KR101349389B1 - Apparaus for treating the substrate with plasma - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 밀도가 높고 균일한 아르곤 플라즈마를 대면적으로 발생시킬 수 있는 플라즈마 처리장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치는, 피처리물을 플라즈마로 처리하는 플라즈마 처리장치에 있어서, RF 전원이 인가되는 원통 형상의 전원 전극; 상기 전원 전극의 양 측부에 설치되며, 상기 전원 전극과의 사이에 플라즈마 발생공간이 형성되도록 일정한 간격 이격되어 고정되는 접지전극; 상기 전원 전극과 접지 전극 사이의 공간으로 반응가스를 공급하는 반응가스 공급부; 상기 반응가스 공급부 및 접지 전극에 인접하게 설치되며, 냉매를 순환시켜 상기 플라즈마 처리장치를 냉각시키는 냉각부;를 구비하는 것을 특징으로 한다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus capable of generating a large area of plasma density and uniform argon plasma. The plasma processing apparatus according to the present invention is a plasma processing apparatus for processing an object to be treated with a plasma. A cylindrical power supply electrode to which power is applied; A ground electrode installed at both sides of the power electrode and fixed to be spaced apart at regular intervals so as to form a plasma generating space therebetween; A reaction gas supply unit supplying a reaction gas into a space between the power supply electrode and the ground electrode; And a cooling unit installed adjacent to the reaction gas supply unit and the ground electrode to circulate a refrigerant to cool the plasma processing apparatus.

Description

플라즈마 처리장치{APPARAUS FOR TREATING THE SUBSTRATE WITH PLASMA}Plasma Processing Equipment {APPARAUS FOR TREATING THE SUBSTRATE WITH PLASMA}

본 발명은 플라즈마 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라즈마 밀도가 높고 균일한 아르곤 플라즈마를 대면적으로 발생시킬 수 있는 플라즈마 처리장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus, and more particularly, to a plasma processing apparatus capable of generating a large area of high plasma density and uniform argon plasma.

플라즈마(Plasma)는 이온화된 기체로서, 플라즈마를 구성하는 입자들은 기체, 액체, 고체 등의 에너지 장벽을 쉽게 뛰어 넘어, 원자 및 분자 사슬을 끊고, 새로운 분자 및 원자로 재결합할 수 있다. 따라서 플라즈마는 다른 방법으로는 도달하기 어려운 화학반응성과 물리반응성을 쉽게 제공한다는 이점이 있으며, 이러한 이점으로 인해 여러 산업 분야에서 널리 사용되고 있다. Plasma is an ionized gas, and particles constituting the plasma can easily cross an energy barrier such as gas, liquid, or solid, break atoms and molecular chains, and recombine with new molecules and atoms. Therefore, plasma has the advantage of easily providing chemical and physical reactivity which is difficult to reach by other methods, and this advantage is widely used in various industrial fields.

실제로 현대 산업에서 플라즈마의 응용 기술은 고기능, 고강도, 고가공성을 요구하는 물질에서부터, 각종 소재의 표면처리, 이온주입, 유기-무기막 증착 및 제거, 세정작업, 독성물질의 제거, 살균 등 첨단재료나 전자, 환경산업에 이르기까지 많은 분야에서 시도되고 있다. In fact, the application technology of plasma in modern industry is from advanced materials such as surface treatment of various materials, ion implantation, organic-inorganic film deposition and removal, cleaning operation, removal of toxic substance, sterilization, from materials requiring high function, high strength and high processability. It has been tried in many fields, from electronics to environmental industries.

또한, 플라즈마 가공기술은 기존의 기계 가공기술의 한계를 쉽게 뛰어 넘을 수 있기 때문에 미세 패턴이 필요한 반도체, LCD, MEMS 등에서는 제품 및 부품을 제조하는 핵심장비로서 현대 산업공정에서 널리 사용되고 있다. In addition, since plasma processing technology can easily overcome the limitations of conventional machining technology, it is widely used in modern industrial processes as core equipment for manufacturing products and components in semiconductors, LCDs, and MEMS that require fine patterns.

일반적으로 플라즈마 기술은 고온 및 진공분위기하에서 생성되는 진공 플라즈마 기술과 저온의 대기압 조건에서 생성되는 대기압 플라즈마 기술로 나뉜다. 이 중에서 대기압 플라즈마는 정보기술, MEMS, 반도체, 나노, 바이오 기술 등을 구현하는데 있어서 필수적인 세정 공정을 수행하는데 널리 사용되고 있다. 특히, 종래의 세정 공정에 사용되는 화학약품, 초음파, 물분사 등의 기술을 대체하여 환경오염을 방지하고, 물 사용량을 대폭 감소시킬 수 있는 친환경적인 기술로 각광받고 있다. In general, plasma technology is classified into vacuum plasma technology generated under high temperature and vacuum atmosphere and atmospheric plasma technology generated under atmospheric pressure at low temperature. Among these, atmospheric pressure plasma is widely used to perform cleaning processes essential for implementing information technology, MEMS, semiconductors, nanotechnology, and biotechnology. In particular, it has been spotlighted as an environmentally friendly technology that can replace environmental technologies such as chemicals, ultrasonic waves, water spray, etc. used in the conventional cleaning process to prevent environmental pollution and significantly reduce the amount of water used.

그런데 대기압 플라즈마 발생장치 중에서 아르곤 플라즈마 발생장치에 대해서는 플라즈마 밀도가 높으면서도 안정적인 장비가 개발되지 못하여 그 사용에 한계가 있는 문제점이 있다. However, the argon plasma generator among atmospheric pressure plasma generators has a problem that there is a limit in their use because the plasma density is high but stable equipment cannot be developed.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 플라즈마 밀도가 높고 균일한 아르곤 플라즈마를 대면적으로 발생시킬 수 있는 플라즈마 처리장치를 제공하는 것이다. The technical problem to be solved by the present invention is to provide a plasma processing apparatus capable of generating a large plasma density and uniform argon plasma in a large area.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치는, 피처리물을 플라즈마로 처리하는 플라즈마 처리장치에 있어서, RF 전원이 인가되는 원통 형상의 전원 전극; 상기 전원 전극의 양 측부에 설치되며, 상기 전원 전극과의 사이에 플라즈마 발생공간이 형성되도록 일정한 간격 이격되어 고정되는 접지전극; 상기 전원 전극과 접지 전극 사이의 공간으로 반응가스를 공급하는 반응가스 공급부; 상기 반응가스 공급부 및 접지 전극에 인접하게 설치되며, 냉매를 순환시켜 상기 플라즈마 처리장치를 냉각시키는 냉각부;를 구비하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus comprising: a cylindrical power supply electrode to which RF power is applied; A ground electrode installed at both sides of the power electrode and fixed to be spaced apart at regular intervals so as to form a plasma generating space therebetween; A reaction gas supply unit supplying a reaction gas into a space between the power supply electrode and the ground electrode; And a cooling unit installed adjacent to the reaction gas supply unit and the ground electrode to circulate a refrigerant to cool the plasma processing apparatus.

그리고 본 발명에서 상기 접지 전극은, 상기 전원 전극을 향하는 플라즈마면이 상기 전원 전극의 원주면과 동일한 간격을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. In the present invention, the ground electrode is preferably formed such that the plasma surface facing the power electrode has the same spacing as the circumferential surface of the power electrode.

그리고 상기 플라즈마면에는, 상기 전원 전극 방향으로 돌출되어 형성되는 다수개의 돌출부와, 상기 다수개의 돌출부 사이 사이에 형성되는 홈부가 형성되는 것이 바람직하다. In the plasma surface, a plurality of protrusions protruding in the direction of the power electrode and groove portions formed between the plurality of protrusions are formed.

또한 상기 돌출부의 말단은 각진 모서리를 가지는 구조일 수도 있고, 상기 전원 전극의 외주면과 대응되는 곡면을 가지는 구조일 수도 있다. In addition, the end of the protruding portion may be a structure having an angled corner, or may have a structure having a curved surface corresponding to the outer peripheral surface of the power electrode.

한편 본 발명에서 상기 다수개의 돌출부는, 상기 전원전극과의 이격 간격이 동일하게 형성되는 접근 돌출부와, 상기 접근 돌출부 사이에 상기 접근 돌출부와 전원 전극과의 이격 간격보다 큰 이격 간격을 가지도록 형성되는 후퇴 돌출부를 포함하는 것이 바람직하다. Meanwhile, in the present invention, the plurality of protrusions may include an access protrusion having the same spacing distance from the power electrode, and a spaced interval greater than the distance between the access protrusion and the power electrode between the access protrusions. It is preferred to include a retracting protrusion.

또한 상기 접지 전극을 상기 전원 전극 방향으로 전후진시켜 간격을 조정할 수 있는 간격 조정부가 더 구비되는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable to further include a gap adjusting unit for adjusting the gap by advancing the ground electrode back and forth toward the power electrode.

또한 상기 반응가스 공급부는, 외부에 설치되는 반응가스 공급원과 연결되는 반응가스 유입관; 상기 반응가스 유입관과 연결되며, 상기 반응가스 유입관에서 유입되는 반응가스를 확산시키는 반응가스 확산부; 상기 반응가스 확산부의 일측벽에 다수개의 구멍으로 형성되며, 상기 플라즈마 발생공간으로 반응가스를 분사하는 반응가스 분사홀;을 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the reaction gas supply unit, the reaction gas inlet pipe connected to the reaction gas supply source is installed outside; A reaction gas diffusion unit connected to the reaction gas inlet pipe and configured to diffuse the reaction gas introduced from the reaction gas inlet pipe; And a plurality of holes formed in one side wall of the reaction gas diffusion part, and a reaction gas injection hole for injecting the reaction gas into the plasma generating space.

그리고 상기 냉각부는, 상기 플라즈마 처리장치의 양 측부에 설치되는 다수개의 냉각핀; 상기 냉각핀을 일정간격 이격된 상태에서 감싸는 냉각 브라켓; 외부에 설치되는 냉매 공급원과 연결되며, 상기 냉각 브라켓과 냉각핀 사이의 공간에 냉매를 공급하는 냉매 유입관; 상기 냉각 브라켓을 관통하여 형성되며, 상기 냉매 유입관에 의하여 공급된 냉매를 배출하는 냉매 배출공;을 포함하는 것이 바람직하다. The cooling unit may include: a plurality of cooling fins installed at both sides of the plasma processing apparatus; A cooling bracket surrounding the cooling fins at a predetermined interval; A refrigerant inlet pipe connected to a refrigerant supply source installed outside and supplying a refrigerant to a space between the cooling bracket and the cooling fin; It is preferably formed through the cooling bracket, and the refrigerant discharge hole for discharging the refrigerant supplied by the refrigerant inlet pipe.

본 발명에 따르면 접지전극의 독특한 구조에 의하여 플라즈마 밀도가 증폭되고 균일하게 발생되는 탁월한 효과가 있다. According to the present invention, the plasma structure is amplified and uniformly generated by the unique structure of the ground electrode.

특히 본 발명의 반응가스 공급부에 의하여 균일하게 확산된 반응가스가 공급되며, 냉각부에 의하여 효과적으로 냉각되는 장점이 있다. In particular, the reaction gas uniformly supplied by the reaction gas supply unit of the present invention is supplied, there is an advantage that is effectively cooled by the cooling unit.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 구조를 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 접지 전극의 구조를 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접지 전극의 구조를 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반응가스 확산부의 구조를 도시하는 측면도이다. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing the structure of a ground electrode according to another embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the structure of a ground electrode according to another embodiment of the present invention.
4 is a side view illustrating a structure of a reaction gas diffusion unit according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.
Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시예에 따른 플라즈마 처리장치(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전원 전극(10), 접지 전극(20), 반응가스 공급부(30), 냉각부(40)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 1, the plasma processing apparatus 1 according to the present exemplary embodiment includes a power supply electrode 10, a ground electrode 20, a reaction gas supply unit 30, and a cooling unit 40. .

먼저 상기 전원전극(10)은 RF 전원이 인가되는 원통 형상의 구조를 가진다. 구체적으로 상기 전원 전극(10)은 원통 형상의 도전체와 이 도전체의 외주면을 감싸는 실리콘 수지 등으로 이루어진 유전체막으로 구성될 수 있다. 이때 상기 도전체는 스테인리스 스틸 또는 알루미늄 합금 등의 금속으로 구성될 수 있으며, 상기 유전체막은 알루미나, 석영, 세라믹 등으로 구성될 수 있다. First, the power electrode 10 has a cylindrical structure to which RF power is applied. Specifically, the power supply electrode 10 may be composed of a cylindrical conductor and a dielectric film made of a silicone resin surrounding the outer circumferential surface of the conductor. In this case, the conductor may be made of metal such as stainless steel or aluminum alloy, and the dielectric film may be made of alumina, quartz, ceramic, or the like.

상기 전원전극(10)에는 전술한 바와 같이, RF 전원이 인가된다. 따라서 본 실시예에 따른 플라즈마 처리장치에는 RF전원을 공급하기 위한 전원부(도면에 미도시)가 별도로 구비되며, 이러한 전원부는 일반적으로 플라즈마 처리장치에서 사용하는 그것과 실질적으로 동일하므로 이에 대해서는 상세한 설명은 생략한다. As described above, RF power is applied to the power supply electrode 10. Therefore, the plasma processing apparatus according to the present embodiment is provided with a separate power supply unit (not shown) for supplying RF power, and this power supply unit is substantially the same as that generally used in the plasma processing apparatus. Omit.

다음으로 접지전극(20)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 전원 전극(10)의 양 측부에 설치되며, 상기 전원 전극(10)과의 사이에 플라즈마 발생공간이 형성되도록 일정한 간격 이격되어 고정된다. 여기에서 플라즈마 발생공간이라 함은 상기 전원 전극(10)과 접지 전극(20) 사이에 이격되어 형성되는 공간으로서, 이 플라즈마 발생공간의 형상과 폭이 플라즈마 형성과 밀도 결정에 중요한 역할을 한다. 따라서 본 실시예에서는 상기 플라즈마 발생공간의 형상과 간격을 정밀하게 조절할 수 있는 구조를 개시한다. Next, as shown in FIG. 1, the ground electrodes 20 are installed at both sides of the power electrode 10, and are spaced apart at regular intervals so as to form a plasma generation space therebetween. do. Here, the plasma generating space is a space formed between the power supply electrode 10 and the ground electrode 20, and the shape and width of the plasma generating space play an important role in plasma formation and density determination. Therefore, the present embodiment discloses a structure capable of precisely adjusting the shape and spacing of the plasma generating space.

먼저 상기 전원전극(10)의 곡면에 호응하도록 상기 접지 전극(20)의 플라즈마면이 곡면을 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 접지 전극(20)의 우측면 하부가 더 길게 형성되고, 상부로 갈수록 짧게 형성되는 구조를 가질 수 있다. 여기에서 플라즈마면이라 함은 상기 접지전극(20)의 측면 중 상기 전원 전극(10)을 향하는 면을 말한다. First, the plasma surface of the ground electrode 20 may be formed to have a curved surface so as to correspond to the curved surface of the power electrode 10. That is, the lower right side of the ground electrode 20 is formed longer, it may have a structure that is formed shorter toward the top. Here, the plasma surface refers to a surface of the side surface of the ground electrode 20 that faces the power electrode 10.

한편 상기 접지 전극(20)의 플라즈마면에는 도 1에 도시된 바와 같이, 다수개의 돌출부(22)가 형성될 수 있다. 따라서 상기 돌출부(22) 사이사이에는 홈부(24)가 형성되고, 그 홈부(24)에 의하여 플라즈마 발생공간이 다수개의 홈부(24)에 의하여 플라즈마의 이동 경로를 복잡하게 하고 플라즈마 밀도가 증가한다. Meanwhile, as shown in FIG. 1, a plurality of protrusions 22 may be formed on the plasma surface of the ground electrode 20. Accordingly, a groove 24 is formed between the protrusions 22, and the groove 24 allows the plasma generating space to complicate the movement path of the plasma by the plurality of grooves 24 and to increase the plasma density.

또한 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 접지 전극(20)의 플라즈마면에는, 상기 전원 전극(10) 방향으로 돌출되어 형성되는 다수개의 접근 돌출부(22a)와, 상기 다수개의 접근 돌출부(22a) 사이 사이에 형성되는 후퇴 돌출부(22b)가 형성될 수도 있다. 즉, 다수개의 접근 돌출부 중 교번적으로 길이가 짧은 후퇴 돌출부(22b)가 형성되어 도 1에 도시된 돌출부와 달리 플라즈마 발생공간이 더 넓어지는 효과가 있다. 이러한 구조의 플라즈마 발생공간에서는 발생된 플라즈마가 와류를 형성하며 이동하여 그 밀도가 극대화되는 장점이 있다. In addition, as shown in FIG. 2, between the plurality of access protrusions 22a and the plurality of access protrusions 22a formed on the plasma surface of the ground electrode 20 to protrude in the direction of the power electrode 10. A retracting protrusion 22b formed therebetween may be formed. That is, an alternately short retracting protrusion 22b is formed among the plurality of access protrusions, so that the plasma generating space is wider than the protrusion shown in FIG. 1. In the plasma generating space having such a structure, the generated plasma moves in a vortex to maximize its density.

한편 상기 돌출부(22)의 말단은 도 2에 도시된 바와 같이, 직각 형태로 각진 상태를 가질 수도 있지만, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전원 전극(10)의 외주면과 대응되는 곡면을 가지는 형태를 가질 수도 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 2, the distal end of the protrusion 22 may have an angled state at a right angle, but as shown in FIG. 3, the end of the protrusion 22 has a curved surface corresponding to the outer circumferential surface of the power electrode 10. May have

다음으로 본 실시예에 따른 플라즈마 처리장치에는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 접지 전극(20)을 상기 전원 전극(10) 방향으로 전후진시켜 간격을 조정할 수 있는 간격 조정부(50)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 이 간격 조정부(50)는 다양한 구조를 가질 수 있으며, 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 접지 전극(20)의 후면에 볼트 구조로 결합되는 조정 볼트를 회전하여 상기 접지 전극(20)을 상기 전원 전극(10) 방향으로 전후진시키는 구조를 가질 수 있다. Next, as shown in FIG. 1, the plasma processing apparatus according to the present exemplary embodiment further includes a gap adjusting unit 50 that adjusts the gap by moving the ground electrode 20 forward and backward in the direction of the power electrode 10. It is preferable to be. The gap adjusting unit 50 may have various structures, for example, as shown in FIG. 1, by rotating the adjusting bolt coupled to the rear of the ground electrode 20 in a bolt structure, the ground electrode 20 It may have a structure for advancing forward and backward in the direction of the power electrode (10).

다음으로 반응가스 공급부(30)는 상기 전원 전극(10)과 접지 전극(20) 사이의 공간으로 반응가스를 공급하는 구성요소이다. 본 실시예에서 구체적으로 상기 반응가스 공급부(30)는 반응가스 유입관(31), 반응가스 확산부(32) 및 반응가스 분사홀(34)을 포함하여 구성된다. 먼저 반응가스 유입관(31)은 외부에 설치되는 반응가스 공급원(도면에 미도시)과 연결되어 상기 플라즈마 처리장치 내부로 반응가스를 공급하는 구성요소이다. 본 실시예에서 상기 반응가스 유입관(31)은 상기 플라즈마 처리장치의 중앙 상부에 취부되어 하측 방향으로 반응가스를 공급한다. Next, the reaction gas supply unit 30 is a component for supplying the reaction gas into the space between the power electrode 10 and the ground electrode 20. Specifically, in the present embodiment, the reaction gas supply unit 30 includes a reaction gas inlet pipe 31, a reaction gas diffusion unit 32, and a reaction gas injection hole 34. First, the reaction gas inlet pipe 31 is connected to a reaction gas supply source (not shown) installed outside to supply a reaction gas into the plasma processing apparatus. In the present embodiment, the reaction gas inlet pipe 31 is mounted on the center of the plasma processing apparatus and supplies the reaction gas in the downward direction.

다음으로 상기 반응가스 확산부(30)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 반응가스 유입관(31)과 연결되며, 상기 반응가스 유입관(31)에서 유입되는 반응가스를 확산시키는 구성요소이다. 구체적으로 상기 반응가스 확산부(30)는 상기 플라즈마 처리장치의 하우징(60) 내부에 밀폐 공간으로 형성되며, 일정간 내부 공간을 가져서 상기 반응가스 유입관(31)을 통하여 공급된 반응가스가 머물면서 확산되도록 한다. Next, as shown in FIG. 1, the reaction gas diffusion unit 30 is connected to the reaction gas inlet pipe 31 and is a component that diffuses the reaction gas introduced from the reaction gas inlet pipe 31. . Specifically, the reaction gas diffusion unit 30 is formed as a sealed space inside the housing 60 of the plasma processing apparatus, and has a predetermined internal space so that the reaction gas supplied through the reaction gas inlet pipe 31 remains. To spread.

다음으로 상기 반응가스 분사홀(34)은 상기 반응가스 확산부(32)의 하측벽에 다수개의 구멍으로 형성되며, 상기 플라즈마 발생공간으로 반응가스를 분사하는 구성요소이다. 본 실시예에서는 상기 반응가스 분사홀(34)을 도 4에 도시된 바와 같이, 미세한 지름을 가진 다수개의 구멍으로 형성한다. 그리고 상기 다수개의 반응가스 분사홀(34)은 일렬 또는 다수열로 나란하게 배열된다. 따라서 상기 반응가스 확산부(30)에 의하여 확산된 반응가스가 다수개의 반응가스 분사홀(34)을 통하여 상기 플라즈마 발생공간으로 고르게 확산된 상태로 분사되는 것이다. 특히, 상기 반응가스 분사홀(34)의 크기가 작으므로, 상기 반응가스 확산부(30)에 공급된 반응가스가 확산될 수 있는 시간적 여유를 가지게 된다. Next, the reaction gas injection hole 34 is formed as a plurality of holes in the lower wall of the reaction gas diffusion unit 32 and is a component for injecting the reaction gas into the plasma generating space. In this embodiment, the reaction gas injection hole 34 is formed as a plurality of holes having a fine diameter, as shown in FIG. The plurality of reaction gas injection holes 34 are arranged side by side in a row or a plurality of rows. Therefore, the reaction gas diffused by the reaction gas diffusion unit 30 is sprayed evenly diffused into the plasma generating space through the plurality of reaction gas injection holes 34. In particular, since the size of the reaction gas injection hole 34 is small, the reaction gas supplied to the reaction gas diffusion unit 30 may have a time allowance for diffusion.

다음으로 상기 냉각부(40)는 상기 반응가스 공급부(30) 및 접지 전극(20)에 인접하게 설치되며, 냉매를 순환시켜 상기 플라즈마 처리장치를 냉각시키는 구성요소이다. 본 실시예에서는 효과적인 냉각을 위하여 상기 냉각부(40)를 도 1에 도시된 바와 같이, 냉각핀(42), 냉각 브라켓(44), 냉매 유입관(46) 및 냉매 배출공(48)을 포함하여 구성한다. Next, the cooling unit 40 is installed adjacent to the reaction gas supply unit 30 and the ground electrode 20, and is a component that cools the plasma processing apparatus by circulating a refrigerant. In the present embodiment, the cooling unit 40 includes the cooling fins 42, the cooling bracket 44, the refrigerant inlet pipe 46 and the refrigerant discharge hole 48 as shown in Figure 1 for effective cooling To configure.

먼저 상기 냉각핀(42)은 상기 플라즈마 처리장치(1)의 양 측부에 다수개로 설치된다. 이 냉각핀(42)은 냉매와의 접촉 면적을 최대화하기 위하여 외측으로 돌출되어 형성된다. First, a plurality of cooling fins 42 are installed at both sides of the plasma processing apparatus 1. The cooling fins 42 are formed to protrude outward in order to maximize the contact area with the refrigerant.

다음으로 냉각 브라켓(44)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 냉각핀(42)을 일정간격 이격된 상태에서 감싸는 구성요소이다. 상기 냉각 브라켓(44)에 의하여 상기 냉각핀(42)이 밀폐된 공간에 위치된다. Next, as shown in FIG. 1, the cooling bracket 44 is a component that surrounds the cooling fins 42 at a predetermined interval. The cooling fins 42 are positioned in the closed space by the cooling bracket 44.

그리고 냉매 유입관(46)은 외부에 설치되는 냉매 공급원(도면에 미도시)과 연결되며, 상기 냉각 브라켓(44)과 냉각핀(42) 사이의 공간에 냉매를 공급하는 구성요소이다. 즉, 상기 냉각 브라켓(44)에 의하여 형성되는 밀폐 공간에 냉매를 공급하는 것이다. 이렇게 냉각 브라켓(44)을 통하여 냉매를 공급하면 저온의 냉매를 효과적으로 활용할 수 있는 장점이 있다. 본 실시예는 상기 냉매 유입관(46)을 상기 냉매 브라켓(44)의 상부에 설치하여 하측으로 냉매가스가 공급되는 구조를 취한다. In addition, the refrigerant inlet pipe 46 is connected to a refrigerant source (not shown) installed outside, and is a component for supplying a refrigerant to a space between the cooling bracket 44 and the cooling fin 42. That is, the refrigerant is supplied to the sealed space formed by the cooling bracket 44. When the coolant is supplied through the cooling bracket 44, there is an advantage that the low temperature coolant can be effectively used. In this embodiment, the refrigerant inlet pipe 46 is installed on the upper portion of the refrigerant bracket 44 to take a structure in which the refrigerant gas is supplied downward.

다음으로 상기 냉매 배출공(48)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 냉각 브라켓(44)을 관통하여 형성되며, 상기 냉매 유입관(42)에 의하여 공급된 냉매를 배출하는 구성요소이다. 본 실시예에서는 상기 냉매 배출공(48)을 상기 냉매 브라켓(44)의 측벽을 관통하여 형성하는 것이 바람직하다. 따라서 상기 냉매 유입관(46)에 의하여 상측에서 유입된 냉매 가스가 상기 냉각핀(42)을 냉각한 후에, 측벽에 형성된 냉매 배출공(48)을 통하여 배출된다. Next, the coolant discharge hole 48 is formed through the cooling bracket 44, as shown in Figure 1, and is a component for discharging the coolant supplied by the coolant inlet pipe (42). In the present embodiment, it is preferable that the coolant discharge hole 48 is formed through the sidewall of the coolant bracket 44. Therefore, after the refrigerant gas introduced from the upper side by the refrigerant inlet pipe 46 cools the cooling fin 42, the refrigerant gas is discharged through the refrigerant discharge hole 48 formed in the side wall.

물론 상기 냉매 배출공(48)을 통하여 배출되는 냉매 가스를 회수하여 순환시키는 별도의 구조를 가질 수도 있으며, 상기 냉매 가스를 일반적인 공기를 냉각하여 사용하는 경우에는 별도의 순환 구조를 구비하지 않아도 된다. Of course, it may have a separate structure for recovering and circulating the refrigerant gas discharged through the refrigerant discharge hole 48, it is not necessary to provide a separate circulation structure when using the refrigerant gas to cool the general air.

그리고 상기 전원전극(10)과 접지 전극(20)의 하측에는 하부 접지 전극(70)이 배치된다. 한편 본 실시예에서는 피처리물(S)이 이송 롤러(80)에 의하여 상기 하부 접지 전극(70)과 전원 전극(10) 사이를 이동하면서 처리된다. A lower ground electrode 70 is disposed below the power electrode 10 and the ground electrode 20. In the present embodiment, the workpiece S is processed while being moved between the lower ground electrode 70 and the power source electrode 10 by the transfer roller 80.

1 : 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치
10 : 전원 전극 20 : 접지 전극
30 : 반응가스 공급부 40 : 냉각부
50 : 간격 조정부 60 : 하우징
70 : 하부 접지 전극 80 : 이송 롤러1: plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention
10: power electrode 20: ground electrode
30: reaction gas supply unit 40: cooling unit
50: gap adjustment unit 60: housing
70: lower ground electrode 80: feed roller

Claims (9)

피처리물을 플라즈마로 처리하는 플라즈마 처리장치에 있어서,
RF 전원이 인가되는 원통 형상의 전원 전극;
상기 전원 전극의 양 측부에 설치되며, 상기 전원 전극과의 사이에 플라즈마 발생공간이 형성되도록 일정한 간격 이격되어 고정되는 접지전극;
상기 전원 전극과 접지 전극 사이의 공간으로 반응가스를 공급하는 반응가스 공급부;
상기 반응가스 공급부 및 접지 전극에 인접하게 설치되며, 냉매를 순환시켜 상기 플라즈마 처리장치를 냉각시키는 냉각부; 및
상기 접지 전극을 상기 전원 전극 방향으로 전후진시켜 간격을 조정할 수 있는 간격 조정부;를 구비하며,
상기 접지 전극은,
상기 전원전극과의 이격 간격이 동일하게 형성되는 접근 돌출부와,
상기 접근 돌출부 사이에 상기 접근 돌출부와 전원 전극과의 이격 간격보다 큰 이격 간격을 가지도록 형성되는 후퇴 돌출부를 포함하며,
상기 냉각부는,
상기 플라즈마 처리장치의 양 측부에 설치되는 다수개의 냉각핀;
상기 냉각핀을 일정간격 이격된 상태에서 감싸는 냉각 브라켓;
외부에 설치되는 냉매 공급원과 연결되며, 상기 냉각 브라켓과 냉각핀 사이의 공간에 냉매를 공급하는 냉매 유입관;
상기 냉각 브라켓을 관통하여 형성되며, 상기 냉매 유입관에 의하여 공급된 냉매를 배출하는 냉매 배출공;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.In the plasma processing apparatus for treating a target object with plasma,
A cylindrical power supply electrode to which RF power is applied;
A ground electrode installed at both sides of the power electrode and fixed to be spaced apart at regular intervals so as to form a plasma generating space therebetween;
A reaction gas supply unit supplying a reaction gas into a space between the power supply electrode and the ground electrode;
A cooling unit installed adjacent to the reaction gas supply unit and the ground electrode to circulate a refrigerant to cool the plasma processing apparatus; And
And a spacing adjuster configured to adjust the spacing by moving the ground electrode back and forth in the direction of the power electrode.
The ground electrode,
An access protrusion formed to have the same spacing distance from the power electrode;
A retracting protrusion formed between the access protrusions to have a separation distance greater than a distance between the access protrusion and the power electrode,
The cooling unit includes:
A plurality of cooling fins installed at both sides of the plasma processing apparatus;
A cooling bracket surrounding the cooling fins at a predetermined interval;
A refrigerant inlet pipe connected to a refrigerant supply source installed outside and supplying a refrigerant to a space between the cooling bracket and the cooling fin;
And a refrigerant discharge hole formed through the cooling bracket and discharging the refrigerant supplied by the refrigerant inlet pipe. 제1항에 있어서, 상기 접지 전극은,
상기 전원 전극을 향하는 플라즈마면이 상기 전원 전극의 원주면과 동일한 간격을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.The method of claim 1, wherein the ground electrode,
And the plasma surface facing the power electrode is formed to have the same spacing as the circumferential surface of the power electrode. 제2항에 있어서, 상기 플라즈마면에는,
상기 전원 전극 방향으로 돌출되어 형성되는 다수개의 돌출부와, 상기 다수개의 돌출부 사이 사이에 형성되는 홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.The method of claim 2, wherein the plasma surface,
And a plurality of protrusions formed to protrude in the direction of the power electrode, and a groove portion formed between the plurality of protrusions. 삭제delete 제3항에 있어서, 상기 돌출부의 말단은,
상기 전원 전극의 외주면과 대응되는 곡면을 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치. The terminal of the protrusion of claim 3,
And a curved surface corresponding to an outer circumferential surface of the power electrode. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 반응가스 공급부는,
외부에 설치되는 반응가스 공급원과 연결되는 반응가스 유입관;
상기 반응가스 유입관과 연결되며, 상기 반응가스 유입관에서 유입되는 반응가스를 확산시키는 반응가스 확산부;
상기 반응가스 확산부의 일측벽에 다수개의 구멍으로 형성되며, 상기 플라즈마 발생공간으로 반응가스를 분사하는 반응가스 분사홀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치. The method of claim 1, wherein the reaction gas supply unit,
A reaction gas inlet pipe connected to a reaction gas source installed outside;
A reaction gas diffusion unit connected to the reaction gas inlet pipe and configured to diffuse the reaction gas introduced from the reaction gas inlet pipe;
And a reaction gas injection hole formed in one side wall of the reaction gas diffusion part and injecting the reaction gas into the plasma generating space. 삭제delete
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