고전압 용량성 결합 플라즈마 시스템의 개선된 전압 파형 출력을 위한 펄스 전류 발생장치 회로

Current Source Type Pulse Generator with Improved Output Voltage Waveform for High Voltage Capacitively Coupled Plasma System

  • 채범석 (전북대학교 공과대학 전기공학과) ;
  • 민주화 (전북대학교 공과대학 전기공학과) ;
  • 서용석 (전북대학교 공과대학 전기공학과) ;
  • 김현배 (삼성전자 생산기술연구소) ;
  • 김혜진 (삼성전자 생산기술연구소)
  • Chae, Beomseok (Dept. of Electrical Engineering, Chonbuk National University) ;
  • Min, Juhwa (Dept. of Electrical Engineering, Chonbuk National University) ;
  • Suh, Yongsug (Dept. of Electrical Engineering, Chonbuk National University) ;
  • Kim, Hyejin (Manufacturing Technology Center, Samsung Electronics) ;
  • Kim, Hyunbae (Manufacturing Technology Center, Samsung Electronics)
  • 발행 : 2018.07.03

초록

본 논문은 용량성 결합 플라즈마 응용 시스템을 위한 전류형 토폴로지 기반의 전력 변환장치 구조를 제안한다. 제안된 시스템은 독립적으로 제어된 두 개의 고 정밀 펄스 전류를 부하로 출력하는 병렬 연결된 전류형 전력 변환장치로 구성된다. 전체 회로 토폴로지는 네 가지 세부 부분; 바이어스 전류 발생기, 바이어스 전류 모듈레이터, 슬롭 전류 발생기, 슬롭 전류 모듈레이터로 구성되어 있다. 제안된 시스템은 빠른 과도 특성을 위해 1200V/90A급 SiC MOSFET 스위치를 사용하였다. 제안된 전력 변환장치는 4.5kV의 출력전압, 40A급 출력전류와 100ns급 전류 상승/하강 특성을 충족시키도록 설계되었다. 본 연구는 펄스 전류형 전력 변환회로를 제안함으로써 전압형 전력 변환장치에 비해 전압 스파이크 및 전압 파형 왜곡을 줄여 보다 정확한 출력 전압을 발생시킴으로써 용량성 결합 플라즈마 시스템의 안정도 및 정밀도를 향상시킬 수 있다.

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