제2RF전력의 위상별로 상기 제1전달전력 및 상기 제2전달전력을 산출하는 단계; 및
상기 제2RF전력의 위상별로 산출된 상기 제1전달전력과 상기 제2전달전력 사이에서 최소 편차를 갖는 상기 제2RF전력의 위상을 검출하는 단계
를 포함하는 플라즈마 처리 장치 제어방법. 9. The method of claim 8,
matching the phase of the first RF power and the phase of the second RF power through a phase synchronizer connected between the first power generator and the second power generator;
In each of the first chamber module and the second chamber module, the thin film deposition process is performed a plurality of times under the same process conditions, and the phase of the second RF power is changed while the phase of the first RF power is fixed for each process. to do;
calculating the first transfer power and the second transfer power for each phase of the second RF power in the sensing unit; and
Detecting the phase of the second RF power having a minimum deviation between the first transfer power and the second transfer power calculated for each phase of the second RF power
Plasma processing apparatus control method comprising a. 제9항에 있어서,
상기 위상 동기화부는 커먼 익사이터(common exciter, CEX)를 포함하는 플라즈마 처리 장치 제어방법.10. The method of claim 9,
The phase synchronizer control method comprising a common exciter (CEX). 제9항에 있어서,
상기 제2전력생성부는 상기 제2RF전력의 위상을 가변시킬 수 있는 위상변환기를 포함하고,
상기 각 공정마다 상기 제1RF전력의 위상을 고정시킨 상태에서 상기 제2RF전력의 위상을 가변시키면서 진행하는 단계는 상기 위상변환기를 이용하여 상기 제2RF전력의 위상을 0°내지 360° 범위내에서 일정한 단위로 가변시키는 플라즈마 처리 장치의 제어방법.10. The method of claim 9,
The second power generator includes a phase converter capable of changing the phase of the second RF power,
The step of changing the phase of the second RF power in a state where the phase of the first RF power is fixed for each process is performed by using the phase converter to set the phase of the second RF power constant within a range of 0° to 360°. A control method of a plasma processing apparatus that is variable in units. 제8항에 있어서,
상기 감지부는 상기 제1전력생성부와 상기 제1챔버모듈 사이에 위치하는 제1정합기 및 상기 제2전력생성부와 상기 제2챔버모듈 사이에 위치하는 제2정합기를 포함하고,
상기 감지부는 상기 제1정합기에서 상기 제1챔버모듈로 공급되는 제1RF전력으로부터 상기 제1전달전력을 산출하고, 상기 제2정합기에서 상기 제2챔버모듈로 공급되는 상기 제2RF전력으로부터 상기 제2전달전력을 산출하는 플라즈마 처리 장치 제어방법. 9. The method of claim 8,
The sensing unit includes a first matching unit positioned between the first power generating unit and the first chamber module and a second matching unit positioned between the second power generating unit and the second chamber module,
The sensing unit calculates the first transfer power from the first RF power supplied from the first matching unit to the first chamber module, and from the second RF power supplied from the second matching unit to the second chamber module. A method of controlling a plasma processing apparatus for calculating a second transfer power 제12항에 있어서,
상기 감지부는 상기 제1정합기의 출력단에 연결되어 상기 제1정합기와 상기 제1챔버모듈 사이에 위치하고, 상기 제1RF전력의 전압값, 전류값 및 위상값을 센싱하는 제1센서 및 상기 제2정합기의 출력단에 연결되어 상기 제2정합기와 상기 제2챔버모듈 사이에 위치하고, 상기 제2RF전력의 전압값, 전류값 및 위상값을 센싱하는 제2센서를 포함하고,
상기 감지부는 상기 제1센서 및 제2센서에서 센싱된 상기 제1RF전력 및 상기 제2RF전력 각각의 전압값, 전류값 및 위상값으로부터 상기 제1전달전력 및 상기 제2전달전력을 산출하는 플라즈마 처리 장치 제어방법. 13. The method of claim 12,
The sensing unit is connected to an output terminal of the first matching unit, is positioned between the first matching unit and the first chamber module, and is configured to sense a voltage value, a current value, and a phase value of the first RF power; and the second sensor. a second sensor connected to the output terminal of the matching device and positioned between the second matching device and the second chamber module and sensing a voltage value, a current value, and a phase value of the second RF power;
Plasma processing for calculating the first transfer power and the second transfer power from the voltage value, the current value, and the phase value of the first RF power and the second RF power sensed by the first sensor and the second sensor, respectively Device control method.
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