KR101846599B1 - 플라즈마 점화 및 지속 방법 및 장치 - Google Patents

플라즈마 점화 및 지속 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

플라즈마를 생성하기 위한 장치는 플라즈마 생성 용기, 및 코일 길이를 갖는 코일, 및 부분적으로 둘러싸며 길이방향으로 배향된 도전성 (PELOC) 핑거들의 제 1 세트, 및 PELOC 핑거들의 제 2 세트를 포함한다. PELOC 핑거 세트들은 용기의 길이방향 축을 따라 배향되며, 용기의 주변부를 각각 부분적으로 둘러싼다. 2 세트의 PELOC 핑거들은 핑거팁들이 핑거팁들과 마주보게 배향되고, 코일 길이보다 작은 세트간 거리만큼 이격된다.

Description

플라즈마 점화 및 지속 방법 및 장치{PLASMA IGNITION AND SUSTAINING METHODS AND APPARATUSES}
본 발명은 플라즈마 점화 및 지속 방법 및 장치에 관한 것이다.
반도체 제품들의 제조 시에, 웨이퍼들과 같은 기판들은 기판들 위에 피쳐들을 형성하기 위해 증착 및 에칭 프로세스들을 겪는다. 반도체 기판들의 프로세싱은 종종 프로세싱 단계들 사이에 폴리머 증착과 같은 잔류물들을 남긴다. 추가 프로세싱을 위한 준비 시에 기판들을 세정하기 위해 대기 유도 결합 플라즈마 토치들이 사용되어 왔다.
논의를 용이하게 하기 위해, 도 1 은 이중-벽 실린더 (102) 를 포함하는 일반적인 선행 기술의 대기 유도 결합 플라즈마 토치 (100) 를 도시한다. 실린더 (102) 는 일반적으로 석영 또는 유사하게 적합한 재료로 형성된다. 냉각 가스 유입구 (104) 는 이용 중에 이중-벽 실린더 (102) 를 열적으로 조절하기 위해 질소와 같은 냉각 가스 또는 공기가, 예를 들어, 실린더 벽들 사이에 주입되는 것을 허용한다. 적절한 냉각 가스를 사용함으로써, 플라즈마 토치 안의 플라즈마로부터의 높은 방열로 인한 대기 유도 결합 플라즈마 토치 (100) 에 대한 열적 손상이 방지된다.
코일 (106) 이 이중-벽 실린더 (102) 의 외부 주변부 둘레를 감는 것으로 도시된다. 이용 중에, 프로세스 가스 유입구 (108) 를 통해 실린더 (102) 의 내부 공간 (interior volume) 안으로 프로세스 가스 (예를 들어, 수소 또는 질소) 가 도입된다. (예를 들어, 40 MHz 로) 적절한 구동기 RF 신호가 코일 (106) 에 공급되는 경우, 코일 (106) 은 프로세스 가스로부터 플라즈마를 점화하기 위해 직렬 LC 공진 회로의 일부분으로서 작용한다. 이용 중에 코일 (106) 을 냉각하는 것을 돕기 위해, 코일은 액체 냉각제가 그것을 통해 흐르는 것을 허용하는 튜브로 설계된다.
대기 유도 결합 플라즈마 토치 (100) 내에 형성된 유도 결합 플라즈마는 개구 (120) 로부터 배출된다. 개구 (120) 로부터 배출된 플라즈마의 열풍이 그러면 이온 주입 프로세스 후에 기판들로부터 원하지 않는 폴리머 증착과 같은 물질들을 제거하거나 세정하기 위해 사용될 수도 있다.
공지된 바와 같이, 코일 (106) 에 걸친 유도 전압은 구동기 RF 신호의 주파수의 함수이다. 40 MHz 에서, 일반적인 대기 유도 결합 플라즈마 토치는, 예를 들어, 코일 (106) 의 단부들 사이에서 20 KV (피크-투-피크) 까지 겪을 수도 있다. 일반적인 대기 상태들에서 플라즈마를 점화하기 위해 높은 유도 전압이 필요하다.
그러나, 선행 기술에서 사용된 높은 RF 구동기 주파수 (예를 들어, 40 MHz 또는 그 보다 높음) 는 비용 및 기술적 과제들을 야기한다. 예를 들어, 많은 프로세싱 시스템들은 이미 에칭 및 증착을 위해 저-주파수 RF 소스들 (예를 들어, 10 MHz - 30 MHz, 이를테면, 13.56 MHz 또는 27.12 MHz) 을 사용한다. 그에 따라, 저-주파수 서브시스템들을 설계, 제조, 취득, 및 유지하기 위한 컴포넌트들 및 전문지식들이 보다 낮은 비용으로 쉽게 이용가능하다. 또한, 보다 낮은 구동기 RF 주파수가 사용되는 경우, 도구 간의 (tool-to-tool) 반복성이 개선된다.
본 발명은 특히 대기 유도 결합 플라즈마 토치에서 그리고 일반적으로 유도 결합 플라즈마 도구들에서 플라즈마 점화를 개선하는 방법들 및 장치들에 관한 것이다.
본 발명은 첨부되는 도면들의 도들에서 예로서 예시되고 제한으로서 예시되지는 않고, 유사한 도면 부호들은 유사한 요소들을 지칭하고:
논의를 용의하게 하기 위해, 도 1 은 일반적인 선행 기술의 대기 유도 결합 플라즈마 토치를 도시한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 본 발명의 구현을 도시한다.
본 발명은 이제 첨부되는 도면들에서 도시된 바와 같은 몇몇 실시형태들을 참조하여 상세히 설명될 것이다. 다음의 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 다양한 특정 세부사항들이 제시된다. 그러나, 본 발명은 이러한 특정 세부사항들 중 일부 또는 전부가 없이 실시될 수도 있음이 당업자에게 자명할 것이다. 다른 사례들에서, 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해 잘 알려진 프로세스 단계들 및/또는 구조들은 상세히 설명되지 않았다.
일반적으로 말하면, 플라즈마 점화는 소정의 가스 컬럼에 걸쳐 인가되는 전기장의 강도에 따라 달라진다. 좀더 구체적인 경우인 솔레노이드 코일에서, 점화는 솔레노이드 내부의 전기장의 강도에 따라 달라진다.
전기장은 일반적으로 하기의 식 1 에 의해 좌우된다.
E = V/L 식 1
여기서 V 는 코일 단부들 사이의 유도 전압이며, E 는 전기장의 강도이고, L 은 코일의 길이이다. 'L, 코일의 길이' 에서, 우리는 코일 솔레노이드의 길이를 의미하는 것이지, 코일을 와인딩하기 위해 이용되는 와이어의 길이를 의미하지는 않는다는 것에 주의해야 한다.
코일의 유효 길이 (L) 가 감소될 수 있는 경우, 코일 상의 동일한 유도 전압에 대해 더 강한 전기장 (E) 이 획득될 수 있음을 본원의 발명자들은 깨달았다. 대안으로 또는 추가로, (예를 들어, 구동기 RF 주파수의 감소로 인해) 유도 전압 (V) 이 감소되는 경우, 플라즈마를 충분히 점화할 수 있는 전기장은 코일의 유효 길이를 낮춤으로써 그래도 생성될 수도 있다.
하나 이상의 실시형태들에서, 코일의 유효 길이를 효과적으로 감소시키는, 부분적으로 둘러싸며 길이방향으로 배향된 도전성 (partially enclosing, longitudinally oriented conductive; PELOC) 핑거들이 제공된다. 그 이름이 암시하는 바와 같이 PELOC 핑거들은, 석영 실린더의 외부에 배치되고 대기 유도 결합 플라즈마 토치의 석영 실린더의 길이방향 축을 따라 배향되는, 도전성 재료들의 (본원에서 일반적으로 "핑거들" 이라고 지칭되는) 도전성 스트립들 또는 프롱 (prong) 들 또는 티스 (teeth) 또는 돌출들이다. 2 세트의 핑거들이 제공되며, 핑거들의 각각의 세트는 상이한 코일 단부에 연결된다. 각각의 세트의 핑거들은, 공간적으로 분리되는 방식으로, 또한 제 2 세트 쪽으로 향해 가리키는 제 1 세트의 핑거들과 함께 (그리고 반대의 경우도 같음) 실린더에 대하여 길이방향으로 배치된다. 본 발명의 실시형태들은 또한 대기 유도 결합 플라즈마 토치에 대한 이러한 향상들을 제조, 제공, 동작, 및 유지하기 위한 기술들에 관한 것이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 예시적인 구성을 도시하는데, PELOC 핑거 세트 (202) 의 도전성 핑거들은 실린더 (210) 의 길이방향 축 (220) 에 대하여 길이방향으로 배치된다. 마찬가지로, PELOC 핑거 세트 (204) 의 도전성 핑거들은 실린더 (210) 의 길이방향 축 (220) 에 대하여 길이방향으로 배치된다. PELOC 핑거 세트 (202) 및 PELOC 핑거 세트 (204) 는 PELOC 핑거 세트 (202) 의 핑거팁들이 PELOC 핑거 세트 (204) 의 핑거팁들 쪽으로 향하는 방향을 가리키도록 배열된다. 도시된 바와 같이, PELOC 핑거 세트 (202) 의 도전성 핑거들 및 PELOC 핑거 세트 (204) 의 도전성 핑거들은 실린더 (210) 의 길이방향 축 (220) 을 따라 세트-대-세트 갭 (set-to-set gap) (A) 에 의해 공간적으로 분리된다.
PELOC 핑거 세트 (202) 의 도전성 핑거들은 실린더 (210) 의 주변부를 단지 부분적으로만 둘러싸서, 도시된 바와 같은 세트-내 갭 (intra-set gap) (B) 을 야기한다. 마찬가지로, PELOC 핑거 세트 (204) 의 도전성 핑거들은 실린더 (210) 의 주변부를 단지 부분적으로만 둘러싸서, 도시된 바와 같은 세트-내 갭 (C) 을 야기한다. 이러한 피쳐들 및 갭들은 이하에서 좀더 상세히 논의된다.
본원에서 설명된 방식들로 길이방향으로-배향된 도전성 핑거들을 이용함으로써, 코일로부터 나오는 자기장선들이 내부로 더 진행하여 석영 튜브 (210) 를 통해 침투하는 것이 허용되어, 토치 내부의 플라즈마를 지속하는 순환 전류를 유도한다. 이는 위에서 언급된 핑거들이 기본적으로 자기장선들의 방향에 평행하게 배향되기 때문에 가능하다. 세트-내 갭 (B) 은, PELOC 핑거들 내부를 가열하는 전류를 생성시킬 것이기 때문에 불필요하게 전력을 소모할 것인, PELOC 핑거들의 기저에서의 순환 전류들의 발생을 실질적으로 감소시킨다. 각각의 핑거 세트의 길이방향으로-배향된 도전성 핑거들이 동일한-크기의 솔리드 도전성 밴드로 대체된 경우, 원하지 않는 순환 전류들이 솔리드 도전성 밴드들에 형성되었을 것이다. 또한, 본원에서 설명된 방식들로 길이방향으로-배향된 도전성 핑거들을 이용하는 것은 코일 전압이 강하되는 물리적 거리를 코일의 길이 L 로부터 세트간 갭 (inter-set gap) (A) 으로 감소시킨다. 길이에서의 이러한 감소는 소정의 유도 전압에 대해 대략 비율 L/A 만큼 전기장 강도를 증가시킨다. 이로 인해, 코일에 걸친 보다 작은 유도 전압으로 플라즈마 점화가 가능해질 수도 있다.
언급된 바와 같이, PELOC 핑거들의 각각의 세트는 (예를 들어, 도 2 에서의 리드들 (230 및 232) 을 통해) 상이한 코일 단부에 결합되고 (coupled), L 과 비교하여 핑거 팁들 서로에 대한 근접성 (A) 이 더 커질수록, 코일 길이는 코일 전압이 강하되는 물리적 거리를 감소시키도록 된다 (예로서, 길이 L 의 5 회-턴 코일이 도 2 에 도시된다). 다시, 이는 PELOC 핑거들의 세트들이 실린더의 외부를 부분적으로 둘러싸는 방식으로 함께 가깝게 배치되기 때문으로 인한 경우이다. 세트-대-세트 갭 (set-to-set gap) (A) (용어들 "세트-대-세트" 또는 "세트간" 는 실린더의 길이방향 축을 따라 핑거들의 하나의 세트로부터 핑거들의 다른 세트로의 핑거-팁-간 갭을 뜻한다) 은 바람직하게는 이러한 유효 코일 길이를 최소화하도록 가능한 한 작다. 그러나, 일반적으로 말하면, 세트-대-세트 갭 (A) 은 PELOC 핑거 세트 (202) 의 핑거들과 PELOC 핑거 세트 (204) 의 핑거들 사이에 아크가 발생하는 것을 야기할 만큼 너무 작아서는 안된다. 나아가, 세트-대-세트 갭 (A) 은 또한 PELOC 핑거 세트 (202) 의 핑거들과 PELOC 핑거 세트 (204) 의 핑거들 사이에 실린더 외부에서 원하지 않는 플라즈마 형성이 발생하는 것을 야기할 만큼 너무 작아서는 안된다.
일 실시형태에서, 특정 토치에 대한 세트-대-세트 갭 (A) 의 크기를 결정하기 위해 경험적 (empirical) 방법이 사용된다. 처음에, 2 개의 PELOC 핑거 세트들은 실린더 둘레에 부분적으로 감기고, 실린더의 길이방향 축을 따라 정렬된다. 이 시점에서, 여전히 실린더의 크기에 의해 부과된 형태 인자 제약들을 만족시키고, (비록 이 갭 거리에서 코일의 큰 유효 길이가 플라즈마를 점화하는데 필요한 E 필드를 생성하기 위해 약간 높은 코일 전압을 요구할 것일지라도) 여전히 실린더 내부의 플라즈마를 점화할 수 있으면서, 서로로부터 멀리 떨어지도록 핑거 세트들이 위치된다. 이는 세트-대-세트 갭 (A) 의 크기에 상한을 둔다.
PELOC 핑거들의 세트들은 그 다음에 서로를 향해서 챔버의 길이방향 축을 따라 계속해서 이동된다. 어느 지점에서, 세트-대-세트 갭 (A) 은 너무 작아져서, 아크가 발생하거나 아크의 확률이 받아들일 수 없게 높아지게 된다. 또한, 세트-대-세트 갭 (A) 이 더 작게 됨에 따라, 세트-대-세트 갭 (A) 에서의 전기장 설정이 충분히 높은 경우, 주변 공기의 플라즈마 점화가 발생할 수도 있는 위험이 있다. 실린더 외부에서의 주변 공기의 그러한 제어되지 않은 플라즈마 점화는 바람직하지 않다. 아크 또는 바람직하지 않은 주변 공기의 점화가 발생하는 것을 허용하지 않는 가장 작은 세트-대-세트 갭 (A) 은 세트-대-세트 갭 (A) 의 크기에 대한 하한 (lower bound) 을 수립한다.
세트-대-세트 갭 (A) 의 수립된 상한과 하한 사이의 윈도우가 적합한 동작 윈도우이다. 일 바람직한 실시형태에서, 세트-대-세트 갭 (A) 은 아크 또는 원하지 않는 실린더 외부에서의 플라즈마 점화가 방지되는 한 가능한 한 작게 되도록 설정된다. 세트-대-세트 갭 (A) 에 대한 이러한 최소 갭 거리는, 아크 또는 원하지 않는 플라즈마 점화가 발생하지 않을 것을 보장하면서, 코일의 유효 길이가 최소로 유지되는 것을 보장한다.
바람직하게는, PELOC 핑거들의 임의의 한 세트의 모든 핑거들은 서로 전기적으로 결합된다. PELOC 핑거들의 각각의 세트에 있어서, 개개의 핑거들은, 전기적으로 상호연결되면서, 앞서 논의된 바와 같이 실린더의 길이방향 축을 따라 길이방향으로 정렬된다. 각각의 PELOC 핑거들의 세트의 핑거들이 실린더의 외부 외주 또는 (예를 들어, 실린더가 둥글지 않은 경우) 외부 주변부를 단지 부분적으로만 둘러싸도록 세트-내 갭 (B) (도 2 참조) 이 제공된다. 본원에서 "세트-내" 갭이라고 지칭되는 이 갭은 "부분적으로 둘러싸는" 피쳐를 구현하기 위해 PELOC 핑거 세트의 전기적으로 연결된 핑거들 사이에 이루어진 단절의 치수를 정한다.
세트-내 갭 (B) 의 존재는 PELOC 핑거들의 각각의 세트의 핑거들 사이의 재순환 전류들이 최소화되는 것을 보장한다. 세트-내 갭 (B) 의 치수는 세트-대-세트 갭 (A) 에 대한 설계와 유사한 고려사항들 (예를 들어, 아크 회피) 로 설계된다. 하나 이상의 실시형태들에서, 세트-내 갭 (B) 은 바람직하게는 생성된 전기장 및 유도된 자기장에서의 비-균일성을 최소화하도록 가능한 한 작다. 그러한 비-균일성은 어쩌면 생성된 플라즈마의 균일성에 영향을 미칠 수도 있고, 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에서 가능한 정도까지 최소화된다.
일 실시형태에서, PELOC 핑거들의 각각의 세트의 핑거들을 함께 전기적으로 그리고 구조적으로 연결하기 위해 도전성 재료의 스트립 또는 도전성 "스파인 (spine)" 이 제공된다. (도 2 에서 230 및 232 로 라벨링된) 2 개의 "스파인들" 각각은 그러면 코일 단부들 중 일 단부에 연결된다. 이러한 구성에서, 핑거들은 콤 (comb) 의 티스 (teeth) 와 비슷하다. 이러한 구성에서 PELOC 핑거들의 2 개의 세트들은, 대기 유도 결합 플라즈마 토치의 실린더 둘레에 배치되는 경우, 그것들의 티스가 서로 마주보고 세트-대-세트 갭에 의해 티스-팁들-간에 분리된 2 개의 콤들로 상상할 수도 있을 것이다. 부분적으로 둘러싸는 피쳐로 인해 콤의 2 개의 콤 단부들이 만나지 않고 갭 (B) 에 의해 약간 분리되는 세트-내 갭이 존재하도록, 각각의 "콤" 은 대기 유도 결합 플라즈마 토치의 실린더 둘레를 부분적으로 감는다. 콤 구현은, 예를 들어, 도 2 에서 보여질 수도 있다.
일반적으로 말하면, 인접한 핑거들 사이의 갭들이 유도된 자기장이 실린더 안으로 침투하여 실린더 안의 플라즈마에 도달하는 것을 허용하기 때문에, 핑거들은 원하는 바에 따라 가늘거나 길게/짧게 제작될 수도 있다. 도전성 핑거 재료는 구리, 구리 합금, 또는 유사하게 적합한 재료일 수도 있다. 전기-자기 장을 생성하기 위한 코일들은 핑거들의 외부에 (즉, 실린더의 중심 길이방향 축으로부터 더 큰 반경 거리에) 배치될 수도 있다. 충분한 개수의 핑거들이 각각의 '콤' 에 제공되어야 하고, 인가된 전-자기장에서의 방위각의 비-균일성들을 피하기 위해 석영 실린더의 외주 둘레에 등 거리로 이격되어야 한다. 도전성 핑거들은 기계적으로 안정적이도록 충분히 넓어야 하나, 일반적으로 말하면, 코일로부터의 자기장선들이 가능한 한 많이 석영 실린더의 내부로 진행하는 것을 허용하도록 도전성 핑거들 사이의 갭의 너비보다 더 좁게 유지되어야 한다 (금속 핑거 그 자체는 시간에 따라-변하는 자기장에 대해 불투과성일 것이며 - 오직 갭만이 필드가 내부로 더 진행하는 것을 허용한다. 코일로부터 나오는 자기장선들은 석영 튜브 내부의 플라즈마를 지속하는 것을 책임진다). 일반적으로 말하면, PELOC 핑거들은 주로 플라즈마 점화에 기여하는 것으로 여겨진다. 플라즈마를 지속하는 것은 주로 코일에 의해 구동되는 것으로 여겨진다. 결과적으로, 플라즈마 균일성은 코일의 와인딩 피치가 얼마나 균일한지, 그리고 코일이 석영 실린더와 동축으로 얼마나 잘 정렬되는지에 따라 달라지는 경향이 있다.
하나 이상의 실시형태에서, 매우 낮은 RF 구동기 주파수가 요구되거나 매우 낮은 유도 코일 전압이 요구되는 경우, 본원에 개시된 기술들 및 장치들은 "METHODS AND APPARATUS FOR IGNITING AND SUSTAINING PLASMA" 라는 제목으로, 본원에서와 동일한 발명자들에 의해 같은 날짜에 출원되고 (Attorney Docket Number LMRX-P0208/P2121), 범용으로 참조로서 포함된, 공동으로-소유된 상호진행 중인 특허 출원의 새로운 코일 와인딩 기술들 및 장치들과 결합될 수도 있다.
코일의 유효 길이를 줄이는 본 기술들/장치들을 코일 턴들의 수의 증가를 통해 코일의 인덕턴스를 증가시키는 기술들/장치들과 결합함으로써, 매우 낮은 RF 구동기 주파수 및/또는 매우 낮은 유도 코일 전압으로 실린더 내부의 플라즈마를 점화할 수 있는 전기장을 생성시키는 것이 가능하다. 일부 실시형태들에서, 실린더 내부의 플라즈마를 점화하기 위해 수천 볼트의 범위 내의 유도 코일 전압들이 적당할 수도 있는 것으로 상상된다. 이러한 2 개의 기술들은 대기 유도 결합 플라즈마 토치에서의 전기장 생성을 위한 상이한 매커니즘들을 유리하게 조작하고, 서로를 방해하지 않는다. 하나 이상의 실시형태들에서, 결합된 기술들 및 장치들은 고유한 혁신들을 나타낸다.
앞서 언급한 것으로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시형태들은 대기 유도 결합 플라즈마 토치에서의 플라즈마-점화 전-자기장의 이용을 향상시킨다. 본원에 개시된 기술들 및 장치들로, 예를 들어, 예로서 구동기 RF 주파수가 낮아짐으로 인해 유도 코일 전압이 낮아질지라도, 대기 유도 결합 플라즈마 토치에서의 플라즈마 점화가 가능하다. 요구되는 유도 코일 전압 및/또는 구동기 RF 주파수가 감소되는 경우, 대기 유도 결합 플라즈마 토치에 대한 컴포넌트들뿐만 아니라 RF 생성기들이 좀더 저럼한 비용으로 제작될 수도 있고 좀더 쉽게 시스템-간에 부합될 수도 있어, 반도체 제품들에 대한 보다 낮은 생산 비용에 기여한다.
이러한 기술들/장치들이 대기 유도 결합 플라즈마 토치들과 관련하여 논의되었으나, 동일한 기술들 및 장치들이 다른 유도 결합 플라즈마 도구들 및 챔버들에서 플라즈마 점화 및 지속을 개선시키는데 사용될 수도 있음이 고려된다는 것을 또한 명심해야 한다. 예시적인 실시형태들 및 최적 방식이 개시되었으나, 다음의 청구항들에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 주제 및 사상의 범위 내에 있으면서, 개시된 실시형태들에 수정들 및 변형들이 이루어질 수도 있다.

Claims (19)

  1. 플라즈마를 생성하기 위한 장치로서,
    내부에 상기 플라즈마가 생성되는 용기;
    적어도 상기 플라즈마를 지속하기 위해 RF 구동기 신호를 수신하도록 구성된 코일로서, 상기 코일은 코일 길이를 가지는, 상기 코일;
    상기 용기의 길이방향 축을 따라 배향되고 상기 용기의 주변부를 부분적으로 둘러싸는, 부분적으로 둘러싸며 길이방향으로 배향된 도전성 (partially enclosing, longitudinally oriented conductive; PELOC) 핑거들의 제 1 세트로서, 상기 PELOC 핑거들의 제 1 세트는 상기 코일의 제 1 단부에 전기적으로 결합되는 (coupled), 상기 PELOC 핑거들의 제 1 세트; 및
    상기 용기의 상기 길이방향 축을 따라 배향되고 상기 용기의 상기 주변부를 부분적으로 둘러싸는, 부분적으로 둘러싸며 길이방향으로 배향된 도전성 (PELOC) 핑거들의 제 2 세트로서, 상기 PELOC 핑거들의 제 2 세트는 상기 코일의 제 2 단부에 전기적으로 결합되는, 상기 PELOC 핑거들의 제 2 세트를 포함하고,
    상기 PELOC 핑거들의 제 1 세트 및 상기 PELOC 핑거들의 제 2 세트는, 상기 PELOC 핑거들의 제 1 세트의 핑거팁들이 상기 PELOC 핑거들의 제 2 세트의 핑거팁들 쪽으로 향하는 방향을 가리키도록 배향되고, 상기 코일 길이보다 작은 세트간 거리만큼 이격되는, 플라즈마를 생성하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일은 상기 PELOC 핑거들의 제 1 세트보다 상기 용기의 상기 길이방향 축으로부터 더 큰 반경에 배치되는, 플라즈마를 생성하기 위한 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일의 상기 제 1 단부 및 상기 코일의 상기 제 2 단부 중 하나는 접지에 결합되는, 플라즈마를 생성하기 위한 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 PELOC 핑거들의 제 1 세트의 핑거들은, 상기 코일이 상기 RF 구동기 신호로 에너자이징될 때 발생되는 자기장선들에 팽행하게 배치되는, 플라즈마를 생성하기 위한 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 PELOC 핑거들의 제 2 세트의 핑거들은 상기 자기장선들에 평행하게 배치되는, 플라즈마를 생성하기 위한 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 용기는 대기 유도 결합 플라즈마 토치의 플라즈마-생성 용기를 나타내는, 플라즈마를 생성하기 위한 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일은 튜브-내-튜브 (tube-in-a-tube) 구성에 의해 구현되는, 플라즈마를 생성하기 위한 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일의 제 1 단부는 접지에 결합되며, 상기 제 1 단부는 또한 냉각 유체를 주입하고 추출하기 위한 단부를 나타내는, 플라즈마를 생성하기 위한 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 RF 구동기 신호는 10 MHz 내지 100 MHz 사이의 주파수를 갖는, 플라즈마를 생성하기 위한 장치.
  10. 플라즈마를 생성하기 위한 장치로서,
    내부에 상기 플라즈마가 생성되는 실린더;
    RF 구동기 신호를 수신하도록 구성된 코일로서, 상기 코일은 코일 길이를 가지고 상기 실린더의 중심 길이방향 축으로부터 제 1 반경 거리에 배치되는, 상기 코일;
    상기 실린더의 상기 중심 길이방향 축을 따라 배향되고 상기 실린더의 외주를 부분적으로 둘러싸는, 부분적으로 둘러싸며 길이방향으로 배향된 도전성 (partially enclosing, longitudinally oriented conductive; PELOC) 핑거들의 제 1 세트로서, 상기 PELOC 핑거들의 제 1 세트는 상기 코일의 제 1 단부에 전기적으로 결합되고 상기 실린더의 상기 중심 길이방향 축으로부터 제 2 반경 거리에 배치되는, 상기 PELOC 핑거들의 제 1 세트; 및
    상기 실린더의 상기 중심 길이방향 축을 따라 배향되고 상기 실린더의 상기 외주를 부분적으로 둘러싸는, 부분적으로 둘러싸며 길이방향으로 배향된 도전성 (PELOC) 핑거들의 제 2 세트로서, 상기 PELOC 핑거들의 제 2 세트는 상기 코일의 제 2 단부에 전기적으로 결합되고 상기 실린더의 상기 중심 길이방향 축으로부터 제 3 반경 거리에 배치되는, 상기 PELOC 핑거들의 제 2 세트를 포함하고,
    상기 PELOC 핑거들의 제 1 세트 및 상기 PELOC 핑거들의 제 2 세트는, 상기 PELOC 핑거들의 제 1 세트의 핑거팁들이 상기 PELOC 핑거들의 제 2 세트의 핑거팁들 쪽으로 향하는 방향을 가리키도록 배향되고 상기 코일 길이보다 작은 세트간 거리만큼 이격되며, 상기 제 1 반경 거리는 상기 제 2 반경 거리 및 상기 제 3 반경 거리 중 어느 하나보다 더 큰, 플라즈마를 생성하기 위한 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    적어도 상기 PELOC 핑거들의 제 1 세트의 일부분 및 상기 PELOC 핑거들의 제 2 세트의 일부분은 상기 실린더의 외부 표면과 상기 코일 사이에 배치되는, 플라즈마를 생성하기 위한 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 코일의 상기 제 1 단부 및 상기 코일의 상기 제 2 단부 중 하나는 접지에 결합되는, 플라즈마를 생성하기 위한 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 PELOC 핑거들의 제 1 세트의 핑거들은, 상기 코일이 상기 RF 구동기 신호로 에너자이징될 때 생성되는 자기장선들에 평행하게 배치되는, 플라즈마를 생성하기 위한 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 PELOC 핑거들의 제 2 세트의 핑거들은 상기 자기장선들에 평행하게 배치되는, 플라즈마를 생성하기 위한 장치.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 실린더는 대기 유도 결합 플라즈마 토치의 플라즈마-생성 용기를 나타내는, 플라즈마를 생성하기 위한 장치.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 코일은 튜브-내-튜브 (tube-in-a-tube) 구성에 의해 구현되는, 플라즈마를 생성하기 위한 장치.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 코일의 제 1 단부는 접지에 결합되며, 상기 제 1 단부는 또한 냉각 유체를 주입하고 추출하기 위한 단부를 나타내는, 플라즈마를 생성하기 위한 장치.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 RF 구동기 신호는 10 MHz 내지 100 MHz 사이의 주파수를 갖는, 플라즈마를 생성하기 위한 장치.
  19. 삭제
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