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플로팅 축전기에 연결된 탐침 전극에 구동 주파수의 주기적인 예비 전압 신호를 인가하여 기생 전류 신호를 측정하여 상기 구동 주파수 및 고조파에서의 진폭 및 위상을 이용하여 기생 축전기의 기생 정전 용량을 추출하는 단계;상기 탐침 전극을 플라즈마에 노출시키는 단계;상기 플라즈마에 노출된 상기 탐침 전극에 상기 구동 주파수의 주기적인 전압 신호를 인가하여 입력 전류 신호를 측정하여 상기 구동 주파수 및 고조파에서의 진폭 및 위상을 이용하여 등가 정전 용량을 추출하는 단계; 및상기 등가 정전 용량에서 기생 정전 용량를 제거하여 상기 구동 주파수 및 고조파에서 보정된 진폭을 이용하여 플라즈마 변수를 추출하는 단계를 포함하는 것을 포함하는 플라즈마 진단 장치의 신호 처리 방법
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제 1 항에 있어서,상기 기생 축전기의 상기 기생 정전 용량을 산출하는 단계는:상기 플라즈마에 노출되지 않은 상기 탐침 전극에 상기 구동 주파수를 가지는 상기 예비 전압 신호를 제공하는 단계;상기 기생 축전기를 통하여 흐르는 기생 전류 신호를 측정하는 단계;상기 기생 전류 신호를 푸리어 변환하여 상기 구동 주파수 성분의 진폭 및 위상을 추출하는 단계;상기 기생 전류 신호를 푸리어 변환하여 상기 구동 주파수의 2차 고조파 성분의 진폭 및 위상을 추출하는 단계;상기 구동 주파수 성분의 진폭 및 위상을 이용하여 구동 주파수에서의 제1 기생 정전 용량을 추출하는 단계; 및상기 구동 주파수의 2차 고조파 성분의 진폭 및 위상을 이용하여 2차 고조파 성분에서의 제2 기생 정전 용량을 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 진단 장치의 신호 처리 방법
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제 2 항에 있어서,상기 플라즈마에 노출된 상기 탐침 전극에 상기 구동 주파수의 주기적인 전압 신호를 인가하여 입력 전류 신호를 측정하여 상기 구동 주파수 및 고조파에서의 진폭 및 위상을 이용하여 등가 정전 용량을 추출하는 단계는:상기 플라즈마에 노출된 상기 탐침 전극에 상기 구동 주파수를 가지는 상기 전압 신호를 제공하는 단계;상기 기생 축전기 및 상기 탐침 전극을 통하여 흐르는 입력 전류 신호를 측정하는 단계;상기 입력 전류 신호를 푸리어 변환하여 상기 구동 주파수 성분의 진폭 및 위상을 추출하는 단계;상기 입력 전류 신호를 푸리어 변환하여 상기 구동 주파수의 2차 고조파 성분의 진폭 및 위상을 추출하는 단계;상기 구동 주파수 성분의 진폭 및 위상을 이용하여 구동 주파수에서의 제1 등가 정전 용량을 추출하는 단계; 및상기 구동 주파수의 2차 고조파 성분의 진폭 및 위상을 이용하여 2차 고조파 성분에서의 제2 등가 정전 용량을 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 진단 장치의 신호 처리 방법
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제 3 항에 있어서,상기 등가 정전 용량에서 기생 정전 용량를 제거하여 상기 구동 주파수 및 고조파에서 보정된 진폭을 이용하여 플라즈마 변수를 추출하는 단계는:상기 제1 등가 정전 용량에서 상기 제1 기생 정전 용량을 감산하여 상기 구동 주파수에서 보정된 제1 진폭을 추출하는 단계; 상기 제2 등가 정전 용량에서 상기 제2 기생 정전 용량을 감산하여 상기 고조파에서 보정된 제2 진폭을 추출하는 단계; 및상기 보정된 제1 진폭 과 상기 보정된 제2 진폭을 이용하여 플라즈마 변수를 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 진단 장치의 신호 처리 방법
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제 2 항에 있어서,상기 기생 축전기의 상기 기생 정전 용량을 산출하는 단계는:상기 예비 전압 신호와 최대의 예비 전압 신호를 비교하는 단계; 및상기 예비 전압 신호가 최대의 예비 전압 신호보다 작은 경우 상기 예비 전압 신호의 크기를 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 진단 장치의 신호 처리 방법
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제 3 항에 있어서,상기 등가 정전 용량을 추출하는 단계는:상기 전압 신호의 크기를 설정하는 단계;상기 입력 전류 신호와 최소의 입력 전류 신호를 비교하는 단계;상기 입력 전류 신호가 최소의 입력 전류 신호보다 작은 경우, 상기 전압 신호의 크기를 증가시키는 단계; 상기 입력 전류 신호와 최대의 입력 전류 신호를 비교하는 단계;및상기 입력 전류 신호가 최대의 입력 전류 신호보다 큰 경우, 상기 전압 신호의 크기를 감소시키는 단계 중에서 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 진단 장치의 신호 처리 방법
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플라즈마에 삽입되는 탐침 전극을 포함하는 플라즈마 진단 장치에 있어서,구동부로부터 제공되는 주기적인 전압 신호를 상기 탐침 전극에 인가하여 상기 탐침 전극에 흐르는 전류 신호를 검출하는 전류 검출부;상기 전류 검출부의 출력 신호를 입력받아 상기 전류 신호의 구동 주파수 및 그 고조파 성분의 크기 및 위상을 추출하는 주파수 분석부; 및상기 플라즈마에 노출되지 않은 상기 탐침 전극에 의한 기생 축전기의 정전용량을 이용하여 상기 플라즈마에 노출된 상기 탐침 전극에 의한 구동 주파수 및 고조파 성분에서의 등가 정전 용량을 보정하는 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 진단 장치
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제 7항에 있어서,상기 구동부를 제어하는 제어부를 더 포함하되,상기 구동부는 상기 제어부에 의하여 제어된 크기의 상기 전압 신호의 크기를 제공하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 진단 장치
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