WO2013055056A1 - 플라즈마 장치 및 기판 처리 장치 - Google Patents

플라즈마 장치 및 기판 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2013055056A1
WO2013055056A1 PCT/KR2012/007977 KR2012007977W WO2013055056A1 WO 2013055056 A1 WO2013055056 A1 WO 2013055056A1 KR 2012007977 W KR2012007977 W KR 2012007977W WO 2013055056 A1 WO2013055056 A1 WO 2013055056A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
antennas
power
disposed
power source
Prior art date
Application number
PCT/KR2012/007977
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
장홍영
이진원
Original Assignee
한국과학기술원
주식회사 윈텔
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원, 주식회사 윈텔 filed Critical 한국과학기술원
Priority to CN201280047361.0A priority Critical patent/CN103843465B/zh
Publication of WO2013055056A1 publication Critical patent/WO2013055056A1/ko
Priority to US14/251,013 priority patent/US9734990B2/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • H01J37/3211—Antennas, e.g. particular shapes of coils
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32137—Radio frequency generated discharge controlling of the discharge by modulation of energy
    • H01J37/32155—Frequency modulation
    • H01J37/32165—Plural frequencies
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/32—Plasma torches using an arc
    • H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/36—Circuit arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/327—Arrangements for generating the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H05H1/4645—Radiofrequency discharges
    • H05H1/4652—Radiofrequency discharges using inductive coupling means, e.g. coils

Definitions

  • the present invention relates to a plasma generating apparatus, and more particularly to an inductively coupled plasma generating apparatus.
  • the large-area plasma generator includes an inductively coupled plasma generator, a capacitively coupled plasma generator, or a helicon plasma generator.
  • One technical problem to be solved of the present invention is to provide a plasma generating apparatus for forming a uniform helicon or inductively coupled plasma.
  • a plasma generating apparatus comprises a plurality of dielectric tubes mounted in each of a plurality of through holes formed in a vacuum container; Antennas, each classified into a first group and a second group according to symmetry disposed in the vacuum container, and mounted to the outside of the dielectric tubes; A first RF power supply for supplying power to the antennas of the first group; a second RF power supply for supplying power to the antennas of the second group; And a first power distribution unit disposed between the first group of antennas and the first RF power source to distribute power to the antennas of the first group.
  • the first power distribution unit comprises: a first power distribution line; And a first conductive envelope surrounding and grounding the first power distribution line, wherein a distance between an input terminal of the first power distribution unit and the antenna of the first group may be the same.
  • the second power distribution unit further comprises a second power distribution unit disposed between the second RF power source and the second group of antennas, the second power distribution unit:
  • the dielectric tubes may further include toroidal permanent magnets spaced apart in the longitudinal direction.
  • it may further include a moving part for fixing all or part of the permanent magnets and to move the plane in which the permanent magnets are disposed.
  • the moving part is at least one support pillar fixedly coupled to the vacuum container and extending perpendicular to the plane in which the dielectric tubes are disposed; And a permanent magnet fixing plate mounted with the permanent magnets and inserted into the support pillar and movable along the support pillar.
  • the antennas of the first group are symmetrical around a circumference of a constant radius with respect to the center of the circular top plate of the vacuum vessel, and the antennas of the second group are It can be placed in the center.
  • the first power distribution unit comprises: an input branch in the form of a coaxial cable that receives power from the first RF power source; A three-way branch in the form of a coaxial cable connected to the input branch and split into three branches; And T branches in the form of coaxial cables divided into two branches connected to the three-way branch.
  • fixing the antenna and fixed to the top plate And a ground line connecting the fixing plate and the outer conductors of the T branches, one end of the fixing plates is connected to the inner conductor of the T branches, and the other end of the fixing plates is connected to the fixing plate, and
  • the length may be the same for all antennas.
  • further comprises metal lids each mounted to one end of the dielectric tubes, the length of the dielectric dubes (L / 2 ⁇ / kz) is
  • R is the radius of the dielectric tubes
  • B 0 is the intensity of the magnetic flux density at the center of the dielectric tubes
  • ⁇ 0 is the permeability
  • ⁇ is the angular frequency
  • n 0 is the density of the plasma have.
  • the driving frequency of the first RF power source may be different from the driving frequency of the second RF power source.
  • the antennas are arranged in a matrix form on the rectangular top plate of the vacuum vessel, the antennas of the first group is disposed along the outside, the antennas of the second group is the first group It may be disposed inside so as to be surrounded by an antenna.
  • the second RF power supply disposed between the antenna and the second RF power supply, further comprising a second power distribution unit for distributing the power of the second RF power to the antenna of the second group. can do.
  • a substrate processing apparatus includes a plurality of dielectric tubes mounted in a plurality of through holes formed in a vacuum container, respectively; Antennas, each classified into a first group and a second group according to symmetry disposed in the vacuum container, and mounted to the outside of the dielectric tubes; A first RF power source for supplying power to said first group of antennas;
  • a second RF power source for powering the second group of antennas; And a first power distribution unit disposed between the first group of antennas and the first RF power source to distribute the power of the first RF power source to the antennas of the first group.
  • it may further include grids disposed under the through holes.
  • Plasma generator according to an embodiment of the present invention can form a spatially uniform helicon plasma.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating an arrangement relationship of the dielectric tubes of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating the plasma generating apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a circuit diagram illustrating the plasma generation device of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the dielectric tubes of FIG. 1.
  • FIG. 6A is a perspective view illustrating the power distribution unit of FIG. 1.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 6A.
  • FIG. 6C is a cross-sectional view taken along the line II-II 'of FIG. 6A.
  • FIG. 6D is a cross-sectional view taken along the line III-III ′ of FIG. 6A.
  • FIG. 7 is a plan view illustrating a plasma generating apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a circuit diagram of the plasma generator of FIG. 7.
  • FIG. 9 is a view for explaining a plasma generating apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • first group 216 second group
  • first RF power source 122 first power distribution unit
  • one power source can power a plurality of antennas connected in parallel.
  • the power distribution unit may be disposed between the antennas and the power supply to supply the same power to each antenna.
  • seven antennas may be arranged on a circular top plate of a vacuum vessel, one may be disposed at the center of the top plate, and the other six may be symmetrically disposed on a predetermined circumference based on the center.
  • the seven antennas may be connected to one power source through the power distribution unit.
  • the impedances of the symmetrical circumferential antennas and the central antennas are different from each other. Therefore, power is concentrated in some antennas and a uniform plasma cannot be formed.
  • the antennas are classified into a plurality of antenna groups according to the arrangement symmetry of the antennas, and each antenna group may be connected to different power sources to supply independent power between the antenna groups. have.
  • the power distributor has the form of a coaxial cable having the same length for all antennas in each antenna group.
  • all antennas in each antenna group can be operated under the same conditions.
  • Inductively coupled plasma apparatuses typically produce high density plasmas at or above tens of millitorr (mTorr). However, the inductively coupled plasma apparatus is difficult to generate a high density plasma at low pressure of several millitorr (mTorr). Therefore, the low pressure process and the high pressure process could not be performed continuously in one vacuum vessel.
  • a helicon plasma using a permanent magnet having a high density while enabling plasma generation at a low pressure may be used.
  • the injected gas for example, O 2
  • the injected gas may dissociate the gas as much as possible to form a high purity oxide film.
  • Plasma generators having a wide pressure range can generate plasma at low pressure to uniformly deposit high purity oxide films, and then deposit oxide films at high pressure to control the characteristics of the oxide form (topology).
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating an arrangement relationship of the dielectric tubes of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating the plasma generating apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a circuit diagram illustrating the plasma generation device of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the dielectric tubes of FIG. 1.
  • FIG. 6A is a perspective view illustrating the power distribution unit of FIG. 1.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 6A.
  • FIG. 6C is a cross-sectional view taken along the line II-II 'of FIG. 6A.
  • FIG. 6D is a cross-sectional view taken along the line III-III ′ of FIG. 6A.
  • the substrate processing apparatus 100 includes a plurality of dielectric tubes mounted in the plurality of through holes 111a to 111f and 121 formed in the vacuum container 152, respectively.
  • Fields 112a to 112f and 122 which are classified into a first group 116 and a second group 216 according to the symmetry disposed in the vacuum container 152, and the outside of the dielectric tubes 112a to 112f and 122.
  • Antennas 116a to 116f and 216 mounted to the first RF power source 162 and the second group 216 to supply power to the antennas of the first group 116.
  • the vacuum container 152 may have a cylindrical shape or a truncated cylinder shape.
  • the vacuum container 152 may include a gas supply part for supplying gas and an exhaust part for discharging the gas.
  • the vacuum container 152 may include a substrate holder 154 and a substrate 156 mounted on the substrate holder 154.
  • the vacuum container 152 may include a top plate 153.
  • the upper plate 153 may be a lid of the vacuum container 152.
  • the upper plate 153 may be formed of a metal or a metal alloy.
  • the top plate may be disposed in the x-y plane.
  • the upper plate 153 may include a plurality of through holes 111a to 111f and 121.
  • Dielectric tubes 112a to 112f and 122 are disposed on the through holes 111a to 111f and 121, respectively, and a vacuum state of the dielectric tubes 112a to 112f and 122 is formed near the top of the through hole. It can be held by an O-ring.
  • the dielectric tubes 112a to 112f and 122 may have a bell-jar shape without a lid.
  • the dielectric tubes 112a to 112f and 122 may include a washer-shaped support and a cylindrical cylinder.
  • the dielectric tubes 112a to 112f and 122 may be formed of glass, quartz, alumina, sapphire, or ceramic. One end of the dielectric tubes 112a to 112f and 122 is connected to a through hole of the vacuum container 152, and the other end of the dielectric tubes 112a to 112f and 122 is a metal lid 114a to 114f and 214. Can be connected to.
  • the metal lids 114a to 114f and 214 may include a gas inlet 115 for introducing gas.
  • the metal caps 114a to 114f and 214 may reflect constructive waves and cause constructive interference.
  • the lengths of the dielectric tubes 112a to 112f and 122 may range from several centimeters to several tens of centimeters.
  • the lengths of the dielectric tubes 112a to 112f and 122 are determined by the radius R of the dielectric tube, the intensity of the magnetic flux density B 0 in the dielectric tube, the plasma density n 0 , and the frequency f of the antenna. Can be determined.
  • the length L / 2 ⁇ / kz of the dielectric tubes 112a to 112f and 122 corresponds to the half wavelength of the helicon wave and is given as follows. kz is the wave number of the helicon wave.
  • e is the charge of the electron
  • B 0 is the intensity of the magnetic flux density
  • ⁇ 0 is the permeability
  • ⁇ is the angular frequency
  • n 0 is the density of the plasma. If the frequency f is 13.56 Mhz, B 0 is 90 Gauss, and n 0 is 4 ⁇ 10 12 cm ⁇ 3 , L may be 11.3 cm.
  • the antennas 116a to 116f and 216 may be classified into a first group 116 and a second group 216 based on geometric symmetry.
  • the antennas of the first group 116 may have the same structure.
  • the antennas of the second group 216 may have the same structure.
  • the antennas 116a to 116f and 216 may be conductive pipes having a cylindrical or square cylindrical shape. Refrigerant may flow inside the antennas 116a to 116f and 216.
  • the first group of antennas 116a to 116f may be symmetrically around a circumference of a constant radius with respect to the center of the upper plate 153.
  • the second group of antennas 216 may be disposed at the center of the upper plate 153.
  • the first group of antennas 116a to 116f may be six.
  • the antennas 116a to 116f and 216 may be three turn antennas.
  • the antennas 116a to 116f and 216 may be combined with the permanent magnets 132a to 132g to form a helicon plasma at a low pressure of several milliTorr. When the pressure of the vacuum vessel 152 is several tens of millitorr or more, an inductively coupled plasma may be formed regardless of the permanent magnets.
  • the first RF power source 162 may output a sine wave of a first frequency. Power of the first RF power source 162 may be provided to the first power distribution unit 122 through the first impedance matching network 163. The frequency of the first RF power source 162 may be several hundred kHz to several hundred MHz.
  • the first power distributor 122 may distribute the power supplied through the first impedance matching network 163 to the antennas 116a to 116f of the first group connected in parallel.
  • the first power distribution unit 122 may include a first power distribution line 122c and a first conductive envelope 122a surrounding and grounding the first power distribution line 122c.
  • the distance between the input terminal N1 of the first power distribution unit 122 and the antennas 116a to 116f of the first group may be the same.
  • the first insulation portion may be interposed between the first power distribution line 122c and the first conductive shell 122a.
  • the first power distributor 122 is an input branch 123 of the coaxial cable type that receives power from the first RF power source 162, and is coaxially connected to the input branch 123 and split into three branches. It may include a three way branch 124 of, and the T branches 125 in the form of a two-coaxial coaxial cable connected to the three-way branch 124.
  • the input branch 123 may have a cylindrical shape.
  • the input branch 123 has a cylindrical cable structure.
  • the input branch 123 may include a cylindrical inner conductor 123c, a cylindrical insulator 123b surrounding the inner conductor, and a cylindrical outer conductor 123a surrounding the insulator.
  • a coolant may flow in the inner conductor 123c.
  • the input branch 123 may be connected to the first impedance matching network 163, and the other end of the input branch 123 may be connected to the three way branch 124 divided at 120 degree intervals. .
  • the three way branch 124 may have a rectangular cylinder shape cut along an axis.
  • the three way branch 124 may be disposed in an xy plane spaced apart in the z-axis direction from the top plate.
  • the three way branch 124 may have a coaxial cable structure.
  • the three-way branch 124 includes a cylindrical inner conductor 124c, a cut rectangular cylinder insulator 124b surrounding the inner conductor, and a cut square cylindrical outer conductor 124a surrounding the insulator. ) May be included.
  • the coolant supplied through the inner conductor 123c of the input branch 123 may flow into the inner conductor 124c of the three-way branch 124.
  • the T branches 125 may be connected to the three way branch 124 to distribute power bifurcated.
  • the T branches 125 may have a cut square shape.
  • the T branches 125 may have a coaxial cable structure.
  • the T branches 125 may include a cylindrical inner conductor 125c, an insulator 125b surrounding the inner conductor, and an outer conductor 125a surrounding the insulator. Refrigerant may flow into the inner conductor 125c.
  • the T branches 125 may have arms of the same length.
  • Each of the T branches 125 may supply power to a pair of antennas 116a and 116b.
  • the T branches 125 may have the same shape.
  • the internal conductor 125c may be continuously connected to the antennas 116a and 116b to simultaneously supply power and refrigerant.
  • the coolant supplied through the inner conductor 125c of the three-way branch 125 may flow into the inner conductor 125c of the T branch 125.
  • the fixing plates 113 may fix the antennas 116a to 116f and 216 and may be fixed to the upper plate 153.
  • One end of the fixing plates 113 may be connected to one end of the antennas 116a to 116f and 216 to be grounded.
  • the other ends of the fixing plates 113 may be connected to one end of the ground line 119 and grounded.
  • the ground line 119 may be connected to the fixed plate 113 and the outer conductor 125a of the T branch 125. One end of the ground line 119 may be connected to the other end of the fixing plate 113, and the other end of the ground line 119 may be connected to the external conductor 125a of the T branch 125.
  • the length of the ground line 119 may be the same for the antennas 116a to 116f of the first group. Accordingly, the antennas 116a to 116f of the first group may all have the same impedance.
  • the gas distributor 172 may supply gas to the dielectric tubes.
  • the gas distributor may have a structure similar to that of the first power distributor 122 and may evenly distribute gas to the dielectric tubes.
  • the gas distribution part may be formed in the metal cap 214.
  • the gas distribution part may be formed to have the same length on the metal lids 114a to 114f.
  • the gas distribution part 172 may be branched into three branches from the metal lid 214 of the second group, and again branched into a T-shape to be connected to the metal lids 114a to 114f of the first group.
  • the second RF power source 164 may supply power to the antennas of the second group 216.
  • the first frequency of the first RF power source 162 may be different from the second frequency of the second RF power source 164. can be different.
  • the first frequency may be 13.56 Mhz
  • the second frequency may be 12 Mhz.
  • the second RF power source 164 may be directly connected to a second group of antennas 216 through a second impedance matching network 165.
  • Permanent magnets may be a donut shape or toroidal shape. Cross sections of the permanent magnets 132a to 132g may be rectangular or circular. The magnetization direction of the permanent magnet may be perpendicular to the plane on which the permanent magnet is disposed.
  • the permanent magnets 132a to 132g may be inserted into the permanent magnet fixing plate 141.
  • the permanent magnet may be spaced apart from the center of the antenna in the z-axis direction.
  • the moving unit 140 may be fixedly coupled to the upper plate 153.
  • the moving part 140 may include at least one support pillar 142 extending perpendicular to a plane (xy plane) on which the dielectric tubes are disposed.
  • the permanent magnet fixing plate 141 may be inserted into the support pillar 142 to move along the support pillar 142.
  • the through hole 143 may be disposed at the center of the permanent magnet fixing plate 141.
  • the input branch 123 may be connected to the first impedance matching network 163 through the through hole 143.
  • the permanent magnet fixing plate 141 may be a means for fixing the permanent magnets 132a to 132g.
  • the permanent magnets 132a to 132g may be arranged in the z-axis direction to the antennas.
  • the permanent magnets 132a to 132g may be inserted into and fixed to the permanent magnet fixing plate 141.
  • the moving unit 140 may generate the helicon mode by adjusting the intensity of the magnetic flux density B 0 in the dielectric tube. For example, for a given condition (L, ⁇ , R), the moving unit 140 may move so that the ratio B0 / n0 of the plasma density n 0 to the magnetic flux density B 0 is constant. Accordingly, a uniform plasma can be generated.
  • FIG. 7 is a plan view illustrating a plasma generating apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a circuit diagram of the plasma generator of FIG. 7.
  • the plasma generator 400 includes a plurality of dielectric tubes 312a through 312l and 412a through 412d mounted in a plurality of through holes formed in the vacuum container 453, respectively.
  • a first RF power supply 162 for supplying power to the antennas of the first group 316
  • a second RF power supply 164 for supplying power to the antennas of the second group 416
  • a first antenna disposed between the antenna of the first group 316 and the first RF power source 162 to distribute power to the antennas of the first group 316.
  • the antennas 316a to 316l and 416a to 416d may be arranged in the form of a 4 ⁇ 4 matrix on a rectangular top plate of the vacuum container 453.
  • the antenna of the first group 316 may be disposed along the outer periphery.
  • the antenna of the second group 416 may be disposed inside to be surrounded by the antenna of the first group 316.
  • the first power distribution unit 322 may include a first power distribution line 322c and a first conductive envelope 322a surrounding and grounding the first power distribution line.
  • the distance between the input terminal N1 of the first power distribution unit 322 and the antenna of the first group 316 may be the same.
  • the second power distributor 422 may be disposed between the second RF power source 164 and the antenna of the second group 416.
  • the second power distribution unit 422 may include a second power distribution line 422c and a second conductive shell 422a surrounding and grounding the second power distribution line.
  • the distance between the input terminal N2 of the second power distribution unit 422 and the antenna of the second group 416 may be the same.
  • the antennas 316a to 316l and 416a to 416d may be grounded to the vacuum container 453 through a ground line.
  • Permanent magnets may be disposed on the antennas 316a to 316l and 416a to 416d.
  • the moving unit may adjust the distance between the permanent magnet and the antennas 316a to 316l and 416a to 416d.
  • FIG. 9 is a view for explaining a plasma generating apparatus according to another embodiment of the present invention. Descriptions overlapping with those described in FIG. 1 will be omitted.
  • the plasma generating apparatus 100a includes a plurality of dielectric tubes 112a through 112f and 122 mounted in the plurality of through holes 111a through 111f and 121 formed in the vacuum container 152.
  • Antennas 116a-116f that are classified into the first group 116 and the second group 216 according to the symmetry disposed in the vacuum chamber 152 and are mounted outside the dielectric tubes 112a-112f and 122, respectively.
  • the gas distributor 172 may supply gas to the dielectric tubes.
  • the gas distribution part may be formed in the metal cap 214.
  • the gas distribution unit may be formed to have the same length in the dielectric tubes 112a to 112f provided with the antennas 116a to 116f of the first group.
  • the permanent magnets may be classified into a first group of permanent magnets corresponding to the first group of antennas and a second group of permanent magnets corresponding to the second group of antennas.
  • the moving part may include a first moving part and a second moving part.
  • the first moving part may include a first permanent magnet fixing plate that fixes the first support pillar and the first group of permanent magnets.
  • the first permanent magnet fixing plate may move in the z axis along the first support pillar.
  • the second moving part may include a second permanent magnet fixing plate that fixes the second support pillar and the second group of permanent magnets.
  • the second permanent magnet fixing plate may move in the z axis along the second supporting column.
  • Grids may be disposed below the through holes, respectively.
  • the grids may be formed of a conductive material. Accordingly, the plasma discharged in the dielectric tube may be confined within the dielectric tube. Thus, the substrate can be processed without being directly exposed to the plasma.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

본 발명의 플라즈마 발생 장치 및 기판 처리 장치를 제공한다. 이 플라즈마 발생 장치는 진공 용기에 형성된 복수의 관통홀들에 각각 장착되는 복수의 유전체 튜브들, 진공 용기에 배치되는 대칭성에 따라 제1 그룹 및 제2 그룹으로 분류되고 유전체 튜브들의 외측에 각각 장착되는 안테나들, 제1 그룹의 안테나에 전력을 공급하는 제1 RF 전원, 제2 그룹의 안테나에 전력을 공급하는 제2 RF 전원, 및 제1 그룹의 안테나와 제1 RF 전원 사이에 배치되어 제1 RF 전원의 전력을 제1 그룹의 안테나에 전력을 분배하는 제1 전력 분배부를 포함한다.

Description

플라즈마 장치 및 기판 처리 장치
본 발명은 플라즈마 발생 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로 유도 결합 플라즈마 발생 장치에 관한 것이다.
대면적 플라즈마 발생 장치는 유도결합 플라즈마 발생 장치, 축전 결합 플라즈마 발생 장치, 또는 헬리콘 플라즈마 발생 장치 등이 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 균일한 헬리콘 또는 유도 결합 플라즈마를 형성하는 플라즈마 발생 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치는 진공 용기에 형성된 복수의 관통홀들에 각각 장착되는 복수의 유전체 튜브들; 상기 진공 용기에 배치되는 대칭성에 따라 제1 그룹 및 제2 그룹으로 분류되고 상기 유전체 튜브들의 외측에 각각 장착되는 안테나들; 상기 제1 그룹의 안테나에 전력을 공급하는 제1 RF 전원;상기 제2 그룹의 안테나에 전력을 공급하는 제2 RF 전원; 및 상기 제1 그룹의 안테나와 상기 제1 RF 전원 사이에 배치되어 상기 제1 RF 전원의 전력을 상기 제1 그룹의 안테나에 전력을 분배하는 제1 전력 분배부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 전력 분배부는 제1 전력 분배 라인; 및 상기 제1 전력 분배 라인을 감싸고 접지되는 제1 도전성 외피를 포함하고, 상기 제1 전력 분배부의 입력단과 상기 제1 그룹의 안테나 사이의 거리는 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 RF 전원과 상기 제2 그룹의 안테나 사이에 배치되는 상기 제2 전력 분배부를 더 포함하고, 상기 제2 전력 분배부는:
제2 전력 분배 라인; 및 상기 제2 전력 분배 라인을 감싸고 접지되는 제2 도전성 외피를 포함하고, 상기 제2 전력 분배부의 입력단과 상기 제2 그룹의 안테나 사이의 거리는 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유전체 튜브들의 길이 방향으로 이격되어 배치되는 토로이드 형태의 영구 자석들을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 영구 자석들의 전부 또는 일부를 고정하고 상기 영구 자석들이 배치되는 평면을 이동시키는 이동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이동부는 상기 진공 용기에 고정 결합하고 상기 유전체 튜브들이 배치된 평면에 수직하게 연장되는 적어도 하나의 지지 기둥; 및 상기 영구 자석들이 장착되고 상기 지지 기둥에 삽입되어 상기 지지 기둥을 따라 이동 가능한 영구 자석 고정판을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 그룹의 안테나들은 상기 진공 용기의 원형의 상판의 중심을 기준으로 일정한 반경의 원주의 주위에 대칭적으로 되고,상기 제2 그룹의 안테나는 상기 상판의 중심에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 전력 분배부는 상기 제1 RF 전원으로터 전력을 공급받는 동축 케이블 형태의 입력 브랜치; 상기 입력 브랜치와 연결되고 3 갈래로 갈라지는 동축 케이블 형태의 3 웨이(way) 브랜치; 및 상기 3 웨이 브랜치에 연결되어 2 갈래로 갈라지는 동축 케이블 형태의 T 브랜치들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 안테나들을 고정하고 상기 상판에 고정되는 고정판들; 및 상기 고정판과 상기 T 브랜치들의 외측 도선에 연결하는 접지 라인을 더 포함하고, 상기 고정판들의 일단은 상기 T 브랜치들의 내측 도선에 연결되고, 상기 고정판들의 타단은 상기 고정판에 연결되고, 상기 접지 라인의 길이는 모든 안테나들에 대하여 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유전체 튜브들의 일단에 각각 장착되는 금속 뚜껑들을 더 포함하고, 상기 유전체 듀브들의 길이(L/2=π/kz)은
Figure PCTKR2012007977-appb-I000001
조건을 만족하고, R은 상기 유전체 튜브들의 반경이고, B0는 상기 유전체 튜브들의 중심에서 자속 밀도의 세기이고, μ0는 투자율이이고, ω는 각주파수이고, n0은 플라즈마의 밀도일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 RF 전원의 구동 주파수는 상기 제2 RF 전원의 구동 주파수와 서로 다를 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 안테나들은 상기 진공 용기의 사각형의 상판에 매트릭스 형태로 배치되고, 상기 제1 그룹의 안테나는 외곽을 따라 배치되고, 상기 제2 그룹의 안테나는 상기 제1 그룹의 안테나로 둘러싸이도록 내측에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 그룹의 안테나와 상기 제2 RF 전원 사이에 배치되어, 상기 제2 RF 전원의 전력은 상기 제2 그룹의 안테나에 분배하는 제2 전력 분배부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 진공 용기에 형성된 복수의 관통홀들에 각각 장착되는 복수의 유전체 튜브들; 상기 진공 용기에 배치되는 대칭성에 따라 제1 그룹 및 제2 그룹으로 분류되고 상기 유전체 튜브들의 외측에 각각 장착되는 안테나들; 상기 제1 그룹의 안테나에 전력을 공급하는 제1 RF 전원;
상기 제2 그룹의 안테나에 전력을 공급하는 제2 RF 전원; 및 상기 제1 그룹의 안테나와 상기 제1 RF 전원 사이에 배치되어 상기 제1 RF 전원의 전력을 상기 제1 그룹의 안테나에 전력을 분배하는 제1 전력 분배부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 관통홀들의 하부에 배치된 그리드들을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치는 헬리콘 플라즈마를 공간적으로 균일하게 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 설명하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 유전체 튜브들의 배치관계를 설명하는 평면도이다.
도 3은 도 1의 플라즈마 발생 장치를 설명하는 개념도이다.
도 4는 도 1의 플라즈마 발생 장치를 설명하는 회로도이다.
도 5는 도 1의 유전체 튜브들를 설명하는 도면이다.
도 6a은 도 1의 전력 분배부를 설명하는 사시도이다.
도 6b는 도 6a의 I-I'선을 따라 자른 단면도이다.
도 6c는 도 6a의 II-II'선을 따라 자른 단면도이다.
도 6d는 도 6a의 III-III'선을 따라 자른 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 설명하는 평면도이다.
도 8은 도 7의 플라즈마 발생 장치의 회로도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 설명하는 도면이다.
100: 플라즈마 발생 장치 152: 진공 용기
111a~111f,121: 관통홀들 112a~112f,122: 유전체 튜브들
116: 제1 그룹 216: 제2 그룹
162: 제1 RF 전원 122: 제1 전력 분배부
164: 제2 RF 전원
대면적 플라즈마를 형성하기 위하여, 하나의 전원은 병렬 연결된 복수의 안테나들에 전력을 공급할 수 있다. 전력 분배부는 안테나들과 전원 사이에 배치되어 각 안테나들에 동일한 전력을 공급할 수 있다.
예를 들어, 진공 용기의 원형 상판에 7 개의 안테나들이 배치되고, 하나는 상판의 중심에 배치되고, 나머지 6 개는 상기 중심을 기준으로 하는 소정의 원주 상에 대칭적으로 배치될 수 있다. 상기 7 개의 안테나들은 상기 전력 분배부를 통하여 하나의 전원에 연결될 수 있다.
그러나, 안테나들이 플라즈마를 형성하는 경우, 대칭성을 가진 원주 상의 안테나들의 임피던스와 중심의 안테나의 임피던스는 서로 다르게 된다. 따라서, 일부의 안테나들에 전력이 집중되어 균일한 플라즈마가 형성될 수 없다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치에서는 안테나들의 배치 대칭성에 따라 안테나들은 복수의 안테나 그룹으로 분류되고, 각 안테나 그룹은 서로 다른 전원에 연결되어 안테나 그룹 간에 독립적인 전력을 공급될 수 있다.
또한, 전력 분배부는 각 안테나 그룹 내의 모든 안테나들에 동일한 길이를 가지는 동축 케이블 형태를 가진다. 따라서, 각 안테나 그룹 내의 모든 안테나들은 동일한 조건에서 동작될 수 있다.
유도 결합 플라즈마 장치는 통상적으로 수십 밀리토르(mTorr) 이상에서 고밀도 플라즈마를 생성한다. 하지만, 상기 유도 결합 플라즈마 장치는 수 밀리토르(mTorr)의 저압에서 고밀도 플라즈마를 생성하기 어렵다. 따라서, 하나의 진공 용기 내에서 저압 공정 및 고압 공정은 연속적으로 수행될 수 없었다.
반도체 소자의 집적도가 높아지면서, 산화막의 증착 속도를 조절하고 고순도의 산화막을 증착할 수 있는 낮은 압력(수 mtorr)에서 높은 밀도를 가지는 플라즈마 발생 장치가 필요하다.
그러나, 통상적인 유도 결합 플라즈마의 경우, 낮은 압력(수 mtorr)에서는 플라즈마 발생이 어렵다. 따라서, 낮은 압력에서 플라즈마 발생이 가능하면서 높은 밀도를 가지는 영구자석을 사용하는 헬리콘 플라즈마가 사용될 수 있다. 낮은 압력에서 높은 밀도의 플라즈마를 가지게 되면 주입된 가스(예를 들어, O2)를 가스를 최대한 많이 해리시켜 고순도의 산화막이 형성될 수 있다. 넓은 압력 범위를 가지는 플라즈마 발생 장치는 낮은 압력에서 플라즈마를 발생시켜 고순도의 산화막을 균일하게 증착 시킨 후, 높은 압력에서 산화막을 증착하여 산화막 형태(토폴리지)의 특성을 조절할 수 있다.
이하, 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, 구성요소는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 설명하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 유전체 튜브들의 배치관계를 설명하는 평면도이다.
도 3은 도 1의 플라즈마 발생 장치를 설명하는 개념도이다.
도 4는 도 1의 플라즈마 발생 장치를 설명하는 회로도이다.
도 5는 도 1의 유전체 튜브들를 설명하는 도면이다.
도 6a은 도 1의 전력 분배부를 설명하는 사시도이다.
도 6b는 도 6a의 I-I'선을 따라 자른 단면도이다.
도 6c는 도 6a의 II-II'선을 따라 자른 단면도이다.
도 6d는 도 6a의 III-III'선을 따라 자른 단면도이다.
도 1 내지 도 5, 및 도 6a 내지 도 6d를 참조하면, 기판 처리 장치(100)는 진공 용기(152)에 형성된 복수의 관통홀들(111a~111f,121)에 각각 장착되는 복수의 유전체 튜브들(112a~112f,122), 상기 진공 용기(152)에 배치되는 대칭성에 따라 제1 그룹(116) 및 제2 그룹(216)으로 분류되고 상기 유전체 튜브들(112a~112f,122)의 외측에 각각 장착되는 안테나들(116a~116f,216), 상기 제1 그룹(116)의 안테나에 전력을 공급하는 제1 RF 전원(162), 상기 제2 그룹(216)의 안테나에 전력을 공급하는 제2 RF 전원(164), 및 상기 제1 그룹(116)의 안테나와 상기 제1 RF 전원(162) 사이에 배치되어 상기 제1 RF 전원(162)의 전력을 상기 제1 그룹(116)의 안테나에 전력을 분배하는 제1 전력 분배부(122)를 포함할 수 있다.
상기 진공 용기(152)는 원통 형상 또는 삭각통 형상을 가질 수 있다. 상기 진공 용기(152)는 가스를 공급하는 가스 공급부 및 가스를 배출하는 배기부를 포함할 수 있다. 상기 진공 용기(152)는 기판 홀더(154) 및 상기 기판 홀더(154)로 상에 장착되는 기판(156)을 포함할 수 있다. 상기 진공 용기(152)는 상판(153)을 포함할 수 있다. 상기 상판(153)은 상기 진공 용기(152)의 뚜껑일 수 있다. 상기 상판(153)은 금속 또는 금속 합금으로 형성될 수 있다. 상기 상판은 x-y 평면에 배치될 수 있다.
상기 상판(153)에는 복수 개의 관통홀들(111a~111f,121)을 포함할 수 있다. 상기 관통홀들(111a~111f,121) 상에 각각 유전체 튜브들(112a~112f,122)이 배치되고, 상기 유전체 튜브들(112a~112f,122)의 진공 상태는 상기 관통홀의 상부 근처에 형성된 오링에 의하여 유지될 수 있다. 상기 유전체 튜브들(112a~112f,122)은 뚜껑이 없는 벨자(bell-jar) 형태일 수 있다. 상기 유전체 튜브들(112a~112f,122)은 와셔 형태의 지지부와 원통 형상의 실린더부를 포함할 수 있다.
상기 유전체 튜브(112a~112f,122)는 유리, 쿼츠, 알루미나, 사파이어, 또는 세라믹으로 형성될 수 있다. 상기 유전체 튜브들(112a~112f,122)의 일단은 상기 진공 용기(152)의 관통홀에 연결되고, 상기 유전체 튜브들(112a~112f,122)의 타단은 금속 뚜껑(114a~114f,214)에 연결될 수 있다. 상기 금속 뚜껑(114a~114f,214)은 가스를 유입하기 위한 가스 유입부(115)를 포함할 수 있다. 상기 금속 뚜껑(114a~114f,214)은 헬리콘 파를 반사시켜 보강 간섭을 일으킬 수 있다. 상기 유전체 튜브(112a~112f,122)의 길이는 수 센치 미터 내지 수십 센치 미터일 수 있다. 상기 유전체 튜브(112a~112f,122)의 길이는 유전체 튜브의 반경(R), 상기 유전체 튜브에서의 자속밀도의 세기(B0), 플라즈마 밀도(n0), 및 안테나의 주파수(f)에 의하여 결정될 수 있다.
반경이 R인 경우, 상기 유전체 튜브 내의 플라즈마가 균일하다고 가정한 경우, m=0인 헬리콘 모드에 대하여 상기 유전체 튜브(112a~112f,122)의 벽에서의 라디알 전류 밀도(radial current density)는 영이 된다. 상기 유전체 튜브(112a~112f,122)의 길이(L/2=π/kz)는 헬리콘 웨이브의 반파장에 해당되고 다음과 같이 주어진다. kz는 헬리콘 웨이브의 파수(wave number)이다.
수학식 1
Figure PCTKR2012007977-appb-M000001
여기서, e는 전자의 전하량이고, B0는 자속 밀도의 세기이고, μ0는 투자율이이고, ω는 각주파수이고, n0은 플라즈마의 밀도이다. 주파수(f)가 13.56 Mhz이고, B0는 90 Gauss이고, n0가 4x 1012 cm-3 인 경우, L은 11.3 cm일 수 있다.
안테나들(116a~116f,216)은 기하학적 대칭성을 기준으로 제1 그룹(116)과 제2 그룹(216)으로 분류될 수 있다. 제1 그룹(116)의 안테나는 동일한 구조일 수 있다. 상기 제2 그룹(216)의 안테나는 동일한 구조일 수 있다. 상기 안테나들(116a~116f,216)은 원통 형상 또는 사각통 형상의 도전성 파이프일 수 있다. 상기 안테나들(116a~116f,216)의 내부에 냉매가 흐를 수 있다.
상기 제1 그룹의 안테나들(116a~116f)은 상기 상판(153)의 중심을 기준으로 일정한 반경의 원주의 주위에 대칭적으로 될 수 있다. 상기 제2 그룹의 안테나(216)는 상기 상판(153)의 중심에 배치될 수 있다. 상기 제1 그룹의 안테나들(116a~116f)은 6개일 수 있다. 또한, 상기 제2 그룹의 안테나(216)는 한 개일 수 있다. 상기 안테나들(116a~116f, 216)은 3 턴(turn)의 안테나일 수 있다. 상기 안테나들(116a~116f, 216)은 영구 자석들(132a~132g)과 결합하여 수 밀리 토르의 저압에서 헬리콘 플라즈마를 형성할 수 있다. 상기 진공 용기(152)의 압력이 수십 밀리토르 이상인 경우, 영구 자석들에 관계없이 유도 결합 플라즈마가 형성될 수 있다.
상기 제1 RF 전원(162)은 제1 주파수의 정현파를 출력할 수 있다. 상기 제1 RF 전원(162)의 전력은 제1 임피던스 매칭 네트워크(163)를 통하여 제1 전력 분배부(122)에 제공될 수 있다. 상기 제1 RF 전원(162)의 주파수는 수백 kHz 내지 수백 MHz 일 수 있다.
제1 전력 분배부(122)는 상기 제1 임피던 매칭 네트워크(163)를 통하여 공급받은 전력을 병렬 연결된 제1 그룹의 안테나들(116a~116f)에게 분배할 수 있다. 상기 제1 전력 분배부(122)는 제1 전력 분배 라인(122c), 및 상기 제1 전력 분배 라인(122c)을 감싸고 접지되는 제1 도전성 외피(122a)를 포함할 수 있다. 상기 제1 전력 분배부(122)의 입력단(N1)과 상기 제1 그룹의 안테나들(116a~116f) 사이의 거리는 동일할 수 있다. 제1 절연부는 상기 제1 전력 분배라인(122c)과 상기 제1 도전성 외피(122a) 사이에 개재될 수 있다.
상기 제1 전력 분배부(122)는 상기 제1 RF 전원(162)으로터 전력을 공급받는 동축 케이블 형태의 입력 브랜치(123), 상기 입력 브랜치(123)와 연결되고 3 갈래로 갈라지는 동축 케이블 형태의 3 웨이(way) 브랜치(124), 및 상기 3 웨이 브랜치(124)에 연결되어 2 갈래로 갈라지는 동축 케이블 형태의 T 브랜치들(125)을 포함할 수 있다.
상기 입력 브랜치(123)는 원통 형상일 수 있다. 상기 입력 브랜치(123)는 통축 케이블를 구조를 가지고 있다. 상기 입력 브랜치(123)는 원통형의 내부 도전체(123c), 내부 도전체를 감싸는 원통형의 절연체(123b), 및 절연체를 감싸는 원통형의 외부 도전체(123a)를 포함할 수 있다. 상기 내부 도전체(123c)에는 냉매가 흐를 수 있다.
상기 입력 브랜치(123)의 일단은 상기 제1 임피던스 매칭 네트워크(163)에 연결되고, 상기 입력 브랜치(123)의 타단은 120도 간격으로 갈라진 상기 3 웨이(way) 브랜치(124)에 연결될 수 있다. 상기 3 웨이(way) 브랜치(124)는 축을 따라 절단된 사각통 형상일 수 있다. 상기 3 웨이(way) 브랜치(124)는 상기 상판에 z축 방향으로 이격된 xy 평면에 배치될 수 있다. 상기 3 웨이(way) 브랜치(124)는 통축 케이블 구조를 가질 수 있다. 상기 3 웨이(way) 브랜치(124)는 원통형의 내부 도전체(124c), 내부 도전체를 감싸는 절단된 사각통의 절연체(124b), 및 절연체를 감싸는 절단된 사각통 형상의 외부 도전체(124a)를 포함할 수 있다. 상기 입력 브랜치(123)의 내부 도전체(123c)를 통하여 공급된 냉매는 상기 3 웨이(way) 브랜치(124)의 내부 도전체(124c) 내부로 흐를 수 있다.
T 브랜치들(125)은 상기 3 웨이(way) 브랜치(124)에 연결되어 전력을 2 갈래로 분배할 수 있다. 상기 T 브랜치들(125)는 절단된 사각통 형상일 수 있다. 상기 T 브랜치들(125)은 통축 케이블 구조를 가질 수 있다. 상기 T 브랜치들(125)은 원통 형상의 내부 도전체(125c), 내부 도전체를 감싸는 절연체(125b), 및 절연체를 감싸는 외부 도전체(125a)를 포함할 수 있다. 상기 내부 도전체(125c) 내부로 냉매가 흐를 수 있다. 상기 T 브랜치들(125)은 동일한 길이의 팔을 가질 수 있다.
상기 T 브랜치들(125) 각각은 한 쌍의 안테나(116a,116b)에 전력을 공급할 수 있다. 상기 T 브랜치들(125)은 동일한 형상일 수 있다. 상기 내부 도전체(125c)는 상기 안테나(116a,116b)와 연속적으로 연결되어 전력 및 냉매를 동시에 공급할 수 있다. 상기 3 웨이 브랜치(125)의 내부 도전체(125c)를 통하여 공급된 냉매는 상기 T 브랜치(125)의 내부 도전체(125c) 내부로 흐를 수 있다.
고정판들(113)은 상기 안테나들(116a~116f, 216)을 고정하고 상기 상판(153)에 고정될 수 있다. 상기 고정판들(113)의 일단은 상기 안테나들(116a~116f, 216)의 일단에 연결되어 접지될 수 있다. 상기 고정판들(113)의 타단은 접지 라인(119)의 일단에 연결되어 접지될 수 있다.
상기 접지 라인(119)은 상기 고정판(113)과 상기 T 브랜치(125)의 외부 도전체(125a)에 연결할 수 있다. 상기 접지 라인(119)의 일단은 상기 고정판(113)의 타단에 연결되고, 상기 접지 라인(119)의 타단은 상기 T 브랜치(125)의 외부 도전체(125a)에 연결될 수 있다. 상기 접지 라인(119)의 길이는 제1 그룹의 안테나들(116a~116f)에 대하여 동일할 수 있다. 이에 따라, 제1 그룹의 안테나들((116a~116f))은 모두 동일한 임피던스를 가질 수 있다.
가스 분배부(172)는 유전체 튜브들에 가스를 공급할 수 있다. 상기 가스 분배부는 하나의 제1 전력 분배부(122)와 유사한 구조를 가지고 가스를 유전체 튜브들에 균등하게 분배할 수 있다. 상기 가스 분배부는 금속 뚜껑(214)에 형성될 수 있다. 상기 가스 분배부는 금속 투껑들(114a~114f)에 동일한 길이를 가지도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 가스 분배부(172)는 제2 그룹의 금속 투껑(214)에서 3 갈래로 분기되고, 다시 T 자로 분기되어 제1 그롭의 금속 투껑(114a~114f)에 연결될 수 있다.
제2 RF 전원(164)은 제2 그룹(216)의 안테나에 전력을 공급할 수 있다. 상기 제1 RF 전원(162)과 제2 RF 전원(164)의 간섭을 최소화하기 위하여, 상기 제1 RF 전원(162)의 제1 주파수는 상기 제2 RF 전원(164)의 제2 주파수와 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 주파수는 13.56 Mhz이고, 제2 주파수는 12Mhz일 수 있다.
상기 제2 RF 전원(164)은 제2 임피던스 매칭 네트워크(165)를 통하여 제2 그룹의 안테나(216)에 직접 연결될 수 있다.
영구자석(132a~132g)은 도넛 형상 또는 토로이드 형상일 수 있다. 상기 영구 자석(132a~132g)의 단면은 사각형 또는 원형일 수 있다. 상기 영구 자석의 자화 방향은 상기 영구 자석이 배치된 평면에 수직할 수 있다.
상기 영구 자석(132a~132g)은 영구 자석 고정판(141)에 삽입될 수 있다. 상기 영구 자석은 상기 안테나의 중심에서 z 축 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
이동부(140)는 상기 상판(153)에 고정 결합할 수 있다. 상기 이동부(140)는 상기 유전체 튜브들이 배치된 평면(xy 평면)에 수직하게 연장되는 적어도 하나의 지지 기둥(142)을 포함할 수 있다. 상기 영구 자석 고정판(141)은 상기 지지 기둥(142)에 삽입되어 상기 지지 기둥(142)을 따라 이동할 수 있다. 상기 영구 자석 고정판(141)의 중심에는 관통홀(143)이 배치될 수 있다. 상기 입력 브랜치(123)는 상기 관통홀(143)을 관통하여 상기 제1 임피던스 매칭 네트워크(163)에 연결될 수 있다.
상기 영구 자석 고정판(141)은 상기 영구 자석(132a~132g)을 고정하는 수단일 수 있다. 상기 영구 자석(132a~132g)은 상기 안테나들에 z축 방향으로 정렬되어 배치될 수 있다. 상기 영구 자석(132a~132g)은 상기 영구 자석 고정판(141)에 삽입되어 고정될 수 있다. 상기 이동부(140)는 유전체 튜브에서의 자속 밀도(B0)의 세기를 조절하여 헬리콘 모드를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 주어진 조건(L, ω, R)에 대하여, 자속 밀도(B0)에 대한 플라즈마 밀도(n0)의 비(B0/n0)이 일정하도록 이동부(140)는 이동할 수 있다. 이에 따라, 균일한 플라즈마가 생성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 설명하는 평면도이다.
도 8은 도 7의 플라즈마 발생 장치의 회로도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 플라즈마 발생 장치(400)는 진공 용기(453)에 형성된 복수의 관통홀들에 각각 장착되는 복수의 유전체 튜브들(312a~312l, 412a~412d), 상기 진공 용기(453)에 배치되는 대칭성에 따라 제1 그룹(316) 및 제2 그룹(416)으로 분류되고 상기 유전체 튜브들(312a~312l,412a~412d)의 외측에 각각 장착되는 안테나들(316a~316l, 416a~416d), 상기 제1 그룹(316)의 안테나에 전력을 공급하는 제1 RF 전원(162), 상기 제2 그룹(416)의 안테나에 전력을 공급하는 제2 RF 전원(164), 및 상기 제1 그룹(316)의 안테나와 상기 제1 RF 전원(162) 사이에 배치되어 상기 제1 RF 전원(162)의 전력을 상기 제1 그룹(316)의 안테나에 전력을 분배하는 제1 전력 분배부(322)를 포함한다.
상기 안테나들(316a~316l,416a~416d)은 상기 진공 용기(453)의 사각형의 상판에 4 x 4 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 상기 제1 그룹(316)의 안테나는 외곽을 따라 배치될 수 있다. 상기 제2 그룹(416)의 안테나는 상기 제1 그룹(316)의 안테나로 둘러싸이도록 내측에 배치될 수 있다.
상기 제1 전력 분배부(322)는 제1 전력 분배 라인(322c), 및 상기 제1 전력 분배 라인을 감싸고 접지되는 제1 도전성 외피(322a)를 포함할 수 있다. 상기 제1 전력 분배부(322)의 입력단(N1)과 상기 제1 그룹(316)의 안테나 사이의 거리는 동일할 수 있다.
상기 제2 전력 분배부(422)는 상기 제2 RF 전원(164)과 상기 제2 그룹(416)의 안테나 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 전력 분배부(422)는 제2 전력 분배 라인(422c), 및 상기 제2 전력 분배 라인을 감싸고 접지되는 제2 도전성 외피(422a)를 포함할 수 있다. 상기 제2 전력 분배부(422)의 입력단(N2)과 상기 제2 그룹(416)의 안테나 사이의 거리는 동일할 수 있다.
상기 안테나들(316a~316l,416a~416d)은 접지 라인을 통하여 상기 진공 용기(453)에 접지될 수 있다.
영구 자석은 상기 안테나들(316a~316l,416a~416d) 상에 배치될 수 있다. 이동부는 상기 영구 자석과 상기 안테나들(316a~316l,416a~416d) 사이의 거리를 조절할 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 설명하는 도면이다. 도 1에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다.
도 9를 참조하면, 플라즈마 발생 장치(100a)는 진공 용기(152)에 형성된 복수의 관통홀들(111a~111f,121)에 각각 장착되는 복수의 유전체 튜브들(112a~112f,122), 상기 진공 용기(152)에 배치되는 대칭성에 따라 제1 그룹(116) 및 제2 그룹(216)으로 분류되고 상기 유전체 튜브들(112a~112f,122)의 외측에 각각 장착되는 안테나들(116a~116f,216), 상기 제1 그룹(116)의 안테나에 전력을 공급하는 제1 RF 전원(162), 상기 제2 그룹(216)의 안테나에 전력을 공급하는 제2 RF 전원(164), 및 상기 제1 그룹(116)의 안테나와 상기 제1 RF 전원(162) 사이에 배치되어 상기 제1 RF 전원(162)의 전력을 상기 제1 그룹(116)의 안테나에 전력을 분배하는 제1 전력 분배부(122)를 포함할 수 있다.
가스 분배부(172)는 유전체 튜브들에 가스를 공급할 수 있다. 상기 가스 분배부는 금속 뚜껑(214)에 형성될 수 있다. 상기 가스 분배부는 제1 그룹의 안테나들(116a~116f)이 설치된 유전체 튜브들(112a~112f)에 상기 동일한 길이를 가지도록 형성될 수 있다.
영구 자석들은 제1 그룹의 안테나에 대응하는 제1 그룹의 영구 자석과 제2 그룹의 안테나에 대응하는 제2 그룹의 영구 자석으로 분류될 수 있다. 이동부는 제1 이동부 및 제2 이동부를 포함할 수 있다. 제1 이동부는 제1 지지 기둥과 제1 그룹의 영구자석을 고정하는 제1 영구 자석 고정판을 포함할 수 있다. 제1 영구 자석 고정판은 상기 제1 지지 기둥을 따라 z축으로 이동할 수 있다. 제2 이동부는 제2 지지 기둥과 제2 그룹의 영구 자석을 고정하는 제2 영구 자석 고정판을 포함할 수 있다. 제2 영구 자석 고정판은 상기 제2 지지 기둥에 따라 z축으로 이동할 수 있다.
그리드(Grid)들이 각각 상기 관통홀의 하부에 배치될 수 있다. 상기 그리드들은 도전성 물질로 형성될 수 있다. 이에 따라, 유전체 튜브 내에서 방전된 플라즈마는 상기 유전체 튜브 내부에 한정될 수 있다. 이에 따라, 기판은 플라즈마에 직접 노출되지 않고 처리될 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

Claims (15)

  1. 진공 용기에 형성된 복수의 관통홀들에 각각 장착되는 복수의 유전체 튜브들;
    상기 진공 용기에 배치되는 대칭성에 따라 제1 그룹 및 제2 그룹으로 분류되고 상기 유전체 튜브들의 외측에 각각 장착되는 안테나들;
    상기 제1 그룹의 안테나에 전력을 공급하는 제1 RF 전원;
    상기 제2 그룹의 안테나에 전력을 공급하는 제2 RF 전원; 및
    상기 제1 그룹의 안테나와 상기 제1 RF 전원 사이에 배치되어 상기 제1 RF 전원의 전력을 상기 제1 그룹의 안테나에 분배하는 제1 전력 분배부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전력 분배부는:
    제1 전력 분배 라인; 및
    상기 제1 전력 분배 라인을 감싸고 접지되는 제1 도전성 외피를 포함하고,
    상기 제1 전력 분배부의 입력단과 상기 제1 그룹의 안테나 사이의 거리는 동일한 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 RF 전원과 상기 제2 그룹의 안테나 사이에 배치되는 상기 제2 전력 분배부를 더 포함하고,
    상기 제2 전력 분배부는:
    제2 전력 분배 라인; 및
    상기 제2 전력 분배 라인을 감싸고 접지되는 제2 도전성 외피를 포함하고,
    상기 제2 전력 분배부의 입력단과 상기 제2 그룹의 안테나 사이의 거리는 동일한 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 유전체 튜브들의 길이 방향으로 이격되어 배치되는 토로이드 형태의 영구 자석들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 영구 자석들의 전부 또는 일부를 고정하고 상기 영구 자석들이 배치되는 평면을 이동시키는 이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 이동부는:
    상기 진공 용기에 고정 결합하고 상기 유전체 튜브들이 배치된 평면에 수직하게 연장되는 적어도 하나의 지지 기둥; 및
    상기 영구 자석들이 장착되고 상기 지지 기둥에 삽입되어 상기 지지 기둥을 따라 이동 가능한 영구 자석 고정판을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 그룹의 안테나들은 상기 진공 용기의 원형의 상판의 중심을 기준으로 일정한 반경의 원주의 주위에 대칭적으로 되고,
    상기 제2 그룹의 안테나는 상기 상판의 중심에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 전력 분배부는:
    상기 제1 RF 전원으로터 전력을 공급받는 동축 케이블 형태의 입력 브랜치;
    상기 입력 브랜치와 연결되고 3 갈래로 갈라지는 동축 케이블 형태의 3 웨이(way) 브랜치; 및
    상기 3 웨이 브랜치에 연결되어 2 갈래로 갈라지는 동축 케이블 형태의 T 브랜치들을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 안테나들을 고정하고 상기 상판에 고정되는 고정판들; 및
    상기 고정판과 상기 T 브랜치들의 외측 도선에 연결하는 접지 라인을 더 포함하고,
    상기 고정판들의 일단은 상기 T 브랜치들의 내측 도선에 연결되고, 상기 고정판들의 타단은 상기 고정판에 연결되고,
    상기 접지 라인의 길이는 모든 안테나들에 대하여 동일한 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 유전체 튜브들의 일단에 각각 장착되는 금속 뚜껑들을 더 포함하고,
    상기 유전체 듀브들의 길이(L/2=π/kz)은
    Figure PCTKR2012007977-appb-I000002
    조건을 만족하고,
    R은 상기 유전체 튜브들의 반경이고,
    B0는 상기 유전체 튜브들의 중심에서 자속 밀도의 세기이고, μ0는 투자율이이고, ω는 각주파수이고, n0은 플라즈마의 밀도인 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 RF 전원의 구동 주파수는 상기 제2 RF 전원의 구동 주파수와 서로 다른 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 안테나들은 상기 진공 용기의 사각형의 상판에 매트릭스 형태로 배치되고,
    상기 제1 그룹의 안테나는 외곽을 따라 배치되고,
    상기 제2 그룹의 안테나는 상기 제1 그룹의 안테나로 둘러싸이도록 내측에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 그룹의 안테나와 상기 제2 RF 전원 사이에 배치되어, 상기 제2 RF 전원의 전력은 상기 제2 그룹의 안테나에 분배하는 제2 전력 분배부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
  14. 진공 용기에 형성된 복수의 관통홀들에 각각 장착되는 복수의 유전체 튜브들;
    상기 진공 용기에 배치되는 대칭성에 따라 제1 그룹 및 제2 그룹으로 분류되고 상기 유전체 튜브들의 외측에 각각 장착되는 안테나들;
    상기 제1 그룹의 안테나에 전력을 공급하는 제1 RF 전원;
    상기 제2 그룹의 안테나에 전력을 공급하는 제2 RF 전원; 및
    상기 제1 그룹의 안테나와 상기 제1 RF 전원 사이에 배치되어 상기 제1 RF 전원의 전력을 상기 제1 그룹의 안테나에 전력을 분배하는 제1 전력 분배부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 관통홀들의 하부에 배치된 그리드들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
PCT/KR2012/007977 2011-10-13 2012-10-02 플라즈마 장치 및 기판 처리 장치 WO2013055056A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201280047361.0A CN103843465B (zh) 2011-10-13 2012-10-02 等离子体装置和基板处理装置
US14/251,013 US9734990B2 (en) 2011-10-13 2014-04-11 Plasma apparatus and substrate-processing apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2011-0104792 2011-10-13
KR1020110104792A KR101246191B1 (ko) 2011-10-13 2011-10-13 플라즈마 장치 및 기판 처리 장치

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/251,013 Continuation US9734990B2 (en) 2011-10-13 2014-04-11 Plasma apparatus and substrate-processing apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013055056A1 true WO2013055056A1 (ko) 2013-04-18

Family

ID=48082068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2012/007977 WO2013055056A1 (ko) 2011-10-13 2012-10-02 플라즈마 장치 및 기판 처리 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9734990B2 (ko)
KR (1) KR101246191B1 (ko)
CN (1) CN103843465B (ko)
WO (1) WO2013055056A1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9281176B2 (en) 2012-06-29 2016-03-08 Taewon Lighting Co., Ltd. Microwave plasma lamp with rotating field
CN106416431A (zh) * 2014-06-16 2017-02-15 威特尔有限公司 等离子体产生装置
US9734990B2 (en) 2011-10-13 2017-08-15 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Plasma apparatus and substrate-processing apparatus
US9960011B2 (en) 2011-08-01 2018-05-01 Plasmart Inc. Plasma generation apparatus and plasma generation method

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140087215A (ko) * 2012-12-28 2014-07-09 주식회사 윈텔 플라즈마 장치 및 기판 처리 장치
KR101994480B1 (ko) * 2013-04-02 2019-06-28 윈텔코퍼레이션 주식회사 게이트 절연막 형성 방법
KR101533032B1 (ko) * 2015-02-03 2015-07-01 성균관대학교산학협력단 박막 증착 장치
US20170092470A1 (en) 2015-09-28 2017-03-30 Applied Materials, Inc. Plasma reactor for processing a workpiece with an array of plasma point sources
CN107333378B (zh) * 2016-04-29 2019-05-03 中微半导体设备(上海)股份有限公司 一种电感耦合等离子处理装置及其控制方法
US20180174801A1 (en) * 2016-12-21 2018-06-21 Ulvac Technologies, Inc. Apparatuses and methods for surface treatment
KR101880747B1 (ko) * 2017-08-30 2018-07-20 주식회사 말타니 초고주파 방전 램프
US11094508B2 (en) * 2018-12-14 2021-08-17 Applied Materials, Inc. Film stress control for plasma enhanced chemical vapor deposition
JP7221115B2 (ja) * 2019-04-03 2023-02-13 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
KR102074323B1 (ko) * 2019-06-24 2020-02-06 윈텔코퍼레이션 주식회사 플라즈마 발생 장치
US11564292B2 (en) * 2019-09-27 2023-01-24 Applied Materials, Inc. Monolithic modular microwave source with integrated temperature control
US11881384B2 (en) * 2019-09-27 2024-01-23 Applied Materials, Inc. Monolithic modular microwave source with integrated process gas distribution
US11049694B2 (en) * 2019-09-27 2021-06-29 Applied Materials, Inc. Modular microwave source with embedded ground surface
CN113889391B (zh) * 2020-07-02 2024-03-12 中微半导体设备(上海)股份有限公司 等离子体处理装置及其绝缘窗组件
CN111779647B (zh) * 2020-07-17 2022-04-01 上海空间推进研究所 适用于空间应用的多放电通道的螺旋波等离子体推力器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11154600A (ja) * 1997-07-15 1999-06-08 Applied Materials Inc オーバーヘッドソレノイドアンテナ及びモジュラ閉込めマグネットライナを有する誘導結合されたｒｆプラズマ反応装置
JP2000277506A (ja) * 1999-03-24 2000-10-06 Sanyo Electric Co Ltd プラズマｃｖｄ装置及び膜形成方法
KR20050110548A (ko) * 2004-05-19 2005-11-23 정규선 반도체 공정, 핵융합, 우주 플라즈마 모사와 진단 장치의개발 및 보정을 위한 삼중 플라즈마 발생 장치
KR20090005542A (ko) * 2007-07-09 2009-01-14 엘지전자 주식회사 고주파 플라즈마 발생장치용 전력분배기 및 그 제조방법

Family Cites Families (106)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3979624A (en) 1975-04-29 1976-09-07 Westinghouse Electric Corporation High-efficiency discharge lamp which incorporates a small molar excess of alkali metal halide as compared to scandium halide
US5114770A (en) * 1989-06-28 1992-05-19 Canon Kabushiki Kaisha Method for continuously forming functional deposited films with a large area by a microwave plasma cvd method
DE69334099T2 (de) 1990-10-25 2007-08-09 Fusion Lighting Inc. Lampe mit steuerbaren eigenschaften
US5404076A (en) 1990-10-25 1995-04-04 Fusion Systems Corporation Lamp including sulfur
DE69125499T2 (de) 1990-10-25 1997-07-17 Fusion Systems Corp Hochleistungslampe
US5330578A (en) 1991-03-12 1994-07-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Plasma treatment apparatus
US5479072A (en) 1991-11-12 1995-12-26 General Electric Company Low mercury arc discharge lamp containing neodymium
US5227698A (en) 1992-03-12 1993-07-13 Fusion Systems Corporation Microwave lamp with rotating field
EP0663139B1 (en) 1992-09-30 2000-07-12 Fusion Lighting, Inc. Electrodeless lamp with bulb rotation
JP3350973B2 (ja) 1992-10-12 2002-11-25 松下電器産業株式会社 プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置
CA2173490A1 (en) 1993-10-15 1995-04-20 Brian Turner Electrodeless lamp with improved efficacy
US5556549A (en) 1994-05-02 1996-09-17 Lsi Logic Corporation Power control and delivery in plasma processing equipment
AU2003195A (en) 1994-06-21 1996-01-04 Boc Group, Inc., The Improved power distribution for multiple electrode plasma systems using quarter wavelength transmission lines
US5811022A (en) * 1994-11-15 1998-09-22 Mattson Technology, Inc. Inductive plasma reactor
US5594303A (en) 1995-03-09 1997-01-14 Fusion Lighting, Inc. Apparatus for exciting an electrodeless lamp with an increasing electric field intensity
IL117972A (en) 1995-04-21 1999-06-20 Fusion Lighting Inc Compact microwave lamp
US6042686A (en) 1995-06-30 2000-03-28 Lam Research Corporation Power segmented electrode
US5653811A (en) * 1995-07-19 1997-08-05 Chan; Chung System for the plasma treatment of large area substrates
US5565074A (en) 1995-07-27 1996-10-15 Applied Materials, Inc. Plasma reactor with a segmented balanced electrode for sputtering process materials from a target surface
JP3951003B2 (ja) 1995-11-17 2007-08-01 俊夫 後藤 プラズマ処理装置および方法
AU1078097A (en) 1996-01-26 1997-08-20 Fusion Lighting, Inc. Method and apparatus for coupling bulb stem to rotatable motor shaft
US5688064A (en) 1996-10-30 1997-11-18 Fusion Lighting, Inc. Method and apparatus for coupling bulb stem to rotatable motor shaft
US5846883A (en) 1996-07-10 1998-12-08 Cvc, Inc. Method for multi-zone high-density inductively-coupled plasma generation
DE69736081T2 (de) 1996-09-27 2007-01-11 Surface Technoloy Systems Plc Plasmabearbeitungsvorrichtung
TW406280B (en) 1997-05-21 2000-09-21 Fusion Lighting Inc non-rotating electrodeless lamp containing molecular fill
SE511139C2 (sv) * 1997-11-20 1999-08-09 Hana Barankova Plasmabearbetningsapparat med vridbara magneter
US6352049B1 (en) 1998-02-09 2002-03-05 Applied Materials, Inc. Plasma assisted processing chamber with separate control of species density
US6049086A (en) 1998-02-12 2000-04-11 Quester Technology, Inc. Large area silent discharge excitation radiator
US6189484B1 (en) * 1999-03-05 2001-02-20 Applied Materials Inc. Plasma reactor having a helicon wave high density plasma source
JP3332857B2 (ja) 1998-04-15 2002-10-07 三菱重工業株式会社 高周波プラズマ発生装置及び給電方法
US20010002584A1 (en) * 1998-12-01 2001-06-07 Wei Liu Enhanced plasma mode and system for plasma immersion ion implantation
JP2000277599A (ja) 1999-03-25 2000-10-06 Ibiden Co Ltd 静電チャック
JP4601104B2 (ja) 1999-12-20 2010-12-22 キヤノンアネルバ株式会社 プラズマ処理装置
TW462207B (en) 2000-02-24 2001-11-01 Nano Architect Res Corp Method and apparatus for generating high-density uniform plasma by inductively coupling
WO2001073814A2 (en) 2000-03-28 2001-10-04 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for controlling power delivered to a multiple segment electrode
KR100323613B1 (ko) 2000-03-29 2002-02-19 박세근 대면적 플라즈마 소스 형성장치
US6451161B1 (en) * 2000-04-10 2002-09-17 Nano-Architect Research Corporation Method and apparatus for generating high-density uniform plasma
US6685798B1 (en) * 2000-07-06 2004-02-03 Applied Materials, Inc Plasma reactor having a symmetrical parallel conductor coil antenna
JP2002025919A (ja) 2000-07-12 2002-01-25 Sharp Corp 容量結合型プラズマ装置および電子デバイスの製造方法
TWI239794B (en) 2002-01-30 2005-09-11 Alps Electric Co Ltd Plasma processing apparatus and method
TWI283899B (en) 2002-07-09 2007-07-11 Applied Materials Inc Capacitively coupled plasma reactor with magnetic plasma control
US20030015965A1 (en) * 2002-08-15 2003-01-23 Valery Godyak Inductively coupled plasma reactor
WO2004032214A1 (ja) 2002-10-07 2004-04-15 Sekisui Chemical Co., Ltd. プラズマ成膜装置
KR100494999B1 (ko) 2002-10-15 2005-06-16 태원전기산업 (주) 무전극 방전램프용 원편파 초고주파 발생장치
KR100615015B1 (ko) 2002-10-16 2006-08-25 샤프 가부시키가이샤 전자 디바이스, 그 제조방법 및 플라즈마처리장치
CN1293608C (zh) 2002-10-16 2007-01-03 夏普株式会社 半导体器件及其制造方法以及等离子加工装置
EP1564794B1 (en) 2002-10-29 2011-07-06 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Method and device for generating uniform high- frequency plasma over large surface area
US7183716B2 (en) * 2003-02-04 2007-02-27 Veeco Instruments, Inc. Charged particle source and operation thereof
US8835869B2 (en) * 2003-02-04 2014-09-16 Veeco Instruments, Inc. Ion sources and methods for generating an ion beam with controllable ion current density distribution
KR100522995B1 (ko) 2003-06-02 2005-10-24 태원전기산업 (주) 원편파 마이크로웨이브를 이용한 비회전 무전극 방전램프시스템
US7273533B2 (en) * 2003-11-19 2007-09-25 Tokyo Electron Limited Plasma processing system with locally-efficient inductive plasma coupling
US20070119828A1 (en) 2003-12-08 2007-05-31 Ngk Insulators , Ltd. Plasma generating electrode, its manufacturing method, and plasma reactor
JP3816081B2 (ja) 2004-03-10 2006-08-30 松下電器産業株式会社 プラズマエッチング装置及びプラズマエッチング方法
KR100576093B1 (ko) 2004-03-15 2006-05-03 주식회사 뉴파워 프라즈마 다중 배열된 진공 챔버를 구비한 플라즈마 반응 챔버
US7767561B2 (en) * 2004-07-20 2010-08-03 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation reactor having an ion shower grid
US7163877B2 (en) * 2004-08-18 2007-01-16 Tokyo Electron Limited Method and system for modifying a gate dielectric stack containing a high-k layer using plasma processing
JPWO2006118161A1 (ja) 2005-04-28 2008-12-18 株式会社日立国際電気 基板処理装置および電極部材
IES20050301A2 (en) 2005-05-11 2006-11-15 Univ Dublin City Plasma source
EP1727186B1 (en) 2005-05-23 2012-01-25 New Power Plasma Co., Ltd. Plasma chamber with discharge inducing bridge
KR100761687B1 (ko) 2005-06-10 2007-09-28 주식회사 뉴파워 프라즈마 용량결합형 플라즈마소스 및 수직형 듀얼 프로세스챔버를구비한 플라즈마처리장치
WO2007002455A2 (en) * 2005-06-23 2007-01-04 The Regents Of The University Of California Helicon plasma source with permanent magnets
US7646608B2 (en) * 2005-09-01 2010-01-12 Gm Global Technology Operations, Inc. Heat transfer plate
KR20070062708A (ko) 2005-12-13 2007-06-18 엘지.필립스 엘시디 주식회사 안테나 및 이를 구비한 플라즈마 발생장치
JP2007220594A (ja) 2006-02-20 2007-08-30 Nissin Electric Co Ltd プラズマ生成方法及びプラズマ生成装置並びにプラズマ処理装置
JP4185117B2 (ja) 2006-06-26 2008-11-26 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置およびそのクリーニング方法
US8920600B2 (en) * 2006-08-22 2014-12-30 Mattson Technology, Inc. Inductive plasma source with high coupling efficiency
US8992725B2 (en) * 2006-08-28 2015-03-31 Mattson Technology, Inc. Plasma reactor with inductie excitation of plasma and efficient removal of heat from the excitation coil
KR100675752B1 (ko) 2006-09-14 2007-01-30 (주) 씨엠테크 플라즈마 반응기
JPWO2008050596A1 (ja) 2006-10-25 2010-02-25 パナソニック株式会社 プラズマドーピング方法及びプラズマドーピング装置
US7845310B2 (en) * 2006-12-06 2010-12-07 Axcelis Technologies, Inc. Wide area radio frequency plasma apparatus for processing multiple substrates
KR100853626B1 (ko) 2006-12-28 2008-08-25 주식회사 케이씨텍 플라즈마 증착장치 및 방법
JP5168907B2 (ja) 2007-01-15 2013-03-27 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置、プラズマ処理方法及び記憶媒体
KR101254574B1 (ko) 2007-01-22 2013-04-15 주식회사 뉴파워 프라즈마 이중 가스 공급 채널을 갖는 플라즈마 처리 장치
JP2008181737A (ja) 2007-01-24 2008-08-07 Iwasaki Electric Co Ltd マイクロ波放電ランプシステム
JP4324205B2 (ja) 2007-03-30 2009-09-02 三井造船株式会社 プラズマ生成装置およびプラズマ成膜装置
JP4355023B2 (ja) 2007-06-01 2009-10-28 三井造船株式会社 プラズマ処理装置用電極の製造方法および再生方法
US7453191B1 (en) * 2007-07-06 2008-11-18 Uion Co., Ltd. Induction concentration remote atmospheric pressure plasma generating apparatus
KR101418438B1 (ko) 2007-07-10 2014-07-14 삼성전자주식회사 플라즈마 발생장치
KR101362891B1 (ko) 2007-08-27 2014-02-17 주성엔지니어링(주) 기판의 박막처리장치
US8152954B2 (en) * 2007-10-12 2012-04-10 Lam Research Corporation Showerhead electrode assemblies and plasma processing chambers incorporating the same
TWI440405B (zh) 2007-10-22 2014-06-01 New Power Plasma Co Ltd 電容式耦合電漿反應器
KR100979186B1 (ko) 2007-10-22 2010-08-31 다이나믹솔라디자인 주식회사 용량 결합 플라즈마 반응기
CN100567567C (zh) 2007-11-19 2009-12-09 南开大学 可获得均匀电场的大面积vhf-pecvd反应室背馈入式平行板功率电极
US7863582B2 (en) * 2008-01-25 2011-01-04 Valery Godyak Ion-beam source
US20090255639A1 (en) 2008-04-12 2009-10-15 Jui-Liang Wu Method for making a biodegradable fibrous material composition
FR2931083B1 (fr) 2008-05-14 2010-07-30 Electricite De France Dispositif de traitement d'un gaz, procedes d'utilisation et de fabrication associes
US8994270B2 (en) * 2008-05-30 2015-03-31 Colorado State University Research Foundation System and methods for plasma application
KR101463934B1 (ko) 2008-06-02 2014-11-26 주식회사 뉴파워 프라즈마 혼합형 플라즈마 반응기
US20100015357A1 (en) 2008-07-18 2010-01-21 Hiroji Hanawa Capacitively coupled plasma etch chamber with multiple rf feeds
US20100024729A1 (en) 2008-08-04 2010-02-04 Xinmin Cao Methods and apparatuses for uniform plasma generation and uniform thin film deposition
JP5158367B2 (ja) 2008-12-03 2013-03-06 株式会社島津製作所 プラズマｃｖｄ装置のシャワー電極の製作方法
KR20100066994A (ko) 2008-12-10 2010-06-18 주식회사 더블유엔아이 리모트 플라즈마 장치 및 그를 채용한 플라즈마 처리 장치
JP5221403B2 (ja) 2009-01-26 2013-06-26 東京エレクトロン株式会社 プラズマエッチング方法、プラズマエッチング装置および記憶媒体
KR20110025328A (ko) 2009-09-04 2011-03-10 태원전기산업 (주) 원형편파 마이크로파를 이용한 비회전 무전극 고출력 방전램프시스템
CN101805895B (zh) * 2010-03-31 2011-09-07 河北大学 一种螺旋波等离子体增强化学气相沉积装置
US9184028B2 (en) * 2010-08-04 2015-11-10 Lam Research Corporation Dual plasma volume processing apparatus for neutral/ion flux control
WO2012077843A1 (ko) 2010-12-09 2012-06-14 한국과학기술원 플라즈마 발생 장치
US8900402B2 (en) 2011-05-10 2014-12-02 Lam Research Corporation Semiconductor processing system having multiple decoupled plasma sources
KR101196309B1 (ko) * 2011-05-19 2012-11-06 한국과학기술원 플라즈마 발생 장치
KR101241049B1 (ko) 2011-08-01 2013-03-15 주식회사 플라즈마트 플라즈마 발생 장치 및 플라즈마 발생 방법
KR101246191B1 (ko) * 2011-10-13 2013-03-21 주식회사 윈텔 플라즈마 장치 및 기판 처리 장치
KR101427732B1 (ko) 2012-01-20 2014-08-07 한국과학기술원 플라즈마 발생 장치 및 기판 처리 장치
KR101504532B1 (ko) 2012-03-09 2015-03-24 주식회사 윈텔 플라즈마 처리 방법 및 기판 처리 장치
KR101332337B1 (ko) 2012-06-29 2013-11-22 태원전기산업 (주) 초고주파 발광 램프 장치
US9082590B2 (en) * 2012-07-20 2015-07-14 Applied Materials, Inc. Symmetrical inductively coupled plasma source with side RF feeds and RF distribution plates
US20140360670A1 (en) * 2013-06-05 2014-12-11 Tokyo Electron Limited Processing system for non-ambipolar electron plasma (nep) treatment of a substrate with sheath potential

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11154600A (ja) * 1997-07-15 1999-06-08 Applied Materials Inc オーバーヘッドソレノイドアンテナ及びモジュラ閉込めマグネットライナを有する誘導結合されたｒｆプラズマ反応装置
JP2000277506A (ja) * 1999-03-24 2000-10-06 Sanyo Electric Co Ltd プラズマｃｖｄ装置及び膜形成方法
KR20050110548A (ko) * 2004-05-19 2005-11-23 정규선 반도체 공정, 핵융합, 우주 플라즈마 모사와 진단 장치의개발 및 보정을 위한 삼중 플라즈마 발생 장치
KR20090005542A (ko) * 2007-07-09 2009-01-14 엘지전자 주식회사 고주파 플라즈마 발생장치용 전력분배기 및 그 제조방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FRANCIS F CHEN ET AL.: "PLASMA PHYSICS AND CONTROLLED FUSION", JOURNAL, vol. 49, 27 March 2007 (2007-03-27), pages A81 - A93 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9960011B2 (en) 2011-08-01 2018-05-01 Plasmart Inc. Plasma generation apparatus and plasma generation method
US9734990B2 (en) 2011-10-13 2017-08-15 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Plasma apparatus and substrate-processing apparatus
US9281176B2 (en) 2012-06-29 2016-03-08 Taewon Lighting Co., Ltd. Microwave plasma lamp with rotating field
CN106416431A (zh) * 2014-06-16 2017-02-15 威特尔有限公司 等离子体产生装置
CN106416431B (zh) * 2014-06-16 2019-05-21 威特尔有限公司 等离子体产生装置
CN110167248A (zh) * 2014-06-16 2019-08-23 威特尔有限公司 等离子体产生装置

Also Published As

Publication number Publication date
US9734990B2 (en) 2017-08-15
CN103843465A (zh) 2014-06-04
CN103843465B (zh) 2017-04-12
KR101246191B1 (ko) 2013-03-21
US20140292193A1 (en) 2014-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013055056A1 (ko) 플라즈마 장치 및 기판 처리 장치
WO2013133552A1 (ko) 플라즈마 처리 방법 및 기판 처리 장치
WO2014104615A1 (ko) 플라즈마 장치 및 기판 처리 장치
WO2018084508A1 (ko) 유도 코일 구조체 및 유도 결합 플라즈마 발생 장치
WO2013172665A1 (ko) 플라즈마 장비
KR100689848B1 (ko) 기판처리장치
TWI517765B (zh) 具內部變壓器之電漿反應器
KR100808862B1 (ko) 기판처리장치
WO2010085109A2 (en) Antenna for inductively coupled plasma generation, inductively coupled plasma generator, and method of driving the same
WO2012015147A2 (ko) Ｒｆ 전력 분배 장치 및 ｒｆ 전력 분배 방법
WO2013039274A1 (ko) 안테나 구조체 및 플라즈마 발생 장치
KR950025904A (ko) 플라스마 처리장치
KR20100031960A (ko) 플라즈마 발생장치
WO2012077843A1 (ko) 플라즈마 발생 장치
WO2009104918A2 (en) Apparatus and method for processing substrate
JP2000058465A (ja) プラズマ化学蒸着装置
WO2018199582A1 (ko) 기판 처리 장치
KR100798352B1 (ko) 다중 배열된 방전실을 갖는 플라즈마 반응기 및 이를이용한 플라즈마 처리 시스템
WO2018128339A1 (ko) 플라즈마 발생 장치
WO2023055022A1 (ko) 평면 헬리컬 코일을 이용하는 플라즈마 소스
WO2016108568A1 (ko) 플라즈마 처리장치
JP3197739B2 (ja) プラズマ処理装置
KR102074323B1 (ko) 플라즈마 발생 장치
WO2012036491A2 (ko) 누설 전류형 변압기를 이용한 플라즈마 처리장치
KR20130040168A (ko) 플라즈마 장치 및 기판 처리 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12839536

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12839536

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1