KR101467093B1 - Inner-type linear antenna, antenna assembly to adjust plasma density and plasma apparatus using thereof - Google Patents

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Abstract

두께 조절이 가능한 내부 삽입형 안테나 및 이를 이용한 플라즈마 발생 장치가 개시된다. 상기 내부 삽입형 안테나는 전극을 포함하는 안테나 튜브의 외주면을 감싸는 원통형의 절연체를 포함하며, 상기 플라즈마 발생 장치는 반응 챔버의 내측 상단부에 서로 평행하게 배치되는 상기 내부 삽입형 안테나를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 내부 삽입형 안테나는 상기 안테나 튜브의 길이 방향에 따라 두께를 달리하여 생성되는 플라즈마의 밀도를 조절할 수 있다.An inner insertion type antenna capable of adjusting the thickness and a plasma generating device using the same are disclosed. The internal insertion-type antenna includes a cylindrical insulator surrounding an outer circumferential surface of an antenna tube including an electrode, and the plasma generation device includes the internal insertion-type antenna disposed parallel to each other at an inner upper end portion of the reaction chamber. Also, the inner insertion type antenna can control the density of plasma generated by varying the thickness along the length direction of the antenna tube.

Description

플라즈마의 밀도를 조절할 수 있는 내부 삽입형 선형 안테나, 안테나 조립체 및 이를 이용한 플라즈마 장치{INNER-TYPE LINEAR ANTENNA, ANTENNA ASSEMBLY TO ADJUST PLASMA DENSITY AND PLASMA APPARATUS USING THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an inner insertion type linear antenna, an antenna assembly, and a plasma apparatus using the inner insertion type linear antenna,

본 발명은 내부 삽입형 선형 안테나, 안테나 조립체 및 이를 이용한 플라즈마 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마의 밀도를 선택적으로 조절하기 위한 내부 삽입형 선형 안테나 및 이를 이용한 플라즈마 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an internal insertion type linear antenna, an antenna assembly, and a plasma apparatus using the same. More particularly, the present invention relates to an internal insertion type linear antenna for selectively controlling the density of plasma and a plasma apparatus using the same.

플라즈마 발생 소스로 사용되는 일반적인 ICP(Inductively Coupled Plasma) 소스는 저압에서 방전이 가능하고 높은 플라즈마 밀도를 가지기 때문에 저압 고밀도 플라즈마 소스로 많이 사용되고 있다.A general ICP (Inductively Coupled Plasma) source used as a plasma generation source is widely used as a low-pressure high-density plasma source because it can discharge at a low pressure and has a high plasma density.

피처리 기판의 대면적화 추세에 따라 플라즈마 장비가 대형화되고 ICP 플라즈마 소스로 널리 사용되는 나선형 안테나 역시 장비의 크기에 지수적으로 안테나의 길이가 길어져, 정상파 효과(Standing Wave Effect)에 의하여 불균일한 플라즈마가 발생할 수 있다.Spiral antenna, which is widely used as an ICP plasma source, has become larger as the size of the substrate to be processed is increased, and the length of the antenna exponentially increases as the size of the device increases. As a result, Lt; / RTI >

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 나선형 안테나를 사용하는 대신에 선형 안테나를 이용하여 대면적 장비에 적용하고 있다. 하지만, 안테나의 위치에 따라 용량성 결합(Capacitive Coupling)이 달라지는 문제가 발생하고, 이를 해결하기 위한 수단으로써 각 위치에 두께가 다른 절연 물질을 부착함으로써 용량성 결합을 맞추어 플라즈마의 균일도를 향상시키고 있다.In order to solve the above problems, instead of using a helical antenna, a linear antenna is applied to a large area apparatus. However, capacitive coupling varies depending on the position of the antenna. As a means for solving the problem, an insulating material having a different thickness is attached to each position to improve the uniformity of the plasma by adjusting the capacitive coupling .

본 출원인의 선행 등록특허 제10-1021480호에는 위와 같이 별도의 절연 물질을 이용하여 플라즈마의 균일도를 향상시키는 발명이 개시되어있다.The Applicant's Prior Art No. 10-1021480 discloses an invention for improving the uniformity of plasma by using a separate insulating material as described above.

그러나, 절연 물질을 부착하여 사용하는 경우, 안테나에 연결되는 절연 물질이 커짐에 따라 무게가 증가하게 되며 안테나가 밑으로 휘어져 다시 용량성 결합이 바뀌거나, 안테나 및 절연 물질이 파손될 수도 있는 위험이 발생하게 되었다.However, when using an insulating material, there is a risk that the weight of the insulating material connected to the antenna increases and the antenna may be bent downward to change the capacitive coupling again, or the antenna and the insulating material may be damaged. .

또한, 절연 물질이 커짐에 따라 추가적인 비용이 발생하게 되며, 위와 같은 문제를 해결하기 위해 내부에 또 다른 지지 보정물을 추가로 설치하여야 하는 단점이 발생하게 되었다.Further, as the insulating material becomes larger, an additional cost is incurred. In addition, in order to solve the above-mentioned problem, there is a disadvantage that another support supporter should be additionally installed inside.

균일한 밀도의 플라즈마를 생성하는 것과 마찬가지로, 피처리물의 특성에 맞게 플라즈마의 생성 영역에 따라 다른 밀도의 플라즈마를 생성하는 것 또한 중요하다. 따라서, 상기와 같은 종래 기술의 문제점은 보완하면서 원하는 영역에서 원하는 밀도의 플라즈마를 생성할 수 있는 플라즈마 소스 제어방법이 필요하다.
It is also important to generate a plasma of a different density depending on the region in which the plasma is generated, in accordance with the characteristics of the object to be processed, as well as to generate a plasma of uniform density. Accordingly, there is a need for a plasma source control method capable of generating a plasma of a desired density in a desired region while compensating for the above-described problems of the related art.

등록특허 제10-1021480호, 페라이트 구조체를 구비하는 플라즈마 소스 및 이를 채택하는 플라즈마 발생장치Patent No. 10-1021480, a plasma source having a ferrite structure and a plasma generating device employing the same

상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 안테나에 추가적인 절연 물질을 부착하지 않으면서 플라즈마의 밀도를 조절하고 균일도를 향상시키는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to control the density and uniformity of plasma without attaching additional insulating material to the antenna.

본 발명의 다른 목적은, 절연 물질 내부에 삽입되는 안테나 튜브의 두께를 조절하여 플라즈마의 밀도를 조절하는 것이다.Another object of the present invention is to control the density of the plasma by adjusting the thickness of the antenna tube inserted into the insulating material.

본 발명의 또 다른 목적은, 생성되는 플라즈마 영역에 대응하는 각각의 안테나 튜브의 두께를 조절하여 플라즈마의 밀도를 조절하는 것이다.
It is a further object of the present invention to adjust the density of the plasma by adjusting the thickness of each antenna tube corresponding to the generated plasma region.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부 삽입형 안테나에 있어서 원통형의 절연체 및 상기 절연체 내부에 위치하는 안테나 튜브를 포함하며, 상기 안테나 튜브는 일부 영역의 두께가 나머지 영역의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an internal insertion-type antenna, including a cylindrical insulator and an antenna tube disposed inside the insulator, wherein the antenna tube is thicker than a remaining region in thickness .

또한, 상기 안테나 튜브는 상기 원통형 절연체를 관통하는 소정 두께의 안테나 코어 및 상기 안테나 코어 보다 길이가 짧고 안테나 코어의 외주면에 끼워지는 안테나 링을 포함한다.The antenna tube includes an antenna core having a predetermined thickness passing through the cylindrical insulator, and an antenna ring having a length shorter than that of the antenna core and fitted to the outer circumferential surface of the antenna core.

또한, 상기 안테나 코어에는 복수 개의 안테나 링이 상기 안테나 코어의 길이 방향을 따라 서로 이격되거나 또는 연속되게 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the antenna core is characterized in that a plurality of antenna rings are spaced apart from each other along the longitudinal direction of the antenna core or continuously.

또한, 상기 안테나 링은 직경이 서로 다른 복수 개의 링이 중첩되어 형성된다.Further, the antenna ring is formed by overlapping a plurality of rings having different diameters.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 형태는, 플라즈마 발생장치 내에 삽입되는 내부 삽입형 안테나 조립체에 있어서, 서로 이격되어 위치하는 복수 개의 안테나 및 상기 복수 개의 안테나 각각은 원통형 절연체 및 상기 절연체 내부에 위치하는 안테나 튜브를 포함하여 이루어지며, 상기 복수 개의 안테나 중 하나 이상의 안테나는 일부 영역의 안테나 튜브의 두께가 나머지 영역의 안테나 튜브의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an internal insertion type antenna assembly inserted into a plasma generation device, wherein a plurality of antennas spaced from each other and each of the plurality of antennas includes a cylindrical insulator, Wherein at least one of the plurality of antennas is characterized in that the thickness of the antenna tube in a certain region is thicker than the thickness of the antenna tube in the remaining region.

또한, 안테나 튜브는 상기 원통형 절연체를 관통하는 소정 두께의 안테나 코어 및 상기 안테나 코어의 외주면에 끼워지며 상기 안테나 코어보다 길이가 짧은 안테나 링을 포함한다.The antenna tube includes an antenna core having a predetermined thickness passing through the cylindrical insulator, and an antenna ring sandwiched between the outer circumferential surface of the antenna core and the antenna ring having a shorter length than the antenna core.

또한, 상기 안테나 코어에는 복수 개의 안테나 링이 안테나 코어의 길이 방향을 따라 서로 이격되거나 또는 연속되게 배치된다.In addition, the antenna core is provided with a plurality of antenna rings which are spaced apart from each other or are continuously arranged along the longitudinal direction of the antenna core.

또한, 상기 안테나 링은 직경이 서로 다른 복수 개의 링이 중첩되어 형성된다.Further, the antenna ring is formed by overlapping a plurality of rings having different diameters.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 발생장치는, 생성되는 플라즈마의 밀도를 조절할 수 있도록 복수 개의 내부 삽입형 안테나로 구성되는 상기 내부 삽입형 안테나 조립체를 포함한다.
In order to achieve the above object, the plasma generating apparatus of the present invention includes the internal insertion-type antenna assembly including a plurality of internal insertion-type antennas so as to control the density of generated plasma.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 플라즈마 소스는 내부 삽입형 안테나의 외주면을 감싸는 절연 물질을 구비하고, 내부에 삽입되는 안테나 튜브의 두께를 조절함으로써, 절연 물질의 두께를 조절할 필요없이 전체적인 용량성 결합을 동일하게 맞추어 플라즈마 방전시 생성되는 플라즈마의 균일도를 향상시키는 효과를 갖는다.As described above, the plasma source according to the present invention includes the insulating material surrounding the outer circumferential surface of the inner insertion type antenna, and by adjusting the thickness of the antenna tube inserted into the inner space, The same effect can be obtained to improve the uniformity of the plasma generated in the plasma discharge.

또한, 절연 물질의 두께에 변경을 가하지 않고 플라즈마의 밀도를 조절할 수 있게 함으로써, 추가적인 비용 및 지지물의 설치 없이 공정의 안정성을 높이는 효과를 갖는다.Further, it is possible to control the density of the plasma without changing the thickness of the insulating material, thereby enhancing the stability of the process without any additional cost or support.

그리고, 안테나의 두께를 모든 길이 방향에서 동일하게 변경하는 것이 아닌, 필요에 따라 길이 방향에서 각각 두께를 다르게 조절하고, 안테나를 교체할 필요없이 안테나의 두께를 조절 가능하게 함으로서, 보다 정밀한 플라즈마 밀도의 조절이 가능하며 공정시간 손실을 줄이는 효과를 갖는다.
By adjusting the thicknesses of the antennas in the longitudinal direction differently, and adjusting the thicknesses of the antennas without having to replace the antennas, if necessary, instead of changing the thicknesses of the antennas in all longitudinal directions to the same, And it has the effect of reducing the processing time loss.

도 1은 일반적인 유도 결합형 플라즈마 생성 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 길이 방향에 따라 두께를 다르게 조절한 내부 삽입형 안테나의 개략도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 삽입형 안테나의 개략도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 내부 삽입형 안테나의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 내부 삽입형 안테나 조립체의 개략적인 횡단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 내부 삽입형 안테나 조립체를 이용하는 플라즈마 발생장치의 개략도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a general inductively coupled plasma generating apparatus.
2A and 2B are schematic views of an internal insertion type antenna having different thicknesses along the length direction according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are schematic views of an internal insertion type antenna according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are schematic views of an internal insertion type antenna according to another embodiment of the present invention.
Figure 7 is a schematic cross-sectional view of an interposable antenna assembly in accordance with another embodiment of the present invention.
8 is a schematic diagram of a plasma generator using an interposable antenna assembly in accordance with another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 관한 플라즈마 발생 장치에 대해 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 수 있다.In the following description, only parts necessary for understanding the operation according to the embodiment of the present invention will be described, and descriptions of other parts may be omitted so as not to disturb the gist of the present invention.

또한, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.In addition, terms and words used in the following description and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary meanings, but are to be construed in a manner consistent with the technical idea of the present invention As well as the concept.

도 1은 일반적인 유도 결합형 플라즈마 발생 장치의 개략적인 단면도이다. 도 1을 참조하면, 상기 유도 결합형 플라즈마 발생 장치는 플라즈마가 생성되는 공간이 구비되는 반응 챔버(10), 상기 반응 챔버(10)의 하단부에 위치하며 기판이 안착되는 서셉터, 상기 반응 챔버(10)의 내측 상단부에 구비되며 유도 자기장을 발생시키는 플라즈마 소스 또는 안테나(30)를 포함하여 구성된다.1 is a schematic cross-sectional view of a general inductively coupled plasma generator. Referring to FIG. 1, the inductively coupled plasma generator includes a reaction chamber 10 having a space for generating a plasma, a susceptor disposed at a lower end of the reaction chamber 10, And a plasma source or an antenna 30 provided at an inner upper end of the plasma source 10 to generate an induced magnetic field.

상기 안테나(30)는 전류가 흐르는 전극을 구비하고 있으며, 상기 전극을 통하여 전원을 인가하게 되면 반대 방향의 전류가 교대로 흐르게 되고, 이로 인해 발생하는 유도 전기장에 의하여 자기장이 형성되어 상기 반응 챔버(10) 내부에 플라즈마를 발생시키게 된다.When an electric power is applied through the electrode, alternating current flows alternately, and a magnetic field is formed by the induction electric field generated thereby, 10 to generate plasma.

바람직한 플라즈마의 밀도는 기판 상부의 모든 영역에 걸쳐서 균일하게 형성되는 것이나, 통상적으로 생성되는 플라즈마의 밀도는 기판의 가장자리 부분에서 기판의 중심부보다 떨어지는 경우가 많다.The density of the desired plasma is uniformly formed over all regions of the substrate, but the density of the plasma that is typically produced is often less than the center of the substrate at the edge of the substrate.

위와 같은 내부 삽입형 직선형 안테나를 이용하는 것은 나선형 안테나를 이용하는 경우에 발생하는 상술한 문제점을 해결하기 위함이다. 직선형 안테나를 사용하여 플라즈마를 생성하는 경우에는 나선형 안테나를 사용하는 방법에 비하여 대면적 기판을 처리하기에 용이한 면이 있으나, 안테나의 위치와 내부의 상태에 따라 용량성 결합이 달라지는 문제가 있어 안테나의 각 위치에 두께가 다른 절연 물질을 안테나에 부착함으로써 용량성 결합을 맞추어 균일도를 향상시켰다.The use of the above-mentioned internal insertion type linear antenna is intended to solve the above-described problem that arises in the case of using a helical antenna. In the case of generating a plasma using a linear antenna, there is an easier side to process a large area substrate than a method using a helical antenna, but there is a problem that the capacitive coupling varies depending on the position of the antenna and the internal state of the antenna. In this case, the uniformity of the capacitive coupling is improved by attaching the insulating material having different thickness to each position of the antenna.

여기서 용량성 결합이란, 전자회로의 노드 사이의 정전용량에 의한 전계 내에서의 에너지의 이동으로 정의된다. 피처리 기판의 대면적화에 따라 안테나의 길이도 길어질 수 있으며, 안테나의 길이 증가로 인한 인덕턴스의 증가에 따라, 안테나의 전원단의 인가 전압이 증가하여 용량성 결합이 증가할 수 있다. 이에 따라, 안테나의 용량성 결합에 의한 전력 손실에 의하여 플라즈마의 균일도가 악화될 수 있다.Here, the capacitive coupling is defined as the movement of energy in the electric field by the capacitance between the nodes of the electronic circuit. The length of the antenna can be increased according to the enlargement of the substrate to be processed, and the voltage applied to the power supply terminal of the antenna increases with the increase of the inductance due to the increase of the length of the antenna, so that the capacitive coupling can be increased. Accordingly, the uniformity of the plasma may be deteriorated by the power loss due to the capacitive coupling of the antenna.

도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 길이 방향에 따라 두께를 다르게 조절한 내부 삽입형 안테나(30)의 개략도이다.2A and 2B are schematic views of an internal insertion type antenna 30 having different thicknesses along the length direction according to an embodiment of the present invention.

도 2a 및 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 삽입형 안테나(30)는 원통형의 절연체(50)와 상기 절연체 내부에 삽입되는 안테나 튜브(40)를 포함한다. 상기 내부 삽입형 안테나(30)는 상기 반응 챔버(10)의 내측 상단부에 복수개가 평행한 방향으로 설치되며, 각각의 안테나에서 발생되는 유도 자기장을 이용하여 상기 반응 챔버(10) 내부에 플라즈마를 생성하게 된다.Referring to FIGS. 2A and 2B, an internal insertion-type antenna 30 according to an embodiment of the present invention includes a cylindrical insulator 50 and an antenna tube 40 inserted into the insulator. The inner insertion type antenna 30 is installed in a plurality of parallel directions on the inner upper end of the reaction chamber 10 and generates a plasma in the reaction chamber 10 using an induced magnetic field generated from each antenna do.

상기 원통형의 절연체(50)는 내부가 비어있는 형태로, 상기 절연체(50)의 두께는 바꾸지 않으면서 내부에 삽입되는 안테나 튜브(40)의 두께를 조절하는 것이 가능하다.It is possible to adjust the thickness of the antenna tube 40 which is inserted into the cylindrical insulator 50 without changing the thickness of the insulator 50 in a form in which the inside of the cylindrical insulator 50 is empty.

도 2a를 참조하면, 상기 절연체(50) 내부에 삽입되는 안테나 튜브(40)의 두께를 길이 방향에 따라 다르게 조절하여 플라즈마의 밀도를 조절하게 되며, 전체적인 플라즈마의 균일도를 향상시키거나 특정 부분에서의 밀도를 조절하는 것 또한 가능하다.2A, the thickness of the antenna tube 40 inserted in the insulator 50 may be adjusted according to the longitudinal direction to control the density of the plasma. In order to improve the uniformity of the plasma as a whole, It is also possible to adjust the density.

본 발명은 플라즈마의 균일도를 향상시키는 것은 물론, 피처리 기판의 특성에 따라 플라즈마를 원하는 밀도로 조절하는 것을 목적으로 하는바, 도 2b와 같이 안테나의 두께를 일정하게 하는 것뿐만 아니라, 그 길이 방향에서 두께를 다르게 조절하는 것이 중요하다.The present invention aims at improving the uniformity of the plasma and adjusting the plasma to a desired density according to the characteristics of the substrate to be processed. In addition to the uniform thickness of the antenna as shown in FIG. 2B, It is important to adjust the thicknesses differently.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 삽입형 안테나의 개략도이다.3 and 4 are schematic views of an internal insertion type antenna according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 상기 내부 삽입형 안테나(30)는 원통형의 절연체(50)와 상기 절연체(50) 내부에 구비되는 안테나 튜브(40)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 안테나 튜브(40)는 상기 절연체(50)를 관통하는 소정 두께의 안테나 코어(41) 및 상기 안테나 코어(41)의 외주면에 끼워지며, 상기 안테나 코어 보다 길이가 짧은 안테나 링(42,43)을 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 3, the internal insertion-type antenna 30 includes a cylindrical insulator 50 and an antenna tube 40 provided in the insulator 50. The antenna tube 40 includes an antenna core 41 having a predetermined thickness penetrating the insulator 50 and an antenna ring 42 having a length shorter than that of the antenna core 41, 43).

내부 삽입형 안테나(30)의 절연체의 길이를 L 이라 하면, 각각의 안테나 링(42,43)의 길이 l1, l2는 L보다 짧게 구성된다. 또한, 상기 안테나 링(42,43)의 지름 d1, d2는 상기 안테나 코어(41)의 지름보다 긴 것을 특징으로 하며, 각각의 지름 d1, d2 및 길이 l1, l2 는 서로 다르게 구성된다.Assuming that the length of the insulator of the internal insertion type antenna 30 is L, the lengths l 1 and l 2 of the antenna rings 42 and 43 are configured to be shorter than L. The diameters d 1 and d 2 of the antenna rings 42 and 43 are longer than the diameters of the antenna core 41. The diameters d 1 and d 2 And the lengths l 1 and l 2 are different from each other.

안테나 코어(41)의 외주면에 끼워지는 안테나 링(42,43)은 도 3에 도시된 바와 같이 서로 이격되어 배치되거나 도 4에 도시된 바와 같이 연속적으로 배치될 수 있다.The antenna rings 42 and 43 fitted to the outer circumferential surface of the antenna core 41 may be spaced apart from each other as shown in FIG. 3 or may be continuously arranged as shown in FIG.

도 4를 참조하면, 상기 내부 삽입형 안테나(30)는 도 3에 도시된 구성과 달리 동일한 지름을 가진 복수 개의 안테나 링을 연속적으로 배치하여 구성할 수 있다. 또한, 도 3 및 도 4에 도시된 구성을 변경하여 지름의 길이가 다른 복수 개의 안테나 링을 연속적으로 배치하는 것도 가능하다.Referring to FIG. 4, the internal insertion type antenna 30 may be constructed by arranging a plurality of antenna rings having the same diameter, as in the configuration shown in FIG. 3, continuously. It is also possible to arrange a plurality of antenna rings having different diameter diameters continuously by changing the configuration shown in Figs. 3 and 4. Fig.

또한, 도 4에 도시된 상기 내부 삽입형 안테나(30)는 동일한 두께와 길이를 가진 단위 링으로 구성되어 있는바, 복수 개의 단위 링을 구비하여 사용자가 원하는 길이의 안테나 튜브(40)를 구성할 수 있어, 길이가 긴 별도의 안테나 튜브를 사용하지 않아도 효율적인 조절이 가능하다.The inner insertion type antenna 30 shown in FIG. 4 is formed of a unit ring having the same thickness and length. The inner insertion type antenna 30 has a plurality of unit rings, It is possible to control efficiently without using separate long antenna tubes.

도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 내부 삽입형 안테나의 개략도이다.5 and 6 are schematic views of an internal insertion type antenna according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 상기 내부 삽입형 안테나(30)는 도 3 및 도 4에 도시된 내부 삽입형 안테나와 달리, 두께 및 길이가 서로 다른 복수 개의 안테나 링(42,43)이 중첩되는 형태로 구성된다.5, the inner insertion type antenna 30 is configured in a manner that a plurality of antenna rings 42 and 43 having different thicknesses and lengths are overlapped with each other, unlike the inner insertion type antennas shown in FIGS. 3 and 4 .

도 5에 도시된 형태의 구성을 이용하면, 상기 안테나 링(42,43)의 위치를 보다 세밀하게 조절할 수 있기 때문에, 다양한 형상의 안테나 튜브(40)를 구성하기에 용이하다.5, the position of the antenna rings 42 and 43 can be adjusted more precisely, so that it is easy to configure the antenna tubes 40 of various shapes.

또한, 도 5에 도시된 상기 복수 개의 안테나 링(42,43)의 길이를 동일하게 하여 중첩되는 형태로 구성하는 것도 가능하며, 동일한 길이의 상이한 두께를 가진 안테나 링을 추가하거나 줄이는 방법을 통하여 두께를 조절할 수 있으므로, 상기 절연체(50) 내부의 안테나 튜브(40)의 두께를 길이 방향에서 동일하게 하되 플라즈마의 밀도를 조절하기 위하여 상이한 두께의 안테나 튜브를 반복 교체하는 손실을 줄일 수 있다.The antenna rings 42 and 43 shown in FIG. 5 may have the same length, and may be formed in an overlapping manner. By adding or reducing antenna rings having different thicknesses of the same length, The thickness of the antenna tube 40 inside the insulator 50 can be made equal in the longitudinal direction and the loss of repetitive replacement of the antenna tube of different thicknesses can be reduced in order to control the density of the plasma.

한편, 도 6을 참조하면, 상기 내부 삽입형 안테나(30)는 도 5에 도시된 형태로 중첩되어 배치되는 안테나 링(42,43)과 이격되어 배치되는 안테나 링(42)을 이용하는 구성을 나타낸다.Meanwhile, referring to FIG. 6, the internal insertion type antenna 30 shows a configuration using the antenna rings 42 and 43 arranged in a superposed manner in the form shown in FIG. 5 and the antenna ring 42 spaced apart from each other.

이러한 구성 역시, 플라즈마의 밀도 조절을 보다 세밀하게 하기에 효과적이다. 한편, 도 3 내지 도 6에 도시된 상기 내부 삽입형 안테나(30)의 구성은 본 발명을 설명하기 위한 몇 가지 예시적인 방법이며, 상기 내부 삽입형 안테나(30)를 사용하는 사용자 또는 공정상의 필요에 따라 길이 및 두께가 다른 복수 개의 안테나 링을 이용하여 생성되는 플라즈마에 대응하는 위치에 있는 안테나 튜브의 두께를 조절할 수 있다.This configuration is also effective for finer control of plasma density. Meanwhile, the configuration of the internal insertion-type antenna 30 shown in FIGS. 3 to 6 is a few exemplary methods for explaining the present invention, and the configuration of the internal insertion type antenna 30 according to a user or a process using the internal insertion type antenna 30 It is possible to control the thickness of the antenna tube at a position corresponding to a plasma generated by using a plurality of antenna rings having different lengths and thicknesses.

종래에는 안테나의 외부를 감싸는 절연 물질의 두께를 달리하여 플라즈마의 균일도를 조절하였다면, 도 3 내지 도 6에 도시된 본 발명에 따른 몇 가지 실시예에서는, 절연체(50)의 두께는 고정시킨 상태에서 상기 절연체(50)의 내부에 삽입되는 안테나 튜브(40)의 두께를 달리하여 플라즈마의 밀도를 조절하므로, 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있다.3 to 6, when the thickness of the insulator 50 is fixed, the thickness of the insulator 50 is adjusted to a predetermined value, The thickness of the antenna tube 40 inserted in the insulator 50 is varied to control the density of the plasma, thereby solving the problems of the prior art as described above.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 내부 삽입형 안테나 조립체(60)의 개략적인 횡단면도이다.Figure 7 is a schematic cross-sectional view of an interposable antenna assembly 60 in accordance with another embodiment of the present invention.

상기 내부 삽입형 안테나 조립체(60)는 서로 이격되어 위치하는 복수 개의 내부 삽입형 안테나(30)를 구비하며, 상기 복수 개의 안테나 각각은 원통형의 절연체(50) 및 상기 절연체(50)에 위치하는 안테나 튜브(40)를 포함한다. 또한, 상기 안테나 튜브(40)는 도 3 내지 도 6에 도시된 내부 삽입형 안테나(30)와 마찬가지로, 상기 안테나 코어(미도시) 및 상기 안테나 링(미도시)을 포함하여 구성되며, 상기 안테나 튜브(40)의 두께는 길이 및 두께가 다른 복수 개의 안테나 링의 배치 및 결합을 통하여 조절할 수 있다.The inner insertion type antenna assembly 60 includes a plurality of inner insertion type antennas 30 spaced apart from each other and each of the plurality of antennas includes a cylindrical insulator 50 and an antenna tube 40). 3 to 6, the antenna tube 40 includes the antenna core (not shown) and the antenna ring (not shown), and the antenna tube The thickness of the antenna ring 40 can be adjusted through the arrangement and combination of a plurality of antenna rings having different lengths and thicknesses.

따라서, 공정상의 필요에 따라 상기 안테나 튜브(40)의 두께를 조절하여 사용하는 것이 가능하므로, 밀도 조절이 필요한 플라즈마 영역에 대응하는 안테나의 안테나 튜브(40)의 두께를 조절하여 생성되는 플라즈마의 밀도를 조절할 수 있다.Therefore, it is possible to adjust the thickness of the antenna tube 40 according to the process needs. Therefore, the density of the plasma generated by adjusting the thickness of the antenna tube 40 of the antenna corresponding to the plasma region, Can be adjusted.

도 7에서 내부 삽입형 안테나 조립체(60)는 설명의 편의를 위하여 3개의 내부 삽입형 안테나(30)를 도시하였으나, 실제 플라즈마 발생장치 내에 삽입되어 사용될 때에는 피처리 기판의 면적에 대응하여 그 개수를 늘리거나 줄여서 사용할 수 있음은 본 발명의 출원시 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명할 것이다.In FIG. 7, the three inner insertion type antennas 30 are shown for convenience of explanation. However, when the inner insertion type antenna 60 is inserted into the actual plasma generation apparatus, the number of the inner insertion type antennas 60 is increased corresponding to the area of the target substrate It will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be used in a shortened manner.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 내부 삽입형 안테나 조립체(60)를 포함하는 플라즈마 발생장치의 개략도이다.8 is a schematic diagram of a plasma generating device including an inner insertion-type antenna assembly 60 according to another embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 상기 플라즈마 발생장치(100) 내부에 삽입되는 내부 삽입형 안테나 조립체(60)를 구성하는 각각의 내부 삽입형 안테나(30)의 안테나 튜브(40)의 두께는 공정상의 필요에 의해 각각 다르게 조절할 수 있다.8, the thickness of the antenna tube 40 of each internal insertion-type antenna 30 constituting the internal insertion-type antenna assembly 60 to be inserted into the plasma generation apparatus 100 is determined by the process needs Can be adjusted differently.

상기 안테나 튜브(40)의 두께를 조절하는 방법 또한, 도 3 내지 도 6에 대한 상기 설명과 동일하며, 각각의 안테나(30)에 대응하는 플라즈마 생성영역의 용량성 연결에 대응하여 조절된다. 즉, 각각의 안테나(30)를 구성하는 안테나 튜브(40)의 두께를 조절하여 안테나로부터 생성되는 전기장의 크기를 조절하고, 그에 따라 변경하고자 하는 위치에서의 플라즈마의 밀도를 조절할 수 있다.
The method of adjusting the thickness of the antenna tube 40 is also the same as described above with respect to Figs. 3 to 6, and is adjusted corresponding to the capacitive connection of the plasma generation region corresponding to each antenna 30. That is, the thickness of the antenna tube 40 constituting each antenna 30 can be adjusted to adjust the size of the electric field generated from the antenna, thereby adjusting the density of the plasma at the position to be changed.

100 : 플라즈마 발생장치 10 : 반응 챔버
30 : 내부 삽입형 안테나 40 : 안테나 튜브
41 : 안테나 코어 42,43 : 안테나 링
50 : 절연체 60 : 내부 삽입형 안테나 조립체100: plasma generator 10: reaction chamber
30: internal insertion type antenna 40: antenna tube
41: antenna core 42, 43: antenna ring
50: insulator 60: internal insertion type antenna assembly

Claims (11)

플라즈마 발생장치 내에 삽입되는 내부 삽입형 안테나로서,
원통형의 절연체; 및
상기 절연체 내부에 위치하는 안테나 튜브;
를 포함하여 이루어지며, 상기 안테나 튜브는 일부 영역의 두께가 나머지 영역의 두께보다 두껍고,
상기 안테나 튜브는
상기 원통형 절연체를 관통하는 소정 두께의 안테나 코어; 및
상기 안테나 코어의 외주면에 끼워지며, 상기 안테나 코어 보다 길이가 짧은 안테나 링;
을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내부 삽입형 안테나.
An internal insertion-type antenna inserted into a plasma generating device,
A cylindrical insulator; And
An antenna tube disposed inside the insulator;
Wherein the antenna tube is formed such that a thickness of a part of the antenna tube is thicker than a thickness of the remaining part of the antenna tube,
The antenna tube
An antenna core having a predetermined thickness penetrating the cylindrical insulator; And
An antenna ring fitted on an outer circumferential surface of the antenna core and having a length shorter than the antenna core;
And an antenna for receiving the antenna.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 안테나 코어에는 복수 개의 상기 안테나 링이 상기 안테나 코어의 길이방향을 따라 서로 이격되거나 또는 연속되게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 내부 삽입형 안테나.
The method according to claim 1,
Wherein the antenna core is provided with a plurality of antenna rings spaced from each other along a longitudinal direction of the antenna core or continuously.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 안테나 링은 직경이 서로 다른 복수 개의 링이 중첩되어 형성되는 것을 특징으로 하는 내부 삽입형 안테나.
The method according to claim 1 or 3,
Wherein the antenna ring is formed by overlapping a plurality of rings having different diameters.
플라즈마 발생장치 내에 삽입되는 내부 삽입형 안테나 조립체로서,
서로 이격되어 위치하는 복수 개의 안테나를 구비하고,
상기 복수 개의 안테나 각각은 원통형 절연체 및 상기 절연체 내부에 위치하는 안테나 튜브를 포함하여 이루어지며,
상기 복수 개의 안테나 중 하나 이상의 안테나는 일부 영역의 안테나 튜브의 두께가 나머지 영역의 안테나 튜브의 두께보다 두껍고,
상기 안테나 튜브는
상기 원통형 절연체를 관통하는 소정 두께의 안테나 코어; 및
상기 안테나 코어의 외주면에 끼워지며, 상기 안테나 코어보다 길이가 짧은 안테나 링;
을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내부 삽입형 안테나 조립체.
An internal insertion-type antenna assembly for insertion into a plasma generating device,
And a plurality of antennas spaced apart from each other,
Each of the plurality of antennas includes a cylindrical insulator and an antenna tube disposed inside the insulator,
Wherein at least one of the plurality of antennas has a thickness of an antenna tube of a certain region that is thicker than a thickness of the antenna tube of the remaining region,
The antenna tube
An antenna core having a predetermined thickness penetrating the cylindrical insulator; And
An antenna ring fitted on an outer circumferential surface of the antenna core and having a length shorter than the antenna core;
And an outer surface of the antenna.
삭제delete 제5항에 있어서,
상기 안테나 코어에는 복수 개의 상기 안테나 링이 상기 안테나 코어의 길이 방향을 따라 서로 이격되거나 또는 연속되게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 내부 삽입형 안테나 조립체.
6. The method of claim 5,
Wherein the antenna core has a plurality of the antenna rings spaced apart or continuously from each other along a longitudinal direction of the antenna core.
제5항에 있어서,
상기 안테나 링은 직경이 서로 다른 복수 개의 링이 중첩되어 형성되는 것을 특징으로 하는 내부 삽입형 안테나 조립체.
6. The method of claim 5,
Wherein the antenna ring is formed by overlapping a plurality of rings having different diameters.
제7항에 있어서,
상기 안테나 링은 직경이 서로 다른 복수 개의 링이 중첩되어 형성되는 것을 특징으로 하는 내부 삽입형 안테나 조립체.
8. The method of claim 7,
Wherein the antenna ring is formed by overlapping a plurality of rings having different diameters.
제5항 및 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 내부 삽입형 안테나 조립체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
10. An apparatus as claimed in any one of claims 5 to 9, further comprising an internal insertion-type antenna assembly according to any one of claims 5 to 9.
제10항에 있어서,
상기 내부 삽입형 안테나 조립체를 구성하는 복수 개의 안테나 두께는 각각의 안테나에 대응하는 플라즈마 생성영역의 용량성 결합에 따라 조정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
11. The method of claim 10,
Wherein the plurality of antenna thicknesses constituting the internal insertion-type antenna assembly are adjusted according to the capacitive coupling of the plasma generation regions corresponding to the respective antennas.
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