KR102619010B1 - 페라이트 코어의 설치 위치를 변경한 플라즈마 챔버 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 페라이트 코어의 설치 위치를 변경한 플라즈마 챔버에 관한 것이다. 본 발명의 토로이달 형상의 플라즈마 채널을 갖는 플라즈마 챔버에 있어서, 상기 플라즈마 챔버는 상기 플라즈마 채널의 일부가 포함되며, 상기 플라즈마 챔버 내부로 가스를 공급하기 위한 가스 주입구가 구비된 제1 챔버블럭; 상기 플라즈마 채널의 일부가 포함되며, 상기 플라즈마 챔버 내부에서 활성화된 가스를 외부로 배출하기 위한 가스 배출구가 구비된 제3 챔버블럭; 및 상기 제1 챔버블럭와 상기 제3 챔버블럭를 연결하며 상기 플라즈마 채널과 연속되는 플라즈마 채널을 포함하는 제2 챔버블럭를 포함하며, 상기 플라즈마 채널을 감싼 형태로 상기 제1 챔버블럭 또는 상기 제3 챔버블럭 중 하나에 설치되는 페라이트 코어를 포함한다. 본 발명의 페라이트 코어의 설치 위치를 변경한 플라즈마 챔버에 의하면, 가스 주입구 또는 가스 배출구가 구비되는 플라즈마 채널에 페라이트 코어를 설치함으로써, 플라즈마 챔버 내로 공급되는 가스와 플라즈마의 반응율을 높여 활성화된 가스로 생성되어 배출되는 비율을 높일 수 있다. 또한 가스와 플라즈마의 반응율을 높임으로써 사용되는 가스의 양을 절감할 수 있다.
Description
본 발명은 페라이트 코어의 설치 위치를 변경한 플라즈마 챔버에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마에 의해 활성화된 가스를 공급하기 위한 페라이트 코어의 설치 위치를 변경한 플라즈마 챔버에 관한 것이다.
플라즈마 방전은 가스를 여기시켜 이온, 자유 라디칼, 원자 및 분자를 함유하는 활성화된 가스를 생성하도록 사용될 수 있다. 활성화된 가스는 반도체 웨이퍼와 같은 고형 물질, 파우더, 및 기타 가스를 처리하는 것을 포함하는 다양한 산업 및 과학 분야에서 사용된다. 플라즈마의 변수 및 처리되는 물질에 대한 플라즈마의 노출에 관한 조건은 기술 분야에 따라 넓게 변화한다. 예를 들면, 몇몇 분야에서는 처리되는 물질이 손상되기 쉬우므로 이온을 낮은 운동 에너지(즉, 몇 전자 볼트)로 사용할 것을 필요로 한다. 이방성 에칭 또는 평탄화된 절연체 증착과 같은 다른 분야에서는 높은 운동 에너지로 이온을 사용할 것을 필요로 한다. 반응성 이온 빔 에칭과 같은 또 다른 분야에서는 이온 에너지의 정밀 제어를 필요로 한다.
몇몇 분야에서는 처리되는 물질을 높은 밀도의 플라즈마에 직접 노출시키는 것을 필요로 한다. 이러한 분야 중 하나는 이온-활성화된 화학 반응을 생성하는 것이다. 다른 이러한 분야는 높은 종횡비 구조의 에칭 및 그 안으로의 물질 증착을 포함한다. 다른 분야는, 처리되는 물질이 플라즈마로부터 차폐되는 동안, 물질이 이온에 의해 손상되기 쉽거나 처리 공정이 높은 선택비 요구 조건을 갖기 때문에, 원자 및 활성화된 분자를 함유하는 중성 활성화된 가스를 필요로 한다.
다양한 플라즈마 공급원은 DC 방전, 고주파(RF) 방전, 및 마이크로웨이브 방전을 포함하는 다양한 방식으로 플라즈마를 생성할 수 있다. DC 방전은 가스 내의 두 개의 전극 사이에 전위를 인가함으로써 달성된다. RF 방전은 전원으로부터 플라즈마 내로 에너지를 정전기 또는 유도 결합시킴으로써 달성된다. 평행 판들은 에너지를 플라즈마 내에 유도 결합시키도록 통상적으로 사용된다. 유도 코일은 전류를 플라즈마 내에 유도하도록 통상적으로 사용된다. 마이크로웨이브 방전은 가스를 수용하는 방전 챔버 내에 마이크로웨이브 통과 윈도우를 통해 마이크로웨이브 에너지를 직접 결합시킴으로써 달성된다. 마이크로웨이브 방전은 높게 이온화된 전자 사이클론공명(ECR) 플라즈마를 포함하는 넓은 범위의 방전 조건을 지원하도록 사용될 수 있다.
마이크로웨이브 또는 다른 타입의 RF 플라즈마 공급원과 비교하여, 토로이달(toroidal) 플라즈마 공급원은 낮은 전기장, 낮은 플라즈마 챔버 부식, 소형화, 및 비용 효과 면에서 장점을 갖는다. 토로이달 플라즈마 공급원은 낮은 전계로 동작하며 전류-종료 전극 및 관련 음극 전위 강하를 내재적으로 제거한다. 낮은 플라즈마 챔버 부식은 토로이달 플라즈마 공급원이 다른 방식의 플라즈마 공급원보다 높은 전력 밀도에서 작동하도록 한다. 또한, 고 투과성 페라이트 코어를 사용하여 전자기 에너지를 플라즈마에 효율적으로 결합시킴으로써, 토로이달 플라즈마 챔버이 상대적으로 낮은 RF 주파수에서 작동하도록 하여 전력 공급 비용을 낮추게 된다. 토로이달 플라즈마 챔버는 반도체 웨이퍼, 평판 디스플레이, 및 다양한 물질의 처리를 위해 불소, 산소, 수소, 질소 등을 포함하는 화학적으로 활성 가스를 생성하도록 사용되어 왔다.
토로이달 플라즈마 챔버의 가스 입구를 통해 공급되는 가스는 챔버 내부의 토로이달 플라즈마 채널을 따라 이동하며 플라즈마와 반응함으로써 활성화된 가스를 생성한다. 플라즈마 챔버 내에서의 가스의 흐름은 임피던스로 작용한다. 주입된 가스는 모두 플라즈마와 반응하여 활성화된 가스로 배출되는 것이 바람직하나, 플라즈마와 반응하지 않고 배출되는 가스가 존재하게 된다. 플라즈마와 반응하지 않고 배출된 가스는 웨이퍼 처리 공정 또는 세정공정 등에 영향을 미치게 된다. 반응되지 않은 상태로 공급된 가스는 그대로 배기되기 때문에 불필요한 가스 공급으로 인한 비용증가를 야기할 수 있다. 그러므로 챔버로 공급된 가스가 플라즈마와 반응하여 활성화된 가스로써 배출되는 비율을 높이기 위한 노력이 요구된다.
본 발명의 목적은 페라이트 코어의 설치 위치를 변경함으로써 챔버 내부로 공급된 가스와 플라즈마의 반응율을 높여 활성화된 가스로 배출되는 비율을 향상시킬 수 있는 페라이트 코어의 설치 위치를 변경한 플라즈마 챔버를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 페라이트 코어의 설치 위치를 변경한 플라즈마 챔버에 관한 것이다. 본 발명의 토로이달 형상의 플라즈마 채널을 갖는 플라즈마 챔버에 있어서, 상기 플라즈마 챔버는 상기 플라즈마 채널의 일부가 포함되며, 상기 플라즈마 챔버 내부로 가스를 공급하기 위한 가스 주입구가 구비된 제1 챔버블럭; 상기 플라즈마 채널의 일부가 포함되며, 상기 플라즈마 챔버 내부에서 활성화된 가스를 외부로 배출하기 위한 가스 배출구가 구비된 제3 챔버블럭; 및 상기 제1 챔버블럭과 상기 제3 챔버블럭을 연결하며 상기 플라즈마 채널과 연속되는 플라즈마 채널을 포함하는 제2 챔버블럭을 포함하며, 상기 플라즈마 채널을 감싼 형태로 상기 제1 챔버블럭 또는 상기 제3 챔버블럭 중 하나에 설치되는 페라이트 코어를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 페라이트 코어는 상기 제1 챔버블럭 및 상기 제3 챔버블럭에 모두 설치된다.
일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 챔버는 제1 챔버블럭, 상기 제2 챔버블럭 및 상기 제3 챔버블럭이 결합되는 부분에 절연 브레이크가 형성된다.
본 발명의 페라이트 코어의 설치 위치를 변경한 플라즈마 챔버에 의하면, 가스 주입구 또는 가스 배출구가 구비되는 플라즈마 채널에 페라이트 코어를 설치함으로써, 플라즈마 챔버 내로 공급되는 가스와 플라즈마의 반응율을 높여 활성화된 가스로 생성되어 배출되는 비율을 높일 수 있다. 또한 가스와 플라즈마의 반응율을 높임으로써 사용되는 가스의 양을 절감할 수 있다.
도 1은 활성된 가스를 생성하는 플라즈마 공급원으로의 플라즈마 챔버를 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제5 실시예에 따른 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8은 페라이트 코어에 권선되는 일차권선의 다양한 권선 방법을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제6 실시예에 따른 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 제 7실시예에 따른 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제5 실시예에 따른 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8은 페라이트 코어에 권선되는 일차권선의 다양한 권선 방법을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제6 실시예에 따른 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 제 7실시예에 따른 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 활성된 가스를 생성하는 플라즈마 공급원으로의 플라즈마 챔버를 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 플라즈마 처리 시스템은 내부에 기판 지지대(20)가 구비되는 공정챔버(10)와 플라즈마 공급원으로써 공정챔버(10)로 활성화된 가스를 공급하기 위한 플라즈마 챔버(100)로 구성된다. 플라즈마 챔버(100)의 하나 또는 그 이상의 측면이 공정챔버(10)에 노출되어, 플라즈마에 의해 생성되는 대전된 입자가 처리될 물질(도시하지 않음)과 직접 접촉하도록 한다. 선택적으로, 플라즈마 챔버(100)는 공정챔버(10)로부터 일정 거리에 위치되어, 활성화된 가스가 공정챔버(10) 내로 유동하도록 한다. 서셉터(20)는 공정챔버(10) 내에 위치되어 처리될 물질,예를 들어, 피처리 기판(25)을 지지할 수 있다. 처리될 물질은 플라즈마의 전위에 대해 바이어스될 수 있다.
플라즈마 챔버(100)로부터 공급된 활성화 가스는 공정챔버(10) 내부를 세정하기 위한 세정용으로 사용되거나 서셉터(20)에 안착되는 피처리 기판(25)을 처리하기 위한 공정용으로 사용될 수 있다. 플라즈마 챔버(100)는 활성화된 가스를 배출하기 위하여 유도 결합 플라즈마 , 용량 결합 플라즈마 또는 변압기 플라즈마 를 사용할 수 있다. 이중에서 본 발명에서의 플라즈마 챔버는 변압기 플라즈마를 사용한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 플라즈마 챔버(100)는 전자기 에너지를 플라즈마 채널(112) 내에 형성되는 플라즈마로 결합시키는 변압기를 포함한다. 변압기는 페라이트 코어(130), 일차권선(132) 및 챔버블럭(110)을 포함한다. 챔버블럭(110)은 토로이달 형상의 플라즈마 채널(112) 내의 플라즈마가 변압기의 이차 회로를 형성하도록 한다. 변압기는 추가의 일차 및 이차 회로를 구성하는 추가의 자기 코일 및 도체 코일(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 챔버블럭(110)은 알루미늄과 같은 금속성 물질 또는 다루기 힘든 금속, 양극 산화처리된 알루미늄과 같은 피복된 금속으로 형성될 수도 있고, 석영과 같은 절연 물질로 형성될 수도 있다. 변압기는 전원 공급원(102)을 포함한다. 전원 공급원(102)은 변압기의 일차권선(132)과 직접 연결된다.
플라즈마 챔버(100)는 토로이달 형상의 플라즈마 채널(112) 내의 플라즈마를 점화하는 초기 이온화 이벤트를 제공하는 자유 전하를 생성하기 위한 점화장치(120)를 포함할 수 있다. 초기 이온화 이벤트는 플라즈마 챔버(110)에 인가되는 짧고 높은 전압 펄스일 수 있다. 연속적인 높은 RF 전압은 또한 초기 이온화 이벤트를 생성하도록 사용될 수 있다. 자외선 복사는 또한, 플라즈마 채널(112) 내의 플라즈마를 점화하는 초기 이온화 이벤트를 제공하는, 플라즈마 채널(112) 내의 자유 전하를 생성하도록 사용될 수 있다. 다른 실시예로, 점화전력은 플라즈마 챔버(100)에 위치되는 점화전극(122)에 인가된다. 또 다른 실시예로, 점화전력은 일차권선(132)에 직접 인가되어 초기 이온화 이벤트를 제공할 수 있다. 다른 실시예로, 플라즈마 챔버(100)는 챔버블럭(110)에 광학 결합하는 자외선 광원(미도시)으로부터 나오는 자외선 복사에 노출되어 플라즈마를 점화하는 초기 이온화 이벤트를 유발할 수 있다.
점화장치(120)는 플라즈마 채널(112) 내로 초기 이온화 이벤트를 제공할 수 있도록 설치된다. 점화장치(120)는 챔버블럭(110)의 개구된 부분에 설치되는 절연 플레이트(124)와 절연 플레이트(124) 상부에 설치되는 점화전극(122)을 포함한다. 점화전극(122)은 일차권선(132)에 연결된 전원 공급원(102)으로부터 전력을 공급받아 플라즈마를 점화하는 초기 이온화 이벤트를 제공할 수도 있고, 별도의 전원 공급원으로부터 전력을 공급받아 초기 이온화 이벤트를 제공할 수도 있다. 절연 플레이트(124)의 상부에는 점화전극(122)을 지지하기 위한 지지부재(126)가 구비된다. 점화장치(120)는 밀폐구조를 위한 오링(128)이 구비된다.
본 발명에 따른 챔버블럭(110)은 내부에 플라즈마가 발생하기 위한 방전 공간으로써 토로이달 형상의 플라즈마 채널(112)을 포함한다. 챔버블럭(110)은 가스 주입구(114)가 구비되며 플라즈마 채널(112)의 상부가 포함되는 제1 챔버블럭(110a), 가스 배출구(116)가 구비되며 플라즈마 채널(112)의 하부가 포함되는 제3 챔버블럭(110c) 및 제1 챔버블럭(110a)과 제3 챔버블럭(110c)을 연결하는 두 개의 제2 챔버블럭(110b)으로 구성된다. 플라즈마 챔버(110)는 절연 브레이크(111)가 형성된 제2 챔버블럭(110b)을 기준으로 상부, 하부로 구분된다. 제1, 2, 3 챔버블럭(110a, 110b, 110c)이 결합됨으로써 플라즈마 채널(112)이 토로이달 형상으로 형성된다. 여기서, 제1 챔버블럭(110a), 제2 챔버블럭(110b) 및 제3 챔버블럭(110c)은 하나 이상으로 분리될 수 있다.
제1 챔버블럭(110a)은 중앙에 위치한 가스 주입구(114)를 중심으로 좌,우로 분기되는 구조의 플라즈마 채널(112a)을 포함한다. 좌,우로 분기된 플라즈마 채널(112a)은 두 개의 제2 챔버블럭(110b)에 형성된 플라즈마 채널(112)과 연결된다. 제3 챔버블럭(110c)은 두 개의 제2 챔버블럭(110b)과 연결되어 중앙의 가스 배출구(116)와 연결되는 플라즈마 채널(112C)을 포함한다. 그러므로 전체적으로 플라즈마 채널(112)은 토로이달 형상을 이룬다. 여기서, 제2 챔버블럭(110b)은 제1 챔버블럭(110a) 및 제3 챔버블럭(110c)과 연결되는 양단으로 절연 브레이크(111)가 구비된다.
가스 주입구(114)가 구비된 제1 챔버블럭(110a) 또는 가스 배출구(116)가 구비된 제3 챔버블럭(110c) 중 어느 하나에는 페라이트 코어(130)가 설치될 수 있고, 제1 챔버블럭(110a) 및 제3 챔버블럭(110c) 모두에 페라이트 코어(130)가 설치될 수 있다. 페라이트 코어(130)는 좌, 우로 분기된 플라즈마 채널(112a, 112c)의 양쪽 또는 한쪽에 설치된다. 페라이트 코어(130)에는 일차권선(132)이 권선되어, 페라이트 코어(130)에 의해 유도되는 에너지가 제1 챔버블럭(110a) 및 제 3 챔버블럭(110c)의 플라즈마 채널로 제공된다.
가스 주입구(114)로 제공된 가스는 제2 챔버블럭(110b)의 플라즈마 채널(112)을 따라 이동되는데, 제2 챔버블럭(110b)의 플라즈마 채널(112)은 수직으로 형성되어 있어 가스가 빠른 속도로 이동한다. 종래에는 제2 챔버블럭(110b)에 페라이트 코어(130)가 설치되기 때문에 제2 챔버블럭(110b)의 플라즈마 채널(112b)을 통과하는 가스는 플라즈마와 반응하는 시간이 짧다. 반면에, 본 발명에서는 제1 챔버블럭(110a) 및 제3 챔버블럭(110c)의 플라즈마 채널(112a, 112c))은 완만한 경사로 형성되어 가스 이동 경로가 길게 형성된다. 그러므로 제1, 3 챔버블럭(110a, 110c)에 페라이트 코어(130)가 설치됨으로써 플라즈마 채널(112)을 통과하는 가스는 체류시간이 길어져 플라즈마의 반응 시간이 길게 된다. 그러므로 플라즈마 챔버(100) 내에서 플라즈마와 반응하여 배출되는 가스의 활성화 비율이 높아지게 된다.
또한 제1 챔버블럭(110a) 또는 제3 챔버블럭(110c)의 플라즈마 채널(112) 길이(L1)는 두 개의 제2 챔버블럭(110b)의 길이(L2)(절연 브레이크 사이의 길이)와 같거나 길게 형성될 수 있다. 여기서, L1은 플라즈마 채널(112)의 수평방향 길이를 지칭할 수 있고, 제1 챔버블럭(110a) 또는 제3 챔버블럭(110c)에 구비되는 플라즈마 채널(112)의 길이를 지칭할 수 있다.
챔버블럭(110)은 내부에 고온의 플라즈마에 의해 챔버블럭(110) 내부가 손상되는 것을 방지하기 위한 냉각채널(미도시)을 포함한다. 냉각채널(미도시)은 플라즈마 채널(112)의 주변에 위치한다. 냉각채널은 냉각수 공급원(미도시)로부터 공급된 냉각수가 순환되며 챔버블럭(110)의 온도를 낮춘다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 플라즈마 챔버(100a)는 제 2챔버(110b)에 다수 개의 페라이트 코어(130)가 추가로 더 설치될 수 있다. 그러므로 플라즈마 챔버(100a)는 가스 주입구(114) 및 가스 배출구(116)가 구비된 제1, 3 챔버블럭(110a, 110c) 및 두 개의 제2 챔버블럭(110b)에 모두 페라이트 코어(130)가 설치된다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 제5 실시예에 따른 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 플라즈마 챔버(100b)는 가스 주입구(114) 및 가스 배출구(116)가 구비된 챔버블럭(110)에서 플라즈마 채널(112)이 경사지도록 형성될 수 있다. 또한 도 6을 참조하면, 플라즈마 챔버(100c)는 챔버블럭(110)에서의 플라즈마 채널(112)이 원형으로 형성될 수 있다.
도 7 및 도 8은 페라이트 코어에 권선되는 일차권선의 다양한 권선 방법을 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 플라즈마 챔버(100)는 다양한 방식으로 다수 개의 페라이트 코어(130)에 일차권선(132)이 권선될 수 있다. 도 7을 참조하면, 일차권선(132)은 전원 공급원(102)과 연결되어 제1, 2, 3, 4 페라이트 코어(130a, 130b, 130c, 130d)에 함께 권선될 수 있다. 또한 일차권선(132)은 전원 공급원(102)과 연결되어 제1, 2 페라이트 코어(130a, 130b)에 권선된 후 제3, 4 페라이트 코어(130c, 130d)에 권선될 수 있다. 또한 일차권선(132)은 제1, 2, 3, 4 페라이트 코어(130a, 130b, 130c, 130d) 각각에 순차적으로 권선될 수 있다. 또한 일차권선(132)은 분기되어 제1, 2 페라이트 코어(130a, 130b) 및 제3, 4 페라이트 코어(130c, 130d)에 권선될 수 있다.
도 8을 참조하면, 일차권선(132)은 전원 공급원(102a)과 연결되어 제1, 2 페라이트 코어(130a, 130b)에 권선된다. 또 다른 일차권선(132)은 또 다른 전원 공급원(102b)과 연결되어 제3, 4 페라이트 코어(130c, 130d)에 권선된다. 두 개의 전원 공급원(102a, 102b)은 동일한 주파수의 전력을 공급하거나 서로 다른 주파수의 전력을 공급할 수 있다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제6 실시예에 따른 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 플라즈마 챔버(200)는 빗각으로 형성된 절연 브레이크(211)를 포함한다. 절연 브레이크(211)는 제1, 3 챔버블럭(210a, 210c)와 연결되는 제2 챔버블럭(210b)의 양단에 구비된다. 여기서, 절연 브레이크(211)는 플라즈마 채널에 대하여 빗각으로 형성되므로, 제1, 3 챔버블럭(210a, 210c)을 각각 하나로 형성할 수 있다.
플라즈마 챔버(200)는 가스 주입구(214) 및 가스 배출구(216)가 구비된 제1, 3챔버블럭(210a, 210c)에 페라이트 코어(230)를 설치하여 형성된다. 제1, 3챔버블럭(210a, 210c)에 페라이트 코어(230)를 설치 구조 및 작용은 상기에서 상세히 설명하였으므로 생략한다. 다수 개의 페라이트 코어(130)에는 일차권선(232)이 권선되어 전원 공급원(202)과 연결된다. 일차권선(232)의 권선방법은 상기에 설명된 실시예에서의 권선방법을 적용 가능하다.
도 10은 본 발명의 바람직한 제 7실시예에 따른 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 플라즈마 챔버(300)는 토로이달 형상의 플라즈마 채널(112) 상부에 가스 분배부(117)가 구비된다. 가스 분배부(117)는 알루미늄으로 제조되며 플라즈마 채널(112) 내로 가스를 플라즈마 채널(112) 전체로 가스를 균일하게 분배하기 위한 구성이다. 가스 분배부(117)는 상부에 가스 주입구(114)가 구비되고, 플라즈마 채널(112)와 연통되도록 하부에 다수의 홀(118)이 구비된다. 가스 주입구(114)로 공급된 가스는 다수의 홀(118)을 통해 가스 분배부(117)로 공급된다. 그러므로 플라즈마 채널(112) 내로 가스가 균일하게 공급되여 플라즈마 채널(112) 내에서 균일하게 플라즈마 방전이 이루어진다. 가스 분배부(117)와 챔버블럭(110) 사이에는 오링(119)이 삽입된다.
이상에서 설명된 본 발명의 페라이트 코어의 설치 위치를 변경한 플라즈마 챔버의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다.
그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10: 공정챔버 20: 기판 지지대
25: 서셉터 50: 펌프
100, 200: 플라즈마 챔버 102, 202: 전원 공급원
110: 챔버블럭 110a: 제1 챔버블럭
110b: 제2 챔버블럭 110c: 제3 챔버블럭
111: 절연 브레이크 112: 플라즈마 채널
114: 가스 주입구 116: 가스 배출구
120: 점화장치 122: 점화전극
124: 절연 플레이트 126: 지지부재
128: 오링 130: 페라이트 코어
130a, 130b, 130c, 130d: 제1, 2, 3, 4 페라이트 코어
132: 일차권선
25: 서셉터 50: 펌프
100, 200: 플라즈마 챔버 102, 202: 전원 공급원
110: 챔버블럭 110a: 제1 챔버블럭
110b: 제2 챔버블럭 110c: 제3 챔버블럭
111: 절연 브레이크 112: 플라즈마 채널
114: 가스 주입구 116: 가스 배출구
120: 점화장치 122: 점화전극
124: 절연 플레이트 126: 지지부재
128: 오링 130: 페라이트 코어
130a, 130b, 130c, 130d: 제1, 2, 3, 4 페라이트 코어
132: 일차권선
Claims (3)
- 토로이달 형상의 플라즈마 채널을 갖는 플라즈마 챔버에 있어서,
상기 플라즈마 챔버는
상기 플라즈마 채널의 일부가 포함되며, 상기 플라즈마 챔버 내부로 가스를 공급하기 위한 가스 주입구가 구비된 제1 챔버블럭;
상기 플라즈마 채널의 일부가 포함되며, 상기 플라즈마 챔버 내부에서 활성화된 가스를 외부로 배출하기 위한 가스 배출구가 구비된 제3 챔버블럭; 및
상기 제1 챔버블럭과 상기 제3 챔버블럭을 연결하며 상기 플라즈마 채널과 연속되는 플라즈마 채널을 포함하는 제2 챔버블럭을 포함하며,
상기 플라즈마 채널을 감싼 형태로 상기 제1 챔버블럭 또는 상기 제3 챔버블럭 중 하나에 설치되는 하나 이상의 페라이트 코어를 포함하고,
상기 페라이트 코어는 상기 제1 챔버블럭에 설치되고, 상기 제1 챔버블럭의 상기 가스 주입구를 기준으로 양측에 각각 배치되고,
상기 페라이트 코어는 상기 제3 챔버블럭에 설치되고, 상기 제3 챔버블럭의 상기 가스 배출구를 기준으로 양측에 각각 배치되고,
상기 제1 챔버블럭 또는 상기 제3 챔버블럭의 상기 플라즈마 채널 길이는 상기 제2 챔버블럭의 상기 플라즈마 채널의 길이보다 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 페라이트 코어의 설치 위치를 변경한 플라즈마 챔버. - 제1항에 있어서,
상기 플라즈마 챔버의 상부에 구비되고, 상기 플라즈마 채널에 가스를 균일하게 분배하는 가스 분배부를 포함하고,
상기 가스 분배부는,
상부에 형성되는 가스 주입구 및 상기 플라즈마 채널과 연통되도록 상기 가스 주입구의 하부에 형성되는 다수의 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 페라이트 코어의 설치 위치를 변경한 플라즈마 챔버. - 제1항에 있어서,
상기 플라즈마 챔버는 제1 챔버블럭, 상기 제2 챔버블럭 및 상기 제3 챔버블럭가 결합되는 부분에 절연 브레이크가 형성된 것을 특징으로 하는 페라이트 코어의 설치 위치를 변경한 플라즈마 챔버.
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