KR20080097754A - Apparatus for generating plasma using blocking plate - Google Patents

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Abstract

An apparatus for generating plasma is provided to uniformly spray the source gas and control the source gas movement within the shower head through the guide hole. The plasma generating device(100) includes the plasma generation part(110); the upper plate structure(160) welded as mutually up and down; A plurality of induction pipes(162) which the upper plate structure and lower plate structure pass through top and bottom; the shower head(150) serving the source gas space of movement for the source gas supply; the shielding plate(180) including the guide hole; the reacting gas providing unit(130) supplying the reaction gas to the plasma generation part; the source gas feed port(140) supplying the source gas to the shielding plate top.

Description

차단 플레이트를 이용한 플라즈마 발생장치 {APPARATUS FOR GENERATING PLASMA USING BLOCKING PLATE}Plasma generator using blocking plate {APPARATUS FOR GENERATING PLASMA USING BLOCKING PLATE}

도 1은 종래의 플라즈마 발생장치를 설명하기 위한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view for explaining a conventional plasma generator.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 샤워 헤드의 일부를 절개하여 도시한 분해 사시도이다. 3 is an exploded perspective view illustrating a portion of the shower head of FIG. 2;

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생장치의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a plasma generating apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 5는 도 4의 샤워 헤드의 일부를 절개하여 도시한 분해 사시도이다. FIG. 5 is an exploded perspective view illustrating a portion of the shower head of FIG. 4;

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100：플라즈마 발생장치 110：플라즈마 발생부100: plasma generator 110: plasma generator

120：지지부 130：반응가스 공급부120: support part 130: reaction gas supply part

140：소스가스 공급부 150：샤워 헤드140: source gas supply part 150: shower head

160：상판구조 162：유도관160: top plate structure 162: induction pipe

170：하판구조170: Bottom plate structure

본 발명은 플라즈마 발생장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 균일한 표 면처리 및 박막형성을 위해 플라즈마를 균일하게 발생할 수 있는 플라즈마 발생장치에 관한 것이다. The present invention relates to a plasma generating apparatus, and more particularly, to a plasma generating apparatus capable of generating plasma uniformly for uniform surface treatment and thin film formation.

도 1은 종래의 플라즈마 발생장치를 설명하기 위한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view for explaining a conventional plasma generator.

도 1을 참조하면, 종래의 플라즈마 발생장치는 플라즈마 발생부(10), 반응가스 공급부(30), 소스가스 공급부(40) 및 샤워 헤드(50)를 포함하며, 이들 장치들은 지지부(20) 상에 장착이 된다. 플라즈마 발생부(10) 및 샤워 헤드(50) 사이에는 플라즈마를 형성하기 위한 플라즈마 챔버가 제공되며, 플라즈마 챔버에서 형성된 플라즈마는 샤워 헤드(50)에 형성된 다수의 반응가스 분사구(63)를 통해 샤워 헤드(50) 하부로 이동할 수 있다. 반응가스에 의한 플라즈마가 샤워 헤드(50)를 통과하면서 플라즈마는 이온 또는 라디칼 등의 상태로 전환되고, 전환된 반응가스의 이온 또는 라디칼은 샤워 헤드(50)의 유도관(62)의 하단에서 하부로 분사될 수 있다. Referring to FIG. 1, a conventional plasma generator includes a plasma generator 10, a reaction gas supply unit 30, a source gas supply unit 40, and a shower head 50, and these devices may be disposed on the support unit 20. It is attached to. A plasma chamber for forming plasma is provided between the plasma generator 10 and the shower head 50, and the plasma formed in the plasma chamber is shower head through a plurality of reaction gas injection holes 63 formed in the shower head 50. 50 can be moved to the bottom. As the plasma by the reaction gas passes through the shower head 50, the plasma is converted into a state such as ions or radicals, and the ions or radicals of the converted reaction gas are lowered at the lower end of the induction pipe 62 of the shower head 50. Can be sprayed on.

샤워 헤드(50)의 하부로는 처리공간이 제공되며, 처리공간에는 피처리물이 위치하여 박막 형성, 세정 등과 같은 플라즈마 가공이 진행될 수 있다. 플라즈마 발생장치 및 처리공간은 일반적으로 진공상태를 유지하고 있으며, 피처리물은 히터(미도시) 상에 장착될 수 있다. The lower portion of the shower head 50 is provided with a processing space, and the processing space may be positioned to perform plasma processing such as thin film formation and cleaning. The plasma generating device and the processing space are generally maintained in a vacuum state, and the object to be processed may be mounted on a heater (not shown).

다시 도 1을 참조하면, 플라즈마 발생부(10)는 상부 플라즈마 플레이트(12) 및 하부 플라즈마 플레이트(14)로 구성되며, 상부 플라즈마 플레이트(12) 및 하부 플라즈마 플레이트(14)에 의해서 반응가스 공급부(30)의 유관 및 소스가스 공급부(40)의 유관이 형성될 수 있다. 반응가스 공급부(30)를 통해서 공급된 반응가스는 플라즈마 발생부(10)의 저면에 장착된 플라즈마 발생 전극(18)을 통과하면서 플 라즈마 상태로 전환되며, 플라즈마 발생 전극(18)에는 다수의 홀이 형성되어 반응가스를 효과적으로 통과시킬 수 있다. Referring back to FIG. 1, the plasma generating unit 10 includes an upper plasma plate 12 and a lower plasma plate 14, and the reaction gas supply unit may be formed by the upper plasma plate 12 and the lower plasma plate 14. An oil pipe of 30 and an oil pipe of the source gas supply part 40 may be formed. The reaction gas supplied through the reaction gas supply unit 30 is converted into a plasma state while passing through the plasma generation electrode 18 mounted on the bottom surface of the plasma generation unit 10, and the plasma generation electrode 18 includes a plurality of reaction gases. Holes may be formed to effectively pass the reaction gas.

종래의 플라즈마 발생장치에서 샤워 헤드(50)는 상판구조(60)와 하판구조(70)에 의해서 형성되며, 상판구조(60)에는 반응가스 분사구(63)를 정의하는 유도관(62)이 형성되고, 하판구조(70)에는 소스가스 분사를 위한 소스가스 분사구(74)가 형성된다. 반응가스 분사구(63)를 통과한 반응가스 이온 또는 라디칼은 소스가스 분사구(74)를 통과한 소스가스와 반응할 수 있으며, 상기 반응에 의해서 피처리물에는 박막 등이 형성될 수 있다.In the conventional plasma generator, the shower head 50 is formed by the upper plate structure 60 and the lower plate structure 70, and the induction pipe 62 defining the reaction gas injection hole 63 is formed in the upper plate structure 60. The lower plate structure 70 is provided with a source gas injection port 74 for source gas injection. The reaction gas ions or radicals passing through the reaction gas injection port 63 may react with the source gas passing through the source gas injection port 74, and a thin film or the like may be formed on the object to be processed by the reaction.

하지만, 장치의 구조 상 소스가스 공급부(40)의 유관이 샤워 헤드(50)의 주변 또는 외곽과 연결되기 때문에, 소스가스는 샤워 헤드(50)의 중심부가 아닌 주변으로부터 유입되며, 소스가스가 주변에서부터 유입되기 때문에 일반적으로 주변부에서 소스가스가 상대적으로 많은 양이 분사되고 중심부에서는 상대적으로 적은 양이 분사된다. 그 결과, 종래의 플라즈마 발생장치에서는 중심부에서 적은 양의 소스가스가 공급되어 피처리물의 중심부에서 불량의 박막이 형성될 수 있으며, 박막이 형성되더라도 지나치게 얇은 박막이 형성될 수가 있다.However, since the pipe of the source gas supply 40 is connected to the periphery or the periphery of the shower head 50 due to the structure of the apparatus, the source gas is introduced from the periphery rather than the center of the shower head 50, and the source gas is surrounded In general, a relatively large amount of source gas is injected at the periphery and a relatively small amount is injected at the center. As a result, in the conventional plasma generator, a small amount of source gas is supplied from the center to form a defective thin film at the center of the object to be processed, and even if a thin film is formed, an excessively thin film can be formed.

본 발명은 샤워 헤드를 통해 공급되는 소스가스 분포가 전체적으로 균일하게 나타날 수 있는 플라즈마 발생장치를 제공하며, 더 나아가 소스가스의 분포를 의도대로 조절할 수 있는 플라즈마 발생장치를 제공한다. The present invention provides a plasma generating apparatus in which the source gas distribution supplied through the shower head can be uniformly displayed as a whole, and furthermore, provides a plasma generating apparatus which can control the distribution of the source gas as intended.

본 발명은 샤워 헤드를 통해 반응가스 이온 및 소스가스를 분사하는 과정에 서 반응가스 이온과 소스가스가 예상되지 않은 영역에서 반응하는 것을 효과적으로 차단할 수 있는 플라즈마 발생장치를 제공한다. The present invention provides a plasma generator that can effectively block the reaction of the reaction gas ions and source gas in the unexpected region in the process of spraying the reaction gas ions and source gas through the shower head.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 플라즈마 발생장치는 플라즈마 발생부, 샤워 헤드, 차단 플레이트, 반응가스 공급부 및 소스가스 공급부를 포함한다. 샤워 헤드는 플라즈마 발생부 하부에 위치하여 플라즈마 발생부와 함께 플라즈마 챔버를 제공할 수 있다. 특히, 샤워 헤드는 상판구조 및 하판구조를 포함하며, 상판구조 및 하판구조는 상하로 접합하여 상하로 관통하는 복수개의 유도관 및 소스가스 공급을 위한 소스가스 이동공간을 제공한다. 차단 플레이트는 상판구조 및 하판구조 사이에 개재되어 상기 소스가스 이동공간을 상하로 분할하며, 기대하는 소스가스 분포에 대응하여 형성된 가이드 홀을 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the plasma generating apparatus includes a plasma generating unit, a shower head, a blocking plate, a reaction gas supply unit and a source gas supply unit. The shower head may be positioned below the plasma generator to provide a plasma chamber together with the plasma generator. Particularly, the shower head includes a top plate structure and a bottom plate structure, and the top plate structure and the bottom plate structure provide a source gas moving space for supplying a plurality of induction pipes and source gas penetrating up and down. The blocking plate may include a guide hole interposed between the upper plate structure and the lower plate structure to divide the source gas moving space up and down and correspond to the expected source gas distribution.

차단 플레이트가 샤워 헤드 내부를 상하로 분할하고, 설계자는 가이드 홀의 위치, 개수, 크기 등을 조절하여 원하는 하판구조로부터 소스가스가 원하는 분포로 분사되도록 조절할 수 있다. 예를 들어, 가이드 홀을 중심부에 집중적으로 형성함으로써 중심의 위치에서 분사되는 소스가스의 양을 증가시킬 수 있으며, 가이드 홀을 일자 또는 십자 형태로 분포시켜 소스가스가 특정한 분포로 분사되도록 인위적으로 조절할 수가 있다. 소스가스 공급부가 차단 플레이트 및 상판구조 사이로 소스가스를 공급하면, 소스가스는 가이드 홀의 분포에 의해서 인위적으로 조절된 상태로 공급될 수가 있다.The blocking plate divides the inside of the shower head up and down, and the designer can adjust the position, number, size, etc. of the guide hole so that the source gas can be injected into the desired distribution from the desired bottom plate structure. For example, by intensively forming the guide hole in the center, it is possible to increase the amount of source gas injected at the center position, and to distribute the guide hole in a straight or cross shape to artificially adjust the source gas to be injected in a specific distribution. There is a number. When the source gas supply unit supplies the source gas between the blocking plate and the top plate structure, the source gas can be supplied in an artificially controlled state by the distribution of the guide holes.

여기서 상판구조 및 하판구조의 접합에 의해서 유도관 및 소스가스 이동공간 이 제공된다. 유도관은 상판구조 또는 하판구조 중 어느 하나와 일체로 형성되어 샤워 헤드를 상하로 관통하는 반응가스 분사구를 제공할 수 있으며, 상판구조 및 하판구조에 각각 유도관에 대응하는 관 형상 구조를 형성하여 하나의 유도관을 형성할 수도 있다.Here, the induction pipe and the source gas moving space are provided by joining the upper plate structure and the lower plate structure. The induction pipe may be formed integrally with any one of the upper plate structure and the lower plate structure to provide a reaction gas injection hole penetrating the shower head up and down, and the tubular structure corresponding to the induction pipe may be formed on the upper plate structure and the lower plate structure, respectively. One guide tube may be formed.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 플라즈마 발생장치는 플라즈마 발생부, 플라즈마 발생부 하부에 위치하여 플라즈마 발생부와 함께 플라즈마 챔버를 제공하고, 복수개의 반응가스 분사구를 위한 복수개의 유도관이 아래를 향해 형성된 상판구조 및 상기 상판구조 하부에 장착되며 상기 유도관에 대응하는 하판 관통홀과 상기 하판 관통홀 주변에 형성된 복수개의 소스가스 분사구를 포함하는 하판구조를 포함하는 샤워 헤드, 상판구조 및 하판 구조 사이에 개재되어 소스가스 이동공간을 상하로 분할하며 유도관에 대응하는 중간 관통홀 및 중심에 집중적으로 형성된 복수개의 가이드 홀을 포함하는 차단 플레이트, 플라즈마 발생부로 반응가스를 공급하는 반응가스 공급부, 그리고 샤워 헤드 내의 소스가스 이동공간에서 차단 플레이트 상부로 소스가스를 공급하는 소스가스 공급부를 구비한다. According to another preferred embodiment of the present invention, the plasma generating apparatus is located below the plasma generating unit and the plasma generating unit to provide a plasma chamber together with the plasma generating unit, and a plurality of induction pipes for the plurality of reaction gas injection holes are provided below. Shower head, a top plate structure and a bottom plate structure comprising a top plate structure formed toward the lower plate structure and a lower plate through hole corresponding to the induction pipe and a lower plate structure including a plurality of source gas injection holes formed around the lower plate through hole. A blocking plate including an intermediate through-hole corresponding to the induction pipe and a plurality of guide holes centrally formed in the center, interposed between the source gas moving space up and down interposed therebetween, a reaction gas supply part supplying the reaction gas to the plasma generating part, and Top of blocking plate in source gas moving space in shower head A source gas supply unit for supplying a source gas to the furnace is provided.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 상기 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments. For reference, in the present description, the same numbers refer to substantially the same elements, and may be described by quoting the contents described in other drawings under the above rules, and the contents repeated or deemed apparent to those skilled in the art may be omitted.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치의 단면도이며, 도 3 은 도 2의 샤워 헤드의 일부를 절개하여 도시한 분해 사시도이다. 2 is a cross-sectional view of the plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view showing a portion of the shower head of Figure 2 cut away.

도 2 및 도 3을 참조하면, 플라즈마 발생장치(100)는 플라즈마 발생부(110), 샤워 헤드(150), 차단 플레이트(180), 반응가스 공급부(130) 및 소스가스 공급부(140)를 포함한다. 샤워 헤드(150) 및 플라즈마 발생부(110)는 지지부(120) 상에 장착되며, 지지부(120)는 중앙의 빈 홀을 제공하여 플라즈마 발생부(110)에 의해서 생성된 플라즈마 등은 빈 홀을 통해 피처리물로 전달될 수 있다. 2 and 3, the plasma generating apparatus 100 includes a plasma generating unit 110, a shower head 150, a blocking plate 180, a reaction gas supply unit 130, and a source gas supply unit 140. do. The shower head 150 and the plasma generator 110 are mounted on the supporter 120, and the supporter 120 provides an empty hole in the center thereof, so that the plasma generated by the plasma generator 110 may provide an empty hole. Can be delivered to the workpiece.

플라즈마 발생부(110)는 상부 플라즈마 플레이트(112), 하부 플라즈마 플레이트(114), 스페이스 플레이트(116)를 포함한다. 상부 플라즈마 플레이트(112) 및 하부 플라즈마 플레이트(114)는 상하로 장착되며, 상부 플라즈마 플레이트(112) 및 하부 플라즈마 플레이트(114)에는 홀 또는 홈이 형성되어 반응가스 공급부(130) 및 소스가스 공급부(140)의 가스 유로가 형성될 수 있다. The plasma generator 110 includes an upper plasma plate 112, a lower plasma plate 114, and a space plate 116. The upper plasma plate 112 and the lower plasma plate 114 are mounted up and down, and holes or grooves are formed in the upper plasma plate 112 and the lower plasma plate 114 so that the reaction gas supply unit 130 and the source gas supply unit ( A gas flow path of 140 may be formed.

플라즈마 발생부(110)는 플라즈마 발생 전극(118)을 포함하며, 플라즈마 발생 전극(118)은 하부 플라즈마 플레이트(114)의 저면에 장착된다. 반응가스 공급부(130)로부터 플라즈마 발생 전극(118) 위로 반응가스가 공급되며, 플라즈마 발생 전극(118)에는 다수의 홀이 형성되어 플라즈마 챔버로 반응가스를 통과시킬 수 있다. 플라즈마 발생부(110)는 ICP(Inductive Coupled Plasma) 또는 CCP(Capacitive Coupling Plasma)의 방식에 따라 플라즈마를 발생할 수 있으며, 일 예로 플라즈마 발생 전극(118)에는 RF 전원 등이 인가될 수 있다. The plasma generating unit 110 includes a plasma generating electrode 118, and the plasma generating electrode 118 is mounted on the bottom surface of the lower plasma plate 114. The reaction gas is supplied from the reaction gas supply unit 130 onto the plasma generation electrode 118, and a plurality of holes are formed in the plasma generation electrode 118 to allow the reaction gas to pass through the plasma chamber. The plasma generating unit 110 may generate plasma according to an inductive coupled plasma (ICP) or capacitive coupling plasma (CCP) scheme, and an RF power source or the like may be applied to the plasma generating electrode 118.

하부 플라즈마 플레이트(114)의 저면으로 스페이스 플레이트(116)가 제공되며, 스페이스 플레이트(116)는 하부 플라즈마 플레이트(114)와 샤워 헤드(150)가 일정 간격이상 이격되도록 하여 플라즈마 생성을 위한 챔버를 제공할 수 있다. 또한 스페이스 플레이트(116)는 절연부재로서 플라즈마 발생부(110)와 샤워 헤드(150)를 전기적으로 분리하기 위한 용도로도 사용될 수 있다. 이를 위해서 스페이스 플레이트(116)는 그 자체가 절연 재질을 이용하여 형성되거나 외면에서 절연 코팅을 형성하여 절연 특성을 가질 수 있다. A space plate 116 is provided at a bottom of the lower plasma plate 114, and the space plate 116 is spaced apart from the lower plasma plate 114 and the shower head 150 by a predetermined interval to provide a chamber for plasma generation. can do. In addition, the space plate 116 may be used as an insulating member for electrically separating the plasma generator 110 and the shower head 150. To this end, the space plate 116 may itself be formed using an insulating material or may have an insulating property by forming an insulating coating on an outer surface thereof.

도시된 바와 같이, 스페이스 플레이트(116)에도 소스가스 공급부(140)로서의 가스 유로가 형성될 수 있으며, 스페이스 플레이트(116)를 통해 소스가스 공급부(140)는 샤워 헤드(150)의 주변에 연결될 수가 있다. As illustrated, a gas flow path as the source gas supply unit 140 may be formed in the space plate 116, and the source gas supply unit 140 may be connected to the periphery of the shower head 150 through the space plate 116. have.

샤워 헤드(150)는 상판구조(160) 및 하판구조(170)를 포함한다. 상판구조(160)는 디스크 또는 다른 판형으로 형성되며, 아래로 돌출된 유도관(162)을 포함한다. 유도관(162)은 상하로 관통하는 형상으로 형성되어 반응가스 분사구(163)를 제공한다. 반응가스 분사구(163)를 통해서 플라즈마는 샤워 헤드(150) 하부로 전달될 수 있으며, 전달되는 과정에서 플라즈마는 이온 또는 라디칼 상태로 전환될 수 있다. 하판구조(170)는 상판구조(160)의 하부에 장착되며, 유도관(162)에 대응하는 하판 관통홀(172) 및 소스가스 분사구(174)를 포함한다. 하판 관통홀(172)을 통해 유도관(162)의 하단은 샤워 헤드(150) 하부로 노출될 수 있으며, 소스가스 분사구(174)는 하판 관통홀(172)의 주변 즉, 유도관(162)의 주변에 형성되어 소스가스를 분사할 수 있다. The shower head 150 includes an upper plate structure 160 and a lower plate structure 170. The upper plate structure 160 is formed in a disk or other plate shape and includes a guide tube 162 protruding downward. The induction pipe 162 is formed to penetrate up and down to provide a reaction gas injection hole 163. The plasma may be delivered to the lower portion of the shower head 150 through the reaction gas injection hole 163, and the plasma may be converted into an ionic or radical state in the process of being delivered. The lower plate structure 170 is mounted on the lower portion of the upper plate structure 160 and includes a lower plate through hole 172 and a source gas injection hole 174 corresponding to the induction pipe 162. The lower end of the induction pipe 162 may be exposed to the lower portion of the shower head 150 through the lower plate through hole 172, and the source gas injection hole 174 may be around the lower plate through hole 172, that is, the induction pipe 162. It is formed in the vicinity of the source gas can be injected.

도시된 바와 같이, 소스가스 공급부(140)에 의해서 샤워 헤드(150) 내로 소스가스가 공급되면, 소스가스는 차단 플레이트(180)를 거쳐 소스가스 분사구(174) 를 통해 분사될 수 있다. 분사된 소스가스는 반응가스 이온과 함께 피처리물 상에 박막 등을 형성할 수가 있다. 소스가스 분사구(174)는 하판 관통홀(172)의 각 사이에 형성되며, 그 개수 및 크기는 설계자의 의도에 따라 다양하게 선택될 수 있다.As illustrated, when source gas is supplied into the shower head 150 by the source gas supply unit 140, the source gas may be injected through the source gas injection hole 174 through the blocking plate 180. The injected source gas can form a thin film or the like on the workpiece with the reaction gas ions. The source gas injection hole 174 is formed between each of the lower plate through holes 172, and the number and size of the source gas injection holes 174 may be variously selected according to the designer's intention.

차단 플레이트(180)는 상판구조(160) 및 하판구조(170) 사이에 개재된다. 차단 플레이트(180)는 상판구조(160) 및 하판구조(170) 사이에 정의되는 소스가스 이동공간을 상하로 분할하며, 정해진 통로 즉, 가이드 홀(186)을 통해서만 소스가스가 통과하도록 조절할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 가이드 홀은 설계자가 그 위치를 선택할 수 있으며, 소스가스를 균일하게 분포시키기 위하거나 다른 의도를 충족하기 위해서 그 위치를 달리할 수 있으며, 일 예로 집중적으로 소스가스를 공급하고자 하는 경우에도 가이드 홀의 위치 및 개수 등을 증가시킬 수 있다. 다만, 본 실시예에서는 가이드 홀(186)이 샤워 헤드(150)의 중심부에 상대적으로 많이 형성되어 있으며, 그 결과 소스가스가 이동공간 내에서 중심부로 우선적으로 이동하여 공급되도록 할 수가 있다. 그 결과 피처리물에서 중심부에 상대적으로 박막이 얇게 형성되는 현상을 극복할 수가 있다.The blocking plate 180 is interposed between the upper plate structure 160 and the lower plate structure 170. The blocking plate 180 divides the source gas moving space defined between the upper plate structure 160 and the lower plate structure 170 upward and downward, and adjusts the source gas to pass only through a predetermined passage, that is, the guide hole 186. . As mentioned above, the guide hole can be selected by the designer, and the position can be changed to uniformly distribute the source gas or to satisfy other intentions. In this case, the position and the number of guide holes may be increased. However, in the present embodiment, the guide holes 186 are formed in the center of the shower head 150 relatively, and as a result, the source gas may be preferentially moved and supplied to the center in the moving space. As a result, it is possible to overcome the phenomenon that the thin film is formed relatively thin in the center of the workpiece.

도 3을 통해 다시 설명하면, 소스가스 공급부(140)로부터의 소스가스는 상판구조(160)의 외곽을 통해 샤워 헤드(150) 내로 공급되며, 주변에서부터 공급된 소스가스는 차단 플레이트(180)의 중심부에 형성된 가이드 홀(186)을 경유하기 위해서 중심부로 모인다. 가이드 홀(186)을 통해 공급된 소스가스는 차단 플레이트(180) 하부에서 고루 공급될 수 있으며, 하판구조(170)에서 소스가스 분사구(174)를 통해 소스가스는 균일하게 될 수가 있다. Referring again to FIG. 3, the source gas from the source gas supply unit 140 is supplied into the shower head 150 through the outer side of the upper plate structure 160, and the source gas supplied from the periphery of the blocking plate 180 is provided. In order to pass through the guide hole 186 formed in the center of the center. The source gas supplied through the guide hole 186 may be evenly supplied from the blocking plate 180, and the source gas may be uniform through the source gas injection hole 174 in the lower plate structure 170.

차단 플레이트(180)에도 유도관(162)을 통과시키기 위한 중간 관통홀(182)이 형성되어 있으며, 유도관(162)은 중간 관통홀(182) 및 하판 관통홀(172)을 통과하여 샤워 헤드(150)의 하부로 노출될 수가 있다. 노출되는 유도관(162)의 높이 역시 설계자의 의도에 따라 용이하게 달라질 수 있다. The blocking plate 180 is also formed with an intermediate through hole 182 for passing the induction pipe 162, and the induction pipe 162 passes through the intermediate through hole 182 and the lower plate through hole 172 to shower the head. May be exposed to the bottom of 150. The height of the induction pipe 162 exposed may also be easily changed according to the designer's intention.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생장치의 단면도이며, 도 5는 도 4의 샤워 헤드의 일부를 절개하여 도시한 분해 사시도이다. 4 is a cross-sectional view of a plasma generating apparatus according to another embodiment of the present invention, Figure 5 is an exploded perspective view showing a portion of the shower head of Figure 4 cut away.

도 4 및 도 5를 참조하면, 플라즈마 발생장치(200)는 플라즈마 발생부(210), 샤워 헤드(250), 차단 플레이트(280), 반응가스 공급부(230) 및 소스가스 공급부(240)를 포함한다. 샤워 헤드(250) 및 플라즈마 발생부(210)는 지지부(220) 상에 장착되며, 지지부(220)는 중앙의 빈 홀을 제공하여 플라즈마 발생부(210)에 의해서 생성된 플라즈마 등은 빈 홀을 통해 피처리물로 전달될 수 있다. 4 and 5, the plasma generator 200 includes a plasma generator 210, a shower head 250, a blocking plate 280, a reaction gas supply unit 230, and a source gas supply unit 240. do. The shower head 250 and the plasma generator 210 are mounted on the supporter 220, and the supporter 220 provides an empty hole in the center thereof, so that the plasma generated by the plasma generator 210 may provide an empty hole. Can be delivered to the workpiece.

플라즈마 발생부(210)는 상부 플라즈마 플레이트(212), 하부 플라즈마 플레이트(214), 스페이스 플레이트(216)를 포함하며, 상부 플라즈마 플레이트(212) 및 하부 플라즈마 플레이트(214)는 상하로 장착된다. 상부 플라즈마 플레이트(212) 및 하부 플라즈마 플레이트(214)에는 홀 또는 홈이 형성되어 반응가스 공급부(230) 및 소스가스 공급부(240)의 가스 유로가 형성되지만, 경우에 따라서는 반응가스 공급부와 소스가스 공급부가 별도의 호스 또는 튜브를 통해서 삽입 또는 장착될 수가 있다. 플라즈마 발생부(210)는 플라즈마 발생 전극(218) 및 스페이스 플레이트(216)를 포함한다. The plasma generator 210 includes an upper plasma plate 212, a lower plasma plate 214, and a space plate 216, and the upper plasma plate 212 and the lower plasma plate 214 are mounted up and down. Holes or grooves are formed in the upper plasma plate 212 and the lower plasma plate 214 to form gas flow paths of the reaction gas supply unit 230 and the source gas supply unit 240. However, in some cases, the reaction gas supply unit and the source gas may be formed. The supply can be inserted or mounted through a separate hose or tube. The plasma generator 210 includes a plasma generator electrode 218 and a space plate 216.

샤워 헤드(250)는 상판구조(260) 및 하판구조(270)를 포함한다. 상판구 조(260)는 디스크 또는 다른 판형으로 형성되며, 아래로 돌출된 유도관(262)을 포함한다. 유도관(262)은 상하로 관통하는 형상으로 형성되어 반응가스 분사구(263)를 제공한다. 반응가스 분사구(263)를 통해서 플라즈마는 샤워 헤드(250) 하부로 전달될 수 있으며, 전달되는 과정에서 플라즈마는 이온 또는 라디칼 상태로 전환될 수 있다. 하판구조(270)는 상판구조(260)의 하부에 장착되며, 유도관(262)에 대응하는 하판 관통홀(272) 및 소스가스 분사구(274)를 포함한다. 하판 관통홀(272)을 통해 유도관(262)의 하단은 샤워 헤드(250) 하부로 노출될 수 있으며, 소스가스 분사구(274)는 하판 관통홀(272)의 주변 즉, 유도관(262)의 주변에 형성되어 소스가스를 분사할 수 있다. The shower head 250 includes an upper plate structure 260 and a lower plate structure 270. The top plate structure 260 is formed in a disk or other plate shape and includes a guide tube 262 protruding downward. The induction pipe 262 is formed to penetrate up and down to provide a reaction gas injection hole 263. The plasma may be delivered to the lower portion of the shower head 250 through the reaction gas injection hole 263, and in the process, the plasma may be converted into an ionic or radical state. The lower plate structure 270 is mounted below the upper plate structure 260 and includes a lower plate through hole 272 and a source gas injection hole 274 corresponding to the induction pipe 262. The lower end of the induction pipe 262 may be exposed to the lower portion of the shower head 250 through the lower plate through hole 272, and the source gas injection hole 274 may surround the lower plate through hole 272, that is, the induction pipe 262. It is formed in the vicinity of the source gas can be injected.

특히 하판 관통홀(262)의 주변으로 하판 차단벽(278)이 형성되며, 하판 차단벽(278)은 유도관의 둘레를 감싸도록 형성되어 소스가스 또는 반응가스가 유도관(262)과 하판구조(270) 사이의 틈으로 새어 나가거나 들어오는 것을 방지할 수 있다. 따라서 반응가스 분사구(263)를 통해 분사된 반응가스 이온 또는 라디칼이 샤워 헤드(250) 안으로 유입되는 것을 방지할 수 있으며, 반응가스와 소스가스가 의도하지 않은 영역에서 미리 반응하는 것을 방지할 수 있다. In particular, the lower plate blocking wall 278 is formed around the lower plate through-hole 262, the lower plate blocking wall 278 is formed to surround the circumference of the induction pipe so that the source gas or the reaction gas is the induction pipe 262 and the lower plate structure 270 can be prevented from leaking out or entering. Therefore, the reaction gas ions or radicals injected through the reaction gas injection hole 263 may be prevented from flowing into the shower head 250, and the reaction gas and the source gas may be prevented from reacting in advance in an unintended region. .

도시된 바와 같이, 소스가스 공급부(240)에 의해서 샤워 헤드(250) 내로 소스가스가 공급되면, 소스가스는 차단 플레이트(280)를 거쳐 소스가스 분사구(274)를 통해 분사될 수 있다. 차단 플레이트(280)가 상판구조(260) 및 하판구조(270) 사이에 개재되고, 소스가스가 가이드 홀(286)을 통해서만 하판구조(270)로 이동할 수 있기 때문에 우선적으로 중심부로 공급될 수가 있다. As shown, when the source gas is supplied into the shower head 250 by the source gas supply unit 240, the source gas may be injected through the source gas injection hole 274 via the blocking plate 280. Since the blocking plate 280 is interposed between the upper plate structure 260 and the lower plate structure 270, and the source gas can move to the lower plate structure 270 only through the guide hole 286, it may be preferentially supplied to the center portion. .

가이드 홀(286)을 통해 공급된 소스가스는 차단 플레이트(280) 하부에서 고루 공급될 수 있으며, 하판구조(270)에서 소스가스 분사구(274)를 통해 소스가스는 균일하게 분사되고, 그 결과 피처리물 상에서 박막은 균일한 두께로 형성될 수 있다.The source gas supplied through the guide hole 286 may be supplied evenly under the blocking plate 280, and the source gas is uniformly injected through the source gas injection hole 274 in the lower plate structure 270, and as a result, The thin film on the treatment may be formed to a uniform thickness.

도 4 및 도 5를 참조하면, 차단 플레이트(280)에도 유도관(262)을 통과시키기 위한 중간 관통홀(282)이 형성되어 있으며, 중간 관통홀(282) 주변으로 유도관(262)의 둘레를 감싸기 위한 중간 차단벽(288)이 형성될 수 있다. 유도관(262)은 중간 차단벽(288) 및 하판 차단벽(278)을 통과하여 샤워 헤드(250)의 하부로 노출될 수가 있다. 중간 차단벽(288)은 차단 플레이트(280) 및 유도관(262) 사이의 틈으로 소스가스가 의도하지 않게 하판구조(270)로 전달되는 것을 차단할 수 있다. 4 and 5, an intermediate through hole 282 is formed in the blocking plate 280 to allow the induction pipe 262 to pass therethrough, and the circumference of the induction pipe 262 around the intermediate through hole 282. An intermediate barrier wall 288 may be formed to enclose the cover. The induction pipe 262 may be exposed to the lower portion of the shower head 250 through the middle barrier wall 288 and the lower plate barrier wall 278. The intermediate blocking wall 288 may block the source gas from being unintentionally transferred to the lower plate structure 270 by a gap between the blocking plate 280 and the induction pipe 262.

본 발명의 플라즈마 발생장치는 차단 플레이트를 이용하여 가이드 홀을 통해 샤워 헤드 내의 소스가스 이동을 제어할 수 있으며, 하판구조에서 소스가스가 균일 또는 설계자 의도대로 분사되도록 할 수가 있다. 일반적으로 소스가스가 샤워 헤드의 외곽에서부터 중심을 향하도록 공급되는 것을 감안할 때, 차단 플레이트를 이용하여 플라즈마 가공의 품질을 향상시킬 수가 있다. The plasma generating apparatus of the present invention can control the source gas movement in the shower head through the guide hole by using the blocking plate, and the source gas in the lower plate structure can be sprayed uniformly or as intended by the designer. In general, considering that the source gas is supplied from the outside of the shower head toward the center, the blocking plate may be used to improve the quality of plasma processing.

또한, 본 발명의 플라즈마 발생장치는 샤워 헤드를 통해 반응가스 이온 및 소스가스를 분사하는 과정에서 반응가스 이온과 소스가스가 예상되지 않은 영역에서 반응하는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.In addition, the plasma generator of the present invention can effectively block the reaction of the reaction gas ions and the source gas in the unexpected region in the process of spraying the reaction gas ions and source gas through the shower head.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해 당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, while having been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and changes within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be appreciated that it can be changed.

Claims (8)

플라즈마 발생부;A plasma generator; 상기 플라즈마 발생부 하부에 위치하여 상기 플라즈마 발생부와 함께 플라즈마 챔버를 제공하고, 상호 상하로 접합하는 상판구조 및 복수개의 소스가스 분사구를 포함하는 하판구조를 포함하며, 상기 상판구조 및 하판구조는 상하로 관통하는 복수개의 유도관 및 소스가스 공급을 위한 소스가스 이동공간을 제공하는 샤워 헤드;Located below the plasma generating unit to provide a plasma chamber with the plasma generating unit, and includes a top plate structure and a bottom plate structure including a plurality of source gas injection holes to be bonded to each other up and down, the top plate structure and the bottom plate structure A shower head providing a plurality of induction pipes passing through the source gas and a source gas moving space for supplying the source gas; 상기 상판구조 및 상기 하판구조 사이에 개재되어 상기 소스가스 이동공간을 상하로 분할하며, 기대하는 소스가스 분포에 대응하여 형성된 가이드 홀을 포함하는 차단 플레이트;A blocking plate interposed between the upper plate structure and the lower plate structure to divide the source gas moving space up and down, and including a guide hole formed corresponding to an expected source gas distribution; 상기 플라즈마 발생부로 반응가스를 공급하는 반응가스 공급부; 및A reaction gas supply unit supplying a reaction gas to the plasma generation unit; And 상기 샤워 헤드 내의 상기 소스가스 이동공간에서 상기 차단 플레이트 상부로 소스가스를 공급하는 소스가스 공급부;를 구비하는 플라즈마 발생장치.And a source gas supply unit configured to supply a source gas to the blocking plate from the source gas moving space in the shower head. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플라즈마 발생부는 하부에 장착된 플라즈마 발생 전극을 포함하며, 상기 플라즈마 발생 전극은 복수개의 홀을 포함하며, 상기 반응가스 공급부는 상기 플라즈마 발생 전극의 상부로 반응가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.The plasma generation unit includes a plasma generation electrode mounted below, the plasma generation electrode includes a plurality of holes, and the reaction gas supply unit supplies a reaction gas to the upper portion of the plasma generation electrode. Device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상판구조에는 상기 유도관이 아래를 향하도록 일체로 형성되어 복수개의 반응가스 분사구를 제공하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.The upper plate structure is plasma generator, characterized in that the induction pipe is formed integrally to provide a plurality of reaction gas injection holes. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 샤워 헤드의 상기 하판구조는 상기 유도관을 하부로 노출시키기 위한 하판 관통홀을 포함하며, 상기 하판 관통홀은 상기 유도관의 외면과 접할 수 있는 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.The lower plate structure of the shower head includes a lower plate through-hole for exposing the induction pipe to the lower portion, wherein the lower plate through-hole is formed in a size that can be in contact with the outer surface of the induction pipe. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 하판구조는 상기 하판 관통홀에 대응하여 위를 향해 형성된 하판 차단벽을 포함하며, 상기 하판 차단벽은 상기 유도관의 외면을 덮는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.The lower plate structure includes a lower plate blocking wall formed upwardly corresponding to the lower plate through hole, and the lower plate blocking wall covers an outer surface of the induction pipe. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 차단 플레이트는 상기 유도관에 대응하는 중간 관통홀을 포함하며, 상기 중간 관통홀은 상기 유도관의 외면과 접할 수 있는 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.The blocking plate includes an intermediate through hole corresponding to the induction pipe, wherein the intermediate through hole is formed to be in contact with an outer surface of the induction pipe. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 차단 플레이트는 상기 중간 관통홀에 대응하여 위를 향해 형성된 중간 차단벽을 포함하며, 상기 중간 차단벽은 상기 유도관의 외면을 덮는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.The blocking plate includes an intermediate blocking wall formed upwardly corresponding to the intermediate through hole, and the intermediate blocking wall covers an outer surface of the induction pipe. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 차단 플레이트에서 상기 가이드 홀은 중심부에 대응하여 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.The guide hole in the blocking plate is characterized in that formed in the center of the plasma generating device.
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