KR100873923B1 - 플라즈마 발생장치 - Google Patents
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- 내부가 비어있고, 복수의 가스분사구를 갖는 진공플레이트에 의해 상부가 밀폐되는 진공챔버;상기 진공챔버 내부의 중앙부에 배치되고 외부의 바이어스알에프를 인가받으며 그 상면에 기판이 놓여지는 정전척; 및상기 진공플레이트의 표면과 일정간격 이격된 상태로 가스분사구를 밀봉되게 덮어씌우고 외주면에 가스분사구로 연통되는 가스주입구가 형성되며 외부의 소스알에프를 인가받는, 정전결합에 의한 플라즈마와 유도결합에 의한 플라즈마를 발생시키는 안테나부를 포함하며,상기 안테나부의 저면은 진공플레이트 상면과 일정간격 이격되도록 오목하게 패인 오목부가 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 내부가 비어있고, 복수의 가스분사구를 갖는 진공플레이트에 의해 상부가 밀폐되는 진공챔버;상기 진공챔버 내부의 중앙부에 배치되고 외부의 바이어스알에프를 인가받으며 그 상면에 기판이 놓여지는 정전척; 및상기 진공플레이트의 표면과 일정간격 이격된 상태로 가스분사구를 밀봉되게 덮어씌우고 외주면에 가스분사구로 연통되는 가스주입구가 형성되며 외부의 소스알에프를 인가받는, 정전결합에 의한 플라즈마와 유도결합에 의한 플라즈마를 발생시키는 안테나부를 포함하며,상기 진공플레이트의 상면은 안테나부의 저면과 일정간격 이격되도록 오목하게 패인 오목부가 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 내부가 비어있고, 복수의 가스분사구를 갖는 진공플레이트에 의해 상부가 밀폐되는 진공챔버;상기 진공챔버 내부의 중앙부에 배치되고 외부의 바이어스알에프를 인가받으며 그 상면에 기판이 놓여지는 정전척; 및상기 진공플레이트의 표면과 일정간격 이격된 상태로 가스분사구를 밀봉되게 덮어씌우고 외주면에 가스분사구로 연통되는 가스주입구가 형성되며 외부의 소스알에프를 인가받는, 정전결합에 의한 플라즈마와 유도결합에 의한 플라즈마를 발생시키는 안테나부를 포함하며,상기 진공플레이트의 상면에 오목하게 패인 오목부가 형성되고, 이에 대응되는 안테나부의 저면은 상기 진공플레이트의 오목부에 삽입되어 일정간격 이격되는 볼록부가 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 정전척은 소정의 승강수단을 통해 상하로 승강되면서 안테나부와의 캡(capacitance)을 조절할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제5항에 있어서,상기 승강수단은 정전척의 저면에서 진공챔버의 바닥면으로 연장되는 벨로우즈튜브인 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제5항에 있어서,상기 바이어스알에프는 바이어스저주파알에프와 바이어스고주파알에프로 분리 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제7항에 있어서,상기 안테나부는 정전척과의 사이에서 전기장을 형성하는 정전결합(capacitive coupling)에 의해 플라즈마를 발생시키기 위한 판형안테나와, 진공챔버 내에 자기장을 인가하고 유도전기장을 형성하는 유도결합(inductive coupling)에 의해 플라즈마를 발생시키기 위한 코일형안테나의 결합 구조로 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제8항에 있어서,상기 안테나부는 소스에서 인가된 알에프 파워에 의한 전류 흐름이 판형안테나를 거쳐 코일형안테나로 흐르도록 중앙부가 판형안테나로 구성되고, 이 판형안테나의 외주면에서 코일형안테나가 연장되는 형상으로 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제9항에 있어서,상기 안테나부의 판형안테나는 원판 형상으로 되고, 코일형안테나는 이 판형안테나의 외주면에서 방사상으로 연장되는 제1직선부와, 이 제1직선부의 단부에서 판형안테나와 같은 동심원호를 그리면서 곡선 연장되는 원호부 및 이 원호부의 단부에서 다시 방사상으로 연장되는 제2직선부를 포함하는 형상으로 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제10항에 있어서,상기 코일형안테나의 제2직선부의 선단부는, 진공챔버의 상면에 오목홈부를 형성하고, 이 오목홈부에 삽입되어 진공챔버와 코일형안테나의 상면에 소정의 체결구로 체결 고정된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제11항에 있어서,상기 코일형안테나의 제2직선부의 선단부에 캐패시터를 더 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제12항에 있어서,상기 캐패시터는 코일형안테나의 제2직선부 선단부와 진공챔버의 오목홈부 사이에 유전체를 개재시켜 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제9항에 있어서,상기 안테나부는 하나의 코일형안테나가 판형안테나의 외주면에서 연장 형성된 단일 구조로 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제9항에 있어서,상기 안테나부는 복수의 코일형안테나가 판형안테나의 외주면에서 연장 형성된 복합 구조로 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제9항에 있어서,상기 안테나부의 판형안테나는 사각판 형상으로 되고, 코일형안테나는 이 판형안테나의 외주면에서 직각 방향으로 연장되다가 그 단부에서 다시 사각판과 평행 하게 연장된 후 그 연장 단부에서 다시 바깥쪽으로 직각 연장되는 다단 절곡 직선 형상으로 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제8항에 있어서,상기 판형 안테나에 의해 발생되는 플라즈마(P) 성분인 CCP성분과 상기 코일형 안테나에 의해 발생되는 플라즈마(P) 성분인 ICP성분 비율은 진공 챔버의 임피던스인 Zch, 코일형 안테나의 임피던스인 Zcoil 의 크기를 변화시킴으로써 조절 가능하게 되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제17항에 있어서,상기 Zch = 1 / ωCch 이고, Cch = ε(A / dgap)이며, 상기 Zch 는 진공챔버의 임피던스, 상기 ω는 주파수, 상기 Cch 는 진공챔버의 캐패시턴스, 상기ε는 진공챔버 내부의 유전율, 상기 A는 판형안테나의 면적, 상기 dgap 은 판형안테나와 정전척 사이의 간격의 길이인 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제18항에 있어서,상기 dgap 을 감소시켜 Cch 를 증가시키고, Zch 를 감소시켜 CCP성분의 비율을 증가시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제17항에 있어서,상기 Zcoil = R + jωL + 1 / jωC 이고, C = ε(S / d)이며, 상기 R은 저항, 상기 j 는 허수단위, 상기 ω는 주파수, 상기 L 은 인덕턴스, 상기 C 는 커패시턴스, 상기 ε는 유전체의 유전율, 상기 S는 유전체의 면적, 상기 d는 유전체의 두께인 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제5항에 있어서,상기 진공챔버는 정전척과 안테나부와의 캡(capacitance)을 조절할 수 있도록 상기 진공챔버의 테두리를 이루는 벽체가 소정위치에서 상하로 분리 구성되고, 이 분리된 벽체 사이에 밀봉 개재되는 갭블럭이 더 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제5항에 있어서,상기 진공챔버는 정전척과 안테나부와의 캡(capacitance)이 고용량을 갖도록 내로우갭(narrow gap)으로 상기 진공챔버의 상하 길이가 짧게 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제5항에 있어서,상기 진공챔버는 정전척과 안테나부와의 캡(capacitance)이 저용량을 갖도록 와이드갭(wide gap)으로 상기 진공챔버의 상하 길이가 길게 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제8항에 있어서,상기 판형안테나의 면적과 기판과의 면적의 비가 1/25 이상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제8항에 있어서,상기 판형안테나와 코일형안테나를 합친 면적과 기판과의 면적의 비가 1/25 이상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제8항에 있어서,상기 코일형안테나의 소정부위에 임피던스 조절수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제26항에 있어서,상기 임피던스 조절수단은,상기 코일형안테나의 소정부위가 일정길이 절취되어 이 코일형안테나의 각 절단면들이 서로 일정간격 이격된 상태를 갖도록 하는 이격부를 형성하되,상기 이격부에 서로 이격된 상기 코일형안테나의 각 절단면과 연결되는 공진회로; 및상기 공진회로를 덮어씌우는 보호박스;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제27항에 있어서,상기 코일형안테나와 보호박스 사이에 절연부재가 개재된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제27항 또는 제28항에 있어서,상기 공진회로는 병렬공진회로인 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제27항 또는 제28항에 있어서,상기 공진회로는 직렬공진회로인 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제27항 또는 제28항에 있어서,상기 공진회로는 병렬가변공진회로인 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제27항 또는 제28항에 있어서,상기 공진회로는 직렬가변공진회로인 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 진공플레이트는 그 중앙부가 테두리부로부터 밀봉 결합 가능하게 분리되는 분리판이 더 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제33항에 있어서,상기 분리판이 도체인 경우 이 분리판은 알루미늄 아노다이징 처리하거나 또는 세라믹, 이트리아(Y2O3), 지르코니아(ZrO2) 등의 인슐레이터를 코팅하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제33항에 있어서,상기 분리판이 반도체인 경우 이 분리판은 실리콘 또는 폴리실리콘 재질로 되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제33항에 있어서,상기 분리판이 부도체인 경우 이 분리판은 세라믹, 석영, 피크(peek : 폴리에테르에테르케톤) 또는 베스펠(vespel) 중 어느 하나의 재질로 되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제33항에 있어서,상기 분리판의 저면에 코팅층이 더 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제37항에 있어서,상기 분리판이 도체인 경우 코팅층은 알루미늄 아노다이징 처리하거나 또는 세라믹, 이트리아, 지르코니아 등의 인슐레이터를 코팅하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제37항에 있어서,상기 분리판이 반도체인 경우 코팅층은 실리콘 또는 폴리실리콘 재질로 되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제37항에 있어서,상기 분리판이 부도체인 경우 코팅층은 세라믹, 석영, 피크(peek : 폴리에테르에테르케톤) 또는 베스펠(vespel) 중 어느 하나로 되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
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GRNT | Written decision to grant | ||
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