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RF 임피던스 정합기의 커패시턴스 가변 시간이 개선된 하이브리드 가변 커패시터 방식
Hybrid Variable Capacitor for Reducing Capacitance Variable Time in RF Impedance Matcher 원문보기

전력전자학회 2020년도 춘계학술대회, 2020 Aug. 18, 2020년, pp.193 - 195  

민주화 (전북대학교 공과대학 전기공학과) ,  서용석 (전북대학교 공과대학 전기공학과)

초록
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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.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 논문에서는 공정적용을 쉽고 빠르게 할 수 있는 새로운 구조의 가변커패시터를 제안한다. 해당 카변 커패시터는 VVC와 EVC를 결합하여 Hybrid Variable Capacitor(HVC)를 제안한다.
  • 이는 쉽고 빠른 공정적용 검토를 진행할 수 있음을 의미한다. 본 논문에서는 HVC의 설계방법 및 설계에 따른 impedance matching time 및 소자의 개수에 대한 분석을 진행했으며, 이를 최적화하여 공정적용을 검토하는 것은 앞으로 필요한 부분이다. 결론적으로 HVC는 impedance matching time를 기존의 5%에서 90%까지 감소시킬 수 있음을 보여주며 이는 반도체칩의 생산량의 증가로 이어질 수 있는 가능성을 보여주었다.
  • 본 논문에서는 VVC와 EVC의 결합구조인 HVC를 제안한다. 그림 5에서 확인할 수 있듯이, HVC는 VVC와 EVC의 결합구조로 형성된다.
  • 본 논문에서는 차세대 반도체 에칭 공정에 적합하며 반도체 생산량을 증가시킬 수 있는 새로운 구조의 가변 커패시터를 제안한다. RF 플라즈마 에칭 공정에서 impedance matcher은 필수불가결한 요소이며 이는 가변커패시터 또한 필수불가결한 존재라고 할 수 있다.
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