대전력 플라즈마 생성 장비를 위해 영전압 스위칭하는 스위치드 커패시터 기반 공진 승압형 컨버터

Abstract

반도체 공정 기술의 발달에 따라 식각 공정에서 사용되는 플라즈마 발생기는 더 높은 전력과 안정성을 요구한다. 기존의 플라즈마 발생기는 단일 인버터를 병렬로 연결하여 다중 주파수로 파워를 공급하고 있는데, 그 중에서도 저주파수의 인버터는 플라즈마 이온의 높은 에너지를 위해 큰 전력을 공급하고 있다. 기존보다 더 높은 전력을 공급하기 위해서는 부하 저항 값을 낮추거나 전압을 높여야 하는데, 부하 저항 값은 플라즈마 상태에 의존하여 변화하기 때문에 전압을 높여서 전력을 높여야 한다. 본 논문에서는 부스트 컨버터를 인버터 앞 단에 연결하여 부하에 공급하는 전력을 높이고자 하고, 높은 전력에서 장비의 신뢰성과 수명을 높이기 위해 소프트 스위칭으로 영전압 스위칭 턴 온하는 스위치드 커패시터 기반 공진 승압형 컨버터를 제안하고자 한다. 제안된 회로 기법을 통해 높은 효율과 고주파에서의 안정적인 동작을 확인할 수 있다.