KR20110121790A - Plasma generation apparatus and transformer - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A plasma generating apparatus and a transformer are provided to generate the symmetric plasma of high density by serially and/or parallely combining CCP(Capacitively Coupled Plasma) with ICP(Inductively Coupled Plasma) in various types. CONSTITUTION: A plasma generating apparatus comprises an internal antenna(122) which is inserted in a plasma chamber(101) and a transformer(110) which supplies power to the internal antenna. The transformer includes a center conducting wire(114) and a plurality of coaxial cables which includes the cladding conducting wires(112) surrounding the center conducting wire. One end of the center conducting wire is connected to RF power(132). The other end of the center conducting wire is grounded. The cladding conducting wires are serially connected each other. The internal antenna is connected to one end of the center conducting wire and the cladding conducting wires. The plasma chamber includes a lid(102) and a cylindrical chamber(104).

Description

플라즈마 발생 장치 및 변압기 {PLASMA GENERATION APPARATUS AND TRANSFORMER}Plasma Generators and Transformers {PLASMA GENERATION APPARATUS AND TRANSFORMER}

본 플라즈마 발생 장치에 관한 것으로, 전압을 감소시키고 전류를 증가시키는 변압기를 포함하는 플라즈마 발생 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a plasma generating apparatus, comprising a transformer for reducing a voltage and increasing a current.

플라즈마는 반도체, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Pannel;PDP), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display;LCD), 태양전지(solar cell) 등의 제조공정에 널리 이용되고 있다. 대표적인 플라즈마 공정으로는 건식 식각(Dry Etching), 플라즈마 도움 화학기상 증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition;PECVD), 스퍼터링(Sputtering), 에싱(Ashing) 등이 있다. 통상적으로 축전 결합 플라즈마(Capacitively Coupled Plasma; CCP), 유도결합플라즈마(Inductively Coupled Plasma;ICP), 헬리콘 플라즈마(Helicon Plasma), 초고주파 플라즈마(Microwave Plasma) 등이 사용되고 있다.Plasma is widely used in manufacturing processes of semiconductors, plasma display panels (PDPs), liquid crystal displays (LCDs), solar cells, and the like. Typical plasma processes include dry etching, plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), sputtering, ashing, and the like. Capacitively Coupled Plasma (CCP), Inductively Coupled Plasma (ICP), Helicon Plasma, Microwave Plasma and the like are used.

플라즈마 공정은 플라즈마 변수(전자밀도, 전자온도, 이온 선속, 이온에너지)에 직접적인 연관이 있다고 알려져 있다. 특히, 전자밀도는 생산량( throughput)과 밀접한 관계가 있다고 밝혀졌다. 이에 따라, 높은 전자밀도를 가지는 플라즈마원(plasma source)의 개발이 활발하게 이루어졌다. 대표적인 고밀도 플라즈마원(plasma source)은 헬리콘 플라즈마(Helicon Plasma), 전자 사이크로트론 공명 플라즈마(electron Cyclotron Resonance Plasma) 등이 있다. 이 플라즈마원은 저압에서 고밀도 플라즈마를 발생하는 것으로 알려져 있다. 그러나 이 플라즈마원은 모두 자기장을 사용해야 하므로, 플라즈마의 불안정성(Plasma Instability)에 의해, 공정 재현성이 제어되지 못한다. 또한, 장치가 비싸고 거대해지며, 자기장이 기판에 전사되어 공정의 균일도에 악영향을 줄 수 있다. 따라서, 산업에서 활발한 응용이 이루어지지 않는 상태이다. Plasma processes are known to be directly related to plasma parameters (electron density, electron temperature, ion flux, ion energy). In particular, it has been found that electron density is closely related to throughput. Accordingly, development of a plasma source having a high electron density has been actively performed. Representative high-density plasma sources include a helicon plasma, an electron cyclotron resonance plasma, and the like. This plasma source is known to generate high density plasma at low pressure. However, since all of these plasma sources must use a magnetic field, process reproducibility cannot be controlled by plasma instability. In addition, the device becomes expensive and huge, and the magnetic field can be transferred to the substrate, adversely affecting the uniformity of the process. Therefore, there is no active application in the industry.

본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 낮은 전압과 높은 전류를 제공하여 균일하고 고밀도의 플라즈마를 생성하는 플라즈마 발생 장치를 제공하는 것이다.One technical problem to be solved by the present invention is to provide a plasma generating apparatus for providing a uniform and high-density plasma by providing a low voltage and a high current.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치는 플라즈마 챔버의 내부에 삽입되는 내부 안테나, 및 상기 내부 안테나에 전력을 공급하는 변압기를 포함한다. 상기 변압기는 중심도선 및 상기 중심도선을 싸고 있는 피복 도선을 포함하는 복수의 동축 케이블을 포함하되, 상기 중심 도선들의 일단은 서로 병렬 연결되어 전원에 연결되고, 상기 중심도선들의 타단은 접지되고, 상기 내부 안테나의 일단은 상기 중심도선의 일단에 연결되고, 상기 내부 안테나의 타단은 상기 피복 도선의 일단에 연결되고, 상기 피복 도선들은 플로팅되고 서로 병결연결된다.A plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention includes an internal antenna inserted into the plasma chamber, and a transformer for supplying power to the internal antenna. The transformer includes a plurality of coaxial cables including a center conductor and a sheathing conductor surrounding the center conductor, one end of the center conductors being connected in parallel to each other, the other end of the center conductors being grounded, and One end of the inner antenna is connected to one end of the center lead, the other end of the inner antenna is connected to one end of the sheath lead, and the sheath leads are floated and connected to each other.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치는 전송선 발룬 변압기( Transmission line balun transformer)를 이용하여 내부 안테나 및/또는 전극에 전력을 인가하여, CCP와 ICP를 다양한 형태로 직렬 및/또는 병렬로 결합하여 고밀도이고 대칭적인 플라즈마를 생성할 수 있다. 상기 플라즈마 발생장치는 이온 에너지 손실, 내부 안테나 스퍼터링 손상(Sputtering damage), 및 챔버 오염을 최소화 시킬 수 있다.Plasma generator according to an embodiment of the present invention by applying power to the internal antenna and / or electrode using a transmission line balun transformer (transmission line balun transformer), combining the CCP and ICP in various forms in series and / or parallel To generate a dense and symmetrical plasma. The plasma generator can minimize ion energy loss, internal antenna sputtering damage, and chamber contamination.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 플라즈마 발생 장치를 설명하는 도면들이다.1 to 6 are diagrams illustrating a plasma generating apparatus according to embodiments of the present invention.

ICP 와 CCP가 통상적으로 많이 이용되고 있다. 두 플라즈마원은 구조적으로 간단하고 공정을 선형적으로 제어 가능하다. 또한, 플라즈마 불안정성(Plasma Instability)이 적어, 공정의 신뢰성 확보가 비교적 쉬워 산업에서 많이 사용되고 있다. ICP and CCP are commonly used. Both plasma sources are simple in structure and linearly controllable in the process. In addition, since plasma instability is low, process reliability is relatively easy to be used in many industries.

최근 MCP(Multi-Chip Package)와 같이 고속으로 깊은 콘택 홀 식각(Deep Contact Hole Etching)등의 공정들이 생기면서 기존의 ICP는 적용이 어려워지고 있다. Recently, with the development of high-speed deep contact hole etching, such as multi-chip package (MCP), it is difficult to apply the existing ICP.

챔버 내부에 안테나가 배치되는 경우, 상기 안테나는 파워단에 높은 전압이 인가되어, 상기 전압에 의하여 CCP 방전 또는 플라즈마 손실이 발생할 수 있다. 이에 따라, 상기 플라즈마 균일도가 파괴되고, 플라즈마 밀도가 손실될 수 있다.When the antenna is disposed inside the chamber, a high voltage is applied to the power stage of the antenna, and CCP discharge or plasma loss may occur due to the voltage. As a result, the plasma uniformity may be destroyed, and the plasma density may be lost.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치는 동축 케이블(coaxial cable) 형태를 지닌 복수 개의 전송선(transmission line)을 이용한다. 각각의 동축 케이블의 중심 도선과 피복 도선은 변압기(transformer)의 1, 2차 축 코일과 같이 행동하게 함으로써 인가된 전압의 전위(potential)을 낮추고 전류를 증폭하는 전송선 발룬 변압기(transmission line balun transformer)를 형성한다. 상기 변압기는 내부 안테나에 전력을 공급하고, 상기 내부 안테나는 진공 용기 내부에 플라즈마를 형성한다.A plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention uses a plurality of transmission lines having a coaxial cable form. The transmission line balun transformer lowers the potential of the applied voltage and amplifies the current by acting like the primary and secondary coils of the transformer. To form. The transformer supplies power to an internal antenna, which forms a plasma inside the vacuum vessel.

이에 따라, 상기 내부 안테나에 유도되는 고전압 문제가 제거될 수 있다. 또한, 플라즈마 밀도손실, 내부 안테나의 스퍼터링(sputtering), 스퍼터링된 물질에 의한 공정 오염 등의 문제가 해결될 수 있다. 상기 플라즈마 발생 장치는 CCP와 ICP를 다양한 형태로 직렬 및/또는 병렬로 결합하여 전위(potential)을 더욱 줄일 수 있다. 또한, 상기 플라즈마 발생 장치는 전위(potential) 변화에 따른 여러 공정에 적용이 가능하다. 또한, 전송선 발룬 변압기(Transmission line balun transformer)를 병렬로 연결하여 전류를 더욱 증폭시킬 수 있다. 상기 플라즈마 발생 장치는 고밀도이고 대칭성(symmetric)을 가진 플라즈마를 생성할 수 있고, 상기 플라즈마 발생 장치는 MCP에서 고속으로 깊은 콘택 홀 식각(Deep Contact hole Etching)에 사용될 수 있다. 또한, 상기 플라즈마 발생 장치는 CVD 또는 스퍼터링 장치 등에 널리 적용될 수 있다.Accordingly, the high voltage problem induced in the internal antenna can be eliminated. In addition, problems such as plasma density loss, sputtering of the internal antenna, and process contamination by the sputtered material may be solved. The plasma generating device can further reduce potential by combining CCP and ICP in series and / or in parallel in various forms. In addition, the plasma generator may be applied to various processes according to potential changes. In addition, a transmission line balun transformer may be connected in parallel to further amplify the current. The plasma generator may generate a high density and symmetric plasma, and the plasma generator may be used for deep contact hole etching at high speed in an MCP. In addition, the plasma generating apparatus can be widely applied to CVD or sputtering apparatus.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 기술적 사상을 용이실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the technical idea of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 상기 플라즈마 발생 장치는 플라즈마 챔버(101)의 내부에 삽입되는 내부 안테나(122) 및 상기 내부 안테나(122)에 전력을 공급하는 변압기(110)를 포함한다. 상기 변압기(110)는 중심도선(114) 및 상기 중심 도선(114)을 싸고 있는 피복 도선(112)을 포함하는 복수의 동축 케이블을 포함한다. 상기 중심 도선들(114)의 일단은 서로 병렬 연결되어 RF 전원(132)에 연결되고, 상기 중심 도선들(114)의 타단은 접지되고, 상기 피복 도선들(112)은 플로팅되고 서로 병결 연결된다. 상기 내부 안테나(122)의 일단은 상기 중심도선(114)의 일단에 연결되고, 상기 내부 안테나(122)의 타단은 상기 피복 도선(112)의 일단에 연결된다.Referring to FIG. 1, the plasma generating apparatus includes an internal antenna 122 inserted into the plasma chamber 101 and a transformer 110 for supplying power to the internal antenna 122. The transformer 110 includes a plurality of coaxial cables including a center lead 114 and a sheathed lead 112 surrounding the center lead 114. One end of the center conductors 114 is connected in parallel to each other and connected to the RF power source 132, the other end of the center conductors 114 is grounded, and the coated conductors 112 are floated and connected to each other. . One end of the internal antenna 122 is connected to one end of the center lead 114, and the other end of the internal antenna 122 is connected to one end of the sheathed lead 112.

상기 플라즈마 챔버(101)는 플라즈마를 구속하는 진공 용기이다. 상기 플라즈마 챔버(101)는 뚜껑(102) 및 원통형 챔버(104)를 포함할 수 있다. 상기 플라즈마 챔버(101)는 알루미늄 또는 스텐인레스 스틸일 수 있다. 상기 플라즈마 챔버(101)는 원통형 형상에 한정되지 않고 사각 챔버 등으로 다양하게 변형될 수 있다.The plasma chamber 101 is a vacuum container for confining the plasma. The plasma chamber 101 may include a lid 102 and a cylindrical chamber 104. The plasma chamber 101 may be aluminum or stainless steel. The plasma chamber 101 is not limited to a cylindrical shape and may be variously modified into a rectangular chamber or the like.

기판(142)은 기판 홀더(144)에 배치되며, 실리콘 기판 또는 유리 기판일 수 있다. 기판 홀더(144)는 상기 기판(142)을 지지하고 상기 기판(142)에 에너지를 인가하는 수단을 포함할 수 있다. 상기 기판 홀더(144)는 상기 내부 안테나(122)와 수직으로 이격되어 배치될 수 있다.The substrate 142 is disposed on the substrate holder 144 and may be a silicon substrate or a glass substrate. The substrate holder 144 may include means for supporting the substrate 142 and applying energy to the substrate 142. The substrate holder 144 may be disposed to be vertically spaced apart from the internal antenna 122.

상기 내부 안테나(122)는 상기 플라즈마 챔부(101) 내부에 직접 삽입되어 플라즈마에 노출된다. 상기 내부 안테나(122)는 원턴(one turn)에 한하지 않고 다양하게 변형될 수 있다. 상기 내부 안테나(122)의 표면은 절연체로 코딩 또는 피복될 수 있다. 상기 절연체는 실리콘, 석영 또는 알루미나 등의 물질일 수 있다.The internal antenna 122 is directly inserted into the plasma chamber 101 and exposed to the plasma. The internal antenna 122 may be variously modified without being limited to one turn. The surface of the internal antenna 122 may be coded or coated with an insulator. The insulator may be a material such as silicon, quartz or alumina.

통상적으로, 상기 내부 안테나(122)가 상기 플라즈마 챔버(101) 내부에 삽입되는 경우, 상기 내부 안테나(122)의 전력을 공급받는 부위에서 플라즈마의 밀도가 높다. 어떤 이론에 구속되지 않고, 이는 축전결합에 의하여 축전 결합 플라즈마가 형성되기 때문인 것으로 믿고 있다. 따라서, 상기 내부 안테나(122)의 전력 공급단에서 전위는 낮아야 한다. 이를 위하여, 상기 내부 안테나(122)는 플로팅(floating)되고, 전위를 감소시키는 상기 변압기(110)에 연결된다. 이에 따라, 상기 내부 안테나(122)와 플라즈마 사이의 축전 결합은 최소화될 수 있다. 따라서, 고 전압에 기인한 전자밀도 손실, 플라즈마의 이온 에너지 손실, 상기 내부 안테나의 스퍼터링 손상(Sputtering damage), 및/또는 챔버오염은 최소화될 수 있다. 통상적으로, 플라즈마와 안테나 사이에 두꺼운 유전체 창문이 개재하나, 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 안테나(122)는 플라즈마에 직접 노출된다. 이에 따라, 플라즈마를 만들 때 필요한 표피층(skin layer)의 손실을 최소화하여 고밀도 플라즈마를 생성할 수 있다. 또한, 축전 결합의 감소로 인하여 상기 내부 안테나(122)는 방위각 대칭성을 가질 수 있다.In general, when the internal antenna 122 is inserted into the plasma chamber 101, the density of the plasma is high at a portion where the power of the internal antenna 122 is supplied. Without being bound by any theory, it is believed that this is because the capacitively coupled plasma is formed by capacitive coupling. Therefore, the potential at the power supply terminal of the internal antenna 122 should be low. To this end, the internal antenna 122 is floating and connected to the transformer 110 to reduce the potential. Accordingly, capacitive coupling between the internal antenna 122 and the plasma can be minimized. Therefore, electron density loss due to high voltage, ion energy loss of plasma, sputtering damage of the internal antenna, and / or chamber contamination can be minimized. Typically, a thick dielectric window is interposed between the plasma and the antenna, but the internal antenna 122 in accordance with one embodiment of the present invention is directly exposed to the plasma. Accordingly, high density plasma can be generated by minimizing the loss of the skin layer required when making the plasma. In addition, due to the reduction in capacitive coupling, the internal antenna 122 may have azimuth symmetry.

제1 RF 전원(132)은 상기 변압기(110)에 전력을 공급한다. 제1 임피던스 매칭 회로(134)는 상기 제1 RF 전원(132)과 상기 변압기(134) 사이에 배치되어 임피던스를 조절한다. 상기 제1 RF 전원(132)의 주파수는 300 Khz 내지 100 Mhz일 수 있다. 상기 제1 RF 전원(132)의 전력은 상기 제1 임피던스 매칭 회로(134) 및 상기 변압기(110)를 통하여 상기 내부 안테나(122)에 제공된다.The first RF power source 132 supplies power to the transformer 110. The first impedance matching circuit 134 is disposed between the first RF power source 132 and the transformer 134 to adjust the impedance. The frequency of the first RF power source 132 may be 300 Khz to 100 Mhz. Power of the first RF power source 132 is provided to the internal antenna 122 through the first impedance matching circuit 134 and the transformer 110.

상기 변압기(110)는 복수의 동축 케이블들(113)을 포함한다. 각각의 동축 케이블(113)은 중심 도선(114) 및 상기 중심 도선(114)과 서로 절연된 피복 도선(112)을 포함한다. 상기 중심 도선(114)과 상기 피폭 도선(112) 사이에 절연층이 개재된다. 상기 중심 도선(114) 및 상기 피복 도선(112)은 전도성이 좋은 구리 및/또는 은을 포함할 수 있다. The transformer 110 includes a plurality of coaxial cables 113. Each coaxial cable 113 includes a center lead 114 and a sheathed lead 112 insulated from the center lead 114. An insulating layer is interposed between the center lead 114 and the exposed lead 112. The center conductor 114 and the covering conductor 112 may include copper and / or silver having good conductivity.

상기 중심 도선들(114)의 일단은 서로 병렬로 연결되고, 상기 중심 도선들(114)의 타단은 접지된다. 상기 피복 도선들(112)의 일단은 서로 병렬 연결되고, 상기 피복 도선들(112)은 플로팅된다. 상기 내부 안테나의 일단은 상기 중심도선의 일단에 연결되고, 상기 내부 안테나의 타단은 상기 피복 도선의 일단에 연결된다.One end of the center leads 114 is connected in parallel with each other, and the other end of the center leads 114 is grounded. One end of the covering conductors 112 is connected in parallel with each other, and the covering conductors 112 are floated. One end of the internal antenna is connected to one end of the center lead, and the other end of the internal antenna is connected to one end of the sheathed lead.

상기 플라즈마 챔버(101)에는 상기 내부 안테나(122)와 상기 변압기(110)를 연결하는 전기 피드스루(electrical feedthrough, 152)가 배치될 수 있다. 상기 전기 피드스루(152)는 상기 플라즈마 챔버(101)와 절연시키면서 상기 변압기(110)의 전력을 상기 내부 안테나(122)에 전달할 수 있다.An electrical feedthrough 152 connecting the internal antenna 122 and the transformer 110 may be disposed in the plasma chamber 101. The electrical feedthrough 152 may transfer power of the transformer 110 to the internal antenna 122 while insulating the plasma chamber 101.

상기 변압기(110)는 전송선 발룬 변압기(Transmission line balun transformer)를 사용하여 상기 내부 안테나(122)에 전력을 공급한다. 상기 내부 안테나(122)는 플라즈마 내에 플로팅됨으로써, RF 진동 주기 중에 발생하는 전자밀도 손실을 이온 포화 전류 정도로 작게 감소시킬 수 있다. 상기 변압기(110)는 전압을 낮게 하고 전류를 증가시킨다.The transformer 110 supplies power to the internal antenna 122 using a transmission line balun transformer. Since the internal antenna 122 is floated in the plasma, it is possible to reduce the electron density loss generated during the RF vibration cycle as small as the ion saturation current. The transformer 110 lowers the voltage and increases the current.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 설명하는 도면이다. 도 1과 중복되는 설명은 생략한다.2 is a view for explaining a plasma generating apparatus according to another embodiment of the present invention. Description overlapping with FIG. 1 will be omitted.

도 2를 참조하면, 플라즈마 발생 장치는 플라즈마 챔버(101)의 내부에 삽입되는 내부 안테나(122), 및 상기 내부 안테나(122)에 전력을 공급하는 변압기(110)를 포함한다. 상기 변압기(110)는 중심도선(114) 및 상기 중심도선(114)을 싸고 있는 피복 도선(112)을 포함하는 복수의 동축 케이블(113)을 포함한다. 상기 중심 도선들(114)의 일단은 서로 병렬 연결되어 RF 전원에 연결되고, 상기 중심도선들(114)의 타단은 접지되고, 상기 피복 도선들(112)은 플로팅되고 서로 병결연결된다.Referring to FIG. 2, the plasma generating apparatus includes an internal antenna 122 inserted into the plasma chamber 101, and a transformer 110 for supplying power to the internal antenna 122. The transformer 110 includes a plurality of coaxial cables 113 including a center conductor 114 and a sheath conductor 112 surrounding the center conductor 114. One end of the center leads 114 is connected in parallel to each other and connected to an RF power source, the other end of the center leads 114 is grounded, and the coated leads 112 are floated and connected to each other.

전극(162)은 상기 플라즈마 챔버(101) 내부에 배치된다. 상기 전극(162)은 상기 내부 안테나(122)의 중심 영역에 배치될 수 있다. 제2 RF 전원(136)은 전기 피드스루(164)를 통하여 상기 전극(162)에 전력을 인가한다. 또한, 제2 임피던스 매칭 회로(138)는 상기 제2 RF 전원(136)과 상기 전극(162) 사이에 배치된다.이에 따라, 외측은 유도 결합 플라즈마가 생성되고, 내측은 축전 결합 플라즈마가 생성될 수 있다. An electrode 162 is disposed inside the plasma chamber 101. The electrode 162 may be disposed in the center area of the internal antenna 122. The second RF power source 136 applies power to the electrode 162 through an electrical feedthrough 164. In addition, a second impedance matching circuit 138 is disposed between the second RF power source 136 and the electrode 162. Accordingly, an inductively coupled plasma is generated on the outside and a capacitively coupled plasma is generated on the inside. Can be.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 설명하는 도면이다. 도 1 및 도 2에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다.3 is a view for explaining a plasma generating apparatus according to another embodiment of the present invention. Descriptions overlapping with those described in FIGS. 1 and 2 will be omitted.

도 3을 참조하면, 플라즈마 발생 장치는 플라즈마 챔버(101)의 내부에 삽입되는 내부 안테나(122), 및 상기 내부 안테나(122)에 전력을 공급하는 변압기(110)를 포함한다. 상기 변압기(110)는 중심도선(114) 및 상기 중심도선(114)을 싸고 있는 피복 도선(112)을 포함하는 복수의 동축 케이블(113)을 포함한다. 상기 중심 도선들(114)의 일단은 서로 병렬 연결되어 RF 전원에 연결되고, 상기 중심도선들(114)의 타단은 접지되고, 상기 피복 도선들(112)은 플로팅되고 서로 병결연결된다.Referring to FIG. 3, the plasma generating apparatus includes an internal antenna 122 inserted into the plasma chamber 101, and a transformer 110 for supplying power to the internal antenna 122. The transformer 110 includes a plurality of coaxial cables 113 including a center conductor 114 and a sheath conductor 112 surrounding the center conductor 114. One end of the center leads 114 is connected in parallel to each other and connected to an RF power source, the other end of the center leads 114 is grounded, and the coated leads 112 are floated and connected to each other.

제1 RF 전원(132)은 상기 변압기(110)에 전력을 공급한다. 제1 임피던스 매칭 회로(134)는 상기 제1 RF 전원(132)과 상기 변압기(110) 사이에 배치되어 임피던스를 조절한다. 전극(162)은 상기 플라즈마 챔버(101)에 내치되고, 상기 변압기(110)의 상기 중심도선(114)의 일단에 연결될 수 있다. The first RF power source 132 supplies power to the transformer 110. The first impedance matching circuit 134 is disposed between the first RF power source 132 and the transformer 110 to adjust the impedance. The electrode 162 may be placed in the plasma chamber 101 and may be connected to one end of the center lead 114 of the transformer 110.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 설명하는 도면이다. 도 1 및 도 2에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다.4 is a view for explaining a plasma generating apparatus according to another embodiment of the present invention. Descriptions overlapping with those described in FIGS. 1 and 2 will be omitted.

도 4를 참조하면, 플라즈마 발생 장치는 플라즈마 챔버(101)의 내부에 삽입되는 내부 안테나(122), 및 상기 내부 안테나(122)에 전력을 공급하는 변압기(110)를 포함한다. 상기 변압기(110)는 중심도선(114) 및 상기 중심도선(114)을 싸고 있는 피복 도선(112)을 포함하는 복수의 동축 케이블(113)을 포함한다. 상기 중심 도선들(114)의 일단은 서로 병렬 연결되어 RF 전원에 연결되고, 상기 중심도선들(114)의 타단은 접지되고, 상기 피복 도선들(112)은 플로팅되고 서로 병결연결된다.Referring to FIG. 4, the plasma generating apparatus includes an internal antenna 122 inserted into the plasma chamber 101, and a transformer 110 for supplying power to the internal antenna 122. The transformer 110 includes a plurality of coaxial cables 113 including a center conductor 114 and a sheath conductor 112 surrounding the center conductor 114. One end of the center leads 114 is connected in parallel to each other and connected to an RF power source, the other end of the center leads 114 is grounded, and the coated leads 112 are floated and connected to each other.

제1 RF 전원(132)은 상기 변압기(110)에 전력을 공급한다. 제1 임피던스 매칭 회로(134)는 상기 제1 RF 전원(132)과 상기 변압기(110) 사이에 배치되어 임피던스를 조절한다. 전극(162)은 상기 플라즈마 챔버(101)에 내치되고, 상기 변압기(110)의 상기 피복도선(112)의 일단에 연결될 수 있다. The first RF power source 132 supplies power to the transformer 110. The first impedance matching circuit 134 is disposed between the first RF power source 132 and the transformer 110 to adjust the impedance. The electrode 162 may be placed in the plasma chamber 101 and may be connected to one end of the coated conductive line 112 of the transformer 110.

도 5 및 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 플라즈마 발생 장치를 설명하는 도면이다. 도 1에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다.5 and 6 are diagrams illustrating a plasma generating apparatus according to still another embodiment of the present invention. Descriptions overlapping with those described in FIG. 1 will be omitted.

도 5 및 도 6을 참조하면, 플라즈마 발생 장치는 플라즈마 챔버(101)의 내부에 삽입되는 내부 안테나(122), 및 상기 내부 안테나(122)에 전력을 공급하는 변압기(110)를 포함한다. 상기 변압기(110)는 중심도선(114) 및 상기 중심도선(114)을 싸고 있는 피복 도선(112)을 포함하는 복수의 동축 케이블(113)을 포함한다. 상기 중심 도선들(114)의 일단은 서로 병렬 연결되어 RF 전원에 연결되고, 상기 중심도선들(114)의 타단은 접지되고, 상기 피복 도선들(112)은 플로팅되고 서로 병결연결된다.5 and 6, the plasma generating apparatus includes an internal antenna 122 inserted into the plasma chamber 101, and a transformer 110 for supplying power to the internal antenna 122. The transformer 110 includes a plurality of coaxial cables 113 including a center conductor 114 and a sheath conductor 112 surrounding the center conductor 114. One end of the center leads 114 is connected in parallel to each other and connected to an RF power source, the other end of the center leads 114 is grounded, and the coated leads 112 are floated and connected to each other.

도 5를 참조하면, 제1 RF 전원(132)은 상기 변압기(110)에 전력을 공급한다. 제1 임피던스 매칭 회로(134)는 상기 제1 RF 전원(132)과 상기 변압기(110) 사이에 배치되어 임피던스를 조절한다. 상기 내부 안테나(122)는 복수의 원턴(one turn) 안테나들(122a,122b)을 포함한다. 상기 원턴 안테나들(122a,122b)은 중첩 배치되고 서로 병렬연결될 수 있다.Referring to FIG. 5, a first RF power source 132 supplies power to the transformer 110. The first impedance matching circuit 134 is disposed between the first RF power source 132 and the transformer 110 to adjust the impedance. The internal antenna 122 includes a plurality of one turn antennas 122a and 122b. The one-turn antennas 122a and 122b may be overlapped and connected in parallel with each other.

도 6을 참조하면, 상기 원턴 안테나들(122a,122b,122c)의 반경은 차례로 감소하고, 기판에서 멀어짐에 따라 상기 원턴 안내나들(122a,122b,122c)의 반경은 감소할 수 있다. 상기 원턴 안테나들(122a,122b,122c)은 중첩 배치되고 서로 병렬연결될 수 있다.
Referring to FIG. 6, the radiuses of the one-turn antennas 122a, 122b, and 122c may decrease in order, and as the distance from the substrate decreases, the radiuses of the one-turn guides 122a, 122b and 122c may decrease. The one-turn antennas 122a, 122b, and 122c may be overlapped and connected in parallel.

110: 변압기
112: 피복 도선
1114: 중심 도선
122: 내부 안테나
101: 플라즈마 챔버
132: RF 전원
134: 임피던스 정합 회로
162: 전극110: transformer
112: sheathed conductor
1114: center lead
122: internal antenna
101: plasma chamber
132: RF power
134: impedance matching circuit
162: electrode

Claims (7)

플라즈마 챔버의 내부에 삽입되는 내부 안테나; 및
상기 내부 안테나에 전력을 공급하는 변압기를 포함하고,
상기 변압기는 :
중심도선 및 상기 중심도선을 싸고 있는 피복 도선을 포함하는 복수의 동축 케이블을 포함하되,
상기 중심 도선들의 일단은 서로 병렬 연결되어 전원에 연결되고, 상기 중심도선들의 타단은 접지되고,
상기 내부 안테나의 일단은 상기 중심도선의 일단에 연결되고, 상기 내부 안테나의 타단은 상기 피복 도선의 일단에 연결되고,
상기 피복 도선들은 플로팅되고 서로 병결연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.An internal antenna inserted inside the plasma chamber; And
A transformer for supplying power to the internal antenna,
The transformer is:
A plurality of coaxial cables comprising a center lead and a sheathed conductor surrounding the center lead,
One end of the center leads is connected to each other in parallel and connected to a power source, and the other end of the center leads is grounded,
One end of the internal antenna is connected to one end of the center lead, and the other end of the internal antenna is connected to one end of the sheathed lead,
And the sheath leads are floated and connected to each other. 제 1 항에 있어서,
상기 플라즈마 챔버 내부에 배치된 전극;
상기 변압기에 전력을 공급하는 제1 RF 전원; 및
상기 제1 RF 전원과 상기 변압기 사이에 배치되어 임피던스를 조절하는 제1 임피던스 매칭 회로를 더 포함하고,
상기 전극은 상기 중심 도선의 일단에 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.The method of claim 1,
An electrode disposed inside the plasma chamber;
A first RF power supply for powering the transformer; And
A first impedance matching circuit disposed between the first RF power supply and the transformer to adjust impedance;
And the electrode is connected to one end of the center lead. 제 1 항에 있어서,
상기 플라즈마 챔버 내부에 배치된 전극;
상기 변압기에 전력을 공급하는 제1 RF 전원; 및
상기 제1 RF 전원과 상기 변압기 사이에 배치되어 임피던스를 조절하는 제1 임피던스 매칭 회로를 더 포함하고,
상기 전극은 상기 피복 도선의 일단에 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.The method of claim 1,
An electrode disposed inside the plasma chamber;
A first RF power supply for powering the transformer; And
A first impedance matching circuit disposed between the first RF power supply and the transformer to adjust impedance;
And the electrode is connected to one end of the coated conductive wire. 제 1 항에 있어서,
상기 플라즈마 챔버 내부에 배치된 전극;
상기 전극에 전력을 인가하는 제2 RF 전원; 및
상기 제2 RF 전원과 상기 전극 사이에 배치되어 임피던스를 조절하는 제2 임피선스 매칭 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.The method of claim 1,
An electrode disposed inside the plasma chamber;
A second RF power source for applying power to the electrode; And
And a second impedance matching circuit disposed between the second RF power source and the electrode to adjust impedance. 제 1 항에 있어서,
상기 내부 안테나는
복수의 원턴(one turn) 안테나들을 포함하고,
상기 원턴 안테나들은 중첩 배치되고 서로 병렬연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.The method of claim 1,
The internal antenna
A plurality of one turn antennas,
And the one-turn antennas are superposed and connected in parallel. 제 5 항에 있어서,
상기 원턴 안테나들의 반경은 차례로 감소하고,
기판에서 멀어짐에 따라 상기 원턴 안내나들의 반경은 감소하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.The method of claim 5, wherein
The radius of the one-turn antennas decreases in turn,
And the radius of the one-turn guide screw decreases as it moves away from the substrate. 플라즈마 챔버의 내부에 삽입되는 내부 안테나에 RF 전력을 공급하는 변압기에 있어서,
상기 변압기는 중심도선;및
상기 중심도선을 싸고 있는 피복 도선을 포함하는 복수의 동축 케이블을 포함하되,
상기 중심 도선들의 일단은 서로 병렬 연결되어 전원에 연결되고, 상기 중심도선들의 타단은 접지되고,
상기 내부 안테나의 일단은 상기 중심도선의 일단에 연결되고, 상기 내부 안테나의 타단은 상기 피복 도선의 일단에 연결되고,
상기 피복 도선들은 플로팅되고 서로 병결연결되는 것을 특징으로 하는 변압기.In the transformer for supplying RF power to the internal antenna inserted into the plasma chamber,
The transformer has a center line; and
Including a plurality of coaxial cable including a sheathed wire surrounding the center lead,
One end of the center leads is connected to each other in parallel and connected to a power source, and the other end of the center leads is grounded,
One end of the internal antenna is connected to one end of the center lead, and the other end of the internal antenna is connected to one end of the sheathed lead,
And the sheathed conductors are floated and connected in parallel with each other.
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