KR20140063568A - 안테나 구조체 및 플라즈마 발생 장치 - Google Patents

안테나 구조체 및 플라즈마 발생 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 안테나 구조체 및 플라즈마 발생 장치를 제공한다. 이 안테나 구조체는 서로 병렬 연결되고 중첩 배치된 동일한 구조의 4 개의 유도 안테나들을 포함한다. 유도 안테나들은 제1 층의 제 1 사분면에 배치된 외부 상부 섹션, 외부 상부 섹션에 연결되고 제1 층의 제 2 사분면에 배치된 내부 상부 섹션, 내부 상부 섹션에 연결되고 제1 층의 하부에 배치된 제2층의 제3 사분면에 배치된 내부 하부 섹션, 및 내부 하부 섹션에 연결되고 제 2층의 제 4 사분면에 배치된 외부 하부 섹션를 포함한다. 외부 상부 섹션의 일단에 RF 전력이 공급되고, 외부 하부 섹션의 타단은 접지된다.

Description

안테나 구조체 및 플라즈마 발생 장치{Antenna structure and plasma generating device}
본 발명은 플라즈마 발생 장치에 관한 것이다. 더 구체적으로 유도 결합 플라즈마 발생시키는 안테나 구조체에 관한 것이다.
반도체 기판, 평판 표시 기판, 태양 전지 기판 등이 대면적화됨에 따라 이들을 처리하는 제조 장치가 대면적화되고 있다. 플라즈마 처리 장치는 식각, 증착, 이온 주입, 물질 표면 처리 등의 다양한 공정에 이용되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 균일한 플라즈마를 형성할 수 있는 안테나 구조체를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 균일한 플라즈마를 형성할 수 있는 플라즈마 발생 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 구조체는 서로 병렬 연결되고 중첩 배치된 동일한 구조의 4 개의 유도 안테나들을 포함한다. 상기 유도 안테나들은 제1 층의 제 1 사분면에 배치된 외부 상부 섹션, 상기 외부 상부 섹션에 연결되고 제1 층의 제 2 사분면에 배치된 내부 상부 섹션, 상기 내부 상부 섹션에 연결되고 상기 제1 층의 하부에 배치된 제2층의 제3 사분면에 배치된 내부 하부 섹션, 및 상기 내부 하부 섹션에 연결되고 상기 제 2층의 제 4 사분면에 배치된 외부 하부 섹션를 포함한다. 상기 외부 상부 섹션의 일단에 RF 전력이 공급되고, 상기 외부 하부 섹션의 타단은 접지된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 구조체는 안정적이고 균일한 유도 결합 플라즈마를 제공할 수 있다.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 구조체를 설명하는 도면이다.
도 1b는 도 1a의 안테나 구조체의 평면도이다.
도 1c는 도 1b의 I-I' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 2a은 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 구조체를 설명하는 도면이다.
도 2b는 도 2a의 안테나 구조체의 평면도이다.
도 2c는 도 2b의 II-II' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3a은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 구조체를 설명하는 도면이다.
도 3b는 도 3a의 안테나 구조체의 단면도이다.
도 4은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 구조체를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 설명하는 도면이다.
도 6은 도 5의 플라즈마 발생 장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 설명하는 도면이다.
100: 안테나 구조체
101: 유도 안테나들
110: 외부 상부 섹션
112: 내부 상부 섹션
122: 내부 하부 섹션
120: 외부 하부 섹션
대면적 플라즈마 처리 장치는 높은 플라즈마 밀도, 플라즈마 밀도의 균일성, 및 공정 재현성을 확보하여야 한다. 유도 결합 플라즈마는 높은 플라즈마를 얻을 수 있으나, 플라즈마 균일도의 확보가 어렵다.
첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 층(또는 막) 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 또한, 층(또는 막)이 다른 층(또는 막) 또는 기판 "상"에 있다고 언급되어지는 경우에 그것은 다른 층(또는 막) 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 층(또는 막)이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 구조체를 설명하는 도면이다.
도 1b는 도 1a의 안테나 구조체의 평면도이다.
도 1c는 도 1b의 I-I' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 상기 안테나 구조체(100)는 서로 병렬 연결되고 중첩 배치된 동일한 구조의 4 개의 유도 안테나들(101)을 포함한다. 상기 유도 안테나들(101)은 제1 층의 제 1 사분면에 배치된 외부 상부 섹션(110), 상기 외부 상부 섹션(110)에 연결되고 제1 층의 제 2 사분면에 배치된 내부 상부 섹션(112), 상기 내부 상부 섹션(112)에 연결되고 상기 제1 층의 하부에 배치된 제2층의 제3 사분면에 배치된 내부 하부 섹션(122), 및 상기 내부 하부 섹션(112)에 연결되고 상기 제 2층의 제 4 사분면에 배치된 외부 하부 섹션(120)를 포함한다. 상기 외부 상부 섹션(110)의 일단(P1,P2,P3,P4)에 RF 전력이 공급되고, 상기 외부 하부 섹션(120)의 타단(G1,G2,G3,G4)은 접지된다. 상기 유도 안테나들(101)은 중심축에 관하여 90도씩 회전하면서 중첩 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 구조체(100)는 4개의 유도 안테나들(101)은 서로 전기적으로 병렬 연결된다. 이에 따라, 상기 안테나 구조체(100)는 낮은 임피던스를 제공하여 높은 전류를 인가할 수 있다. 또한, 상기 유도 안테나들(101) 각각은 끊기지 않고 서로 이어져 있어져 한 바뀌를 된다. 이에 따라, 유도 안테나들(101)은 실질적으로 폐루프(closed loop)를 형성하여 유도 기전력을 최대로 발생시킬 수 있다. 상기 안테나 구조체(100)의 대칭적 구조는 플라즈마의 회전 방향 대칭성은 향상될 수 있다. 또한, 외부 섹션(110,120)은 바깥쪽에 플라즈마를 형성하고, 상기 내부 섹션(112,122)은 안쪽에 플라즈마를 형성할 수 있다. 따라서, 플라즈마의 방사상 균일성은 향상될 수 있다.
상기 유도 안테나들(101)은 상기 제1 층에서 RF 전력을 공급받고, 상기 제2 층에서 접지된다. 또한, 상기 유도 안테나들(101)의 전류는 시계방향 또는 반시계 방향의 한 방향으로 흐른다. 따라서, 2층 구조에 의하여 RF 전력이 공급되는 위치에서의 축전 결합 및 유도 결합에 의한 국부적인 플라즈마 밀도의 증가 현상을 억제할 수 있다.
상기 외부 상부 섹션(110)은 제1 곡률 반경을 가지고, 제1 층의 제1 사분면에 배치될 수 있다. 상기 외부 상부 센셕(110)은 금속 또는 금속 합금의 스트립 형태 또는 파이프 형태일 수 있다. 바람직하게는, 상기 외부 상부 센셕(110)은 은 또는 금으로 도금된 구리일 수 있다. 상기 외부 상부 섹션(110)의 두께는 수 mm 내지 수십 mm일 수 있고, 바람직하게는 10 내지 20 mm일 수 있다. 상기 외부 상부 섹션(110)의 두께는 수 mm일 수 있다. 상기 외부 상부 섹션(110)의 일단은 RF 전력이 공급된다. 상기 외부 상부 섹션들(110)은 외곽 영역을 형성하도록 대칭적으로 배치될 수 있다.
상기 내부 상부 섹션(112)은 제2 곡률 반경을 가지고 상기 제1 층과 실질적으로 동일한 평면에서, 제2 사분면에 배치될 수 있다. 상기 내부 상부 섹션(112)은 상기 외부 상부 섹션들(110)이 형성하는 영역의 내부에 배치될 수 있다. 상기 제1 곡률 반경은 상기 제2 곡률 반경보다 크다. 상기 유도 안테나(101)에 흐르는 전류는 시계 방향으로 흐를 수 있다. 상기 내부 상부 섹션(112)은 상기 외부 상부 섹션에 인접하여 회전 방향으로 연속적으로 배치된다.
상부 브렌치(114)는 상기 외부 상부 섹션(110)의 타단과 상기 내부 상부 섹션(112)의 일단을 연결한다. 상기 상부 브렌치(114)는 상기 외부 상부 섹션(110)과 동일한 재질로 구성될 수 있다. 상기 상부 브렌치(114)와 상기 외부 상부 섹션(110)은 볼트 및/또는 용접과 같은 전기적 연결 수단에 의하여 수행될 수 있다. 상기 상부 브렌치(114)와 상기 내부 상부 섹션(112)은 볼트 및/또는 용접과 같은 전기적 연결 수단에 의하여 수행될 수 있다.
수직 브렌치(130)는 상기 내부 상부 섹션(112)의 타단과 상기 하부 내부 섹션(122)의 일단을 연결할 수 있다. 상기 수직 브렌치(130)는 제1 층과 제2 층 사이를 연결할 수 있다.
＊상기 내부 하부 섹션(122)은 상기 내부 상부 섹션(112)에 인접하여 회전 방향으로 연속적으로 배치될 수 있다. 상기 내부 하부 섹션(122)은 상기 제1 층의 아래의 제2 층에 배치될 수 있다. 상기 내부 하부 섹션(122)은 제 3 사분면에 배치된다. 상기 제2 층과 제1 층 사이의 간격은 수 mm 내지 수십 mm일 수 있다. 바람직하게는, 상기 제2 층과 제1 층 사이의 간격은 10 내지 15 mm일 수 있다. 상기 내부 하부 섹션(122)은 제2 곡률 반경을 가진다. 절연체(103)는 상기 제2 층과 제1 층 사이에 배치될 수 있다.
하부 브렌치(124)는 상기 하부 내부 섹션(122)의 타단과 상기 하부 외부 섹션(120)의 일단을 연결한다.
상기 외부 하부 섹션(120)은 제2 층의 제 4 사분면에 배치된다. 상기 외부 하부 섹션(120)은 제1 곡률 반경을 가진다. 상기 외부 하부 섹션(120)의 타단은 접지된다.
상기 내부 상부 섹션(122) 및 상기 내부 하부 섹션(122)의 폭은 상기 외부 상부 섹션(110) 및 상기 외부 하부 섹션(120)의 폭보다 클 수 있다. 따라서, 상기 외부 상부 섹션(110) 및 상기 외부 하부 섹션(120)이 제공하는 플라즈마 발생 공간은 감소되고, 상기 내부 상부 섹션(112) 및 상기 내부 하부 섹션(122)이 제공하는 플라즈마 발생 공간은 증가할 수 있다. 따라서, 방사상 방향(radial directiion)의 플라즈마 균일도가 증가될 수 있다.
플라즈마 발생 장치의 대면적화에 따라, 대면적 플라즈마를 형성하기 위하여 상기 안테나 구조체에 공급되는 RF 전력은 수 kW 내지 수십 KW에 달한다. 또한, 기구의 간결성이 요구된다. 최근, 플라즈마 발생 장치의 대면적화에 따라, 대면적 플라즈마를 형성하기 위하여 상기 안테나 구조체에 공급되는 RF 전력은 수 kW 내지 수십 KW에 달한다. 따라서, 상기 안테나 구조체(100)의 열적 안정성을 위하여는 냉각될 필요가 있다. 또한, 기구의 간결성이 요구된다. 따라서, 상기 유도 안테나들(101)는 파이프 형상을 가지고, 상기 유도 안테나들(101)은 공기 또는 유체 등의 냉매에 의하여 냉각될 수 있다. 상기 냉매는 상기 유도 안테나들(101)의 내부를 통하여 흐를 수 있다.
도 2a은 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 구조체를 설명하는 도면이다.
도 2b는 도 2a의 안테나 구조체의 평면도이다.
도 2c는 도 2b의 II-II' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 상기 안테나 구조체(200)는 서로 병렬 연결되고 중첩 배치된 동일한 구조의 4 개의 유도 안테나들(201)을 포함한다. 상기 유도 안테나들(201)은 제1 층의 제 1 사분면에 배치된 외부 상부 섹션(210), 상기 외부 상부 섹션(210)에 연결되고 제1 층의 제 2 사분면에 배치된 내부 상부 섹션(212), 상기 내부 상부 섹션(212)에 연결되고 상기 제1 층의 하부에 배치된 제2층의 제3 사분면에 배치된 내부 하부 섹션(222), 및 상기 내부 하부 섹션(222)에 연결되고 상기 제 2층의 제 4 사분면에 배치된 외부 하부 섹션(220)를 포함한다. 상기 외부 상부 섹션(220)의 일단(P1,P2,P3,P4)에 RF 전력이 공급되고, 상기 외부 하부 섹션(220)의 타단(G1,G2,G3,G4)은 접지된다. 상기 유도 안테나들(201)은 중심축에 관하여 90도씩 회전하면서 중첩 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 구조체(200)는 4개의 유도 안테나들(201)은 서로 전기적으로 병렬 연결된다. 이에 따라, 상기 안테나 구조체(200)는 낮은 임피던스를 제공하여 높은 전류를 인가할 수 있다. 또한, 상기 유도 안테나들(201) 각각은 끊기지 않고 서로 이어져 있어져 한 바뀌를 된다. 이에 따라, 유도 안테나들(201)은 실질적으로 폐루프(closed loop)를 형성하여 유도 기전력을 최대로 발생시킬 수 있다. 상기 안테나 구조체(200)의 대칭적 구조는 플라즈마의 회전 방향 대칭성은 향상될 수 있다. 또한, 외부 섹션(210,220)은 바깥쪽에 플라즈마를 형성하고, 상기 내부 섹션(212,222)은 안쪽에 플라즈마를 형성할 수 있다. 따라서, 플라즈마의 방사상 균일성은 향상될 수 있다.
상기 유도 안테나들(201)은 상기 제1 층에서 RF 전력을 공급받고, 상기 제2 층에서 접지된다. 또한, 상기 유도 안테나들(201)의 전류는 시계방향 또는 반시계 방향의 한 방향으로 흐른다. 따라서, 2층 구조에 의하여 RF 전력이 공급되는 위치에서의 축전 결합 및 유도 결합에 의한 국부적인 플라즈마 밀도의 증가 현상을 억제할 수 있다.
상기 외부 상부 섹션(210)은 직각으로 절곡되고, 제1 층의 제1 사분면에 배치될 수 있다. 상기 외부 상부 센셕(210)은 금속 또는 금속 합금의 스트립 형태 또는 파이프 형태일 수 있다. 바람직하게는, 상기 외부 상부 센셕(210)은 은 또는 금으로 도금된 구리일 수 있다. 상기 외부 상부 섹션(210)의 두께는 수 mm 내지 수십 mm일 수 있고, 바람직하게는 10 내지 20 mm일 수 있다. 상기 외부 상부 섹션(210)의 두께는 수 mm일 수 있다. 상기 외부 상부 섹션(210)의 일단은 RF 전력이 공급된다. 상기 외부 상부 섹션들(210)은 외곽 영역을 형성하도록 대칭적으로 배치될 수 있다.
상기 내부 상부 섹션(212)은 직각으로 절곡되고 상기 제1 층과 실질적으로 동일한 평면에서, 제2 사분면에 배치될 수 있다. 상기 내부 상부 섹션(212)은 상기 외부 상부 섹션들(210)이 형성하는 영역의 내부에 배치될 수 있다. 상기 내부 상부 섹션(212)이 차지하는 면적은 상기 외부 상부 섹션(210)이 차지하는 면적보다 크다. 상기 유도 안테나(201)에 흐르는 전류는 시계 방향으로 흐를 수 있다. 상기 내부 상부 섹션(212)은 상기 외부 상부 섹션에 인접하여 회전 방향으로 연속적으로 배치된다.
상부 브렌치(214)는 상기 외부 상부 섹션(210)의 타단과 상기 내부 상부 섹션(212)의 일단을 연결한다. 상기 상부 브렌치(214)는 상기 외부 상부 섹션(210)과 동일한 재질로 구성될 수 있다. 상기 상부 브렌치(214)와 상기 외부 상부 섹션(210)은 볼트 및/또는 용접과 같은 전기적 연결 수단에 의하여 수행될 수 있다. 상기 상부 브렌치(214)와 상기 내부 상부 섹션(212)은 볼트 및/또는 용접과 같은 전기적 연결 수단에 의하여 수행될 수 있다.
수직 브렌치(230)는 상기 내부 상부 섹션(212)의 타단과 상기 하부 내부 섹션(222)의 일단을 연결할 수 있다. 상기 수직 브렌치(230)는 제1 층과 제2 층 사이를 연결할 수 있다.
상기 내부 하부 섹션(222)은 상기 내부 상부 섹션(212)에 인접하여 회전 방향으로 연속적으로 배치될 수 있다. 상기 내부 하부 섹션(222)은 상기 제1 층의 아래의 제2 층에 배치될 수 있다. 상기 내부 하부 섹션(222)은 제 3 사분면에 배치된다. 상기 제2 층과 제1 층 사이의 간격은 수 mm 내지 수십 mm일 수 있다. 바람직하게는, 상기 제2 층과 제1 층 사이의 간격은 10 내지 15 mm일 수 있다. 상기 내부 하부 섹션(122)은 직각으로 절곡된다.
하부 브렌치(224)는 상기 하부 내부 섹션(222)의 타단과 상기 하부 외부 섹션(220)의 일단을 연결한다.
상기 외부 하부 섹션(220)은 제2 층의 제 4 사분면에 배치된다. 상기 외부 하부 섹션(220)은 직각으로 절곡된다. 상기 외부 하부 섹션(220)의 타단은 접지된다.
상기 내부 상부 섹션(222) 및 상기 내부 하부 섹션(222)의 폭은 상기 외부 상부 섹션(210) 및 상기 외부 하부 섹션(220)의 폭보다 클 수 있다. 따라서, 상기 외부 상부 섹션(210) 및 상기 외부 하부 섹션(220)이 제공하는 플라즈마 발생 공간은 감소되고, 상기 내부 상부 섹션(212) 및 상기 내부 하부 섹션(222)이 제공하는 플라즈마 발생 공간은 증가할 수 있다. 따라서, 방사상 방향(radial directiion)의 플라즈마 균일도가 증가될 수 있다.
도 3a은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 구조체를 설명하는 도면이다.
도 3b는 도 3a의 안테나 구조체의 단면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 안테나 구조체(100a)는 서로 병렬 연결되고 중첩 배치된 동일한 구조의 4 개의 유도 안테나들(101a)을 포함한다. 상기 유도 안테나들(101a)은 제1 층(141)의 제 1 사분면에 배치된 외부 상부 섹션(110a), 상기 외부 상부 섹션(110a)에 연결되고 상기 제1 층 상부에 배치된 제2 층(142)의 제 2 사분면에 배치된 내부 상부 섹션(112a), 상기 내부 상부 섹션(112a)에 연결되고 상기 제2 층의 하부에 배치된 제 3층(143)의 제3 사분면에 배치된 내부 하부 섹션(122a), 및 상기 내부 하부 섹션(122a)에 연결되고 제1 층(141)의 하부에 배치된 제 4층(144)의 제 4 사분면에 배치된 외부 하부 섹션(120a)를 포함한다. 상기 외부 상부 섹션(110a)의 일단에 RF 전력이 공급되고, 상기 외부 하부 섹션(120a)의 타단은 접지된다.
상부 브렌치(114a)는 상기 외부 상부 섹션(110a)의 타단과 상기 내부 상부 섹션(112a)의 일단을 연결하하고, 수직 브렌치(130a)는 상기 내부 상부 섹션(112a)의 타단과 상기 하부 내부 섹션(122a)의 일단을 연결하고, 하부 브렌치(124)는 상기 하부 내부 섹션(122)의 타단과 상기 하부 외부 섹션(120)의 일단을 연결한다.
도 4은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 구조체를 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 안테나 구조체(300)는 서로 병렬 연결되고 중첩 배치된 동일한 구조의 2 개의 유도 안테나들(301)을 포함한다. 상기 유도 안테나(301)은 제1 층의 제 1 사분면 및 제2 사분면에 걸쳐서 배치된 외부 상부 섹션(310), 상기 외부 상부 섹션(310)에 연결되고 상기 제1 층의 제 3 사분면 및 제 4 사분면에 걸쳐서 배치된 내부 상부 섹션(312), 상기 내부 상부 섹션(312)에 연결되고 상기 제1 층의 하부에 배치된 제 2층의 제1 사분면 및 제2 사분면에 걸쳐서 배치된 내부 하부 섹션(322), 및 상기 내부 하부 섹션(322)에 연결되고 제 2층의 제 3 사분면 및 제 4 사분면에 걸쳐서 배치된 외부 하부 섹션(320)을 포함한다. 상기 외부 상부 섹션(310)의 일단에 RF 전력이 공급되고, 상기 외부 하부 섹션(320)의 타단은 접지된다.
상부 브렌치(314)는 상기 외부 상부 섹션(310)의 타단과 상기 내부 상부 섹션(312)의 일단을 연결하고, 수직 브렌치(330)는 상기 내부 상부 섹션(312)의 타단과 상기 하부 내부 섹션(322)의 일단을 연결하고, 하부 브렌치(324)는 상기 하부 내부 섹션(322)의 타단과 상기 하부 외부 섹션(320)의 일단을 연결한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 설명하는 도면이다.
도 6은 도 5의 플라즈마 발생 장치의 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 플라즈마 발생 장치는 진공 용기(50), 상기 진공 용기(52)의 일부에 배치된 유전체부(58), 및 상기 유전체부(58) 상에 배치된 플라즈마 발생용 안테나 구조체(400a,400b)를 포함한다. 상기 안테나 구조체(400a,400b)는 제1 안테나 구조체(400a) 및 제2 안테나 구조체(400b)를 포함한다. 상기 제1 안테나 구조체(400a)는 상기 제2 안테나 구조체(400b)의 내부에 배치된다.
상기 제1 안테나 구조체(400a)와 상기 제2 안테나 구조체(400b)는 전력 분배부(62)에 연결된다. 상기 전력 분배부(62)는 상기 제1 안테나 구조체(400a) 및 상기 제2 안테나 구조체(400b)에 제공되는 전력을 분배할 수 있다. 상기 전력 분배부(62)는 인덕터 또는 축전지와 같은 수동 소자로 구성될 수 있다.
상기 RF 전원(66)은 임피던스 매칭 네트워크(64) 및 상기 전력 분배부(62)를 통하여 상기 안테나 구조체(400a,400b)에 전력을 공급할 수 있다. 상기 제1 안테나 구조체(400a)와 상기 제2 안테나 구조체(400b)는 전기적으로 병렬 연결될 수 있다.
상기 안테나 구조체는 서로 병렬 연결되고 중첩 배치된 동일한 구조의 4 개의 유도 안테나들을 포함한다. 상기 유도 안테나들 각각은 제1 층의 제 1 사분면에 배치된 외부 상부 섹션, 상기 외부 상부 섹션에 연결되고 제1 층의 제 2 사분면에 배치된 내부 상부 섹션, 상기 내부 상부 섹션에 연결되고 상기 제1 층의 하부에 배치된 제2층의 제3 사분면에 배치된 내부 하부 섹션, 및 상기 내부 하부 섹션에 연결되고 상기 제 2층의 제 4 사분면에 배치된 외부 하부 섹션를 포함한다. 상기 외부 상부 섹션의 일단에 RF 전력이 공급되고, 상기 외부 하부 섹션의 타단은 접지된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 설명하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 상기 플라즈마 발생 장치는 진공 용기(50), 상기 진공 용기(50)의 일부에 배치된 유전체부(58a), 및 상기 유전체부(58a) 상에 배치된 플라즈마 발생용 안테나 구조체(100)를 포함한다.
상기 유전체부(58a)는 서로 이격된 복수의 유전체부들을 포함한다. 상기 안테나 구조체(100)는 서로 이격된 복수의 안테나 구조체들을 포함한다. 상기 안테나 구조체들은 대응하는 상기 유전체부들 상에 각각 배치된다.
본 발명의 변형될 실시예에 따르면, 상기 안테나 구조체는 도 1 내지 도 4에서 설명한 안테나 구조체로 변경될 수 있다.

Claims (13)

  1. 플라즈마 발생용 안테나 구조체에 있어서
    상기 안테나 구조체는 서로 병렬 연결되고 중첩 배치된 동일한 구조의 4 개의 유도 안테나들을 포함하고,
    상기 유도 안테나들은:
    제1 층의 제 1 사분면에 배치된 외부 상부 섹션;
    상기 외부 상부 섹션에 연결되고 제1 층의 제 2 사분면에 배치된 내부 상부 섹션;
    상기 내부 상부 섹션에 연결되고 상기 제1 층의 하부에 배치된 제2층의 제3 사분면에 배치된 내부 하부 섹션; 및
    상기 내부 하부 섹션에 연결되고 상기 제 2층의 제 4 사분면에 배치된 외부 하부 섹션를 포함하고,
    상기 외부 상부 섹션의 일단에 RF 전력이 공급되고, 상기 외부 하부 섹션의 타단은 접지되는 것을 특징으로 하는 안테나 구조체.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 외부 상부 섹션의 타단과 상기 내부 상부 섹션의 일단을 연결하는 상부 브렌치;
    상기 내부 상부 섹션의 타단과 상기 하부 내부 섹션의 일단을 연결하는 수직 브렌치; 및
    상기 하부 내부 섹션의 타단과 상기 하부 외부 섹션의 일단을 연결하는 하부 브렌치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 구조체.
  3. 제 1항에 있어서,
    외부 상부 섹션 및 외부 하부 섹션은 제1 곡률을 가지고,
    내부 상부 섹션 및 내부 하부 섹션은 제2 곡률을 가지고,
    상기 제1 곡률의 반경은 상기 제2 곡률의 반경보다 큰 것을 특징으로 하는 안테나 구조체.
  4. 제 1항에 있어서,
    외부 상부 섹션 및 외부 하부 섹션은 직각으로 절곡되고,
    내부 상부 섹션 및 내부 하부 섹션은 직각으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 안테나 구조체.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 층과 상기 제2 층 사이에는 절연층이 배치되는 것을 특징으로 하는 안테나 구조체.
  6. 제 1항에 있어서,
    외부 상부 섹션 및 외부 하부 섹션의 폭은 내부 상부 섹션 및 내부 하부 섹션의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 안테나 구조체.
  7. 플라즈마 발생용 안테나 구조체에 있어서
    상기 안테나 구조체는 서로 병렬 연결되고 중첩 배치된 동일한 구조의 4 개의 유도 안테나들을 포함하고,
    상기 유도 안테나들은:
    플라즈마 발생용 안테나 구조체에 있어서
    상기 안테나 구조체는 서로 병렬 연결되고 중첩 배치된 동일한 구조의 2 개의 유도 안테나들을 포함하고,
    상기 유도 안테나들(101a)은 제1 층(141)의 제 1 사분면에 배치된 외부 상부 섹션(110a);
    상기 외부 상부 섹션(110a)에 연결되고 상기 제1 층 상부에 배치된 제2 층(142)의 제 2 사분면에 배치된 내부 상부 섹션(112a);
    상기 내부 상부 섹션(112a)에 연결되고 상기 제2 층의 하부에 배치된 제 3층(143)의 제3 사분면에 배치된 내부 하부 섹션(122a); 및
    상기 내부 하부 섹션(122a)에 연결되고 제1 층(141)의 하부에 배치된 제 4층(144)의 제 4 사분면에 배치된 외부 하부 섹션(120a)를 포함하고, 상기 외부 상부 섹션(110a)의 일단에 RF 전력이 공급되고, 상기 외부 하부 섹션(120a)의 타단은 접지되는 것을 특징으로 하는 안테나 구조체.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 외부 상부 섹션의 타단과 상기 내부 상부 섹션의 일단을 연결하는 상부 브렌치;
    상기 내부 상부 섹션의 타단과 상기 하부 내부 섹션의 일단을 연결하는 수직 브렌치; 및
    상기 하부 내부 섹션의 타단과 상기 하부 외부 섹션의 일단을 연결하는 하부 브렌치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 구조체.
  9. 플라즈마 발생용 안테나 구조체에 있어서
    상기 안테나 구조체는 서로 병렬 연결되고 중첩 배치된 동일한 구조의 2 개의 유도 안테나들을 포함하고,
    상기 유도 안테나들은 제1 층의 제 1 사분면 및 제2 사분면에 걸쳐서 배치된 외부 상부 섹션;
    상기 외부 상부 섹션에 연결되고 상기 제1 층의 제 3 사분면 및 제 4 사분면에 걸쳐서 배치된 내부 상부 섹션;
    상기 내부 상부 섹션에 연결되고 상기 제1 층의 하부에 배치된 제 2층의 제1 사분면 및 제2 사분면에 걸쳐서 배치된 내부 하부 섹션; 및
    상기 내부 하부 섹션에 연결되고 제 2층의 제 3 사분면 및 제 4 사분면에 걸쳐서 배치된 외부 하부 섹션을 포함하고, 상기 외부 상부 섹션의 일단에 RF 전력이 공급되고, 상기 외부 하부 섹션의 타단은 접지되는 것을 특징으로 하는 안테나 구조체.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 외부 상부 섹션의 타단과 상기 내부 상부 섹션의 일단을 연결하는 상부 브렌치;
    상기 내부 상부 섹션의 타단과 상기 하부 내부 섹션의 일단을 연결하는 수직 브렌치; 및
    상기 하부 내부 섹션의 타단과 상기 하부 외부 섹션의 일단을 연결하는 하부 브렌치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 구조체.
  11. 플라즈마 발생 장치에 있어서,
    상기 플라즈마 발생 장치는
    진공 용기;
    상기 진공 용기의 일부에 배치된 유전체부; 및
    상기 유전체 판 상에 배치된 플라즈마 발생용 안테나 구조체를 포함하고,
    상기 안테나 구조체는 서로 병렬 연결되고 중첩 배치된 동일한 구조의 4 개의 유도 안테나들을 포함하고,
    상기 유도 안테나들은:
    제1 층의 제 1 사분면에 배치된 외부 상부 섹션;
    상기 외부 상부 섹션에 연결되고 제1 층의 제 2 사분면에 배치된 내부 상부 섹션;
    상기 내부 상부 섹션에 연결되고 상기 제1 층의 하부에 배치된 제2층의 제3 사분면에 배치된 내부 하부 섹션; 및
    상기 내부 하부 섹션에 연결되고 상기 제 2층의 제 4 사분면에 배치된 외부 하부 섹션를 포함하고,
    상기 외부 상부 섹션의 일단에 RF 전력이 공급되고, 상기 외부 하부 섹션의 타단은 접지되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 안테나 구조체는
    제1 안테나 구조체 및 제2 안테나 구조체를 포함하고,
    상기 제2 안테나 구조체는 상기 제1 안테나 구조체의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 유전체부는 서로 이격된 복수의 유전체부들을 포함하고,
    상기 안테나 구조체는 서로 이격된 복수의 안테나 구조체들을 포함하고,
    상기 안테나 구조체들은 대응하는 상기 유전체부들 상에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170015608A (ko) * 2015-07-29 2017-02-09 주식회사 윈텔 플라즈마 처리 장치
KR20170015853A (ko) * 2016-11-07 2017-02-09 주식회사 윈텔 플라즈마 처리 장치
KR20170017047A (ko) * 2015-08-04 2017-02-15 주식회사 윈텔 플라즈마 처리 장치
KR20170017855A (ko) * 2016-11-07 2017-02-15 주식회사 윈텔 플라즈마 처리 장치
KR20170017046A (ko) * 2015-08-04 2017-02-15 주식회사 윈텔 플라즈마 처리 장치
WO2024101738A1 (ko) * 2022-11-09 2024-05-16 인투코어테크놀로지 주식회사 안테나 구조체

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103959920B (zh) * 2011-09-16 2016-12-07 细美事有限公司 天线结构和等离子体生成装置
KR101874901B1 (ko) * 2011-12-07 2018-07-06 삼성전자주식회사 기판 건조 장치 및 방법
KR102257247B1 (ko) 2013-02-11 2021-05-26 더 리젠츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 부분턴 코일 권선
GB2541214A (en) * 2015-08-12 2017-02-15 Edwards Ltd Plasma generator
KR101866212B1 (ko) * 2016-11-16 2018-06-12 인베니아 주식회사 플라즈마 처리 장치
JP7225058B2 (ja) * 2019-08-19 2023-02-20 株式会社東芝 高周波アンテナ及びプラズマ処理装置
JP7403348B2 (ja) * 2020-02-21 2023-12-22 東京エレクトロン株式会社 アンテナセグメント及び誘導結合プラズマ処理装置
US20230282446A1 (en) * 2022-02-03 2023-09-07 Tokyo Electron Limited Apparatus for plasma processing

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3104117B2 (ja) 1995-01-13 2000-10-30 松下電器産業株式会社 プラズマ処理装置およびその方法
KR100338057B1 (ko) * 1999-08-26 2002-05-24 황 철 주 유도 결합형 플라즈마 발생용 안테나 장치
US6320320B1 (en) * 1999-11-15 2001-11-20 Lam Research Corporation Method and apparatus for producing uniform process rates
US6518705B2 (en) * 1999-11-15 2003-02-11 Lam Research Corporation Method and apparatus for producing uniform process rates
KR20010108968A (ko) * 2000-06-01 2001-12-08 황 철 주 플라즈마 공정장치
US7294563B2 (en) * 2000-08-10 2007-11-13 Applied Materials, Inc. Semiconductor on insulator vertical transistor fabrication and doping process
US7094316B1 (en) * 2000-08-11 2006-08-22 Applied Materials, Inc. Externally excited torroidal plasma source
KR200253559Y1 (ko) 2001-07-30 2001-11-22 주식회사 플라즈마트 회전방향으로 균일한 플라즈마 밀도를 발생시키는유도결합형 플라즈마 발생장치의 안테나구조
US6664548B2 (en) * 2002-05-01 2003-12-16 Axcelis Technologies, Inc. Ion source and coaxial inductive coupler for ion implantation system
JP3823069B2 (ja) * 2002-06-12 2006-09-20 株式会社アルバック 磁気中性線放電プラズマ処理装置
EP1552727A4 (en) * 2002-07-26 2007-06-06 Plasmart Co Ltd INDUCTIVE-COUPLED PLASMAGENERATOR WITH LOWER SIDE TRIM
KR100486712B1 (ko) 2002-09-04 2005-05-03 삼성전자주식회사 복층 코일 안테나를 구비한 유도결합 플라즈마 발생장치
KR101007822B1 (ko) * 2003-07-14 2011-01-13 주성엔지니어링(주) 혼합형 플라즈마 발생 장치
KR20070033222A (ko) 2005-09-21 2007-03-26 주성엔지니어링(주) 플라즈마 발생용 안테나
KR100692420B1 (ko) * 2005-12-09 2007-03-13 주식회사 플라즈마트 유도결합형 플라즈마 발생장치의 안테나구조
JP5277473B2 (ja) * 2006-11-28 2013-08-28 サムコ株式会社 プラズマ処理装置
KR100882449B1 (ko) * 2007-06-08 2009-02-06 참앤씨(주) 유도결합 플라즈마 처리장치 및 그 안테나
KR20090027479A (ko) * 2007-09-12 2009-03-17 한양대학교 산학협력단 플라즈마 발생용 안테나 장치
KR20090102257A (ko) * 2008-03-25 2009-09-30 (주)타이닉스 유도결합형 플라즈마 에칭장치
US8712323B2 (en) * 2008-04-21 2014-04-29 Tagarray, Inc. Inductive antenna coupling
TWI498053B (zh) * 2008-12-23 2015-08-21 Ind Tech Res Inst 電漿激發模組
KR101125624B1 (ko) * 2010-04-13 2012-03-27 주식회사 아이비포 안테나 구조체 및 플라즈마 발생 장치
JP5870568B2 (ja) * 2011-05-12 2016-03-01 東京エレクトロン株式会社 成膜装置、プラズマ処理装置、成膜方法及び記憶媒体
CN103959920B (zh) * 2011-09-16 2016-12-07 细美事有限公司 天线结构和等离子体生成装置
US8933628B2 (en) * 2011-10-28 2015-01-13 Applied Materials, Inc. Inductively coupled plasma source with phase control

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170015608A (ko) * 2015-07-29 2017-02-09 주식회사 윈텔 플라즈마 처리 장치
KR20170017047A (ko) * 2015-08-04 2017-02-15 주식회사 윈텔 플라즈마 처리 장치
KR20170017046A (ko) * 2015-08-04 2017-02-15 주식회사 윈텔 플라즈마 처리 장치
KR20170015853A (ko) * 2016-11-07 2017-02-09 주식회사 윈텔 플라즈마 처리 장치
KR20170017855A (ko) * 2016-11-07 2017-02-15 주식회사 윈텔 플라즈마 처리 장치
WO2024101738A1 (ko) * 2022-11-09 2024-05-16 인투코어테크놀로지 주식회사 안테나 구조체

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US9894745B2 (en) 2018-02-13
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