• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.9 no.2
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• pp.327-332
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• 2008

New RF matcher module has been proposed in this paper for improvement of RF matcher in plasma etcher system using in semiconductor and display panel manufacturing process. New designed warm gear was used instead of bevel gear in new driving module, and control system was re-arranged with one-chip micro-process technique. The matching performance of new match module was improved in various process condition with reduction of backlash and matching time, and flexible motion of motor compared commercial match module. However this new type RF match module will improve the productivity in etching process of the mass production line.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2003.05a
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• pp.71-73
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• 2003

본 논문에서는 RF Matcher 의 동작성능 개선을 위하여 RF Match 제어단의 제어 알고리즘과 하드웨어의 디지털화 방안에 대한 연구를 수행하였다. 개발된 제어단은 최적의 동작성능을 위하여 multi-preset, 이득제어 기능 등 다양한 부가 기능을 갖도록 설계/제작하였고, 또한 LCD 모듈의 설치를 통하여 RF Matcher의 실시간 상태 파악이 가능하도록 하였다. 개발된 제어단에 대한 실험결과로부터 RF 전력의 over/under shoot, 플라즈마 플리커 등의 현상이 제거되었고, 정합시간이 크게 단축되었음을 알 수 있었다.

• Journal of the Semiconductor & Display Technology
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• v.15 no.2
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• pp.6-10
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• 2016

In RF plasma processing, when the plasma is generated, there is the difference of impedance between RF generator and plasma source. Its difference is normally reduced by using the matcher and the RF power is transferred efficiently from the power generator to the plasma source. The generated plasma has source impedance that it can be changed during processing by pressure, frequency, density and so on. If the range of source impedance excesses the matching range of the matcher, it cannot match all value of the impedance. In this research, we studied the elevation mechanism of the RF power delivery efficiency between RF generator to the plasma source by using the transmission line and impedance tuning of the plasma source. We focus on two plasma sources (capacitive coupled plasma (CCP), inductive coupled plasma (ICP)) which is most widely used in industry recently.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2003.06a
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• pp.247-249
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• 2003

본 연구에서는 RF 전력을 사용하는 플라즈마 식각/증착 장비에서의 플라즈마 챔버 내의 임피던스를 정확하게 측정하기 위한 Adaptor를 개발하였다. 개발된 Adaptor는 RF Matcher와 결합되며 RS-232 통신포트를 통하여 PC와 연결하여 챔버내의 임피던스 변화를 스미스 차트로 표시하여 실시간 관측이 가능하다. 이러한 Tool을 이용하여 수집된 데이터는 최적의 공정조건 구축에 활용이 가능하며 반도체 생산 라인에서의 생산성 향상에 기여할 수 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.193-195
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• 2020

최근 반도체 제조공정에서 핵심기술의 국산화에 대한 관심이 증가하고 있다. 따라서 제조공정의 하나인 에칭공정의 핵심기술인 RF플라즈마 기술에대한 관심또한 증가하고 있다. 본 논문에서는 그중에서도 RF플라즈마에 사용되는 임피던스 정합기에 사용되는 가변커패시터에 대한 새로운 구조를 제안한다. 최근까지 임피던스 정합기는 기계식으로 가변하는 가변커패시터(Vacuum Variable Capacitor, 이하 VVC)를 주로 사용했다. 하지만 기계식으로 커패시턴스를 가변하기 때문에 공정시간의 상당부분을 정합시간에 소모하게 된다. 따라서 최근에 정합시간을 줄이기 위해 전력전자 기술을 사용하여 전기적으로 커패시턴스를 가변하는 가변 커패시터 (Electrical Variable Capacitor, 이하 EVC)가 개발되고 있다. 그러나 EVC는 부피가 크고 커패시턴스의 해상도가 적다는 문제를 갖는다. 그러므로 본 논문에서는 VVC와 EVC의 장점을 결합하여 새로운 구조의 가변 커패시터인 하이브리드 가변 커패시터 (Hybrid Variable Capacitor, 이하 HVC)를 제안한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.508-509
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• 2013

본 논문에서는 400kHz 10kW RF Source와 최대전력전달을 하기 위해 가변임피던스 정합기를 이용하여 파워 소스를 준비하였고, 송수신코일은 EE71형태의 페라이트코어에 테프론 와이어를 결선하여 구성하였다. 본 연구에서는 MF대역의 주파수를 이용하므로 자기유도방식을 채택하였다. 무선전력전송에서는 최대로 전력이 전달하기 위하여 송수신 코일과 부하간에 임피던스 매칭이 필수적으로 필요하다. 매칭이 원할하지 않을 경우 RF Source에 반사전력이 반사되어 심각한 손상을 발생할 수 있으며, 수신부 코일의 부하단에 최대로 전력이 전달되지 않을 뿐만 아니라 전체 시스템 효율이 나빠지게 된다 본 연구에서는 임피던스 정합기를 이용하여 자기유도방식에서 최적의 송수신 전송 조건을 도출하였다.

• Journal of the Semiconductor & Display Technology
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• v.23 no.1
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• pp.52-55
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• 2024

In this paper, a state change study was conducted through Frequency Domain Reflectometry (FDR) technology for the process chamber of plasma equipment for semiconductor manufacturing. In the experiment, by direct connecting the network analyzer to the RF matcher input of the 300 mm plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) chamber, S11 was measured in a situation where plasma was not applied, and the frequency domain reacting to the chamber state change was searched. Response factors to changes in the status, such as temperature, spacing of the heating chuck, internal pressure difference, and process gas supply state were confirmed. Through this, the frequency domain in which a change in the reflection value was detected through repeated experiments. The reliability of the measured micro-displacement was verified through reproducibility experiments.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.236.2-236.2
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• 2014

세계 반도체 시장은 컴퓨터 기능이 더해진 모바일 기기의 수요가 증가함에 따라 메모리반도체의 시장규모가 최근 빠른 속도로 증가했다. 특히 모바일 기기에서 저장장치 역할을 하는 비휘발성 반도체인 NAND Flash Memory는 스마트폰 및 태블릿PC 등 휴대용 기기의 수요 증가, SSD (Solid State Drive)를 탑재한 PC의 수요 확대, 서버용 SSD시장의 활성화 등으로 연평균 18.9%의 성장을 보이고 있다. 이러한 경제적인 배경 속에서 NAND Flash 미세공정 기술의 마지막 단계로 여겨지는 1Xnm 공정이 개발되었다. 그러나 1Xnm Flash Memory의 생산은 새로운 제조설비 구축과 차세대 공정 기술의 적용으로 제조비용이 상승하는 단점이 있다. 이에 따라 제조공정기술을 미세화하지 않고 기존의 수평적 셀구조에서 수직적 셀구조로 설계 구조를 다양화하는 기술이 대두되고 있는데 이 중 Flash Memory의 대용량화와 수명 향상을 동시에 추구할 수 있는 3D NAND 기술이 주목을 받게 되면서 공정기술의 변화도 함께 대두되고 있다. 3D NAND 기술은 기존라인에서 전환하는데 드는 비용이 크지 않으며, 노광장비의 중요도가 축소되는 반면, 증착(Chemical Vapor Deposition) 및 식각공정(Etching)의 기술적 난이도와 스텝수가 증가한다. 이 중 V-NAND 3D 기술에서 사용하는 박막증착 공정의 경우 산화막과 질화막을 번갈아 증착하여 30layer 이상을 하나의 챔버 내에서 연속으로 증착한다. 다층막 증착 공정이 비정상적으로 진행되었을 경우, V-NAND Flash Memory를 제조하기 위한 후속공정에 영향을 미쳐 웨이퍼를 폐기해야 하는 손실을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 V-NAND 다층막 증착공정 중에 다층막의 두께를 가상 계측하는 알고리즘을 개발하고자 하였다. 증착공정이 진행될수록 박막의 두께는 증가하여 커패시터 관점에서 변화가 생겨 RF 신호의 진폭과 위상의 변화가 생긴다는 점을 착안하여 증착 공정 중 PECVD 장비 RF matcher와 heater에서 RF 신호의 진폭과 위상을 실시간으로 측정하여 데이터를 수집하고, 박막의 두께와의 상관성을 분석하였다. 이 연구 결과를 토대로 V-NAND Flash memory 제조 품질향상 및 웨이퍼 손실 최소화를 실현하여 제조 시스템을 효율적으로 운영할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.