임피던스 변동량 추적을 통해서 RPG 플라즈마 거동을 예측하고, 제어하는 알고리즘을 개발하는 방법은 가능해 보입니다. 우리 장비사가 추구할 선진 장비 기술로서 환영합니다.

공정 플라즈마는 제어 기술을 개발하려면 먼저 생성되는 플라즈마의 특성에 대해서 이해하면 좋습니다. 플라즈마는 전하를 가진 가스이며 전자와 이온과 중성입자가 거동하는 물질 상태를 의미합니다. 이를 전기적으로 표현하면, 전하가 가지는 전위 (쉬스 전압)과 전자 및 이온의 하전입자들이 거동 (전류)로 표현이 가능하며, 이들이 DC 운전과 RF 운전에 따라서 V(rf) 및 I(rf)와 이들 충돌로 만들어지는 V-I의 위상차가 존재합니다. 이들 값은 플라즈마 밀도, 온도에 따라서 스스로 변하므로서, 플라즈마는 수동 소자가 아닌 능동소자(active component)의 특성으로 가정합니다. 이는 전원이 제공하는 전력 (V-I)와 결합해서 회로를 구성하게 되고 회로에 흐르는 전압-전류-위상 값의 분석(해석)을 통해서 인가 전력 성분 대비 플라즈마가 가져간 전력 성분의 변화가, 장비 임피던스 값의 변화 (변동)으로 나타난다는 가정식을 세울 수 있고, 이를 전원 인자와 결합함으로서 제어가능합니다.

따라서 플라즈마 장비에 쓰일 전원 개발에서 Load impedance 는 공정 대상(필요 플라즈마 특성 범위)에서 변동을 대응하고 제어할 수 있는 능력을 가져야 합니다. 또한 chamber impedance에는 장치/정합/안테나의 임피던스 모델 외에서 생성되는 플라즈마  on/off 시의 회로 모델을 추가해서, 전원 개발을 진행하시는 것이 좋을 것 같습니다.  일단 세정용 RPC 모델로서는  ICP 용으로 개발된 transformer coupled circuit model (교과서 모델 참조) 회로 모델를 첨부하신 전원 회로에 추가해서 회로 모델을 만드시고, 이때 센서부의 전류/전압/위상값과 dynamic load 값과 비교하는 모델을 개발하시면, 임피던스 변화량 측정과 측정 값으로 부터 공정 정보를 생성할 수 있겠습니다.  

강조합니다. 플라즈마 장비의 전원이 전력을 공급하는 부하(load)는 R=50ohm passive load가 아닙니다. 훨씬 dynamic하고 active 한 load에 전력을 공급한다고 가정하시는 것이 기술개발을 보다 수월하게 합니다.