KR100990806B1 - 상압플라즈마 처리장치 - Google Patents

상압플라즈마 처리장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100990806B1
KR100990806B1 KR1020080032191A KR20080032191A KR100990806B1 KR 100990806 B1 KR100990806 B1 KR 100990806B1 KR 1020080032191 A KR1020080032191 A KR 1020080032191A KR 20080032191 A KR20080032191 A KR 20080032191A KR 100990806 B1 KR100990806 B1 KR 100990806B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
ground electrode
housing
high voltage
atmospheric pressure
Prior art date
Application number
KR1020080032191A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090106820A (ko
Inventor
임종현
정영철
이선호
Original Assignee
(주)창조엔지니어링
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)창조엔지니어링 filed Critical (주)창조엔지니어링
Priority to KR1020080032191A priority Critical patent/KR100990806B1/ko
Publication of KR20090106820A publication Critical patent/KR20090106820A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100990806B1 publication Critical patent/KR100990806B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/32568—Relative arrangement or disposition of electrodes; moving means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/32541—Shape
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H05H1/4645—Radiofrequency discharges
    • H05H1/4652—Radiofrequency discharges using inductive coupling means, e.g. coils

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

본 발명은 상압 플라즈마 처리장치에 관한 것으로, 그 구성은 하우징; 상기 하우징 내에 구비되는 고전압 전극; 및 상기 고전압 전극의 상부와 하부에 각각 구비되어 공정 가스를 공급하게 하는 상부 그라운드 전극 및 하부 그라운드 전극;을 포함하여 이루어지고, 상기 상부 그라운드 전극 및 하부 그라운드 전극에는 다수개의 개구홀이 형성되도록 한다.
본 발명에 따르면, 내부 방전 밀도 향상 및 외부 라디칼 반응 극대화를 위하여 최적의 가스 흐름이 형성되도록 전극 내부 구조를 다중으로 형성시켜 발생할 수 있는 플라즈마 어택을 방지하고, 처리물에 대하여 균일한 공정 가스 공급을 가능하게 하는 효과가 있다.
전극, 그라운드, 가스공급판, 플라즈마

Description

상압플라즈마 처리장치{apparatus for processing substrate with atmospheric pressure plasma}
본 발명은 상압 플라즈마 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내부 방전 밀도 향상 및 외부 라디칼 반응 극대화를 위하여 최적의 가스 흐름이 형성되도록 전극 내부 구조를 다중으로 형성시켜 발생할 수 있는 플라즈마 어택을 방지하고, 처리물에 대하여 균일한 공정 가스 공급을 가능하게 하는 상압 플라즈마 처리장치에 관한 것이다.
도 1을 참조하여 종래 상압플라즈마 처리장치(100)를 설명한다.
종래의 상압플라즈마 처리장치(100)는 하우징(110)과, 가스공급플레이트(120)와, 상부전극(130)과, 하부전극(140)을 포함하여 이루어진다.
상기 하우징(110)의 양측에는 공정가스가 유입되는 유입구(111)가 형성되며, 내부에는 가스공급플레이트(120)가 수평으로 설치되어 있다.
상기 가스공급플레이트(120)는 상기 유입구(111)를 통해 유입되는 공정가스를 균일하게 분배하는 가스 배출홀(121)이 다수개 형성되어 있다.
도 2a 및 도 2b를 참조하여 본 발명에 의한 하부전극(140)을 설명한다. 도시 된 바와 같이, 상기 하부전극(140)은 세라믹으로 이루어진 모재(141)와, 상기 모재(141)의 상면에 도전층(142)을 순차적으로 형성하고, 상기 도전층(142)의 상면에 유전체층(143)을 용사코팅하여 형성된다.
또한 상부전극(130)과 하부전극(140)의 사이에서 발생된 플라즈마를 유도하기 위하여 상기 하부전극(140)을 수직으로 관통하는 플라즈마 유도홀(140a)이 다수개 형성된다.
상기 플라즈마 유도홀(140a)을 형성하는 방법은 상기 모재(141)와 도전층(142) 및 유전체층(143)을 형성한 후에 균일한 간격으로 상기 플라즈마 유도홀(140a)을 형성할 수도 있고, 이와 달리 상기 모재(141)와 도전층(142)을 형성한 후에, 플라즈마 유도홀(140a)을 형성하고, 그 다음에 상기 유전체층(143)을 용사코팅할 수도 있다.
도 3을 참조하여 종래 상압플라즈마 처리장치(100)의 작동을 설명한다.
상기 유입구(111)를 통해 공정가스를 유입하고, 유입된 공정가스는 상기 가스공급플레이트(120)의 배출홀(121)을 통해 균일하게 분배된다.
이러한 공정가스는 상부전극(130)과 하부전극(140)의 사이에 형성된 갭(도 1의 150참조)을 통해 유입되고, 상기 전극(130,140)들에 고전압을 인가하게 되면, 플라즈마가 발생된다.
이와 같이 발생된 플라즈마는 상기 하부전극(140)의 플라즈마 유도홀(140a)을 통해 유도되어 그 하부에서 수평이송되는 기판(미도시)에 플라즈마 처리를 하는 것이다.
만약 플라즈마 유도홀(140a)의 면적이 다르거나 또는 이들 사이의 이격거리가 다를 경우, 플라즈마가 균일하게 작용하지 못하여 기판의 처리에 불량을 초래한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 내부 방전 밀도 향상 및 외부 라디칼 반응 극대화를 위하여 최적의 가스 흐름이 형성되도록 전극 내부 구조를 다중으로 형성시켜 발생할 수 있는 플라즈마 어택을 방지하고, 처리물에 대하여 균일한 공정 가스 공급을 가능하게 하는 상압 플라즈마 처리장치를 제공함에 있다.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진다.
본 발명의 상압 플라즈마 처리장치는, 하우징; 상기 하우징 내에 구비되는 고전압 전극; 및 상기 고전압 전극의 상부와 하부에 각각 구비되어 공정 가스를 공급하게 하는 상부 그라운드 전극 및 하부 그라운드 전극;을 포함하여 이루어지고,상기 상부 그라운드 전극 및 하부 그라운드 전극에는 다수개의 개구홀이 형성되도록 하며, 상기 상부 그라운드 전극 및 하부 그라운드 전극은 상기 하우징 내벽에서 이격되게 설치된다.
삭제
그리고 상기 고전압 전극은 상기 하우징 내벽에서 이격되게 설치되며, 상기 고전압 전극에는 다수개 개구홀 형성되도록 하고, 상기 고전압 전극은 전원이 공급되고, 상기 상부 그라운드 전극 및 하부 그라운드 전극은 접지된다.
삭제
본 발명에 따르면, 내부 방전 밀도 향상 및 외부 라디칼 반응 극대화를 위하여 최적의 가스 흐름이 형성되도록 전극 내부 구조를 다중으로 형성시켜 발생할 수 있는 플라즈마 어택을 방지하고, 처리물에 대하여 균일한 공정 가스 공급을 가능하게 하는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 상압 플라즈마 처리장치는, 하우징; 상기 하우징 내에 구비되는 고전압 전극; 및 상기 고전압 전극의 상부와 하부에 각각 구비되어 공정 가스를 공급하게 하는 상부 그라운드 전극 및 하부 그라운드 전극;을 포함하여 이루어지고, 상기 상부 그라운드 전극 및 하부 그라운드 전극에는 다수개의 개구홀이 형성되도록 하며, 상기 상부 그라운드 전극 및 하부 그라운드 전극은 상기 하우징 내벽에서 이격되게 설치된다.
삭제
그리고 상기 고전압 전극은 상기 하우징 내벽에서 이격되게 설치되며, 상기 고전압 전극에는 다수개 개구홀 형성되도록 하고, 상기 고전압 전극은 전원이 공급되고, 상기 상부 그라운드 전극 및 하부 그라운드 전극은 접지된다.
삭제
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
본 발명에 의하면, 상기 상압 플라즈마 처리장치(1)는 하우징(10), 상부 그라운드 전극(30), 고전압 전극(40) 및 하부 그라운드 전극(50)을 포함하여 이루어진다.
상기 하우징(10)은 외부로부터 공급되는 공정 가스를 하우징 하측에 구비되는 처리대상물에 공급하기 위한 수단이며, 일측에 공정 가스가 유입되는 유입구(11)가 개구되어 있다.
상기 상부 그라운드 전극(30)은 상기 하우징(10) 내부에 구비되어 하우징 측에 접지되어 후술하는 고전압 전극으로 인가되는 전원을 외부로 방출하게 하고 있다.
상기 고전압 전극(40)은 상기 상부 그라운드 하측에 구비되며 외부로부터 전원을 인가받아 하우징 내부에 전류를 형성하게 하고 있다.
상기 하부 그라운드 전극(50)은 상기 고전압 전극(40) 하측에 구비되며 상기 하우징 내벽에 접지되어 상기 고전압 전극으로 인가되는 전원을 외부로 방출하게 하고 있다.
삭제
예컨대 상기 하우징(10)의 유입구(11) 측으로 공정가스를 유입시키면 상기 하우징 내부에 공정가스가 충진되게 된다. 이때 상기 고전압 전극(40)에는 전원이 공급되고 있는 상태여서 하우징에 충진된 공정가스가 공급된 전원에 의해 반응하게 되고 반응을 위한 전원은 상부 그라운드 전극(30) 및 하부 그라운드 전극(40)을 통 해 외부로 방출되며 상부 그라운드 및 하부 그라운드 측에 분포된 공정가스까지 반응시키게 된다. 즉, 상기 고전압 전극, 상부 그라운드 전극 및 하부 그라운드 전극에 고전압이 인가되고 있어 방출되는 과정에도 하우징 내부 전체에 대해 고 전위차가 형성되어 하우징 내의 공정가스가 전위차에 의해 플라즈마 발생이 균일하게 이루어질 수 있게 된다. 이때 발생된 플라즈마는 하우징 하측에 구비되는 기판(미도시)에 플라즈마 처리를 실시하게 된다.
한편 본 발명에 의해 플라즈마 발생 균일도 및 밀도를 높이기 위한 실시예들을 설명하며, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 상압 플라즈마 처리장치(10)는 하우징(10) 내부에 상부 그라운드 전극(30), 고전압 전극(40) 및 하부 그라운드 전극(50)이 순차적으로 적층되어 구비되게 구비되는 것은 상술한 바와 같고, 도 4에 도시된 실시예를 참조하면 상기 상부 그라운드 전극(30) 및 하부 그라운드 전극(50)에서는 다수개의 개구홀(31,51)이 형성되며, 상기 고전압 전극(40)은 상기 하우징(10) 내벽에서 이격되게 설치되어 하우징 내벽과 고전압 전극 사이에 공간부(42)를 형성시키게 하고 있다. 이를 통해 상기 유입구(11)로 공급된 공정가스가 하우징 내에 충진되며 고전압 전극에 인가되는 전원이 상부 그라운드 전극 및 하부 그라운드 전극 측과 교류되며 그 사이에 충진된 공정가스에 플라즈마를 발생시키게 된다. 발생된 플라즈마는 개구홀(31,51)을 통해 배출되게 되는데, 이때 상기 공간부(42)에 의해 공급되는 공정가스가 와류되며 가스의 분포를 균일하게 할 수 있어 플라즈마 발생 균일도 및 밀도를 높게 할 수 있게 된다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 상부 그라운드 전극(30) 및 하부 그라 운드 전극(50)에는 다수개의 개구홀(31,51)을 형성시키고, 상기 고전압 전극(40)에도 다수개의 개구홀(41)을 형성시킴으로써 공급되는 공정가스가 와류되며 가스의 분포를 균일하게 할 수 있어 플라즈마 발생 균일도 및 밀도를 높게 할 수 있게 된다.
그리고, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 상부 그라운드 전극(30)에 다수개의 개구홀(31)을 형성하고, 상기 하우징(10) 내벽에서 이격되게 설치하여 하우징 내벽과 상부 그라운드 전극 사이에 공간부(32)를 형성시켜 공급되는 공정가스가 와류되며 가스의 분포를 균일하게 할 수 있어 플라즈마 발생 균일도 및 밀도를 높게 할 수 있게 할 수도 있다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 상부 그라운드 전극 상에 개구홀(31)과 공간부(32)를 형성시킨 상태에서 다수개의 개구홀(41)이 형성된 고전압 전극(40)을 상기 하우징(10) 내벽에서 이격되게 설치하여 공급되는 공정가스가 와류되며 가스의 분포를 균일하게 할 수 있어 플라즈마 발생 균일도 및 밀도를 높게 할 수 있게 된다.
한편, 도면상에 기재되어 있지는 않지만 상기 하부 그라운 전극(50)에 개구홀을 형성하거나 또는 상기 하우징 내벽에서 이격되게 설치하여 공급되는 공정가스가 와류되며 가스의 분포를 균일하게 할 수 있어 플라즈마 발생 균일도 및 밀도를 높게 할 수 있게 된다.
또한 도 4 내지 도 7에 도시된 상기 상부 그라운드 전극(30), 하부 그라운드 전극(50) 및 고전압 전극(40)에 형성되는 다수개의 개구홀(31,41,51) 및 하우징 내벽에서 이격시켜 형성된 공간부(32,42)를 본 발명의 실시예들에 의해 한정하지 않는 것은 주지사실이다.
도 1은 종래 기술의 상압 플라즈마 처리장치를 나타내는 사시도.
도 2a는 도 1에 도시된 하부 전극을 나타내는 단면도.
도 2b는 도 2a에 도시된 하부 전극을 타나내는 평면도.
도 3은 종래 기술의 상압 플라즈마 처리장치를 나타내는 단면도.
도 4는 내지 도 7은 본 발명의 상압 플라즈마 처리장치에 따른 실시예들을 나타내는 단면도.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 상압 플라즈마 처리장치 10 : 하우징
11 : 유입구 20 : 가스공급판
21 : 공급홀 30 : 상부 그라운드 전극
31,41,51 : 개구홀 32,42 : 공간부
40 : 고전압 전극 50 : 하부 그라운드 전극

Claims (7)

  1. 하우징;
    상기 하우징 내에 설치되는 고전압 전극; 및
    상기 고전압 전극의 상부와 하부에 각각 구비되어 공정 가스를 공급하게 하는 상부 그라운드 전극 및 하부 그라운드 전극;을 포함하여 이루어지고,
    상기 상부 그라운드 전극 및 하부 그라운드 전극에는 다수개의 개구홀이 형성되도록 하는 것을 특징을 하는 상압 플라즈마 처리장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 그라운드 전극 및 하부 그라운드 전극은 상기 하우징 내벽에서 이격되게 설치되는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 처리장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고전압 전극은 상기 하우징 내벽에서 이격되게 설치되는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 처리장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 고전압 전극에는 다수개 개구홀 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 처리장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 고전압 전극은 전원이 공급되고, 상기 상부 그라운드 전극 및 하부 그라운드 전극은 접지되는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 처리장치.
  7. 삭제
KR1020080032191A 2008-04-07 2008-04-07 상압플라즈마 처리장치 KR100990806B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080032191A KR100990806B1 (ko) 2008-04-07 2008-04-07 상압플라즈마 처리장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080032191A KR100990806B1 (ko) 2008-04-07 2008-04-07 상압플라즈마 처리장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090106820A KR20090106820A (ko) 2009-10-12
KR100990806B1 true KR100990806B1 (ko) 2010-10-29

Family

ID=41536698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080032191A KR100990806B1 (ko) 2008-04-07 2008-04-07 상압플라즈마 처리장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100990806B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002203836A (ja) 2000-12-28 2002-07-19 Matsushita Electric Works Ltd プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JP2003007234A (ja) 2001-06-25 2003-01-10 Sony Corp 冷陰極電界電子放出表示装置用のアノードパネル及びその製造方法、冷陰極電界電子放出表示装置用のカソードパネル及びその製造方法、並びに、冷陰極電界電子放出表示装置およびその製造方法
KR100514105B1 (ko) * 2002-11-25 2005-09-09 한미반도체 주식회사 상압 플라즈마 발생장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002203836A (ja) 2000-12-28 2002-07-19 Matsushita Electric Works Ltd プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JP2003007234A (ja) 2001-06-25 2003-01-10 Sony Corp 冷陰極電界電子放出表示装置用のアノードパネル及びその製造方法、冷陰極電界電子放出表示装置用のカソードパネル及びその製造方法、並びに、冷陰極電界電子放出表示装置およびその製造方法
KR100514105B1 (ko) * 2002-11-25 2005-09-09 한미반도체 주식회사 상압 플라즈마 발생장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090106820A (ko) 2009-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8518284B2 (en) Plasma treatment apparatus and method for plasma-assisted treatment of substrates
KR100978859B1 (ko) 할로우 캐소드 플라즈마 발생장치 및 할로우 캐소드플라즈마를 이용한 대면적 기판 처리장치
KR100782369B1 (ko) 반도체 제조장치
JP2010212424A (ja) シャワーヘッド及びプラズマ処理装置
KR102180119B1 (ko) 기판처리장치
JP2008205219A (ja) シャワーヘッドおよびこれを用いたｃｖｄ装置
KR20090108738A (ko) 플라즈마 처리 장치
KR20120079962A (ko) 기판 처리 장치 및 그 동작 방법
KR20090090725A (ko) 기판처리장치 및 기판처리방법
US20100044352A1 (en) Apparatus for uniformly generating atmospheric pressure plasma
JP2005033167A (ja) シャワープレート、プラズマ処理装置、及び、製品の製造方法
KR101123829B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR101427091B1 (ko) 상압 플라즈마 발생장치 및 이를 구비한 상압 플라즈마표면처리장치
KR20120011612A (ko) 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 챔버 세정 방법
US11309167B2 (en) Active gas generation apparatus and deposition processing apparatus
KR101037189B1 (ko) 플라즈마 화학기상증착 장치용 대면적 샤워헤드
JP2005005701A5 (ko)
KR101590897B1 (ko) 샤워 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
KR20090090727A (ko) 기판처리장치 및 기판처리방법
KR100990806B1 (ko) 상압플라즈마 처리장치
KR100990775B1 (ko) 상압플라즈마 처리장치
KR20080074587A (ko) 플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리방법
TW201347035A (zh) 用於具有延長生命週期的電漿反應器的氣體分散板
KR100457455B1 (ko) 박막 증착 속도를 조절하는 샤워헤드를 구비한 화학 기상증착 장치.
JP2006318762A (ja) プラズマプロセス装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee