As the semiconductor process technology gradually have expanded, the plasma generator used in etching process requires higher power and the stability. The conventional plasma generator has supplied AC power at multiple frequencies by connecting the inverters in parallel, and the inverter operating at a low frequency have supplied high power for creating high energy of plasma ions. At this time, the load resistance must be lowered or the output voltage must be increased in order to supply higher power than before. Since the load resistance changes depending on the plasma state, the output power must be increased by boosting the output voltage. In this paper, a step-up switched capacitor based resonant converter suitable for increasing the power of plasma generator is proposed. In order to guarantee the stability of the power switches at the high-power applications, the proposed converter operates at the soft switching with ZVS turn-on. As a result, the high efficiency is performed, and the possibility of the higher frequency operation is confirmed.
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.
