KR20130095119A - 대기압 플라스마 발생 장치 - Google Patents
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Abstract
본 출원의 일 실시 예에 의한 대기압 플라즈마 발생 장치가 개시된다. 상기 대기압 플라즈마 발생 장치는 통기성의 내부 구조를 가지는 상부 전극, 상기 상부 전극과 이격하여 배치되는 하부 전극, 및 상기 상부 전극 또는 상기 하부 전극에 전압을 인가하는 전원 장치를 포함한다. 또한, 상기 대기압 플라즈마 발생 장치는 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 사이의 공간에 위치하는 플라즈마 발생부를 포함한다. 이때, 상기 상부 전극은 상기 통기성의 내부 구조를 이용하여 플라즈마 발생을 위한 반응 가스를 외부로부터 상기 플라즈마 발생부로 유입하는 통로 역할을 수행한다.
Description
본 출원은 일반적으로 플라즈마 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 대기압에서 플라즈마를 발생시키고 이를 이용하여 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.
현재 플라즈마를 이용하는 제조 공정은 반도체 소자, 액정 디스플레이(Liquid Crytal Display, 이하 LCD) 패널, 평판 디스플레이(Flat Panel Display, 이하 FPD) 패널 등의 전기 소자의 집적 회로 제조 공정에 널리 적용되고 있다. 구체적으로, 상기 집적 회로를 구성하는 박막의 증착 공정, 식각 공정 및 세정 공정에 있어서, 기판과의 반응 가스와의 화학 반응을 위한 에너지원을 플라즈마로부터 공급받고 있다.
이러한 플라즈마를 생성하는 방전은, 일반적으로, 금속과 같은 전도성 재료로 이루어진 두 전극 사이에 높은 전압을 인가하여 일으키게 된다. 이때, 높은 전압에 의해 발생되는 전계가 특정 부위에 집중되어 국부적으로 주변 기체가 이온화되면, 스트리머 플라즈마를 발생하는데, 이를 코로나 방전이라 한다. 만약, 상기 두 전극 사이의 간격을 매우 좁힌 상태에서 상기 두 전극 사이에 전압을 인가하게 되면, 직경이 매우 작은 선형의 플라즈마 형태인 아크 방전이 발생한다. 통상적으로, 상기 코로나 방전은 상기 아크 방전으로 쉽게 전이될 수 있다.
최근의 플라즈마 공정 기술은 종래의 저압의 가스 분위기에서 벗어나 대기압 수준의 고압에서 플라즈마를 발생시켜 이를 제조 공정에 적용하려 시도하고 있다. 상기 대기압 플라즈마는 높은 공정 압력으로 말미암아 저압에 비하여 상대적으로 아크 방전이 발생하기 쉬우며, 따라서, 안정적인 상태로 대기압 플라즈마를 발생시키기 위해서는 상술한 바와 같이 코로나 방전이 상기 아크 방전으로 전이되는 것을 막아야 할 필요성이 있다. 상기 코로나 방전이 상기 아크 방전으로 전이하는 것을 방지하는 방법은 일 예로서, 전원 공급 장치에서 단속적인 전압을 인가하는 방법, 전극에 저항을 연결하는 방법 또는 세라믹 전극을 사용하는 방법이 제시되고 있다. 최근에는 상기 전극의 하단 면에 다수의 구멍을 갖는 유전체 캐필러리 디스크를 부착시켜 아크 방전으로의 전이를 억제하는 방법이 제시되고 있다.
도 1은 이러한 종래의 플라즈마 발생 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 플라즈마 발생 장치(100)는 상부 전극(10) 및 상부 전극과 이격하여 대면하도록 배치되는 하부 전극(20) 및 상부 전극(10)에 알에프(radio frequency, RF) 전압을 공급하는 전원 공급장치(40)를 포함한다. 상부 전극(10)은 다수의 구멍(35)이 있는 캐필러리 디스크(30)를 하면에 구비함으로써, 상기 코로나 방전이 아크 방전으로 전이하는 것을 억제하고 있다. 도시되지는 않았지만, 별도의 가스 도입관을 통해, 플라즈마를 발생시키기 위한 반응 가스가 도입된다.
도시된 종래의 방법 또는 그 밖의 상술한 종래의 방법은 대기압 상태에서 대면적의 균일한 플라즈마를 획득함에 있어서, 만족할 만한 결과를 얻기가 쉽지 않다. 또한, 발생되는 플라즈마의 밀도가 낮아 공정 효율이 떨어질 수도 있다. 그리고, 대기압 상태에서는 고온의 플라즈마가 발생하므로, 상기 고온의 플라즈마와 접촉되는 전극의 수명이 단축될 수 있다는 어려움이 있을 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따라 해결하고자 하는 과제는 고밀도의 균일한 플라즈마를 대면적으로 발생시키는 대기압 플라즈마 발생 장치를 제공하는 것이다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 출원의 일 실시 예에 의한 대기압 플라즈마 발생 장치가 개시된다. 상기 대기압 플라즈마 발생 장치는 통기성의 내부 구조를 가지는 상부 전극, 상기 상부 전극과 이격하여 배치되는 하부 전극, 및 상기 상부 전극 또는 상기 하부 전극에 전압을 인가하는 전원 장치를 포함한다. 또한, 상기 대기압 플라즈마 발생 장치는 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 사이의 공간에 위치하는 플라즈마 발생부를 포함한다. 이때, 상기 상부 전극은 상기 통기성의 내부 구조를 이용하여 플라즈마 발생을 위한 반응 가스를 외부로부터 상기 플라즈마 발생부로 유입하는 통로 역할을 수행한다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 출원의 다른 실시 예에 의한 대기압 플라즈마 발생 장치가 개시된다. 상기 대기압 플라즈마 발생 장치는 플라즈마 발생부 및 상기 플라즈마 발생부와 인접한 하부에 위치하며 반응 대상인 기판이 배치되는 플라즈마 처리부를 포함한다. 이때, 상기 플라즈마 발생부는 통기성의 재질로 이루어지는 상부 전극, 상기 상부 전극과 이격하여 배치되는 하부 전극, 상기 상부 전극 또는 상기 하부 전극에 전압을 인가하는 전원 장치, 및 상기 상부 전극의 상부에 배치되며 외부로부터 반응 가스를 유입시키는 공정 가스 도입관을 포함한다.
본 출원의 일 실시 예에 따르는 대기압 플라스마를 발생시키는 장치는 전원 장치와 연결되는 상부 전극이 통기성의 내부 구조를 가지도록 함으로써, 고밀도의 균일한 대기압 플라스마를 얻을 수 있다. 이때, 상기 상부 전극은 통기성의 구조의 유전체 디스크를 추가로 부착시킬 수 있어, 플라스마가 아크로 전이되는 현상을 보다 효율적으로 억제할 수 있다. 이로서, 플라즈마 공정 효율을 개선하고, 플라즈마 공정 윈도우를 넓힐 수 있다.
또한, 본 출원의 일 실시 예에 따르면, 대기압에서 고밀도 플라스마를 생성함으로써, 에너지 상태가 높은 라디칼을 효율적으로 형성할 수 있다. 이로서, 반도체 박막 증착, 광감막 제거 그리고 접합, 연마, 세정, 살균, 소독, 오존 제조, 염색, 식각, 수돗물 및 폐수 정화, 공기 및 자동차 배기 가스등의 정화 및 전등 제조 등에 상기 대기압 플라즈마를 활용할 수 있는 장점이 있다.
또, 본 출원의 일 실시 예에 따르면, 대기압 플라즈마를 아크 방전 없이 효과적으로 고밀도로 생성시킬 수 있으므로써, 반응성 라디칼의 밀도를 증가시킬 수 있다. 따라서, 기판과의 반응 속도를 증가시킬 수 있어, 박막 증착의 경우 종래 보다 박막의 성장 속도를 개선시킬 수 있다. 또한, 종래보다 낮은 온도에서의 박막 성장도 이루어낼 수 있다.
도 1은 종래의 플라즈마 발생 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 대기압 플라스마 발생 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 출원의 다른 실시 예에 따르는 대기압 플라즈마 발생 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 출원의 또 다른 실시 예에 따르는 대기압 플라즈마 발생 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 출원의 일 실시 예에 의한 도 4의 플라즈마 발생 장치의 플라즈마 발생부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 출원의 또 다른 실시 예에 따르는 대기압 플라즈마 발생 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 출원의 일 실시 예에 의한 통기성 구조의 상부 전극의 내부 조직을 나타내는 사진이다.
도 9는 본 출원의 일 실시 예에 따르는 대기압 플라즈마 발생 장치에 있어서, 인가되는 전압의 주파수에 따라 발생되는 플라즈마의 상태를 측정한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 대기압 플라스마 발생 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 출원의 다른 실시 예에 따르는 대기압 플라즈마 발생 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 출원의 또 다른 실시 예에 따르는 대기압 플라즈마 발생 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 출원의 일 실시 예에 의한 도 4의 플라즈마 발생 장치의 플라즈마 발생부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 출원의 또 다른 실시 예에 따르는 대기압 플라즈마 발생 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 출원의 일 실시 예에 의한 통기성 구조의 상부 전극의 내부 조직을 나타내는 사진이다.
도 9는 본 출원의 일 실시 예에 따르는 대기압 플라즈마 발생 장치에 있어서, 인가되는 전압의 주파수에 따라 발생되는 플라즈마의 상태를 측정한 그래프이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 출원의 실시 예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 본 출원에 개시된 기술은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 출원의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 각 장치의 구성요소를 명확하게 표현하기 위하여 상기 구성요소의 폭이나 두께 등의 크기를 다소 확대하여 나타내었다. 전체적으로 도면 설명시 관찰자 시점에서 설명하였고, 일 요소가 다른 요소 위에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 이는 상기 일 요소가 다른 요소 위에 바로 위치하거나 또는 그들 요소들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다는 의미를 모두 포함한다. 또한, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 출원의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원의 사상을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 그리고, 복수의 도면들 상에서 동일 부호는 실질적으로 서로 동일한 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 대기압이란 용어는, 500 Torr 내지 900 Torr 범위의 압력을 지칭하는 것으로 사용될 수 있다.
도 2는 본 출원의 일 실시 예에 따른 대기압 플라스마 발생 장치를 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 대기압 플라즈마 발생 장치는 상부 전극(220), 상부 전극(220)과 이격되어 배치되는 하부 전극(230), 상부 전극(220) 또는 하부 전극(230)에 전압을 인가하는 전원 장치(255), 및 상부 전극(220)과 하부 전극(230) 사이의 공간에 위치하는 플라즈마 발생부(250)을 포함한다. 상부 전극(220)은 통기성의 내부 구조를 가진다. 상부 전극(220)은 상기 통기성의 내부 구조를 이용하여 플라즈마 발생을 위한 반응 가스를 외부로부터 플라즈마 발생부(250)로 유입시키는 통로 역할을 수행한다. 외부로부터 상기 반응 가스를 제공받기 위해, 상부 전극(220) 상부에 적어도 하나의 공정 가스 도입관(260)을 배치할 수 있다.
도면을 참조하면, 대기압 플라즈마 발생 장치는 플라즈마 챔버부(210)와 전원 장치(230)로 분류될 수 있다. 플라즈마 챔버부(210)는 서로 전기적으로 절연되는 제1 몸체부(213)과 제2 몸체부(215)를 포함할 수 있다. 플라즈마 챔버부(210)의 상부에는 전원 장치(255)로부터 인가되는 전압을 상부 전극(220)에 전달하는 전력봉(212)이 배치된다. 전력봉(212)은 플라즈마 챔버부(210)의 제1 몸체부(213)에 배치된 제1 절연부(214)와 접촉하며, 제2 몸체부(215)와 전기적으로 연결된다. 제1 몸체부(213)은 접지될 수 있으며, 제2 몸체부(215)는 전원 장치(255)로부터 인가되는 전압에 의해 제1 몸체부(213)와 대비하여 전위차를 가질 수 있다.
제2 몸체부(215)는 전도성 재질로 이루어질 수 있으며, 일 예로서, 알루미늄, 알루미늄 합금 등과 같은 금속 또는 금속 합금으로 이루어질 수 있다. 제2 몸체부는 플라즈마 챔버부(210)의 외곽부에서 상부 전극(220)과 전기적으로 접촉될 수 있다. 제2 몸체부(215)는 제2 절연부(216)에 의하여 제1 몸체부(213)과 전기적으로 절연될 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 제2 몸체부(215) 내부에는 냉각부(217)가 배치될 수 있다.
도시된 바와 같이, 일 실시 예에 의하면, 공정 가스 도입관(260)이 전력봉(212)의 기능을 수행할 수 있다. 다른 실시예에 의하면, 도시되지는 않았지만, 전력봉(212)은 공정 가스 도입관(260)과 별도로 배치되어, 플라즈마 챔버부(210) 내의 상부 전극(220)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상부 전극(220)은 플라즈마 챔버부(210) 내부에 배치된다. 상부 전극(220)은 전원 장치(255)로부터 인가되는 전압에 근거하여, 하부 전극(230)과의 사이에서 플라즈마를 발생시킨다. 상부 전극(220)은 다공성 재질의 전도체로 이루어질 수 있다. 이로서, 공정 가스 도입관(260)을 통하여 제공되는 상기 반응 가스는 상부 전극(220)의 통기성 내부를 통과하여 플라즈마 발생부(250)로 제공될 수 있다. 상부 전극(220)은 일 예로서, 탄소, 그라파이트, 구리 및 알루미늄 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상부 전극(220)은 상술한 다공성 재질의 전도체의 표면이 절연막으로 코팅되어 제조될 수 있다. 일 예로서, 상부 전극(220)은 산화알루미늄으로 코팅된 다공성 알루미늄으로 이루어질 수 있다. 상부 전극(220)은 일 예로서, 도 7의 다공성 알루미늄의 내부 구조와 같이 도전성 그물망 형태를 가지거나, 도 8의 다공성 탄소의 내부 구조에서와 같이 도전성 입자의 알갱이 형태를 가지는, 통기성 재질로 이루어질 수 있다. 상부 전극(220)은 상기 반응 가스를 내부의 다공성 재질을 통해 통과시킴으로써, 상기 반응 가스를 보다 균일하게 확산시킨 채로 플라즈마 발생부(250)로 제공할 수 있다. 상부 전극(220)은 일 예로서, 0.01 내지 100 mm의 두께를 가질 수 있다.
몇몇 실시 예에 있어서, 도시된 바와 같이, 플라즈마 발생부(250)와 접하는 상부 전극(220)의 하면에는 통기성 구조의 유전체 디스크(222)가 배치될 수 있다. 유전체 디스크(222)는 다공성 재질의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 유전체 디스크(222)는 상부 전극(220)을 통과하여 제공되는 상기 반응 가스를 균일하게 확산시켜 플라즈마 발생부(250)로 제공할 수 있다. 그리고, 유전체 디스크(222)는 상부 전극(220)의 하면에 접촉하여 배치됨으로써, 플라즈마 발생시 아크 방전이 발생하는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 유전체 디스크(222)는 일 예로서, 지르코늄 산화막, 알루미나, 탄화규소, 질화규소 및 석영 중에서 선택된 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있다. 유전체 디스크(222)는 일 예로서, 절연성 그물망 형태이거나 부도체 입자의 알갱이 형태를 가지는 통기성의 내부 구조로 이루어질 수 있다. 유전체 디스크(222)는 일 예로서 0.01 내지 100 mm의 두께를 가질 수 있다.
하부 전극(230)은 상부 전극(220)과 이격되어 배치된다. 상부 전극(220)의 일 단부가 전원 장치(255)에 연결되는 경우, 하부 전극(230)의 일 단부는 접지될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 하부 전극(230)의 일 단부는 접지 전극에 연결되거나 플라즈마 챔버부(210)의 외벽에 전기적으로 연결되어 접지될 수 있다. 일 실시 예로서의 도면에서는, 하부 전극(230)은 플라즈마 챔버부(210)의 내부에 배치되는 지지구조물(270) 내에 배치될 수 있다. 지지구조물(270)은 플라즈마 챔버부(210) 내에서, 상하로 이동하거나 회전하도록 구성될 수 있으며, 내부에 히터(272)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시 예들에 있어서, 하부 전극(230)은 히터의 기능을 추가로 수행할 수 있다. 이때, 하부 전극(230)은 기판(280)의 온도를 예를 들어 약 100 내지 800℃로, 구체적인 예로서, 약 500℃로 유지시킬 수 있다. 지지구조물(270) 상에는 기판(280)이 배치될 수 있다.
본 실시 예의 플라즈마 발생 장치(200)에 있어서, 상기 반응 가스가 외부로부터 통기성 구조의 상부 전극(220) 및 유전체 디스크(222)를 통과하여 플라즈마 챔버부(210) 내부로 유입되고, 전원 장치(255)로부터 상부 전극(220)과 하부 전극(230) 사이에 전압이 인가될 때, 플라즈마 발생부(250)에서 고밀도의 균일한 대기압 플라즈마가 생성될 수 있다. 이때, 대기압 플라즈마에 의해 상기 반응 가스로부터 고반응성 라디칼이 생성되고 상기 고반응성 라디칼이 기판(280)과 화학 반응함으로써, 기판(280) 상에 소정의 박막을 형성하거나 기판(280)을 세정 또는 식각할 수 있다. 즉, 플라즈마 발생부(250)는 플라즈마가 발생하는 공간인 동시에, 발생된 플라즈마에 의해 기판(280)이 처리되는 공간을 동시에 의미하게 된다. 상기 반응 가스는 일 예로서, 수증기(H2O), 산소(O2), 질소(N2), 수소(H2), 아르곤(Ar), 헬륨(H2), 메탄(CH4), 암모니아(NH3), 불화탄소(CF4), 아세틸렌(C2H2), 프로판(C3H8), 사일렌(SiH4), 다이사일렌(Si2H6), 디클로로사일렌(DCS, SiH2Cl2), 네오펜타사일렌(Neo Penta silane, NPS), 비스테티어리부틸아미노사일렌(Bis(tertiary-butylamino)silane, BTBAS), 비스디에틸아미노사일렌(bis(diethylamino)silane, BDEAS), 트리디메틸아미노사일렌(tris(dimethylamino)silane, TDMAS), 헥사메틸디실옥세인(hexamethyldisiloxane, HMDSO), 테트라메틸사이클로테트라실옥세인(tetramethylcyclotetra-siloxane TMCTS), 테트라에틸오소실리케이트(tetraethylorthosilicate, TEOS), 헥사메틸디실라제인(hexamethyldisilazane, HMDSN) 및 테트라메틸디실로옥세인(tetramethyldisiloxane, TMDSO)로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 반응이 완료된 라디칼은 부산물 가스와 함께 배기구(290)를 통해 플라즈마 챔버부(210)의 외부로 방출될 수 있다.
전원 장치(255)은 일 예로서, 유니폴라 펄스 또는 바이폴라 펄스의 형태로 전압을 인가할 수 있다. 전원 장치(255)는 또한 주파수 대역이 일 예로서, 1MHz 내지 500 MHz인 알에프(RF, Radio Frequency) 전압을 인가할 수 있다. 전원 장치(255)는 플라즈마 발생을 위하여, 일 예로서, 100 내지 40,000 W의 전력을 인가할 수 있으며, 구체적인 일 예로서, 10,000W의 전력을 인가할 수 있다.
도 3은 본 출원의 다른 실시 예에 따르는 대기압 플라즈마 발생 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 대기압 플라즈마 발생 장치(300)은 상부 전극(220), 상부 전극(220)과 이격되어 배치되는 하부 전극(330), 상부 전극(220) 및 하부 전극(330)에 전압을 인가하는 전원 장치(255), 및 상부 전극(220)과 하부 전극(330) 사이의 공간에 위치하는 플라즈마 발생부(350)을 포함한다. 상부 전극(220)은 통기성의 내부 구조를 가진다. 상부 전극(220)은 상기 통기성의 내부 구조를 이용하여 플라즈마 발생을 위한 반응 가스를 외부로부터 플라즈마 발생부(350)로 유입시키는 통로 역할을 수행한다. 몇몇 실시 예에 있어서, 도시된 바와 같이, 플라즈마 발생부(350)와 접하는 상부 전극(220)의 하면에는 통기성 구조의 유전체 디스크(222)가 배치될 수 있다.
도 3에 도시되는 대기압 플라즈마 발생 장치(300)는 하부 전극(330)의 재질, 구조 및 배치 위치를 제외하고는 도 2와 관련하여 상술한 대기압 플라즈마 발생 장치(200)의 구성과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복 설명을 배제하기 위하여 동일하게 채용되는 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 3을 참조하면, 하부 전극(330)은 기판(280)의 상부에 배치될 수 있다. 이에 의하여, 플라즈마 챔버부(210)의 내부는 인가된 전압과 반응 가스를 이용하여 플라즈마를 생성시키는 플라즈마 발생부(350)와 생성된 플라즈마를 이용하여 기판(280)을 처리하는 플라즈마 처리부(355)로 분류될 수 있다. 하부 전극(330)은 제1 몸체부(213)와 전기적으로 연결되어 접지될 수 있다.
본 실시 예의 대기압 플라즈마 발생 장치(300)에 있어서, 공정 가스 도입관(260)로부터 반응 가스가 주입되고, 전원 장치(255)로부터 상부 전극(220)에 전압이 인가될 때, 하부 전극(330)은 상부 전극(220)과의 사이에 존재하는 플라즈마 발생부(350)에서 대기압 플라즈마를 생성시킬 수 있다. 하부 전극(330)은 일 예로서, 탄소, 그라파이트, 구리 및 알루미늄 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상부 전극(330)은 상술한 다공성 재질의 전도체의 표면이 절연막으로 코팅되어 제조될 수 있다. 일 예로서, 하부 전극(330)은 산화알루미늄으로 코팅된 다공성 알루미늄으로 이루어질 수 있다. 하부 전극(330)은 일 예로서, 도 7의 다공성 알루미늄의 내부 구조와 같이 도전성 그물망 형태를 가지거나, 도 8의 다공성 탄소의 내부 구조에서와 같이 도전성 입자의 알갱이 형태를 가지는, 통기성 재질로 이루어질 수 있다.
하부 전극(330)은 플라즈마 발생부(350)에서 생성되는 플라즈마 내의 반응성 라디칼을 내부의 다공성 재질을 통해 통과시킴으로써, 상기 반응성 라디칼을 보다 균일하게 확산시킨 채로 플라즈마 처리부(355)로 제공할 수 있다. 하부 전극(330)은 일 예로서, 0.01 내지 100 mm의 두께를 가질 수 있다.
플라즈마 처리부(355)로 제공된 상기 반응성 라디칼은 기판(280)에 도달하여, 기판(280) 상에 박막을 형성하거나, 기판(280)을 세정 또는 식각할 수 있다. 반응이 완료된 라디칼은 부산물 가스와 함께 배기구(290)를 통해 플라즈마 챔버부(210)의 외부로 방출될 수 있다.
도 4는 본 출원의 또 다른 실시 예에 따르는 대기압 플라즈마 발생 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4을 참조하면, 대기압 플라즈마 발생 장치(400)은 상부 전극(220), 상부 전극(220)과 이격되어 배치되는 하부 전극(430), 상부 전극(220) 및 하부 전극(430)에 전압을 인가하는 전원 장치(255), 및 상부 전극(220)과 하부 전극(430) 사이의 공간에 위치하는 플라즈마 발생부(450)을 포함한다. 또한, 대기압 플라즈마 발생 장치(400)는 플라즈마 발생부(450)와 기판(280) 사이에 플라즈마 처리부(455)를 포함한다. 상부 전극(220)은 통기성의 내부 구조를 가진다. 상부 전극(220)은 상기 통기성의 내부 구조를 이용하여 플라즈마 발생을 위한 반응 가스를 외부로부터 플라즈마 발생부(350)로 유입시키는 통로 역할을 수행한다. 몇몇 실시 예에 있어서, 도시된 바와 같이, 플라즈마 발생부(450)와 접하는 상부 전극(220)의 하면에는 통기성 구조의 유전체 디스크(222)가 배치될 수 있다.
도 4에 도시되는 대기압 플라즈마 발생 장치(400)는 하부 전극(430)의 재질, 구조 및 배치 위치를 제외하고는 도 2와 관련하여 상술한 대기압 플라즈마 발생 장치(200)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복 설명을 배제하기 위하여 동일하게 채용되는 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 하부 전극(430)은 기판(280)의 상부에 배치될 수 있다. 이에 의하여, 플라즈마 챔버부(210)의 내부는 인가된 전압과 반응 가스를 이용하여 플라즈마를 생성시키는 플라즈마 발생부(450)와 생성된 플라즈마를 이용하여 기판(280)을 처리하는 플라즈마 처리부(455)로 분류될 수 있다.
도 5는 본 출원의 일 실시 예에 의한 도 4의 대기압 플라즈마 발생 장치의 플라즈마 발생부를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 하부 전극(430)은 복수의 제1 관통홀(433)을 구비하는 도전판(432), 복수의 제1 관통홀(433)에 대응되는 복수의 제2 관통홀(435)을 구비하고 도전판(432)와 이격하여 마주보도록 배치되는 확산판(434)를 구비한다. 제1 관통홀(433)과 제2 관통홀(435)은 관통 파이프(436)에 의하여 연결된다. 도전판(432)와 확산판(434) 사이의 공간은 외부로부터 소스 가스를 공급하는 가스 도입관(460)과 연결된다. 도전판(432) 은 일 예로서, 알루미늄, 알루미늄 합금 등과 같은 금속 재질 또는 합금 재질로 이루어질 수 있다. 확산판(434)는 통기성의 내부 구조를 가질 수 있으며, 일 예로서, 다공성 재질의 도전체 또는 절연체로 이루어질 수 있다. 관통 파이프(436)은 금속, 합금, 세라믹, 폴리머 등 공지의 다양한 재료로 이루어질 수 있다.
도면을 참조하면, 상부 전극(220) 및 하부 전극(430)의 도전판(432) 사이의 플라즈마 발생부(450)에서 생성되는 플라즈마 내의 반응성 라디칼은 관통 파이프(436)을 통하여 플라즈마 처리부(455)로 유입된다. 공정 가스 도입관(260)과는 별도로 플라즈마 챔버부(210)의 측벽에 배치되는 가스 도입관(460)은 기판(280)의 처리에 필요한 소정의 가스를 상기 플라즈마 발생부(450)을 경유하지 않고 플라즈마 처리부(455)로 유입시킨다. 즉, 가스 도입관(460)으로부터 도전판(432) 및 확산판(434) 사이의 공간으로 유입된 상기 가스는 통기성 내부 구조를 가지는 확산판(434)를 통과하여 플라즈마 처리부(455)로 유입될 수 있다. 이로서, 상기 가스는 관통 파이프(436)을 통하여 유입되는 상기 반응성 라디칼과 서로 섞이지 않은 상태로 플라즈마 처리부(455)에 도달할 수 있다.
상기 가스는 일 예로서, 불활성 가스, 사일렌(SiH4)계의 가스일 수 있다. 상기 불활성 가스는 일 예로서, 헬륨(He), 아르곤(Ar), 또는 질소(N2)를 포함할 수 있다. 상기 예시된 불활성 가스는 단독으로 사용되거나 또는 둘 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 플라즈마 처리부(455)에서, 실리콘 에픽택셜막을 형성하는 경우, 상기 가스는 헬륨 가스와 사일렌(SiH4)계 가스를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 표면 처리와 표면 처리를 진행한 웨이퍼 기판 위에 에피택셜 막 성장의 경우, 불활성 가스로서 헬륨(He)의 유량은 일 예로서, 약 1 내지 100 slm, 반응 유도 가스로 수소(H2) 가스의 유량은 일 예로서, 약 1 내지 100 sccm, 재료 가스인 사일렌(SiH4) 가스의 유량은 일 예로서, 약 1 내지 100 sccm 의 범위 일수 있다.
도 6은 본 출원의 또 다른 실시 예에 따르는 대기압 플라즈마 발생 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 대기압 플라즈마 발생 장치(600)는 상부 전극(620), 상부 전극(620)과 이격되어 배치되는 하부 전극(670), 상부 전극(620) 및 하부 전극(670)에 전압을 인가하는 전원 장치(255), 및 상부 전극(620)과 하부 전극(670) 사이의 공간에 위치하는 플라즈마 발생부(650)를 포함한다. 상부 전극(620)은 통기성의 내부 구조를 가진다. 상부 전극(620)은 케이스(625)에 의해 외부 환경과 격리되어 배치되며, 케이스(625)의 일측에는 공정 가스 도입관(660)이 배치된다. 상부 전극(620)은 공정 가스 도입관(660)을 통하여 제공된 반응 가스를 상기 통기성의 내부 구조를 이용하여 플라즈마 발생부(650)로 유입시키는 통로 역할을 수행한다.
도 6을 참조하면, 기판(680)이 일 예로서, 롤러와 같은 기판 이송 수단(675)에 의하여 운송되어, 순차적으로 플라즈마 발생부(650)를 통과하게 된다. 기판(680)이 플라즈마 발생부(650)를 통과할 때, 플라즈마 발생부(650) 내에서 플라즈마에 의해 발생되는 고반응성 라디칼이 기판(680)과 반응하여, 박막 형성, 세정 또는 식각 공정이 진행될 수 있다. 도면을 참조하면, 하부 전극(670)은 기판(680)의 이동 방향을 따라 배치되어 기판 지지대의 역할을 동시에 수행할 수 있다. 하부 전극(670)은 상부 전극(620)에 대하여 접지될 수 있다. 도시된 것과는 달리 하부 전극(670)은 상부 전극(620)에 대응하는 면적으로 기판(280) 아래에 별도로 배치될 수 있다. 지지기구(615)는 도시된 것과 같이, 상부 전극(620)을 지지하는 기능을 수행할 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 출원의 일 실시 예에 의한 통기성 구조의 상부 전극의 내부 조직을 나타내는 사진이다. 도 7은 구체적으로, 다공성 구조의 알루미늄의 내부 조직이며, 도 8은 구체적으로, 다공성 구조의 탄소의 내부 조직을 나타낸다. 도 7은 그물 망 형태의 네트워크를 가지는 알루미늄의 내부 조직을 보여주고 있으며, 도 8은 알갱이 형태의 집합체를 이루는 다공성 탄소 조직을 보여주고 있다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 상부 전극이 다공성의 구조를 가지는 전도체일 때, 가스는 상기 상부 전극을 통과할 수 있으며, 또한, 상기 가스가 상기 상부 전극을 통과할 때 내부에서 보다 균일한 분포를 가지도록 확산할 수 있다.
도 9는 본 출원의 일 실시 예에 따르는 대기압 플라즈마 발생 장치에 있어서, 인가되는 전압의 주파수에 따라 발생되는 플라즈마의 상태를 측정한 그래프이다. 도 9의 실험 결과는 도 2와 관련하여 상술한 대기압 플라즈마 발생 장치에서 상부 전극과 하부 전극 사이의 간격에 따라, 인가되는 주파수 대역에 따라, 플라즈마 내에서 전기장을 측정하여 나타내었다. 도 9를 참조하면, 상부 전극과 하부 전극 사이의 간격이 0.05 내지 2 mm의 범위 내에서 안정된 플라즈마의 전기장 특성을 보여주고 있다. 특히, 1 mm 이상의 간격에서는 주파수 대역의 크기에 관계없이 균일한 전기장 특성을 보여주고 있음을 관찰할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 출원의 일 실시 예에 따르는 대기압 플라즈마 발생 장치에 있어서, 전원 장치와 연결되는 상부 전극을 통기성의 내부 구조를 가지도록 구현할 수 있다. 이에 따라, 상기 대기압 플라스마 발생장치는 고밀도의 균일한 대기압 플라스마를 얻을 수 있다. 이때, 상기 상부 전극은 통기성의 구조의 유전체 디스크를 추가로 부착시킬 수 있어, 플라스마가 아크로 전이되는 현상을 보다 효율적으로 억제할 수 있다. 이로서, 플라즈마 공정 효율을 개선하고,플라즈마 공정 윈도우를 넓힐 수 있다.
또한, 본 출원의 일 실시 예에 따르면, 대기압에서 고밀도 플라스마를 생성함으로써, 에너지 상태가 높은 라디칼을 효율적으로 형성할 수 있다. 이로서, 반도체 박막 증착, 감광막 제거 그리고 접합, 연마, 세정, 살균, 소독, 오존 제조, 염색, 식각, 수돗물 및 폐수 정화, 공기 및 자동차 배기 가스등의 정화 및 전등 제조 등에 상기 대기압 플라즈마를 활용할 수 있는 장점이 있다.
구체적인 일 실시 예에 있어서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 대기압 플라즈마 장치는 건식 세정 장치로 적용할 수 있다. 구체적으로, 수소 가스와 불활성 가스(예, He)를 공정 가스 도입관(260)을 통해 유입하고 플라스마 발생부(250, 350, 450)에서 대기압 플라스마를 발생시킬 수 있다. 상기 대기압 플라스마는 자연 산화막과 반응성이 매우 큰 수소 라디칼(H*)을 다량 포함하며, 상기 수소 라디칼(H*)이 기판(280) 상부에 존재하는 자연 산화막과 반응하여 건식 세정을 수행하게 된다.
구체적인 또다른 실시 예에 있어서, 도 4에 도시되는 바와 같이, 공정 가스 도입관(260)을 통해 유입되는 상기 수소 가스와 불활성 가스와는 별도로, 사일렌(SiH4) 계열의 가스를 가스 도입관(460)으로 유입시켜 통기성 구조의 확산판(434)를 통해 플라즈마 처리부(455)로 유입시킬 수 있다. 이때, 플라스마 발생부(450)에서 수소 라디칼(H*)이 생성되고, 상기 수소 라디칼(H*)은 관통 파이프(436)를 통해 플라즈마 처리부(455)로 제공될 수 있다. 플라즈마 처리부(455)에서 만나는 사일렌(SiH4)계열의 가스와 수소 라디칼(H*)은 기판(280) 상에 양질의 엑피택셜 막을 성장시킬 수 있다. 구체적인 실시예에 있어서, 에피택셜 막을 성장시키는 경우, 불활성 가스로서 헬륨의 유량은 일 예로서, 약 1 내지 100 slm, 수소의 유량은 일 예로서, 약 1 내지 100 sccm 일 수 있다. 사일렌(SiH4)의 유량은 일 예로서, 약 1 내지 100 sccm일 수 있다. 플라즈마 발생부(450)의 압력은 약 500 내지 900 Torr, 보다 구체적인 예로서, 약 760 Torr로 유지될 수 있다.
구체적인 또다른 실시 예에 있어서, 대기압 플라즈마 발생 장치는 도 6에 도시되는 바와 같이, TFT, LCD, PFD, 태양광 소자의 제조 공정에도 적용될 수 있다. 즉, 집적회로의 제조 과정에서 대기 중의 산소가 실리콘 기판과 반응하여 표면에 생성되는 자연 산화막(Native oxide)이나 제조 공정 과정에서 실리콘 표면에 화학적으로 성장된 산화막을 포함한 절연막, 건식 식각 과정에서 발생되는 실리콘 표면의 손상 층(Damaged layer) 또는 실리콘 표면 및 콘택 홀(Contact hole)의 측벽에 발생되는 오염 물질 등의 얇은 막, 일 예로서 10nm 이하의 막을 제거하고, 상기 절연막, 손상층 또는 오염 물질의 막이 제거된 기판의 표면 상에 연속하여 에피택셜 막, 저온 다 결정 실리콘 막 등을 증착시키는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 본 출원의 일 실시 예에 따르면, 대기압 플라즈마를 아크 방전 없이 효과적으로 고밀도로 생성시킬 수 있으므로, 반응성 라디칼의 밀도로 증가시킬 수 있다. 따라서, 기판과의 반응 속도를 증가시킬 수 있어, 박막 증착의 경우 종래 보다 박막의 성장 속도를 개선시킬 수 있다. 또한, 종래보다 낮은 온도에서의 박막 성장도 이루어낼 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은, 예를 들어 도 8의 예 와 같이 LCD 제조 공정 중 저온 폴리실리콘막증착 공정, 버퍼 실리콘 질화막 공정에 적용 등에 적용가능하므로, 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.
100: 플라즈마 발생 장치, 10: 상부 전극, 20: 하부 전극, 30: 캐필러리 디스크, 35: 구멍, 40: 전원 공급 장치,
200: 대기압 플라즈마 발생 장치, 210: 플라즈마 챔버부, 212: 전력봉, 213: 제1 몸체부, 214: 제1 절연부, 215: 제2 몸체부, 216: 제2 절연부, 217: 냉각부, 220: 상부 전극, 222: 유전체 디스크, 230: 하부 전극, 250: 플라즈마 발생부, 255: 전원 장치, 260: 공정 가스 도입관, 270: 지지구조물, 272: 히터, 280: 기판, 290: 배기구,
300: 대기압 플라즈마 발생 장치, 330: 하부 전극, 350: 플라즈마 발생부, 355: 플라즈마 처리부,
400: 대기압 플라즈마 발생 장치, 430: 하부 전극, 432: 도전판, 433: 제1 관통홀, 434: 확산판, 435: 제2 관통홀, 436: 관통 파이트, 450: 플라즈마 발생부, 455: 플라즈마 처리부, 460: 가스 도입관,
600: 대기압 플라즈마 발생 장치, 615: 지지기구, 620: 상부 전극, 650: 플라즈마 발생부, 670: 하부 전극, 680: 기판.
200: 대기압 플라즈마 발생 장치, 210: 플라즈마 챔버부, 212: 전력봉, 213: 제1 몸체부, 214: 제1 절연부, 215: 제2 몸체부, 216: 제2 절연부, 217: 냉각부, 220: 상부 전극, 222: 유전체 디스크, 230: 하부 전극, 250: 플라즈마 발생부, 255: 전원 장치, 260: 공정 가스 도입관, 270: 지지구조물, 272: 히터, 280: 기판, 290: 배기구,
300: 대기압 플라즈마 발생 장치, 330: 하부 전극, 350: 플라즈마 발생부, 355: 플라즈마 처리부,
400: 대기압 플라즈마 발생 장치, 430: 하부 전극, 432: 도전판, 433: 제1 관통홀, 434: 확산판, 435: 제2 관통홀, 436: 관통 파이트, 450: 플라즈마 발생부, 455: 플라즈마 처리부, 460: 가스 도입관,
600: 대기압 플라즈마 발생 장치, 615: 지지기구, 620: 상부 전극, 650: 플라즈마 발생부, 670: 하부 전극, 680: 기판.
Claims (27)
- 통기성의 내부 구조를 가지는 상부 전극;
상기 상부 전극과 이격하여 배치되는 하부 전극;
상기 상부 전극 또는 상기 하부 전극에 전압을 인가하는 전원 장치; 및
상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 사이의 공간에 위치하는 플라즈마 발생부를 포함하고,
상기 상부 전극은 상기 통기성의 내부 구조를 이용하여 플라즈마 발생을 위한 반응 가스를 외부로부터 상기 플라즈마 발생부로 유입시키는 통로 역할을 수행하는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 상부 전극은 다공성 재질의 전도체로 이루어지고,
상기 반응 가스를 상기 상부 전극의 내부를 통과하여 상기 플라즈마 발생부로 제공하는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 제2 항에 있어서,
상기 상부 전극은 탄소, 그라파이트, 구리 및 알루미늄 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함하여 이루어지는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 제2 항에 있어서,
상기 상부 전극은 탄소, 그라파이트, 구리 및 알루미늄 중에서 선택되는 적어도 하나의 표면에 절연체가 코팅되어 이루어지는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 상부 전극은 0.01 내지 100 mm의 두께를 가지며, 상기 상부 전극의 내부 구조는 도전성 그물 망 형태를 가지거나 도전성 입자의 알갱이 형태를 가지는 통기성 구조로 구성되는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 플라즈마 발생부와 접하는 상기 상부 전극의 하면에 배치되는 통기성 구조의 유전체 디스크를 추가적으로 포함하는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 제6 항에 있어서,
상기 유전체 디스크는 다공성 재질의 절연물질로 이루어지며, 상기 반응 가스를 확산시키거나, 플라즈마 발생 시의 아크 방전을 방지하는 기능을 수행하는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 제7 항에 있어서,
상기 유전체 디스크는 지르코늄 산화막, 알루미나, 탄화규소, 질화규소 및 석영 중에서 선택된 어느 하나를 포함하여 이루어지는
대기업 플라즈마 발생 장치. - 제6 항에 있어서,
상기 유전체 디스크는 0.01 내지 100 mm의 두께를 가지며, 상기 유전체 디스크의 내부 구조는 도전성 그물 망 형태를 가지거나 부도체 입자의 알갱이 형태를 가지는 통기성 구조로 구성되는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 상부 전극 중 일 단부는 상기 전원 장치에 연결되고, 상기 하부 전극 중 일 단부는 접지되는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 전원 장치는 유니폴라 펄스 또는 바이폴라 펄스의 전압을 인가하는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 전원 장치는 주파수 대역이 1MHz 내지 500MHz인 알에프(RF, radio frequency) 전압을 인가하는
대기압 플라즈마 발생장치. - 제1 항에 있어서,
상기 하부 전극은 플라즈마 처리의 대상인 기판의 하부에 배치되는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 하부 전극은 플라즈마 처리의 대상인 기판의 상부에 배치되며,
통기성의 내부 구조를 가지는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 제14 항에 있어서,
상기 하부 전극은 다공성 재질의 전도체로 이루어지는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 제14 항에 있어서,
상기 하부 전극은 상기 플라즈마 발생부 내의 라디칼을 상기 하부 전극 내부를 통해 통과시켜 확산시키는 기능을 수행하는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 제14 항에 있어서,
상기 하부 전극은 0.01 내지 100 mm의 두께를 가지며, 상기 하부 전극의 내부 구조는 도전성 그물 망 형태를 가지거나 도전성 입자의 알갱이 형태를 가지는 통기성 구조로 구성되는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 반응 가스는 상기 상부 전극 상부에 배치되는 적어도 하나의 공정 가스 도입관을 통하여 외부로부터 공급되고, 상기 반응 가스는 수증기(H2O), 산소(O2), 질소(N2), 수소(H2), 아르곤(Ar), 헬륨(H2), 메탄(CH4), 암모니아(NH3), 불화탄소(CF4), 아세틸렌(C2H2), 프로판(C3H8), 사일렌(SiH4), 다이사일렌(Si2H6), 디클로로사일렌(DCS, SiH2Cl2), 네오펜타사일렌(Neo Penta silane, NPS), 트리메틸알루미늄(TrimethylAluminum (TMA)), 비스테티어리부틸아미노사일렌(Bis(tertiary-butylamino)silane, BTBAS), 비스디에틸아미노사일렌(bis(diethylamino)silane, BDEAS), 트리디메틸아미노사일렌(tris(dimethylamino)silane, TDMAS), 헥사메틸디실옥세인(hexamethyldisiloxane, HMDSO), 테트라메틸사이클로테트라실옥세인(tetramethylcyclotetra-siloxane TMCTS), 테트라에틸오소실리케이트(tetraethylorthosilicate, TEOS), 헥사메틸디실라제인(hexamethyldisilazane, HMDSN) 및 테트라메틸디실로옥세인(tetramethyldisiloxane, TMDSO) 로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 상부 전극을 경유하지 않고, 외부로부터 상기 플라즈마 발생부로 반응 가스를 유입하는 가스 도입관을 추가적으로 포함하는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 대기압 플라즈마 장치에 있어서,
플라즈마 발생부; 및
상기 플라즈마 발생부와 인접한 하부에 위치하며 반응 대상인 기판이 배치되는 플라즈마 처리부를 포함하고,
상기 플라즈마 발생부는
통기성의 재질로 이루어지는 상부 전극;
상기 상부 전극과 이격하여 배치되는 하부 전극;
상기 상부 전극 또는 상기 하부 전극에 전압을 인가하는 전원 장치; 및
상기 상부 전극의 상부에 배치되며 외부로부터 반응 가스를 유입시키는 공정 가스 도입관을 포함하는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 제20 항에 있어서,
상기 플라즈마 발생부는 상기 상부 전극의 하면에 배치되는 통기성 재질의 유전체 디스크를 추가적으로 포함하는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 제20 항에 있어서,
상기 하부 전극은 통기성 재질로 이루어지는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 제20 항에 있어서,
상기 상부 전극 또는 상기 하부 전극은
탄소, 그라파이트, 구리, 및 알루미늄 적어도 하나를 포함하여 이루어지는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 제20 항에 있어서,
상기 상부 또는 상기 하부 전극은
탄소, 그라파이트, 구리 및 알루미늄 중에서 선택되는 적어도 하나의 표면에 절연체가 코팅되어 이루어지는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 제20 항에 있어서,
상기 하부 전극은
복수의 제1 관통홀을 구비하는 도전판; 및
상기 복수의 제1 관통홀과 대응되는 복수의 제2 관통홀을 구비하고, 상기 도전판과 이격하여 마주보도록 배치되는 통기성 재질의 확산판; 및
상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀을 연결시키는 관통 파이프을 포함하는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 제25 항에 있어서,
상기 플라즈마 발생부는
서로 이격된 상기 도전판과 상기 확산판 사이의 공간에 소스 가스를 공급하는 가스 도입관을 추가적으로 포함하고,
상기 플라즈마 발생부에서 발생된 플라즈마의 라디칼은 상기 관통 파이프를 통해 상기 플라즈마 처리부로 공급되고,
상기 가스 도입관을 통해 도입되는 상기 소스 가스는 상기 통기성 재질의 상기 확산판 내부를 통과하여 상기 플라즈마 처리부로 공급됨으로써,
상기 라디칼과 상기 소스 가스는 서로 격리된 채로 상기 플라즈마 처리부로 제공되는
대기압 플라즈마 발생 장치. - 제25 항에 있어서,
상기 확산판은
다공성 재질의 도전체 또는 절연체로 이루어지는
대기압 플라즈마 발생 장치.
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