KR20080083683A - 고효율의 다운스트림 마이크로파 플라즈마 시스템을제작하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

고효율의 다운스트림 마이크로파 플라즈마 시스템을제작하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

플라즈마 처리 챔버에 대하여 다운스트림으로 플라즈마를 제공하도록 구성된 플라즈마 발생 장치. 그 장치는 제1 축과 평행한 종축을 갖는 마이크로파 도파관 어셈블리를 포함한다. 그 장치는 또한 마이크로파 도파관 어셈블리와 교차하는 플라즈마 튜브 어셈블리를 포함한다. 플라즈마 튜브 어셈블리는 제1 축과 실질적으로 직교하는 제2 축과 평행한 종축을 갖는다. 플라즈마 튜브 어셈블리는 또한 업스트림 복수의 플라즈마 트랩과 다운스트림 복수의 플라즈마 트랩에 의해 정의된 플라즈마 유지 영역을 갖는다.
Figure P1020087018184
플라즈마 처리 챔버, 마이크로파 도파관 어셈블리, 플라즈마 튜브 어셈블리

Description

고효율의 다운스트림 마이크로파 플라즈마 시스템을 제작하기 위한 방법 및 장치{METHODS AND ARRANGEMENT FOR CREATING A HIGHLY EFFICIENT DOWNSTREAM MICROWAVE PLASMA SYSTEM}
플라즈마 처리의 진보는 반도체 산업의 성장을 제공하고 있다. 반도체 산업이 성장함에 따라, 기판 처리에 있어서 스트립 및 비임계 식각 애플리케이션들을 위한 전원으로써 마이크로파가 사용되고 있다. 스트립 어플리케이션들은 벌크 포토레지스트 제거, 포스트 금속 식각 스트립, 부식 제어를 위한 패시배이션, 포스트 실리콘 식각 스트립, 포스트 이온 주입 스트립, 포스트 폴리 스트립 및 포스트 절연체 스트립을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
지속적인 가능성을 나타내고 있는 하나의 발전은 플라즈마 처리 머신에서의 신규하고 상이한 구조들의 사용이다. 긴 직선형 플라즈마 튜브 및 회선형 플라즈마 튜브와 같은 상이한 구조들은, 마이크로파 전력을 효율적으로 흡수하거나 흡수된 마이크로파 전력을 유용한 플라즈마 종으로 변환하려는 시도에 사용되고 있다. 설명을 용이하게 하기 위해, 도 1은 종래 기술의 회선형 플라즈마 튜브 어셈블리의 개략도를 나타낸다. 플라즈마 (112) 는 마이크로파 전력과 하나 이상의 가스 (예를 들어, O2, N2, N2H2, HeH2, 수증기 및 불소 화합물) 의 결합을 통하여 플라즈마 튜브 (102) 내에 형성될 수 있으며, 마이크로파 전력은 도파관 (108) 을 통하여 마이크로파 전력 발생기 (106) 에 의해 송신될 수 있다. 직경이 1인치 이하인 통상의 플라즈마 튜브는 열적 부하 (thermal loading) 로 인해 발생될 수 있는 마이크로파 전력의 중대한 퍼센티지를 잃을 수도 있음을 당업자는 알고 있다. 플라즈마 (112) 는 유해한 플라즈마 종과 유용한 플라즈마 종의 양자를 포함할 수 있기 때문에, 플라즈마 튜브의 형상 및 치수는 유해한 종이 유용한 종으로 재결합하도록 조작될 수도 있다. 따라서, 상이한 구조들은 고효율 장치로 변형될 수 있다.
예를 들어, 플라즈마 (112) 가 플라즈마 튜브 (102) 를 통해 이동하여 벤드 (bend, 116) 와 직면하는 상황을 고려한다. 플라즈마 (112) 는 벤드 (116) 에서 플라즈마 튜브 (102) 의 벽과 상호작용하기 때문에, 일부 플라즈마 종들은 재결합할 수도 있다. 그러나, 회선형 플라즈마 튜브에 의하면, 중성 종들이 재결합하는 가능성이 또한 증가될 수도 있다. 그 결과, 플라즈마 튜브가 더 많이 회선될수록, 플라즈마 튜브가 중성 종들을 플라즈마 처리 챔버로 전달하는데 있어서 덜 효율적일 수 있다.
재결합으로부터 유용한 플라즈마 종의 수를 감소시키기 위해, 일부 제조업자들은 직선형 플라즈마 튜브를 사용할 수도 있다. 벤드가 없으면, 플라즈마 튜브 내에서의 플라즈마 종의 재결합율이 감소될 수 있다. 그러나, 제조업자들은 유해한 플라즈마 종이 플라즈마 처리 챔버에 도달하는 확률을 최소화하기 의해 플라즈마 튜브를 연장해야 할 수도 있다.
플라즈마 튜브의 구조들이 플라즈마 처리 챔버에 유용한 플라즈마 종을 전달하기 위한 일부 해결책을 제공할 수 있지만, 필요한 것은 고 효율의 다운스트림 마이크로파 플라즈마 시스템을 제작하기 위한 방법 및 장치이다.
본 발명은, 일 실시형태에 있어서, 플라즈마 처리 챔버에 대하여 다운스트림 (downstream) 에 플라즈마를 제공하도록 구성된 플라즈마 발생 장치에 관한 것이다. 그 장치는 제1 축과 평행한 종축 (longitudinal axis) 을 갖는 마이크로파 도파관 어셈블리를 포함한다. 그 장치는 또한 마이크로파 어셈블리와 교차하는 플라즈마 튜브 어셈블리를 포함한다. 플라즈마 튜브 어셈블리는 제1 축과 실질적으로 직교인 제2 축과 평행한 종축을 갖는다. 플라즈마 튜브 어셈블리는 또한 업스트림 (upstream) 복수의 플라즈마 트랩 및 다운스트림 (downstream) 복수의 플라즈마 트랩에 의해 정의된 플라즈마 유지 영역을 갖는다.
다른 실시형태에 있어서, 본 발명은 플라즈마 처리 챔버에 대하여 다운스트림으로 플라즈마를 제공하도록 구성된 플라즈마 발생 장치에 관한 것이다. 그 장치는 제1 축과 평행한 종축을 갖는 마이크로파 도파관 어셈블리를 포함한다. 그 장치는 또한 마이크로파 도파관과 교차하는 플라즈마 튜브 어셈블리를 포함한다. 플라즈마 튜브 어셈블리는 제1 축과 실질적으로 직교인 제2 축과 평행한 종축을 갖는다. 플라즈마 튜브 어셈블리는 또한 업스트림 플라즈마 트랩 세트와 이 업스트림 플라즈마 트랩들에 대하여 다운스트림에 배치된 다운스트림 플라즈마 트랩 세트에 의해 정의된 플라즈마 유지 영역을 갖는다. 플라즈마 튜브 어셈블리는 다운스트림 냉각 매니폴드 (manifold) 를 더 포함한다. 다운스트림 냉각 매니폴드는 다운스트림 플라즈마 트랩 세트에 대하여 제1 어셈블리 배열 및 제2 어셈블리 배열 중 하나로 배치된다. 제1 어셈블리 배열은 다운스트림 냉각 매니폴드의 업스트림 대향 (facing) 면과 다운스트림 플라즈마 트랩 세트의 다운스트림 대향면 사이에 실질적으로 에어갭을 갖지 않는 것을 특징으로 한다. 제2 어셈블리 배열은 다운스트림 냉각 매니폴드가 다운스트림 플라즈마 트랩 세트에 인접하여 배치된 것을 특징으로 한다.
또 다른 실시형태에 있어서, 본 발명은 플라즈마 처리 챔버에 대하여 다운스트림으로 플라즈마를 제공하도록 구성된 플라즈마 발생 장치에 관한 것이다. 그 장치는 제1 축과 평행한 종축을 갖는 마이크로파 도파관 어셈블리를 포함한다. 그 장치는 또한 마이크로파 도파관 어셈블리와 교차하는 플라즈마 튜브 어셈블리를 포함한다. 플라즈마 튜브 어셈블리는 제1 축과 실질적으로 직교인 제2 축과 평행한 종축을 갖는다. 플라즈마 튜브 어셈블리는 또한 업스트림 복수의 플라즈마 트랩과 다운스트림 복수의 플라즈마 트랩에 의해 정의된 플라즈마 유지 영역을 갖는다. 다운스트림 복수의 플라즈마 트랩은 적어도 다운스트림 외부 플라즈마 트랩 및 다운스트림 내부 플라즈마 트랩을 포함한다. 다운스트림 외부 플라즈마 트랩은 다운스트림 내부 플라즈마 트랩에 대하여 다운스트림에 배치된다. 그 장치는 다운스트림 외부 플라즈마 트랩에 대하여 제1 어셈블리 배열 및 제2 어셈블리 배열 중 하나로 배치된 다운스트림 냉각 매니폴드를 더 포함한다. 제1 어셈블리 배열은 다운스트림 냉각 매니폴드의 업스트림 대향면과 다운스트림 외부 플라즈마 트랩의 다운스트림 대향면 사이에 실질적으로 에어갭을 갖지 않는 것을 특징으로 한다. 제2 어셈블리 배열은 다운스트림 냉각 매니폴드가 다운스트림 외부 플라즈마 트랩에 인접하여 배치된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 이러한 특징 및 다른 특징들은 다음의 도면들과 함께 이하 본 발명의 상세한 설명에서 더 상세하게 설명될 것이다.
본 발명은 한정이 아닌 예시로서 도시되며, 첨부 도면의 도에서 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, 도면에 있어서,
도 1은 종래 기술의 회선형 플라즈마 튜브 어셈블리의 개략도를 나타낸다.
도 2는 일 실시형태에 있어서 플라즈마 발생 장치의 단면을 나타낸다.
도 3은 일 실시형태에 있어서 마이크로파 도파관 어셈블리의 개략도를 나타낸다.
도 4는 일 실시형태에 있어서 가스 분배 어셈블리의 개략도를 나타낸다.
도 5는 도파관과 커플링된 플라즈마 튜브 어셈블리의 개략도를 나타낸다.
도 6은 일 실시형태에 있어서 복수의 플라즈마 트랩의 개략도를 나타낸다.
도 7은 일 실시형태에 있어서 코러게이트 표면 및 피크를 갖는 플라즈마 트랩을 나타낸다.
도 8은 플라즈마 트랩의 코러게이트 피크가 어떻게 오프셋 될 수 있는 지를 나타낸다.
도 9는 일 실시형태에 있어서 냉각 어셈블리의 개략도를 나타낸다.
다음으로, 첨부 도면에 도시된 바와 같은 본 발명의 몇몇 실시형태들을 참조하여, 본 발명이 상세하게 설명될 것이다. 다음의 설명에 있어서, 많은 특정 상세들은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 설명된다. 그러나, 이 특정 상세들의 일부 또는 전부 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다. 다른 예시에 있어서, 주지된 공정 단계들 및/또는 구조들은 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세하게 설명되지 않는다.
본 발명의 실시형태에 따라, 다운스트림 마이크로파 플라즈마 시스템 내부에 플라즈마 발생 장치가 제공된다. 플라즈마 발생 장치는 플라즈마를 발생하고 플라즈마 처리 챔버에 대하여 다운스트림으로 플라즈마의 일 부분을 채널링하도록 구성될 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 플라즈마 발생 장치는 플라즈마 처리 챔버에 유용한 플라즈마 종을 보다 효율적으로 전달할 수 있도록 하기 위해 낮은 프로파일 구성을 가질 수 있다.
도 2는, 일 실시형태에 있어서, 플라즈마 발생 장치의 단면도를 나타낸다. 플라즈마 발생 장치는 마이크로파 도파관 어셈블리 (210) 를 포함할 수 있고, 이 마이크로파 도파관 어셈블리 (210) 는 플라즈마 튜브 어셈블리 (220) 에 마이크로파 전력을 전달할 수 있다. 또한, 플라즈마 발생 장치는 가스 분배 어셈블리 (230) 를 포함할 수 있으며, 이 가스 분배 어셈블리 (230) 는 플라즈마 튜브 어셈블리 (220) 로 하나 이상의 가스를 주입할 수 있다. 플라즈마 튜브 어셈블리 (220) 내에서, 마이크로파 전력은 O2, N2, N2H2, HeH2, 수증기 및 불소 화합물과 같은 하나 이상의 가스와 결합하여, 플라즈마 (200) 를 발생할 수 있다. 또한, 플라즈마 발생 장치는 복수의 플라즈마 트랩 (240) 을 포함하여 발생할 수도 있는 마이크로파 방사선 누설을 실질적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 플라즈마 발생 장치는 냉각 어셈블리 (260) 를 포함하여 과도한 전력으로 인해 발생할 수도 있는 열적 부하를 감소시킬 수 있다.
도 3은, 일 실시형태에 있어서, 마이크로파 도파관 어셈블리 (210) 의 개략도를 나타내며, 이 마이크로파 도파관 어셈블리 (210) 는 히타치 마그네트론 (Hitachi magnetron) 과 같은 마이크로파 전력 발생기 (212), 및 도파관 (214) 을 포함할 수 있다. 마이크로파 전력 발생기 (212) 는 도파관 (214) 을 통하여 마이크로파 전력을 플라즈마 튜브 어셈블리 (220) 의 플라즈마 유지 영역 (216) 에 전송할 수도 있다. 제1 축과 평행한 종축을 가질 수도 있는 마이크로파 도파관 어셈블리 (210) 는, 제1 축과 실질적으로 직교인 제2 축과 평행한 종축을 가질 수도 있는 플라즈마 튜브 어셈블리 (220) 와 교차할 수 있다.
여기에서 설명되는 바와 같이, 도파관은 마이크로파 전력을 안내하도록 설계된 직사각형 또는 원통형 튜브이다. 도파관 (214) 은 플라즈마 튜브 어셈블리 (220) 의 플라즈마 유지 영역 (216) 을 가로질러 연장할 수 있다. 도파관 (214) 의 일 단은 슬라이딩 쇼트 (sliding short, 218) 를 포함할 수 있다. 슬라이딩 쇼트 (218) 를 조작함으로써, 오퍼레이터는 도파관 (214) 내부의 마이크로 파 전력 전달을 조정할 수 있다.
도 4는, 일 실시형태에 있어서, 가스 분배 어셈블리 (230) 의 개략도를 나타낸다. 가스 분배 어셈블리 (230) 는, 플라즈마 튜브 어셈블리 (220) 의 플라즈마 유지 영역 (216) 으로 하나 이상의 가스를 주입할 수 있는 가스 분배 샤워헤드 (232) 를 포함할 수 있다. 상술된 바와 같이, 마이크로파 전력은 가스들과 결합되어 플라즈마 (200) 를 생성할 수 있다. 가스 분배 샤워 헤드 (232) 는 점화기 모듈 (236) 과 함께 자외선 (UV) 투과 윈도우 (234) 을 더 포함할 수 있다. 점화기 모듈 (236) 은 플라즈마 (200) 를 점화하는데 사용될 수 있다.
상술된 바와 같이, 마이크로파 전력과 하나 이상의 가스는 플라즈마 유지 영역 (216) 내에서 결합하여 기판 처리를 위해 필요할 수 있는 플라즈마 (200) 를 발생할 수 있다. 도 5는, 일 실시형태에 있어서, 도파관 (214) 과 커플링된 플라즈마 튜브 어셈블리 (220) 의 개략도를 나타낸다. 플라즈마 튜브 어셈블리는 도파관 (214) 과 실질적으로 팽행하게 배치될 수 있다. 플라즈마 튜브 어셈블리 (220) 는 플라즈마 처리 챔버에 대하여 아래로 플라즈마 통로를 허용하도록 구성될 수 있다. 플라즈마 튜브 어셈블리 (220) 는 3개의 주요 부분, 즉 상부 부분 (222), 하부 부분 (224) 및 플라즈마 유지 영역 (216) 으로 분리될 수 있는 원통형 구조일 수 있다. 여기에서 설명되는 바와 같이, 플라즈마 유지 영역은 도파관에 의해 둘러싸일 수도 있는 플라즈마 튜브 어셈블리의 부분으로 지칭한다. 또한, 플라즈마 유지 영역은, 마이크로파 전력 및 하나 이상의 가스들이 플라즈마를 생성하도록 결합할 수도 있는 영역일 수도 있다.
대형의 플라즈마 유지 영역을 제공하기 위하여, 사용된 플라즈마 튜브의 구조가 변경된다. 상술된 바와 같이, 종래 기술의 플라즈마 튜브는 직경에 있어서 일반적으로 약 1인치의 직경을 갖도록 구성된다. 일 실시형태에 있어서, 플라즈마 튜브 어셈블리 (220) 는 종래 기술의 통상의 플라즈마 튜브들보다 더 큰 직경을 가질 수 있다.
종래 기술에 있어서, 유용한 플라즈마 종의 발생은 플라즈마 튜브에서 발생할 수 있는 열적 부하로 인해 대략 2300W 에서 축소 리턴 (diminishing return) 에 도달할 수도 있다. 직경이 더 큰 구성에 있어서 2450MHz의 주파수에서 3000W의 마이크로파 전력를 이용하는 전형적인 기판 처리를 위해, 플라즈마 튜브 어셈블리 (220) 는 플라즈마 (200) 가 발생될 수 있는 대형의 체적을 제공할 수 있다. 대형의 체적은, 교대로 고 레이트의 흡수된 마이크로파 전력이 플라즈마 종을 발생하기 위해 결국 하나 이상의 가스와 결합하게 할 수 있는 적은 열적 부하를 허용할 수 있다. 여기에서 설명되는 바와 같이, 플라즈마 종은 유해한 플라즈마 종과 유용한 플라즈마 종의 양자를 포함할 수 있다. 유해한 플라즈마 종은 UV 광자 및 이온들과 같은 활성 종을 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 유용한 플라즈마 종은 통상적으로 라디칼과 같은 중성 종이다. 유해한 플라즈마 종은 기판 및/또는 공정 챔버를 손상시킬 수 있는 반면, 유용한 종은 기판 상에서 스트립 및/또는 비임계 식각을 수행하는데 필요하다.
다른 실시형태에 있어서, 플라즈마 튜브 어셈블리 (220) 는 벽 표면적을 감소시키기 위해 낮은 프로파일로 구성될 수 있다. 더 작은 벽 표면적에 의해, 유용한 플라즈마 종은 보다 적은 기회들로 플라즈마 튜브 어셈블리 벽과 접촉할 수 있다. 이에 따라, 재결합 비율이 감소될 수 있고, 기판 처리를 위해 플라즈마 처리 챔버에 전달되는 유용한 플라즈마 종의 수가 증가될 수 있음을 당업자는 알고 있다. 플라즈마 튜브 어셈블리 (220) 의 길이는, 도파관 (214) 의 크기, 복수의 플라즈마 트랩 (240, 도 2 참조) 의 프로파일 및 냉각 어셈블리 (260, 도 2 참조) 의 프로파일을 포함하는 수개의 인자들에 의해 결정될 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
도파관 (214) 의 크기/형상은 사용된 마이크로파 파장 및 도파관이 선택된 모드에 따라 변화할 수 있다. 전형적인 기판 처리에 있어서, 채용된 마이크로파 전력 발생기는 2450MHz에서 3000W의 마이크로파 전력을 발생할 수 있다. 이러한 양의 마이크로파 전력을 지원하고 열적 부하를 최소화하기 위해, 일 실시형태에 있어서, 도파관 (214) 은 횡축 전기 서브 10 (TE10) 모드를 갖는 직사각형 도파관일 수 있다.
플라즈마 튜브 어셈블리 (220) 의 단축된 길이에 공헌할 수 있는 또 다른 인자는, 상술된 바와 같은 복수의 플라즈마 트랩 (240) 의 프로파일일 수 있다. 여기에서 설명되는 바와 같이, 플라즈마 트랩은, 플라즈마 튜브 어셈블리를 둘러쌀수 있는, 중공 (hollow) 및/또는 솔리드 (solide) 중심의 도전성 디스크일 수 있다. 일반적으로, 플라즈마 트랩은 마이크로파 전력을 안내하고 마이크로파 누설을 방지하는데 유용하다. 마이크로파 누설을 방지함으로써, 플라즈마 트랩은 도파관 인클로저 위로 플라즈마의 확장을 방지하여, 플라즈마 처리 챔버 근처에서 유해한 플라즈마 종이 보다 적은 가능성으로 생성되도록 한다.
도 6은, 일 실시형태에 있어서, 복수의 플라즈마 트랩의 개략도를 나타낸다. 복수의 플라즈마 트랩 (240) 은 하나 이상의 플라즈마 트랩을 포함할 수 있다. 복수의 플라즈마 트랩 (240) 은, 특히 다수의 동작 파라미터들을 포함할 수 있는 공정 조건들에서의 마이크로파 누설을 실질적으로 제거할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 복수의 플라즈마 트랩 (240) 은, 업스트림 플라즈마 트랩 세트 (244) 및 다운스트림 플라즈마 트랩 세트 (246) 의, 2 세트의 복수의 플라즈마 트랩을 포함할 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 업스트림 플라즈마 트랩 세트 (244) 는 업스트림 외부 플라즈마 트랩 (244a) 및 업스트림 내부 플라즈마 트랩 (244b) 을 포함할 수 있다. 업스트림 내부 플라즈마 트랩 (244b) 은 도파관 (214) 위에 배치될 수 있다. 업스트림 외부 플라즈마 트랩 (244a) 은 업스트림 내부 플라즈마 트랩 (244b) 위에 배치되어 중공 또는 솔리드 중심 디스크 형상의 간극 영역 (244c) 을 형성할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 간극 영역은 에어갭 (air gap) 일 수도 있고 또는 고형 재료와 같은 공기 이외의 재료로 충전될 수도 있다.
유사하게, 다운스트림 플라즈마 트랩 세트 (246) 는 다운스트림 외부 플라즈마 트랩 (246a) 및 다운스트림 내부 플라즈마 트랩 (246b) 을 포함할 수 있다. 다운스트림 내부 플라즈마 트랩 (246b) 은 도파관 (214) 아래에 배치될 수 있고, 다운스트림 외부 플라즈마 트랩 (246a) 는 다운스트림 내부 플라즈마 트랩 (246b) 아래에 배치될 수 있다. 다운스트림 내부 플라즈마 트랩 (246b) 과 다운스트림 외부 플라즈마 트랩 (246a) 사이에는, 에어갭이거나 또는 고형 재료와 같은 공기 이외의 재료로 충전될 수 있는, 중공 또는 솔리드 중심 디스크 형상의 간극 영역 (246c) 이 있을 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 플라즈마 트랩 (244a, 244b, 246a 및 246b) 의 각 표면은 도 7에 나타낸 바와 같은 코러게이트 피크 (corrugated peak) 를 갖는 코러게이트 표면을 가질 수 있다. 일 예에 있어서, 다운스트림 내부 플라즈마 트랩 (246b) 은 업스트림 코러게이트 표면 (254a) 및 다운스트림 코러게이트 표면 (254b) 을 가질 수 있다. 각 코러게이트 표면 상에는 복수의 코러게이트 피크들 (250a, 250b, 250c 및 250d) 이 있을 수 있다. 유사하게, 다운스트림 외부 플라즈마 트랩 (246a) 은 업스트림 코러게이트 표면 (256a) 및 다운스트림 코러게이트 표면 (256b) 을 가질 수 있다. 각 코러게이트 표면 상에는 복수의 코러게이트 피크들 (252a, 252b, 252c 및 252d) 이 있을 수 있다.
복수의 플라즈마 트랩 세트 각각에 대하여 단지 2개의 플라즈마 트랩만이 설명되었지만, 각각의 세트는 임의의 수의 플라즈마 트랩을 포함할 수 있다. 또한, 복수의 플라즈마 트랩은, 각각의 세트 내부에서, 상술한 복수의 플라즈마 트랩과 유사하게 배치될 수 있다. 또한, 복수의 플라즈마 트랩 세트의 각각은 상이한 수의 플라즈마 트랩을 포함할 수도 있다. 일 예에 있어서, 업스트림 플라즈마 트랩 세트는 2개의 플라즈마 트랩을 가질 수 있고, 다운스트림 플라즈마 트랩 세트는 마이크로파 방사선 누설의 위험을 감소시키기 위해 3개의 플라즈마 트랩을 가질 수도 있다.
도 8은, 일 실시형태에 있어서, 코러게이트 피크가 어떻게 오프셋될 수 있는지를 나타낸다. 일 예에 있어서, 코러게이트 피크 (250c 및 250d) 는 코러게이트 피크 (252a 및 252b) 에 대하여 오프셋될 수 있다. 코러게이트 피크들을 오프셋함으로써, 각각의 플라즈마 트랩들 사이의 중공 또는 솔리드 중심 디스크 형상의 간극 영역들이 최소화될 수 있고, 이로써 플라즈마 튜브 어셈블리의 길이가 감소될 수 있다.
상술한 바와 같이, 복수의 플라즈마 트랩의 프로파일은 플라즈마 튜브 어셈블리의 프로파일에 공헌할 수 있다. 낮은 프로파일 트랩들이 요구될 수 있지만, 복수의 플라즈마 트랩은 마이크로파 누설을 방지하고 유해한 플라즈마 종을 수용하기에 충분히 커야만 한다. 당업자는 마이크로파 전력의 대략 1/4 파장의 폭을 갖는 트랩들이 전압을 최대화할 수 있고 누출 지점에서 전류를 최소화할 수 있고, 이에 따라, 마이크로파 방사선 누설을 방지 또는 제한할 수도 있음을 알고 있다. 일 실시형태에 있어서, 복수의 플라즈마 트랩은, 유전체 재료에 의한 종래 기술의 단일 트랩의 것과 유사한 마이크로파 전력의 전기적 길이를 효과적으로 감소시킬 수 있는 코러게이트일 수 있다. 본 발명의 실시형태는 낮은 프로파일이지만 여전히 효과적인 복수의 코러게이트 플라즈마 트랩을 또한 제공할 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 마이크로파 전력은 도파관의 길이 (경로 242a 및 242b) 를 따라 이동하는 경향이 있다. 예를 들어, 마이크로파 전력이 도파관 (214) 으로 주입된 상황을 고려한다. 마이크로파 전력은 경로 (242a) 를 따라 이동하여, 도파관 (214) 과 다운스트림 내부 플라즈마 트랩 (246b) 이 만날 수 있는 지점 (248a) 에 도달할 수 있다. 지점 (248a) 에서, 임피던스는 매우 높을 수 있고, 전류는 매우 낮을 수 있다. 일 예에 있어서, 임피던스가 무한대만큼 높다면, 전류는 제로가 될 수 있다. 이에 따라, 마이크로파 전력은 복수의 플라즈마 트랩 내에 효과적으로 수용될 수 있으며 어떠한 마이크로파 누설도 발생하지 않을 수 있다.
그러나, 마이크로파 누설이 발생한다면, 마이크로파 전력은 다운스트림 내부 플라즈마 트랩 (246b) 의 길이를 따라 이동하여, 매우 높은 임피던스 및 매우 낮은 전류를 또한 가질 수도 있는 코너 (248b) 에 도달할 수 있다. 따라서, 임의의 마이크로파 누설이 다운스트림 외부 플라즈마 트랩 (246a) 내에 효과적으로 수용될 수 있다. 유사하게, 업스트림 복수의 플라즈마 트랩 (244) 은 경로 (242b) 를 따라 이동할 수 있는 마이크로파 누설을 포획할 수 있다.
플라즈마 튜브 어셈블리의 프로파일에 영향을 미칠 수 있는 제3 인자는 냉각 어셈블리의 크기일 수 있다. 도 9는, 일 실시형태에 있어서, 냉각 어셈블리 (260) 의 개략도를 나타낸다. 냉각 어셈블리 (260) 는 냉각 매니폴드 (262) 및 중공 냉각 재킷 (264) 을 포함할 수 있다. 냉각제 (즉, 열교환액) 는 냉각 매니폴드 (262) 를 통해 그리고 냉각 재킷 (264) 위로 흘러서, 차례로, 플라즈마 종의 재결합율을 감소시킬 수 있는 열적 부하를 감소시킬 수 있다.
플라즈마 튜브 어셈블리 (220) 의 길이를 단축시키기 위해, 냉각 매니폴드 (262) 의 높이가 감소될 수 있다. 그러나, 냉각 매니폴드 (262) 는 여전히 열적 부하를 효과적으로 감소시키기에 충분히 커야만 한다. 일 실시형태에 있어서, 냉각 매니폴드 (262) 는 다운스트림 외부 플라즈마 트랩 (246a) 에 아주 근접하여 배치될 수 있다. 일 예에 있어서, 다운스트림 냉각 매니폴드 (262) 의 업스트림 대향면 (266) 은 다운스트림 외부 플라즈마 트랩 (246a) 의 다운스트림 대향면 (256b) 에 인접할 수도 있다. 종래 기술과는 달리, 다운스트림 냉각 매니폴드 (262) 와 다운스트림 외부 플라즈마 트랩 (246a) 사이에 작은 에어갭이 있거나 에어갭이 없을 수도 있으며, 이로써 플라즈마 튜브 어셈블리 (220) 의 길이를 감소시킨다. 유사하게, 업스트림 냉각 매니폴드의 다운스트림 대향면이 업스트림 외부 플라즈마 트랩의 업스트림 대향면에 인접 (즉, 실질적으로 에어갭이 없음) 할 수 있다는 점에서 동일한 어셈블리가 업스트림 냉각 매니폴드에 대하여 존재할 수 있다.
마이크로파 투과액일 수 있는 냉각제 (예를 들어, Fluorinert FC-3283) 는, 냉각 매니폴드 (262) 를 통해 그리고 냉각 재킷 (264) 위로 흐를 수 있다. 냉각 재킷 (264) 은 플라즈마 튜브 어셈블리 (220) 를 둘러쌀 수 있는 실질적으로 원통형 다바이스일 수 있다. 냉각 재킷 (264) 을 통한 냉각제의 흐름은 플라즈마 튜브 어셈블리 (220) 와 상호 작용하여 열 전달을 용이하게 하고, 특히 플라즈마 유지 영역 (216) 에서 발생할 수 있는 열적 부하를 효과적으로 감소시킬 수 있다.
시간에 걸쳐, 냉각제는 냉각 어셈블리를 저하시킬 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 냉각 어셈블리 (260) 는 세라믹으로 구성될 수 있는데, 이는 세라믹이 다른 재료들보다 냉각제와 덜 반응할 수 있기 때문이다. 또한, 세라믹은 플라즈마 (200) 에 의해 방출되는 광 스펙트럼에 대해 광을 투과시키지 않기 때문에, 세라믹이 일부 방사선을 차단할 수 있고 다운스트림 마이크로파 플라즈마 시스템의 다른 컴포넌트들에 대한 손상을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시형태들로부터 알 수 있는 바와 같이, 낮은 프로파일 플라즈마 발생 장치는, 통상의 기판 처리에서 전형적으로 채용되는 마이크로파 전력량에 의해 많은 유용한 플라즈마 종을 발생시킴으로써 비용을 효과적으로 감소시킨다. 이에 따라, 고효율의 다운스트림 마이크로파 플라즈마 시스템이 제작되어 더 많은 비용의 효율적인 등방성 기판 처리를 제공한다.
본 발명은 몇몇 실시형태들에 의해 설명되었지만, 본 발명의 범위 내에 포함되는 변경, 치환 및 등가물이 존재한다. 또한, 본 발명의 방법 및 장치를 구현하는 많은 변경 방식이 존재할 수 있음을 주지하여야 한다. 이에 따라, 다음의 첨부된 청구범위는 본 발명의 진정한 사상 및 범위 내에 포함하는 그러한 변경, 치환 및 등가물 모두를 포함하는 것으로서 의도된다.

Claims (53)

  1. 마이크로파 도파관 어셈블리; 및
    상기 마이크로파 도파관 어셈블리와 교차하고, 업스트림 (upstream) 복수의 플라즈마 트랩 및 다운스트림 (downstream) 복수의 플라즈마 트랩에 의해 정의된 플라즈마 유지 영역을 갖는 플라즈마 튜브 어셈블리를 구비하며,
    상기 업스트림 복수의 플라즈마 트랩 및 상기 다운스트림 복수의 플라즈마 트랩 중 적어도 하나 중에서의 제1 플라즈마 트랩은 제1 코러게이트 (corrugate) 외부 표면을 포함하고,
    상기 업스트림 복수의 플라즈마 트랩 및 상기 다운스트림 복수의 플라즈마 트랩 중 적어도 하나 중에서의 제2 플라즈마 트랩은 제2 코러게이트 외부 표면을 포함하며,
    상기 제2 코러게이트의 외부 표면은 상기 제1 코러게이트의 외부 표면과 대향하는 (facing), 플라즈마 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 업스트림 복수의 플라즈마 트랩은 적어도 업스트림 외부 플라즈마 트랩 및 업스트림 내부 플라즈마 트랩을 포함하고, 상기 업스트림 외부 플라즈마 트랩은 상기 업스트림 내부 플라즈마 트랩에 대하여 업스트림에 배치되며,
    상기 업스트림 외부 플라즈마 트랩 및 상기 업스트림 내부 플라즈마 트랩 중 적어도 하나는 복수의 코러게이트 피크를 포함하고, 상기 복수의 코러게이트 피크는 상기 플라즈마 튜브 어셈블리에 평행하게 배향되는, 플라즈마 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다운스트림 복수의 플라즈마 트랩은 적어도 다운스트림 외부 플라즈마 트랩 및 다운스트림 내부 플라즈마 트랩을 포함하고, 상기 다운스트림 외부 플라즈마 트랩은 상기 다운스트림 내부 플라즈마 트랩에 대하여 다운스트림에 배치되며,
    상기 다운스트림 외부 플라즈마 트랩은 복수의 제1 코러게이트 피크를 포함하고,
    상기 다운스트림 내부 플라즈마 트랩은 복수의 제2 코러게이트 피크를 포함하며,
    상기 복수의 제2 코러게이트 피크는 상기 복수의 제1 코러게이트 피크에 대하여 오프셋되는, 플라즈마 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    다운스트림 냉각 매니폴드 (manifold) 를 더 포함하고,
    상기 다운스트림 냉각 매니폴드는 상기 다운스트림 외부 플라즈마 트랩에 대하여 제1 어셈블리 배열 및 제2 어셈블리 배열 중 적어도 하나로 배치되며,
    상기 제1 어셈블리 배열은 상기 다운스트림 냉각 매니폴드의 업스트림 대향면과 상기 다운스트림 외부 플라즈마 트랩의 다운스트림 대향면 사이에 실질적으로 에어갭을 갖지 않는 것을 특징으로 하고,
    상기 제2 어셈블리 배열은 상기 다운스트림 냉각 매니폴드가 상기 다운스트림 외부 플라즈마 트랩에 인접하여 배치된 것을 특징으로 하는, 플라즈마 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 다운스트림 냉각 매니폴드는 상기 다운스트림 외부 플라즈마 트랩에 대하여 상기 제1 어셈블리 배열로 배치되는, 플라즈마 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 다운스트림 냉각 매니폴드는 상기 다운스트림 외부 플라즈마 트랩에 대하여 상기 제2 어셈블리 배열로 배치되는, 플라즈마 시스템.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 다운스트림 외부 플라즈마 트랩은 상기 플라즈마 튜브 어셈블리 내의 통로를 둘러싸는 제1 중공 (hollow) 중심 도전성 디스크로 형성되고,
    상기 제1 중공 중심 도전성 디스크의 업스트림에 제2 중공 중심 도전성 디스크가 배치되고, 상기 제2 중공 중심 도전성 디스크도 또한 상기 플라즈마 튜브 어셈블리 내의 상기 통로를 둘러싸며,
    상기 제1 중공 중심 도전성 디스크와 상기 제2 중공 중심 도전성 디스크 사이에 제1 간극 영역이 배치되는, 플라즈마 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 간극 영역은 에어갭을 형성하는, 플라즈마 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 간극 영역은 공기 이외의 고형 재료로 형성되는, 플라즈마 시스템.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 다운스트림 내부 플라즈마 트랩은 상기 제2 중공 중심 도전성 디스크로 형성되고,
    상기 제2 중공 중심 도전성 디스크에 대하여 업스트림에 제3 중공 중심 도전성 디스크가 배치되며,
    상기 제2 중공 중심 도전성 디스크와 상기 제3 중공 중심 도전성 디스크 사이에 제2 간극 영역이 배치되는, 플라즈마 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제2 간극 영역은 에어갭을 형성하는, 플라즈마 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제2 간극 영역은 공기 이외의 고형 재료로 형성되는, 플라즈마 시스템.
  13. 제 3 항에 있어서,
    상기 다운스트림 외부 플라즈마 트랩은 상기 플라즈마 튜브 어셈블리 내의 통로를 둘러싸는 제1 솔리드 중심 도전성 디스크로 형성되고,
    상기 제1 솔리드 중심 도전성 디스크의 업스트림에 제2 솔리드 중심 도전성 디스크가 배치되고, 상기 제2 솔리드 중심 도전성 디스크도 또한 상기 플라즈마 튜브 어셈블리 내의 상기 통로를 둘러싸며,
    상기 제1 솔리드 중심 도전성 디스크와 상기 제2 솔리드 중심 도전성 디스크 사이에 제1 간극 영역이 배치되는, 플라즈마 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 간극 영역은 에어갭을 형성하는, 플라즈마 시스템.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 간극 영역은 공기 이외의 고형 재료로 형성되는, 플라즈마 시스템.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 다운스트림 내부 플라즈마 트랩은 상기 제2 솔리드 중심 도전성 디스크로 형성되고,
    상기 제2 솔리드 중심 도전성 디스크에 대하여 업스트림에 제3 솔리드 중심 도전성 디스크가 배치되며,
    상기 제2 솔리드 중심 도전성 디스크와 상기 제3 솔리드 중심 도전성 디스크 사이에 제2 간극 영역이 형성되는, 플라즈마 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제2 간극 영역은 에어갭을 형성하는, 플라즈마 시스템.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제2 간극 영역은 공기 이외의 고형 재료로 형성되는, 플라즈마 시스템.
  19. 제 3 항에 있어서,
    업스트림 냉각 매니폴드를 더 포함하고,
    상기 업스트림 냉각 매니폴드는, 상기 업스트림 냉각 매니폴드의 다운스트림 대향면과 상기 업스트림 복수의 플라즈마 트랩 중 업스트림 외부 플라즈마 트랩의 업스트림 대향면 사이에, 에어갭이 실질적으로 존재하지 않도록 배치되는, 플라즈마 시스템.
  20. 제 3 항에 있어서,
    업스트림 냉각 매니폴드를 더 포함하고,
    상기 업스트림 냉각 매니폴드는 상기 업스트림 복수의 플라즈마 트랩 중 업 스트림 외부 플라즈마 트랩에 인접하여 배치되는, 플라즈마 시스템.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로파 도파관 어셈블리는 상기 마이크로파 도파관 어셈블리를 미세조정하도록 구성된 슬라이딩 쇼트 (sliding short) 를 포함하는, 플라즈마 시스템.
  22. 마이크로파 도파관 어셈블리; 및
    상기 마이크로파 도파관 어셈블리와 교차하고, 업스트림 플라즈마 트랩 세트및 상기 업스트림 플라즈마 트랩 세트에 대하여 다운스트림에 배치된 다운스트림 플라즈마 트랩 세트에 의해 정의된 플라즈마 유지 영역을 갖는 플라즈마 튜브 어셈블리를 구비하며,
    상기 업스트림 플라즈마 트랩 세트 및 상기 다운스트림 플라즈마 트랩 세트 중 적어도 하나 중에서의 제1 플라즈마 트랩은, 상기 제1 플라즈마 트랩의 외부 표면 상에 배치된 제1 세트의 코러게이트 (corrugate) 피크을 포함하고,
    상기 업스트림 플라즈마 트랩 세트 및 상기 다운스트림 플라즈마 트랩 세트 중 적어도 하나 중에서의 제2 플라즈마 트랩은, 상기 제2 플라즈마 트랩의 외부 표면 상에 배치된 제2 세트의 코러게이트 피크를 포함하며,
    상기 제2 세트의 코러게이트 피크는 상기 제1 세트의 코러게이트 피크와 정렬되는, 플라즈마 시스템.
  23. 제 22 항에 있어서,
    다운스트림 냉각 매니폴드를 더 포함하고,
    상기 다운스트림 냉각 매니폴드는, 상기 다운스트림 냉각 매니폴드의 업스트림 대향 (facing) 면과 상기 다운스트림 플라즈마 트랩 세트의 다운스트림 대향면 사이에 에어갭이 실질적으로 존재하지 않도록 배치되는, 플라즈마 시스템.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 다운스트림 플라즈마 트랩 세트에 인접하여 배치된 다운스트림 냉각 매니폴드를 더 포함하는, 플라즈마 시스템.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 다운스트림 플라즈마 트랩 세트는 적어도 다운스트림 외부 플라즈마 트랩 및 다운스트림 내부 플라즈마 트랩을 포함하고, 상기 다운스트림 외부 플라즈마 트랩은 상기 다운스트림 내부 플라즈마 트랩에 대하여 다운스트림에 배치되며,
    상기 다운스트림 외부 플라즈마 트랩 및 상기 다운스트림 내부 플라즈마 트랩 중 적어도 하나는 복수의 코러게이트 피크를 포함하고,
    상기 복수의 코러게이트 피크는 상기 플라즈마 튜브 어셈블리에 평행하게 배향되는, 플라즈마 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 다운스트림 외부 플라즈마 트랩은 상기 플라즈마 튜브 어셈블리 내의 통로를 둘러싸는 제1 중공 (hollow) 중심 도전성 디스크로 형성되고,
    상기 제1 중공 중심 도전성 디스크의 업스트림에 제2 중공 중심 도전성 디스크가 배치되고, 상기 제2 중공 중심 도전성 디스크도 또한 상기 플라즈마 튜브 어셈블리 내의 상기 통로를 둘러싸며,
    상기 제1 중공 중심 도전성 디스크와 상기 제2 중공 중심 도전성 디스크 사이에 제1 간극 영역이 배치되는, 플라즈마 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 제1 간극 영역은 에어갭을 형성하는, 플라즈마 시스템.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 제1 간극 영역은 공기 이외의 고형 재료로 형성되는, 플라즈마 시스템.
  29. 제 26 항에 있어서,
    상기 다운스트림 내부 플라즈마 트랩은 상기 제2 중공 중심 도전성 디스크로 형성되고,
    상기 제2 중공 중심 도전성 디스크에 대하여 업스트림에 제3 중공 중심 도전성 디스크가 배치되며,
    상기 제2 중공 중심 도전성 디스크와 상기 제3 중공 중심 도전성 디스크 사이에 제2 간극 영역이 배치되는, 플라즈마 시스템.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 제2 간극 영역은 에어갭을 형성하는, 플라즈마 시스템.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 제2 간극 영역은 공기 이외의 고형 재료로 형성되는, 플라즈마 시스템.
  32. 제 22 항에 있어서,
    상기 마이크로파 도파관 어셈블리는 상기 마이크로파 도파관 어셈블리를 미세조정하기 위한 슬라이딩 쇼트 (sliding short) 를 포함하는, 플라즈마 시스템.
  33. 제 22 항에 있어서,
    상기 다운스트림 플라즈마 트랩 세트 중 다운스트림 외부 플라즈마 트랩은 상기 플라즈마 튜브 어셈블리 내의 통로를 둘러싸는 제1 솔리드 중심 도전성 디스크로 형성되고,
    상기 제1 솔리드 중심 도전성 디스크의 업스트림에 제2 솔리드 중심 도전성 디스크가 배치되고, 상기 제2 솔리드 중심 도전성 디스크도 또한 상기 플라즈마 튜브 어셈블리 내의 상기 통로를 둘러싸며,
    상기 제1 솔리드 중심 도전성 디스크와 상기 제2 솔리드 중심 도전성 디스크 사이에 제1 간극 영역이 배치되는, 플라즈마 시스템.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 제1 간극 영역은 에어갭을 형성하는, 플라즈마 시스템.
  35. 제 33 항에 있어서,
    상기 제1 간극 영역은 공기 이외의 고형 재료로 형성되는, 플라즈마 시스템.
  36. 제 33 항에 있어서,
    상기 다운스트림 내부 플라즈마 트랩은 상기 제2 솔리드 중심 도전성 디스크로 형성되고,
    상기 제2 솔리드 중심 도전성 디스크에 대하여 업스트림에 제3 솔리드 중심 도전성 디스크가 형성되며,
    상기 제2 솔리드 중심 도전성 디스크와 상기 제3 솔리드 중심 도전성 디스크 사이에 제2 간극 영역이 배치되는, 플라즈마 시스템.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 제2 간극 영역은 에어갭을 형성하는, 플라즈마 시스템.
  38. 제 36 항에 있어서,
    상기 제2 간극 영역은 공기 이외의 고형 재료로 형성되는, 플라즈마 시스템.
  39. 마이크로파 도파관 어셈블리; 및
    상기 마이크로파 도파관 어셈블리와 교차하고, 업스트림 복수의 플라즈마 트랩 및 다운스트림 복수의 플라즈마 트랩에 의해 정의된 플라즈마 유지 영역을 갖는 플라즈마 튜브 어셈블리를 구비하며,
    상기 업스트림 복수의 플라즈마 트랩 및 상기 다운스트림 복수의 플라즈마 트랩 중 적어도 하나 중에서의 제1 플라즈마 트랩은 상기 제1 플라즈마 트랩의 외부 표면 상에 배치된 제1 세트의 코러게이트 (corrugate) 피크를 포함하고,
    상기 업스트림 복수의 플라즈마 트랩 및 상기 다운스트림 복수의 플라즈마 트랩 중 적어도 하나 중에서의 제2 플라즈마 트랩은 상기 제2 플라즈마 트랩의 외부 표면 상에 배치된 제2 세트의 코러게이트 피크를 포함하며,
    상기 제2 세트의 코러게이트 피크는 상기 제1 세트의 코러게이트 피크에 대하여 오프셋되는, 플라즈마 시스템.
  40. 제 39 항에 있어서,
    다운스트림 냉각 매니폴드를 더 포함하고,
    상기 다운스트림 냉각 매니폴드는 상기 다운스트림 냉각 매니폴드의 업스트림 대향 (facing) 면과 상기 다운스트림 복수의 플라즈마 트랩 중 다운스트림 외부 플라즈마 트랩의 다운스트림 대향 면 사이에 실질적으로 에어갭이 존재하지 않도록 배치되는, 플라즈마 시스템.
  41. 제 39 항에 있어서,
    상기 다운스트림 복수의 플라즈마 트랩 중 다운스트림 외부 플라즈마 트랩에 인접하여 배치된 다운스트림 냉각 매니폴드를 더 포함하는, 플라즈마 시스템.
  42. 제 39 항에 있어서,
    상기 다운스트림 복수의 플라즈마 트랩 중 다운스트림 외부 플라즈마 트랩은 상기 플라즈마 튜브 어셈블리 내의 통로를 둘러싸는 제1 중공 중심 도전성 디스크로 형성되며,
    상기 제1 중공 중심 도전성 디스크의 업스트림에 제2 중공 중심 도전성 디스크가 배치되고, 상기 제2 중공 중심 도전성 디스크도 또한 상기 플라즈마 튜브 어셈블리 내의 상기 통로를 둘러싸며,
    상기 제1 중공 중심 도전성 디스크와 상기 제2 중공 중심 도전성 디스크 사이에 제1 간극 영역이 배치되는, 플라즈마 시스템.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 제1 간극 영역은 제1 에어갭을 형성하는, 플라즈마 시스템.
  44. 제 42 항에 있어서,
    상기 제1 간극 영역은 제1 솔리드 구조를 형성하는, 플라즈마 시스템.
  45. 제 42 항에 있어서,
    상기 다운스트림 복수의 플라즈마 트랩 중 다운스트림 내부 플라즈마 트랩은 상기 제2 중공 중심 도전성 디스크로 형성되고,
    상기 제2 중공 중심 도전성 디스크에 대하여 업스트림에 제3 중공 중심 도전성 디스크가 배치되며,
    상기 제2 중공 중심 도전성 디스크와 상기 제3 중공 중심 도전성 디스크 사이에 제2 간극 영역이 배치되는, 플라즈마 시스템.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 제2 간극 영역은 제2 에어갭을 형성하는, 플라즈마 시스템.
  47. 제 45 항에 있어서,
    상기 제2 간극 영역은 제2 솔리드 구조를 형성하는, 플라즈마 시스템.
  48. 제 39 항에 있어서,
    상기 다운스트림 복수의 플라즈마 트랩 중 다운스트림 외부 플라즈마 트랩은 상기 플라즈마 튜브 어셈블리 내의 통로를 둘러싸는 제1 솔리드 중심 도전성 디스 크로 형성되고,
    상기 제1 솔리드 중심 도전성 디스크의 업스트림에 제2 솔리드 중심 도전성 디스크가 배치되고, 상기 제2 솔리드 중심 도전성 디스크도 또한 상기 플라즈마 튜브 어셈블리 내의 상기 통로를 둘러싸며,
    상기 제1 솔리드 중심 도전성 디스크와 상기 제2 솔리드 중심 도전성 디스크 사이에 제1 간극 영역이 배치되는, 플라즈마 시스템.
  49. 제 48 항에 있어서,
    상기 제1 간극 영역은 제1 에어갭을 형성하는, 플라즈마 시스템.
  50. 제 48 항에 있어서,
    상기 제1 간극 영역은 제1 솔리드 구조를 형성하는, 플라즈마 시스템.
  51. 제 48 항에 있어서,
    상기 다운스트림 복수의 플라즈마 트랩 중 다운스트림 내부 플라즈마 트랩은 상기 제2 솔리드 중심 도전성 디스크로 형성되고,
    상기 제2 솔리드 중심 도전성 디스크에 대하여 업스트림에 제3 솔리드 중심 도전성 디스크가 배치되며,
    상기 제2 솔리즈 중심 도전성 디스크와 상기 제3 솔리드 중심 도전성 디스크 사이에 제2 간극 영역이 배치되는, 플라즈마 시스템.
  52. 제 51 항에 있어서,
    상기 제2 간극 영역은 제2 에어갭을 형성하는, 플라즈마 시스템.
  53. 제 51 항에 있어서,
    상기 제2 간극 영역은 제2 솔리드 구조를 형성하는, 플라즈마 시스템.
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