KR20180024770A - Plasma chamber using connected block - Google Patents

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KR20180024770A
KR20180024770A KR1020160111599A KR20160111599A KR20180024770A KR 20180024770 A KR20180024770 A KR 20180024770A KR 1020160111599 A KR1020160111599 A KR 1020160111599A KR 20160111599 A KR20160111599 A KR 20160111599A KR 20180024770 A KR20180024770 A KR 20180024770A
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Abstract

The present invention relates to a plasma chamber joined by using a connection block. According to the present invention, the plasma chamber joined by using a connection block comprises: a chamber body which has a first plasma discharge channel for discharging plasma therein; a connection block which has a second plasma discharge channel connected to the first plasma discharge channel therein; a ferrite core installed in the chamber body; a first winding wound around the ferrite core; and a power supply source which is connected to the first winding and supplies electric power. The first plasma discharge channel and the second plasma discharge channel are connected and form a plasma discharge channel in a circular shape. The plasma chamber which is joined by using a connection block, has the chamber body formed as one body. Therefore, the inside of the plasma chamber can maintain a vacuum state in an easy manner. In addition, the plasma chamber body can form the plasma channel in a circular shape by using the chamber body, formed as one body, and the connection block. Accordingly, the number of divisions in the plasma chamber can be minimized.

Description

연결블럭을 이용하여 결합된 플라즈마 챔버{PLASMA CHAMBER USING CONNECTED BLOCK}PLASMA CHAMBER USING CONNECTED BLOCK < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 연결블럭에 의해 결합된 플라즈마 챔버에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부로 공급된 가스를 플라즈마와 반응하여 활성화된 가스를 배출하기 위한 연결블럭에 의해 결합된 플라즈마 챔버에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma chamber coupled by a connecting block, and more particularly to a plasma chamber coupled by a connecting block for discharging the activated gas by reacting the gas supplied therein with the plasma.

플라즈마 방전은 가스를 여기시켜 이온, 자유 라디칼, 원자 및 분자를 함유하는 활성화된 가스를 생성하도록 사용될 수 있다. 활성화된 가스는 반도체 웨이퍼와 같은 고형 물질, 파우더, 및 기타 가스를 처리하는 것을 포함하는 다양한 산업 및 과학 분야에서 사용된다. 플라즈마의 변수 및 처리되는 물질에 대한 플라즈마의 노출에 관한 조건은 기술 분야에 따라 넓게 변화한다. 예를 들면, 몇몇 분야에서는 처리되는 물질이 손상되기 쉬우므로 이온을 낮은 운동 에너지(즉, 몇 전자 볼트)로 사용할 것을 필요로 한다. 이방성 에칭 또는 평탄화된 절연체 증착과 같은 다른 분야에서는 높은 운동 에너지로 이온을 사용할 것을 필요로 한다. 반응성 이온 빔 에칭과 같은 또 다른 분야에서는 이온 에너지의 정밀 제어를 필요로 한다.The plasma discharge can be used to excite the gas to produce an activated gas containing ions, free radicals, atoms and molecules. Activated gases are used in a variety of industrial and scientific fields, including treating solid materials such as semiconductor wafers, powders, and other gases. The parameters of the plasma and the conditions for exposure of the plasma to the material being treated vary widely in the art. For example, in some applications it is necessary to use ions with low kinetic energy (i.e., a few electron volts) since the material being processed is prone to damage. Other fields such as anisotropic etching or planarized insulator deposition require the use of ions with high kinetic energy. In other applications such as reactive ion beam etching, precise control of ion energy is required.

몇몇 분야에서는 처리되는 물질을 높은 밀도의 플라즈마에 직접 노출시키는 것을 필요로 한다. 이러한 분야 중 하나는 이온-활성화된 화학 반응을 생성하는 것이다. 다른 이러한 분야는 높은 종횡비 구조의 에칭 및 그 안으로의 물질 증착을 포함한다. 다른 분야는, 처리되는 물질이 플라즈마로부터 차폐되는 동안, 물질이 이온에 의해 손상되기 쉽거나 처리 공정이 높은 선택비 요구 조건을 갖기 때문에, 원자 및 활성화된 분자를 함유하는 중성 활성화된 가스를 필요로 한다.In some applications it is necessary to expose the treated material directly to a high density plasma. One such area is the generation of ion-activated chemical reactions. Other such fields include etching of high aspect ratio structures and material deposition therein. Another field requires a neutral activated gas containing atoms and activated molecules, because the material is susceptible to damage by ions or the processing process has high selectivity requirements while the material being treated is shielded from the plasma do.

다양한 플라즈마 공급원은 DC 방전, 고주파(RF) 방전, 및 마이크로웨이브 방전을 포함하는 다양한 방식으로 플라즈마를 생성할 수 있다. DC 방전은 가스 내의 두 개의 전극 사이에 전위를 인가함으로써 달성된다. RF 방전은 전원으로부터 플라즈마 내로 에너지를 정전기 또는 유도 결합시킴으로써 달성된다. 평행 판들은 에너지를 플라즈마 내에 유도 결합시키도록 통상적으로 사용된다. 유도 코일은 전류를 플라즈마 내에 유도하도록 통상적으로 사용된다. 마이크로웨이브 방전은 가스를 수용하는 방전 챔버 내에 마이크로웨이브 통과 윈도우를 통해 마이크로웨이브 에너지를 직접 결합시킴으로써 달성된다. 마이크로웨이브 방전은 높게 이온화된 전자 사이클론공명(ECR) 플라즈마를 포함하는 넓은 범위의 방전 조건을 지원하도록 사용될 수 있다.The various plasma sources can generate plasma in a variety of ways including DC discharge, high frequency (RF) discharge, and microwave discharge. DC discharge is achieved by applying a potential between two electrodes in a gas. RF discharge is achieved by electrostatic or inductively coupling energy into the plasma from a power source. Parallel plates are commonly used to inductively couple energy into a plasma. The induction coil is typically used to direct current into the plasma. Microwave discharge is achieved by directly coupling microwave energy through a microwave window into a discharge chamber that houses the gas. Microwave discharges can be used to support a wide range of discharge conditions, including highly ionized electron cyclonic resonance (ECR) plasmas.

마이크로웨이브 또는 다른 타입의 RF 플라즈마 공급원과 비교하여, 토로이달(toroidal) 플라즈마 공급원은 낮은 전기장, 낮은 플라즈마 챔버 부식, 소형화, 및 비용 효과 면에서 장점을 갖는다. 토로이달 플라즈마 공급원은 낮은 전계로 동작하며 전류-종료 전극 및 관련 음극 전위 강하를 내재적으로 제거한다. 낮은 플라즈마 챔버 부식은 토로이달 플라즈마 공급원이 다른 방식의 플라즈마 공급원보다 높은 전력 밀도에서 작동하도록 한다. 또한, 고 투과성 페라이트 코어를 사용하여 전자기 에너지를 플라즈마에 효율적으로 결합시킴으로써, 토로이달 플라즈마 챔버가 상대적으로 낮은 RF 주파수에서 작동하도록 하여 전력 공급 비용을 낮추게 된다. 토로이달 플라즈마 챔버는 반도체 웨이퍼, 평판 디스플레이, 및 다양한 물질의 처리를 위해 불소, 산소, 수소, 질소 등을 포함하는 화학적으로 활성 가스를 생성하도록 사용되어 왔다.Compared to microwave or other types of RF plasma sources, toroidal plasma sources have advantages in terms of low electric field, low plasma chamber corrosion, miniaturization, and cost effectiveness. The toroidal plasma source operates at a low electric field and implicitly removes the current-termination electrode and associated cathode potential drop. Low plasma chamber corrosion allows the toroidal plasma source to operate at a higher power density than other types of plasma sources. In addition, by using high permeability ferrite cores to efficiently combine electromagnetic energy into the plasma, the toroidal plasma chamber is operated at a relatively low RF frequency, thereby lowering the power supply cost. Toroidal plasma chambers have been used to produce chemically active gases including fluorine, oxygen, hydrogen, nitrogen, and the like for processing semiconductor wafers, flat panel displays, and various materials.

토로이달 플라즈마 챔버의 가스 입구를 통해 공급되는 가스는 챔버 내부의 토로이달 플라즈마 방전 채널을 따라 이동하며 플라즈마와 반응함으로써 활성화된 가스를 생성한다. 플라즈마 챔버는 활성화된 가스를 생성하여 공정챔버로 공급하기 위하여 사용될수도 있고, 공정챔버에서 배출되는 배기가스를 공급받아 공정챔버 내에서 형성된 화학 반을 가스를 저감시키기 위하여 사용될 수도 있다. 플라즈마 챔버는 토로이달 형상의 플라즈마 방전 채널을 형성하기 위하여 다수개의 챔버몸체를 결합하여 형성된다. 다수개의 챔버몸체를 결합하는 경우 진공상태를 유지하기 어렵다. 또한 다수개의 챔버몸체를 가공해야하므로 가공비용이 많이 드는 단점이 있다. The gas supplied through the gas inlet of the toroidal plasma chamber moves along the toroidal plasma discharge channel within the chamber and reacts with the plasma to produce an activated gas. The plasma chamber may be used to generate and supply the activated gas to the process chamber and may be used to reduce the gas supplied to the process chamber and the chemical chamber formed in the process chamber. The plasma chamber is formed by combining a plurality of chamber bodies to form a toroidal plasma discharge channel. It is difficult to maintain a vacuum state when a plurality of chamber bodies are coupled. Also, since a plurality of chamber bodies are required to be machined, there is a disadvantage that the machining cost is increased.

본 발명의 목적은 일체로 형성된 챔버몸체와 연결블럭을 이용하여 환형의 플라즈마 방전 채널을 형성함으로써 최소 개수로 플라즈마 챔버를 분리하여 가공할 수 있어 플라즈마 챔버 내부를 진공 상태로 유지하기 용이한 연결블럭에 의해 결합된 플라즈마 챔버를 제공하는데 있다. It is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for separating and processing a minimum number of plasma chambers by forming an annular plasma discharge channel by using an integrally formed chamber body and a connecting block to process the plasma chamber in a vacuum state To provide a plasma chamber coupled thereto.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 연결블럭을 이용하여 결합된 플라즈마 챔버에 관한 것이다. 본 발명의 연결블럭을 이용하여 결합된 플라즈마 챔버는 내부에 플라즈마가 방전되기 위한 제1 플라즈마 방전 채널을 갖는 챔버몸체; 내부에 상기 제1 플라즈마 방전 채널과 연결되는 제2 플라즈마 방전 채널을 갖는 연결블럭; 상기 챔버몸체에 장착되는 페라이트 코어; 상기 페라이트 코어에 권선되는 일차권선; 및 상기 일차권선과 연결되어 전원을 공급하기 위한 전원 공급원을 포함하며 상기 제1 플라즈마 방전 채널과 상기 제2 플라즈마 방전 채널이 연결되어 환형의 플라즈마 방전 채널을 형성한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma chamber coupled using a connection block. The plasma chamber coupled using the connection block of the present invention includes: a chamber body having a first plasma discharge channel for discharging plasma therein; A connection block having a second plasma discharge channel connected to the first plasma discharge channel; A ferrite core mounted on the chamber body; A primary winding wound around the ferrite core; And a power supply connected to the primary winding to supply power. The first plasma discharge channel and the second plasma discharge channel are connected to form an annular plasma discharge channel.

일 실시예에 있어서, 상기 챔버몸체와 연결블럭 사이에는 전기적 절연을 위한 절연부재가 더 구비된다. In one embodiment, an insulating member for electrical insulation is further provided between the chamber body and the connecting block.

일 실시예에 있어서, 상기 챔버몸체는 석영으로 형성된다.In one embodiment, the chamber body is formed of quartz.

본 발명의 연결블럭을 이용하여 결합된 플라즈마 챔버는 내부에 플라즈마가 방전되기 위한 방전공간으로 제1 플라즈마 방전 채널이 형성되도록 홈이 형성된 제1, 2 챔버몸체; 상기 제1, 2 챔버몸체가 결합되어 형성된 상기 제1 플라즈마 방전 채널과 연결되도록 내부에 제2 플라즈마 방전 채널을 갖는 연결블럭; 상기 제1, 2 챔버몸체와 상기 연결블럭 사이에 구비되어 상기 제1, 2 챔버몸체와 상기 연결블럭을 전기적으로 절연하기 위한 절연부재; 상기 제1, 2 챔버몸체에 장착되는 페라이트 코어; 상기 페라이트 코어에 권선되는 일차권선; 상기 일차권선과 연결되어 전원을 공급하기 위한 전원 공급원을 포함하며 상기 제1 플라즈마 방전 채널과 상기 제2 플라즈마 방전 채널이 연결되어 환형의 플라즈마 방전 채널을 형성한다.The plasma chamber coupled with the connection block of the present invention includes a first and a second chamber body having grooves formed therein to form a first plasma discharge channel as a discharge space for discharging plasma therein; A connection block having a second plasma discharge channel therein so as to be connected to the first plasma discharge channel formed by coupling the first and second chamber bodies; An insulation member provided between the first and second chamber bodies and the connection block to electrically insulate the first and second chamber bodies from the connection block; A ferrite core mounted on the first and second chamber bodies; A primary winding wound around the ferrite core; And a power supply connected to the primary winding to supply power. The first plasma discharge channel and the second plasma discharge channel are connected to form an annular plasma discharge channel.

본 발명의 연결블럭을 이용하여 결합된 플라즈마 챔버는 챔버몸체가 일체로 형성되므로 플라즈마 챔버 내부를 진공 상태로 유지하기 용이하다. 또한 플라즈마 챔버몸체는 일체로 형성된 챔버몸체와 연결블럭을 이용하여 환형의 플라즈마 채널을 형성할 수 있어 플라즈마 챔버의 분할 개수를 최소화할 수 있다.Since the plasma chamber coupled with the connection block of the present invention is integrally formed with the chamber body, it is easy to maintain the inside of the plasma chamber in a vacuum state. Further, the plasma chamber body can form an annular plasma channel using the integrally formed chamber body and the connection block, thereby minimizing the number of plasma chambers to be divided.

도 1은 본 발명의 플라즈마 챔버의 설치 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 다른 플라즈마 챔버를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 챔버를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 플라즈마 챔버의 결합 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 챔버를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 플라즈마 챔버의 결합 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 7에 도시된 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 플라즈마 챔버를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 플라즈마 챔버를 도시한 도면이다.
도 12는 도 11에 도시된 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다. 1 is a view for explaining an installation position of a plasma chamber of the present invention.
FIG. 2 is a view showing another plasma chamber according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the plasma chamber of FIG. 2. FIG.
4 is a view illustrating a plasma chamber according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view for explaining a coupling relation of the plasma chamber shown in FIG. 4. FIG.
6 is a cross-sectional view of the plasma chamber shown in FIG.
7 is a view illustrating a plasma chamber according to a third embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining the coupling relation of the plasma chamber shown in FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view of the plasma chamber shown in FIG. 7. FIG.
10 is a view illustrating a plasma chamber according to a fourth embodiment of the present invention.
11 is a view showing a plasma chamber according to a fifth embodiment of the present invention.
12 is a cross-sectional view of the plasma chamber shown in FIG.

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 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified into various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that the same components are denoted by the same reference numerals in the drawings. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.

도 1은 본 발명의 플라즈마 챔버의 설치 위치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining an installation position of a plasma chamber of the present invention.

도 1을 참조하면, 플라즈마 처리 시스템은 내부에 서셉터(20)가 구비되는 공정챔버(10)와 플라즈마 공급원으로써 공정챔버(10)로 활성화된 가스를 공급하기 위한 플라즈마 챔버(100)로 구성된다. 플라즈마 챔버(100)의 하나 또는 그 이상의 측면이 공정챔버(10)에 노출되어, 플라즈마에 의해 생성되는 대전된 입자가 처리될 물질(도시하지 않음)과 직접 접촉하도록 한다. 선택적으로, 플라즈마 챔버(100)는 공정챔버(10)로부터 일정 거리에 위치되어, 활성화된 가스가 공정챔버(10) 내로 유동하도록 한다. 서셉터(20)는 공정챔버(10) 내에 위치되어 처리될 물질,예를 들어, 피처리 기판(25)을 지지할 수 있다. 처리될 물질은 플라즈마의 전위에 대해 바이어스될 수 있다. 가스 배기구는 펌프(50)와 연결되어 공정챔버(12) 내에서 생성된 화학 가스를 배출한다. Referring to Figure 1, a plasma processing system is comprised of a process chamber 10 within which a susceptor 20 is provided and a plasma chamber 100 for supplying activated gas to the process chamber 10 as a plasma source . One or more sides of the plasma chamber 100 are exposed to the process chamber 10 such that the charged particles produced by the plasma are in direct contact with the material to be treated (not shown). Alternatively, the plasma chamber 100 may be located a distance from the process chamber 10 to allow the activated gas to flow into the process chamber 10. The susceptor 20 may be positioned within the process chamber 10 to support the material to be processed, e.g., the substrate 25 to be processed. The material to be treated can be biased with respect to the potential of the plasma. The gas exhaust is connected to the pump 50 to exhaust the chemical gas produced in the process chamber 12. [

플라즈마 챔버(100)로부터 공급된 활성화 가스는 공정챔버(10) 내부를 세정하기 위한 세정용으로 사용되거나 서셉터(20)에 안착되는 피처리 기판(25)을 처리하기 위한 공정용으로 사용될 수 있다. 플라즈마 챔버(100)는 활성화된 가스를 배출하기 위하여 유도 결합 플라즈마 , 용량 결합 플라즈마 또는 변압기 플라즈마 를 사용할 수 있다. 이중에서 본 발명에서의 플라즈마 챔버는 변압기 플라즈마를 사용한다. The activation gas supplied from the plasma chamber 100 may be used for cleaning for cleaning the inside of the process chamber 10 or for processing the target substrate 25 to be placed on the susceptor 20 . The plasma chamber 100 may use an inductively coupled plasma, a capacitively coupled plasma, or a transformer plasma to discharge the activated gas. In the present invention, the plasma chamber uses a transformer plasma.

또 다른 실시예로, 플라즈마 챔버(100)는 공정챔버(12)의 가스 배기구와 연결될 수 있다. 플라즈마 챔버(100)는 공정챔버(12) 내에서 생성된 화학 가스를 공급받아 플라즈마와 반응하여 화학 가스를 저감한다. 공정챔버(12)에는 별도의 플라즈마 공급원(15)이 연결될 수 있다. In yet another embodiment, the plasma chamber 100 may be connected to the gas exhaust of the process chamber 12. The plasma chamber 100 receives the generated chemical gas in the process chamber 12 and reacts with the plasma to reduce the chemical gas. A separate plasma source 15 may be connected to the process chamber 12.

하기에서는 플라즈마 챔버(100)를 공정챔버(12)의 상부에 구비하여 활성화된 가스를 공정챔버(12)로 제공하는 실시예를 설명한다. 하기에 설명하는 플라즈마 챔버(100)는 동일한 구성으로 공정챔버(12)의 가스 배기구에 연결될 수 있다. In the following, an embodiment is described in which a plasma chamber 100 is provided on top of the process chamber 12 to provide activated gas to the process chamber 12. The plasma chamber 100 described below can be connected to the gas exhaust of the process chamber 12 in the same configuration.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 다른 플라즈마 챔버를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다.FIG. 2 is a view showing another plasma chamber according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the plasma chamber of FIG.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 챔버(100)는 챔버몸체(110)와 연결블럭(150) 및 절연부재(170)로 구성된다. Referring to FIGS. 2 and 3, the plasma chamber 100 according to the first embodiment of the present invention includes a chamber body 110, a connection block 150, and an insulating member 170.

챔버몸체(110)는 제1 챔버몸체(110a)와 제 2 챔버몸체(110b)가 결합되어 형성된다. 제1 챔버몸체(110a)와 제2 챔버몸체(110b)는 내부에 제1 플라즈마 방전 채널(118)을 형성하기 위한 방전용 홈(118a, 118b)이 형성된다. 제1, 2 챔버몸체(110a, 110b)는 방전용 홈(118a, 118b)이 마주하여 제1 플라즈마 방전 채널(118)을 형성하도록 결합된다. 이때, 제1, 2 챔버몸체(110a, 110b) 사이에는 오링(미도시) 및 세라믹링(미도시)이 더 설치될 수 있다. 제 1, 2 챔버몸체(110a, 110b)가 결합되어 형성된 제1 플라즈마 방전 채널(118)의 입구(118a)는 연결블럭(150)의 입구(150a)와 맞닿아서 결합된다. 챔버몸체(110)의 상부에는 제1 플라즈마 방전 채널(112) 내로 가스가 유입될 수 있도록 가스 주입구(114)가 형성된다. 가스 주입구(114)는 가스 공급원(미도시)로부터 가스를 공급받는다.The chamber body 110 is formed by coupling the first chamber body 110a and the second chamber body 110b. The first chamber body 110a and the second chamber body 110b are formed with discharge grooves 118a and 118b for forming the first plasma discharge channel 118 therein. The first and second chamber bodies 110a and 110b are coupled to form a first plasma discharge channel 118 facing the discharge grooves 118a and 118b. At this time, an O-ring (not shown) and a ceramic ring (not shown) may be further installed between the first and second chamber bodies 110a and 110b. The inlet 118a of the first plasma discharge channel 118 formed by coupling the first and second chamber bodies 110a and 110b is in contact with and joined to the inlet 150a of the connection block 150. [ A gas inlet 114 is formed in the upper portion of the chamber body 110 so that gas can be introduced into the first plasma discharge channel 112. The gas inlet 114 receives gas from a gas supply source (not shown).

챔버몸체(110)에는 하나 이상의 페라이트 코어(132)가 장착된다. 페라이트 코어(132)는 (110)의 제1 플라즈마 방전 채널(152)의 일부를 감싸도록 장착된다. 페라이트 코어(132)에는 일차권선(134)이 권선된다. 일차권선(134)은 전원 공급원(102)과 연결되어 전원을 공급받는다. 페라이트 코어(132)는 (110)의 양측에 대칭되도록 설치될 수 있고, 일측에만 설치될 수 있다. The chamber body 110 is equipped with one or more ferrite cores 132. The ferrite core 132 is mounted to surround a part of the first plasma discharge channel 152 of the (110). The ferrite core 132 is wound with the primary winding 134. The primary winding 134 is connected to the power source 102 to receive power. The ferrite core 132 may be installed symmetrically on both sides of the (110), and may be installed only on one side.

연결블럭(150)은 내부에 제2 플라즈마 방전 채널(152)이 구비된다. 제2 플라즈마 방전 채널(152)은 Y자 형상으로, 상부에 두 개의 입구(152a)가 형성되고 하부 중앙에 활성화된 가스를 배출하기 위한 가스 배출구(154)가 구비된다. 연결블럭(150)은 제2 플라즈마 방전 채널(152)의 입구(152a)가 제1 플라즈마 방전 채널(112)의 입구(112a)와 연결될 수 있도록 챔버몸체(110)에 결합된다. 챔버몸체(110)와 연결블럭(150)이 결합됨으로써 제1, 2 플라즈마 방전 채널(112, 152)이 환형의 플라즈마 방전 채널로 연결되어 형성된다. 그러므로 일차권선(134)에 전원이 공급되면 제1, 2 플라즈마 방전 채널(112, 152)이 이차권선을 형성하여 플라즈마가 형성된다. 가스 배출구(154)는 어댑터(미도시)를 통해 공정챔버와 연결되어 활성화된 활성가스를 공정챔버로 공급한다. 여기서, 어댑터(미도시)를 통하지 않고 가스 배출구(154)가 바로 공정챔버에 연결될 수도 있다. The connection block 150 is provided with a second plasma discharge channel 152 therein. The second plasma discharge channel 152 is Y-shaped and has two inlets 152a at the top and a gas outlet 154 for discharging the activated gas at the bottom center. The connection block 150 is coupled to the chamber body 110 such that the inlet 152a of the second plasma discharge channel 152 can be connected to the inlet 112a of the first plasma discharge channel 112. The first and second plasma discharge channels 112 and 152 are formed by connecting the chamber body 110 and the connection block 150 to each other through an annular plasma discharge channel. Therefore, when power is supplied to the primary winding 134, the first and second plasma discharge channels 112 and 152 form a secondary winding to form a plasma. The gas outlet 154 is connected to the process chamber via an adapter (not shown) to supply activated gas to the process chamber. Here, the gas outlet 154 may be directly connected to the process chamber without passing through an adapter (not shown).

챔버몸체(110)와 연결블럭(150) 사이에는 절연부재(170)가 설치된다. 절연부재(172)는 예를 들어 오링과 같은 O자 형상으로 제1, 2 플라즈마 방전 채널(112, 152)이 연결될 수 있도록 내부가 비어있는 상태이다. 절연부재(170)가 플라즈마에 의해 손상되는 것을 방지하기 위하여 절연부재(170) 내부에는 세라믹링(미도시)이 더 구비될 수 있다.An insulating member 170 is provided between the chamber body 110 and the connecting block 150. The insulating member 172 is in an empty state so that the first and second plasma discharge channels 112 and 152 can be connected to each other in an O-like shape such as an O-ring. A ceramic ring (not shown) may be further provided in the insulating member 170 to prevent the insulating member 170 from being damaged by the plasma.

챔버몸체(110)와 연결블럭(150)은 모두 메탈로 형성될 수 있고, 챔버몸체(110)는 석영으로 형성되고 연결블럭(150)은 메탈로 형성될 수 있다. 메탈로 형성되는 경우에는 챔버몸체(110)와 연결블럭(150)의 내부에는 코팅막이 형성되어 있어 고온의 플라즈마에 의해 손상되는 것을 방지한다. The chamber body 110 and the connection block 150 may be formed of metal, the chamber body 110 may be formed of quartz, and the connection block 150 may be formed of metal. In the case of metal, a coating film is formed inside the chamber body 110 and the connection block 150 to prevent damage due to high-temperature plasma.

본 발명의 연결블럭에 의해 결합된 플라즈마 챔버에 의하면 챔버몸체(110)와 연결블럭(150)을 이용하여 환형의 플라즈마 방전 채널을 형성할 수 있으므로 플라즈마 챔버의 분할 개수를 최소화할 수 있다. 그러므로 다수 개로 분할된 플라즈마 챔버에 비하여 본 발명의 플라즈마 챔버(100)는 진공 상태를 유지하기 용이하다. 또한 챔버 분할 개수를 최소화할 수 있어 가공비용을 절감할 수 있다. According to the plasma chamber coupled by the connection block of the present invention, the annular plasma discharge channel can be formed using the chamber body 110 and the connection block 150, so that the number of plasma chambers can be minimized. Therefore, the plasma chamber 100 of the present invention is easier to maintain the vacuum state than the plasma chamber divided into the plurality of plasma chambers. In addition, the number of chamber divisions can be minimized, and processing costs can be reduced.

플라즈마 챔버(100)는 고온의 플라즈마에 의해 챔버몸체(110) 내부가 손상되는 것을 방지하기 위한 냉각채널(미도시)을 포함한다. 냉각채널(미도시)은 플라즈마 방전 채널(112)의 주변에 위치한다. 냉각채널은 냉각수 공급원(미도시)로부터 공급된 냉각수가 순환되며 챔버몸체(110)의 온도를 낮춘다. The plasma chamber 100 includes a cooling channel (not shown) for preventing the inside of the chamber body 110 from being damaged by a high-temperature plasma. A cooling channel (not shown) is located around the plasma discharge channel 112. The cooling channel circulates cooling water supplied from a cooling water supply source (not shown) and lowers the temperature of the chamber body 110.

점화 전극연결블럭시)는 플라즈마 방전 채널(112) 내의 플라즈마를 점화하는 초기 이온화 이벤트를 제공하는 자유 전하를 생성할 수 있다. 점화 전극부(미도시)는 점화전극을 이용하거나, 챔버몸체(110)에 점화용 금속 테이프를 부착하여 점화전극을 사용할 수 있다. 점화 전극부(미도시)는 전원 공급원(102)으로부터 전력을 공급받거나 별도의 점화 전력을 구비할 수 있다. Ignition electrode connection block) is a plasma discharge Can generate a free charge that provides an initial ionization event that ignites the plasma in the channel 112. The ignition electrode unit (not shown) may be an ignition electrode, or the ignition electrode may be used by attaching a metal tape for ignition to the chamber body 110. The ignition electrode unit (not shown) may be supplied with power from the power source 102 or may have a separate ignition power.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 챔버를 도시한 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 플라즈마 챔버의 결합 관계를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 도 4에 도시된 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다. FIG. 4 is a view showing a plasma chamber according to a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a view for explaining the coupling relation of the plasma chamber shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a cross- Fig.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 플라즈마 챔버(100a)의 챔버몸체(120)는 소정 길이의 관을 이용하여 형성할 수 있다. 챔버몸체(120)는 관 형상으로 내부에 중공의 공간이 형성된다. 챔버몸체(120) 내부는 플라즈마를 방전하기 위한 공간으로써 제1 플라즈마 방전 채널(112)이 형성된다. 챔버몸체(120)는 일자형상의 관을 환형으로 구부려 형성한다. 챔버몸체(120)의 양 입구는 연결블럭(150) 내에 삽입되어 결합될 수 있다. 제1 플라즈마 방전 채널(112)의 입구(112a)는 제2 플라즈마 방전 채널(152)의 입구(152a)와 연결되어 환형의 플라즈마 방전 채널을 형성한다. 챔버몸체(120)의 상부에는 제1 플라즈마 방전 채널(112) 내로 가스가 유입될 수 있도록 가스 주입구(114)가 형성된다. 가스 주입구(114)는 가스 공급원(미도시)로부터 가스를 공급받는다. 챔버몸체(120)와 연결블럭(150) 사이에는 진공을 위한 오링(175)가 더 구비될 수 있다. 4 to 6, the chamber body 120 of the plasma chamber 100a may be formed using a tube having a predetermined length. The chamber body 120 has a tubular shape and a hollow space is formed therein. A first plasma discharge channel 112 is formed in the chamber body 120 as a space for discharging the plasma. The chamber body 120 is formed by annularly bending a straight tube. Both inlet ports of the chamber body 120 may be inserted and coupled into the connection block 150. The inlet 112a of the first plasma discharge channel 112 is connected to the inlet 152a of the second plasma discharge channel 152 to form an annular plasma discharge channel. A gas inlet 114 is formed in the upper portion of the chamber body 120 so that gas can be introduced into the first plasma discharge channel 112. The gas inlet 114 receives gas from a gas supply source (not shown). Between the chamber body 120 and the connection block 150, an O-ring 175 for vacuum may be further provided.

챔버몸체(110a)에는 하나 이상의 페라이트 코어(132)가 장착된다. 페라이트 코어(132)는 챔버몸체(110a)의 제1 플라즈마 방전 채널(152)의 일부를 감싸도록 장착된다. 페라이트 코어(132)에는 일차권선(134)이 권선된다. 일차권선(134)은 전원 공급원(102)과 연결되어 전원을 공급받는다. At least one ferrite core 132 is mounted on the chamber body 110a. The ferrite core 132 is mounted so as to surround a part of the first plasma discharge channel 152 of the chamber body 110a. The ferrite core 132 is wound with the primary winding 134. The primary winding 134 is connected to the power source 102 to receive power.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 챔버를 도시한 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 플라즈마 챔버의 결합 관계를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 도 7에 도시된 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다. FIG. 7 is a view showing a plasma chamber according to a third embodiment of the present invention, FIG. 8 is a view for explaining the coupling relation of the plasma chamber shown in FIG. 7, and FIG. 9 is a cross- Fig.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 플라즈마 챔버(100b)는 제1 실시예에서의 플라즈마 챔버(100)와 동일하게 제1, 2 챔버몸체(110a, 110b)가 결합되어 형성된다. 제1, 2 챔버몸체(110a, 110b)를 결합한 후 제1 플라즈마 방전 채널(112)의 입구(112a)를 연결블럭(150) 내에 삽입하여 플라즈마 챔버(100b)를 형성할 수 있다. 7 to 9, the plasma chamber 100b is formed by coupling the first and second chamber bodies 110a and 110b in the same manner as the plasma chamber 100 in the first embodiment. The plasma chamber 100b may be formed by inserting the inlet 112a of the first plasma discharge channel 112 into the connection block 150 after coupling the first and second chamber bodies 110a and 110b.

도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 플라즈마 챔버를 도시한 도면이다.10 is a view illustrating a plasma chamber according to a fourth embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 플라즈마 챔버(100c, 100d)는 다수 개의 페라이트 코어(132)를 (110)를 따라 설치할 수 있다. 예를 들어 페라이트 코어(132)를 십자형상을 이루도록 네 군데에 설치할 수 있다. 페라이트 코어(132)를 십자 형상으로 설치함으로써, 전기장이 플라즈마 방전 채널 내에서 한쪽으로 치우치지 않고 균일하게 형성될 수 있다. 그러므로 플라즈마 방전 채널 내에서 균일한 플라즈마 방전이 이루어진다. Referring to FIG. 10, the plasma chambers 100c and 100d may be provided with a plurality of ferrite cores 132 along the (110). For example, the ferrite core 132 may be installed at four places in a cross shape. By providing the ferrite core 132 in a cross shape, the electric field can be uniformly formed in the plasma discharge channel without deviating to one side. Therefore, a uniform plasma discharge is generated in the plasma discharge channel.

도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 플라즈마 챔버를 도시한 도면이고, 도 12는 도 11에 도시된 플라즈마 챔버의 단면을 도시한 도면이다. FIG. 11 is a view showing a plasma chamber according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a cross-sectional view of the plasma chamber shown in FIG.

도 11 및 도 12를 참조하면, 플라즈마 챔버(100e)는 페라이트 코어(132a)가 챔버몸체(110)의 전체를 감싸도록 설치될 수 있다. 또한 페라이트 코어(132a)와 챔버몸체(110) 사이에는 자속 측정을 위한 센서(182)가 구비될 수 있다. 또한 페라이트 코어(132a) 내에는 페라이트 코어(132a)가 과열되는 것을 방지하기 위한 냉각채널(133)이 구비된다. 냉각채널(133)은 페라이트 코어(132a)의 양 면에 전체에 형성될 수 있고, 라인 형상으로 페라이트 코어(132a) 내에 형성될 수 있다. (110)의 양면에 금속 테이프를 부착하고, 이를 이용하여 점화를 유도할 수 있다. Referring to FIGS. 11 and 12, the plasma chamber 100e may be installed so that the ferrite core 132a covers the entire chamber body 110. FIG. Further, a sensor 182 for measuring the magnetic flux may be provided between the ferrite core 132a and the chamber body 110. In addition, a cooling channel 133 is provided in the ferrite core 132a to prevent the ferrite core 132a from overheating. The cooling channel 133 may be formed entirely on both sides of the ferrite core 132a and may be formed in the ferrite core 132a in a line shape. A metal tape may be attached to both sides of the base 110 to induce ignition.

이상에서 설명된 본 발명의 연결블럭을 이용하여 결합된 플라즈마 챔버의 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. The embodiments of the plasma chamber combined using the connection block of the present invention described above are merely illustrative, and those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. You can see that it is possible.

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.Accordingly, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e: 플라즈마 챔버
102: 전원 공급원 110, 120: 챔버몸체
110a, 110b: 제1, 2 챔버몸체 112: 제1 플라즈마 방전 채널
132: 페라이트 코어 133: 냉각채널
134: 일차권선 150: 연결블럭
152: 제2 플라즈마 방전 채널 170: 절연부재
175: 오링100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e: plasma chamber
102: power supply source 110, 120: chamber body
110a, 110b: first and second chamber bodies 112: first plasma discharge channel
132: ferrite core 133: cooling channel
134: primary winding 150: connection block
152: second plasma discharge channel 170: insulating member
175: O ring

Claims (4)

내부에 플라즈마가 방전되기 위한 제1 플라즈마 방전 채널을 갖는 챔버몸체;
내부에 상기 제1 플라즈마 방전 채널과 연결되도록 내부에 제2 플라즈마 방전 채널을 갖는 연결블럭;
상기 챔버몸체에 장착되는 페라이트 코어;
상기 페라이트 코어에 권선되는 일차권선; 및
상기 일차권선과 연결되어 전원을 공급하기 위한 전원 공급원을 포함하며 상기 제1 플라즈마 방전 채널과 상기 제2 플라즈마 방전 채널이 연결되어 환형의 플라즈마 방전 채널을 형성하는 것을 특징으로 하는 연결블럭을 이용하여 결합된 플라즈마 챔버.A chamber body having a first plasma discharge channel for discharging plasma therein;
A connection block having a second plasma discharge channel therein so as to be connected to the first plasma discharge channel;
A ferrite core mounted on the chamber body;
A primary winding wound around the ferrite core; And
And a power source connected to the primary winding to supply power. The first plasma discharge channel and the second plasma discharge channel are connected to form an annular plasma discharge channel. Lt; / RTI > 제1항에 있어서,
상기 챔버몸체와 연결블럭 사이에는 전기적 절연을 위한 절연부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 연결블럭을 이용하여 결합된 플라즈마 챔버.The method according to claim 1,
And an insulating member for electrical insulation is further provided between the chamber body and the connection block. 제1항에 있어서,
상기 챔버몸체는 석영으로 형성된 것을 특징으로 하는 연결블럭을 이용하여 결합된 플라즈마 챔버.The method according to claim 1,
Wherein the chamber body is formed of quartz. 내부에 플라즈마가 방전되기 위한 방전공간으로 제1 플라즈마 방전 채널이 형성되도록 홈이 형성된 제1, 2 챔버몸체;
상기 제1, 2 챔버몸체가 결합되어 형성된 상기 제1 플라즈마 방전 채널과 연결되도록 내부에 제2 플라즈마 방전 채널을 갖는 연결블럭;
상기 제1, 2 챔버몸체와 상기 연결블럭 사이에 구비되어 상기 제1, 2 챔버몸체와 상기 연결블럭을 전기적으로 절연하기 위한 절연부재;
상기 제1, 2 챔버몸체에 장착되는 페라이트 코어;
상기 페라이트 코어에 권선되는 일차권선; 및
상기 일차권선과 연결되어 전원을 공급하기 위한 전원 공급원을 포함하며 상기 제1 플라즈마 방전 채널과 상기 제2 플라즈마 방전 채널이 연결되어 환형의 플라즈마 방전 채널을 형성하는 것을 특징으로 하는 연결블럭을 이용하여 결합된 플라즈마 챔버.A first and a second chamber body having grooves formed therein to form a first plasma discharge channel as a discharge space for discharging a plasma therein;
A connection block having a second plasma discharge channel therein so as to be connected to the first plasma discharge channel formed by coupling the first and second chamber bodies;
An insulation member provided between the first and second chamber bodies and the connection block to electrically insulate the first and second chamber bodies from the connection block;
A ferrite core mounted on the first and second chamber bodies;
A primary winding wound around the ferrite core; And
And a power source connected to the primary winding to supply power. The first plasma discharge channel and the second plasma discharge channel are connected to form an annular plasma discharge channel. Lt; / RTI >
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