KR101263643B1 - 플라즈마 처리장치 - Google Patents

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Abstract

생산성을 향상시킬 수 있는 플라즈마 처리장치가 개시된다. 플라즈마 처리장치는 공정 챔버, 하스, 플라즈마 건 및 전력 공급부를 포함한다. 상기 공정 챔버에서는 플라즈마 공정이 진행된다. 상기 하스는 상기 공정 챔버 내부에 배치되고, 원주를 따라 배열된 다수의 담지홀을 포함하고, 회전가능하도록 형성되어 상기 담지홀들에 저장된 소스 태블릿을 교체할 수 있도록 형성된다. 상기 플라즈마 건은 플라즈마 생성용 가스를 공급하기 위한 가스 공급부 및 플라즈마 생성용 가스를 플라즈마화 하기 위한 전극을 포함하여, 플라즈마를 상기 공정 챔버에 공급한다. 상기 전력 공급부는 상기 하스에 담지된 소스 태블릿 및 상기 전극 사이에 전위차를 인가하여, 상기 소스 태블릿을 애노드(anode)로 동작시키고, 상기 전극을 캐소드(cathode)로 동작시켜 방전시킨다.

Description

플라즈마 처리장치{PLASMA PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 플라즈마 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세히 플라즈마 건을 통해서 리모트 플라즈마를 생성하여 기판을 처리하는 플라즈마 처리장치에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 장치(Plasma Display Panel) 등 많은 대화면의 디스플레이 장치에 사용되는 대면적 기판, 또는 태양전지 등 많은 분야에 투명한 도전체인 인듐틴옥사이드(ITO)가 사용되고 있다.
이러한 인듐틴옥사이드 박막형성에는 전자빔 증착법이나, 스퍼터링 방법이 널리 사용되고 있다. 그러나, 이러한 방법들에 있어, 일정부분 문제점이 있어 ITO등을 증착하는 새로운 방법들이 제시되고 있다. 예컨대, 태양전지의 제조에 있어, ITO층을 형성하기 위해 스퍼터링 방법을 사용하는 경우, ITO층의 하부에 형성된 박막에 손상을 가져와 제조된 태양전지의 효율이 낮아지는 문제점이 발생된다.
이러한, 문제점을 해소하기 위해서 이온 플레이팅 방법에 제안되었다. 이러한 이온 플레이팅법은 높은 성막율, 고밀도의 막질형성, 플라즈마 빔을 자계에 의해 제어할 수 있는 등 많은 장점을 가진다.
이러한 이온 플레이팅 방법에는 플라즈마 건을 사용할 수 있다. 플라즈마 건은 플라즈마를 타겟, 예컨대 인듐틴옥사이드 태블릿에 쏘아주어 인듐틴옥사이드가 이온화되어 기판에 증착되어 ITO박막을 형성하게 된다.
이를 위해서, 플라즈마 건에는 플라즈마 생성용 가스를 공급하기 위한 가스 공급부와 전력이 공급되어 양극(anode)과의 사이에서 주방전을 수행하는 전극을 갖는다.
플라즈마 건의 전극의 온도를 높이면 열에 의해 전자가 방출되고 이 전자들을 자기장과 태블릿과 플라즈마 건 사이의 전위차를 이용하여 태블릿으로 인가하면, 이러한 방전에 의해 플라즈마 생성용 가스가 플라즈마가 되어 인듐틴옥사이드 태블릿에 인가되어 인듐틴옥사이드가 이온화되어 기판에 증착되게 된다.
그런데, 인듐틴옥사이드 태블릿이 소모된 경우, 새로운 소스 태블릿으로 교체하기 위해서 장비를 스톱시킨 후, 챔버 내에서 인듐틴 옥사이드를 담지하는 하스(Hearth)를 분해한 후, 이를 다시 조립하여야 하는 등 생산성이 매우 떨어지는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 생산성을 향상시킬 수 있는 플라즈마 처리장치를 제공하는 것이다.
이러한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 플라즈마 처리장치는 공정 챔버, 하스, 플라즈마 건 및 전력 공급부를 포함한다. 상기 공정 챔버에서는 플라즈마 공정이 진행된다. 상기 하스는 상기 공정 챔버 내부에 배치되고, 원주를 따라 배열된 다수의 담지홀을 포함하고, 회전가능하도록 형성되어 상기 담지홀들에 저장된 소스 태블릿을 교체할 수 있도록 형성된다. 상기 플라즈마 건은 플라즈마 생성용 가스를 공급하기 위한 가스 공급부 및 플라즈마 생성용 가스를 플라즈마화 하기 위한 전극을 포함하여, 플라즈마를 상기 공정 챔버에 공급한다. 상기 전력 공급부는 상기 하스에 담지된 소스 태블릿 및 상기 전극 사이에 전위차를 인가하여, 상기 소스 태블릿을 애노드(anode)로 동작시키고, 상기 전극을 캐소드(cathode)로 동작시켜 방전시킨다.
예컨대, 상기 플라즈마 처리장치는 상기 하스를 회전시키기 위한 하스 구동부재를 더 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 하스는, 상기 담지홀이 형성된 하스 몸체 및 상기 하스 몸체 하부에 결합된 지지 플레이트를 포함할 수 있다.
한편, 상기 하스는, 상기 담지홀 내부에서 상기 소스 태블릿을 지지하는 태블릿 지지대와, 상기 태블릿 지지대 하부에 배치되는 모터와, 상기 모터의 회전에 의해 상기 태블릿 지지대를 일정한 속도로 밀어 올리는 동력전달 부재를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 플라즈마 처리장치는 상기 태블릿 지지대가 일정 높이 이상으로 올라간 경우, 이를 센싱하기 위한 센싱부재를 더 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 하스는, 상기 담지홀 내부에서 상기 소스 태블릿을 지지하는 태블릿 지지대 및 상기 태블릿 지지대와 상기 지지 플레이트 사이에 배치된 탄성 부재를 더 포함할 수 있으며, 이때, 상기 하스 몸체는, 상기 담지홀 입구에 형성되어 상기 태블릿 소스가 상기 담지홀 외부로 배출되는 것을 방지하는 걸림턱을 포함할 수 있다.
이때, 상기 담지홀 내부 표면에는 나선형상의 가이드 홈 또는 가이드 돌출부가 형성될 수 있다. 또한, 상기 플라즈마 처리장치는 상기 태블릿 지지대가 일정 높이 이상으로 올라간 경우, 이를 센싱하기 위한 센싱부재를 더 포함할 수 있다.
한편, 공정 챔버 상부에, 서로 오픈되도록 결합된 예열 챔버를 더 포함하여, 기판을 예열시키면서 이송시켜가면서 공정이 진행될 수 있다.
본 발명에 의한 플라즈마 처리장치에 의하면, 하스가 원주를 따라 배열된 다수의 담지홀을 포함하고, 회전가능하도록 형성되어 상기 담지홀들에 저장된 소스 태블릿을 교체할 수 있도록 형성됨으로써, 새로운 소스 태블릿으로 교체하기 위해서 장비를 스톱시키는 주기를 증가시킴으로써 생산성향상을 도모할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 처리장치는 상기 하스를 회전시키기 위한 하스 구동부재를 더 포함함으로써, 자동으로 소스 태블릿을 교체할 수 있어, 장비의 중단시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 상기 하스는, 상기 담지홀 내부에서 상기 소스 태블릿을 지지하는 태블릿 지지대와, 상기 태블릿 지지대 하부에 배치되는 모터와, 상기 모터의 회전에 의해 상기 태블릿 지지대를 일정한 속도로 밀어 올리는 동력전달 부재를 더 포함함으로써 담지홀에서 소스 태블릿의 높이가 일정하게 유지될 수 있고 따라서, 균일한 반응성 증기(Reactive Vapor)를 생성할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 처리장치는 상기 태블릿 지지대가 일정 높이 이상으로 올라간 경우, 이를 센싱하기 위한 센싱부재를 더 포함함으로써 하스의 회전시점 또는 하스에서의 소스 태블릿의 교체시점을 파악할 수 있다.
한편, 상기 하스는, 상기 담지홀 내부에서 상기 소스 태블릿을 지지하는 태블릿 지지대 및 상기 태블릿 지지대와 상기 지지 플레이트 사이에 배치된 탄성 부재를 더 포함하고, 이때, 상기 하스 몸체는, 상기 담지홀 입구에 형성되어 상기 태블릿 소스가 상기 담지홀 외부로 배출되는 것을 방지하는 걸림턱을 포함하는 경우, 별도의 복잡한 장치 없이도 담지홀에서 소스 태블릿의 높이가 일정하게 유지될 수 있고 따라서, 균일한 반응성 증기(Reactive Vapor)를 생성할 수 있다.
또한, 이때 담지홀 내부 표면에는 나선형상의 가이드 홈 또는 가이드 돌출부가 형성되는 경우, 소스 태블릿이 회전하면서 상승하게 되어 소스 태블릿 상부가 걸림턱에 의해 가리워져 소스 태블릿이 상승하지 못하는 문제를 해소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 플라즈마 처리장치의 개략도이다.
도 2는 도 1에서 도시된 하스의 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2에서 도시된 하스의 일부를 도시한 단면도이다.
도 4는 다른 실시예에 의한 하스의 일부를 도시한 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 처리장치의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 플라즈마 처리장치(100)는 공정 챔버(110), 하스(Hearth,120), 플라즈마 건(130) 및 전력 공급부(140)를 포함한다. 상기 플라즈마 처리장치(100)는 하스 구동부재(180) 및 예열 챔버(Preheat Chamber, 150)를 더 포함할 수 있다. 상기 공정 챔버(110)에서는 플라즈마 공정이 진행된다. 상기 하스(120)는 상기 공정 챔버(110) 내부에 배치되어 소스 태블릿(ST)을 담지한다. 상기 플라즈마 건(130)은 상기 공정 챔버(110)의 측부에 배치되어 플라즈마를 발생시켜 상기 공정 챔버(110)에 공급한다. 상기 전력 공급부(140)는 상기 플라즈마 건(130) 및 상기 하스(120)에 담지된 소스 태블릿(ST)에 전위를 인가하여 전력을 공급한다.
상기 공정 챔버(110)는 상기 예열 챔버(150)와 서로 오픈(Open)되도록 결합될 수 있다. 보다 상세히, 상기 공정 챔버(110)는 상부가 오픈되고, 상기 예열 챔버(150)는 하부가 오픈되어 상기 예열 챔버(150)가 상기 공정 챔버(110)의 상부에 체결될 수 있다.
이를 통해서 예열 챔버(150)의 기판(S)은 상기 공정 챔버(110) 내부의 상기 하스(120) 상부에 배치될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 예열 챔버(150) 내부는 가열장치가 형성되어 상기 예열 챔버(150) 내부의 기판(S)을 예열하며, 또한, 이송장치가 형성되어 상기 예열 챔버(150) 내부에서 기판(S)을 진행 방향(D)을 따라서 이송한다.
또한, 상기 예열 챔버(150)는 게이트 밸브(170)를 통해서 로드락 챔버(160)와 연결될 수 있다. 처리가 완료된 기판(S)은 오픈된 게이트 밸브(170)를 통해서 로드락 챔버(160)에 이송될 수 있다.
상기 하스(120)는 상기 공정 챔버(110)의 내부의 하부에 배치되어 소스 태블릿(ST)을 담고 이를 지지한다. 상기 하스(120)는 원주를 따라 배열된 다수의 담지홀을 포함하고, 회전가능하도록 형성되어 상기 담지홀들에 저장된 소스 태블릿(ST)을 교체할 수 있도록 형성된다. 한편, 이러한 하스(120)의 경우, 상기 다수의 담지홀 중에서 어느 하나의 담지홀에 담긴 소스 태블릿(ST)이 소모되었을 때, 하스(120)를 회전시켜 다른 담지홀에 담긴 소스 태블릿(ST)을 사용할 수 있게 되어 하스(120)를 분해한 후, 이를 다시 조립하는 불편함을 해소할 수 있으며, 전체 담지홀들의 소스 태블릿(ST)을 소모할 때까지 하스(120)를 분해할 필요 없어 플라즈마 처리장치(100)의 스톱기간을 단축시킴으로써 생산성을 향상시킬 수 있다. 이러한 하스(120)에 대해서는 도 2 내지 도 4를 참조로 보다 상세히 설명될 것이다.
상기 소스 태블릿(ST)은 예컨대, 원통형으로 기판(S)에 형성되는 박막과 동일 물질을 포함한다. 예컨대, 기판(S)에 인듐틴옥사이드(ITO) 박막을 형성하는 경우, 상기 소스 태블릿(ST)은 인듐틴옥사이드를 포함한다. 상기 하스(120)는 가열장치(도시안됨)을 포함하여 상기 소스 태블릿(ST)을 가열할 수도 있다.
상기 플라즈마 건(130)은 예컨대, 상기 공정 챔버(110)의 측부에 결합되고, 플라즈마를 생성하여 상기 공정 챔버(110)에 공급한다. 상기 플라즈마 건(130)은 공정 챔버(110) 외부에 부착된 것으로 도시되어 있으나, 상기 공정 챔버(110)의 내부에 배치될 수도 있다. 또한, 상기 플라즈마 처리장치(100)는 하나의 플라즈마 건(130)을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 하나 이상의 플라즈마 건(130)을 포함할 수도 있다. 한편, 다수의 플라즈마 건(130)은 다수의 공정을 하나의 챔버에서 진행하기 위해서 병렬로 배치될 수도 있고, 이와 다르게 공정 챔버(110)의 둘레를 따라서 방사선상으로 배치될 수도 있다.
이러한 플라즈마 건(130)은 하우징(131)과, 상기 하우징(131) 내부에 배치된 전극(132) 및 상기 하우징(131) 내부에 아르곤(Ar)과 같은 플라즈마 생성용 가스를 공급하기 위한 가스 공급부(133)를 포함한다.
상기 하우징(131)은 예컨대 원통형으로 형성되며, 상기 하우징(131)의 제1 단부는 개구부를 포함하고, 상기 하우징(131)의 제2 단부는 마운트(137)에 부착된다.
상기 전극(132)은 상기 하우징(131)의 디스크 형상으로, 중앙부에 관통홀을 갖는다. 예컨대, 상기 전극(132)은, 외주면이 상기 하우징(131)의 내면에 밀착되도록 상기 하우징(131) 내부에 배치된다. 상기 전극(132)은 예컨대 란타늄 헥사보라이드(LaB6)를 포함한다.
상기 가스 공급부(133)는 상기 하우징(131) 내부에 플라즈마 생성용 가스를 공급한다. 상기 가스 공급부(133)는 상기 하우징(131)의 상기 제2 단부로부터 상기 제1 단부를 향하는 방향으로 연장된 파이프 형상으로, 내부를 통해서 플라즈마 생성용 가스가 흐르게 한다. 상기 가스 공급부(133)는 일단이 상기 전극(132)의 관통홀에 삽입되어 상기 전극(132)을 관통하며, 타단이 상기 마운트(137)에 부착되어 전원을 인가받아 보조 전극으로 동작할 수 있다.
한편, 상기 가스 공급부(133)의 상기 일단은 뾰족하게 형성될 수 있으며, 또는 뾰족한 돌출부를 다수 포함할 수도 있다. 상기 가스 공급부(133)의 단부가 뾰족하게 형성되는 경우, 보조방전시 전자가 용이하게 방출될 수 있다. 예컨대, 상기 가스 공급부(133)는 탄탈륨(Ta)을 포함할 수 있다.
한편, 상기 플라즈마 건(130)은 상기 하우징을 감싸는 외부 하우징(136), 전극 코일(135) 및 전극 마그넷(134)을 더 포함할 수 있으며, 상기 외부 하우징(136)은 상기 하우징(131)을 감싸는 원통형으로 형성되고, 상기 전극 마그넷(134) 및 상기 전극 코일(135)은 순차적으로 상기 외부 하우징(136)에 체결된다.
상기 전력 공급부(140)는 상기 하스(120)에 담지된 소스 태블릿(ST) 및 상기 플라즈마 건(130)의 상기 전극(132) 사이에 전위차를 인가하여, 상기 소스 태블릿(ST)을 애노드(anode)로 동작시키고, 상기 전극(132)을 캐소드(cathode)로 동작시켜 방전시킨다. 이를 위하여 상기 전력 공급부(140)는 상기 전극(132)과 상기 소스 태블릿(ST) 사이에 전위차를 인가하기 위한 전원(141), 상기 제1 저항(142) 및 제2 저항(143)을 포함할 수 있다.
상기 전원(141)의 양극은 상기 소스 태블릿(ST)에 전기적으로 연결되며, 상기 제1 저항(142) 및 제2 저항(143)을 통해서 각각 상기 전극 마그넷(134) 및 상기 전극 코일(135)에 전기적으로 연결되고, 상기 전원(141)의 음극은 상기 플라즈마 건(130)의 상기 전극(132)에 전기적으로 연결된다. 상기 전원(141)의 음극은 상기 플라즈마 건(130)의 상기 가스 공급부(133)에 전기적으로 연결되어 상기 가스 공급부(133)가 보조전극으로 동작될 수도 있다.
먼저, 상기 전원(141)에 의해서, 상기 가스 공급부(133)와 상기 소스 태블릿(ST) 사이에 강한 전기장이 형성되면, 상기 가스 공급부(133)의 최단부에서 전자가 방출되고, 전기장에 의해 상기 소스 태블릿(ST)을 향해서 이동되는 보조 방전(글로우 방전)이 일어나며, 이후 상기 전극(132)이 가열되어 열전자가 방출됨으로써 주방전(아크 방전)으로 진행된다. 이러한 방전을 통해서, 상기 가스 공급부(133)를 통해서 주입된 공정가스는 플라즈마화되고, 이렇게 생성된 플라즈마(P)는 외부 전원(도시안됨)에 연결된 수렴 코일(210)에 의해 공정 챔버(110) 내부로 유도되고, 상기 하스(120)에 담지된 소스 태블릿(ST)에 충돌하여 상기 소스 태블릿(ST)을 기화시켜 반응성 증기(RV)를 생성시킨다.
이러한 반응성 증기(RV)는 상승하여 상부의 기판(S)에 막질을 형성한다.
이하, 하스(120)에 대해서 상세히 설명한다.
도 2는 도 1에서 도시된 하스의 개략적인 사시도이고, 도 3은 도 2에서 도시된 하스의 일부를 도시한 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 하스(120)는 하스 몸체(121) 및 지지 플레이트(122)를 포함한다.
상기 하스 몸체(121)는 예컨대 납작한 원기둥형상을 갖는다. 상기 하스 몸체(121)은 다수의 담지홀(h)을 포함한다. 다수의 담지홀(h)은 예컨대 상기 하스 몸체(121)의 상부면의 중심과 동심원을 갖는 원의 원주를 따라 배열된다. 각각의 담지홀(h)들은 원통형의 구멍으로서, 이러한 담지홀(h)에 원통형의 소스 태블릿이 삽입된다. 그러나, 소스 태블릿 및 담지홀(h)의 형상은 이에 제한되지 않으며 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
상기 지지 플레이트(122)는 판 형상, 예컨대 원판형상으로 형성되어 상기 하스 몸체(121)와 결합된다. 예컨대, 상기 지지 플레이트(122)는 상기 하스 몸체(121)로부터 분리될 수 있도록 결합될 수 있다.
한편, 도 1에서 도시된 하스 구동부재(180)는 상기 지지 플레이트(122)와 결합되어 상기 지지 플레이트(122)를 회전시킴으로써 상기 하스(120)를 회전시킨다.
상기 하스(120)는 태블릿 지지대(123), 모터(124) 및 동력 전달부재(125)를 더 포함할 수 있다.
각각의 담지홀(h) 내부에는 예컨대 원판형의 상기 태블릿 지지대(123)가 배치되고, 그 하부에는 상기 모터(124) 및 상기 동력 전달부재(125)가 배치된다. 상기 태블릿 지지대(123)는 소스 태블릿(ST)을 지지한다. 상기 모터(124)는 상기 태블릿 지지대 하부(123)에 배치되도록 상기 하스 몸체(121)에 고정되고, 상기 동력 전달부재(125)는 상기 모터(124)의 회전운동을 상하방향의 직선운동으로 변환시켜 상기 태블릿 지지대(123)에 전달한다. 예컨대 상기 동력 전달부재(125)는 랙앤피니언 기어로 형성될 수 있다. 상기 모터(124) 및 동력 전달부재(125)는 예시적인 것일 뿐, 상기 태블릿 지지대(123)를 상하방향으로 움직이는 한 어떠한 변형도 가능하다.
한편, 상기 모터(124)는 제어부(도시안됨)에 의해 회전속도가 제어될 수 있다. 소스 태블릿(ST)은 플라즈마 건에서 생성된 플라즈마에 의해 반응성 증기(Reactive Vapor)로 기화하여 소모되고, 따라서 담지홀(h)에 담지된 소스 태블릿(ST)의 높이가 계속적으로 낮아지게 된다. 이렇게 소스 태블릿(ST)의 높이가 낮아져, 소스 태블릿(ST)이 담지홀(h) 내부에 존재하게 되는 경우, 플라즈마와의 접촉면적이 상대적으로 줄어들게 되어 반응성 증기(Reactive Vapor)의 양이 시간이 지날수록 감소하게 된다.
따라서, 소스 태블릿(ST)이 소모되는 속도에 맞추어 상기 제어부(도시안됨)는 상기 모터(124)의 회전 속도를 제어하여 소스 태블릿(ST)을 상부로 밀어올림으로써 하스(120)에 담지된 소스 태블릿(ST)의 높이를 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 균일한 양의 반응성 증기를 생성할 수 있다.
도 4는 다른 실시예에 의한 하스의 일부를 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 하스(120)는 하스 몸체(121) 및 지지 플레이트(122)를 포함한다. 상기 하스 몸체(121) 및 지지 플레이트(12)는 도 2 및 도 3에서 설명된 하스(120)과 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
상기 하스(120)는 태블릿 지지대(123) 및 탄성 부재(126)를 더 포함할 수 있다. 상기 태블릿 지지대(123)는 상기 담지홀 내부에서 상기 소스 태블릿(ST)을 지지한다. 상기 탄성 부재(126)는 상기 태블릿 지지대(123)와 상기 지지 플레이트 (122)사이에 배치된다. 바람직하게 상기 탄성 부재(126)는 상기 태블릿 지지대(123) 및 상기 지지 플레이트(122)에 고정될 수 있다.
또한, 상기 하스 몸체(121)는 상기 담지홀 입구에 형성된 걸림턱(127)을 포함한다. 상기 걸림턱(127)은 상기 소스 태블릿(ST)가 상기 담지홀 외부로 배출되는 것을 방지한다. 상기 걸림턱(127)은 담지홀 입구에 전체적으로 형성될 수도 있으나, 걸림턱(127)과 소스 태블릿(ST)의 접촉면적을 최소화하는 것이 바람직하다.
본 실시예에서는 소스 태블릿(ST)을 상승시키기 위한 장치들 없이도 간단하게 하스(120)에 담지된 소스 태블릿(ST)의 높이를 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 균일한 양의 반응성 증기를 생성할 수 있다.
한편, 상기 걸림턱(127)과 상기 소스 태블릿(ST)의 접촉부는 플라즈마에 노출되지 않아서 기화되지 못하는 경우가 발생될 수 있고, 이로 인해서 상기 소스 태블릿(ST)이 상부로 밀어올려지지 못하는 경우가 발생될 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서, 상기 담지홀 내부 표면에는 나선형상의 가이드 홈 또는 가이드 돌출부가 형성될 수 있으며, 이에 담지되는 소스 태블릿의 표면에도 대응하는 나선형상의 가이드 돌출부 또는 가이드 홈이 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 소스 태블릿(ST)이 밀어올려지는 경우, 회전하게 되어 상기 소스 태블릿(ST)과 상기 걸림턱(127)의 접촉지점이 변화하게 되어 위의 문제점이 해소될 수 있다.
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 처리장치 110: 공정 챔버
120: 하스(Hearth) 121: 하스 몸체
122: 지지 플레이트 123: 태블릿 지지대
124: 모터 125: 동력 전달부재
126: 탄성부재 127: 걸림턱
130: 플라즈마 건 180: 하스 구동부재
131: 하우징 131a: 몸체부
131b: 캡부 132: 전극
132a: 비다공성 부분 132b: 다공성 부분
133: 가스 공급부 134: 전극 마그넷
135: 전극 코일 136: 외부 하우징
137: 마운트 140: 전력 공급부
141: 전원 142: 제1 저항
143: 제2 저항 150: 예열 챔버
160: 로드락 챔버 170: 게이트 밸브
210: 수렴 코일
P: 플라즈마 S: 기판
ST: 소스 태블릿 RV: 리액티브 베이퍼(Reactive Vapor)

Claims (9)

  1. 플라즈마 공정이 진행되는 공정 챔버;
    상기 공정 챔버 내부에 회전 가능하도록 배치되고, 원주를 따라 배열된 다수의 담지홀을 포함하며 상기 담지홀에는 각각 소스 태블릿이 삽입되어 장착되는 하스(hearth);
    플라즈마 생성용 가스를 공급하기 위한 가스 공급부 및 플라즈마 생성용 가스를 플라즈마화하기 위한 전극을 포함하여, 플라즈마를 상기 공정 챔버에 공급하는 플라즈마 건; 및
    상기 하스에 담지된 소스 태블릿 및 상기 전극 사이에 전위차를 인가하여, 상기 소스 태블릿을 애노드(anode)로 동작시키고, 상기 전극을 캐소드(cathode)로 동작시켜 방전시키기 위한 전력 공급부를 포함하며,
    상기 하스는 상기 다수의 담지홀 중 어느 하나에 삽입되어 장착된 소스 태블릿이 소모되면 다른 담지홀에 삽입되어 장착된 소스 태블릿이 상기 플라즈마 공정에 사용되도록 회전하는 플라즈마 처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하스를 회전시키기 위한 하스 구동부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하스는,
    상기 담지홀이 형성된 하스 몸체; 및
    상기 하스 몸체 하부에 결합된 지지 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 하스는,
    상기 담지홀 내부에서 상기 소스 태블릿을 지지하는 태블릿 지지대;
    상기 태블릿 지지대 하부에 배치되는 모터;
    상기 모터의 회전에 의해 상기 태블릿 지지대를 일정한 속도로 밀어 올리는 동력전달 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 태블릿 지지대가 일정 높이 이상으로 올라간 경우, 이를 센싱하기 위한 센싱부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 하스는,
    상기 담지홀 내부에서 상기 소스 태블릿을 지지하는 태블릿 지지대; 및
    상기 태블릿 지지대와 상기 지지 플레이트 사이에 배치된 탄성 부재를 더 포함하고,
    상기 하스 몸체는,
    상기 담지홀 입구에 형성되어 상기 태블릿 소스가 상기 담지홀 외부로 배출되는 것을 방지하는 걸림턱을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 담지홀 내부 표면에는 나선형상의 가이드 홈 또는 가이드 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 태블릿 지지대가 일정 높이 이상으로 올라간 경우, 이를 센싱하기 위한 센싱부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  9. 제1항에 있어서,
    공정 챔버 상부에, 상기 공정 챔버와 서로 오픈되도록 결합된 예열 챔버를 더 포함하여,
    기판을 예열시키면서 이송시켜가면서 공정이 진행되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
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