KR101848906B1

KR101848906B1 - Antenna for inductively coupled plasma

Info

Publication number: KR101848906B1
Application number: KR1020160112054A
Authority: KR
Inventors: 최정수; 박우종; 한대호
Original assignee: 인베니아 주식회사
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2018-05-15
Also published as: KR20180024960A

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 발생용 안테나는, 제1 방향을 따라 서로 평행하게 배치되는 한 쌍의 제1 안테나부 및 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향을 따라 서로 평행하게 배치되는 한 쌍의 제2 안테나부를 포함하며, 상기 제1 안테나부 및 상기 제2 안테나부는 각각 안테나 선이 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 평행한 가상의 평면에 수직하는 반경 방향을 갖도록 나선 형상으로 감겨 형성되고, 상기 제1 안테나부의 제1 방향 길이는 상기 제2 안테나부의 제2 방향 길이보다 짧다.An antenna for generating an inductively coupled plasma according to an embodiment of the present invention includes a pair of first antenna units arranged in parallel to each other along a first direction and a pair of second antenna units arranged in parallel to each other along a second direction perpendicular to the first direction Wherein the first antenna portion and the second antenna portion are formed in a spiral shape so that each antenna line has a radial direction perpendicular to an imaginary plane parallel to the first direction and the second direction And the length of the first antenna portion in the first direction is shorter than the length of the second antenna portion in the second direction.

Description

Antenna for inductively coupled plasma generation [

본 발명은 유도 결합 플라즈마 발생용 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스플레이 패널 등의 기판을 처리하는 과정에서 사용되는 유도 결합 플라즈마를 발생시키는 유도 결합 플라즈마 발생용 안테나에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna for generating an inductively coupled plasma, and more particularly, to an antenna for generating an inductively coupled plasma for generating an inductively coupled plasma used in a process of processing a substrate such as a display panel.

플라즈마를 이용하여 CVD(Chemical Vapor Deposition), 에칭(Etching) 등의 기판처리를 수행하는 장치에서는, 안테나를 포함한 장치에 고주파 전력을 인가하여 안테나 주변에 유도 전계를 형성시켜 플라즈마를 발생시키는 방식이 많이 적용되고 있다.2. Description of the Related Art In an apparatus for performing a substrate process such as CVD (Chemical Vapor Deposition) or etching using plasma, there is a method in which a high frequency electric power is applied to an apparatus including an antenna to generate an induction electric field around the antenna to generate plasma .

한편, 처리하는 기판의 대형화에 따라, 처리장치도 대형화되고 있으며, 대형화 된 기판의 균일한 처리를 위하여, 안테나를 복수로 구성되는 기판처리장치를 이용하는 것이 일반화되고 있다.On the other hand, as the size of the substrate to be processed is increased, the size of the processing apparatus is also increasing. In order to uniformize the size of the substrate, it is common to use a substrate processing apparatus having a plurality of antennas.

안테나를 복수로 구성하는 경우, 일반적으로 소용돌이 형상의 안테나를 이차원적으로 배열하는 구성을 사용하는데, 이 경우 인접하는 안테나 간에 전류의 방향이 역방향으로 흐르는 부분이 존재하고, 이로 인해 해당 부분에서 유도 전계가 서로 상쇄되어 플라즈마가 생성되지 않거나 플라즈마 밀도가 낮아지기도 한다.In the case of constructing a plurality of antennas, a structure in which spiral antennas are arranged two-dimensionally is generally used. In this case, there is a portion where the direction of current flows in the opposite direction between adjacent antennas, May be canceled each other so that no plasma is generated or the plasma density is lowered.

한국공개특허공보 제10-2016-0012741호Korean Patent Publication No. 10-2016-0012741

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 직사각형 기판에 대해 보다 균일한 플라즈마 생성을 유도하는 유도 결합 플라즈마 발생용 안테나를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an antenna for generating an inductively coupled plasma that induces more uniform plasma generation for a rectangular substrate.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 발생용 안테나는, 제1 방향을 따라 서로 평행하게 배치되는 한 쌍의 제1 안테나부 및 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향을 따라 서로 평행하게 배치되는 한 쌍의 제2 안테나부를 포함하며, 상기 제1 안테나부 및 상기 제2 안테나부는 각각 안테나 선이 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 평행한 가상의 평면에 수직하는 반경 방향을 갖도록 나선 형상으로 감겨 형성되고, 상기 제1 안테나부의 제1 방향 길이는 상기 제2 안테나부의 제2 방향 길이보다 짧다.According to an aspect of the present invention, there is provided an antenna for generating an inductively coupled plasma, comprising: a pair of first antenna portions disposed in parallel with each other along a first direction; and a second antenna portion extending in a second direction perpendicular to the first direction Wherein the first antenna portion and the second antenna portion each have a radius which is perpendicular to an imaginary plane in which the antenna line is parallel to the first direction and the second direction, And the length of the first antenna portion in the first direction is shorter than the length of the second antenna portion in the second direction.

상기 제1 안테나부의 제1 방향 길이에 대한 상기 제2 안테나부의 제2 방향 길이의 비는 1.2 내지 1.8일 수 있다.The ratio of the length of the first antenna portion in the first direction to the length of the second antenna portion in the second direction may be 1.2 to 1.8.

상기 제1 안테나부의 안테나 선을 일직선으로 펼친 전체 길이는 상기 제2 안테나부의 안테나 선을 일직선으로 펼친 전체 길이와 동일할 수 있다.The total length of the antenna line of the first antenna unit, which is straightened, may be the same as the total length of the antenna line of the second antenna unit.

상기 제1 안테나부의 안테나 선의 권선수는 상기 제2 안테나부의 안테나 선의 권선수 보다 많을 수 있다.The turn of the antenna line of the first antenna unit may be greater than the turn of the antenna line of the second antenna unit.

상기 제1 안테나부 및 상기 제2 안테나부는 각각, 상기 안테나 선이 상호 평행한 2개의 평면 사이에서 연속적으로 수직하게 절곡되어 형성될 수 있다.The first antenna portion and the second antenna portion may be formed by vertically bending the antenna line continuously between two planes parallel to each other.

상기 한 쌍의 제1 안테나부와 상기 한 쌍의 제2 안테나부는 사각형의 네 변의 적어도 일부를 형성하도록 배치될 수 있다.The pair of first antenna portions and the pair of second antenna portions may be arranged to form at least a part of four sides of a quadrangle.

상기 사각형의 코너에 배치되는 제3 안테나부를 더 포함할 수 있다.And a third antenna unit disposed at a corner of the quadrangle.

상기 제3 안테나부는 안테나선이 상호 평행한 제1 평면과 제2 평면 사이에서 연속적으로 수직하게 절곡되어 형성될 수 있다.The third antenna unit may be formed by continuously and vertically bending the antenna line between a first plane and a second plane that are parallel to each other.

상기 제3 안테나부의 안테나선은 1회 이상 권선되어, 상기 제1 평면 상에 위치하는 2가닥 이상의 선과 상기 제2 평면 상에 위치하는 1가닥 이상의 선을 포함할 수 있다.The antenna line of the third antenna unit may be wound one or more times to include two or more lines on the first plane and one or more lines on the second plane.

상기 제1 평면 상에 위치하는 2가닥 이상의 선은 각각 중간 부분이 절곡되어, 일부는 상기 제1 방향과 평행하고 다른 일부는 상기 제2 방향과 평행하게 형성되고, 상기 제2 평면 상에 위치하는 1가닥 이상의 선은 각각 중간 부분이 절곡되어, 일부는 상기 제1 방향과 평행하고 다른 일부는 상기 제2 방향과 평행하게 형성될 수 있다.The two or more lines of lines located on the first plane are each bent at an intermediate portion, a part of which is formed parallel to the first direction and the other part of which is formed parallel to the second direction, The one or more lines may be formed in such a manner that the intermediate portion is bent, and a portion thereof is parallel to the first direction and the other portion is parallel to the second direction.

상기 제1 평면 상에 위치하는 2가닥 이상의 선은 각각 중간 부분이 절곡되어, 일부는 상기 제1 방향과 평행하고 다른 일부는 상기 제2 방향과 평행하게 형성되고, 상기 제2 평면 상에 위치하는 1가닥 이상의 선은 상기 제1 평면 상에 위치하는 2가닥 이상의 선을 최단 거리로 연결하도록 형성될 수 있다.The two or more lines of lines located on the first plane are each bent at an intermediate portion, a part of which is formed parallel to the first direction and the other part of which is formed parallel to the second direction, And one or more lines may be formed to connect the two or more lines located on the first plane at the shortest distance.

상기 제1 안테나부는 상기 제1 방향을 따라 일렬로 배열되는 복수의 제1 안테나 유닛을 포함하고, 상기 제2 안테나부는 상기 제2 방향을 따라 일렬로 배열되는 복수의 제2 안테나 유닛을 포함할 수 있다.The first antenna unit may include a plurality of first antenna units arranged in a line in the first direction and the second antenna unit may include a plurality of second antenna units arranged in a line in the second direction have.

상기 제1 안테나 유닛의 제1 방향 길이는 상기 제2 안테나 유닛의 제2 방향 길이보다 짧을 수 있다.The first directional length of the first antenna unit may be shorter than the second directional length of the second antenna unit.

상기 복수의 제1 안테나 유닛의 개수는 상기 복수의 제2 안테나 유닛의 개수보다 적을 수 있다.The number of the plurality of first antenna units may be smaller than the number of the plurality of second antenna units.

상기 제1 안테나 유닛 및 상기 제2 안테나 유닛은 각각 상기 안테나 선이 상호 평행한 2개의 평면 사이에서 연속적으로 수직하게 절곡되어 형성될 수 있다.The first antenna unit and the second antenna unit may be formed by vertically bending continuously between two planes in which the antenna lines are parallel to each other.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.The embodiments of the present invention have at least the following effects.

보다 균일한 플라즈마 생성이 가능하다.More uniform plasma generation is possible.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 처리 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 발생용 안테나를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2의 안테나의 제1 안테나부를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 2의 제3 안테나부를 도시한 사시도이다.
도 5는 제3 안테나부의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 2의 안테나에서 플라즈마 발생을 유도하는 유효 영역의 전류 흐름을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 처리 장치의 전력 공급 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 발생용 안테나를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 발생용 안테나를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 발생용 안테나를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 발생용 안테나를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 발생용 안테나를 개략적으로 도시한 평면도이다.1 is a schematic diagram of an inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view schematically showing an antenna for generating an inductively coupled plasma according to a first embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating a first antenna unit of the antenna of FIG.
4 is a perspective view illustrating the third antenna unit of FIG.
5 is a perspective view showing another embodiment of the third antenna unit.
FIG. 6 is a view showing a current flow in a valid region for inducing plasma generation in the antenna of FIG. 2. FIG.
7 is a schematic view illustrating a power supply structure of an inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a plan view schematically showing an antenna for generating an inductively coupled plasma according to a second embodiment of the present invention.
9 is a plan view schematically showing an antenna for generating an inductively coupled plasma according to a third embodiment of the present invention.
10 is a plan view schematically showing an antenna for generating an inductively coupled plasma according to a fourth embodiment of the present invention.
11 is a plan view schematically showing an antenna for generating an inductively coupled plasma according to a fifth embodiment of the present invention.
12 is a plan view schematically showing an antenna for generating an inductively coupled plasma according to a sixth embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Further, the embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views and / or schematic drawings that are ideal illustrations of the present invention. Thus, the shape of the illustrations may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. In addition, in the drawings of the present invention, each component may be somewhat enlarged or reduced in view of convenience of explanation. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 처리 장치와 이에 사용되는 여러 실시예들에 따른 유도 결합 플라즈마 발생용 안테나를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for describing an inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention and an antenna for generating an inductively coupled plasma according to various embodiments used therefor.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 처리 장치의 개략도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 처리 장치(1)는 챔버(10)의 내부로 공정 가스를 공급하고 플라즈마를 발생시켜, 챔버(10) 내부에 위치하는 기판(S)을 처리하는 공정이 진행되는 장치이다.1 is a schematic diagram of an inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The inductively coupled plasma processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes a process of supplying a process gas into a chamber 10 and generating a plasma to process a substrate S positioned inside the chamber 10 Is a device that proceeds.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 처리 장치(1)는 챔버(10), 스테이지(30), 창(50), 안테나(100)를 포함한다. 안테나(100)는 유도 결합 플라즈마 발생용 안테나를 지칭한다.1, an inductively coupled plasma processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes a chamber 10, a stage 30, a window 50, and an antenna 100. As shown in FIG. The antenna 100 refers to an antenna for generating an inductively coupled plasma.

챔버(10)는 내부에 스테이지(30), 창(50), 안테나(100)가 설치되는 공간이 형성된 밀폐 구조로 형성된다. 챔버(10)는 내벽이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 이루어질 수 있다.The chamber 10 is formed with a closed structure in which a space for installing the stage 30, the window 50, and the antenna 100 is formed therein. The chamber 10 may be made of aluminum whose inner wall is anodized.

도 1에 도시된 바와 같이, 스테이지(30)는 챔버(10) 내부의 하부에 위치한다. 스테이지(30)는 챔버(10) 내부로 반입된 기판(S)을 지지하도록 구성되며, 플라즈마의 이온이 기판(S)으로 끌려 오도록, 급전선(61)을 통해 바이어스용 고주파 전원(62)과 전기적으로 연결된다. 바이어스용 고주파 전원(62)은 6MHz의 고주파 전력을 스테이지(30)에 인가할 수 있다.As shown in FIG. 1, the stage 30 is located in the lower portion inside the chamber 10. The stage 30 is configured to support the substrate S carried into the chamber 10 and electrically connected to the bias high frequency power supply 62 through the feed line 61 so as to attract ions of the plasma to the substrate S, Lt; / RTI > The bias high frequency power supply 62 can apply the high frequency power of 6 MHz to the stage 30.

바이어스용 고주파 전원(62)과 스테이지(30) 사이에는 정합기(63)가 구비될 수 있다. 정합기(63)는 급전선(61)을 통해 바이어스용 고주파 전원(62)과 스테이지(30) 사이에서 임피던스 정합을 수행할 수 있다. A matching device 63 may be provided between the bias high frequency power source 62 and the stage 30. The matching unit 63 can perform impedance matching between the bias high frequency power supply 62 and the stage 30 via the feed line 61. [

스테이지(30) 내에는 처리 중인 기판(S)의 온도를 제어하기 위해, 히터 및/또는 냉매 유로 등의 온도 조절 기구가 설치될 수 있다.In the stage 30, a temperature control mechanism such as a heater and / or a coolant channel may be provided to control the temperature of the substrate S being processed.

스테이지(30)는 스테이지 지지부(20)에 의해 지지될 수 있으며, 스테이지 지지부(20)는 챔버(10)의 기밀 상태를 유지한 채로 챔버(10)의 하부면을 관통하여 챔버(10)의 외부로 연장될 수 있다. 스테이지 지지부(20)는 챔버(10)의 외부에 배치되는 별도의 승강 기구를 통해 스테이지(30)를 챔버(10) 내부에서 승강시킬 수 있다.The stage 30 can be supported by the stage support 20 and the stage support 20 can be supported by the outer side of the chamber 10 through the lower surface of the chamber 10 while maintaining the airtightness of the chamber 10. [ Lt; / RTI > The stage support portion 20 can lift the stage 30 within the chamber 10 through a separate lifting mechanism disposed outside the chamber 10. [

스테이지(30)의 승강 동작에도 불구하고 챔버(10) 내부의 기밀 상태를 유지하고 외부 이물질이 챔버(10) 내부로 유입되는 것을 방지하기 위해, 스테이지 지지부(20)를 둘러싸도록 스테이지(30)와 챔버(10)의 하부면 사이에는 벨로우즈(40)가 구비될 수 있다.In order to maintain the airtight state of the inside of the chamber 10 and to prevent external foreign substances from flowing into the chamber 10 in spite of the ascending and descending operations of the stage 30, A bellows 40 may be provided between the lower surfaces of the chamber 10.

한편, 챔버(10) 내부의 상부에는 창(50)이 설치된다. 창(50)은 챔버(10) 내의 상부 공간을 안테나(100)가 설치되는 안테나 설치 공간과 플라즈마가 생성되는 처리 공간으로 구획할 수 있다. 따라서, 창(50)은 안테나 설치 공간의 바닥임과 동시에 처리 공간의 천정이 될 수 있다.On the other hand, a window 50 is provided in the upper part of the chamber 10. The window 50 may divide an upper space in the chamber 10 into an antenna installation space in which the antenna 100 is installed and a processing space in which plasma is generated. Therefore, the window 50 can be the ceiling of the processing space at the same time as the bottom of the antenna installation space.

창(50)은 세라믹, 석영 등의 유전체로 이루어지거나, 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 도전체로 이루어질 수 있다.The window 50 may be made of a dielectric material such as ceramics or quartz, or may be made of a conductor such as aluminum or an aluminum alloy.

창(50)의 상부에는 안테나(100)가 설치된다.An antenna 100 is installed at an upper portion of the window 50.

안테나(100)는 급전선(71)을 통해 고주파 전원(72)으로부터 고주파 전력을 공급받는다. 고주파 전원(72)은 13.56MHz의 고주파 전력을 안테나로 공급할 수 있다.The antenna 100 receives high-frequency power from the high-frequency power source 72 through the feeder line 71. The high frequency power source 72 can supply the high frequency power of 13.56 MHz to the antenna.

안테나(100)와 고주파 전원(72) 사이에는 정합기(73)가 구비되며, 정합기(73)는 급전선(71)을 통해 고주파 전원(72)과 안테나(100) 사이에서 임피던스 정합을 수행할 수 있다.A matching unit 73 is provided between the antenna 100 and the RF power supply 72 and the matching unit 73 performs impedance matching between the RF power supply 72 and the antenna 100 through the feed line 71 .

고주파 전원(72)으로부터 공급된 고주파 전력이 안테나(100)에 인가되면, 창(50)을 통해 처리 공간 내에 유도 전계가 생성되고, 유도 전계에 의해 처리 공간으로 공급된 처리 가스는 플라즈마화되어 유도 결합 플라즈마가 생성된다.When high frequency power supplied from the high frequency power source 72 is applied to the antenna 100, an induction field is generated in the processing space through the window 50, and the processing gas supplied to the processing space by the induction field is plasma- Coupled plasma is generated.

도 1에 도시되지는 않았지만, 챔버(10)에는 외부로부터 공급된 처리 가스를 처리 공간으로 전달하는 가스 유로 및 샤워 헤드가 설치될 수 있다. 또한, 챔버(10)의 측벽에는 기판(S)이 반입/반출되는 게이트가 형성될 수 있다.Although not shown in Fig. 1, the chamber 10 may be provided with a gas flow path and a showerhead for transferring the processing gas supplied from the outside to the processing space. In addition, a gate may be formed on the side wall of the chamber 10 to allow the substrate S to be carried in / out.

이하에서는 안테나에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the antenna will be described in detail.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 발생용 안테나를 개략적으로 도시한 평면도이다.2 is a plan view schematically showing an antenna for generating an inductively coupled plasma according to a first embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 발생용 안테나(100)는 한 쌍의 제1 안테나부(130), 한 쌍의 제2 안테나부(140), 4개의 제3 안테나부(150), 센터 안테나부(110) 및 미들 안테나부(120)를 포함한다.2, the antenna 100 for inductively coupled plasma generation according to the first embodiment of the present invention includes a pair of first antenna units 130, a pair of second antenna units 140, And includes a third antenna unit 150, a center antenna unit 110, and a middle antenna unit 120.

센터 안테나부(110)는 센터 전력 입력단(110a)으로부터 소용돌이 형상으로 연장되는 복수의 센터 안테나선(111, 112, 113, 114)을 포함한다. 도 2에는 복수의 센터 안테나선(111, 112, 113, 114)이 센터 전력 입력단(110a)으로부터 시계 방향으로 돌아나가는 형태의 소용돌이 형상으로 배치된 예를 도시하였다.The center antenna unit 110 includes a plurality of center antenna lines 111, 112, 113, and 114 extending in a spiral shape from the center power input terminal 110a. 2 shows an example in which a plurality of center antenna lines 111, 112, 113, and 114 are arranged in a spiral shape that turns clockwise from the center power input terminal 110a.

도 2에 도시된 바와 같이, 각 센터 안테나선(111, 112, 113, 114)은 수직 방향으로 2회 절곡되어 삼면을 둘러싸는 형상을 갖고, 각각이 센터 전력 입력단(110a)을 중심으로 90도 간격으로 배치될 수 있다. 본 실시예에서는 4개의 센터 안테나선(111, 112, 113, 114)을 사용하는 예를 도시하였으므로 각 센터 안테나선(111, 112, 113, 114)이 90도 간격으로 배치되지만, 센터 안테나선(111, 112, 113, 114)의 개수가 달라짐에 따라 각 센터 안테나선(111, 112, 113, 114)의 배치 간격은 달라질 수 있다.As shown in FIG. 2, each of the center antenna lines 111, 112, 113, and 114 is bent twice in the vertical direction so as to surround three surfaces, and each has a center power input terminal 110a at 90 degrees Spaced apart. In this embodiment, four center antenna lines 111, 112, 113 and 114 are used. Therefore, the center antenna lines 111, 112, 113 and 114 are arranged at intervals of 90 degrees, 111, 112, 113, and 114, the spacing between the center antenna lines 111, 112, 113, and 114 may vary.

각 센터 안테나선(111, 112, 113, 114)의 끝단에는 센터 전력 출력단(110b, 110c, 110d, 110e)이 형성되어, 센터 전력 입력단(110a)을 통해 공급된 전력이 각 센터 안테나선(111, 112, 113, 114)을 따라 흐르게 할 수 있다.Center power output terminals 110b, 110c, 110d and 110e are formed at the ends of the center antenna lines 111, 112, 113 and 114 so that power supplied through the center power input terminal 110a is transmitted to each center antenna line 111 , 112, 113, 114).

한편, 미들 안테나부(120)는 서로 분리된 4개의 미들 안테나선(121, 122, 123, 124)을 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 미들 안테나선(121, 122, 123, 124)은 수직 방향으로 2회 절곡되어 삼면을 둘러싸는 형상을 갖고, 다른 2개의 미들 안테나선(121, 122, 123, 124)과 일부가 오버랩되도록 배치되어, 센터 안테나부(110)가 미들 안테나부(120)에 의해 둘러싸이도록 설치된다.Meanwhile, the middle antenna section 120 includes four middle antenna lines 121, 122, 123, and 124 separated from each other. As shown in FIG. 2, each of the middle antenna lines 121, 122, 123, and 124 is bent twice in the vertical direction so as to surround three surfaces, and the other two middle antenna lines 121, And 124 are disposed so as to partially overlap with each other, so that the center antenna unit 110 is surrounded by the middle antenna unit 120.

각 미들 안테나선(121, 122, 123, 124)의 일단에는 미들 전력 입력단(121a, 122a, 123a, 124a)이 형성되고, 타단에는 미들 전력 출력단(121b, 122b, 123b, 124b)가 형성된다. 따라서, 각 미들 전력 입력단(121a, 122a, 123a, 124a)을 통해 공급된 전력이 각 미들 안테나선(121, 122, 123, 124)을 따라 흐르게 할 수 있다.Middle power input terminals 121a, 122a, 123a and 124a are formed at one end of each of the middle antenna lines 121, 122, 123 and 124 and middle power output ends 121b, 122b, 123b and 124b are formed at the other end thereof. Therefore, power supplied through each of the middle power input terminals 121a, 122a, 123a, and 124a can flow along each of the middle antenna lines 121, 122, 123, and 124.

도 2에 도시된 바와 같이, 미들 전력 입력단(121a, 122a, 123a, 124a)과 미들 전력 출력단(121b, 122b, 123b, 124b)은 각 미들 안테나선(121, 122, 123, 124)을 따라 흐르는 전류가 전체적으로 시계 방향으로 흐르도록 형성될 수 있다.As shown in FIG. 2, the middle power input terminals 121a, 122a, 123a and 124a and the middle power output terminals 121b, 122b, 123b and 124b are connected to the middle antenna lines 121, 122, So that the current flows in a clockwise direction as a whole.

한편, 한 쌍의 제1 안테나부(130), 한 쌍의 제2 안테나부(140) 및 4개의 제3 안테나부(150)는 전체적으로 사각형의 프레임을 형성하도록 배치되어 미들 안테나부(120)를 둘러싼다.The pair of first antenna units 130, the pair of second antenna units 140, and the four third antenna units 150 are arranged to form a rectangular frame as a whole, so that the middle antenna unit 120 Enclose.

도 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 제1 안테나부(130)는 제1 방향(D1)을 따라 서로 평행하게 배치되고, 한 쌍의 제2 안테나부(140)는 제2 방향을 따라 서로 평행하게 배치되어, 사각형의 각 변의 적어도 일부를 형성한다.2, the pair of first antenna units 130 are arranged parallel to each other along the first direction D1, and the pair of second antenna units 140 are arranged parallel to each other along the second direction Are arranged in parallel to form at least a part of each side of the rectangle.

그리고, 4개의 제3 안테나부(150)는 사각형의 각 코너를 형성하도록 배치된다.The four third antenna units 150 are arranged to form square corners.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 안테나부(130)의 제1 방향 길이(L1)는 제2 안테나부(140)의 제2 방향 길이(L2)보다 짧게 형성된다. 제1 안테나부(130)의 제1 방향 길이(L1)에 대한 제2 안테나부(140)의 제2 방향 길이(L2)의 비는 1.2 내지 1.8이 될 수 있다.2, the first directional length L1 of the first antenna unit 130 is shorter than the second directional length L2 of the second antenna unit 140. As shown in FIG. The ratio of the second direction length L2 of the second antenna unit 140 to the first direction length L1 of the first antenna unit 130 may be 1.2 to 1.8.

따라서, 한 쌍의 제1 안테나부(130), 한 쌍의 제2 안테나부(140) 및 4개의 제3 안테나부(150)가 형성하는 사각형은 직사각형이 될 수 있으며, 제1 안테나부(130)는 직사각형의 단변 측에 위치하고, 제2 안테나부(140)는 직사각형의 장변 측에 위치할 수 있다.Accordingly, the rectangle formed by the pair of first antenna units 130, the pair of second antenna units 140, and the four third antenna units 150 may be rectangular, and the first antenna unit 130 May be located on the short side of the rectangle and the second antenna unit 140 may be located on the long side of the rectangle.

직사각형의 기판(S)을 보다 효과적으로 처리하기 위해서는 처리실 내의 플라즈마 분포 역시 전체적으로 기판(S)의 형상과 유사한 직사각형의 형상을 갖는 것이 바람직하다.In order to more effectively process the rectangular substrate S, it is preferable that the plasma distribution in the processing chamber also has a rectangular shape which is similar to the shape of the substrate S as a whole.

따라서, 기판(S)의 에지 영역에 대응하는 플라즈마 생성에 관여하는 제1 안테나부(130)와 제2 안테나부(140)의 길이를 달리하여 안테나(100)의 외곽 형상을 전체적으로 직사각형이 되도록 구성한다.The first antenna unit 130 and the second antenna unit 140 are different in length from each other in plasma generation corresponding to the edge region of the substrate S so that the outer shape of the antenna 100 is rectangular do.

도 3은 도 2의 안테나의 제1 안테나부를 도시한 사시도이다. 3 is a perspective view illustrating a first antenna unit of the antenna of FIG.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 안테나부(130)는 제1 안테나선이 제1 방향(D1)및 제2 방향(D2)에 평행한 가상의 평면(P1, P2)에 수직하는 반경 방향을 갖는 나선 형상으로 감겨 형성된다.3, the first antenna unit 130 includes a first antenna unit 130 and a second antenna unit 130. The first antenna unit 130 includes a first antenna unit 130 and a second antenna unit 130, As shown in Fig.

보다 구체적으로, 제1 안테나선은 제1 방향(D1)및 제2 방향(D2)에 평행한 가상의 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2) 사이에서 연속적으로 수직하게 절곡되어 제1 안테나부(130)를 형성한다.More specifically, the first antenna line is continuously and vertically bent between the imaginary first plane Pl and the second plane P2 parallel to the first direction D1 and the second direction D2, The antenna unit 130 is formed.

도 3에는 제1 안테나선이 2회 권선되어 형성된 제1 안테나부(130)가 도시되어 있다.FIG. 3 shows a first antenna unit 130 formed by winding a first antenna line twice.

제1 안테나선은 일단과 타단이 제1 평면(P1)에 위치하도록 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2) 사이에서 2회 권선된다.The first antenna line is wound twice between the first plane (P1) and the second plane (P2) so that one end and the other end are located on the first plane (P1).

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 안테나선은 상대적으로 하부에 위치하는 제1 평면(P1) 상에 위치하는 3가닥의 선(131a, 131b, 131c)과 상대적으로 상부에 위치하는 제2 평면(P2) 상에 위치하는 2가닥의 선(132a, 132b)를 포함한다. 그리고, 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2)에 수직하게 3가닥의 선(131a, 131b, 131c)과 2가닥의 선(132a, 132b)을 연결하는 4개의 선(133a, 133b, 133c, 133d)을 포함한다.Accordingly, as shown in FIG. 3, the first antenna line is connected to three lines 131a, 131b, and 131c located on the first plane P1 relatively located at the lower portion, And two lines 132a and 132b located on the two planes P2. The four lines 133a, 133b and 133c connecting the three lines 131a, 131b and 131c and the two lines 132a and 132b perpendicular to the first plane P1 and the second plane P2, 133c, and 133d.

제1 평면(P1) 상에 위치하는 3가닥의 선(131a, 131b, 131c)은 상호 평행한 직선 형태로 형성된다. 제2 평면(P2) 상에 위치하는 2가닥의 선(132a, 132b) 역시 상호 평행한 직선 형태로 형성되지만, 제1 평면(P1) 상에 위치하는 3가닥의 선(131a, 131b, 131c)과는 꼬인 위치(skew position)에 있을 수 있다.Three lines 131a, 131b and 131c located on the first plane P1 are formed in a straight line parallel to each other. The two strands 132a and 132b located on the second plane P2 are also formed in a straight line parallel to each other, but three strands 131a, 131b, and 131c located on the first plane P1, And may be in a skew position.

도 2에서는 제1 평면(P1) 상에 위치하는 3가닥의 선(131a, 131b, 131c)은 실선으로 표현하고, 제2 평면(P2) 상에 위치하는 2가닥의 선(132a, 132b)은 점선으로 표현하였다.In Fig. 2, the three lines 131a, 131b and 131c located on the first plane P1 are represented by solid lines and the two lines 132a and 132b located on the second plane P2 are represented by Dashed line.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 안테나선의 일단에는 제1 전력 입력단(130a)이 형성되고, 타단에는 제1 전력 출력단(130b)이 형성된다. 고주파 전원(72)으로부터 공급된 고주파 전력 중 일부는 제1 전력 입력단(130a)을 통해 제1 안테나선으로 인가된 후 제1 전력 출력단(130b)을 통해 흘러 나가게 된다.As shown in FIG. 2, a first power input terminal 130a is formed at one end of the first antenna line, and a first power output terminal 130b is formed at the other end. A part of the high frequency power supplied from the high frequency power source 72 is applied to the first antenna line through the first power input terminal 130a and then flows through the first power output terminal 130b.

본 실시예에서는 제1 안테나선이 2회 권선되어 형성된 제1 안테나부(130)를 예로 설명하였으나, 제1 안테나선의 권선 회수는 실시예에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나선이 1회 권선되어 제1 안테나부(130)를 형성하는 경우에는 제1 평면(P1) 상에 위치하는 선이 2가닥이 되고 제2 평면(P2) 상에 위치하는 선이 1가닥이 될 수 있다. 또는, 제1 안테나선의 권선 회수 2회 이상이 되면, 제1 평면(P1) 상에 위치하는 선은 3가닥 이상이 될 수 있고, 제2 평면(P2) 상에 위치하는 선은 2가닥 이상이 될 수 있다.In the present embodiment, the first antenna unit 130 formed by winding the first antenna wire twice is described as an example. However, the number of turns of the first antenna wire may vary depending on the embodiment. For example, when the first antenna line is once wound to form the first antenna unit 130, a line located on the first plane P1 becomes two strands and a position on the second plane P2 Can be one strand. Alternatively, when the number of windings of the first antenna line is two or more, the number of lines located on the first plane (P1) may be three or more, and the number of lines located on the second plane (P2) .

제2 안테나부(140) 역시 제1 안테나부(130)와 유사하게 형성된다.The second antenna unit 140 is formed similarly to the first antenna unit 130.

즉, 제2 안테나부(140) 역시 제2 안테나선이 제1 방향(D1)및 제2 방향(D2)에 평행한 가상의 제1 평면과 제2 평면 사이에서 연속적으로 수직하게 절곡되어 각 평면에 수직하는 반경 방향을 갖는 나선 형상으로 형성된다.That is, the second antenna unit 140 is also vertically bent perpendicularly between the imaginary first plane and the second plane in which the second antenna line is parallel to the first direction D1 and the second direction D2, And has a spiral shape having a radial direction perpendicular to the longitudinal direction.

제1 안테나선과 제2 안테나선은 동일한 임피던스를 갖는 것이 바람직하므로, 제2 안테나선은 제1 안테나선과 동일한 단면적을 갖도록 형성되며, 제1 안테나선과 전체 길이가 동일하게 형성될 수 있다.Since the first antenna line and the second antenna line have the same impedance, the second antenna line is formed to have the same cross-sectional area as that of the first antenna line, and the first antenna line and the first antenna line may be formed to have the same overall length.

각 안테나선의 전체 길이는 각 안테나선을 일직선으로 펼친 상태에서 일단부터 타단까지의 길이를 의미한다.The total length of each antenna line means the length from one end to the other end in a state in which each antenna line is straightened.

제2 안테나선 역시 제1 평면 상에 위치하는 3가닥의 선(141a, 141b, 141c)과 상대적으로 상부에 위치하는 제2 평면 상에 위치하는 2가닥의 선(142a, 142b)를 포함하고, 제1 평면과 제2 평면에 수직하게 3가닥의 선(141a, 141b, 141c)과 2가닥의 선(142a, 142b)을 연결하는 4개의 선(미도시)을 포함한다.The second antenna line also includes two strands 142a and 142b positioned on a second plane positioned relatively above the three strands 141a, 141b, and 141c located on the first plane, Four lines (not shown) connecting three strands 141a, 141b, 141c and two strands 142a, 142b perpendicular to the first and second planes.

도 2에서는 제1 평면 상에 위치하는 3가닥의 선(141a, 141b, 141c)은 실선으로 표현하고, 제2 평면 상에 위치하는 2가닥의 선(142a, 142b)은 점선으로 표현하였다.In FIG. 2, the three strands 141a, 141b, and 141c located on the first plane are represented by solid lines, and the two strands 142a and 142b located on the second plane are represented by dotted lines.

다만, 전술한 바와 같이, 제1 안테나부(130)의 제1 방향 길이(L1)는 제2 안테나부(140)의 제2 방향 길이(L2)보다 짧게 형성되므로, 제1 안테나부(130)의 제1 평면(P1) 상에 위치하는 3가닥의 선(131a, 131b, 131c)의 길이는 제2 안테나부(140)의 제1 평면 상에 위치하는 3가닥의 선(141a, 141b, 141c)의 길이보다 짧다.Since the first direction length L1 of the first antenna unit 130 is shorter than the second direction length L2 of the second antenna unit 140 as described above, The lengths of the three strands 131a, 131b and 131c located on the first plane P1 of the second antenna unit 140 are equal to the lengths of the three strands 141a, 141b and 141c located on the first plane of the second antenna unit 140 ).

제1 안테나부(130)의 제1 평면(P1) 상에 위치하는 3가닥의 선(131a, 131b, 131c)과 제2 안테나부(140)의 제1 평면 상에 위치하는 3가닥의 선(141a, 141b, 141c)은 동일 평면(P1) 상에 위치하는 것이 바람직하다.Three lines 131a, 131b and 131c located on the first plane P1 of the first antenna unit 130 and three lines 131a, 131b and 131c located on the first plane of the second antenna unit 140 141a, 141b, 141c are preferably located on the same plane P1.

하지만, 제1 안테나부(130)의 제2 평면(P2) 상에 위치하는 2가닥의 선(132a, 132b)과 제2 안테나부(140)의 제2 평면 상에 위치하는 2가닥의 선(142a, 142b)은 동일 평면 상에 위치하지 않을 수 있다.However, two lines 132a and 132b positioned on the second plane P2 of the first antenna unit 130 and two lines 132a and 132b positioned on the second plane of the second antenna unit 140 142a, 142b may not be located on the same plane.

제1 안테나선과 제2 안테나선의 전체 길이가 동일한 경우, 제1 안테나부(130)의 2가닥의 선(132a, 132b)이 위치하는 제2 평면(P2)은 제2 안테나부(140)의 2가닥의 선(142a, 142b)이 위치하는 제2 평면보다 상부에 위치할 수 있다.The second plane P2 on which the two lines 132a and 132b of the first antenna unit 130 are located is the second plane P2 of the second antenna unit 140 when the entire lengths of the first antenna line and the second antenna line are the same. And may be located above the second plane where the stranded lines 142a and 142b are located.

도 2에 도시된 바와 같이, 제2 안테나선의 일단에는 제2 전력 입력단(140a)이 형성되고, 타단에는 제2 전력 출력단(140b)이 형성된다. 고주파 전원(72)으로부터 공급된 고주파 전력 중 일부는 제2 전력 입력단(140a)을 통해 제2 안테나선으로 인가된 후 제2 전력 출력단(140b)을 통해 흘러 나가게 된다.As shown in FIG. 2, a second power input terminal 140a is formed at one end of the second antenna line, and a second power output terminal 140b is formed at the other end. A part of the high frequency power supplied from the high frequency power source 72 is applied to the second antenna line through the second power input terminal 140a and then flows out through the second power output terminal 140b.

본 실시예에서는 제2 안테나선이 2회 권선되어 형성된 제2 안테나부(140)를 예로 설명하였으나, 제2 안테나선의 권선 회수는 실시예에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 제2 안테나선이 1회 권선되어 제2 안테나부(140)를 형성하는 경우에는 제1 평면 상에 위치하는 선이 2가닥이 되고 제2 평면 상에 위치하는 선이 1가닥이 될 수 있다. 또는, 제2 안테나선의 권선 회수 2회 이상이 되면, 제1 평면 상에 위치하는 선은 3가닥 이상이 될 수 있고, 제2 평면 상에 위치하는 선은 2가닥 이상이 될 수 있다.도 4는 도 2의 제3 안테나부를 도시한 사시도이다.In this embodiment, the second antenna unit 140 formed by winding the second antenna wire twice is described as an example. However, the number of turns of the second antenna wire may vary depending on the embodiment. For example, when the second antenna line is once wound to form the second antenna unit 140, the line located on the first plane becomes two strands, and the line located on the second plane is one strand . Alternatively, when the number of windings of the second antenna line is two or more, the lines located on the first plane may be three or more, and the lines located on the second plane may be two or more. Is a perspective view illustrating the third antenna unit of FIG.

도 4에 도시된 바와 같이, 제3 안테나부(150)는 제1 안테나부(130) 또는 제2 안테나부(140)가 90도 꺽인 형상과 유사하다.As shown in FIG. 4, the third antenna unit 150 is similar to the first antenna unit 130 or the second antenna unit 140 with a 90 degree angle.

제3 안테나부(150)는 제3 안테나선이 제1 방향(D1)및 제2 방향(D2)에 평행한 가상의 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2) 사이에서 연속적으로 수직하게 절곡되어, 전체적으로 L자 형상으로 꺽인 나선 형상으로 형성된다.The third antenna unit 150 may be arranged such that the third antenna line is continuously and vertically continuous between the imaginary first plane Pl and the second plane P2 parallel to the first direction D1 and the second direction D2 And is formed into a spiral shape bent in an L-shape as a whole.

제3 안테나선은 일단과 타단이 제1 평면(P1)에 위치하도록 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2) 사이에서 2회 권선된다.The third antenna line is wound twice between the first plane (P1) and the second plane (P2) so that one end and the other end are located on the first plane (P1).

따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 제3 안테나선은 상대적으로 하부에 위치하는 제1 평면(P1) 상에 위치하는 3가닥의 선(151a, 151b, 151c)과 상대적으로 상부에 위치하는 제2 평면(P2) 상에 위치하는 2가닥의 선(152a, 152b)를 포함한다. 그리고, 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2)에 수직하게 3가닥의 선(151a, 151b, 151c)과 2가닥의 선(152a, 152b)을 연결하는 4개의 선(153a, 153b, 153c, 153d)을 포함한다.Accordingly, as shown in FIG. 4, the third antenna line is connected to three lines 151a, 151b, and 151c located on the first plane P1 relatively located at the lower portion, And two lines 152a and 152b positioned on the two planes P2. Four lines 153a, 153b, and 153c connecting three lines 151a, 151b, and 151c and two lines 152a and 152b perpendicular to the first plane P1 and the second plane P2, 153c, and 153d.

제1 평면(P1) 상에 위치하는 3가닥의 선(151a, 151b, 151c)은 각각 중간 부분이 대략 90도 꺾여 일부는 제1 방향(D1)과 평행하고 다른 일부는 제2 방향(D2)과 평행하게 된다. 그리고 3가닥의 선(151a, 151b, 151c)은 동심 배치된다.The three strands 151a, 151b and 151c located on the first plane P1 are each bent at an intermediate angle of about 90 degrees so that a part thereof is in parallel with the first direction D1 and the other part is in the second direction D2. . The three strands 151a, 151b and 151c are arranged concentrically.

제2 평면(P2) 상에 위치하는 2가닥의 선(152a, 152b) 역시 중간 부분이 대략 90도 꺾여 일부는 제1 방향(D1)과 평행하고 다른 일부는 제2 방향(D2)과 평행하게 되고, 2가닥의 선(152a, 152b)은 동심 배치된다.The two strands 152a and 152b located on the second plane P2 are also bent at an angle of about 90 degrees so that a part thereof is parallel to the first direction D1 and the other part is parallel to the second direction D2 And the two strands 152a and 152b are arranged concentrically.

도 2에서는 제1 평면(P1) 상에 위치하는 3가닥의 선(151a, 151b, 151c)은 실선으로 표현하고, 제2 평면(P2) 상에 위치하는 2가닥의 선(152a, 152b)은 점선으로 표현하였다.In Fig. 2, the three strands 151a, 151b and 151c located on the first plane P1 are represented by solid lines and the two strands 152a and 152b located on the second plane P2 are denoted by solid lines, Dashed line.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 2가닥의 선(152a, 152b) 중 내측에 위치하는 선(152a)은 일부(제1 방향(D1)과 평행한 부분)가 3가닥의 선(151a, 151b, 151c) 중 가장 내측에 위치하는 선(151a)과 평행하게 오버랩되고, 다른 일부(제2 방향(D2)과 평행한 부분)가 3가닥의 선(151a, 151b, 151c) 중 중앙에 위치하는 선(151b)과 평행하게 오버랩되도록 형성될 수 있다.As shown in Figs. 2 and 4, a part of the line 152a positioned inward of the two lines 152a and 152b (a portion parallel to the first direction D1) has three lines 151a 151b, and 151c, and another portion (a portion parallel to the second direction D2) overlaps with the line 151a located at the innermost portion among the three lines 151a, 151b, and 151c And may be formed to overlap in parallel with the line 151b positioned.

그리고, 2가닥의 선(152a, 152b) 중 외측에 위치하는 선(152b)은 일부(제1 방향(D1)과 평행한 부분)가 3가닥의 선(151a, 151b, 151c) 중 중앙에 위치하는 선(151b)과 평행하게 오버랩되고, 다른 일부(제2 방향(D2)과 평행한 부분)가 3가닥의 선(151a, 151b, 151c) 중 가장 외측에 위치하는 선(151c)과 평행하게 오버랩되도록 형성될 수 있다.A part of the line 152b located on the outer side of the two lines 152a and 152b is located at the center of the three lines 151a, 151b, and 151c (a portion parallel to the first direction D1) And the other part (the part parallel to the second direction D2) is parallel to the line 151c located on the outermost side of the three lines 151a, 151b and 151c May be formed to overlap with each other.

도 2에 도시된 바와 같이, 제3 안테나선의 일단에는 제3 전력 입력단(150a)이 형성되고, 타단에는 제3 전력 출력단(150b)이 형성된다. 고주파 전원(72)으로부터 공급된 고주파 전력 중 일부는 제3 전력 입력단(150a)을 통해 제3 안테나선으로 인가된 후 제3 전력 출력단(150b)을 통해 흘러 나가게 된다.As shown in FIG. 2, a third power input terminal 150a is formed at one end of the third antenna line, and a third power output terminal 150b is formed at the other end. A part of the high frequency power supplied from the high frequency power source 72 is applied to the third antenna line through the third power input terminal 150a and then flows through the third power output terminal 150b.

본 실시예에서는 제3 안테나선이 2회 권선되어 형성된 제3 안테나부(150)를 예로 설명하였으나, 제3 안테나선의 권선 회수는 실시예에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 제3 안테나선이 1회 권선되어 제3 안테나부(150)를 형성하는 경우에는 제1 평면(P1) 상에 위치하는 선이 2가닥이 되고 제2 평면(P2) 상에 위치하는 선이 1가닥이 될 수 있다. 또는, 제3 안테나선의 권선 회수 2회 이상이 되면, 제1 평면(P1) 상에 위치하는 선은 3가닥 이상이 될 수 있고, 제2 평면(P2) 상에 위치하는 선은 2가닥 이상이 될 수 있다.In this embodiment, the third antenna unit 150 formed by winding the third antenna wire twice is described as an example. However, the number of turns of the third antenna wire may vary depending on the embodiment. For example, when the third antenna line is once wound to form the third antenna unit 150, a line located on the first plane P1 becomes two strands, and a position on the second plane P2 Can be one strand. Alternatively, when the number of windings of the third antenna line is two or more, the lines located on the first plane (P1) may be three or more, and the lines located on the second plane (P2) .

도 5는 제3 안테나부의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.5 is a perspective view showing another embodiment of the third antenna unit.

도 5에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 제3 안테나부(150')는, 도 4에 도시된 제3 안테나부(150)와 비교하여, 제2 평면(P2) 상에 위치하는 2가닥의 선(152a', 152b')의 형상이 상이하다.As shown in FIG. 5, the third antenna unit 150 'according to another embodiment is different from the third antenna unit 150 shown in FIG. 4 in that the second antenna unit 150' The shapes of the strands 152a 'and 152b' are different.

제2 평면(P2) 상에 위치하는 2가닥의 선(152a', 152b')은 도 4에 도시된 2가닥의 선(152a, 152b)과 달리 중간 부분이 꺾이지 않고 전체적으로 직선의 형상을 갖는다.The two strands 152a 'and 152b' located on the second plane P2 have a straight line shape without breaking the middle portion unlike the two strands 152a and 152b shown in FIG.

따라서, 제2 평면(P2) 상에 위치하는 2가닥의 선(152a', 152b')은 3가닥의 선(151a, 151b, 151c)과 꼬인 위치(skew position)에 있게 된다.Thus, the two strands 152a ', 152b' located on the second plane P2 are at a skew position with the three strands 151a, 151b, 151c.

보다 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 2가닥의 선(152a', 152b') 중 내측에 위치하는 선(152a')은, 3가닥의 선(151a, 151b, 151c) 중 가장 내측에 위치하는 선(151a)의 타단으로부터 수직 방향으로 연장된 선(153a)과, 3가닥의 선(151a, 151b, 151c) 중 중앙에 위치하는 선(151b)의 일단으로부터 수직 방향으로 연장된 선(153b)을 최단 거리로 연결한다.More specifically, as shown in Fig. 5, a line 152a 'located inside of the two lines 152a' and 152b 'is located on the innermost side of the three lines 151a, 151b, and 151c A line 153a extending in the vertical direction from the other end of the line 151a positioned and a line extending in the vertical direction from one end of the line 151b located at the center among the three lines 151a 151b 151c 153b at the shortest distance.

그리고, 2가닥의 선(152a', 152b') 중 외측에 위치하는 선(152b')은, 3가닥의 선(151a, 151b, 151c) 중 중앙에 위치하는 선(151b)의 타단으로부터 수직 방향으로 연장된 선(153c)과, 3가닥의 선(151a, 151b, 151c) 중 가장 외측에 위치하는 선(151c)의 일단으로부터 수직 방향으로 연장된 선(153d)을 최단 거리로 연결한다.The line 152b 'located on the outer side of the two lines 152a' and 152b 'extends in the vertical direction from the other end of the line 151b located at the center among the three lines 151a, 151b, and 151c And a line 153d extending in the vertical direction from one end of the line 151c located at the outermost one of the three lines 151a, 151b and 151c at the shortest distance.

도 6은 도 2의 안테나에서 플라즈마 발생을 유도하는 유효 영역의 전류 흐름을 도시한 도면이다.FIG. 6 is a view showing a current flow in a valid region for inducing plasma generation in the antenna of FIG. 2. FIG.

안테나(100)에서 플라즈마 발생을 유도하는 것은 제1 평면(P1)에 위치하는 안테나선들이다. 따라서, 플라즈마 발생을 유도하는 유효 영역은 안테나(100)의 하부, 즉 제1 평면(P1)과 동일 평면 상에 위치하는 영역이다.The induction of plasma generation in the antenna 100 is antenna lines located on the first plane Pl. Therefore, the effective region for inducing plasma generation is a region located on the lower side of the antenna 100, that is, on the same plane as the first plane Pl.

도 6에 도시된 바와 같이, 유효 영역 내에서 제1 안테나부(130), 제2 안테나부(140) 및 제3 안테나부(150)의 전류 흐름은 전체적으로 시계 방향을 형성하게 된다.6, the current flows through the first antenna unit 130, the second antenna unit 140, and the third antenna unit 150 in the effective region as a whole.

그리고, 센터 안테나부(110) 및 미들 안테나부(120)의 전류 흐름 역시 전체적으로 시계 방향을 형성한다.The current flows through the center antenna unit 110 and the middle antenna unit 120 also form a clockwise direction as a whole.

따라서, 유효 영역 내에서 안테나선을 따라 흐르는 전류가 모두 시계 방향을 따라 흐르므로, 플라즈마가 전체적으로 균일하게 생성될 수 있다(전류가 역방향으로 흐르는 부분이 있는 경우에는 해당 부분에서 유도 전계가 서로 상쇄되어 플라즈마가 생성되지 않거나 플라즈마 밀도가 낮아지는 문제가 있다.).Therefore, all the currents flowing along the antenna line in the effective region flow along the clockwise direction, so that the plasma can be uniformly generated as a whole (if there is a portion where the current flows in the opposite direction, There is a problem that a plasma is not generated or a plasma density is lowered).

한편, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 처리 장치의 전력 공급 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.7 is a schematic view illustrating a power supply structure of an inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 처리 장치(1)는 안테나(100)로 고주파 전력이 공급되는 급전선(71)이 정합기(73)를 거친 후, 각 안테나부(110, 120, 130, 140, 150)으로 분기된다.The inductively coupled plasma processing apparatus 1 according to the present embodiment includes a feeder line 71 to which high frequency power is supplied by the antenna 100 and a matching unit 73 to which the antenna units 110, 150).

도 7에 도시된 바와 같이, 급전선(71)은, 제1 안테나부(130) 및 제2 안테나부(140)와 연결되는 제1 급전선, 제3 안테나부(150)와 연결되는 제2 급전선, 센터 안테나부(110)와 연결되는 제3 급전선, 그리고 미들 안테나부(120)와 연결되는 제4 급전선으로 분기된다. 7, the feeder line 71 includes a first feeder line connected to the first antenna unit 130 and the second antenna unit 140, a second feeder line connected to the third antenna unit 150, A third feeder line connected to the center antenna unit 110, and a fourth feeder line connected to the middle antenna unit 120.

그리고, 각 급전선에는 가변 커패시터(C1, C2, C3, C4)와 각 급전선으로 흐르는 전력에 대한 정보를 출력하는 출력 포트(T1, T2, T3, T4)가 연결된다.The power supply lines are connected to variable capacitors C1, C2, C3 and C4 and output ports T1, T2, T3 and T4 for outputting information on power flowing to the respective power supply lines.

사용자는 가변 커패시터(C1, C2, C3, C4)의 용량을 조절하여, 제1, 2 안테나부(130, 140), 제3 안테나부(150), 센터 안테나부(110), 미들 안테나부(120)로 공급되는 전력을 독립적으로 조절할 수 있다.The user adjusts the capacities of the variable capacitors C1, C2, C3 and C4 to adjust the capacities of the first and second antenna units 130 and 140, the third antenna unit 150, the center antenna unit 110, 120 can be controlled independently.

또한, 제1, 2 안테나부(130, 140), 제3 안테나부(150), 센터 안테나부(110) 및 미들 안테나부(120) 중 어느 하나의 안테나부로 공급되는 전력을 조절함에 의해 다른 안테나부로 공급되는 전력이 영향을 받는 것을 최소할 수 있다.By controlling the power supplied to any one of the first and second antenna units 130 and 140, the third antenna unit 150, the center antenna unit 110 and the middle antenna unit 120, It is possible to minimize the influence of the power supplied to the part.

또한, 각 급전선에 연결된 출력 포트(T1, T2, T3, T4)를 이용해 각 안테나부로 공급되는 전력의 상태를 실시간으로 확인할 수 있다. 각 출력 포트(T1, T2, T3, T4)를 통해 출력되는 전력에 대한 정보는, 전압, 전류, 주파수 등이 될 수 있다.In addition, the state of power supplied to each antenna unit can be confirmed in real time by using output ports (T1, T2, T3, T4) connected to the respective power supply lines. The information on the power output through each of the output ports T1, T2, T3, and T4 may be voltage, current, frequency, or the like.

각 출력 포트(T1, T2, T3, T4)를 통해 출력된 정보는 별도의 디스플레이 장치(미도시)를 통해 화상 정보로 출력될 수 있으며, 사용자는 제1, 2 안테나부(130, 140), 제3 안테나부(150), 센터 안테나부(110) 및 미들 안테나부(120)로 공급되는 전력에 대한 정보를 실시간으로 확인하며, 필요에 따라 가변 커패시터(C1, C2, C3, C4)의 용량을 조절하여 각 안테나부에 대응하는 영역에 생성되는 플라즈마의 밀도를 조절할 수 있다.Information output through the output ports T1, T2, T3, and T4 may be output as image information through a separate display device (not shown), and the user may select one of the first and second antenna units 130 and 140, C2, C3, C4) of the first antenna unit 150, the center antenna unit 110, and the middle antenna unit 120 in real time, and if necessary, the capacity of the variable capacitors C1, So that the density of plasma generated in a region corresponding to each antenna unit can be adjusted.

본 실시예에서는 제1 안테나부(130) 및 제2 안테나부(140)가 급전선을 공유하는 예를 채택하였지만, 실시예에 따라 제1 안테나부(130)와 연결되는 급전선과 제2 안테나부(140)와 연결되는 급전선은 별개로 분기될 수도 있다.In this embodiment, the first antenna unit 130 and the second antenna unit 140 share the feeder line. However, according to the embodiment, the feeder line connected to the first antenna unit 130 and the second antenna unit 140 may be separately branched.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 발생용 안테나에 대해 설명한다. 설명의 편의를 위하여 제1 실시예와 유사한 부분은 동일한 도면부호를 사용하고, 제1 실시예와 공통되는 부분은 그 설명을 생략한다.Hereinafter, an antenna for generating an inductively coupled plasma according to another embodiment of the present invention will be described. For convenience of description, the same reference numerals are used for the components similar to those of the first embodiment, and a description of components common to the first embodiment will be omitted.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 발생용 안테나를 개략적으로 도시한 평면도이다.8 is a plan view schematically showing an antenna for generating an inductively coupled plasma according to a second embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 발생용 안테나(200)는 제1 안테나부(230)가 제1 실시예의 제1 안테나부(130)와 다소 상이하다.8, in the antenna 200 for inductively coupled plasma generation according to the second embodiment of the present invention, the first antenna unit 230 is slightly different from the first antenna unit 130 of the first embodiment .

제1 실시예에 따른 안테나(100)는 제1 안테나부(130)와 제2 안테나부(140)가 각각 안테나선이 2회 권선되어 형성된 반면, 제2 실시예에 따른 안테나(200)는 제1 안테나부(230)의 안테나선의 권선수가 제2 안테나부(140)의 안테나선의 권선수 보다 많게 형성된다.In the antenna 100 according to the first embodiment, the first antenna unit 130 and the second antenna unit 140 are respectively formed by winding the antenna wire twice, whereas the antenna 200 according to the second embodiment The number of turns of the antenna line of the first antenna unit 230 is formed to be larger than the number of turns of the antenna line of the second antenna unit 140.

도 8에 도시된 바와 같이, 제1 안테나부(230)는 제1 안테나선이 3회 권선되어 형성될 수 있다.As shown in FIG. 8, the first antenna unit 230 may be formed by winding the first antenna line three times.

제1 안테나부(230)는, 전술한 제1 실시예의 경우와 유사하게, 제1 안테나선이 제1 방향(D1)및 제2 방향(D2)에 평행한 가상의 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2) 사이에서 연속적으로 수직하게 절곡되어 제1 안테나부(230)를 형성한다.The first antenna unit 230 includes a first imaginary plane P1 in which the first antenna line is parallel to the first direction D1 and the second direction D2, The first antenna part 230 is formed by vertically bending continuously between the second plane P2.

다만, 제1 안테나부(230)는 제1 안테나선이 3회 권선되어 형성되므로, 제1 평면(P1) 상에 4가닥의 선(231a, 231b, 231c, 231d)이 위치하고, 제2 평면(P2) 상에 3가닥의 선(232a, 232b, 232c)이 위치하게 된다.Since the first antenna unit 230 is formed by winding the first antenna line three times, four lines 231a, 231b, 231c, and 231d are located on the first plane P1, P2, the three lines of lines 232a, 232b, 232c are located.

전술한 제1 실시예의 경우, 제1 안테나선과 제2 안테나선의 전체 길이가 동일한 경우, 제1 안테나부(130)의 2가닥의 선(132a, 132b)이 위치하는 제2 평면(P2)은 제2 안테나부(140)의 2가닥의 선(142a, 142b)이 위치하는 제2 평면보다 상부에 위치하게 된다.In the first embodiment described above, when the total length of the first antenna line and the second antenna line is the same, the second plane P2, in which the two lines of lines 132a and 132b of the first antenna unit 130 are located, Two lines 142a and 142b of the first antenna unit 140 and the second antenna unit 140 are located.

그러나, 제2 실시예의 경우, 제1 안테나부(230)가 제2 안테나부(140)에 비해 권선수가 많게 형성되므로, 제1 안테나부(230)의 제2 평면(P2)이 제2 안테나부(140)의 제2 평면과 동일한 평면 상에 형성될 수 있다. 또는 필요에 따라 제1 안테나부(230)의 제2 평면(P2)이 제2 안테나부(140)의 제2 평면 보다 아래에 위치하도록 형성될 수 있다.However, in the second embodiment, since the number of windings is larger than that of the second antenna unit 140, the second plane P2 of the first antenna unit 230 is connected to the second antenna unit 230, May be formed on the same plane as the second plane of the substrate 140. Or the second plane P2 of the first antenna unit 230 may be positioned below the second plane of the second antenna unit 140 as necessary.

도 8에는 제1 안테나부(230)는 제1 안테나선이 3회 권선되어 형성되고, 제2 안테나부(140)는 제2 안테나선이 2회 권선되어 형성되는 예를 도시하였지만, 제1 안테나선의 권선수가 제2 안테나의 권선수보다 많은 것을 전제로 제1 안테나선의 권선수 및 제2 안테나선의 권선수는 실시예에 따라 달라질 수 있다.In FIG. 8, the first antenna unit 230 is formed by winding the first antenna line three times and the second antenna unit 140 is formed by winding the second antenna line twice. However, The number of turns of the first antenna line and the number of turns of the second antenna line may vary depending on the embodiment, assuming that the number of turns of the line is greater than the number of turns of the second antenna.

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 발생용 안테나를 개략적으로 도시한 평면도이다.9 is a plan view schematically showing an antenna for generating an inductively coupled plasma according to a third embodiment of the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 안테나(300)는, 제1 실시예에 따른 안테나(100)와 비교하여, 제3 안테나부(250)의 형상이 상이하다.9, the antenna 300 according to the third embodiment differs from the antenna 100 according to the first embodiment in the shape of the third antenna unit 250. [

전술한 제1 실시예에 따른 안테나(100)에서는 제3 안테나부(150)가 제3 안테나선이 제1 방향(D1)및 제2 방향(D2)에 평행한 가상의 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2) 사이에서 연속적으로 수직하게 절곡되어, 전체적으로 L자 형상으로 꺽인 나선 형상으로 형성되었다.In the antenna 100 according to the first embodiment described above, the third antenna unit 150 may be formed on the imaginary first plane P1 in which the third antenna line is parallel to the first direction D1 and the second direction D2, And the second plane P2, and is formed into a spiral shape bent in an L-shape as a whole.

그러나, 본 발명의 제3 실시예에 따른 안테나(300)의 제3 안테나부(250)는 제3 안테나선(251)이 제1 평면(P1) 상에서 제3 전력 입력단(250a)으로부터 시계 방향으로 돌아나가는 형태의 소용돌이 형상을 갖는다.However, in the third antenna unit 250 of the antenna 300 according to the third embodiment of the present invention, the third antenna line 251 is arranged on the first plane P1 in a clockwise direction from the third power input terminal 250a And has a swirling shape of a returning shape.

제3 전력 입력단(250a)은 제3 안테나선(251)의 일단에 형성되고, 안테나선(251)의 타단에는 제3 전력 출력단(250b)이 형성된다.The third power input terminal 250a is formed at one end of the third antenna line 251 and the third power output terminal 250b is formed at the other end of the antenna line 251. [

본 발명의 제3 실시예에 따른 안테나(300)에도 제2 실시예에 따른 안테나(200)의 제1 안테나부(230)가 적용될 수 있다.The first antenna unit 230 of the antenna 200 according to the second embodiment may also be applied to the antenna 300 according to the third embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 발생용 안테나를 개략적으로 도시한 평면도이다.10 is a plan view schematically showing an antenna for generating an inductively coupled plasma according to a fourth embodiment of the present invention.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 안테나(400)는, 제1 실시예에 따른 안테나(100)와 비교하여, 미들 안테나부(220)의 형상이 상이하다.10, the antenna 400 according to the fourth embodiment differs from the antenna 100 according to the first embodiment in the shape of the middle antenna portion 220. [

전술한 제1 실시예에 따른 안테나(100)에서는 미들 안테나부(120)가 수직 방향으로 2회 절곡되어 삼면을 둘러싸는 형상을 갖는 4개의 미들 안테나선(121, 122, 123, 124)로 구성되었다.In the antenna 100 according to the first embodiment described above, the middle antenna portion 120 is composed of four middle antenna lines 121, 122, 123, and 124 that are bent twice in the vertical direction to surround three surfaces, .

그러나, 본 발명의 제4 실시예에 따른 안테나(400)는, 미들 안테나부(220)가 제1 안테나부(130)와 센터 안테나부(110) 사이에 위치하는 제1 미들 안테나 유닛(221)과 제2 안테나부(140)와 센터 안테나부(110) 사이에 위치하는 제2 미들 안테나 유닛(222)을 포함한다.However, in the antenna 400 according to the fourth embodiment of the present invention, the middle antenna unit 220 includes a first middle antenna unit 221 located between the first antenna unit 130 and the center antenna unit 110, And a second middle antenna unit 222 positioned between the second antenna unit 140 and the center antenna unit 110.

제1 미들 안테나 유닛(221)은, 제1 안테나부(130)와 유사하게, 안테나선이 제1 방향(D1)및 제2 방향(D2)에 평행한 가상의 제1 평면과 제2 평면 사이에서 연속적으로 수직하게 절곡되어 각 평면에 수직하는 반경 방향을 갖는 나선 형상으로 형성된다.Similar to the first antenna unit 130, the first middle antenna unit 221 includes an imaginary first plane and an imaginary plane parallel to the first direction D1 and the second direction D2, And is formed into a spiral shape having a radial direction perpendicular to the respective planes.

제1 미들 안테나 유닛(221)을 형성하는 안테나선은 1회 권선되어, 제1 평면 상에 위치하는 2가단의 선(221a, 221b)과, 제2 평면 상에 위치하는 1가닥의 선(221c), 그리고 제1 평면 상에 위치하는 2가단의 선(221a, 221b)과 제2 평면 상에 위치하는 1가닥의 선(221c)을 연결하는 2개의 선(미도시)을 포함한다.The antenna line forming the first middle antenna unit 221 is once wound and is connected to two lines 221a and 221b located on the first plane and one line 221c And two lines (not shown) connecting the two-terminal lines 221a and 221b located on the first plane and the one line 221c located on the second plane.

도 10에서 제1 평면 상에 위치하는 2가단의 선(221a, 221b)은 실선으로 표현하고, 제2 평면 상에 위치하는 1가닥의 선(221c)은 점선으로 표현하였다.In Fig. 10, the two-end lines 221a and 221b located on the first plane are represented by solid lines, and the one line 221c located on the second plane is represented by dashed lines.

제1 미들 안테나 유닛(221)을 형성하는 안테나선의 일단 및 타단은 제1 평면 상에 위치하고, 일단에는 제1 미들 전력 입력단(221d)이 형성되고, 타단에는 제1 미들 전력 출력단(221e)이 형성된다. 고주파 전원(72)으로부터 공급된 고주파 전력 중 일부는 제1 미들 전력 입력단(221d)을 통해 제1 미들 안테나 유닛(221)으로 인가된 후 제1 미들 전력 출력단(221e)을 통해 흘러 나가게 된다.One end and the other end of the antenna line forming the first middle antenna unit 221 are located on a first plane, a first middle power input terminal 221d is formed at one end, and a first middle power output terminal 221e is formed at the other end do. Some of the high frequency power supplied from the high frequency power source 72 is applied to the first middle antenna unit 221 through the first middle power input terminal 221d and then flows out through the first middle power output terminal 221e.

도 10에 도시된 바와 같이, 제2 미들 안테나 유닛(222)은 제1 미들 안테나 유닛(221)과 유사하게 형성된다.As shown in FIG. 10, the second middle antenna unit 222 is formed similarly to the first middle antenna unit 221.

제2 미들 안테나 유닛(222)을 형성하는 안테나선은 1회 권선되어, 제1 평면 상에 위치하는 2가단의 선(222a, 222b)과, 제2 평면 상에 위치하는 1가닥의 선(222c), 그리고 제1 평면 상에 위치하는 2가단의 선(222a, 222b)과 제2 평면 상에 위치하는 1가닥의 선(222c)을 연결하는 2개의 선(미도시)을 포함한다.The antenna line forming the second middle antenna unit 222 is once wound and connected to the two ends 222a and 222b located on the first plane and to the one strand 222c located on the second plane ) And two lines (not shown) connecting the two-terminal lines 222a and 222b located on the first plane and one line 222c located on the second plane.

도 10에서 제1 평면 상에 위치하는 2가단의 선(222a, 222b)은 실선으로 표현하고, 제2 평면 상에 위치하는 1가닥의 선(222c)은 점선으로 표현하였다.In Fig. 10, the two-end lines 222a and 222b located on the first plane are represented by solid lines, and the one line 222c located on the second plane is represented by dashed lines.

제2 미들 안테나 유닛(222)을 형성하는 안테나선의 일단 및 타단은 제1 평면 상에 위치하고, 일단에는 제2 미들 전력 입력단(222d)이 형성되고, 타단에는 제2 미들 전력 출력단(222e)이 형성된다. 고주파 전원(72)으로부터 공급된 고주파 전력 중 일부는 제2 미들 전력 입력단(222d)을 통해 제2 미들 안테나 유닛(222)으로 인가된 후 제2 미들 전력 출력단(222e)을 통해 흘러 나가게 된다.One end and the other end of the antenna line forming the second middle antenna unit 222 are located on the first plane, a second middle power input end 222d is formed at one end, and a second middle power output end 222e is formed at the other end do. Some of the high frequency power supplied from the high frequency power source 72 is applied to the second middle antenna unit 222 through the second middle power input terminal 222d and then flows out through the second middle power output terminal 222e.

제1 미들 안테나 유닛(221)과 제2 미들 안테나 유닛(222)은 제1 평면에 위치한 안테나선(221a, 221b, 222a, 222b)을 따라 흐르는 전류가 전체적으로 시계 방향이 되도록 배치되는 것이 바람직하다.It is preferable that the first middle antenna unit 221 and the second middle antenna unit 222 are arranged so that the current flowing along the antenna lines 221a, 221b, 222a, and 222b located on the first plane is entirely clockwise.

도 10에 도시된 바와 같이, 제2 미들 안테나 유닛(222)은 제1 미들 안테나 유닛(221)에 비해 길게 형성될 수 있다. 이는 제2 안테나부(140)가 제1 안테나부(130)이 비해 길게 형성되는 것과 유사하다.As shown in FIG. 10, the second middle antenna unit 222 may be formed longer than the first middle antenna unit 221. This is similar to the case where the second antenna unit 140 is formed longer than the first antenna unit 130.

본 발명의 제4 실시예에 따른 안테나(400)에도 제2 실시예에 따른 안테나(200)의 제1 안테나부(230) 및/또는 제3 실시예에 따른 안테나(300)의 제3 안테나부(250)가 적용될 수 있다.The antenna 400 according to the fourth embodiment of the present invention may also be connected to the first antenna unit 230 of the antenna 200 according to the second embodiment and / or the third antenna unit 300 of the antenna 300 according to the third embodiment. (250) may be applied.

도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 발생용 안테나를 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 11에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 제5 실시예에 따른 안테나(500)에는 제1 실시예에 따른 안테나(100)의 센터 안테나부(110) 및 미들 안테나부(120)가 적용될 수 있으며, 제4 실시예예 따른 안테나(400)의 센터 안테나부(110) 및 미들 안테나부(220)가 적용될 수도 있다.11 is a plan view schematically showing an antenna for generating an inductively coupled plasma according to a fifth embodiment of the present invention. 11, the center antenna unit 110 and the middle antenna unit 120 of the antenna 100 according to the first embodiment may be applied to the antenna 500 according to the fifth embodiment of the present invention The center antenna unit 110 and the middle antenna unit 220 of the antenna 400 according to the fourth embodiment may be applied.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5 실시예에 따른 안테나(500)는, 제1 실시예에 따른 안테나(100)와 비교하여, 제1 안테나부(330) 및 제2 안테나부(340)가 상이하다.11, the antenna 500 according to the fifth embodiment of the present invention is different from the antenna 100 according to the first embodiment in that the first antenna unit 330 and the second antenna unit 340).

도 11에 도시된 바와 같이, 제1 안테나부(330)는 제1 방향(D1, 도 2 참고)을 따라 일렬로 배열되는 복수의 제1 안테나 유닛(331, 332, 333)을 포함하고, 제2 안테나부(340)는 제2 방향(D2, 도 2 참고)을 따라 일렬로 배열되는 복수의 제2 안테나 유닛(341, 342, 343)을 포함한다.11, the first antenna unit 330 includes a plurality of first antenna units 331, 332, and 333 arranged in a line along a first direction D1 (see FIG. 2) 2 antenna unit 340 includes a plurality of second antenna units 341, 342, and 343 arranged in a line along a second direction D2 (see FIG. 2).

복수의 제1 안테나 유닛(331, 332, 333)은 제1 실시예에 따른 안테나(100)의 제1 안테나부(130)와 유사한 형상을 갖는다. 각 제1 안테나 유닛(331, 332, 333)의 제1 방향 길이(L1a)가 제1 안테나부(130)에 비해 짧게 형성되는 차이가 있다.The plurality of first antenna units 331, 332, and 333 have shapes similar to those of the first antenna unit 130 of the antenna 100 according to the first embodiment. The length L1a of the first antenna units 331, 332 and 333 in the first direction is shorter than that of the first antenna unit 130. [

본 실시예에 따른 안테나(500)의 제1 안테나부(330)의 제1 방향 길이(L1)는 각 제1 안테나 유닛(331, 332, 333)의 제1 방향 길이(L1a)의 합과 동일 또는 유사하다.The first direction length L1 of the first antenna unit 330 of the antenna 500 according to the present embodiment is equal to the sum of the first direction lengths L1a of the first antenna units 331, 332, and 333 Or similar.

각 제1 안테나 유닛(331, 332, 333)은 실질적으로 동일하며, 도 11에 도시된 바와 같이, 각 제1 안테나 유닛(331, 332, 333)은 제1 평면(P1) 상에 위치하는 3가닥의 선(331a, 331b, 331c)과 상대적으로 상부에 위치하는 제2 평면(P2) 상에 위치하는 2가닥의 선(331d, 331e)를 포함한다. 그리고, 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2)에 수직하게 3가닥의 선(331a, 331b, 331c)과 2가닥의 선(331d, 331e)을 연결하는 4개의 선(미도시)을 포함한다.Each of the first antenna units 331, 332 and 333 is substantially the same and as shown in Fig. 11, each of the first antenna units 331, 332, and 333 includes three And two lines 331d and 331e located on a second plane P2 positioned at a relatively upper position with the lines 331a, 331b and 331c. Four lines (not shown) connecting three lines 331a, 331b and 331c and two lines 331d and 331e perpendicular to the first plane P1 and the second plane P2 .

도 11에서는 제1 평면(P1) 상에 위치하는 3가닥의 선(331a, 331b, 331c)은 실선으로 표현하고, 제2 평면(P2) 상에 위치하는 2가닥의 선(331d, 331e)은 점선으로 표현하였다.11, three lines 331a, 331b and 331c located on the first plane P1 are represented by solid lines and two lines 331d and 331e located on the second plane P2 are represented by solid lines, Dashed line.

그리고, 각 제1 안테나 유닛(331, 332, 333)의 일단에는 제1 전력 입력단(331f)이 형성되고, 타단에는 제1 전력 출력단(331g)이 형성된다. 고주파 전원(72)으로부터 공급된 고주파 전력 중 일부는 제1 전력 입력단(331f)을 통해 각 제1 안테나 유닛(331, 332, 333)으로 인가된 후 제1 전력 출력단(331g)을 통해 흘러 나가게 된다.A first power input terminal 331f is formed at one end of each of the first antenna units 331, 332 and 333 and a first power output terminal 331g is formed at the other end thereof. A part of the high frequency power supplied from the high frequency power source 72 is applied to the first antenna units 331, 332 and 333 through the first power input terminal 331f and then flows out through the first power output terminal 331g .

한편, 복수의 제2 안테나 유닛(341, 342, 343) 역시 제1 실시예에 따른 안테나(100)의 제2 안테나부(140)와 유사한 형상을 갖는다. 각 제2 안테나 유닛(341, 342, 343)의 제2 방향 길이(L2a)가 제2 안테나부(140)에 비해 짧게 형성되는 차이가 있다.The plurality of second antenna units 341, 342 and 343 are also similar in shape to the second antenna unit 140 of the antenna 100 according to the first embodiment. There is a difference in that the second directional length L2a of each of the second antenna units 341, 342, 343 is formed to be shorter than that of the second antenna unit 140. [

각 제2 안테나 유닛(341, 342, 343)은 실질적으로 동일하며, 도 11에 도시된 바와 같이, 각 제2 안테나 유닛(341, 342, 343)은 제1 평면(P1) 상에 위치하는 3가닥의 선(341a, 341b, 341c)과 상대적으로 상부에 위치하는 제2 평면(P2) 상에 위치하는 2가닥의 선(341d, 341e)를 포함한다. 그리고, 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2)에 수직하게 3가닥의 선(341a, 341b, 341c)과 2가닥의 선(341d, 341e)을 연결하는 4개의 선(미도시)을 포함한다.Each of the second antenna units 341, 342 and 343 is substantially the same and as shown in FIG. 11, each of the second antenna units 341, 342, and 343 includes three And two lines 341d and 341e located on the second plane P2, which is located at a relatively higher level than the strands 341a, 341b and 341c. Four lines (not shown) connecting the three strands 341a, 341b, and 341c and the two strands 341d and 341e perpendicular to the first plane P1 and the second plane P2 .

도 11에서는 제1 평면(P1) 상에 위치하는 3가닥의 선(341a, 341b, 341c)은 실선으로 표현하고, 제2 평면(P2) 상에 위치하는 2가닥의 선(341d, 341e)은 점선으로 표현하였다.In Fig. 11, the three strands 341a, 341b and 341c located on the first plane P1 are represented by solid lines and the two strands 341d and 341e located on the second plane P2 are denoted by solid lines, Dashed line.

그리고, 각 제2 안테나 유닛(341, 342, 343)의 일단에는 제2 전력 입력단(341f)이 형성되고, 타단에는 제2 전력 출력단(341g)이 형성된다. 고주파 전원(72)으로부터 공급된 고주파 전력 중 일부는 제2 전력 입력단(341f)을 통해 각 제2 안테나 유닛(341, 342, 343)으로 인가된 후 제2 전력 출력단(341g)을 통해 흘러 나가게 된다.A second power input terminal 341f is formed at one end of each of the second antenna units 341, 342, and 343, and a second power output terminal 341g is formed at the other end thereof. A part of the high frequency power supplied from the high frequency power source 72 is applied to each of the second antenna units 341, 342 and 343 through the second power input terminal 341f and then flows out through the second power output terminal 341g .

도 11에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 제1 안테나 유닛(331, 332, 333)의 제1 방향 길이(L1a)는 제2 안테나 유닛(341, 342, 343)의 제2 방향 길이(L2a)보다 짧게 형성된다.11, the first direction length L1a of the first antenna units 331, 332, and 333 is equal to the second direction length L1 of the second antenna units 341, 342, and 343 L2a.

따라서, 제1 안테나부(330)를 구성하는 제1 안테나 유닛(331, 332, 333)의 개수와 제2 안테나부(340)를 구성하는 제2 안테나 유닛(341, 342, 343)의 개수가 같더라도 제1 안테나부(330)의 제1 방향 길이(L1)가 제2 안테나부(340)의 제2 방향 길이(L2) 보다 짧게 된다.Accordingly, the number of the first antenna units 331, 332, 333 constituting the first antenna unit 330 and the number of the second antenna units 341, 342, 343 constituting the second antenna unit 340 are The length L1 of the first antenna unit 330 in the first direction is shorter than the length L2 of the second antenna unit 340 in the second direction.

본 발명의 제5 실시예에 따른 안테나(500)에도 제3 실시예에 따른 안테나(300)의 제3 안테나부(250)가 적용될 수 있다.The third antenna unit 250 of the antenna 300 according to the third embodiment may be applied to the antenna 500 according to the fifth embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 안테나(500)는 대형 기판을 처리하는 플라즈마 처리 장치에 사용될 수 있다. 기판의 크기가 커짐에 따라 안테나의 크기도 커져야 하는데, 제1 실시예에 따른 안테나(100)는 제1 안테나부(130) 및 제2 안테나부(140)가 각각 하나의 안테나선으로 형성되므로, 대형 기판에 적용하는 경우, 구조적으로 취약하고, 제조 난이성이 높아지고, 제2 평면에 위치하는 안테나선이 자중에 의해 쳐짐이 발생하여 제1 평면에 위치하는 안테나선과 합선될 가능성이 존재한다.The antenna 500 according to the present embodiment can be used in a plasma processing apparatus for processing a large substrate. Since the first antenna unit 130 and the second antenna unit 140 are formed of one antenna line, the size of the antenna must be increased as the size of the substrate increases. In the antenna 100 according to the first embodiment, There is a possibility that the antenna line located on the second plane is struck by its own weight and is short-circuited with the antenna line located on the first plane.

따라서, 대형 기판을 처리하는 플라즈마 처리 장치에는 본 실시예에 따른 안테나(500)와 같이, 제1 안테나부(330) 및 제2 안테나부(340)를 각각 복수의 안테나 유닛(331 ~ 333, 341 ~ 343)으로 분할하여 구성하는 것이 바람직하다.Therefore, in the plasma processing apparatus for processing a large substrate, the first antenna unit 330 and the second antenna unit 340 are respectively connected to the plurality of antenna units 331 to 333, 341 (as in the case of the antenna 500 according to the present embodiment) To 343).

도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 발생용 안테나를 개략적으로 도시한 평면도이다. 설명의 편의를 위하여 제5 실시예와 유사한 부분은 동일한 도면부호를 사용하고, 제5 실시예와 공통되는 부분은 그 설명을 생략한다.12 is a plan view schematically showing an antenna for generating an inductively coupled plasma according to a sixth embodiment of the present invention. For the sake of convenience of description, the same reference numerals are used for the components similar to those of the fifth embodiment, and a description of components common to the fifth embodiment will be omitted.

도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제6 실시예에 따른 안테나(600)는, 제5 실시예에 따른 안테나(500)와 비교하여, 제1 안테나부(430)가 다소 상이하다.As shown in FIG. 12, the antenna 600 according to the sixth embodiment of the present invention is slightly different from the antenna 500 according to the fifth embodiment in that the first antenna unit 430 is somewhat different.

전술한 제5 실시예에 따른 안테나(500)는 제1 안테나 유닛(331, 332, 333)의 제1 방향 길이(L1a)가 제2 안테나 유닛(341, 342, 343)의 제2 방향 길이(L2a)보다 짧게 형성되었다.The antenna 500 according to the fifth embodiment is configured such that the first directional length L1a of the first antenna units 331, 332 and 333 is shorter than the second directional length of the second antenna units 341, 342 and 343 L2a.

그러나, 본 실시예에 따른 안테나(600)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 안테나 유닛(344, 345)과 제2 안테나 유닛(341, 342, 343)이 실질적으로 동일하다.However, in the antenna 600 according to the present embodiment, the first antenna units 344 and 345 and the second antenna units 341, 342 and 343 are substantially the same as shown in Fig.

따라서, 제1 안테나 유닛(344, 345)의 제1 방향 길이(L1a)는 제2 안테나 유닛(341, 342, 343)의 제2 방향 길이(L2a)와 동일하다.Therefore, the first direction length L1a of the first antenna units 344 and 345 is the same as the second direction length L2a of the second antenna units 341, 342, and 343.

그러나, 도 12에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 안테나(600)는 제1 안테나부(430)를 구성하는 제1 안테나 유닛(344, 345)의 개수가 제2 안테나부(340)를 구성하는 제2 안테나 유닛(341, 342, 343)의 개수보다 적다.12, in the antenna 600 according to the present embodiment, the number of the first antenna units 344 and 345 constituting the first antenna unit 430 is greater than that of the second antenna unit 340 Is smaller than the number of the second antenna units (341, 342, 343) constituting the antenna.

따라서, 제1 안테나 유닛(344, 345)의 제1 방향 길이(L1a)와 제2 안테나 유닛(341, 342, 343)의 제2 방향 길이(L2a)가 같더라도 제1 안테나부(430)의 제1 방향 길이(L1)가 제2 안테나부(340)의 제2 방향 길이(L2) 보다 짧게 된다.Therefore, even if the first direction length L1a of the first antenna units 344 and 345 is the same as the second direction length L2a of the second antenna units 341, 342, and 343, The first direction length L1 is shorter than the second direction length L2 of the second antenna unit 340. [

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

1: 유도 결합 플라즈마 처리 장치 10: 챔버
20: 스테이지 지지부 30: 스테이지
50: 창 61, 71: 급전선
62, 72: 고주파 전원 63, 73: 정합기
100, 200, 300, 400, 500, 600: 안테나
110: 센터 안테나부 110a: 센터 전력 입력단
110b: 센터 전력 출력단 111, 112, 113, 114: 센터 안테나선
120, 220: 미들 안테나부 121, 122, 123, 124: 미들 안테나선
121a, 122a, 123a, 124a: 미들 전력 입력단
121b, 122b, 123b, 124b: 미들 전력 출력단
130, 230, 330, 430: 제1 안테나부
130a, 331f: 제1 전력 입력단 ` 130b, 331g: 제1 전력 출력단
140, 340: 제2 안테나부 140a, 341f: 제2 전력 입력단
140b, 341g: 제2 전력 출력단 150, 150', 250: 제3 안테나부
150a, 250a: 제3 전력 입력단 150b, 250b: 제3 전력 출력단
221: 제1 미들 안테나 유닛 222: 제2 미들 안테나 유닛
251: 제3 안테나선
331, 332, 333, 344, 345: 제1 안테나 유닛
341, 342, 343: 제2 안테나 유닛 C1, C2, C3, C4: 가변 커패시터
D1: 제1 방향 D2: 제2 방향
L1: 제1 방향 길이 L2: 제2 방향 길이
P1: 제1 평면 P2: 제2 평면
T1, T2, T3, T4: 출력 포트1: Inductively coupled plasma processing apparatus 10: Chamber
20: stage support 30: stage
50: Window 61, 71: Feeder
62, 72: high-frequency power source 63, 73: matching device
100, 200, 300, 400, 500, 600: antenna
110: center antenna section 110a: center power input terminal
110b: center power output stage 111, 112, 113, 114: center antenna line
120, 220: Middle antenna section 121, 122, 123, 124: Middle antenna line
121a, 122a, 123a, 124a: middle power input terminal
121b, 122b, 123b, and 124b:
130, 230, 330, and 430:
130a, 331f: first power input terminal 130b, 331g: first power output terminal
140, 340: second antenna unit 140a, 341f: second power input terminal
140b, 341g: a second power output stage 150, 150 ', 250:
150a, 250a: third power input terminal 150b, 250b: third power output terminal
221: first middle antenna unit 222: second middle antenna unit
251: Third antenna line
331, 332, 333, 344, 345: a first antenna unit
341, 342, 343: second antenna unit C1, C2, C3, C4: variable capacitor
D1: first direction D2: second direction
L1: first direction length L2: second direction length
P1: first plane P2: second plane
T1, T2, T3, T4: Output port

Claims

A pair of first antenna portions disposed parallel to each other along the first direction,
And a pair of second antenna portions disposed parallel to each other along a second direction perpendicular to the first direction,
Wherein the first antenna portion and the second antenna portion are formed in a spiral shape so that each of the antenna lines has a radial direction perpendicular to an imaginary plane parallel to the first direction and the second direction,
And the length of the first antenna unit in the first direction is shorter than the length of the second antenna unit in the second direction.

The method according to claim 1,
Wherein a ratio of a length of the first antenna unit in the first direction to a length of the second antenna unit in the second direction is 1.2 to 1.8.

The method according to claim 1,
Wherein an entire length of the antenna line of the first antenna unit formed in a straight line is the same as a total length of the antenna line of the second antenna unit that is straightened.

The method of claim 3,
Wherein an oscillation frequency of an antenna line of the first antenna unit is larger than an oscillation frequency of an antenna line of the second antenna unit.

The method according to claim 1,
Wherein the first antenna unit and the second antenna unit each comprise:
Wherein the antenna line is formed by being vertically and continuously bent between two mutually parallel planes.

The method according to claim 1,
Wherein the pair of first antenna portions and the pair of second antenna portions are arranged to form at least a part of four sides of a quadrangle.

The method according to claim 6,
And a third antenna portion disposed at a corner of the quadrangle.

8. The method of claim 7,
Wherein the third antenna unit is formed by continuously and vertically bending the antenna line between a first plane and a second plane that are parallel to each other.

9. The method of claim 8,
Wherein the antenna line of the third antenna unit is wound at least once and includes at least two lines located on the first plane and one or more lines located on the second plane.

10. The method of claim 9,
The two or more lines on the first plane are each bent at an intermediate portion, a portion thereof is formed parallel to the first direction, and the other portion is formed parallel to the second direction,
And one or more lines on the second plane are each bent at an intermediate portion and a portion is formed parallel to the first direction and the other portion is formed parallel to the second direction.

10. The method of claim 9,
The two or more lines on the first plane are each bent at an intermediate portion, a portion thereof is formed parallel to the first direction, and the other portion is formed parallel to the second direction,
Wherein at least one line located on the second plane is formed to connect two or more lines on the first plane at a shortest distance.

The method according to claim 1,
The first antenna unit includes a plurality of first antenna units arranged in a line along the first direction,
And the second antenna unit includes a plurality of second antenna units arranged in a line along the second direction.

13. The method of claim 12,
Wherein the length of the first antenna unit in the first direction is shorter than the length of the second antenna unit in the second direction.

13. The method of claim 12,
Wherein the number of the plurality of first antenna units is smaller than the number of the plurality of second antenna units.

13. The method of claim 12,
Wherein the first antenna unit and the second antenna unit are each formed by vertically bending the antenna line continuously between two planes parallel to each other.