KR102494085B1 - 다중 주파수에서의 제너레이터와 부하 사이의 임피던스 정합을 위한 회로, 이러한 회로를 포함하는 어셈블리 및 관련 용도 - Google Patents

다중 주파수에서의 제너레이터와 부하 사이의 임피던스 정합을 위한 회로, 이러한 회로를 포함하는 어셈블리 및 관련 용도 Download PDF

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쌩뜨레 나티오날 데 라 르세르쉬 생띠끄
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Abstract

본 발명은 적어도 두 개의 구별되는 주파수를 포함하는 전원 신호에 대해 제너레이터(G)와 부하(CH) 사이의 동시 임피던스 정합을 달성할 수 있는 회로(100)에 관한 것으로, - 제1 주파수에 대해, 상기 제너레이터(G)와 상기 부하(CH) 사이에 직렬로 배치되도록 의도된 적어도 하나의 튜닝 임피던스(ZTUNE)와 상기 제너레이터(G)와 접지 사이에 배치되도록 의도된 부하 임피던스(ZLOAD)를 포함하는 회로(C1)를 포함하는 임피던스 정합 스테이지(S1), - 상기 제2 주파수에 대해 상기 제너레이터와 상기 부하 사이의 동시 임피던스 정합을 달성할 수 있는 적어도 하나의 추가 스테이지의 쌍(S2, S'2)을 포함하고,
상기 쌍은,
- 상기 부하 임피던스(ZLOAD)에 대해 병렬로 배치된 부하 회로(C2)를 포함하고, 직렬로 배치된 적어도 하나의 인덕턴스(Lload2) 및 하나의 커패시터(Cload2)를 포함하는 제1 추가 스테이지(S2), - 상기 튜닝 임피던스(ZTUNE)에 대해 병렬로 배치된 튜닝 회로(C'2)를 포함하고, 병렬로 배치된 적어도 하나의 인덕턴스(L'tune2) 및 하나의 커패시터(C'tune2)를 포함하는 제2 추가 스테이지(S'2)를 포함하며,
상기 임피던스 정합 스테이지(S1)는 상기 두 개의 추가 스테이지들 사이에 배치된다.

Description

다중 주파수에서의 제너레이터와 부하 사이의 임피던스 정합을 위한 회로, 이러한 회로를 포함하는 어셈블리 및 관련 용도
본 발명은 다중 주파수에서의 제너레이터(generator)와 부하(load) 사이의 임피던스 정합을 위한 회로에 관한 것이다.
본 발명은 또한 제너레이터, 부하 그리고 제너레이터와 부하 사이에 배치된 임피던스 정합을 위한 회로를 포함하는 어셈블리에 관한 것이다.
그것은 또한 이러한 어셈블리의 용도와 관련된다.
본 발명은 다양한 분야, 보다 구체적으로는 용량 결합 플라즈마 리액터(capacitively-coupled plasma reactor)에 의해 형성된 부하에 적용될 수 있다.
이 경우, 전형적으로 무선 주파수(radiofrequency, RF) 범위, 즉 1 MHz와 900 MHz 사이의 정현파 신호(전압)로 용량 결합 플라즈마 리액터에 전력을 공급하는 제너레이터가 통상적으로 사용된다. 용량 결합 플라즈마 리액터의 임피던스 특성은 가변적이며 일반적으로 제너레이터의 임피던스 특성과 서로 다르기 때문에, 부하 및 튜닝 스테이지가 (전기적인) 임피던스 정합을 위해 제너레이터와 플라즈마 리액터 사이에 사용된다.
이러한 임피던스 정합의 목적은 제너레이터에 의해 용량 결합 플라즈마 리액터로 전달되는 전력을 최대화하는 것이다.
도 1a 내지 1c를 포함하는 도 1은 이러한 (단일 주파수에서의) 임피던스 정합을 달성하기 위해 3가지 가능한 구성을 도시한다.
도 1a에서, 임피던스 정합 스테이지는 L 형상 회로를 포함하며, L 형상 회로에는 제너레이터(G)와 플라즈마 리액터(CH) 사이에 직렬로 배치된 튜닝 임피던스(ZTUNE) 및 제너레이터(G)와 (삼각형에 의해 표시된) 접지 사이에 배치된 부하 임피던스(ZLOAD)가 제공된다.
도 1b에서, 이 회로는 π 형상이고, 튜닝 임피던스(ZTUNE)가 2개의 부하 임피던스(ZLOAD, Z'LOAD) 사이에 배치될 수 있도록, 도 1a의 L 형상 구성에 대하여, 부하(CH)와 (삼각형에 의해 표시된) 접지 사이에 병렬로 배치된 또 다른 부하 임피던스(Z'LOAD)를 추가하여 획득된다.
도 1c에서, 이 회로는 T 형상이며, 도 1a의 L 형상 구성에 대하여, 제너레이터(G)와 도 1a의 회로 사이에 직렬로 배치된 또 다른 튜닝 임피던스(Z'TUNE)를 추가하여 획득된다. 즉, 따라서 이 회로는 부하 임피던스(ZLOAD)가 2개의 튜닝 임피던스(ZTUNE, Z'TUNE) 사이에 배치될 수 있도록 제너레이터(G)와 부하(CH) 사이에 직렬로 배치된 또 다른 튜닝 임피던스(Z'TUNE)를 포함한다.
도 1a 내지 도 1c는 예시로서 제공되며 다른 구성이 고려될 수 있다.
고려된 구성에 관계없이, 이들 서로 다른 가능한 구성들 사이의 공통점은 최소한 회로에 튜닝 임피던스(ZTUNE) 및 부하 임피던스(ZLOAD)가 제공된다는 점에 있다. 이들 임피던스(ZTUNE), ZLOAD)는 제너레이터(정현파 신호)의 작동 주파수 f(f=(2π)/ω)에서 그 목적을 위해 사용되는 커패시터(ZC=1/(jωC)) 또는 인덕터(ZL=jωL) 신호)의 임피던스를 나타낸다.
그 결과로서, 플라즈마 리액터의 전원 신호가 주어진 주파수 f(정현파 신호의 주파수)를 특징으로 하기 때문에, 특정 문제를 겪지 않고 임피던스 정합을 달성하는 것이 가능하다.
많은 결합된 플라즈마 리액터는 제너레이터와 리액터 사이의 임피던스 정합을 달성하기 위해 이러한 해결수단을 계속 구현한다.
그러나, 이러한 플라즈마 리액터가 다중 주파수에서의 전원 신호로 작동할 수 있는 해결수단이 모색되었다.
실제로, 이러한 플라즈마 리액터에 대해 다중 주파수에서의 전원 신호의 사용이 리액터의 성능 및 제어를 향상시키는 데 도움이 된다는 것이 이미 밝혀졌다. 예를 들어, 문서 WO2012/007483 A1은 (기본 주파수 및 그 고조파로 분해될 수 있는) 주기적인 사다리꼴 전원 신호를 제공하는 제너레이터를 갖는 용량 결합 플라즈마 리액터용 전원을 개시한다. 따라서, 전원 신호의 파형(사다리꼴 파형 및 주기성)의 제어는 이온 충격 및 주입된 전력을 독립적으로 제어할 수 있게 한다.
이것은 매우 흥미롭다.
그러나, 실제 (산업) 관점에서, 제너레이터에 의해 주입된 전력은 플라즈마 리액터로 효율적으로 전달될 필요가 있다.
따라서, 공지된 해결수단은 다수의 제너레이터 및 부하와, 신호 내에서 관리될 (다중) 주파수가 존재할 때 도 1에 도시된 것과 유사한 회로를 포함하는 튜닝 스테이지와의 임피던스 정합을 달성하는 것이다. 이 경우, 도 1에 도시된 바와 같은 회로와 연관된 각각의 제너레이터는 주어진 주파수에서 작동하는 어셈블리를 형성하고, 이에 의해 형성된 서로 다른 어셈블리는 플라즈마 리액터에 평행하게 배치되고 연결된다. 따라서, 플라즈마 리액터를 통하고, 다른 어셈블리로부터 오는 주어진 주파수 신호의 리턴을 방지하기 위해 상기에서 정의된 바와 같은 각각의 어셈블리에 대한 필터를 또한 제공할 필요가 있다. 따라서, N(N>1)개의 주파수를 처리하려는 의도라면, 상기에서 정의된 바와 같은 N개의 어셈블리가 어셈블리당 N-1개의 필터, 즉 N(N-1)개의 필터와 함께 제공되어야 한다. 또한, 이러한 해결수단은 각각의 주파수에 대해 독립적인 제너레이터/증폭기를 필요로 한다.
이러한 해결수단은 효과가 있을 수 있지만, 그것의 구현 및 비용면에서 부담이 될 수 있다.
따라서, 다중 주파수에서의 임피던스 정합을 달성할 수 있을뿐만 아니라, 상기한 해결수단과는 달리, 제너레이터와 플라즈마 리액터 사이의 임피던스 정합을 달성하기 위해 단일의 제너레이터 및 감소된 양의 컴포넌트를 구현할 수 있는 다른 해결수단이 현재 요구되고 있다.
이러한 지침의 첫 번째 단계는 문서 W0 2013/186381에 개시된 발명으로 완성되었다.
이 문헌에서, 개시된 해결수단은 단일의 제너레이터와 플라즈마 리액터 사이의 임피던스 정합을 위한 회로를 제공하는 것에 있으며, 이 회로는 적어도 하나의 컴포넌트(예를 들어, 커패시터)가 조정 가능한 값을 갖는 특정 설계로 이루어진다. 이러한 해결수단에서 직면한 어려움은 주어진 주파수(예를 들어 고조파)에 대해 임피던스 정합이 수행되는 경우(예에 따라, 커패시터의 용량 값 설정), 다른 주파수(예를 들어 기본 주파수)에서 임피던스 변화를 일으킨다.
이러한 해결수단은 제너레이터와 플라즈마 리액터 사이의 수용 가능한 전력 전달과 임피던스 정합을 달성하지만, 제어하기가 어렵다.
이것은 또한 용량 결합 플라즈마 제너레이터를 갖는 응용과 보다 일반적으로 임의의 부하에 대한 경우이다.
따라서, 본 발명의 목적은 다중 주파수에서 제너레이터와 부하 사이의 임피던스 정합을 위한 회로를 제공하고 개선된 성능을 특징으로 한다.
이러한 목적을 위해, 본 발명은 서로 구별되는 적어도 하나의 제1 주파수 및 하나의 제2 주파수를 포함하는 전원 신호에 대해 제너레이터와 부하 사이의 동시 임피던스 정합을 수행할 수 있는 임피던스 정합을 위한 회로에 관한 것으로서, 상기 회로는 상기 제1 주파수에 대해 상기 제너레이터와 상기 부하 사이의 임피던스 정합을 달성할 수 있는 임피던스 정합의 스테이지를 포함하고, 이러한 스테이지는 상기 제너레이터와 상기 부하 사이에 직렬로 배치되도록 의도된 적어도 하나의 튜닝 임피던스와 상기 제너레이터와 접지 사이에 배치되도록 의도된 부하 임피던스를 포함하는 회로(C1)를 포함하며, 임피던스 정합을 위한 상기 회로는 상기 제2 주파수에 대해 상기 제너레이터와 상기 부하 사이에서, 동시에, 임피던스 정합을 달성할 수 있는 적어도 하나의 추가 스테이지의 쌍을 더 포함하고, 상기 추가 스테이지의 쌍은,
- 상기 임피던스 정합 스테이지의 부하 임피던스에 대해 병렬로 배치된 부하 회로를 포함하는 제1 추가 스테이지 － 상기 부하 회로는 직렬로 배치된 적어도 인덕터 및 커패시터를 포함함 －, 및
- 상기 임피던스 정합 스테이지의 튜닝 임피던스에 대해 직렬로 배치된 튜닝 회로를 포함하는 제2 추가 스테이지 － 상기 튜닝 회로는 병렬로 배치된 적어도 인덕터 및 커패시터를 포함함 －
를 포함하고,
상기 임피던스 정합 스테이지는 상기 제1 추가 스테이지와 상기 제2 추가 스테이지 사이에 추가로 배치된다.
이러한 회로는 다음의 특성들:
- 상기 제1 및 제2 주파수와 구별되는 제3 주파수에 대해 상기 제너레이터와 상기 부하 사이에서, 동시에, 임피던스 정합을 달성할 수 있는 적어도 하나의 추가 스테이지의 보조 쌍 － 상기 적어도 하나의 추가 스테이지의 보조 쌍은,
o 상기 임피던스 정합 스테이지의 부하 임피던스에 대해 병렬로 배치된 부하 회로를 포함하는 제1 보조 추가 스테이지 － 상기 부하 회로는 직렬로 배치된 적어도 인덕터 및 커패시터를 포함함 －, 및
o 상기 임피던스 정합 스테이지의 튜닝 임피던스에 대해 직렬로 배치된 튜닝 회로를 포함하는 제2 보조 추가 스테이지 － 상기 튜닝 회로는 병렬로 배치된 적어도 인덕터 및 커패시터를 포함함 －
를 포함하고,
상기 임피던스 정합 스테이지에 의해 그리고 상기 추가 스테이지의 쌍에 의해 형성된 어셈블리는 상기 제1 보조 추가 스테이지와 상기 제2 보조 추가 스테이지 사이에 추가로 배치됨 －;
- 상기 추가 스테이지 중 적어도 하나의 인덕터 또는 커패시터 중 적어도 하나의 값이 조정될 수 있음;
- 상기 임피던스 정합 스테이지의 회로는 상기 제너레이터와 상기 부하 사이에 직렬로 배치되도록 의도된 튜닝 임피던스, 및 상기 제너레이터와 상기 접지 사이에 배치되도록 의도된 부하 임피던스를 포함함;
- 상기 튜닝 임피던스는 커패시터와 직렬로 배치된 인덕터를 포함하고, 상기 부하 임피던스는 커패시터를 포함함;
- 상기 튜닝 임피던스는 커패시터와 직렬로 배치된 인덕터로 이루어지고, 상기 부하 임피던스는 커패시터로 이루어짐;
- 상기 회로는 상기 부하와 상기 접지 사이에 배치되도록 의도된 다른 부하 임피던스를 더 포함하고, 상기 튜닝 임피던스는 상기 두 개의 부하 임피던스 사이에 배치됨;
- 상기 회로는 상기 제너레이터와 상기 부하 사이에 직렬로 배치되도록 의도된 다른 튜닝 임피던스를 더 포함하고, 상기 부하 임피던스는 상기 두 개의 튜닝 임피던스 사이에 배치됨
중 적어도 하나를 가질 수 있다.
본 발명은 또한 어셈블리를 제안하며,
- 부하, 및
- 적어도 제1 주파수 및 제2 주파수를 포함하는 전원 신호를 상기 부하로 전송할 수 있는 제너레이터 － 상기 주파수들은 서로 구별됨 －
를 포함하고,
한편으로는, 임피던스 정합을 위한 회로의 최외곽의 부하 회로를 포함하는 제1 추가 스테이지가 상기 제너레이터에 연결되고, 다른 한편으로는, 임피던스 정합을 위한 상기 회로의 최외곽의 튜닝 회로를 포함하는 제2 추가 스테이지가 상기 부하에 연결될 수 있도록, 상기 어셈블리는 상기 제너레이터와 상기 부하 사이에 배치된 본 발명에 따른 임피던스 정합을 위한 상기 회로를 더 포함한다.
상기 어셈블리는 또한 개별적으로 또는 조합하여 다음의 특성들:
- 상기 제1 주파수는 상기 전원 신호 및 상기 제2 주파수의 기본 주파수이며, 필요에 따라 임의의 추가 주파수는 그 고조파 중 하나임;
- 임피던스 정합을 위해 상기 제너레이터와 상기 회로 사이에 위치된 주파수 센서;
- 상기 부하는 용량 결합 플라즈마 리액터(capacitively-coupled plasma reactor)임
중 적어도 하나를 특징으로 할 수 있다.
마지막으로, 본 발명은 상기 주파수 센서가 제공된 본 발명에 따른 어셈블리의 사용을 제안하며, 상기 부하는 용량 결합 플라즈마 제너레이터이고, 상기 제너레이터는 상기 용량 결합 플라즈마 제너레이터를 향해 단일 주파수를 포함하는 전원 신호를 전송하며, 상기 플라즈마 리액터에서 진행중인 에칭(etching) 프로세스가 완료되었는지 여부를 결정하기 위해, 상기 용량 결합 플라즈마 리액터로부터의 리턴시에, 상기 주파수 센서로부터의 주파수 데이터가 분석된다.
도 1a 내지 1c를 포함하는 도 1은 이러한 (단일 주파수에서의) 임피던스 정합을 달성하기 위해 3가지 가능한 구성을 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 어셈블리의 개략도를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따라 도 2에 도시된 실시예의 보다 정확한 도면을 도시한다.
도 4는 도 4a 및 도 4b를 포함하며, 스미스 차트 및 도 4b에서 본 발명을 구현하지 않은 실시예의 작동 원리를 도 4a에 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시한다.
도 6은 도 6a, 도 6b 및 도 6c를 포함하며, 도 5의 실시예의 동작의 이론적인 시뮬레이션의 결과를 도시한다.
도 7은 도 5의 실시예로 수행된 실험 테스트의 결과를 도시한다.
도 8은 도 5의 실시예로 수행된 다른 실험 테스트의 결과를 도시한다.
도 9는 제너레이터의 출력에서 제공되는 주파수 센서의 경우에 도 2를 재현한 도면이다.
본 발명의 다른 특징, 목적 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 이루어진 이하의 설명을 읽을 때 명백해질 것으로, 예시에 의해 제공된다. 여기서,
- 도 2는 본 발명에 따른 어셈블리의 개략도를 도시하며, 제너레이터 및 부하를 포함하고, 제너레이터와 부하 사이에 배치되며, 임피던스 정합을 위한 회로를 포함한다.
- 도 3은 본 발명에 따라 도 2에 도시된 실시예의 보다 정확한 도면을 도시하며, 임피던스 정합을 위한 회로의 컴포넌트가 명명된다.
- 도 4a 및 도 4b를 포함하는 도 4는 스미스 차트에서 및 도 4b에서 본 발명을 구현하지 않은 실시예의 작동 원리를 도 4a에 도시를 도시하고, 스미스 차트에서 도 3의 실시예의 작동 원리를 도 4에서 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시한다.
도 6a, 도 6b 및 도 6c를 포함하논 도 6은 도 5의 실시예의 동작의 이론적인 시뮬레이션의 결과를 도시한다.
도 7은 도 5의 실시예로 수행된 실험 테스트의 결과를 도시한다.
도 8은 도 5의 실시예로 수행 된 다른 실험 테스트의 결과를 도시한다.
도 9는 제너레이터의 출력에서 제공되는 주파수 센서의 경우에서 도 2를 재현한다.
본 발명의 실시예가 도 2 및 도 3에 도시되어 있다.
이들 도면은 제너레이터(G), 부하(CH) 및 제너레이터(G)와 부하(CH) 사이에 배치된 임피던스 정합용 회로(100)를 포함하는 어셈블리(200)를 도시한다.
임피던스 정합용 회로(100)는 서로 구별되는 적어도 제1 주파수 및 제2 주파수를 포함하는 전원 신호에 대해 제너레이터(G)와 부하(CH) 사이의 임피던스 정합을 동시에 달성할 수 있다.
임피던스 정합용 회로(100)는 제1 주파수에 대한 제너레이터와 부하 사이의 임피던스 정합을 달성할 수 있는 임피던스 정합 스테이지(S1)를 포함한다.
이러한 스테이지(S1)는 도 1a에 도시된 것과 유사한 회로(C1)를 포함한다. 여기서, 예로서, 튜닝 임피던스(ZTUNE)는 인덕턴스(LTUNE) 및 커패시터(CTUNE)의 직렬 연결에 대응하고, 또한 부하 임피던스(ZLOAD)는 부하 커패시터(ClOAD)에 대응한다.
이러한 임피던스 정합용 회로(100)는 제2 주파수에 대해 제너레이터와 부하 사이에서 동시에 임피던스 정합을 달성할 수 있는 적어도 한 쌍의 추가 스테이지(S2, S'2)를 더 포함한다.
보다 구체적으로, 한 쌍의 추가 스테이지(S2, S'2)는,
- 임피던스 정합 스테이지(S1)의 부하 임피던스(ZLOAD)(예를 들어, 커패시터(ClOAD))에 대해 병렬로 배치된 부하 회로(C2)를 포함하는 제1 추가 스테이지(S2)－ 부하 회로(C2)는 직렬로 배치된 적어도 인덕터(Lload2) 및 커패시터(Cload2)를 포함함 －, 및
- 임피던스 정합 스테이지(S1)의 부하 임피던스(ZTUNE)(예를 들어 커패시터(Ctune)와 직렬인 인덕터(Ltune))에 대해 직렬로 배치된 튜닝 회로(C'2)를 포함하는 제2 추가 스테이지(S'2) － 부하 튜닝(C'2)은 병렬로 배치된 적어도 인덕터(L'tune2) 및 커패시터(C'tune2)를 포함함 －
를 포함하고,
또한 부하 및 튜닝 스테이지(S1)는 제1 추가 스테이지(S2)와 제2 추가 스테이지(S'2) 사이에 배치된다.
실제로, 다음 단계는 각 회로 C1, C2 및 C'2에서 사용할 커패시터 및 임피던스의 값을 선택하는 것이다. 이것은 특히 부하(CH)의 본질과 특성에 달려있다.
도 4a 및 4b를 포함하는 도 4는 임피던스 정합이 작동하는 방법을 설명하는 스미스 차트를 특징으로한다.
보다 구체적으로, 도 4a는 발명을 구현하지 않은 스미스 차트이다. 이러한 이유로, 정합은 도 3의 S1 유형의 단일 스테이지로 달성되므로, 도 1a에서 정의된 프레임워크에 포함되어, 제너레이터(G) 및 부하(CH)에 직접 연결된다.
그리고 도 4b는 예를 들어 도 3에 따른 본 발명을 구현하는 스미스 차트이다.
스미스 차트(아바쿠스(abacus))는 임피던스(Z) 또는 어드미턴스(Y = 1/Z)의 실수부와 허수부의 값을 나타낸다. 이러한 표현은 임피던스 정합과 관련된 문제에서 주로 사용된다. 사실, 이러한 표현은 복잡한 필드에서 수행되며 더 구체적으로는 복잡한 반사 계수의 평면(2D)에서 수행되고, 종종 임피던스를 사용하여 어드미턴스 또는 서로 다른 도메인 내의 두 영역을 구별하기 위해 정규화된다.
여기에서 고려된 응용의 경우, 정규화된 임피던스는 (가장 일반적으로 사용되는) 50 Ohm의 값으로 고려될 수 있다. 이것은, 도 4a와 도 4b에서, 도면의 중심에 있는 작은 원에 해당한다.
도 4a에서, (기본적인) 제1 주파수에 대해, 스테이지(S1)의 영향이 주목된다. 예를 들어, 임피던스의 경우, 시작점은 (스테이지 S1 이전이며, 따라서 제너레이터의 출력에서) "주파수 f에서의 초기 임피던스"이고, 화살표는 따라야할 방향을 지시한다. 이것은 모든면에서 통상적인 것이다. 따라서, 이러한 동일한 도 4b에서, 주파수 2f(제1 고조파)에서 발생하는 모든 사항은 (스테이지 S1 이전이므로 제너레이터의 출력에서) "주파수 2f에서의 초기 임피던스" 지점에서 시작하여 화살표를 따라 간다.
임피던스 정합은 주파수 2f에 대해 품질이 열악하다.
도 4b에서, (기본적인) 제1 주파수에 대해, 스테이지 S1의 영향(임피던스 또는 어드미턴스)만이 주목된다. 즉, 스테이지 S2 및 S'2가 없다. 예를 들어, 임피던스의 경우, 시작점은 "주파수 f에서의 초기 임피던스"이고, 화살표는 따라야할 방향을 지시한다. 이것은 도 4a에서 이러한 조건에서 발생하는 것과 동일하다. 따라서, 동일한 도 4b에서, 주파수 2f(제1 고조파)에서 발생하는 모든 사항이 단지 하나의 일반적인 스테이지 S1, 즉 스테이지 S2 및 S'2 없이 주목된다(도 2 및 도 3). 예를 들어, 임피던스의 경우, 시작점은 "주파수 2f에서의 초기 임피던스"이고, 화살표는 따라야할 방향을 지시한다. 이러한 동작은 앞서 도 4a에서 설명한 것과 유사하다.
따라서, 임피던스 정합은 주파수 2f에 대해 품질이 열악하다(도 4b의 작은 맨 위의 원).
여기서부터 도 4b가 도 4a와 특히 다르다.
실제로, 동일한 도 4b에서, 주파수 2f에 대해, 본 발명에 의해 제안된, 스테이지 S2 및 S'2의 구현의 기술적 효과가 주목된다.
작동 주파수(어드미턴스, 임피던스)는, 이러한 주파수 2f에 대해, 스테이지( S1)에 의해 관리되는 주파수 f의 것으로 가져온다. 따라서, 주파수 2f에서의 임피던스 정합은 매우 우수한 품질, 심지어 단일 주파수(종래 구성)의 경우에 달성된 것과 유사한 품질이다.
마지막으로, 이러한 도 4b에서, 주파수 2f에 대해 달성된 임피던스 정합은 주파수 f에서의 임피던스 정합에 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있다. 이들 두 주파수에 대한 임피던스 정합의 관리 사이에는 독립성이 있다. 이러한 독립성은 반드시 절대적인 것은 아니지만, 스테이지 S2 및 S'2에서 회로의 주파수 응답(품질 인자 "Q")의 기교에 의해 결정될 수 있다.
두 개의 별개의 주파수를 관리하기 위해 적응된, 도 2와 도 3에서 제안된 설계는 N(N> 2)개의 별개의 주파수로 일반화될 수 있다.
도 5는 실제로 두 개의 제1 주파수와 구별되는 제3 주파수(N = 3 경우)를 관리하는 방법을 도시한 또 다른 실시예를 나타낸다.
이러한 다른 실시예는 도 3의 실시예에 기초하며, 2개의 제1 주파수와 구별되는 제3 주파수를 처리하기 위해 컴포넌트를 추가하는 위치 및 방법을 나타낸다.
따라서, 상기한 임피던스 정합용 회로(100)의 컴포넌트에 추가하여, 이러한 경우에 제공되는 임피던스 정합용 회로(100')는 상기한 제1 및 제2 주파수와 구별되는 제3 주파수에 대해 제너레이터(G)와 부하(CH) 사이에서 동시에 임피던스 정합을 달성할 수 있는 적어도 하나의 추가 스테이지(S3, S'3)의 보조 쌍을 포함한다.
보다 구체적으로, 적어도 하나의 추가 스테이지(S3, S'3)의 보조 쌍은,
- 임피던스 정합 스테이지(S1)의 부하 임피던스(ZLOAD)(예를 들어, 커패시터(ClOAD))에 대해 병렬로 배치된 부하 회로(C3)를 포함하는 제1 보조 추가 스테이지(S3) － 부하 회로(C3)는 직렬로 배치된 적어도 인덕터(LlOAD3) 및 커패시터(ClOAD3)를 포함함 －, 및
- 임피던스 정합 스테이지(S1)의 부하 임피던스(ZTUNE)(예를 들어 커패시터(Ctune)와 직렬인 인덕터(Ltune))에 대해 직렬로 배치된 튜닝 회로(C'3) － 부하 튜닝(C'3)은 병렬로 배치된 적어도 인덕터(L'tune3) 및 커패시터(C'tune3)를 포함함 －
를 포함하고,
임피던스 정합 스테이지(S1) 및 추가 스테이지(S2, S'2)의 보조 쌍에 의해 형성된 어셈블리는 제1 보조 추가 스테이지(S3)와 제2 보조 추가 스테이지(S'3) 사이에 배치된다.
실제로, 회로(C3 및 C'3)의 인덕터 및 커패시터의 값은 제3 주파수(예를 들어, 3f)에 대해 양호한 품질의 임피던스 정합을 보장하도록 선택된다.
이전에 지시된 바와 같이, 이것은 다른 주파수(N>3)로 일반화될 수 있다.
매번, 설계에 있어서 스테이지(S2)와 유사한 스테이지는 제너레이터(G)의 출력에 추가되어야 하고, 설계에 있어서 스테이지(S'2)와 유사한 스테이지는 부하(CH)의 입력 전에 추가되어야 한다.
상기한 임피던스 정합용 회로(100, 100')에 의해, 어셈블리(200, 200')가 구성될 수 있으며, 상기 어셈블리는,
- 부하(CH), 및
- 적어도 제1 주파수 및 제2 주파수를 포함하는 전원 신호를 부하에게 전송할 수 있는 제너레이터(G) － 이 주파수들은 서로 구별됨 －
를 포함하며,
한편으로는, 임피던스 정합용 회로(100, 100')의 최외곽 부하 회로(C2, C3)를 포함하는 제1 추가 스테이지(S2, S3)는 제너레이터(G)에 연결되고, 다른 한편으로는, 임피던스 정합용 회로(100, 100')의 최외곽 튜닝 회로(C'2, C'3)를 포함하는 제2 추가 스테이지(S'2, S'3)는 부하(CH)에 연결될 수 있도록, 어셈블리(200, 200')는 제너레이터(G)와 부하(CH) 사이에 배치된 선행하는 청구항 중 하나에 따른 임피던스 정합용 회로(100, 100')를 더 포함한다.
이러한 어셈블리(200, 200')에서, 제1 주파수는 전원 신호 및 제2 주파수의 기본 주파수일 수 있으며, 그리고/또는 필요에 따라 임의의 추가 주파수는 그의 고조파 중 하나이다.
부하(CH)는 용량 결합 플라즈마 제너레이터일 수 있다. 다르게는, 그것은 또한 제너레이터(G)의 것과 서로 다른 특성 임피던스 값을 갖는 또 다른 전기 부하, 예를 들어 안테나, 케이블 및 증폭기 또는 절연 회로, 트랜스듀서, 코일 또는 유도 결합 플라즈마 리액터일 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 임피던스 정합용 회로(100')로 수행된 디지털 시뮬레이션의 결과를 나타낸다.
도 6은 도 6a, 도 6b 및 도 6c를 포함하며, 도 6b 및 도 6c는 주파수 2f 및 3f에 각각 초점을 맞추는 도면이다.
이러한 시뮬레이션의 경우, 다음의 조건이 고려되었다.
도 5의 실시예는 기초로서 사용된다.
제너레이터(G)는 50 Ohm의 특성 임피던스를 갖는 것으로 모델링된다.
부하(CH)에 관한 한, 그것은 용량 결합 플라즈마 리액터의 형태일 수 있다. 따라서, 주파수와 함께 가변 임피던스가 특징으로 고려된다. 그것은 다음의 값으로 모델링된다.
- 부하의 커패시티(CCH) = 700.10-12 (Farad);
- 부하의 저항(RCH) = 5 (Ohm); 및
- 부하의 인덕턴스(LCH) = 14.10-9 (Henry).
최적의 전력 전송을 가능하게 하기 위해 5 Ohm의 부하 저항이 제공된다.
회로(C1)("매치박스(matchbox)")에 관한 한, 다음의 값으로 모델링된다:
- 커패시티(Cload) = 7.10-10 (Farad);
- 커패시티(Ctune) = 3.3.10-9 (Farad); 및
- 인덕턴스(Ltune)= 4.10-7 (Henry).
회로(C2)에 관한 한, 다음의 값으로 모델링된다.
- 커패시티(Cload2)= 5.3.10-12 (Farad); 및
- 인덕턴스(Lload2) = 6.7.10-6 (Henry).
회로(C'2)에 관한 한, 다음의 값이 사용된다:
- 커패시티(C'load2) = 1.3.10-8 (Farad);
- 인덕턴스(L'load2) = 2.7.10-9 (Henry).
회로(C3)에 관한 한, 다음의 값으로 모델링된다.
- 커패시티(Cload3) = 1.9.10-12 (Farad);
- 인덕턴스(Lload3) = 7.9.10-6 (Henry).
회로(C'3)에 관한 한, 다음의 값이 사용된다:
- 커패시티(C'load3) = 10-8 (Farad);
- 인덕턴스(L'load3) = 1.5.10-9 (Henry).
이 값들을 설정하기 위해, 접근법은 먼저 주파수 f(13.56 MHz)에서 임피던스 정합을 달성하는 것에 있다. 이를 위해, 도 5의 회로(C1)(≪매치 박스≫)의 인덕턴스(Ltune)및 커패시터(Cload, Ctune)의 값은 쉽게 달성할 수 있는 인덕턴스 값을 선택하고, 그 후 각 커패시터의 정확한 커패시티 값을 계산함으로써 설정된다.
그리고 나서, 제너레이터(G)가 주파수 f(13.56 MHz)의 임피던스 정합 조건에 거의 또는 전혀 영향을 미치지 않으면서 주파수 2f(27.12 MHz) 및 3f(40.68 MHz)에서 50 Ohm의 임피던스 값을 볼 수 있도록, 도 5의 임피던스 정합용 회로(100')의 회로(C2, C'2, C3 및 C'3)의 캐패시터 및 인덕터의 값이 설정된다. 회로(C2, C'2, C3 및 C'3)를 추가한 후에 회로(C1)에 대한 조정이 수행되지 않는다.
도 6은 신호의 주파수(Hz)에 기초하여 제너레이터(G)에 의해 보이는 임피던스의 위상(PHA, 도) 및 진폭(AMP, Ohm)의 변화를 나타낸다. 주파수 f(13.56 MHz), 2f 및 3f에서, 진폭(AMP) 및 위상(PHA)은 각각 50 Ohm 및 0°에 가까운 값(점선 참조)을 특징으로 하며, 이로 인해, 완벽한 또는 거의 완벽한 임피던스 정합을 제공한다. 이것은 유사한 임피던스 정합이 이들 3개의 주파수 f, 2f 및 3f에 대해 달성되고, 이러한 임피던스 정합이 우수한 품질을 가진다는 것을 의미한다.
도 5의 실시예를 구현하는 실험 장치가 차례로 제조되었다.
실험 장치에는 도 5의 것(실제)과 유사한 임피던스 정합용 회로(100')가 제공되며, 그의 부하는 저항, 커패시티 및 인덕턴스를 정의함으로써 모델링된다. 그런 다음, 50 Ohm의 특성 임피던스를 갖는 제너레이터가 있는 것으로 가정하면, 반사된 전력이 실험 장치의 입력(제너레이터가 연결된 도 5의 어셈블리(200')의 입력)에서 측정되었다.
시뮬레이션의 결과는 임피던스 정합용 실제 회로(100')의 서로 다른 회로(C1, C2, C'2, C3 및 C'3)의 컴포넌트에 유용한 값을 제공하였음을 주목해야 한다.
또한, 도 7은 (X 축상의) 주파수의 함수로서 (Y 축상의, 주입된 전력의 %로)이러한 측정을 도시한다.
이러한 경우와 디지털 시뮬레이션을 사용하면, 15.2 MHz, 28.9 MHz 및 44.2 MHz의 주파수에서 3개의 트로프(trough)가 존재해야 하며, 세 가지 주파수에 대해 유사한 낮은 반사율 값(약 22%의 반사율)을 갖는다. 이것은 다중 주파수에서 임피던스 정합을 위해 본 발명에 의해 제공되는 가능성을 실험적으로 확인한다.
이 실험 결과와 관련하여, 주파수는 정확하게 13.56 MHz, 27.12 MHz 및 40.68 MHz가 아니지만, 모두 높은 주파수로 약간 오프셋되어 있다는 점에 유의해야 한다. 이것은 구현된 실험 장치 내에 기생 인덕턴스가 있기 때문이다. 이것은 수행된 실험 테스트가 디지털 시뮬레이션의 결과를 확인한다는 사실을 의문시하지 않는다.
마지막으로, 다른 실험 장치가 구현되었다.
이러한 다른 실험 장치는 상기한 실험 장치를 구현하며, 이번에는 실제 플라즈마 리액터를 부하로 사용한다. 따라서, 임피던스 정합용 회로(100')는 도 5에 도시된 회로이다.
플라즈마 리액터의 특성은 다음과 같다. 이것은 전극을 갖는 용량 결합 플라즈마(Capacitively-Coupled Plasma, CCP) 리액터이다. 각 전극은 직경 10 cm의 실린더의 형태이다. 전극들 중 하나는 접지에 연결되고 원통형 접지 차폐물에 의해 둘러싸여 있다. 두 전극 사이의 거리는 3 cm이다. 고려되는 매체(medium)는 200 mTorr의 압력에서 아르곤이다.
도 8은 주파수(X축)의 함수로서 플라즈마 리액터의 입력(Y 축상의, dB 단위의 상대 진폭)에서 전압 파형의 푸리에 변환을 나타낸다. 실험 조건에 적합한 센서의 가용성이 부족한 경우, 반사된 전력은 측정되지 않았다.
따라서, 도 8에서, CB3 곡선은 양호한 품질의 임피던스 정합이 3개의 주파수 1f, 2f 및 3f에 대해 달성될 수 있음을 보여준다. 이러한 도 7은 또한 2개의 주파수 1f 및 2f (곡선 CB1) 또는 1f 및 3f (곡선 CB2)에 대해서만, 임피던 정합이 달성될 수 있음을 보여준다.
그러나, 도 8에서 주파수 f는 약 10 MHz임을 주지해야 한다. 앞서 설명한 바와 같이, 이것은 기생 인덕턴스의 존재 및 부하로서 실제 플라즈마 리액터를 포함하는 이러한 실험 장치의 구현을 위한 부적합한 케이블링과 관련된 실용적인 문제 때문이다.
그럼에도 불구하고, 이러한 추가 실험 결과는 디지털 시뮬레이션과 부하가 모델링된 실험 장치로 획득된 결과를 확인한다.
본 발명의 목적을 위해 그리고 도 1a의 컨텍스트에서, 임피던스 정합 스테이지(S1)에 대해 부하 임피던스(ZLOAD) 및 튜닝 임피던스(ZTUNE)가 제공될 수 있으며, 도 3 및 도 5에서 보다 구체적으로 제안된 것과 서로 다르다. 예를 들어, Ctune 다음에, Ltune 및 Ctune과 직렬로 보조 인덕턴스가 제공될 수 있다(도 3, 도 5 또는 도 9). 또 다른 예에 따르면, Ltune을 제거하고 Ctune만 유지하는 것이 가능하다. 이 경우, 다중 주파수에서의 완벽한 임피던스 정합은 보장될 수 없지만, 종래 기술에 대한 다중 주파수에서의 개선된 튜닝이 달성될 수 있다.
또한, 본 발명의 목적을 위해, 임피던스 정합 스테이지(S1)에 대해, 도 1b 또는 도 1c의 구성과 유사한 구성이 구현될 수 있음을 알아야 한다. 이러한 경우, 다중 주파수에서의 완벽한 임피던스 정합은 보장될 수 없지만, 종래 기술에 대한 다중 주파수에서의 개선된 튜닝이 또한 달성될 수 있다.
상기한 설명은 주파수들 2f, 3f 및 후속 처리를 가능하게 하는 회로에서 구현되는 인덕터 또는 커패시터 값들이 일정한 회로들에 관한 것이다.
그러나, 회로(C2, C'2, C3 및 C'3) 중 적어도 하나에 대해, 이들 회로 또는 조정 가능한 추가 스테이지(S2, S'2, S3, S'3)(차이는 없다) 중 적어도 하나의 인덕터 또는 커패시터 중 적어도 하나의 값을 구현하는 것이 특히 흥미로울 수 있다. 이것은 특성 임피던스가 알려져 있는(가장 일반적인 경우), (특히 서로 다른 유형의 플라즈마 리액터에 대해) 다양한 유형의 부하(CH)에 대해 보다 범용성이 있는 회로(100, 100')를 제공한다.
실제적으로, 광범위하게 말하면, 제너레이터(G)의 특성 임피던스는 고정되어 있다(설계에 의해 공지됨). 따라서, 본 발명은, 관련된 특성 임피던스 값을 갖는 주어진 부하(CH)에 대해, 제너레이터(G)의 부하를 고려한 부하(CH)의 임피던스 정합을 달성하는 데에 있다. 따라서, 상기 예에서, 제너레이터(G)는 50 Ohm의 임피던스(가장 일반적인 경우)를 가지며, 부하는 임의의 값일 수 있지만, 고려된 예에서, 특성 임피던스는 커패시티(CCH) = 700.10-12 Farad 및 저항(RCH) = 5O Ohm으로 모델링될 수 있다.
그러나, 본 발명은 또한 부하(CH)의 임피던스가 고정되어 있는 경우(설계상 공지됨)에도 적용되며, 부하(CH)의 임피던스 정합을 고려한 제너레이터(G)의 임피던스 정합이 요구된다. 따라서, 상기한 예를 사용하면, 부하는 커패시티(CCH) = 700.10-12 Farad와 RCH = 5 Ohm의 저항에 대응하는 특성 임피던스에 의해 정의되고 제너레이터(G)는 50 Ohm의 저항으로 모델링될 것이다. 이것은 도 1a, 도 1b 및 도 1c의 모든 도면에 적용된다. 이 경우에도 또한, 다양한 커패시티와 인덕턴스에 대해 조정 가능한 값을 갖는 이점은 알려진 특성 임피던스를 갖는 부하(CH)에 대해 임피던스가 알려져 있는 제너레이터(G)에 적용할 수 있는 것으로 명확히 증명된다(가장 일반적인 경우지만, 그러나, 가장 비 관례적인 경우는 아니며, 종래의 경우는 50 Ohm이다).
마지막으로, 본 발명은 몇 가지 이점을 갖는다.
본 발명에 따라 제안된 해결수단은 단일 제너레이터를 구현하고 효율적으로 작동하기 위해 감소된 수의 컴포넌트를 필요로 한다. 즉, N(N > 1)개의 다중 주파수의 경우, N개의 제너레이터를 제공하는 해결수단에 대해, N(N-1)개의 필터는 물론 임피던스 정합을 위한 다수의 회로로서, 컴포넌트의 수가 매우 감소되며, 비용이 절감된다.
또한, 본 발명에 따라 제안된 해결수단은 임피던스 정합을 위한 기존의 회로 상에 구현될 수 있음을 주목해야 한다. 실제로, 예를 들어 도 3에 도시된 기본 설계를 고려하면, 임피던스 정합을 위한 종래의 회로(스테이지 S1만)에 대해, 그들의 양측에, 단순히 스테이지(S2) 및 스테이지(S'2) 또는 다른 스테이지를 추가하는 문제이다. 이것은 문서 WO 2013/186381에 개시된 설계로는 고려될 수 없다.
마지막으로, 제너레이터와 부하 사이의 임피던스 정합용 회로(100, 100')의 설계는 주어진 주파수(예를 들어, 고조파)에 대한 튜닝이 다른 주파수(예를 들어, 기본 주파수)에 대한 튜닝과 독립적이라는 것을 의미한다. 문서 WO 2013/186381에 개시된 해결수단에 대해, 임피던스 정합 성능이 개선된다.
마지막으로, 각 어셈블리(200, 200')는, 제너레이터(G)와 임피던스 정합용 회로(100, 100') 사이에, 주파수 센서(CF)의 추가를 위해 수정될 수 있다. 이것은 어셈블리(200)에 적용한 경우로, 도 9에 도시된다.
실제로, 주파수 센서 및 용량 결합 플라즈마 리액터를 포함하는 적용에 있어서, 상기 어셈블리(200, 200')는 특정 방식으로 사용될 수 있다. 이러한 구현에서, 단일 주파수를 포함하는 전원 신호는 용량 결합 플라즈마 제너레이터를 향해 전송되고, 플라즈마 리액터에서 진행중인 에칭(etching) 프로세스가 완료되었는지 여부를 결정하기 위해 용량 결합 플라즈마 리액터로부터의 복귀시에 주파수 센서(CF)로부터의 주파수 데이터가 분석된다.
이미 플라즈마 리액터에서 진행되는 에칭 프로세스가 완료되었는지 여부를 결정하는 다양한 기술이 있다. 이들 기술 중 하나는 플라즈마 불안정성과 관련된 고조파를 검출하기 위해 주파수 센서에 의존한다. 그러나, 임피던스 정합을 위한 종래의 회로는 단일 주파수만을 수용하기 때문에, 센서는 임피던스 정합용 회로와 플라즈마 리액터 사이에 배치되어 측정을 매우 복잡하게 만든다.
본 발명에 따르면, 주파수 센서는 제너레이터의 출력에 위치될 수 있다. 또한, 센서는 기본 모델일 수 있다.

Claims (13)

  1. 서로 구별되는 적어도 하나의 제1 주파수 및 하나의 제2 주파수를 포함하는 공급(supply) 신호에 대해 제너레이터(generator)(G)와 부하(load)(CH) 사이의 동시 임피던스 정합을 달성할 수 있는 임피던스 정합을 위한 회로(100, 100')로서,
    상기 회로(100)는 상기 제1 주파수에 대해 상기 제너레이터와 상기 부하 사이의 임피던스 정합을 달성할 수 있는 임피던스 정합 스테이지(S1)를 포함하고, 이러한 스테이지(S1)는 상기 제너레이터(G)와 상기 부하(CH) 사이에 직렬로 배치된 적어도 하나의 튜닝 임피던스(ZTUNE)와 상기 제너레이터(G)와 접지 사이에 배치된 부하 임피던스(ZLOAD)를 포함하는 회로(C1)를 포함하며,
    상기 임피던스 정합을 위한 회로(100, 100')는 상기 제2 주파수에 대해 상기 제너레이터와 상기 부하 사이에서, 동시에, 임피던스 정합을 달성할 수 있는 적어도 하나의 추가 스테이지의 쌍(S2, S'2)을 더 포함하고, 상기 추가 스테이지의 쌍(S2, S2')은,
    - 상기 임피던스 정합 스테이지(S1)의 부하 임피던스(ZLOAD)에 대해 병렬로 배치된 부하 회로(C2)를 포함하는 제1 추가 스테이지(S2) － 상기 부하 회로(C2)는 직렬로 배치된 적어도 인덕턴스(Lload2) 및 커패시터(Cload2)를 포함함 －, 및
    - 상기 임피던스 정합 스테이지(S1)의 튜닝 임피던스(ZTUNE)에 대해 직렬로 배치된 튜닝 회로(C'2)를 포함하는 제2 추가 스테이지(S'2) － 상기 튜닝 회로(C'2)는 병렬로 배치된 적어도 인덕턴스(L'tune2) 및 커패시터(C'tune2)를 포함함 －
    를 포함하고,
    상기 임피던스 정합 스테이지(S1)는 상기 제1 추가 스테이지(S2)와 상기 제2 추가 스테이지(S'2) 사이에 추가로 배치되고,
    임피던스 정합을 위한 회로(100, 100')는, 상기 제1 및 제2 주파수와 구별되는 제3 주파수에 대해 상기 제너레이터와 상기 부하 사이에서, 동시에, 임피던스 정합을 달성할 수 있는 적어도 하나의 추가 스테이지의 보조 쌍(S3, S'3)을 포함하고, 상기 적어도 하나의 추가 스테이지의 보조 쌍(S3, S'3)은,
    - 상기 임피던스 정합 스테이지(S1)의 부하 임피던스(ZLOAD)에 대해 병렬로 배치된 부하 회로(C3)를 포함하는 제1 보조 추가 스테이지(S3) － 상기 부하 회로(C3)는 직렬로 배치된 적어도 인덕턴스(Lload3) 및 커패시터(Cload3)를 포함함 －,
    - 상기 임피던스 정합 스테이지(S1)의 튜닝 임피던스(ZTUNE)에 대해 직렬로 배치된 튜닝 회로(C'3)를 포함하는 제2 보조 추가 스테이지(S'3) － 상기 튜닝 회로(C'3)는 병렬로 배치된 적어도 인덕턴스(L'tune3) 및 커패시터(C'tune3)를 포함함 －
    를 포함하고,
    상기 임피던스 정합 스테이지(S1)에 의해 그리고 상기 추가 스테이지의 쌍(S2, S'2)에 의해 형성된 어셈블리는 상기 제1 보조 추가 스테이지(S3)와 상기 제2 보조 추가 스테이지(S'3) 사이에 추가로 배치되는,
    임피던스 정합을 위한 회로(100, 100').
  2. 제1항에 있어서,
    추가 스테이지(S2, S'2; S3, S'3) 중 적어도 하나의 인덕턴스 또는 커패시터 중 적어도 하나의 값이 조정될 수 있는,
    임피던스 정합을 위한 회로(100, 100').
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 임피던스 정합 스테이지(S1)의 회로(C1)는 상기 제너레이터(G)와 상기 부하(CH) 사이에 직렬로 배치된 튜닝 임피던스(ZTUNE), 및 상기 제너레이터(G)와 상기 접지 사이에 배치된 부하 임피던스(ZLOAD)를 포함하는,
    임피던스 정합을 위한 회로(100, 100').
  4. 제3항에 있어서,
    상기 튜닝 임피던스(ZTUNE)는 커패시터(Ctune)와 직렬로 배치된 인덕턴스(Ltune)를 포함하고, 상기 부하 임피던스(Zload)는 커패시터(Cload)를 포함하는,
    임피던스 정합을 위한 회로(100, 100').
  5. 제4항에 있어서,
    상기 튜닝 임피던스(ZTUNE)는 커패시터(Ctune)와 직렬로 배치된 인덕터(Ltune)로 이루어지고, 상기 부하 임피던스(Zload)는 커패시터(Cload)로 이루어지는,
    임피던스 정합을 위한 회로(100, 100').
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 회로(C1)는 상기 부하(CH)와 상기 접지 사이에 배치된 다른 부하 임피던스(Z'LOAD)를 더 포함하고, 상기 튜닝 임피던스(ZTUNE)는 두 개의 부하 임피던스(ZLOAD, Z'LOAD) 사이에 배치되는,
    임피던스 정합을 위한 회로(100, 100').
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 회로(C1)는 상기 제너레이터(G)와 상기 부하(CH) 사이에 직렬로 배치된 다른 튜닝 임피던스(Z'TUNE)를 더 포함하고, 상기 부하 임피던스(ZLOAD)는 두 개의 튜닝 임피던스(ZTUNE, Z'TUNE) 사이에 배치되는,
    임피던스 정합을 위한 회로(100, 100').
  8. 어셈블리(200, 200')로서,
    - 부하(load)(CH), 및
    - 서로 구별되는 적어도 제1 주파수 및 제2 주파수를 포함하는 전원 신호를 상기 부하로 전송할 수 있는 제너레이터(generator)(G)
    를 포함하고,
    상기 어셈블리(200, 200')는 상기 제너레이터(G)와 상기 부하(CH) 사이에 배치된 제1항 또는 제2항에 따른 임피던스 정합을 위한 회로(100, 100')를 더 포함하여, 한편으로는, 임피던스 정합을 위한 회로(100, 100')의 최외곽의 부하 회로(C2, C3)를 포함하는 제1 추가 스테이지 및 제1 보조 추가 스테이지(S2, S3)가 상기 제너레이터(G)에 연결되고, 다른 한편으로는, 임피던스 정합을 위한 상기 회로(100, 100')의 최외곽의 튜닝 회로(C'2, C'3)를 포함하는 제2 추가 스테이지 및 제2 보조 추가 스테이지(S'2, S'3)가 상기 부하(CH)에 연결되도록 하는,
    어셈블리(200, 200').
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 주파수는 상기 전원 신호 및 상기 제2 주파수의 기본 주파수이며, 필요에 따라 임의의 추가 주파수는 제1 주파수의 고조파 중 하나인,
    어셈블리(200, 200').
  10. 제8항에 있어서,
    임피던스 정합을 위해 상기 제너레이터(G)와 상기 회로(100, 100') 사이에 위치된 주파수 센서(CF)를 포함하는,
    어셈블리(200, 200').
  11. 제10항에 있어서,
    상기 부하(CH)는 용량 결합 플라즈마 리액터(capacitively-coupled plasma reactor)인,
    어셈블리(200, 200').
  12. 에칭(etching) 프로세스가 완료되었는지 여부를 결정하는 방법으로서,
    - 제11항에 따른 어셈블리(200, 200')를 제공하는 단계,
    - 제너레이터(G)를 사용하여 상기 용량 결합 플라즈마 리액터를 향해 단일 주파수를 포함하는 전원 신호를 전송하는 단계, 및
    - 상기 플라즈마 리액터에서 진행중인 에칭 프로세스가 완료되었는지 여부를 결정하기 위해 상기 용량 결합 플라즈마 리액터로부터의 리턴시에, 상기 주파수 센서(CF)로부터의 주파수 데이터를 분석하는 단계를 포함하는,
    에칭 프로세스가 완료되었는지 여부를 결정하는 방법.
  13. 삭제
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