KR101302158B1 - Plasma processing apparatus - Google Patents

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Abstract

전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치는 플라즈마 처리공간을 구비하는 챔버, 상기 챔버에 전력을 제공하고, 상기 전력을 제어하여 상기 챔버 내에서 아크가 발생하는 것을 방지하는 아크방지알고리즘을 구비하는 전원부, 상기 전원부와 상기 챔버 사이에 구비되어, 상기 챔버의 임피던스를 정합하는 매칭부, 및 상기 매칭부의 출력단의 신호값을 측정하여 상기 신호값과 기 설정된 허용범위를 비교하여 아크발생을 예상하는 아크감지부를 포함하고, 상기 아크감지부는 상기 전원부와 직접 연결되어, 상기 신호값이 상기 허용범위를 벗어나는 경우 상기 아크방지알고리즘을 구동하여 아크발생을 방지함으로, 아크의 발생이 예상되는 경우 즉시 전원을 차단하여 플라즈마 처리장치 내에서 아크가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 플라즈마 처리장치의 내부 구성부품 및 플라즈마 처리대상인 기판을 보호할 수 있다.Plasma processing apparatus according to the present invention for solving the above problems is a chamber having a plasma processing space, providing an electric power to the chamber, the arc prevention algorithm for controlling the power to prevent the generation of arc in the chamber A power supply unit provided between the power supply unit and the chamber, a matching unit matching the impedance of the chamber, and a signal value of an output terminal of the matching unit is measured to compare the signal value with a preset allowable range and generate an arc. An arc detection unit includes an anticipated arc detection unit, and the arc detection unit is directly connected to the power supply unit to prevent arc generation by driving the arc prevention algorithm when the signal value is out of the allowable range. To cut off the power supply to prevent arcing in the plasma processing device As a result, the internal components of the plasma processing apparatus and the substrate to be processed may be protected.

Description

플라즈마 처리장치{Plasma processing apparatus}Plasma processing apparatus

본 발명은 플라즈마 처리장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 아크의 발생을 방지하는 플라즈마 처리장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a plasma processing apparatus, and more particularly, to a plasma processing apparatus for preventing the generation of arcs.

반도체 웨이퍼, 컬러필터(Color Filter)기판, 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)기판 등과 같은 기판에 대하여는 세정공정, 식각공정, 애싱(Ashing)공정, 후처리공정, 또는 후속 공정을 위하여 기판의 표면 상태를 개질하기 위한 전처리 공정 등이 행해질 수 있다. 그리고 기판 처리의 방법으로 플라즈마를 이용하는 방법이 널리 이용된다.For substrates such as semiconductor wafers, color filter substrates, and thin film transistor substrates, the surface state of the substrate is changed for a cleaning process, an etching process, an ashing process, a post-treatment process, or a subsequent process. A pretreatment process or the like for reforming may be performed. And the method of using a plasma is widely used as a method of substrate processing.

플라즈마 처리공정 중에는 플라즈마 처리공간 내에 존재하는 불순물 또는 구조적 결함 등으로 인해 아크(Arc)가 발생할 수 있다. 아크는 플라즈마를 불안정하게 하고, 챔버 내부 구성품과 플라즈마 처리대상인 기판을 손상시킨다.During the plasma treatment process, arcs may occur due to impurities or structural defects present in the plasma treatment space. The arc destabilizes the plasma and damages the chamber interior components and the substrate being plasma treated.

따라서 플라즈마 처리공정의 안정성 확보를 위해 플라즈마의 광학적 특성 또는 플라즈마 발생을 위해 인가되는 RF 전원의 전기적 특성을 모니터링하여 아크 발생여부를 판단하거나 예상한다. Therefore, to ensure the stability of the plasma processing process by monitoring the optical characteristics of the plasma or the electrical characteristics of the RF power applied for the plasma generation to determine or predict whether the arc generation.

종래에는 아크발생을 판단/예상하는 아크진단컴퓨터가 플라즈마 처리장치의 메인컴퓨터와 별도로 구비되어, 아크진단컴퓨터가 처리결과를 메인컴퓨터로 전달하고, 메인컴퓨터가 RF 전원부를 제어하도록 구성되었다. 그러나 아크발생은 수십마이크로초 내지 수밀리초 내에 발생하므로, 아크진단컴퓨터로부터 처리결과를 전달받은 메인컴퓨터가 RF 전원부를 제어하기 이전에 이미 아크가 발생하는 경우가 있다.
Conventionally, an arc diagnosis computer for determining / expecting arc generation is provided separately from the main computer of the plasma processing apparatus, so that the arc diagnosis computer delivers the processing result to the main computer, and the main computer controls the RF power supply. However, since arc generation occurs within several tens of microseconds to several milliseconds, the arc may be generated before the main computer receiving the processing result from the arc diagnosis computer controls the RF power supply.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 아크발생이 예상되는 즉시 RF 전원부를 제어하여 아크발생을 방지할 수 있는 플라즈마 처리장치를 제공함에 있다.
The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus that can prevent the generation of the arc by controlling the RF power supply immediately when the generation of the arc is expected.

전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치는 플라즈마 처리공간을 구비하는 챔버, 상기 챔버에 전력을 제공하고, 상기 전력을 제어하여 상기 챔버 내에서 아크가 발생하는 것을 방지하는 아크방지알고리즘을 구비하는 전원부, 상기 전원부와 상기 챔버 사이에 구비되어, 상기 챔버의 임피던스를 정합하는 매칭부, 및 상기 매칭부의 출력단의 신호값을 측정하여 상기 신호값과 기 설정된 허용범위를 비교하여 아크발생을 예상하는 아크감지부를 포함하고, 상기 아크감지부는 상기 전원부와 직접 연결되어, 상기 신호값이 상기 허용범위를 벗어나는 경우 상기 아크방지알고리즘을 구동하여 아크발생을 방지한다.Plasma processing apparatus according to the present invention for solving the above problems is a chamber having a plasma processing space, providing an electric power to the chamber, the arc prevention algorithm for controlling the power to prevent the generation of arc in the chamber A power supply unit provided between the power supply unit and the chamber, a matching unit matching the impedance of the chamber, and a signal value of an output terminal of the matching unit is measured to compare the signal value with a preset allowable range and generate an arc. An anticipated arc detection unit is included, and the arc detection unit is directly connected to the power supply unit to prevent arc generation by driving the arc prevention algorithm when the signal value is out of the allowable range.

또한 상기 신호값은 상기 출력단의 전류 신호일 수 있다.In addition, the signal value may be a current signal of the output terminal.

또한 상기 신호값은 상기 출력단의 전압 신호일 수 있다.In addition, the signal value may be a voltage signal of the output terminal.

또한 상기 아크감지부는 상기 신호값을 검출하는 검출부와 상기 신호값을 상기 허용범위와 비교하는 비교부를 포함할 수 있다.In addition, the arc detection unit may include a detection unit for detecting the signal value and a comparison unit for comparing the signal value with the allowable range.

전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치 제어방법은 플라즈마 처리공간을 구비한 챔버로 공급되는 전력의 신호값을 측정하는 단계, 상기 신호값이 기 설정된 허용범위 내에 있는지 여부를 판단하는 단계, 상기 신호값이 상기 허용범위를 벗어나면 상기 전원부의 아크방지알고리즘을 구동하는 단계를 포함한다.In another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a plasma processing apparatus, the method including measuring a signal value of power supplied to a chamber having a plasma processing space, and determining whether the signal value is within a preset allowable range. And driving the arc prevention algorithm of the power supply unit when the signal value is out of the allowable range.

또한 상기 챔버와 상기 전원부 사이에 구비되어 상기 챔버의 임피던스를 정합하는 매칭부가 더 구비되고, 상기 신호값은 상기 매칭부의 출력단의 전기신호일 수 있다.In addition, the matching unit is provided between the chamber and the power supply unit to match the impedance of the chamber, the signal value may be an electrical signal of the output terminal of the matching unit.

또한 상기 신호값은 상기 출력단의 전류 신호일 수 있다.In addition, the signal value may be a current signal of the output terminal.

또한 상기 신호값은 상기 출력단의 전압 신호일 수 있다.
In addition, the signal value may be a voltage signal of the output terminal.

본 발명에 따른 플라즈마 처리장치는 아크발생을 예상하는 아크감지부와 전원부를 직접 연결하여, 아크의 발생이 예상되는 경우 즉시 아크방지알고리즘을 구동하여 플라즈마 처리장치 내에서 아크가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 플라즈마 처리장치의 내부 구성부품 및 플라즈마 처리대상인 기판을 보호할 수 있다.Plasma processing apparatus according to the present invention by directly connecting the arc detection unit and the power supply to predict the arc generation, it is possible to prevent the generation of the arc in the plasma processing apparatus by driving the arc prevention algorithm immediately when the generation of the arc is expected. As a result, internal components of the plasma processing apparatus and the substrate to be treated by the plasma can be protected.

이상과 같은 본 발명의 기술적 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The technical effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other technical effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 아크감지부의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치 제어방법을 설명하는 순서도이다.
1 is a block diagram showing a schematic configuration of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a schematic configuration of the arc detection unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method for controlling a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예는 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면 상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be implemented in various forms, and the present embodiments are not intended to be exhaustive or to limit the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to let you know completely. The shape and the like of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity, and the same reference numerals denote the same elements in the drawings.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치(100)는 플라즈마 처리공간을 구비하는 챔버(110)와, 챔버(110)에 전력을 제공하는 전원부(150)와, 챔버(110)에 제공되는 전력의 신호값을 측정하여 플라즈마 처리공간 내에서 아크가 발생하는 것을 미리 감지하는 아크감지부(130)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the plasma processing apparatus 100 according to the embodiment of the present invention includes a chamber 110 having a plasma processing space, a power supply unit 150 providing power to the chamber 110, and a chamber. It includes an arc detecting unit 130 for measuring the signal value of the power provided to the 110 in advance to detect the occurrence of the arc in the plasma processing space.

챔버(110)는 플라즈마 처리공간과 플라즈마 처리 대상물인 기판(S)이 안착되는 스테이지(111)를 구비할 수 있다. 챔버(110)는 용량결합형 플라즈마를 생성하기 위해 상부전극과 하부전극을 구비하거나, 유도결합형 플라즈마를 생성하기 위해 유도코일을 구비할 수도 있다.The chamber 110 may include a stage 111 on which a plasma processing space and a substrate S which is a plasma processing object are mounted. The chamber 110 may include an upper electrode and a lower electrode to generate a capacitively coupled plasma, or may include an induction coil to generate an inductively coupled plasma.

전원부(150)는 플라즈마의 발생에 기여하는 전력으로서, 13.56MHz의 주파수를 갖는 전력을 제공할 수 있다. 또는 13.56 MHz * N (N은 2이상의 자연수)의 주파수를 갖는 전력을 제공할 수 있다.The power supply unit 150 may provide power having a frequency of 13.56 MHz as power contributing to generation of plasma. Or it can provide power with a frequency of 13.56 MHz * N (N is a natural number of two or more).

전원부(150)는 챔버(110)에 구비되는 전극 또는 유도코일과 연결되어, 전극 또는 유도코일을 통해 챔버(110) 내에서 플라즈마가 발생되도록 전력을 제공할 수 있다. The power supply unit 150 may be connected to an electrode or an induction coil provided in the chamber 110 to provide power to generate plasma in the chamber 110 through the electrode or the induction coil.

또한 전원부(150)는 아크방지알고리즘(151)을 구비하여, 후술할 아크감지부(130)와 연계하여 챔버(110) 내에 아크가 발생하는 것을 방지할 수 있다. In addition, the power supply unit 150 may include an arc prevention algorithm 151 to prevent generation of an arc in the chamber 110 in connection with the arc detection unit 130 to be described later.

또한 전원부(150)는 전원부(150)의 전력공급상태를 제어하는 제어부(140)를 포함할 수도 있다. 이 경우 아크방지알고리즘(151)은 제어부(140)에 구비될 수도 있다.In addition, the power supply unit 150 may include a control unit 140 for controlling the power supply state of the power supply unit 150. In this case, the arc prevention algorithm 151 may be provided in the controller 140.

한편, 전원부(150)와 챔버(110) 사이에는 매칭부(120)가 구비될 수 있다. 매칭부(120)는 챔버(110)의 임피던스를 정합하여 챔버(110)에 최대전력이 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.Meanwhile, the matching unit 120 may be provided between the power supply unit 150 and the chamber 110. The matching unit 120 may be configured to match the impedance of the chamber 110 so that maximum power can be delivered to the chamber 110.

아크감지부(130)는 플라즈마 처리공간 내에서 아크가 발생할 징후를 포착하고, 해당 징후가 나타나면 아크가 발생되기 이전에 전원부(150)의 아크방지알고리즘(151)을 구동시킨다. 이를 위해 아크감지부(130)는 전원부(150)와 챔버(110)를 연결하는 전력선과 연결되며, 동시에 전원부(150)와 연결된다. 전원부(150)와 챔버(110) 사이에 매칭부(120)가 구비된 경우, 아크감지부(130)는 매칭부(120)의 출력단과 전원부(150)에 연결될 수 있다.The arc detecting unit 130 captures an indication that an arc will occur in the plasma processing space, and when the corresponding indication appears, drives the arc prevention algorithm 151 of the power supply unit 150 before the arc is generated. To this end, the arc detection unit 130 is connected to a power line connecting the power supply unit 150 and the chamber 110, and at the same time is connected to the power supply unit 150. When the matching unit 120 is provided between the power supply unit 150 and the chamber 110, the arc detection unit 130 may be connected to the output terminal of the matching unit 120 and the power supply unit 150.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 아크감지부의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다.2 is a block diagram showing a schematic configuration of the arc detection unit according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 아크감지부(130)는 신호값을 검출하는 검출부(131)와 검출된 신호값을 기 설정된 허용범위와 비교하는 비교부(132)를 포함할 수 있다.As illustrated in FIG. 2, the arc detector 130 may include a detector 131 for detecting a signal value and a comparator 132 for comparing the detected signal value with a preset allowable range.

검출부(131)는 전력선 또는 매칭부(120)의 출력단에 연결되어, 전력선 또는 출력단에서의 신호값을 측정한다. 검출부(131)는 전류 신호를 측정하는 전류검출기 또는 전압 신호를 측정하는 전압검출기를 포함할 수 있다. 신호값은 전력선 또는 출력단에서의 전류값 또는 전압값일 수 있고, 또는 전류나 전압의 변화율일 수 있다.The detector 131 is connected to an output terminal of the power line or the matching unit 120 to measure signal values at the power line or the output terminal. The detector 131 may include a current detector measuring a current signal or a voltage detector measuring a voltage signal. The signal value may be a current value or a voltage value at a power line or an output terminal, or may be a rate of change of current or voltage.

비교부(132)는 검출부(131)에서 측정한 신호값을 기 설정된 허용범위와 비교할 수 있다. The comparator 132 may compare the signal value measured by the detector 131 with a preset allowable range.

허용범위는 사용자에 의해 미리 입력된 수치범위일 수도 있고, 또는 플라즈마 처리과정 중에 챔버(110) 내로 인가되는 전류 또는 전압을 지속적으로 입력받은 값의 평균치를 기준으로 일정 폭을 갖는 수치범위(예를 들면 평균치의 ± 50% 이내) 일 수 있다. 상기 수치범위는 전류 또는 전압값의 최대/최소값의 범위일 수도 있고, 또는 전류 또는 전압값의 변화율의 범위일 수도 있다.The allowable range may be a numerical range previously input by the user, or a numerical range having a predetermined width based on an average value of continuously input current or voltage applied into the chamber 110 during the plasma process (eg, For example, within ± 50% of the mean). The numerical range may be a range of the maximum / minimum value of the current or voltage value, or may be a range of the rate of change of the current or voltage value.

비교부(132)는 DSP(Digital Signal Processor)를 이용하여, 검출부(131)에서 전달된 아날로그 신호값을 디지털 신호로 변환하고, 신호값이 허용범위 내에 있는지 여부를 판단할 수 있다. 또는 A/D 컨버터와 마이크로프로세서를 구비하여, 검출부(131)에서 전달된 신호값을 A/D 컨버터를 이용해 디지털 신호로 전환하고, 마이크로프로세서에 의해 신호값이 허용범위 내에 있는지 여부를 판단할 수도 있다.The comparator 132 may convert an analog signal value transmitted from the detector 131 into a digital signal using a digital signal processor (DSP) and determine whether the signal value is within an allowable range. Alternatively, an A / D converter and a microprocessor may be provided to convert the signal value transmitted from the detector 131 into a digital signal using the A / D converter, and determine whether the signal value is within an allowable range by the microprocessor. have.

일반적으로 아크가 발생하기 직전에는 챔버(110) 내로 인가되는 전류값 또는 전압값이 급격하게 변하며, 전류값 또는 전압값의 피크값이 평균치로부터 크게 벗어나는 현상이 발생한다.In general, immediately before an arc occurs, a current value or a voltage value rapidly applied to the chamber 110 changes, and a phenomenon in which the peak value of the current value or the voltage value deviates significantly from the average value occurs.

따라서 비교부(132)는 검출부(131)에 의해 측정된 신호값이 허용범위 내에 있는지 여부를 지속적으로 비교하고 신호값이 허용범위를 벗어나는 순간을 아크발생이 예상되는 경우로 판단할 수 있다.Accordingly, the comparator 132 may continuously compare whether the signal value measured by the detector 131 is within an allowable range and determine that an arc generation is expected at the moment when the signal value is out of the allowable range.

비교부(132)는 아크발생이 예상되는 경우에는 전원부(150)의 아크방지알고리즘(151)을 구동시킨다. 아크방지알고리즘(151)은 챔버(110)로 인가되는 전류나 전압값이 허용범위를 벗어나는 순간 해당 오차만큼 보상하여 전원을 공급하는 알고리즘일 수 있다. 예를 들어, 아크감지부(130)에 의해 챔버(110)로 인가되는 전류값이 급격히 상승하는 징후가 포착되면, 아크방지알고리즘(151)은 전원부(150)의 출력전류를 급격히 감소시키고 챔버(110)로 인가되는 전류값이 안정되면 다시 정상적으로 전류를 제공하도록 전원부(150)를 제어할 수 있다.The comparison unit 132 drives the arc prevention algorithm 151 of the power supply unit 150 when an arc generation is expected. The arc protection algorithm 151 may be an algorithm for supplying power by compensating for a corresponding error at the moment when the current or voltage value applied to the chamber 110 is outside the allowable range. For example, when the indication that the current value applied to the chamber 110 is rapidly increased by the arc detection unit 130 is captured, the arc prevention algorithm 151 rapidly decreases the output current of the power supply unit 150 and the chamber ( When the current value applied to the 110 is stabilized, the power supply unit 150 may be controlled to provide the current again.

따라서 아크감지부(130)는 전원부(150)와 직접 연결되어 아크발생이 예상되는 즉시 아크방지알고리즘(151)을 구동시킬 수 있어 챔버(110) 내에서 아크가 발생하는 것을 방지할 수 있다.Therefore, the arc detection unit 130 may be directly connected to the power supply unit 150 to drive the arc prevention algorithm 151 as soon as the generation of the arc is expected, thereby preventing the arc from occurring in the chamber 110.

다만 아크감지부(130)는 제어부(140)와도 연결되어 제어부(140)가 챔버(110) 내로 인가되는 전류 및/또는 전압 상태에 따라 전원부(150)의 전력 공급 상태를 제어할 수 있도록 구성될 수도 있다.
However, the arc detection unit 130 may also be connected to the control unit 140 so that the control unit 140 may control the power supply state of the power supply unit 150 according to the current and / or voltage state applied into the chamber 110. It may be.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치(100) 제어방법에 대해 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치 제어방법을 설명하는 순서도이다.Hereinafter, a method of controlling the plasma processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described. 3 is a flowchart illustrating a method for controlling a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

챔버(110) 내로 플라즈마 처리대상인 기판(S)이 진입되고 스테이지(111)에 안착된 후, 챔버(110) 내는 진공 상태가 형성 유지될 수 있다. 이후 플라즈마 발생을 위해 전원부(150)는 챔버(110)에 구비된 전극 또는 유도코일에 전력을 인가한다.(S110) After the substrate S, which is a plasma treatment object, enters the chamber 110 and is seated on the stage 111, a vacuum state may be maintained in the chamber 110. Thereafter, the power supply unit 150 applies power to the electrode or the induction coil provided in the chamber 110 to generate the plasma.

플라즈마가 발생되고 기판(S)에 대한 플라즈마 처리가 진행되는 중에 아크감지부(130)의 검출부(131)는 챔버(110)로 인가되는 전력선의 전류 또는 전압의 신호값을 측정한다. 또는 챔버(110)와 전원부(150) 사이에 구비되어 챔버(110)로 최대전력을 전달하는 매칭부(120)의 출력단의 전류 또는 전압의 신호값을 측정할 수 있다.(S120) While the plasma is generated and the plasma processing is performed on the substrate S, the detector 131 of the arc detector 130 measures the signal value of the current or voltage of the power line applied to the chamber 110. Alternatively, the signal value of the current or voltage at the output terminal of the matching unit 120 which is provided between the chamber 110 and the power supply unit 150 to transfer the maximum power to the chamber 110 may be measured.

아크감지부(130)의 비교부(132)는 검출부(131)에서 측정한 신호값을 전달받아 기 설정된 허용범위와 신호값을 비교할 수 있다.(S130) The comparator 132 of the arc detector 130 may receive the signal value measured by the detector 131 and compare the signal value with a preset allowable range.

이 때 허용범위는 사용자에 의해 미리 입력된 수치범위일 수도 있고, 플라즈마 처리과정 중에 챔버(110) 내로 인가되는 전류 또는 전압을 지속적으로 입력받은 입력값의 평균치를 기준으로 일정 폭을 갖는 수치범위(예를 들면 평균치의 ± 50% 이내) 일 수 있다. 상기 수치범위는 전류 또는 전압값의 최대/최소값의 범위일 수도 있고, 또는 전류 또는 전압값의 변화율의 범위일 수도 있다.In this case, the allowable range may be a numerical range input in advance by the user, and has a numerical range having a predetermined width based on the average value of the input values continuously input to the current or voltage applied into the chamber 110 during the plasma process. For example, within ± 50% of the mean). The numerical range may be a range of the maximum / minimum value of the current or voltage value, or may be a range of the rate of change of the current or voltage value.

비교부(132)는 검출부(131)에 의해 측정된 신호값이 허용범위 내에 있는지 여부를 지속적으로 비교하고 신호값이 허용범위를 벗어나는 순간을 아크발생이 예상되는 경우로 판단하고, 전원부(150)의 아크방지알고리즘(151)을 구동시킨다.The comparison unit 132 continuously compares whether or not the signal value measured by the detection unit 131 is within the allowable range, and determines that an arc generation is expected at the moment when the signal value is out of the allowable range, and the power supply unit 150 The arc prevention algorithm 151 is driven.

아크방지알고리즘(151)은 챔버(110)로 인가되는 전류나 전압값이 허용범위를 벗어나는 순간 해당 오차만큼 보상하여 챔버(110) 내에서 아크가 발생하는 것을 방지할 수 있다.(S140) The arc prevention algorithm 151 may compensate for the corresponding error as soon as the current or voltage value applied to the chamber 110 is outside the allowable range, thereby preventing the arc from occurring in the chamber 110 (S140).

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
The embodiments of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art will be able to modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the scope of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.

100: 플라즈마 처리장치 110: 챔버
111: 스테이지 120: 매칭부
130: 아크감지부 131: 검출부
132: 비교부 133: 전원차단부
140: 제어부 150: 전원부
S: 기판
100: plasma processing apparatus 110: chamber
111: stage 120: matching unit
130: arc detection unit 131: detection unit
132: comparison unit 133: power cut off
140: control unit 150: power unit
S: substrate

Claims (8)

플라즈마 처리공간을 구비한 챔버로 전원부에서 전원을 공급하여 상기 플라즈마 처리공간에 플라즈마가 발생하도록 하는 단계;
상기 전원부와 상기 챔버 사이에 구비되어 상기 챔버의 임피던스를 정합하는 매칭부의 출력단의 전류 또는 전압을 아크 감지부의 검출부가 감지하는 단계;
상기 전류 또는 전압이 설정된 허용범위 내에 있는지 여부를 상기 아크 감지부의 비교부가 비교하는 단계; 및
상기 전류 또는 전압이 상기 허용범위를 벗어나면 상기 전원부의 아크방지알고리즘이 동작하여 상기 전류나 전압이 상기 허용범위를 벗어나는 순간 상기 허용범위를 벗어난 오차만큼 보상하여 전원을 공급하고, 상기 전류나 전압이 상기 허용범위 이내로 안정화되었다고 판단되면 상기 오차만큼 보상하기 이전 상태로 상기 전원을 복원하여 공급하는 단계를 포함하는 플라즈마 처리장치 제어방법.
Supplying power from a power supply unit to a chamber having a plasma processing space to generate plasma in the plasma processing space;
Detecting a current or voltage of an output end of a matching unit provided between the power supply unit and the chamber to match the impedance of the chamber;
Comparing the comparing unit of the arc detecting unit to determine whether the current or voltage is within a set allowable range; And
When the current or voltage is out of the allowable range, the arc prevention algorithm of the power supply unit operates to compensate for the error outside the allowable range at the moment when the current or voltage is out of the allowable range, and supply power. Restoring and supplying the power to a state prior to compensating for the error if determined to be within the allowable range.
제 1항에 있어서, 상기 허용범위는 사용자가 미리 입력한 수치범위인 플라즈마 처리장치 제어방법.
The method of claim 1, wherein the allowable range is a numerical range previously input by a user.
제 1항에 있어서, 상기 허용범위는 상기 플라즈마 처리공정 중에 상기 챔버 내부로 인가되는 전류 또는 전압을 지속적으로 입력받은 입력값의 평균치를 기준으로 설정된 수치범위인 플라즈마 처리장치 제어방법.
The method of claim 1, wherein the allowable range is a numerical range set based on an average value of input values continuously input to a current or voltage applied into the chamber during the plasma processing process.
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KR102274530B1 (en) * 2021-01-11 2021-07-07 티오에스주식회사 Device for detecting plasma of ultra fast with multi channel

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050010137A (en) * 2003-07-18 2005-01-27 삼성전자주식회사 Plasma process apparatus and abnormality control method thereof
KR20080048310A (en) * 2006-11-28 2008-06-02 삼성전자주식회사 Plasma apparatus for manufacturing semiconductor devices

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050010137A (en) * 2003-07-18 2005-01-27 삼성전자주식회사 Plasma process apparatus and abnormality control method thereof
KR20080048310A (en) * 2006-11-28 2008-06-02 삼성전자주식회사 Plasma apparatus for manufacturing semiconductor devices

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