KR20230119418A - 불요파 제거 필터를 포함하는 센서 신호 처리 장치 및 방법 - Google Patents

불요파 제거 필터를 포함하는 센서 신호 처리 장치 및 방법 Download PDF

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김진중
유명재
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주식회사 뉴파워 프라즈마
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Abstract

본 발명에 따른 불요파 제거 필터를 포함하는 센서 신호 처리 장치는, 제어 직류 전압별 불요파 데이터를 룩업테이블로 저장하는 저장부; 상이한 스위칭 주파수를 생성하는 복수의 고주파 전원에 의해 발생하는 불요파를 계산하고, 상기 저장부로부터 불요파에 대응하는 제어 직류 전압을 독출하여 출력하는 컨트롤러; 및 상기 제어 직류 전압에 제어되어 입력되는 전기적 신호로부터 소정 밴드의 신호를 제거하기 위한 밴드 제거 필터를 포함한다.

Description

불요파 제거 필터를 포함하는 센서 신호 처리 장치 및 방법{SENSOR SIGNAL PROCESSING DEVICE INCLUDING SPURIOUS REDUCTION FILTER AND ITS PROCESSING METHOD}
본 발명은 센서 신호 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마 챔버에서 발생하는 불요파를 신속하게 제거함으로써 고주파 출력을 정확하게 검출할 수 있는 불요파 제거 필터를 포함하는 센서 신호 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
플라스마 에칭(plasma etching)은 반도체 제조 공정에서 빈번히 사용된다. 플라스마 에칭에서, 이온은 기판 상에 노출된 표면을 에칭하기 위하여 전계(electric field)에 의해 가속된다. 전계는 고주파 전력 시스템의 고주파 발생기에 의해 발생되는 고주파 전력 신호들에 따라 발생된다. 고주파 발생기에 의해 발생되는 고주파 전력 신호들은 플라스마 에칭을 효율적으로 실행하도록 정밀하게 제어되어야 한다.
그런데 반도체 식각, 증착 공정 기술은 집적화된 수십 nm의 미세 패턴을 제어할 수 있는 펄스형 고주파 전원을 이용한 플라즈마 식각 및 플라즈마 원자층 증착 공정 설비가 요구되고 있다.
이러한 공정 설비의 개발을 위해서 플라즈마 발생을 위한 고성능의 고주파 펄스 전원 장치가 요구된다. 펄스형 고주파 플라즈마는 고주파 전력의 인가시간이 수 ms로 매우 짧기 때문에 짧은 시간 동안 고주파 전력 전달의 효율성을 높이고 플라즈마 방전에 의한 기판 손상을 최소화하고 식각 패턴 형상을 선택적으로 제거할 수 있는 특성이 있다.
이를 위하여 근래에는 도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 챔버의 상측 전극에 13.56MHz의 스위칭 주파수를 가진 고주파 에너지를 공급하는 고주파 전원과 하측 전극에 400kHz의 주파수를 가진 고주파 에너지를 공급하는 고주파 전원을 채택하기도 한다. 그런데 이런 경우 도 2에 도시된 바와 같이, 고주파 시스템, 회로, 및 컴포넌트들에서 상호변조가 발생하여 제1 스위칭 주파수(f1)의 양편에 (f1-f2)와 (f1+f2)의 주파수가 나타나고, 제2 스위칭 주파수(f1)의 제2 고조파 양편에 (2f1-f2)와 (2f1+f2)의 주파수가 나타나게 된다. 두 개 이상의 주파수 신호는 하모닉(harmonic) 성분과 상호변조(intermodulation) 성분이 발생할 수 있다.
즉, 목적파에 근접한 불요파가 플라즈마 챔버에서 발생하여 센서를 통해 입력되면 이 신호에 의해 이미지 발생한다. 발생한 이미지는 상호변조된 신호로서 AM 변조효과를 나타낸다.
일본등록특허 5083946호 고주파 전원 장치
본 발명은 고주파 출력을 정확하게 제어할 수 있도록 I-Q 검출기 전단에 배치되는 이미지 제거 필터를 통해 불요파를 저감하여 오차율이 적은 센서 신호를 검출할 수 있는 불요파 제거 필터를 포함하는 센서 신호 처리 장치 및 방법을 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 불요파 제거 필터를 포함하는 센서 신호 처리 장치는, 제어 직류 전압별 불요파를 룩업테이블로 저장하는 저장부; 상이한 스위칭 주파수를 생성하는 복수의 고주파 전원에 의해 발생하는 불요파를 계산하고, 상기 저장부로부터 불요파에 대응하는 제어 직류 전압을 독출하여 출력하는 컨트롤러; 및 상기 제어 직류 전압에 제어되어 입력되는 전기적 신호로부터 소정 밴드의 신호를 제거하기 위한 밴드 제거 필터를 포함한다.
바람직하게는, 상기 밴드 제거 필터는, 상기 고주파 전원과 고주파 부하 사이의 신호 선로와 병렬로 배치되는 바리캡 다이오드를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 밴드 제거 필터는, 상기 바리캡 다이오드와 직렬 연결되는 인덕터를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 컨트롤러로부터 출력되는 주파수 변경 명령에 따라 증감되는 믹싱 신호를 출력하는 디지털 주파수 합성기; 상기 밴드 제거 필터로부터의 출력과 동상 신호 및 직교 신호를 각각 믹싱하여 동상 주파수 합성 신호와 직교 주파수 합성 신호를 출력하는 믹서들; 상기 믹서들의 출력에 대하여 고역을 차단한 저역 통과 필터; 및 상기 저역 통과 필터로부터 출력되는 직교 좌표의 신호를 극좌표의 신호로 변환하는 좌표 변환기를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 밴드 제거 필터는, 상기 제어 직류 전압이 상기 바리캡 다이오드의 역전압으로 인가되도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치는, 플라즈마 챔버에 배치되는 복수의 전극에 각기 상이한 스위칭 주파수를 제공하는 제1 및 제2 고주파 전원; 상기 제1 고주파 전원과 상기 플라즈마 챔버 사이에 배치되어 전기적 신호를 검출하는 고주파 센서; 및 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 따른 불요파 제거 필터를 포함하는 센서 신호 처리 장치를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 불요파 제거 필터를 포함하는 센서 신호 처리 방법은, 제어 직류 전압별 불요파를 룩업테이블로 저장하는 저장 단계; 상이한 스위칭 주파수를 생성하는 복수의 고주파 전원에 의해 발생하는 불요파를 계산하고, 상기 룩업테이블로부터 불요파에 대응하는 제어 직류 전압을 독출하여 출력하는 출력 단계; 및 상기 제어 직류 전압에 제어되어 입력되는 전기적 신호로부터 소정 밴드의 신호를 제거하는 제거 단계를 포함한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 불요파 제거 필터를 포함하는 센서 신호 처리 방법은, 컨트롤러로부터 출력되는 주파수 변경 명령에 따라 증감되는 믹싱 신호를 출력하는 단계; 상기 제거 단계의 출력과 동상 신호 및 직교 신호를 각각 믹싱하여 동상 주파수 합성 신호와 직교 주파수 합성 신호를 출력하는 믹싱 단계; 상기 믹싱 단계에서의 출력에 대하여 고역을 차단하는 저역 통과 필터링 단계; 및 상기 저역 통과 필터링 단계를 통해 출력되는 직교 좌표의 신호를 극좌표의 신호로 변환하는 좌표 변환 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 불요파 제거 필터를 포함하는 센서 신호 처리 장치에 따르면, 고주파 출력을 정확하게 제어할 수 있도록 I-Q 검출기 전단에 배치되는 이미지 제거 필터를 통해 불요파를 저감하여 오차율이 적은 센서 신호를 검출할 수 있다.
도 1은 일반적인 두 개의 고주파 전원을 이용하는 플라즈마 처리 장치 개념도,
도 2는 종래기술에 따른 불요파가 포함된 주파수 그래프,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 불요파 제거용 플라즈마 처리 장치 블록도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 불요파 제거용 신호 처리부의 상세 블록도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 불요파 제거 흐름도,
도 6a는 본 발명의 일실시예에 따른 밴드 제거 필터의 구체 회로도,
도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 밴드 제거 필터에 사용되는 바리캡 다이오드의 전압 특성 곡선, 및
도 6c는 본 발명의 일실시예에 따른 밴드 제거 필터에 사용되는 바리캡 다이오드의 주파수 특성 곡선이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 불요파 제거용 플라즈마 처리 장치 블록도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 불요파 제거용 플라즈마 처리 장치는, 제1 고주파 전원(310), 제2 고주파 전원(315), 제1 고주파 센서(320), 제2 고주파 센서(325), 제1 불요파 제거용 신호 처리부(330), 제2 불요파 제거용 신호 처리부(335), 제1 매칭 네트워크(340), 제2 매칭 네트워크(345), 및 플라즈마 챔버(350)를 포함한다.
제1 고주파 전원(310)은 제1 스위칭 주파수(f1)의 RF 신호를 생성할 수 있다. 예컨대, 제1 고주파 전원(310)은 소정의 주파수를 갖는 정현파를 생성할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 고주파 전원(310)은 톱니파, 삼각파 등 다양한 파형의 RF 신호를 생성할 수 있다.
제2 고주파 전원(315)은 제2 스위칭 주파수(f2)의 RF 신호를 생성할 수 있다. 예컨대, 제2 고주파 전원(315)은 소정의 주파수를 가진 정현파를 생성할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 고주파 전원(315)은 톱니파, 삼각파 등 다양한 파형의 RF 신호를 생성할 수 있다.
제1 고주파 센서(320)는 제1 고주파 전원(310)과 제1 매칭 네트워크(340) 사이에 배치되고, 제1 고주파 전원(310)과 제1 매칭 네트워크(340) 사이에서 검출되는 전기적 신호를 출력한다. 여기서, 전기적 검출 신호라 함은 전류, 전압, 전력 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
제2 고주파 센서(325)는 제2 고주파 전원(315)과 제2 매칭 네트워크(345) 사이에 배치되고, 제2 고주파 전원(315)과 제2 매칭 네트워크(345) 사이에서 검출되는 전기적 신호를 출력한다. 여기서, 전기적 검출 신호라 함은 전류, 전압, 전력 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
제1 불요파 제거용 신호 처리부(330)는 제1 고주파 센서(320)로부터 출력되는 센서 신호에 대하여 I-Q(In-phase & Quadrature-phase) 검출기 전단에 배치되는 이미지 제거 필터를 통해 불요파를 저감하여 출력할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 제1 불요파 제거용 신호 처리부(330)는 적어도 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 제1 불요파 제거용 신호 처리부(330)는 적어도 하나의 저장부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 제2 불요파 제거용 신호 처리부(335)를 더 포함할 수 있는바, 제2 불요파 제거용 신호 처리부(335)는 제2 고주파 센서(325)로부터 출력되는 센서 신호에 대하여 I-Q 검출기 전단에 배치되는 이미지 제거 필터를 통해 불요파를 저감하여 출력할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 제2 불요파 제거용 신호 처리부(335)는 적어도 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 제2 불요파 제거용 신호 처리부(335)는 적어도 하나의 저장부를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 저장부는 반도체 기억 소자(ex, Flash Memory, DRAM 또는 SRAM 등)를 포함할 수 있다.
제1 매칭 네트워크(340)는 제1 및 제2 공진기(미도시)를 포함하고, 제1 및 제2 공진기 각각은 직병렬로 결합된 인덕터와 캐패시터를 구비하고, 제1 고주파 전원(310)으로부터 출력되는 고주파 신호로부터 소정의 공진 주파수를 가진 사인파형의 고주파 증폭 신호를 출력한다. 여기서, 제1 공진 네트워크는 제1 고주파 증폭 신호(vR1)를 출력하고, 제2 공진 네트워크는 제2 고주파 증폭 신호(vR2)를 출력한다. 한편, 제1 고주파 증폭 신호(vR1)의 위상과 제2 고주파 증폭 신호(vR2)의 위상은 상호 같거나 다를 수 있다. 여기서, 제1 고주파 증폭 신호(vR1)의 위상과 제2 고주파 증폭 신호(vR2)의 위상이 다르다는 것은 제1 고주파 증폭 신호(vR1)의 위상과 대비하여 제2 고주파 증폭 신호(vR2)의 위상이 뒤지거나 앞설 수 있다. 일실시예에 따르면, 제1 및 제2 고주파 증폭 신호의 공진 주파수는 13.56MHz일 수 있다. 또한, 고주파 부하의 상태가 변경됨에 따라 최적의 공진 주파수는 13.56MHz보다 높거나 낮아질 수 있다.
제2 매칭 네트워크(345)는 제3 및 제4 공진기(미도시)를 포함하고, 제3 및 제4 공진기 각각은 직병렬로 결합된 인덕터와 캐패시터를 구비하고, 제2 고주파 전원(315)으로부터 출력되는 고주파 신호로부터 소정의 공진 주파수를 가진 사인파형의 고주파 증폭 신호를 출력한다. 여기서, 제3 공진 네트워크는 제3 고주파 증폭 신호(vR3)를 출력하고, 제4 공진 네트워크는 제4 고주파 증폭 신호(vR4)를 출력한다. 한편, 제3 고주파 증폭 신호(vR3)의 위상과 제4 고주파 증폭 신호(vR4)의 위상은 상호 같거나 다를 수 있다. 여기서, 제3 고주파 증폭 신호(vR3)의 위상과 제4 고주파 증폭 신호(vR4)의 위상이 다르다는 것은 제3 고주파 증폭 신호(vR3)의 위상과 대비하여 제4 고주파 증폭 신호(vR4)의 위상이 뒤지거나 앞설 수 있다. 일실시예에 따르면, 제3 및 제4 고주파 증폭 신호의 공진 주파수는 400kHz일 수 있다. 또한, 고주파 부하의 상태가 변경됨에 따라 최적의 제2 스위칭 주파수는 400kHz보다 높거나 낮아질 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 불요파 제거용 신호 처리부의 상세 블록도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 불요파 제거 흐름도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 불요파 제거용 신호 처리부(330, 335)는, 룩업테이블(400), D/A 컨버터(405), 전압 조정 밴드 제거 필터(410), 디지털 주파수 합성기(420), 제1 동상 믹서(430), 제1 직교 믹서(440), 제1 저역 통과 필터(450), 제1 좌표 변환기(460), 전류 조정 밴드 제거 필터(415), 제2 동상 믹서(435), 제2 직교 믹서(445), 제2 저역 통과 필터(455), 및 제2 좌표 변환기(465)를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 룩업테이블(400)에는 전압 조정 밴드 제거 필터(410) 및 전류 조정 밴드 제거 필터(415)에 인가되는 제어 직류 전압(VDC_con) 별 불요 주파수(fIMD) 데이터가 저장된다. 그리고 본 발명의 일실시예에 따르면, 룩업테이블(400)은 저장부에 저장된다. 불요파 제거용 신호 처리부(330, 335) 내 컨트롤러(미도시)는 초기에 제1 고주파 전원의 제1 스위칭 주파수와 제2 고주파 전원의 제2 스위칭 주파수를 각각 소정 주파수로 설정하여 동작시킨다(S510). 고주파 부하의 상태가 변화하면(S520), 제1 및/또는 제2 스위칭 주파수를 최적의 스위칭 주파수로 변경하고(S530), 변경되는 제1 및 제2 스위칭 주파수에 따라 주파수 변경 명령을 디지털 주파수 합성기(420)에 전달한다. 이때 디지털 주파수 합성기(420)는 컨트롤러로부터 인가되는 주파수 변경 명령에 따라 증감되는 믹싱 신호(fDDS)를 출력한다(S540). 이후 컨트롤러는 불요파(fIMD)를 계산하며(S550), 불요파(fIMD)에 대응하는 제어 직류 전압(VDC_con) 디지털값을 룩업테이블(400)로부터 독출하여 출력한다(S560).
VDC_con fIMD(MHz)
0.1 13.16
1.0 13.56
1.5 13.96
... ...
4.5 27.12
5.0 27.52
D/A 컨버터(405)는 제어 직류 전압(VDC_con) 디지털값을 아날로그값으로 변환하여 출력한다.
전압 조정 밴드 제거 필터(410) 및 전류 조정 밴드 제거 필터(415)는 D/A 컨버터(405)로부터 출력되는 제어 직류 전압(VDC_con)에 제어되어 불요파를 제거한다(S570). 구체적으로, 전압 조정 밴드 제거 필터(410) 및 전류 조정 밴드 제거 필터(415)는 도 6에 도시된 밴드 제거 필터를 사용할 수 있다. 도 6a는 본 발명의 일실시예에 따른 밴드 제거 필터의 구체 회로도이고, 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 밴드 제거 필터에 사용되는 바리캡 다이오드의 전압 특성 곡선이고, 도 6c는 본 발명의 일실시예에 따른 밴드 제거 필터에 사용되는 바리캡 다이오드의 주파수 특성 곡선이다. 역전압을 제어 전압으로 이용하는 바리캡 다이오드는 제어 전압의 크기에 반비례하여 용량이 변한다.
바리캡 다이오드는 제어 직류 전압(VDC_con)에 의해 커패시턴스가 바뀌게 된다. 즉, 밴드 제거 필터는 제어 직류 전압(VDC_con)에 의해 바리캡 다이오드의 캐패시터와 인덕터 간 LC 공진회로의 공진 주파수를 제어 직류 전압(VDC_con)으로 가변하여 원하는 주파수 대역을 선택하여 제거할 수 있게 된다. 이와 같이, 밴드 제거 필터는 특정 주파수를 제거하기 위한 필터로 구성할 수 있다.
디지털 주파수 합성기(420)는 컨트롤러로부터 인가되는 동작 개시 명령에 따라 소정 주파수의 믹싱 신호를 출력하고, 컨트롤러로부터 인가되는 주파수 변경 명령에 따라 증감되는 믹싱 신호(fDDS)를 출력한다(S540). 여기서 믹싱 신호(fDDS)는 동상 신호(In-phase)와 직교 신호(Quadrature-phase)로서, 소정 주파수의 사인 파형과 코사인 파형이다.
제1 동상 믹서(430)는 전압 조정 밴드 제거 필터(410)의 출력과 동상 신호를 믹싱하여 동상 주파수 합성 신호를 출력한다. 제2 동상 믹서(435)는 전류 조정 밴드 제거 필터(415)의 출력과 동상 신호를 믹싱하여 직교 주파수 합성 신호를 출력한다.
제1 직교 믹서(440)는 전압 조정 밴드 제거 필터(410)의 출력과 직교 신호를 믹싱하여 직교 주파수 합성 신호를 출력한다. 제2 직교 믹서(445)는 전류 조정 밴드 제거 필터(415)의 출력과 직교 신호를 믹싱하여 직교 주파수 합성 신호를 출력한다.
제1 저역 통과 필터(450)는 제1 동상 믹서(430)와 제1 직교 믹서(440)의 출력에 대하여 고역을 차단한 전압 동상 신호(Iv)와 전압 직교 신호(Qv)를 출력한다. 제2 저역 통과 필터(455)는 제2 동상 믹서(435)와 제2 직교 믹서(445)의 출력에 대하여 고역을 차단한 전류 동상 신호(Ii)와 전류 직교 신호(Qi)를 출력한다. 제1 저역 통과 필터(450)와 제2 저역 통과 필터(455)는 하모닉(harmonic) 성분을 제거하기 위해 사용될 수 있다.
제1 좌표 변환기(460)는 제1 저역 통과 필터(450)로부터 출력되는 직교 좌표의 전압 동상 신호(Iv)와 전압 직교 신호(Qv)를 극좌표의 전압 크기 신호(Vmagnitude)와 전압 위상 신호(Vphase)로 변환하여 출력한다. 제2 좌표 변환기(465)는 제2 저역 통과 필터로(455)로부터 출력되는 직교 좌표의 전압 동상 신호(Iv)와 전압 직교 신호(Qv)를 극좌표의 전류 크기 신호(Imagnitude)와 전류 위상 신호(Iphase)로 변환하여 출력한다.
밴드 제거 필터는 믹서들(430, 435, 440, 445)과 제1, 및 제2 저역 통과 필터(450, 455) 사이에 배치할 수도 있으나, 바람직하게는 믹서들(430, 435, 440, 445) 전단에 배치하여 불요파 성분을 우선 제거한 후 V-I 진폭 및 위상을 연산하는 전체 연산시간이 더욱 줄어들 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 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.
310: 제1 고주파 전원
315: 제2 고주파 전원
320: 제1 고주파 센서
325: 제2 고주파 센서
330: 제1 신호 처리부
335: 제2 신호 처리부
340: 제1 매칭 네트워크
345: 제2 매칭 네트워크
350: 플라즈마 챔버
400: 룩업테이블
405: D/A 컨버터
410: 전압 조정 밴드 제거 필터
415: 전류 조정 밴드 제거 필터
420: 디지털 주파수 합성기
430: 제1 동상 믹서
430: 제2 동상 믹서
440: 제1 직교 믹서
445: 제2 직교 믹서
450: 제1 저역 통과 필터
455: 제2 저역 통과 필터
460: 제1 좌표 변환기
465: 제2 좌표 변환기

Claims (9)

  1. 제어 직류 전압별 불요파 데이터를 룩업테이블로 저장하는 저장부;
    상이한 스위칭 주파수를 생성하는 복수의 고주파 전원에 의해 발생하는 불요파를 계산하고, 상기 저장부로부터 불요파에 대응하는 제어 직류 전압을 독출하여 출력하는 컨트롤러; 및
    상기 제어 직류 전압에 제어되어 입력되는 전기적 신호로부터 소정 밴드의 신호를 제거하기 위한 밴드 제거 필터
    를 포함하는 불요파 제거 필터를 포함하는 센서 신호 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 밴드 제거 필터는,
    상기 고주파 전원과 고주파 부하 사이의 신호 선로와 병렬로 배치되는 바리캡 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 불요파 제거 필터를 포함하는 센서 신호 처리 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 밴드 제거 필터는,
    상기 바리캡 다이오드와 직렬 연결되는 인덕터를 더 포함하는 불요파 제거 필터를 포함하는 센서 신호 처리 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 밴드 제거 필터는, 상기 제어 직류 전압이 상기 바리캡 다이오드의 역전압으로 인가되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 불요파 제거 필터를 포함하는 센서 신호 처리 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 컨트롤러로부터 출력되는 주파수 변경 명령에 따라 증감되는 믹싱 신호를 출력하는 디지털 주파수 합성기;
    상기 밴드 제거 필터로부터의 출력과 동상 신호 및 직교 신호를 각각 믹싱하여 동상 주파수 합성 신호와 직교 주파수 합성 신호를 출력하는 믹서들;
    상기 믹서들의 출력에 대하여 고역을 차단한 저역 통과 필터; 및
    상기 저역 통과 필터로부터 출력되는 직교 좌표의 신호를 극좌표의 신호로 변환하는 좌표 변환기
    를 더 포함하는 불요파 제거 필터를 포함하는 센서 신호 처리 장치.
  6. 플라즈마 챔버에 배치되는 복수의 전극에 각기 상이한 스위칭 주파수를 제공하는 제1 및 제2 고주파 전원;
    상기 제1 고주파 전원과 상기 플라즈마 챔버 사이에 배치되어 전기적 신호를 검출하는 고주파 센서; 및
    청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 따른 불요파 제거 필터를 포함하는 센서 신호 처리 장치
    를 포함하는 플라즈마 처리 장치.
  7. 제어 직류 전압별 불요파 데이터를 룩업테이블로 저장하는 저장 단계;
    상이한 스위칭 주파수를 생성하는 복수의 고주파 전원에 의해 발생하는 불요파를 계산하고, 상기 룩업테이블로부터 불요파에 대응하는 제어 직류 전압을 독출하여 출력하는 출력 단계; 및
    상기 제어 직류 전압에 제어되어 입력되는 전기적 신호로부터 소정 밴드의 신호를 제거하는 제거 단계
    를 포함하는 불요파 제거 필터를 포함하는 센서 신호 처리 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제거 단계는, 상기 고주파 전원과 고주파 부하 사이의 신호 선로와 병렬로 배치되는 바리캡 다이오드와, 상기 바리캡 다이오드와 직렬 연결되는 인덕터의 공진 주파수를 상기 제어 직류 전압으로 가변하여 소정 밴드의 신호를 제거하는 것을 특징으로 하는 불요파 제거 필터를 포함하는 센서 신호 처리 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    컨트롤러로부터 출력되는 주파수 변경 명령에 따라 증감되는 믹싱 신호를 출력하는 단계;
    상기 제거 단계의 출력과 동상 신호 및 직교 신호를 각각 믹싱하여 동상 주파수 합성 신호와 직교 주파수 합성 신호를 출력하는 믹싱 단계;
    상기 믹싱 단계에서의 출력에 대하여 고역을 차단하는 저역 통과 필터링 단계; 및
    상기 저역 통과 필터링 단계를 통해 출력되는 직교 좌표의 신호를 극좌표의 신호로 변환하는 좌표 변환 단계
    를 더 포함하는 불요파 제거 필터를 포함하는 센서 신호 처리 방법.
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