KR100719804B1 - 다중 안테나 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중 안테나 구조에 관한 것으로, 그 구성은 다수개의 윈도우에 대해 각각 위치하고, 상기 윈도우에 대해 직교하는 다수개의 고주파 안테나와 진공챔버 내부에 유입되는 플라즈마 가스를 이용하여 피처리 기판상에 소정의 공정을 실행하는 플라즈마 처리장치에 있어서, 상기 고주파 안테나는 상기 하나의 윈도우 상부에 하나 이상이 위치되도록 하는 다중 안테나 구조에 관한 것이다.

본 발명은 다중 안테나가 각각 다른 극성을 갖도록 구성함으로써, 윈도우를 지지하는 프레임에 맴돌이 전류가 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

다중 안테나, 플라즈마 처리장치

Description

다중 안테나 구조{Multi Magnetized Inductively Coupled Plasmas Structure}

도 1은 종래 기술의 플라즈마 처리장치를 나타내는 단면도.

도 2는 본 발명의 다중 안테나 구조를 나타내는 단면도.

도 3은 도 2에 도시된 다중 안테나 구조를 나타내는 분해 사시도.

도 4는 본 발명의 다중 안테나 구조의 극성 이동방향을 나타내는 평면도.

도 5는 본 발명의 다중 안테나 구조의 다른 실시예를 나타내는 부분 사시도.

도 6은 본 발명의 다중 안테나 구조의 다른 실시예를 나타내는 부분 사시도.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 플라즈마 처리장치 110 : 진공챔버

114 : RF전원 122 : 윈도우

124 : 프레임 130 : 하부전극

210 : 제1고주파 안테나

220 : 제2고주파 안테나 300 : 피처리 기판

본 발명은 다중 안테나 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 본 발명은 다중 안테나가 각각 다른 극성을 갖도록 구성함으로써, 윈도우를 지지하는 프레임에 맴돌이 전류가 발생되는 것을 방지할 수 있는 다중 안테나 구조에 관한 것이다.

일반적으로 액정 디스플레이(LCD)의 제조 공정에 있어서, 유리로 만든 직사각형의 LCD 유리 기판의 표면에 대하여 증착막 생성, 에칭 등의 처리가 실시된다. 이러한 처리를 플라즈마를 사용하여 실행하는 장치로서, 고밀도 플라즈마를 발생시킬 수 있는 유도 결합 플라즈마 처리장치가 알려져 있다.

유도 결합 플라즈마 처리장치의 전형적인 구조는 기밀 처리실의 천정에 유전체를 배치하고, 해당 유전체 상에 고주파 안테나가 배치된다. 고주파 안테나에 의해 처리실 내에 유도 전계가 형성되고, 해당 전계에 의해 처리 가스가 플라즈마로 변화한다. 이렇게 하여 생성된 플라즈마 가스를 사용하여 처리실에 배치된 피처리 기판에 대하여 증착막 생성 및 에칭 등의 처리가 실시되는 것이다.

통상적으로 피처리 기판은 LCD 패널을 제작하기 위한 전단계로 1개의 피처리 기판에서 다수개의 LCD 패널을 제작하게 되는데, 그러기 때문에 LCD 패널의 크기는 피처리 기판의 크기와 비례하게 되고, 또한 피처리 기판의 크기에 따라 LCD 패널의 크기가 결정됨으로 LCD 패널이 커지면 상대적으로 피처리 기판도 커지게 되어 피처리 기판의 처리 공정 또한 상대적으로 대형화되고, 피처리 기판의 대형화로 인해 피처리 기판과 고주파 안테나의 사이에 배치되는 유전체도 대형화로 인해 에너지 효율의 저하 원인이 되었다.

도 1은 본 출원인이 출원한 출원 번호 제10-2005-0069541의 다중 고주파 안 테나가 구비된 플라즈마 처리장치를 나타내는 것으로서, 상기 진공챔버(1) 상부에 안착되는 사각의 지지체(2a)와 상기 지지체(2a) 내측을 십자의 격자 형태로 결합된 격판(2b)을 갖는 프레임(2) 내부에 다수개의 윈도우(3)를 안착시켜고, 상기 각각의 윈도우(3) 상에 고주파 안테나(4)를 위치시켜, 상기 고주파 안테나(4)에 RF전원을 인가하여 특정 자기장을 윈도우(3)를 통해 진공챔버(1) 내부에 인가 형성함으로써 상기 진공챔버(1) 내부의 기판(미도시)에 소정의 공정을 실시할 수 있게 한 것이다.

그리나, 상기 다수개의 고주파 안테나(4)는 하나의 패턴을 가지고 한방향의 자기장을 윈도우(3) 상에 형성시켜, 상기 자기장이 상기 프레임(2)을 따라 일 방향으로 진행되도록 하고 있어서, 상기 프레임 상에 맴돌이 현상이 발생하여 맴돌이 현상으로 인해 자기장 형성이 간섭되어 진공챔버 내부의 플라즈마 가스의 밀도 변화에 영향을 주는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 다중 안테나가 각각 다른 극성을 갖도록 구성함으로써, 윈도우를 지지하는 프레임에 맴돌이 전류가 발생되는 것을 방지할 수 있는 다중 안테나 구조를 제공하는데 있다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해 구현된다.

본 발명의 다중 안테나 구조는, 다수개의 윈도우에 대해 각각 위치하고, 상기 윈도우에 대해 직교하는 다수개의 고주파 안테나와 진공챔버 내부에 유입되는 플라즈마 가스를 이용하여 피처리 기판상에 소정의 공정을 실행하는 플라즈마 처리장치에 있어서, 상기 고주파 안테나는 상기 하나의 윈도우 상부에 하나 이상이 위치되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다중 안테나 구조에 있어서, 상기 고주파 안테나는 이웃하는 고주파 안테나에 대해 엇갈린 극성을 갖는 제1고주파 안테나와 제2고주파 안테나로 이루어진다.

본 발명의 다중 안테나 구조에 있어서, 상기 고주파 안테나는 상기 윈도우 상에 짝수개로 위치하도록 할 수 있다.

본 발명은 다중 안테나 구조에 있어서, 상기 제1고주파 안테나는 N극성 또는 S극성 중 선택된 어느 하나로 채택될 수 있다.

본 발명의 다중 안테나 구조에 있어서, 상기 제2고주파 안테나는 N극성 또는 S극성 중 선택된 어느 하나로 채택될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바에 의하면, 플라즈마 처리장치(100)는 진공챔버(110), RF전원(114), 윈도우(122), 프레임(124), 덮개(126), 하부전극(130)과 고주주 안테나를 포함하여 이루어진다.

상기 진공챔버(110)는 소정의 공간을 가지며, 그 일측에 진공챔버(110)의 내 부를 고진공으로 유지하기 위한 펌핑장치(미도시)를 구비되며, 상기 진공챔버(110) 상부는 개방된 상태로 형성된다.

상기 RF전원(114)은 특정 주파수를 갖는 유도 전계 형성용 병렬의 전원공급선(미도시)을 이용해 고주파 안테나에 공급한다.

상기 윈도우(122)는 얇은 평판을 동일 크기를 갖게 형성하여 상기 프레임(124)에 안착될 수 있게 한다. 상기 윈도우는 석영 등의 부도체로 채택될 수 있다.

상기 프레임(124)은 얇은 판 형태를 갖는 격판(124a)을 십자형상으로 구성하고, L자 형태의 지지체(124b)에 결합시켜 그 결합된 형상이 격자 형상을 이루게 하며, 상기 격자 형상으로 분할된 안착부(125) 상에 상기 윈도우(122)를 안착할 수 있게 한다.

또한, 상기 프레임(124)은 상기 진공챔버(110)의 상면부에 안착되며, 상기 진공챔버(110)를 밀폐시킬 수 있도록, 상기 프레임(124)과 진공챔버(110) 상면부 사이에는 실링 처리하는 것이 바람직하다.

상기 실링 처리는 상기 진공챔버의 고진공 상태를 유지할 수 있는 것이면 어떠한 것도 가능함으로 그 구성의 설명은 생략하기로 한다.

그리고, 상기 프레임(124)은 격판(124a)을 통해 윈도우와 윈도우가 맞다는 간격을 최소화하고, 상기 격판(124a)이 윈도우 상면 보다 더 돌출되도록 하여 윈도우와 윈도우를 각각 독립되도록 한다.

상기 고주파 안테나는 제1고주파 안테나(210)와 제2고주파 안테나(220)로 구비되며, 상기 윈도우(122)의 상부에 위치하여 RF전원(114)을 공급받아 그 내부에서 일정한 자기장을 형성하고, 상기 윈도우(122) 상에 자기력을 인가함으로써 진공챔버(110) 내부의 플라즈마 가스의 밀도를 높여 피처리 기판(300) 상에 소정의 공정 등을 처리할 수 있게 하는 것이다.

또한, 상기 고주파 안테나는 상기 윈도우(122)에 대해 직교하는 사각 형상의 나선형태를 하고 있으며, 상기 분할된 윈도우(122)상에 상기 격판(124a)에 의해 각각 독립된 형태로 위치하도록 하고, 상기 프레임(124)에 의해 자기장이 간섭을 받지 않아 자기장의 변화 없이 플라즈마 가스의 밀도가 균일하게 될 수 있게 한다.

그리고, 상기 제1고주파 안테나(210) 또는 제2고주파 안테나(220)는 각각 엇갈린 권선(오른 나사 또는 왼나사)을 갖도록 하여, 상기 각각의 권선에 대해 상반된 극성(N극성 또는 S극성)을 가지고, 상기 윈도우(122) 상에 각각 상반된 극성을 인가함으로써 상기 윈도우(122)에 형성된 자기장이 그 진행 방향을 엇갈리게 하여 프레임에 의해 형성되는 맴돌이 현상을 억제하여 이에 따라 진공챔버 내부에 자기장 형성을 효율적으로 할 수 있게 한다.

예컨대, 상기 제1고주파 안테나(210)가 오른 나사선을 가지고 N극성을 형성하고, 그리고 상기 제2고주파 안테나(220)가 왼 나사선을 가지고 S극성을 형성하여 각각 다른 극성을 윈도우에 인가함으로써 가능하게 된다.

상기 덮개(126)는 상기 프레임(124) 상부에 위치하여 상기 진공챔버(110)와 결합되며, 상기 고주파 안테나에서 발생하는 자기장이 외부로 방출되는 것을 방지할 수 있게 한다.

상기 하부전극(130)은 그 하면에 중심을 지지하는 지지대(미도시)에 의해 상기 진공챔버(110) 내부에 구비되며, 상기 지지대를 관통하는 RF전원 공급봉(미도시)이 상기 하부전극과 진공챔버 외부에 위치한 별도의 RF전원과 접촉시켜 상기 RF전원 공급봉에 의해 상기 하부전극 상에 별도의 RF전원을 공급할 수 있게 한 것이다.

또한, 상기 하부전극(130)은 상면부에 기판(300)을 안착할 수 있게 하였으며, 상기 기판(300)이 유동하지 않도록 흡착장치(미도시)를 구비하고 있다.

도 5 또는 도 6은 본 발명에 따른 제 2 실시예로서, 이를 참조하면, 상기 하나의 윈도우(122) 상부에 위치한 제1고주파 안테나(210')와 제2고주파 안테나(220') 각각에 대해 상호 엇갈린 극성을 갖게 함으로써 그 효과를 더욱 극대화할 수 있게 된다.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 고안의 취지와 범위에 포함된다.

본 발명은 앞서 본 구성에 의해 다음과 같은 효과를 가진다.

본 발명은 다중 안테나가 각각 다른 극성을 갖도록 구성함으로써, 윈도우를 지지하는 프레임에 맴돌이 전류가 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 하나의 윈도우 상에 다수개의 고주파 안테나를 위치하도록 함으로써 맴돌이 현상을 더욱 효율적으로 억제할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 다수개의 윈도우에 대해 각각 위치하는 다수개의 고주파 안테나와 진공챔버 내부에 유입되는 플라즈마 가스를 이용하여 피처리 기판상에 소정의 공정을 실행하는 플라즈마 처리장치에 있어서,

   상기 고주파 안테나는 이웃하는 고주파 안테나에 대해 엇갈린 극성을 갖는 제1고주파 안테나와 제2고주파 안테나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 구조.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 고주파 안테나는 상기 윈도우 상에 짝수개로 위치하도록 한 것을 특징으로 하는 다중 안테나 구조.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 제1고주파 안테나는 N극성 또는 S극성 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 다중 안테나 구조.
5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 제2고주파 안테나는 N극성 또는 S극성 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 다중 안테나 구조.

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