KR20110090132A - 가변형 용량 결합 전극을 구비한 플라즈마 반응기 - Google Patents

가변형 용량 결합 전극을 구비한 플라즈마 반응기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가변형 용량 결합 전극을 구비한 플라즈마 반응기에 관한 것이다. 본 발명의 가변형 용량 결합 전극을 구비한 플라즈마 반응기는 내부에 플라즈마 반응 공간이 구비된 반응기 몸체; 상기 반응기 몸체 내부에 플라즈마 방전을 유도하기 하기 위해 병렬 배치된 복수 개의 용량 결합 전극을 갖는 용량 결합 전극 어셈블리; 상기 용량 결합 전극 어셈블리에 주파수 전원을 공급하기 위한 전원 공급원; 및 상기 반응기 몸체의 내부로 공정가스를 공급하기 위한 가스 공급부;를 포함하고, 상기 복수 개의 용량 결합 전극은 길이방향으로 적어도 하나의 개구부를 포함하여 상기 용량 결합 전극 간에 공정가스의 이동이 가능하다. 본 발명의 가변형 용량 결합 전극을 구비한 플라즈마 반응기에 의하면, 병렬로 배치된 복수 개의 용량 결합 전극들 간에 공정 가스가 이동되어 용량 결합 전극 전반에 걸쳐 대면적의 플라즈마가 균일하게 발생할 수 있다. 또한 용량 결합 전극의 방전 면적을 조절하여 플라즈마를 제어할 수 있다. 또한 복수 개의 용량 결합 전극을 병렬 구동함에 있어서 전류 균형을 자동적으로 이루도록 함으로써 용량 결합 전극들의 상호간 용량 결합을 균일하게 제어하여 고밀도의 플라즈마를 균일하게 발생할 수 있다. 그리고 복수 개의 용량 결합 전극을 사용하여 플라즈마의 대면적화를 용이하게 이룰 수 있다.

Description

가변형 용량 결합 전극을 구비한 플라즈마 반응기{PLASMA REACTOR HAVE A VARIABLE CAPACITIVELY COUPLED PLASMA}
본 발명은 가변형 용량 결합 전극을 구비한 플라즈마 반응기에 관한 것으로, 구체적으로는 대면적의 플라즈마를 균일하게 발생하여 대면적의 피처리 대상에 대한 플라즈마 처리 효율을 높일 수 있는 가변형 용량 결합 전극을 구비한 플라즈마 반응기에 관한 것이다.
플라즈마는 같은 수의 양이온(positive ions)과 전자(electrons)를 포함하는 고도로 이온화된 가스이다. 플라즈마 방전은 이온, 자유 래디컬, 원자, 분자를 포함하는 활성 가스를 발생하기 위한 가스 여기에 사용되고 있다. 활성 가스는 다양한 분야에서 널리 사용되고 있으며 대표적으로 반도체 제조 공정 예들 들어, 식각(etching), 증착(deposition), 세정(cleaning), 에싱(ashing) 등에 다양하게 사용된다.
플라즈마를 발생하기 위한 플라즈마 소스는 여러 가지가 있는데 무선 주파수(radio frequency)를 사용한 용량 결합 플라즈마(capacitive coupled plasma)와 유도 결합 플라즈마(inductive coupled plasma)가 그 대표적인 예이다. 용량 결합 플라즈마 소스는 정확한 용량 결합 조절과 이온 조절 능력이 높아서 타 플라즈마 소스에 비하여 공정 생산력이 높다는 장점을 갖는다. 그러나 대형화되는 피처리 기판을 처리하기 위하여 용량 결합 전극을 대형화하는 경우 전극의 열화에 의해 전극에 변형이 발생되거나 손상될 수 있다. 이러한 경우 전계 강도가 불균일하게 되어 플라즈마 밀도가 불균일하게 될 수 있으며 반응기 내부를 오염시킬 수 있다. 유도 결합 플라즈마 소스의 경우에도 유도 코일 안테나의 면적을 크게 하는 경우 마찬가지로 플라즈마 밀도를 균일하게 얻기가 어렵다.
최근 반도체 제조 산업에서는 반도체 소자의 초미세화, 반도체 회로를 제조하기 위한 실리콘 웨이퍼 기판의 대형화, 액정 디스플레이를 제조하기 위한 유리 기판의 대형화 그리고 새로운 처리 대상 물질의 개발되고 있는 등과 같은 여러 요인으로 인하여 더욱 향상된 플라즈마 처리 기술이 요구되고 있다. 특히, 대면적의 피처리 기판에 대한 우수한 처리 능력을 갖는 향상된 플라즈마 소스 및 플라즈마 처리 기술이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 대면적의 플라즈마를 균일하게 발생 및 유지할 수 있는 가변형 용량 결합 전극을 구비한 플라즈마 반응기를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 용량 결합 전극들의 상호간에 공정가스의 이동이 가능하여 고밀도의 플라즈마를 균일하게 발생할 수 있는 가변형 용량 결합 전극을 구비한 플라즈마 반응기를 제공하는데 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 가변형 용량 결합 전극을 구비한 플라즈마 반응기에 관한 것이다. 본 발명의 가변형 용량 결합 전극을 구비한 플라즈마 반응기는 내부에 플라즈마 반응 공간이 구비된 반응기 몸체; 상기 반응기 몸체 내부에 플라즈마 방전을 유도하기 하기 위해 병렬 배치된 복수 개의 용량 결합 전극을 갖는 용량 결합 전극 어셈블리; 상기 용량 결합 전극 어셈블리에 주파수 전원을 공급하기 위한 전원 공급원; 및 상기 반응기 몸체의 내부로 공정가스를 공급하기 위한 가스 공급부;를 포함하고, 상기 복수 개의 용량 결합 전극은 길이방향으로 적어도 하나의 개구부를 포함하여 상기 용량 결합 전극 간에 공정가스의 이동이 가능하다.
일 실시예에 있어서, 상기 개구부는 상기 용량 결합 전극의 길이방향으로 측면에 관통 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 개구부는 상기 용량 결합 전극의 하면에 구비된다.
일 실시예에 있어서, 상기 개구부는 동일하거나 서로 다른 간격으로 상기 용량 결합 전극의 길이방향을 따라 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 용량 결합 전극 어셈블리는 서로 다른 높이로 형성된 복수 개의 상기 용량 결합 전극을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 전원 공급원과 상기 용량 결합 전극 어셈블리 사이에 구성되어 임피던스 정합을 수행하는 임피던스 정합기를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 전원 공급원으로부터 제공되는 주파수 전원을 상기 용량 결합 전극으로 분배하는 분배 회로를 포함하고, 상기 분배 회로는 상기 용량 결합 전극으로 공급되는 전류의 균형을 조절하는 전류 균형 회로를 포함한다.
본 발명의 가변형 용량 결합 전극을 구비한 플라즈마 반응기에 의하면, 병렬로 배치된 복수 개의 용량 결합 전극들 간에 공정 가스가 이동되어 용량 결합 전극 전반에 걸쳐 대면적의 플라즈마가 균일하게 발생할 수 있다. 또한 용량 결합 전극의 방전 면적을 조절하여 플라즈마를 제어할 수 있다. 또한 복수 개의 용량 결합 전극을 병렬 구동함에 있어서 전류 균형을 자동적으로 이루도록 함으로써 용량 결합 전극들의 상호간 용량 결합을 균일하게 제어하여 고밀도의 플라즈마를 균일하게 발생할 수 있다. 그리고 복수 개의 용량 결합 전극을 사용하여 플라즈마의 대면적화를 용이하게 이룰 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 단면을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용량 결합 전극이 장착된 용량 결합 전극 어셈블리의 사시도이다.
도 3 내지 도 5는 하면이 다양한 형태로 형성된 용량 결합 전극을 도시한 측면도이다.
도 6 및 도 7은 톱니 형상을 갖는 용량 결합 전극을 도시한 측면도이다.
도 8 및 도 9는 길이 방향을 따라 톱니 형상의 방전 면적이 비균일하게 형성된 용량 결합 전극을 도시한 측면도이다.
도 10 내지 도 13은 길이 방향을 따라 측면에 복수 개의 개구부가 형성된 용량 결합 전극을 도시한 측면도이다.
도 14는 사각 형상의 용량 결합 전극과 톱니 형상의 용량 결합 전극이 장착된 용량 결합 전극 어셈블리를 도시한 사시도이다.
도 15는 개구부가 대응되도록 복수 개의 용량 결합 전극이 장착된 용량 결합 전극 어셈블리를 도시한 사시도이다.
도 16 및 도 17은 개구부가 엇갈리도록 복수 개의 용량 결합 전극이 장착된 용량 결합 전극 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 18은 형상이 서로 다른 용량 결합 전극이 장착된 용량 결합 전극 어셈블리를 도시한 측면도이다.
도 19는 높이가 서로 다른 용량 결합 전극이 장착된 용량 결합 전극 어셈블리를 도시한 정면도이다.
도 20은 다양한 형상의 단면으로 형성된 용량 결합 전극을 도시한 단면도이다.
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 부재는 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 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 단면을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 반응기는 플라즈마 반응기(10), 가스 공급부(20), 용량 결합 전극 어셈블리(30)를 포함한다. 플라즈마 반응기(10)는 내부에 피처리 기판(13)이 놓이는 지지대(12)가 구비된다. 플라즈마 반응기(10)의 상부에는 용량 결합 전극 어셈블리(30)가 구성된다. 가스 공급부(20)는 용량 결합 전극 어셈블리(30)의 상부에 구성되어 가스 공원(미도시)으로부터 제공된 가스를 용량 결합 전극 어셈블리(30)의 가스 분사홀(32)을 통하여 플라즈마 반응기(10)의 내부로 공급한다. 메인 전원 공급원(40)으로부터 발생된 무선 주파수 전원은 임피던스 정합기(41)와 전류 균형 회로(50)를 통하여 용량 결합 전극 어셈블리(30)에 구비된 복수개의 용량 결합 전극(31, 33)으로 공급되어 플라즈마 반응기(10) 내부의 용량 결합된 플라즈마를 유도한다. 플라즈마 반응기(10)의 내부에 발생된 플라즈마에 의해 피처리 기판(13)에 대한 플라즈마 처리가 이루어진다.
플라즈마 반응기(10)는 반응기 몸체(11)와 그 내부에 피처리 기판(13)이 놓이는 기판 지지대(12)가 구비된다. 반응기 몸체(11)는 알루미늄, 스테인리스, 구리와 같은 금속 물질로 재작될 수 있다. 또는 코팅된 금속 예를 들어, 양극 처리된 알루미늄이나 니켈 도금된 알루미늄으로 재작될 수도 있다. 또는 내화 금속(refractory metal)로 재작될 수도 있다. 또 다른 대안으로 반응기 몸체(11)를 전체적 또는 부분적으로 석영, 세라믹과 같은 전기적 절연 물질로 재작하는 것도 가능하다. 이와 같이 반응기 몸체(11)는 의도된 플라즈마 프로세스가 수행되기에 적합한 어떠한 물질로도 재작될 수 있다. 반응기 몸체(11)의 구조는 피처리 기판(13)에 따라 그리고 플라즈마의 균일한 발생을 위하여 적합한 구조 예를 들어, 원형 구조나 사각형 구조 그리고 이외에도 어떠한 형태의 구조를 가질 수 있다.
피처리 기판(13)은 예를 들어, 반도체 장치, 디스플레이 장치, 태양전지 등과 같은 다양한 장치들ㄴ의 제조를 위한 웨이퍼 기판, 유리 기판, 플라스틱 기판 등과 같은 기판들이다. 플라즈마 반응기(10)는 배기 펌프(8)에 연결된다.
플라즈마 반응기(10)의 내부에는 피처리 기판(13)을 지지하기 위한 기판 지지대(12)가 구비된다. 기판 지지대(15)는 바이어스 전원 공급원(51, 53)에 연결되어 바이어스 된다. 예를 들어, 서로 다른 무선 주파수 전원을 공급하는 두 개의 바이어스 전원 공급원(51, 53)이 임피던스 정합기(55)를 통하여 기판 지지대(12)에 전기적으로 연결되어 바이어스 된다. 기판 지지대(12)의 이중 바이어스 구조는 플라즈마 반응기(10)의 내부에 플라즈마 발생을 용이하게 하고, 플라즈마 이온 에너지 조절을 더욱 개선시켜 공정 생산력을 향상 시킬 수 있다. 또는 단일 바이어스 구조로 변형 실시할 수도 있다. 또는 기판 지지대(12)는 바이어스 전원의 공급 없이 제로 퍼텐셜(zero potential)을 갖는 구조로 변형 실시될 수도 있다. 그리고 기판 지지대(12)는 정전척(미도시)을 포함할 수 있다. 또는 기판 지지대(12)는 히터(미도시)를 포함할 수 있다.
복수개의 용량 결합 전극(31, 33)은 메인 전원 공급원(40)으로부터 발생된 무선 주파수 전원을 임피던스 정합기(41)와 분배 회로(50)를 통하여 공급받아 구동되어 플라즈마 반응기(10) 내부의 용량 결합된 플라즈마를 유도한다. 메인 전원 공급원(40)은 별도의 임피던스 정합기 없이 출력 전원의 제어가 가능한 무선 주파수 발생기를 사용하여 구성될 수도 있다. 전류 균형 회로(50)는 메인 전원 공급원(40)으로부터 제공되는 무선 주파수 전원을 복수개의 용량 결합 전극(31, 33)으로 분배하여 병렬 구동되게 하는 분배 회로를 포함한다. 바람직하게, 분배 회로는 전류 균형 회로로 구성되어 복수개의 용량 결합 전극(31, 33)으로 공급되는 전류가 자동적으로 상호 균형을 이루게 된다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용량 결합 전극이 장착된 용량 결합 전극 어셈블리의 사시도이고, 도 3 내지 도 5는 하면이 다양한 형태로 형성된 용량 결합 전극을 도시한 측면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 용량 결합 전극 어셈블리(30)는 플라즈마 반응기(10) 내부에 용량 결합된 플라즈마 방전을 유도하기 위한 복수 개의 용량 결합 전극(31, 33)을 구비한다. 복수 개의 용량 결합 전극(31, 33)은 전극 장착판(34)에 장착된다. 전극 장착판(34)은 반응기 몸체(11)의 천정을 덮도록 설치될 수 있다. 전극 장착판(34)은 복수 개의 가스 분사홀(32)을 구비한다. 복수개의 가스 분사홀(32)은 복수개의 용량 결합 전극(31, 33) 사이에 일정 간격으로 구성된다. 전극 장착판(34)은 금속이나 비금속 또는 이들의 혼합된 물질로도 구성이 가능하다. 물론, 전극 장착판(34)이 금속 물질로 구성되는 경우에는 복수개의 용량 결합 전극(31, 33)과의 사이에 전기적 절연 구조를 갖는다. 전극 장착판(34)은 반응기 몸체(11)의 천정을 구성하도록 설치되지만 플라즈마 처리 효율을 높이기 위하여 반응기 몸체(11)의 측벽을 따라서 설치될 수도 있다. 또는 천정과 측벽에 모두 설치될 수도 있다. 구체적인 도시는 생략되었으나, 전극 장착판(34)은 적절한 온도 제어를 위한 냉각 채널 또는 히팅 채널을 구비할 수 있다.
복수 개의 용량 결합 전극(31, 33)은 반응기 몸체(11)의 상부를 선형으로 가로지르는 복수 개의 정전압 전극(33)과 부전압 전극(31)이 교대적으로 병렬로 배열된 구조를 갖는다. 복수 개의 용량 결합 전극(31, 33)은 전극 장착판(34)의 하부로 돌출된 선형의 장벽구조를 갖는다.
이때 복수 개의 용량 결합 전극(31, 33)은 용량 결합 전극(31, 33) 간에 공정가스가 이동될 수 있는 적어도 하나의 개구부(35)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서 용량 결합 전극(31, 33)의 길이방향을 따라 하면을 볼록한 곡면으로 형성하여 용량 결합 전극(31, 33)의 양측과 중심 부분에 높이차(h)가 발생되도록 한다. 용량 결합 전극(31, 33)에서 높이차(h)를 제외한 영역은 방전이 일어나는 방전 면적이고, 높이차(h) 만큼의 개구부(35)가 형성된다. 그러므로 병렬로 배치된 복수 개의 용량 결합 전극(31, 33)은 개구부(35)를 통하여 서로 간에 공정가스가 이동될 수 있다. 즉, 복수 개의 용량 결합 전극(31, 33) 전면에 걸쳐 공정가스가 분산된다. 병렬로 배치된 용량 결합 전극(31, 33)의 횡방향으로 공정 가스가 이동되면서 균일하게 분포되기 때문에 용량 결합 전극 어셈블리(30)의 전면에 균일한 플라즈마가 형성될 수 있다. 복수 개의 용량 결합 전극(31, 33)의 형상과 배치 구조는 후술되는 바와 같이 다양한 변형이 가능하다. 본 발명의 용량 결합 플라즈마 반응기는 복수개의 용량 결합 전극(31, 33)에 의해 대면적의 플라즈마를 균일하게 발생할 수 있다. 또한, 복수개의 용량 결합 전극을 병렬 구동함에 있어서 전류 균형을 자동적으로 이루도록 함으로 대면적의 플라즈마를 보다 균일하게 발생 및 유지할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 용량 결합 전극(31, 33)은 하면의 중심 부분을 오목하게 형성할 수도 있다. 오목하게 형성된 중심 부분은 용량 결합 전극(31, 33)의 양측과 높이차(h)가 발생한다. 즉, 용량 결합 전극(31, 33) 병렬로 배치된 용량 결합 전극(31, 33)은 중심 영역에 높이차(h) 만큼 개구부(35)가 형성되기 때문에 개구부(35)를 통해 병렬로 배치된 용량 결합 전극(31, 33) 간에 공정가스가 이동될 수 있다. 또한 도 5에 도시된 바와 같이, 용량 결합 전극(31, 33)은 중심 부분과 양측으로 개구부(35)가 형성될 수도 있다.
도 6 및 도 7은 톱니 형상을 갖는 용량 결합 전극을 도시한 측면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 용량 결합 전극(31, 33)은 길이방향을 따라 개구부(35)가 형성된다. 용량 결합 전극(31, 33)은 복수 개의 개구부(35)로 인해 방전 면적이 톱니바퀴 형상으로 형성된다. 이때 개구부(35) 또는 방전 면적은 용량 결합 전극(31, 33)의 길이방향을 따라 동일한 크기로 균일하게 구비된다. 톱니바퀴 형상의 용량 결합 전극(31, 33)에 형성된 개구부(35)를 통해 공정가스가 이동된다. 또한 도 7에 도시된 바와 같이, 용량 결합 전극(31, 33)의 하면은 양측이 곡면으로 형성되고 중심 영역은 복수 개의 개구부(35)가 구비된 톱니 형상으로 형성될 수 있다.
도 8 및 도 9는 길이 방향을 따라 톱니 형상의 방전 면적이 비균일하게 형성된 용량 결합 전극을 도시한 측면도이다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 개구부(35) 또는 방전 면적을 조절하여 공정가스의 균일도를 조절할 수 있다. 용량 결합 전극(31, 33)의 길이 방향을 따라 외측과 내측의 개구부 간격(d1, d2)을 서로 다르게 형성하여 방전 면적을 조절한다. 이러한 방전 면적은 피처리 기판(13)의 센터 영역과 주변 영역에 대한 플라즈마의 균일도를 제어할 수 있다. 본 발명에서의 용량 결합 전극(31, 33)은 길이방향을 따라 외측에서 내측으로 갈수록 개구부의 간격(d1, d2)이 넓어지거나 좁아지도록 형성하여 방전 면적을 조절한다.
도 10 내지 도 13은 길이 방향을 따라 측면에 복수 개의 개구부가 형성된 용량 결합 전극을 도시한 측면도이다.
도 10 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 용량 결합 전극(31, 33)은 측면으로 적어도 하나의 개구부(37)를 구비할 수 있다. 병렬로 배열된 복수 개의 용량 결합 전극(31, 33)은 측면에 구비된 개구부(37)를 통해 공정가스 및 플라즈마가 균일하게 분포된다. 여기서, 개구부(37)의 개수를 조절함으로써 용량 결합 전극(31, 33)의 방전 면적 및 플라즈마를 조절할 수 있다. 또한 개구부(37)는 사각형, 원형, 타원형, 다각형과 같이 다양한 형상으로 형성이 가능하다.
도 14는 사각 형상의 용량 결합 전극과 톱니 형상의 용량 결합 전극이 장착된 용량 결합 전극 어셈블리를 도시한 사시도이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 서로 다른 형상으로 형성된 용량 결합 전극(31, 33)이 교대로 배열되어 용량 결합 전극 어셈블리(30)를 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 사각형의 용량 결합 전극(31)과 톱니 형상의 용량 결합 전극(33)을 교대적으로 배열한다.
도 15는 개구부가 대응되도록 복수 개의 용량 결합 전극이 장착된 용량 결합 전극 어셈블리를 도시한 사시도이고, 도 16 및 도 17은 개구부가 엇갈리도록 복수 개의 용량 결합 전극이 장착된 용량 결합 전극 어셈블리를 도시한 도면이고, 도 18은 형상이 서로 다른 용량 결합 전극이 장착된 용량 결합 전극 어셈블리를 도시한 측면도이다.
도 15 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 개구부(35)가 횡방향으로 서로 대응되도록 배치하거나 서로 엇갈리도록 복수 개의 용량 결합 전극(31, 33)을 교대적으로 배치할 수 있다. 또한 도 18에 도시된 바와 같이, 하면이 볼록하게 형성된 용량 결합 전극(31)과 하면이 오목하게 형성된 용량 결합 전극(33)을 교대적으로 배열할 수도 있다.
도 19는 높이가 서로 다른 용량 결합 전극이 장착된 용량 결합 전극 어셈블리를 도시한 정면도이다.
도 19에 도시된 바와 같이, 서로 다른 높이의 용량 결합 전극(31, 33)을 교대적으로 배열하여 방전 면적을 조절할 수 있다. 이때 높이는 다르면서 서로 다른 형상으로 형성된 용량 결합 전극(31, 33)이 교대적으로 배열될 수도 있고, 높이는 다르면서 동일한 형상으로 형성된 용량 결합 전극(31, 33)을 교대적으로 배열할 수도 있다.
도 20은 다양한 형상의 단면으로 형성된 용량 결합 전극을 도시한 단면도이다.
도 20에 도시된 바와 같이, 용량 결합 전극(31, 33)은 길이방향을 수직으로 자른 단면이 사각형, 육각형 등과 같이 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 용량 결합 전극(31, 33)의 방전 면적이 다양해지기 때문에 플라즈마의 균일도를 효율적으로 제어할 수 있다.
또한 용량 결합 전극(31, 33)은 중앙 또는 양측이 메인 전원 공급원(40)과 연결되어 무선 주파수 전원을 공급받는다.
이상에서 설명된 본 발명의 가변형 용량 결합 전극 어셈블리를 구비한 플라즈마 반응기의 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.
8: 배기 펌프 10: 플라즈마 반응기
11: 반응기 몸체 12: 기판 지지대
13: 피처리 기판 20: 가스 공급부
30: 용량 결합 전극 어셈블리 31, 33: 용량 결합 전극
32: 가스 분사홀 34: 전극 장착판
35, 37: 개구부 40: 메인 전원 공급원
41: 임피던스 정합기 51, 53: 바이어스 전원 공급원
55: 임피던스 정합기 50: 전류 균형 회로

Claims (7)

  1. 내부에 플라즈마 반응 공간이 구비된 반응기 몸체;
    상기 반응기 몸체 내부에 플라즈마 방전을 유도하기 하기 위해 병렬 배치된 복수 개의 용량 결합 전극을 갖는 용량 결합 전극 어셈블리;
    상기 용량 결합 전극 어셈블리에 주파수 전원을 공급하기 위한 전원 공급원; 및
    상기 반응기 몸체의 내부로 공정가스를 공급하기 위한 가스 공급부;를 포함하고, 상기 복수 개의 용량 결합 전극은 길이방향으로 적어도 하나의 개구부를 포함하여 상기 용량 결합 전극 간에 공정가스의 이동이 가능한 가변형 용량 결합 전극을 구비한 플라즈마 반응기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 용량 결합 전극의 길이방향으로 측면에 관통 형성되는 가변형 용량 결합 전극을 구비한 플라즈마 반응기.
  3. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 용량 결합 전극의 하면에 구비되는 가변형 용량 결합 전극을 구비한 플라즈마 반응기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 개구부는 동일하거나 서로 다른 간격으로 상기 용량 결합 전극의 길이방향을 따라 형성된 가변형 용량 결합 전극을 구비한 플라즈마 반응기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 용량 결합 전극 어셈블리는 서로 다른 높이로 형성된 복수 개의 상기 용량 결합 전극을 포함하는 가변형 용량 결합 전극을 구비한 플라즈마 반응기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급원과 상기 용량 결합 전극 어셈블리 사이에 구성되어 임피던스 정합을 수행하는 임피던스 정합기를 포함하는 가변형 용량 결합 전극을 구비한 플라즈마 반응기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 전원 공급원으로부터 제공되는 주파수 전원을 상기 용량 결합 전극으로 분배하는 분배 회로를 포함하고, 상기 분배 회로는 상기 용량 결합 전극으로 공급되는 전류의 균형을 조절하는 전류 균형 회로를 포함하는 가변형 용량 결합 전극을 구비한 플라즈마 반응기.
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