KR101251882B1 - 플라즈마 발생용 전극 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

플라즈마 발생용 전극이 개시된다. 이러한 플라즈마 발생용 전극은 마주보는 한 쌍의 가스 저장부 및 다수의 파이프 전극을 포함한다. 상기 다수의 파이프 전극은 상기 가스 저장부로부터 가스를 주입받을 수 있도록 상기 가스 저장부 사이에 배치되고, 가스 분사홀이 하부를 향하도록 배치된다. 또한, 상기 파이프 전극은 파이프 및 다공성 충진부재를 포함한다. 상기 파이프는 상기 가스 분사홀을 포함하며, 상기 다공성 충진부재는 상기 파이프 내부를 충진하며, 상기 주입된 가스가 흐를 수 있도록 서로 연결된 다수의 기공들을 포함한다. 이러한 플라즈마 발생용 전극은 고온으로 인한 전극의 변형이 방지된다.

Description

플라즈마 발생용 전극 및 이의 제조방법{Electrode for Plasma Generation and Method of Manufacturing the Same}
본 발명은 플라즈마 발생용 전극 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 대면적에 적용가능한 플라즈마 발생용 전극 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 집적회로장치, 액정표시장치, 태양전지 등과 같은 장치를 제조하기 위한 반도체 제조 공정 중에서, 피처리 기판 상에 박막을 형성하는 공정은 플라즈마 강화 화학기상증착(Plasma Enhanced Camical Vapor Deposition : PECVD) 장치를 통해 진행된다.
한편, 실리콘(Si) 박막을 결정질 또는 비정질 형태로 증착하기 위해 PECVD를 사용할 경우 높은 증착률을 얻기 위해선 높은 파워, 압력, 높은 주파수, 높은 수소(H2) 대비 실란(SiH4) 비율 등이 필요하다.
높은 증착률을 얻기 위한 방법들 중 높은 증착률과 좋은 막질을 얻을수 있는 방법은 주파수를 높이는 것뿐이다. 높은 파워를 사용할 경우 막에 이온포격(ion bombardment)이 늘어나 막질이 나빠지며, 압력을 증가시키는 것은 한계가 있고 높은 압력일수록 결정화된 막을 얻기 힘들어져서 증착되는 상의 조절이 힘들다. 또 높은 수소가스(H2) 대비 실란가스(SiH4) 비율 또한 수소에 의한 디펙트 패시베이션(defect passivation)을 줄여서 막의 전기적 성질을 떨어트리면서 비정질에 가까운 상을 얻게 한다.
높은 주파수 VHF (Very High Frequency)를 이용해서 막을 형성하고 디바이스를 제조하는 것은 실험실 단위에서는 계속 그 성공이 보고되어왔다. 하지만 이것을 대면적에 적용을 하면 정상파효과(Standing Wave Effect) 때문에 균일하게 증착된 막과 막질을 얻지 못한다.
이러한 정상파효과(Standing Wave Effect)를 해결하기 위해서 지금까지 세가지 접근이 시도되었다. 그 중 하나의 시도는 전극을 랜즈 형태로 제작하여 정상파효과에 기인한 불균일도를 보완했다. 다른 시도는 피라미드형 가스 노즐과 그 사이 사이로 가스를 뽑는 구조로 이 문제를 접근했고, 또 다른 시도의 경우 사다리 모양의 전극과 페이스 모듈레이션(phase modulation)을 통해 플라즈마를 흔드는 방식으로 접근했다.
이 세가지 접근법 중 사다리꼴 전극의 경우, 고온으로 인하여 전극의 변형 문제가 심각하다. 따라서, 이를 해결하기 위한 다양한 시도가 행해지고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 고온으로 인한 변형을 감소시킬 수 있는 플라즈마 발생용 전극 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 플라즈마 발생용 전극은, 마주보는 한 쌍의 가스 저장부 및 다수의 파이프 전극을 포함한다. 상기 다수의 파이프 전극은 상기 가스 저장부로부터 가스를 주입받을 수 있도록 상기 가스 저장부 사이에 배치되고, 가스 분사홀이 하부를 향하도록 배치된다. 또한, 상기 파이프 전극은 파이프 및 다공성 충진부재를 포함한다. 상기 파이프는 상기 가스 분사홀을 포함하며, 상기 다공성 충진부재는 상기 파이프 내부를 충진하며, 상기 주입된 가스가 흐를 수 있도록 서로 연결된 다수의 기공들을 포함한다.
예컨대, 상기 다공성 충진부재의 상기 기공들의 부피의 합은, 상기 파이프의 내부 부피의 40% 내지 60%의 범위이다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 플라즈마 발생용 전극의 제조방법은, 가스 분사홀을 포함하는 파이프를 준비하는 단계와, 다공성 충진부재의 재료가 되는 제1 물질 파우더 및 기공형성을 위한 제2 물질 파우더를 혼합하여 형성된 혼합물을 상기 파이프에 충진하는 단계와, 상기 제2 물질의 발화점과, 상기 발화점보다 높은 제1 물질의 용융점 사이의 온도로 상기 파이프를 열처리하여 파이프 전극을 형성하는 단계 및 상기 파이프 전극을 가스 저장부에 결합하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 혼합물은 상기 제1 물질 파우더 및 상기 제2 물질 파우더를 용매 및 분산재와 혼합하여 페이스트 형태로 제조될 수 있다.
한편, 상기 제1 물질은 알루미늄(Al)을 포함하고, 상기 제2 물질은 전분(starch)을 포함할 수 있다.
한편, 상기 제2 물질 파우더의 입자의 형상은 선형일 수 있다.
이와 같은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 플라즈마 발생용 전극에 따르면, 고온으로 인한 전극의 변형을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 플라즈마 발생용 전극을 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1에서 도시된 플라즈마 발생용 전극의 일부를 도시하는 부분절개 사시도이다.
도 3은 도 1 및 2에서 도시된 선형전극의 예시적인 일 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 4는 도 3에서 도시된 다공성 충진부재를 도시하는 사진이다.
도 5는 도 1 및 2에서 도시된 선형전극의 예시적인 다른 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 6은 도 1 및 2에서 도시된 선형전극의 예시적인 또 다른 실시예를 도시하는 단면도이다.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 하기의 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구현될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 보다 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 기술적 사상과 특징이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공된다. 도면들에 있어서, 각 장치 또는 막(층) 및 영역들의 두께는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 과장되게 도시되었으며, 또한 각 장치는 본 명세서에서 설명되지 아니한 다양한 부가 장치들을 구비할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 플라즈마 발생용 전극을 도시하는 사시도이다. 도 2는 도 1에서 도시된 플라즈마 발생용 전극의 일부를 도시하는 부분절개 사시도이다. 한편, 도 2에서 도시된 선형전극은 내부구조는 이후의 도면을 중심으로 상세히 설명하고, 파이프만 도시한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 플라즈마 발생용 전극(100)은 선형전극(110) 및 가스 저장부(130)를 포함하며, 선택적으로 파이프 구조체 전극(120)을 더 포함할 수 있다.
또한, 다수의 선형전극(110)은 서로 나란히 배치되며, 각각의 선형전극(110)은 다수의 가스 분사홀(112)을 포함하는 파이프 형상이다. 이러한 선형전극(110) 각각은 단면이 원형 또는 다각형을 갖는 파이프로 형성될 수 있다.
또한, 상기 다수의 선형전극(110)들은 서로 동일한 간격으로 배치될 수 있으며, 이와 다르게 서로 상이한 간격으로 배치될 수도 있다. 서로 상이한 간격으로 배치되는 경우에는, 중심에 배치된 선형전극(110)을 중심으로 양 측부 방향으로 대칭적인 간격으로 배치되는 것이 바람직하다. 이렇게 서로 미세하게 상이한 간격으로 배치시키는 경우, 중앙부에 배치된 선형전극(110)들과 단부측에 배치된 선형전극(110)들에서, 선형전극(110)들 상호간의 캐패시턴스 및 인덕턴스 차이에 의한 플라즈마 불균일 성을 감소시켜 생성되는 증착막의 균일성을 향상시킬 수 있다.
가스 저장부(130)에 저장된 가스는 선형전극(110)의 가스 분사홀(112)을 통해 하부의 기판(도시안됨)을 향해 분사된다. 또한, 파이프 구조체 전극(120) 및 가스 저장부(130)를 경유하여 선형전극(110)에 인가된 VHF 파워는 분사된 가스의 분자에서 전자를 분리시켜 플라즈마를 생성한다.
한편, 상기 선형전극(110)에 형성된 가스 분사홀(112)의 크기 및 밀도는 균일하지 않도록 형성될 수 있다. 보다 상세히, 선형전극(110)의 에지 영역에 형성된 가스 분사홀(112)의 크기는 센터 영역에 형성된 가스 분사홀(112)의 크기보다 크도록 형성되거나, 선택적으로 또는 이와 동시에, 상기 다수의 선형전극(110)의 에지 영역에 형성된 가스 분사홀(112)의 밀도는 센터 영역에 형성된 가스 분사홀(112)의 밀도보다 높도록 형성될 수 있다.
상기 가스 저장부(130)는 상기 선형전극(110) 단부에 연결되어, 다수의 상기 선형전극(110)에 가스를 공급한다. 예컨대, 상기 가스 저장부(130)는 사각 형상의 파이프 형상, 즉 단면이 ㅁ 형상을 갖는 선형부재의 일면에 다수의 선형전극(110)을 부착하여 형성할 수 있으며, 이와 다르게 단면이 ㄷ 형상의 선형 부재와 선형전극(110)의 다수의 선형전극(110)의 단부가 부착된 플레이트를 결합시켜 형성될 수 있다.
상기 파이프 구조체 전극(120)은 상기 가스 저장부(130)의 다수의 급전부(131)에 연결되고, 외부의 전기적 파워가 인가되는 가스 유입구(121)로부터 상기 다수의 급전부(131)에 이르는 길이가 모두 동일하도록 연결될 수 있다. 이러한 파이프 구조체 전극(120)은 예시적인 것일 뿐 다양한 변화가 가능함은 당업자에 자명한 사실이다.
이하, 각 선형전극(110)을 균일하게 냉각시켜, 선형전극(110)의 변형을 방지함으로써 균일한 막질을 생성할 수 있는 선형전극(110)의 구조를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 도 1 및 2에서 도시된 선형전극의 예시적인 일 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 도 1 및 도2에서 도시된 선형전극의 예시적인 일 실시예에 의한 선형전극(110)은 파이프(111) 및 다공성 충진부재(113)를 포함한다. 상기 파이브(111)는 가스 분사홀(112)을 포함하며, 상기 다공성 충진부재(113)는 상기 파이프(111) 내부를 충진하며, 주입된 가스가 흐를 수 있도록 서로 연결된 다수의 기공들을 포함한다.
예컨대, 상기 파이프(111) 및 다공성 충진부재(113)는 동일한 물질을 포함하거나, 이와 다르게 상이한 물질을 포함할 수도 있다. 본 실시예에서, 상기 파이프(111) 및 충진부재(113)는 예컨대 알루미늄(Al)을 포함한다.
예컨대, 상기 다공성 충진부재(113)의 상기 기공들의 부피의 합은, 상기 파이프의 내부 부피의 40% 내지 60%의 범위에 있다. 내부의 기공의 부피들의 합이 너무 작은 경우, 상기 선형부재(110)를 통하여 흐르는 가스가 저항을 받아 원활하게 흐르지 못할 수 있으며, 또한 너무 큰 경우에는 가스는 원활하게 흐르지만 상기 가스에 의한 가스와의 접촉면적이 작아서 냉각효과가 떨어질 수 있다.
따라서, 상기 다공성 충진부재(113)의 상기 기공들의 부피의 합은, 상기 파이프의 내부 부피의 40% 내지 60%의 범위에 있는 경우, 냉각효과를 유지하면서 내부의 가스가 원활하게 흐를 수 있다.
냉매의 냉각효과는 키네틱스(kinetics)와 평형(Equilibrium)에 의해 좌우된다. 키네틱스는 속도, 즉 열을 빼앗는 속도에 관한 것이고, 평형은 냉매와 냉각하려는 대상 사이에 온도가 균형을 이루었는지에 대한 것이다. 키네틱스가 느리면, 아무리 냉매의 온도가 낮아도 냉각효과가 적으며, 평형이 달성되면 아무리 열을 잘 주고 받아도 온도차가 없으므로 열의 이동이 없다. 기존의 전극의 경우 키네틱스가 나빠서 가스가 전극에서 열을 빼앗지 못하므로, 별도의 냉매를 이용하여 냉각을 수행하였으나, 본 실시예에서와 같이, 전극과 가스 사이의 접촉면적을 극대화함으로써 키네틱스를 개선하는 경우, 선형전극(110)을 흐르는 가스가 선형전극(110)으로부터 지속적으로 열을 빼앗고, 이렇게 온도가 상승된 가스는 챔버로 배출되며, 새로운 가스가 지속적으로 공급됨으로써 평형이 이루어지지 않아 선형전극(110)의 냉각을 지속한다.
또한, 본 실시예에 의한 선형전극(110)은 냉매와 공정가스를 별도로 사용하지 않음으로써, 냉매의 누출(leak)에 의한 챔버의 오염을 방지할 수도 있다.
한편, 이러한 선형전극(110)은 다음과 같이 제조될 수 있다.
먼저, 가스 분사홀을 포함하는 파이프를 준비한다.
이후, 다공성 충진부재의 재료가 되는 제1 물질 파우더 및 기공형성을 위한 제2 물질 파우더를 혼합하여 혼합물을 형성한다.
상기 제1 물질 파우더는 상기 파이프(111)과 동일한 물질을 포함할 수도 있으며, 이와 다르게 상이한 물질을 포함할 수도 있다. 예컨대, 본 실시예에서 상기 파이프(111)는 알루미늄을 포함하며, 상기 제1 물질 파우더로서, 알루미늄 파우더를 이용하고, 기공형성을 위한 상기 제2 물질 파우더로서, 전분(Starch)을 이용한다.
상기 전분은 약 100㎛ 크기의 고구마 전분에서부터 약 2㎛의 쌀 전분까지 다양한 크기가 사용될 수 있다. 이러한 전분의 입자크기는 기공의 크기를 좌우한다.
예컨대, 상기 제2 물질 파우더로서, 선형의 입자의 형상을 갖는 입자를 사용할 수 있으며, 전분을 선형의 형상을 갖도록 가공하여 사용할 수도 있다. 이와 같이, 입자의 형상이 선형으로 형성되는 경우, 기공들이 연결이 보다 용이하며, 또한 이와 같이 선형의 파우더 입자를 통해서 생성된 기공들은 가스의 유동을 보다 원할하게 할 수 있다.
한편, 이러한 혼합물은 위해서 상기 제1 물질 파우더 및 상기 제2 물질 파우더를 용매 및 분산재에 혼합하여 페이스트 형태로 제조될 수 있다. 더욱이, 이후 진행될 소결온도를 낮추기 위해서, 상기 소결소재를 더 포함할 수도 있다.
이후, 상기 혼합물을 상기 파이프(111)에 채워 넣는다. 이때, 상기 파이프(111) 내에 상기 혼합물이 매워지도록 단단히 채워 넣는다.
이후, 상기 제2 물질의 발화점(또는 착화점)과, 상기 발화점보다 높은 제1 물질의 용융점 사이의 온도로 상기 파이프를 열처리한다.
예컨대, 상기 제1 물질로서, 알루미늄분말을, 상기 제2 물질로서, 고구마 전분을 이용하는 경우, 고구마 전분의 발화점인 410℃와 알루미늄의 용융점인 660℃ 사이의 온도로 열처리한다. 이와 같은 열처리 과정에서 고구마 전분은 발화하여 날아가게 되며 이때 발생되는 가스를 배출하기 위해서 기공들은 서로 연결되게 되므로, 선형전극(110)을 통해서 가스가 흐를 수 있게 된다.
이후, 이렇게 형성된 파이프 전극을 가스 저장부에 결합하여 플라즈마 발생용 전극을 제조하게 된다.
한편, 이와 같이 기공의 부피를 파이프 내부 부피의 표면적 증가는 다음과 개략적으로 같이 계산될 수 있다. 계산상의 편의를 위해서, 파이프 벽의 표면적을 무시하고, 기공들이 구형이라 가정하면 표면적은 다음의 수학식 1에서 도시된 바와 같이 계산될 수 있다.
Figure 112011047200111-pat00001
위의 수학식 1에서, rpp는 파이프의 반지름, l은 파이프의 길이, rvoid는 기공의 반지름임.
따라서, 기존 표면적에 비해서 늘어나는 가스 비율은 다음의 수학식 2와 같이 계산될 수 있다.
Figure 112011047200111-pat00002
위의 수학식 2에서, rpp는 파이프의 반지름, l은 파이프의 길이, rvoid는 기공의 반지름임.
위의 수학식 2로부터, 파이프의 반지름을 10mm로 가정하면, 기공의 반지름이 1mm일 경우, 표면적은 15배, 100㎛인 경우, 150배, 2㎛인 경우, 7500배가 증가됨을 알 수 있다. 한편, 기공의 구형이 아니고, 다른 형상일 경우, 표면적 증가비율이 더욱 증가된다.
도 4는 도 3에서 도시된 다공성 충진부재를 도시하는 사진이다.
도 4에서 보이는 바와 같이, 다공성 충진부재들의 기공들은 서로 연결되며 이러한 기공들을 통해서 가스가 흘러갈 수 있으며, 또한 다공성 충진부재들은 선형전극 내부에서 가스와의 접촉면적을 증가시켜 선형부재 전체에 고른 방열효과를 달성할 수 있다. 더욱이, 선형전극 자체의 강도를 보강하여 전극이 휘는 현상을 방지할 수 있다.
도 5는 도 1 및 2에서 도시된 선형전극의 예시적인 다른 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 도 1 및 도 2에서 도시된 선형전극의 예시적인 다른 실시예에 의한 파이프 전극(110)은, 파이프(111), 내부 파이프(114) 및 지지부재(115)를 포함한다.
상기 파이프(111)는 가스 분사홀(112)을 포함한다.
상기 내부 파이프(114)는 상기 파이프(111) 내부에 배치된다. 예컨대, 상기 내부 파이프(114)와 상기 파이프(111)는 상기 내부 파이프의 냉매유로(CP)를 통해서 냉매가 흘러간다. 이때 냉매로는 도전성 또는 비도전성 냉매를 사용할 수 있다. 예컨대, 상기 내부 파이프(114)를 통해서 흘러가는 냉매로 냉각수, 불활성 불소계 액체, 불활성 오일 등을 사용할 수 있다.
상기 지지부재(115)는 상기 내부 파이프(114)와 상기 파이프(111) 사이의 공간에 배치되어 상기 내부 파이프(114)와 상기 파이프(111)의 이격 거리를 지지한다. 바람직하게, 상기 지지부재(115)는 2개 지점 이상에서 상기 내부 파이프(114)와 상기 파이프(111)의 이격 거리를 지지할 수 있다. 본 실시예에서는 예컨대 단면으로 볼 때 3개 지점에 배치된다. 이와 같이, 상기 지지부재(115)가 상기 내부 파이프(114)와 상기 파이프(111)의 이격 거리를 지지함으로써, 상기 내부 파이프(114)와 상기 파이프(111) 사이의 공간에 가스가 흘러가는 통로인 가스유로(GP)를 정의한다.
또한, 상기 지지부재(115)는 상기 내부 파이프(114) 및 상기 파이프(111)와 접촉하여 상기 파이프(111)에서 발생된 열을 내부 파이프(114)로 전달하여 파이프(111)를 냉각한다. 따라서, 상기 지지부재(115)는 높은 열도전성 재질을 포함하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 내부 파이프(114)의 냉매유로(CP)를 통해서 흐르는 냉매로서 도전성 냉매를 사용하는 경우, 상기 지지부재(115)는 절연체를 사용하여야 하며, 이와 다르게 상기 내부 파이프(114)의 냉매유로(CP)를 통해서 흐르는 냉매로서 비도전성 냉매를 사용하는 경우, 상기 지지부재(115)는 도전체를 사용할 수도 있다. 예컨대, 상기 지지부재(115)는 알루미나(Al2O3)와 같은 세라믹, 지르코니아 계열의 합금을 포함할 수 있다.
상기 지지부재(115)는 지면방향으로 연장되어 막대형상을 가질 수 있으며, 이와 다르게 짧은 길이를 가질 수도 있다. 상기 지지부재(115)가 짧은 길이를 사용하는 경우, 가스유로(GP)로 서로 연결되지만, 상기 지지부재(115)가 막대형상을 갖는 경우, 상기 지지부재(115)에 의해 가스유로(GP)가 분할되므로, 지지부재(115)에 홀(도시안됨)을 형성하여 가스유로(GP)를 서로 연결시킨다.
한편, 상기 지지부재(115)는 단면이 부채꼴 형상을 갖도록 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며 다양한 형태를 가질 수 있다.
도시되지는 않았으나, 상기 내부 파이프(114)는 상기 지지부재(115)와 접하는 부위에 형성된 그루브를 포함할 수 있다. 이러한 그루브에 상기 지지부재(115)가 삽입되어 상기 지지부재(115)의 유동을 방지할 수 있다.
도 6은 도 1 및 도2에서 도시된 선형전극의 예시적인 또 다른 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 도 1 및 도2에서 도시된 선형전극의 예시적인 다른 실시예에 의한 파이프 전극(110)은, 파이프(111), 내부 파이프(114) 및 가스분사 파이프(116)를 포함한다.
상기 내부 파이프(114)는 상기 파이프(111) 내부에 배치되어 내부 파이프의 가스유로(GP)를 통해서 가스가 흘러간다.
한편, 상기 내부 파이프(114)와 상기 파이프(111)는 서로 이격되어 상기 내부 파이프(114)와 상기 파이프(111) 사이의 공간에 냉매유로(CP)를 정의하며, 상기 냉매유로(CP)를 통해서 냉매가 흘러간다. 이때 냉매로는 도전성 또는 비도전성 냉매를 사용할 수 있다. 예컨대, 상기 냉매유로(CP)를 통해서 흘러가는 냉매로 냉각수, 불활성 불소계 액체, 불활성 오일 등을 사용할 수 있다.
상기 내부 파이프(114)와 상기 파이프(111)는 각각 홀을 포함하며, 상기 내부 파이프(114)의 홀과 상기 파이프(111)의 홀은 가스분사 파이프(116)가 연결하여 가스 분사홀(116)을 형성한다. 이때 상기 가스 분사홀(116)은 도전성 또는 비도전성 재질을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 가스 분사홀(116)은 알루미나(Al2O3)와 같은 세라믹, 지르코니아 계열의 합금을 포함할 수 있다.
앞서 설명한 바와같이, 본 발명에 의하면, 고온의 경우에도 선형전극의 고르게 냉각되어 어느 한 방향으로 변형되는 것을 방지할 수 있어, 고른 박막증착이 가능하게 된다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 플라즈마 발생용 전극 110: 선형전극
111: 파이프 112: 가스 분사홀
113: 다공성 충진부재 114: 내부 파이프
115: 지지부재 116: 가스분사 파이프
120: 파이프 구조체 전극 121: 가스 유입구
130: 가스 저장부 131: 급전부

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 가스 분사홀을 포함하는 파이프를 준비하는 단계;
    다공성 충진부재의 재료가 되는 제1 물질 파우더 및 기공형성을 위한 제2 물질 파우더를 혼합하여 형성된 혼합물을 상기 파이프에 충진하는 단계;
    상기 제2 물질의 발화점과, 상기 발화점보다 높은 제1 물질의 용융점 사이의 온도로 상기 파이프를 열처리하여 파이프 전극을 형성하는 단계; 및
    상기 파이프 전극을 가스 저장부에 결합하는 단계를 포함하는 플라즈마 발생용 전극의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 혼합물은 상기 제1 물질 파우더 및 상기 제2 물질 파우더를 용매 및 분산재와 혼합하여 페이스트 형태로 제조된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생용 전극의 제조방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 물질은 알루미늄(Al)을 포함하고, 상기 제2 물질은 전분(starch)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생용 전극의 제조방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제2 물질 파우더의 입자의 형상은 선형인 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생용 전극의 제조방법.
  8. 마주보는 한 쌍의 가스 저장부; 및
    상기 가스 저장부로부터 가스를 주입받을 수 있도록 상기 가스 저장부 사이에 배치되고, 가스 분사홀이 하부를 향하도록 배치된 다수의 파이프 전극을 포함하고,
    상기 파이프 전극은,
    상기 가스 분사홀이 형성된 외부 파이프;
    상기 외부 파이프 내부에 배치되는 내부 파이프; 및
    상기 외부 파이프와 내부 파이프 사이에 소정의 간격이 유지되도록 지지하는 지지부재를 포함하며,
    상기 외부 파이프와 내부 파이프 사이의 공간으로 상기 가스가 공급되고, 상기 내부 파이프 내부로 냉매가 흐르는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생용 전극.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 외부 파이프의 내측 벽을 따라 연장된 막대 형상인 플라즈마 발생용 전극.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 냉매는 전도성 냉매이며, 상기 지지부재는 절연체인 플라즈마 발생용 전극.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 냉매는 비도전성 냉매이며, 상기 지지부재는 알루미나, 세라믹, 또는 지르코니아 계열의 합금을 포함하는 플라즈마 발생용 전극.
  12. 마주보는 한 쌍의 가스 저장부; 및
    상기 가스 저장부로부터 가스를 주입받을 수 있도록 상기 가스 저장부 사이에 배치되고, 가스 분사홀이 하부를 향하도록 배치된 다수의 파이프 전극을 포함하고,
    상기 파이프 전극은,
    벽면에 홀이 형성된 외부 파이프;
    상기 외부 파이프 내부에 배치되며, 벽면에 홀이 형성된 내부 파이프; 및
    상기 외부 파이프 벽면에 형성된 홀과 상기 내부 파이프 벽면에 형성된 홀을 연결하는 가스 분사 파이프를 포함하며,
    상기 내부 파이프의 내부로 상기 가스가 공급되고 상기 외부 파이프와 내부 파이프 사이의 공간으로 냉매가 흐르는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생용 전극.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 가스 분사 파이프는 알루미나, 세라믹, 또는 지르코니아 계열의 합금을 포함하는 플라즈마 발생용 전극.
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