KR101254342B1 - 플라즈마 발생 장치 - Google Patents

플라즈마 발생 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101254342B1
KR101254342B1 KR1020060100859A KR20060100859A KR101254342B1 KR 101254342 B1 KR101254342 B1 KR 101254342B1 KR 1020060100859 A KR1020060100859 A KR 1020060100859A KR 20060100859 A KR20060100859 A KR 20060100859A KR 101254342 B1 KR101254342 B1 KR 101254342B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
chamber housing
electrode
dielectric
plasma
Prior art date
Application number
KR1020060100859A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080034640A (ko
Inventor
김태완
이창헌
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020060100859A priority Critical patent/KR101254342B1/ko
Priority to JP2007258860A priority patent/JP2008103323A/ja
Priority to US11/867,059 priority patent/US20080088217A1/en
Publication of KR20080034640A publication Critical patent/KR20080034640A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101254342B1 publication Critical patent/KR101254342B1/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
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H01J37/32724—Temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • 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
    • 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
    • H01J37/32348—Dielectric barrier discharge
    • 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
    • H01J37/32605—Removable or replaceable electrodes or electrode systems
    • 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
    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • H05H1/2443—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes the plasma fluid flowing through a dielectric tube
    • H05H1/246—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes the plasma fluid flowing through a dielectric tube the plasma being activated using external electrodes

Abstract

본 발명의 플라즈마 발생 장치에 관한 것이다. 본 발명에서는 노즐헤드(50)에 한 쌍의 유전체플레이트(52,52')가 착탈가능하게 설치된다. 이를 위하여, 상기 유전체플레이트(52,52')의 상단은 챔버하우징(46)의 하부에 형성된 안착슬릿(49)에 끼워지며, 상기 유전체플레이트(52,52')의 하단은 전극커버(58)의 하단에 형성된 단차부(59)에 안착됨으로써 고정된다. 그리고 상기 유전체플레이트(52,52')의 사이 간극(53h)을 유지하기 위해 상기 간극(53h)의 양단부에는 스페이서(64)가 삽입된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 유전체플레이트의 사이 간극을 일정하게 유지할 수 있으므로 균일한 플라즈마를 형성할 수 있으며, 유전체플레이트의 교체 및 보수유지가 용이하게 되는 이점이 있다.
플라즈마, 유전체, 전극

Description

플라즈마 발생 장치{Plasma generating device}
도 1은 종래의 상압 플라즈마 발생 장치의 개략도.
도 2는 본 발명에 의한 플라즈마 발생 장치의 바람직한 실시예를 보인 사시도.
도 3은 도 2의 A-A'선에 따른 본 발명에 의한 플라즈마 발생 장치의 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 플라즈마 발생 장치의 종단면도.
도 5는 본 발명에 의한 플라즈마 발생 장치에서 스페이서와 단부커버의 결합을 보인 사시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
30: 노즐유니트 40: 가스공급채널
41: 본체 43: 가스유입구
45: 연결통로 46: 챔버하우징
47: 가스챔버 48: 연결슬릿
49: 안착슬릿 50: 노즐헤드
52,52': 유전체플레이트 53h: 간극
54,54': 전극 55: 요입부
56: 냉각라인 58: 전극커버
59: 단차부 62: 단부커버
63: 안착홈 64: 스페이서
65: 스페이서받침부 70: 보강플레이트
본 발명은 플라즈마 발생 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유전체 사이에 고주파전원을 인가하고 그 유전체 사이를 흐르는 임의의 가스를 플라즈마 상태로 만들어 기판 상에 증착, 세정(cleaning), 애슁(ashing), 에칭(etching)등의 표면을 처리하기 위한 장치에 관한 것이다.
본 명세서에서는 대기압 하에서 플라즈마를 발생시키는 것, 즉 상압 플라즈마 발생 장치(System for Atmospheric Pressure Plasma)를 중심으로 설명한다.
도 1은 종래의 상압 플라즈마 발생 장치의 개략도이다. 이에 도시된 바와 같이, 내부에 가스가 유입되어 혼합되도록 형성된 가스챔버(10)가 구비된다. 상기 가스챔버(10)의 하부에는 보강커버(12)가 설치되는데, 상기 보강커버(12)는 전극(14,14')을 지지하고 보호하기 위한 것이다. 상기 전극(14,14')은 제1전극(14)과 제2전극(14')이 서로 마주보도록 구비되고, 상기 전극(14,14')의 외면에는 유전층(15)이 코팅되어 있다. 한편, 상기 제1전극(14)에는 고주파(RF)를 인가하는 고주파전원공급부(18)가 연결되고, 상기 제2전극(14')은 접지된다.
이와 같은 구성을 가지는 종래 기술에서는, 상기 제1전극(14)과 제2전극(14') 사이에 고주파를 인가하고, 이 상태에서 유전층(15) 사이로 상기 가스챔버(10)에서 생성된 반응가스를 흐르게 하면, 그 가스는 플라즈마 상태가 된다. 이 때, 상기 플라즈마는 상기 보강커버(12)의 하부에 위치된 기판(19)에 분사되고 기 판(19) 상면에서는 상기 플라즈마로 인한 표면처리가 일어난다.
그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다. 종래기술에 의한 상압 플라즈마 발생 장치는 상기 전극(14,14')의 외면에 유전층(15)을 코팅하여 제작한다. 이러한 코팅방식에는 용사처리가 있는데, 더욱 상세히 설명하면 유전층(15)을 구성하는 물질을 용액상태로 녹인 후, 이것에 기류를 취입시켜 안개 모양으로 날려서 전극의 표면에 붙이는 방법이다.
이러한 방식으로 형성된 유전체는 다공성이어서 피복이 불완전하게 이루어지며, 밀도조직이 치밀하지 못하게 된다. 이로 인해 플라즈마의 균일성이 떨어지는 문제가 발생한다.
그리고, 유전층(15)의 용액상태는 고온이므로, 이를 용사하여 상기 전극(14,14')을 피막하는 과정에서 상기 전극(14,14')에 열변형을 일으키게 된다. 상기 전극(14,14')이 변형되면 상기 전극(14,14') 간의 간격을 일정하게 유지할 수 없기 때문에 반응가스의 유속이 달라지는 문제점이 발생한다. 반응가스의 유속이 달라지면 역시 플라즈마의 균일성이 떨어지게 된다. 특히 이와 같은 용사방식에 의하면 대면적 기판에 적용가능한 전극과 유전체 제작이 어려워진다.
또한, 종래기술에서는 상기 전극(14,14')에 유전층(15)을 용사하기 때문에 제작비용이 고가이다. 뿐만 아니라, 상기 전극(14,14')과 유전층(15)이 일체로 이루어지기 때문에 유전층(15)만이 파손되었을 경우 전극(14,14') 전체를 교체해야하므로 이에 따른 교체비용이 많이 들고, 보수유지가 어렵다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전극의 변형을 최소화하고 유전체의 간격을 일정하게 유지하는 플라즈마 발생 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 대면적의 기판에 적용가능하며 보수유지가 용이한 플라즈마 발생 장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명에 의한 플라즈마 발생 장치는 길이방향으로 길게 형성되고, 내부에 반응가스가 혼합되는 가스챔버가 형성되는 챔버하우징; 상기 챔버하우징의 하부에 서로 마주보도록 설치되고, 사이 간극에서 상기 반응가스가 플라즈마로 변화되는 한 쌍의 유전체플레이트; 상기 유전체플레이트의 이면에 서로 평행하게 구비되는 한 쌍의 전극;그리고 상기 전극을 둘러싸는 전극커버를 포함하여 구성된다.
상기 유전체플레이트는 착탈가능하게 설치된다.
상기 유전체플레이트는, 상기 챔버하우징의 하단에서부터 소정 깊이 요입되고, 상기 유전체플레이트의 상단과 대응되는 형상으로 형성된 안착슬릿에 상기 유전체플레이트의 상단이 끼워짐으로써 상기 챔버하우징과 결합된다.
상기 전극커버의 하부에는, 상기 유전체플레이트의 하단이 안착되는 단차부가 형성된다.
상기 유전체플레이트의 양단부에서 상기 간극에는, 상기 유전체플레이트의 간격을 유지시키는 스페이서가 삽입된다.
상기 스페이서는, 상기 전극커버의 양단에 결합되는 단부커버 중앙에 수직방향으로 형성된 안착홈에 삽입됨에 의해 고정된다.
상기 챔버하우징의 하부에는, 상기 가스챔버와 상기 유전체플레이트의 간극을 연결하는 연결슬릿이 형성되고, 상기 연결슬릿은 상기 챔버하우징을 종방향으로 길게 관통하도록 형성된다.
상기 전극에는 상기 전극에서 발생되는 열을 냉각시키위한 유체가 통과하는 냉각라인이 설치된다.
상기 전극커버는 울템 재질로 형성된다.
상기 전극커버의 외측에는 보강플레이트가 설치되고, 상기 보강플레이트를 관통하여서는 조절볼트가 나사결합되며, 상기 조절볼트의 선단이 상기 전극커버의 외측면과 접촉된다.
상기 챔버하우징의 상부에는, 외부에서 유입된 가스가 일시 저장되는 가스유입구가 내부에 형성되고 상기 가스유입구와 상기 가스챔버를 연결하는 연결통로가 형성되는 본체가 더 구비되며, 상기 본체는 알루미늄으로 형성된다.
이와 같은 본 발명에 의하면 유전체플레이트와 전극을 별도로 형성하여 조립하므로 균일한 플라즈마를 발생시킬 수 있고, 대면적 기판에 적용이 용이하며, 장치의 보수유지가 수월한 이점이 있다.
이하 본 발명에 의한 플라즈마 발생 장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 플라즈마 발생 장치의 바람직한 실시예를 보인 사시 도이고, 도 3은 도 2의 A-A'선에 따른 본 발명에 의한 플라즈마 발생 장치의 단면도이며, 도 4는 본 발명에 의한 플라즈마 발생 장치의 종단면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 플라즈마 발생 장치에서 스페이서와 단부커버의 결합을 보인 사시도이다.
도 2와 도 3과 같이, 본 발명에 의한 플라즈마 발생 장치는 스테이지(미도시) 위에 안착된 피처리물, 즉 기판(20)의 상부에 구비된다. 상기 플라즈마 발생 장치는 기판(20)의 폭에 대응되는 길이로 형성된 노즐유니트(30)와, 상기 노즐유니트(30)에 고주파 전원을 인가하는 전원공급부(미도시)와, 상기 노즐유니트(30)에 반응가스를 공급하는 가스처리원(미도시)을 포함한다. 그리고 상기 노즐유니트(30)와 가스처리원은 가스공급라인(31)으로 연결된다.
상기 노즐유니트(30)의 양단은 지지브라켓(33)에 의해 지지단(35)과 연결된다. 상기 지지단(35)이 지지됨에 의해 상기 노즐유니트(30)의 양단이 고정된다. 한편, 상기 노즐유니트(30)와 상기 기판(20)은 상대적으로 이동된다. 예를 들면, 본 실시예에서는 상기 기판(20)이 도 2의 화살표방향을 따라 이동되도록 설치된다. 그러나 반드시 그러한 것은 아니고 상기 노즐유니트(30)가 기판(20)에 대하여 이동하도록 설치되는 것도 가능하다.
상기 노즐유니트(30)에 전원을 인가하면, 상기 가스처리원으로부터 공급되는 반응가스는 상기 가스공급라인(31)를 통해 상기 노즐유니트(30) 내부를 통과하면서 플라즈마 상태로 활성화되어 라디칼을 발생시킨다. 이와 같이 발생된 라디칼은 상기 기판(20)의 표면과 화학적인 반응을 일으켜 표면 개질이나 세정 또는 식각에 사 용된다.
상기 노즐유니트(30)의 상부에는 상기 가스공급라인(31)을 통해 유입되는 가스를 혼합하여 노즐헤드(50)로 전달하는 가스공급채널(40)이 구비된다. 상기 가스공급채널(40)의 상부 외관을 본체(41)가 형성하며, 상기 본체(41) 내부에는 가스유입구(43)가 형성된다. 상기 가스유입구(43)에는 상기 가스공급라인(31)이 연결됨으로써 가스가 유입된다. 그리고 상기 본체(41)에는 연결통로(45)가 형성되는데, 상기 연결통로(45)는 상기 가스유입구(43)의 하부와 아래에서 설명될 가스챔버(47)를 연결하기 위함이다.
본 실시예에서는 상기 본체(41)를 알루미늄으로 제작하는데, 이는 상기 본체(41)의 강도를 유지하면서도 상대적으로 하중을 감소시키기 위한 것이다. 상기 노즐유니트(30)가 상기 지지단(35)에 의해서 양단부에서만 지지되더라도, 상기 노즐유니트(30)의 상부에 위치하는 상기 본체(41)의 하중이 감소됨에 따라 그 중앙부의 처짐이 방지된다.
한편, 상기 본체(41)의 하부에는 챔버하우징(46)이 구비되는데, 상기 챔버하우징(46)은 상기 가스공급채널(40)의 하부 외관을 형성한다. 그리고 상기 챔버하우징(46) 내부에는 상기 연결통로(45)의 하단과 연결되는 가스챔버(47)가 형성된다. 상기 가스챔버(47)에서는 플라즈마를 발생시키기 위한 반응가스가 혼합된다.
상기 챔버하우징(46)의 중앙 하부에는 상기 가스챔버(47)와 아래에서 설명될 유전체플레이트(52,52') 사이의 간극(53h)을 연결하는 연결슬릿(48)이 형성된다. 즉, 상기 연결슬릿(48)은 상기 가스챔버(47) 내부에서 혼합된 반응가스를 상기 간 극(53h)으로 유입시키기 위한 통로가 된다. 본 실시예에서 상기 연결슬릿(48)은 상기 챔버하우징(46)의 중앙을 종방향으로 길게 관통하는 슬릿형상으로 상기 챔버하우징(46)의 좌우 양단을 가로질러 형성된다.
그리고 상기 챔버하우징(46)의 하부에는 유전체플레이트(52,52')가 삽입되기 위한 구조가 형성된다. 다시 말하면, 상기 연결슬릿(48)을 중심으로 양쪽에 안착슬릿(49)이 형성되는데, 상기 안착슬릿(49)은 상기 챔버하우징(46)의 좌우양단을 가로질러 길이방향으로 형성된다. 그리고 상기 안착슬릿(49)은 상기 챔버하우징(46)의 하단에서부터 소정깊이 요입되도록 형성되며 아래에서 설명될 유전체플레이트(52,52')의 상단과 대응되는 형상이다.
한편, 노즐헤드(50)에는 한 쌍의 유전체플레이트(52,52')가 평행하게 마주보도록 구비된다. 상기 유전체플레이트(52,52')는 길이방향으로 길게 연장된 판 형상으로 상기 기판(20)의 상면과 수직방향으로 구비되며, 소정의 간격을 이루도록 구비된다. 그리고 상기 유전체플레이트(52,52')의 상단은 상기 챔버하우징(46)에 형성된 안착슬릿(49)에 끼워진다. 상기 유전체플레이트(52,52')가 상기 안착슬릿(49)에 각각 삽입됨으로써 상기 유전체플레이트(52,52')의 상단에서 상기 유전체플레이트의 사이 간격이 유지된다.
본 실시예에서 상기 유전체플레이트(52,52')는 유전물질이 판형상으로 미리 제작된 것으로 아래에서 설명될 전극(54,54')과는 별도로 형성된다. 상기 유전체플레이트(52,52')의 재질은 바람직하게는 Al2O3로 한다. 이러한 유전체플레이 트(52,52')의 두께는 바람직하게는 1.5mm이상이고 3mm이하이다.
그리고 상기 유전체플레이트(52,52') 사이에는 소정의 간극(53h)이 형성되는데 상기 간극(53h)에서는 상기 연결슬릿(48)을 통해 유입된 반응가스가 통과하면서 플라즈마로 활성화된다. 상기 유전체플레이트(52,52')의 간격 즉, 상기 유전체플레이트(52,52')의 간극(53h)의 폭은 바람직하게는 1mm이상이고 2.5mm이하이다.
상기 유전체플레이트(52,52')의 마주보는 면의 반대면에는 한 쌍의 전극(54,54')이 면접촉을 이루며 설치된다. 상기 전극(54,54')은 상기 유전체플레이트(52,52')와 대응되는 형상으로서 길이방향으로 길게 연장되며 서로 평행하게 구비된다. 제1전극(54)에는 상기 전원공급부(미도시)가 연결되어 고주파전원이 인가되고, 제2전극(54')은 접지되어 있다.
상기 전극(54,54')에서 상기 유전체플레이트(52,52')와 접촉되는 면의 반대면에는 길이방향으로 길게 형성된 요입부(55)에 냉각라인(56)이 설치된다. 상기 냉각라인(56)은 상기 전극(54,54')에 전원이 인가됨에 따라 상기 전극(54,54')의 온도가 상승하는 것을 방지하기 위한 것으로, 상기 냉각라인(56)을 따라 유체를 흐르게 하여 상기 전극(54,54')을 냉각시킨다. 본 실시예에서는 수냉식으로써 상기 냉각라인(56)에 이온성분이 제거된 순수를 보내는 냉각방식에 의한다.
상기 전극(54,54')의 외측에는 상기 전극(54,54')의 외면을 둘러싸는 전극커버(58)가 구비된다. 즉, 상기 전극(54,54')에서 상기 유전체플레이트(52,52')와 접촉되는 면을 제외하고는 전극커버(58)에 의해 둘러싸인다. 상기 전극커버(58)는 상기 챔버하우징(46)에 대하여 폭방향으로 이동가능하도록 설치된다.
그리고 상기 전극커버(58)의 하부에는 상기 유전체플레이트(52,52')의 하단이 안착되는 단차부(59)가 형성된다. 즉, 상기 단차부(59)의 상면이 상기 유전체플레이트(52,52')의 하단을 지지한다. 상기 단차부(59) 상면의 폭은 상기 유전체플레이트(52,52')의 폭과 대응되므로 상기 유전체플레이트(52,52')의 간극(53h)과 상기 단차부(59)의 선단 사이의 간격(59h)이 동일한 폭으로 이루어진다.
상기 전극커버(58)는 울템(Ultem)소재로 하는 것이 바람직하다. 울템이란 폴리에티르이미드(Polyetherimide)수지를 압출 성형한 소재로서 열 가소성 특수 플라스틱이며, 절연파괴 강도성이 좋고 내열성이며 저발연성이므로 열수나 증기에 연속적으로 작업을 하여도 안정적이며 고 인장 강도를 유지한다. 울템소재는 내화학성이 좋고 위생성이 우수하여 약품제조장치에 쓰이거나, 전자파 통신장비에 고주파 절연체로 사용되기도 한다. 본 실시예에서는 상기 전극커버(58)를 절연성질이 우수한 울템소재로 하여 전극과 아크(Arc)발생을 억제하고 인체와 접촉시 감전사고를 줄이도록 한 것이다.
도 4와 도 5를 참조하면, 상기 전극커버(58)의 길이방향의 양단부에는 상기 전극커버(58)의 단부를 보강하기 위한 단부커버(62)가 구비된다. 상기 단부커버(62)는 상기 전극커버(58)에 결합되어 상기 유전체플레이트(52,52')의 단부를 지지한다. 또한, 상기 단부커버(62)의 중앙에는 수직방향으로 안착홈(63)이 형성되고 상기 안착홈(63)에는 아래에서 설명될 스페이서(64)가 끼워진다. 그리고 상기 단부커버(62)의 하부에는 상기 스페이서(64)의 하단을 지지하는 스페이서받침부(65)가 결합된다.
상기 유전체플레이트(52,52')의 길이방향의 양단부에는 상기 유전체플레이트(52,52')의 간극(53h)에 스페이서(64)가 설치된다. 상기 스페이서(64)는 상기 스페이서(64)의 일측단이 상기 단부퍼버(62)에 형성된 안착홈(63)에 삽입되는 방식으로 고정된다. 그리고 상기 스페이서(64)의 하단은 상기 스페이서받침부(65)에 의해 지지된다. 상기 스페이서(64)는 상기 유전체플레이트(52,52')의 간극(53h)을 유지시키기 위한 것이다. 즉, 상기 스페이서(64)는 판형상으로 유전체플레이트(52,52') 사이 공간에 끼워져 상기 유전체플레이트(52,52')의 간격이 좁아지는 것을 방지한다.
한편, 상기 전극커버(58)의 각각의 외측면에는 보강플레이트(70)가 구비된다. 상기 보강플레이트(70)는 길이방향으로 길게 연장되며, 수직방향으로는 상기 챔버하우징(46)의 상면과 일치하는 높이로 연장된다. 즉, 상기 보강플레이트(70)는 상기 챔버하우징(46)의 양측면과 전극커버(58)의 양측면을 지지한다. 그리고 상기 보강플레이트(70)를 관통하여 조절볼트(72)가 나사결합되는데, 이때 상기 조절볼트(72)의 선단이 상기 전극커버(58)의 외측면과 접하도록 된다. 상기 조절볼트(72)를 양쪽에서 나사결합으로 삽입시키면 상기 전극커버(58)의 외측면을 양쪽에서 밀게되어 상기 전극커버(58)의 간격이 좁아지게 된다. 이는 상기 유전체플레이트(52,52')의 조립과정에서 상기 유전체플레이트(52,52')의 간극(53h)이 벌어지는 것을 방지하기 위한 것이다.
이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 플라즈마 발생 장치의 작용을 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 5를 참고하여 본 발명의 플라즈마 발생 장치의 동작을 살펴본다. 먼저 가스공급라인(31)을 통해 가스공급채널(40)의 본체(41)에 형성된 가스유입구(43)에 반응가스가 주입된다. 상기 가스유입구(43)에 채워진 가스는 하부에 형성된 연결통로(45)를 통하여 가스챔버(47)로 흐른다. 상기 가스챔버(47)에서는 반응가스와 캐리어가스가 혼합된다.
가스챔버(47)에서 혼합된 반응가스는 연결슬릿(48)을 통하여 유전체플레이트(52,52')의 사이 공간에 전달된다. 이때 본 발명에서는 연결슬릿(48)이 챔버하우징(46)의 하부 중앙을 길이방향으로 관통하는 슬릿형상으로 형성되기 때문에, 상기 가스챔버(47)에서 유전체플레이트(52,52')의 간극(53h)으로 공급되는 반응가스의 유속이 노즐헤드(50)의 전체 길이에 걸쳐 균일해진다.
한편, 노즐헤드(50)에 구비된 한 쌍의 전극에 고주파 전원이 인가되면 상기 간극(53h)에 전계가 형성된다. 이에 의해 간극(53h) 내에서 글로우 방전이 생겨 상기 반응가스가 플라즈마 상태로 변한다. 이러한 과정에서 라디칼이 발생되고 이러한 라디칼은 노즐헤드(50)의 하부에 구비되는 기판(20)의 상면으로 배출된다.
본 발명에서는 전극(54,54')에 유전체를 용사하는 방식이 아니라, 별도로 제작된 유전체플레이트(52,52')를 전극(54,54') 사이에 끼우는 방식으로 이루어지므로, 전극(54,54')의 열적 변형을 방지할 수 있다. 전극(54,54')이 변형되지 않으므로 균일한 전계가 형성된다.
또한, 본 발명에 의하면 유전체플레이트(52,52')의 간극(53h)이 균일하게 유지되면서도 상기 노즐헤드(50)에서 착탈가능하게 결합된다. 즉, 상기 유전체플레이 트(52,52')는 상기 유전체플레이트(52,52')의 상단이 챔버하우징(46)의 하단에 형성된 안착슬릿(49)에 삽입되고, 상기 유전체플레이트(52,52')의 하단이 상기 전극(54,54')을 둘러싸는 전극커버(58)의 하단에 형성된 단차부(59)에 의해 지지됨으로써 노즐헤드(50)에 설치된다. 그리고 상기 유전체플레이트(52,52')의 길이방향으로 양단부 간극(53h)에는 스페이서가 설치되어 유전체플레이트(52,52')의 사이 간격을 유지시킨다. 이와 같이 되면, 노즐헤드(50)의 전체 길이에 걸쳐 유전체플레이트(52,52')의 간극(53h)의 폭이 일정하게 되므로 간극(53h)에서 분사되는 플라즈마의 흐름을 균일하게 유지할 수 있다. 따라서 대면적의 기판(20) 상면에 균일한 표면 처리를 행할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 유전체플레이트(52,52')와 전극(54,54')이 별도로 형성되어 각각 조립되는 방식이다. 따라서 상기 유전체플레이트(52,52')가 손상되었을 경우 유전체플레이트(52,52')만 교체하면 된다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 플라즈마 발생 장치에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
먼저, 본 발명에 의하면 전극의 변형이 최소화되므로 균일한 전계를 형성하게 되어 균일한 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 또한 유전체플레이트의 간격이 일정 하게 유지되므로 대면적의 기판 상에 균일한 플라즈마를 분사할 수 있게 된다. 따라서 대면적 기판 상의 표면처리를 대면적 전체에 걸쳐 균일하게 할 수 있으며, 효과적으로 수행하게 된다.
또한, 본 발명에서는 유전체플레이트와 전극이 별도로 형성되어 각각 조립되는 방식이다. 따라서 상기 유전체플레이트가 손상되었을 경우 유전체플레이트만 교체하면 되기 때문에 교체비용을 줄일 수 있고 보수유지가 용이하므로 장치의 신뢰성을 높이게 된다.

Claims (11)

  1. 내부에 반응가스가 혼합되는 가스챔버가 형성되는 챔버하우징;
    상기 챔버하우징의 하부에서 서로 마주보는 한 쌍으로 구성되고, 그 사이 간극에서 반응가스가 플라즈마로 변화되며, 착탈 가능한 한 쌍의 유전체플레이트;
    상기 유전체플레이트의 이면에 서로 평행하게 구비되는 한 쌍의 전극;그리고
    상기 전극을 둘러싸는 전극커버를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 유전체플레이트는,
    상기 챔버하우징의 하단에서부터 소정 깊이 요입되고, 상기 유전체플레이트의 상단과 대응되는 형상으로 형성된 안착슬릿에 상기 유전체플레이트의 상단이 끼워짐으로써 상기 챔버하우징과 결합됨을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 전극커버의 하부에는,
    상기 유전체플레이트의 하단이 안착되는 단차부가 형성됨을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 유전체플레이트의 양단부에서 상기 간극에는,
    상기 유전체플레이트의 간격을 유지시키는 스페이서가 삽입됨을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 스페이서는,
    상기 전극커버의 양단에 결합되는 단부커버 중앙에 수직방향으로 형성된 안착홈에 삽입됨에 의해 고정됨을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
  7. 제 1 항, 제3항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 챔버하우징의 하부에는, 상기 가스챔버와 상기 유전체플레이트의 간극을 연결하는 연결슬릿이 형성되고, 상기 연결슬릿은 상기 챔버하우징을 종방향으로 길게 관통하도록 형성됨을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전극에는 상기 전극에서 발생되는 열을 냉각시키위한 유체가 통과하는 냉각라인이 설치됨을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전극커버는 울템 재질로 형성됨을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전극커버의 외측에는 보강플레이트가 설치되고, 상기 보강플레이트를 관통하여서는 조절볼트가 나사결합되며, 상기 조절볼트의 선단이 상기 전극커버의 외측면과 접촉됨을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 챔버하우징의 상부에는, 외부에서 유입된 가스가 일시 저장되는 가스유입구가 내부에 형성되고 상기 가스유입구와 상기 가스챔버를 연결하는 연결통로가 형성되는 본체가 더 구비되며,
    상기 본체는 알루미늄으로 형성됨을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
KR1020060100859A 2006-10-17 2006-10-17 플라즈마 발생 장치 KR101254342B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060100859A KR101254342B1 (ko) 2006-10-17 2006-10-17 플라즈마 발생 장치
JP2007258860A JP2008103323A (ja) 2006-10-17 2007-10-02 プラズマ発生装置、基板洗浄方法、及びこれを含むディスプレイ基板の製造方法
US11/867,059 US20080088217A1 (en) 2006-10-17 2007-10-04 Plasma generating device, method of cleaning display panel, and method of manufacturing display panel using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060100859A KR101254342B1 (ko) 2006-10-17 2006-10-17 플라즈마 발생 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080034640A KR20080034640A (ko) 2008-04-22
KR101254342B1 true KR101254342B1 (ko) 2013-04-12

Family

ID=39302478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060100859A KR101254342B1 (ko) 2006-10-17 2006-10-17 플라즈마 발생 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20080088217A1 (ko)
JP (1) JP2008103323A (ko)
KR (1) KR101254342B1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100906906B1 (ko) * 2007-08-31 2009-07-08 엘지이노텍 주식회사 챔버 커버
US20120287556A1 (en) 2011-05-12 2012-11-15 Norberto Silvi Amorphous polycarbonate films for capacitors, methods of manufacture, and articles manufactured therefrom
US20150040829A1 (en) * 2013-08-12 2015-02-12 Applied Materials, Inc. Multizone hollow cathode discharge system with coaxial and azimuthal symmetry and with consistent central trigger
US20160329192A1 (en) * 2015-05-05 2016-11-10 Eastman Kodak Company Radial-flow plasma treatment system
CN106132055B (zh) * 2016-08-10 2018-09-28 珠海格力电器股份有限公司 空气净化器及其等离子体发生装置
RU2692689C1 (ru) * 2018-09-26 2019-06-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Устройство кумуляции плазменных сгустков

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060010798A (ko) * 2003-05-14 2006-02-02 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 플라스마 처리 장치 및 그 제조 방법
JP2006147358A (ja) * 2004-11-19 2006-06-08 Sekisui Chem Co Ltd プラズマ処理装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5582703A (en) * 1994-12-12 1996-12-10 Palomar Technologies Corporation Method of fabricating an ultra-high resolution three-color screen
US20030213561A1 (en) * 2001-03-12 2003-11-20 Selwyn Gary S. Atmospheric pressure plasma processing reactor
KR101131531B1 (ko) * 2003-02-06 2012-04-04 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시장치의 제작 방법
JP4202292B2 (ja) * 2004-03-22 2008-12-24 シャープ株式会社 プラズマ処理装置
US7651585B2 (en) * 2005-09-26 2010-01-26 Lam Research Corporation Apparatus for the removal of an edge polymer from a substrate and methods therefor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060010798A (ko) * 2003-05-14 2006-02-02 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 플라스마 처리 장치 및 그 제조 방법
JP2006147358A (ja) * 2004-11-19 2006-06-08 Sekisui Chem Co Ltd プラズマ処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080034640A (ko) 2008-04-22
US20080088217A1 (en) 2008-04-17
JP2008103323A (ja) 2008-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101254342B1 (ko) 플라즈마 발생 장치
KR100552378B1 (ko) 플라즈마 표면 처리 장치의 전극 구조
KR101092091B1 (ko) 플라스마 처리 장치
KR100650094B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
KR20010071873A (ko) 분배된 출력을 가진 ｒｆ 정합 네트워크
US20110042008A1 (en) Plasma generator
JP5594820B2 (ja) 均一な常圧プラズマ発生装置
KR101974289B1 (ko) 성막 장치에의 가스 분사 장치
US8961888B2 (en) Plasma generator
US11309167B2 (en) Active gas generation apparatus and deposition processing apparatus
KR101098083B1 (ko) 플라스마 처리 장치 및 그 제조 방법
KR101227571B1 (ko) 가스 분사 어셈블리 및 기판 처리 장치
JP6973429B2 (ja) プラズマ装置
KR100782291B1 (ko) 가스분리형 샤워헤드 및 이를 이용한 펄스 ｃｖｄ 장치
JP5126983B2 (ja) プラズマ発生装置
JPH05283343A (ja) プラズマｃｖｄ装置
KR101333878B1 (ko) 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치
JP7144753B2 (ja) プラズマ装置
KR20100120590A (ko) 플라즈마를 이용하는 처치장치
JP4541114B2 (ja) プラズマ処理装置
KR20050087405A (ko) 고밀도 플라즈마를 발생하는 샤워헤드를 구비한화학기상증착장치
KR20030080741A (ko) 대기압 저온 평판 플라즈마 발생장치
KR20040045661A (ko) 상압 플라즈마 발생장치
KR100820916B1 (ko) 리모트 저온 플라즈마 반응기
KR101104638B1 (ko) 플라즈마 처리장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160324

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170324

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180323

Year of fee payment: 6