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KR100734954B1 - 피씨비로 이루어진 유도결합형 플라즈마 발생장치용 안테나 - Google Patents

피씨비로 이루어진 유도결합형 플라즈마 발생장치용 안테나 Download PDF

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KR100734954B1
KR100734954B1 KR1020050131471A KR20050131471A KR100734954B1 KR 100734954 B1 KR100734954 B1 KR 100734954B1 KR 1020050131471 A KR1020050131471 A KR 1020050131471A KR 20050131471 A KR20050131471 A KR 20050131471A KR 100734954 B1 KR100734954 B1 KR 100734954B1
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KR
South Korea
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antenna
pcb
substrate
plasma generator
inductively coupled
Prior art date
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Application number
KR1020050131471A
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English (en)
Inventor
이상원
김재현
이용관
Original Assignee
주식회사 플라즈마트
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
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Priority to KR1020050131471A priority Critical patent/KR100734954B1/ko
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Abstract

본 발명은 피씨비(PCB)로 이루어진 유도결합형 플라즈마 발생장치용 안테나에 관한 것으로, 종래 금속 튜브를 벤딩하여 안테나를 제작하는 방식에서 안테나를 기판 상에 패턴 상으로 형성함으로써 플라즈마 균일도가 우수한 복잡한 형태의 안테나를 저렴한 비용으로 제작할 수 있고, 기존의 금속 튜브를 벤딩하여 제작하고 이들을 별도의 스페이서를 개재시켜 공간상에 배치하던 것에 비하여 가공 상의 난이도 및 가공 공차를 대폭 줄여 더욱 정밀한 구조의 성능이 우수한 안테나를 용이하게 제작할 수 있도록 한 것인 바, 이의 구성은 안테나 패턴이 식각 형성된 복수의 기판(10,20)과, 이 기판(10,20)을 상하로 평행하게 적층할 수 있도록 지지하고 상,하 기판상에 형성된 안테나 패턴(12,22)을 상호 전기적으로 연결하여 안테나를 완성하기 위한 연결구(30)를 포함하여 이루어진 것으로, 식각에 의해 복잡한 형태의 안테나를 패턴 상으로 간단하고 정밀하게 형성할 수 있음과 아울러, 입체적으로도 복잡한 구조의 안테나를 안테나 패턴이 형성된 기판을 다중으로 적층하고 이들 패턴을 연결구로 연결함으로써 성능이 우수한 플라즈마 발생장치용 안테나를 저렴한 비용으로 제작할 수 있다.
기판, PCB, 플라즈마 발생장치, 유도결합, 안테나, 패턴

Description

피씨비로 이루어진 유도결합형 플라즈마 발생장치용 안테나 {A Printed circuit board type antenna for inductively coupled plasma generating device}
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 안테나 구조를 도시한 분해사시도,
도 2는 도 1에 도시된 안테나 구조를 도시한 결합사시도로서 안테나의 완성형태를 실선으로 보여주고 있고,
도 3은 도 2의 A - A선 단면도,
도 4는 도 2의 B - B선 단면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 안테나 구조를 도시한 분해사시도,
도 6은 도 5의 결합사시도로 안테나의 형태를 실선으로 보여주고 있으며,
도 7은 본 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 안테나 구조를 도시한 단면도,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 안테나 구조를 도시한 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 상부 기판 12,14,16,18 : 안테나 패턴
12a,12b : 접속부 14a,14b : 접속부
16a16b : 접속부 18a18b : 접속부
20 : 하부 기판 22,24 : 안테나 패턴
22a,22b : 접속부 24a,24b : 접속부
30 : 연결구 32 : 코어부
34 : 지지부 C : 내산화코팅막
100 : 상부 기판 110~180 : 안테나 패턴
200 : 하부 기판 210~240 : 안테나 패턴
300 : 연결구
본 발명은 유도결합형 플라즈마 발생장치용 안테나구조에 관한 것으로, 상세히는 베이클라이트나, 글라스에폭시, 테프론, 세라믹 등의 기판 상에 복잡한 형태의 안테나를 패턴화하여 형성함으로써 저렴한 비용으로 고성능의 안테나를 제작할 수 있도록 한 것이다.
통상 플라즈마는 반도체 웨이퍼를 비롯한 각종 전기·전자·광학 등의 소자 제조공정에서 박막 등의 증착이나 식각 뿐만 아니라 기판 내부로의 이온주입이나 고분자 혹은 표면 개질 등에 폭 넓게 사용되고 있으며, 고밀도 플라즈마 소스는 이온주입, 에칭 및 적층과 같은 극소 전자 소자의 제조공정에 응용되는 것이 증가하고 있고, 이러한 플라즈마 소스의 종류로는 ECR 플라즈마, 유도결합형 플라즈마(ICP) 및 축전결합형 플라즈마(TCP) 등이 있으며, 이러한 소스들은 200mm의 직경을 갖는 대규모 직접회로 및 300mm정도의 직경을 갖는 초대규모 직접회로의 제조에 요구되는 초고속 프로세싱을 위해 저압에서 고밀도 플라즈마를 발생할 수 있다.
본 발명이 속한 분야인 유도결합형 플라즈마 소스에 국한하여 설명하면, 챔버 내에서 플라즈마의 균일성은 플라즈마를 발생시키기 위해 외부에서 인가되는 에너지원, 예를 들어 전기장, 자기장 등의 공간적 균일성에 의해 일차적으로 결정되는데, 이는 플라즈마를 발생시키기 위해 외부에서 공급되는 에너지원의 공간적 분포가 균일하면 발생되는 플라즈마 또한 공간적으로 균일한 특성이 있게 된다. 그렇지만, 실제 플라즈마 처리장치들의 대부분은 외부 에너지원의 분포가 공간적으로 균일하지 못하여 대면적 공정에 적용할 정도의 균일성을 구현하기 위해서는 RF코일(안테나)의 형상을 복잡하게 변화시키거나 영구자석이나 전자석 등을 적절히 배치하여야 하므로 플라즈마 처리장치가 복잡해지고 가격이 상승하게 되는 문제점이 있었다.
본 출원인은 이와 같은 점을 감안하여 특허 제488363호로 플라즈마 소스용 안테나를 병렬안테나로 사용하고, 각 안테나를 상하 또는 내외로 교차시킨 구조를 갖도록 하여 병렬결합에 의해 임피던스가 낮아져 낮은 전압으로도 고른 전압분포가 가능하고, 이에 의해 고전압의 인가에 의하여 수율에 영향을 미치는 더스티 파티클의 발생을 억제할 수 있으며, 까다로운 전압의 조절 없이 웨이퍼가 가공되는 챔버 내부에서 회전방향에 대하여 플라즈마 밀도분포를 대칭적으로 발생시킬 수 있어 대구경의 웨이퍼를 가공할 수 있도록 하였다.
한편, 상기한 특허 제488363호의 플라즈마용 안테나를 비롯하여 금속 튜브 형태로 제작되던 기존의 안테나는 기본적으로 벤딩 공정을 이용하므로 제작시 공차가 크고 이에 따라 안테나의 전기적 특성 공차가 커지게 되는 단점이 있었다.
또, 금속 튜브의 벤딩 공정에서 튜브가 손상되지 않기 위해서는 안테나 성형시 최소 곡률반경이 존재하게 되는데, 이로 인해 복잡한 형상 즉, 플라즈마 균일도가 우수한 안테나를 제작하는데는 현실적으로 한계가 있었다.
또한, 금속 튜브를 벤딩공정과 용접공정을 같이 수행하여 안테나를 제작하는 경우에는 최소 곡률반경에 의한 한계를 뛰어넘을 수는 있으나, 용접공정 역시 벤딩공정에 비해 열변형이나 열팽창등의 문제를 내포하고 있어 제작 후 안테나의 칫수나 형태의 오차가 큰 문제점이 있었다.
또한, 금속 튜브 형태로 제작된 안테나는 조립 및 장착과정에서 외력을 받게 되면 휘거나 뒤틀리기가 쉬워 안테나의 전기적 특성이 바뀌거나, 플라즈마 발생 분포가 의도한 대로 나오지 않고 달라질 수 있는 단점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 플라즈마의 균일도를 향상시킴에 따라 복잡해지는 형태를 갖는 유도결합형 플라즈마 발생장치의 안테나를 간단하고 저렴한 비용으로 제조할 수 있는 새로운 구조의 안테나를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유도결합형 플라즈마 발생장치 용 안테나로, 안테나 패턴이 식각 형성된 복수의 기판과; 상기 기판을 상하로 평행하게 적층할 수 있도록 지지하고 상,하 기판상에 형성된 안테나 패턴을 상호 전기적으로 연결하여 안테나를 완성하는 연결구;를 포함하여 이루어지는 유도결합형 플라즈마 발생장치용 안테나를 제공한다.
본 발명에서 상기 기판은 그 상,하의 일면이나 양면 모두에 안테나 패턴이 형성될 수 있으며, 안테나 패턴이 형성된 구역을 제외한 나머지 부분은 제거되어 내부가 빈 원형 또는 장방형의 도우넛 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시 예에서 상기 기판에는 축전전기장의 세기를 감쇠시키기 위한 패러데이실드가 추가로 형성될 수 있으며, 병렬형의 안테나 패턴을 형성한 경우 인덕턴스를 조절하기 위한 코일이나 콘덴서 등의 임피던스 조절수단이 실장될 수 있다.
또한, 본 발명의 안테나가 형성된 기판 표면에는 내산화코팅막이 형성될 수 있으며, 상기 기판의 최외곽과 최내측에는 RF전원을 인가하기 위한 파워드 엔드와 접지를 위한 그라운드 엔드가 접속되는 파워드 엔드 단자와 그라운드 엔드 단자 접속부가 전 구역에 걸쳐 패턴상으로 형성될 수 있다.
바람직하기에는 상기 기판의 외측에는 안테나에서 발생하는 열을 공냉시키기 위한 냉각팬 또는 냉각용 공기분사노즐 등의 냉각수단이 더 구비될 수 있다.
구체적으로, 본 발명에서 상기 안테나 패턴은 기판의 중심으로부터 동심원상으로 형성되는 루프형 패턴이거나, 스파이럴형 패턴, 나선형 패턴 또는 상하 및 내외측으로 교차되거나, 각 안테나 패턴이 2개 또는 그 이상의 지선으로 분지되거나, 장방형 안테나의 경우 코너부는 분지되지 않고 공통의 도선으로 이루어질 수 있도록 하는 등 플라마 밀도의 균일성을 향상시키기 위한 다양하고도 복잡한 어떠한 형태라도 간단하게 설계 제작할 수 있다.
이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 안테나 구조를 도시한 분해사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 안테나 구조를 도시한 결합사시도로서 안테나의 완성형태를 실선으로 보여주고 있으며, 도 3 및 도 4는 각각 도 2의 A - A선 및 B - B선 단면도이다.
상기 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 실시 예의 안테나는 매우 단순하고 기본적인 형태로 이루어져 있는데, 이는 안테나 패턴(12,14,16,18,22,24)이 식각 형성된 상,하부 기판(10,20)과; 상기 상,하부 기판(10,20)을 상하로 평행하게 적층할 수 있도록 지지하고 상,하부 기판(10,20) 상에 형성된 안테나 패턴(12,14,16,18,22,24)을 상호 전기적으로 연결하여 안테나를 완성하는 연결구(30);를 포함하여 이루어져 있다.
본 실시 예에서 상기 상,하부 기판(10,20)상에 형성되는 안테나 패턴(12,14,16,18,22,24)은 도 2에서 알 수 있는 바와 같이 2개의 루프형 안테나(a1,a2)를 이루게 되는데, 이는 전기적으로 병렬로 연결되며 각 루프형 안테나 (a1,a2)의 파워드 엔드(P)와 그라운드 엔드(G)는 안테나의 중심에 대하여 대칭위치에 배치되어 있다.
또, 본 실시 예에서 상기 각 안테나(a1,a2)의 파워드 엔드(P)와 그라운드 엔드(G)는 도시안된 챔버에서 먼 위치에 있는 상부 기판(10)에 위치하고, 각 안테나(a1,a2)의 중간 부분에 해당하는 안테나 패턴(22,24)은 챔버에서 가까운 하부 기판(20)에 위치하도록 되어 있다.
또한, 상기 각 안테나(a1,a2)를 이루는 상부 기판(10)의 안테나 패턴(12,14,16,18)과 하부 기판(20)의 안테나 패턴(22,24)은 연결구(30)에 의해 연결되면서 상하로 위치가 천이되는데, 상,하부 기판(10,20)상에 형성된 안테나 패턴들은 안테나의 중심에 대하여 동일한 반경 내에 위치하면서도 서로 꼬이지 않도록 양단의 접속부(12a,12b)(14a,14b)(16a16b)(18a18b)(22a,22b)(24a,24b)가 내외측으로 상반되게 굽어진 상태로 패터닝되어 있다.
상기 접속부(12a,12b)(14a,14b)(16a16b)(18a18b)(22a,22b)(24a,24b)에는 연결구(30)가 전기적으로 접속될 수 있도록 구멍이 천공되어 있으며, 이 구멍의 둘레에는 코팅막이 형성되지 않아 연결구(30)를 끼운 상태에서 솔더링이나 기타 전기적인 접속을 완전하게 이룰 수 있도록 되어 있다.
한편, 상기 연결구(30)는 중앙의 금속재로 이루어진 코어부(32)와, 이 코어부의 상,하단부를 제외하고 나머지 중간부분은 합성수지 등과 같은 절연체로 이루어지거나 또는 상기 코어부와 동일한 금속재로 이루어지되 상,하부 기판(10,20) 사 이의 간격을 평행하게 유지할 수 있도록 간격유지구 또는 지지구의 역할을 하는 지지부(34)로 이루어져 있다.
또한, 본 실시 예에서 상기 상,하부 기판(10,20)은 그 둘레에 루프형으로 형성된 안테나 패턴을 제외한 나머지 부분인 안쪽 부분은 제거되어 내부가 빈 도우넛 형태로 이루어져 있는데, 이러한 구조는 기판 외부에 전기적으로 동작하는 팬(fan)이나 냉각용 공기분사노즐 등의 냉각수단을 장착하여 공냉시킬 경우 냉각효율이 향상되는 장점이 있으며, 금속으로 형성될 안테나 패턴의 저항값이 온도에 따라 변하게 될때, 기판들에 구멍이 없을 경우에는 공기가 정체되어 시간이 지남에 따라 서서히 안테나 패턴의 저항이 변할 수 있으며, 이러한 안테나의 저항변화는 결국 플라즈마 특성변화를 가져오므로, 기판에 구멍을 뚫어 공기가 정체되지 않고 순환될 수 하는 것이 유리하기 때문이다.
상기 기판(10,20)의 표면에는 안테나 패턴이 대기와 접촉하여 산화되는 것을방지함과 아울러, 이들 패턴을 외부의 유해한 환경으로부터 보호하기 위한 내산화코팅막을 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 기판의 일면에 안테나 패턴을 형성하여 다층으로 적층하는 경우에는 상,하부 기판의 패턴면이 서로 마주보지 않으므로 아크가 발생될 염려가 없으며, 기존의 금속 튜브를 사용한 안테나에 비하여 안정성을 갖게 된다.
본 발명에서 사용될 수 있는 기판으로는 통상적인 베이클라이트, 글라스에폭시, 테프론, 세라믹 등의 소재로서 플라즈마 발생장치에서 필요로 하는 내구성이나 기타 조건을 충족하는 소재라면 위에서 언급한 소재가 아니더라도 무방하다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 안테나 구조를 도시한 분해사시도이고, 도 6은 도 5의 결합사시도로서 안테나의 완성형태를 실선으로 보여주고 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 실시 예의 안테나는 도 1 내지 도 4에 도시된 안테나보다는 복잡하지만 이는 병렬결합되는 안테나의 개수가 2개에서 4개로 증가되었고, 이들 안테나가 원형에서 반원형으로 이루어진 차이점만 있을 뿐이며, 각 안테나의 파워드 엔드(P)와 그라운드 엔드(G)는 상부 기판(100)에 위치하고, 각 안테나의 중간부분에 해당하는 안테나 패턴(210,220,230,240)은 하부 기판(200)에 위치하도록 되어 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 실시 예의 안테나는 4개의 안테나가 기판의 중앙으로부터 동심원상에 배치되어지되, 이들 안테나가 상하로 꼬인 형태 즉, 상부 기판(100)에 형성된 안테나 패턴(110~180)과 하부 기판(200)에 형성된 안테나 패턴(210~240)이 연결구(300)에 의해 절반 부분은 상부에 위치하고 나머지 절반부분은 하부에 위치하면서 다른 안테나와 동심원상에서 상하로 교차되는 형태를 이룸으로써 회전방향에 대한 플라즈마 밀도의 균일성에 있어서는 도 1 내지 도 4에 도시된 실시 예의 안테나보다 상대적으로 우수한 성능을 갖게 된다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 안테나 구조를 도시한 단면도로서, 기판(10)의 상,하층에 모두 안테나 패턴(12,12')이 형성된 것이다.
또, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 안테나 구조를 도시한 단면도로서 상면 또는 상,하면에 모두 안테나 패턴(12,12',22,22',22")이 형성된 여러 장의 기판(10,10',20,20')을 다층으로 밀착 적층한 상태를 도시한 단면도이다.
도면중 부호 C 는 외부로 노출된 기판(10,20')의 상,하면에 형성되는 내산화코팅막이다.
도 7 및 도 8의 실시 예에 도시된 바와 같이 다층 기판을 사용하는 경우와 도 1 내지 도 6의 실시 예에서와 같은 단층 기판을 사용하는 경우는 다음과 같은 장단점이 있는데, 단층 기판을 사용하는 경우에는 기판에 의해 안테나 패턴(도선)이 분리되므로 아크 발생이 어려운 내아크성을 가지나 저항이 커서 손실전력이 큰 단점이 있고, 다층 기판을 사용하는 경우에는 안테나 패턴이 서로 마주보고 있으므로 아크 억제측면에서는 불리하나, 전류가 흐를 수 있는 면적이 넓어지므로 안테나에서 손실되는 전력을 줄일 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명은 단일 기판의 상,하면에 도 7에 도시된 것과는 달리 서로 다른 패턴이 형성될 수도 있는데, 이는 하나의 기판 상,하면에 서로 다른 안테나 패 턴이 형성되고 이 패턴들이 연결구로 연결됨으로써 완성된 안테나를 이룰 수도 있음은 물론이다.
상기한 도 1 내지 도 8의 실시 예에서는 본 발명의 개념을 설명하기 위한 극히 단순한 형태의 안테나 패턴만을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 지금까지 개발되었던 금속 튜브로 된 모든 형태의 안테나 패턴은 물론 금속 튜브로 제작할 수 없었던 매우 복잡한 형태의 안테나 패턴까지 손쉽게 제작할 수 있으며, 이러한 안테나 패턴의 예로는 위에 언급된 루프(loop)형, 스파이럴(spiral)형 및 단일 또는 이중이나 삼중 나선형(helical) 등이며, 복수의 안테나 패턴이 병렬로 형성되는 경우에는 기판 자체에 안테나 패턴간의 임피던스를 조절하기 위한 임피던스 조절수단을 실장할 수 있으며, 도 9에 도시된 실시 예에서와 같이 도우넛형 상,하부 기판(100,200) 내측에 외곽에 형성된 안테나 패턴(110~180)과 전기적으로 병렬결합되는 내측 안테나 패턴(110'~140')이 함께 형성되거나, 내측 안테나 패턴이 형성된 또 다른 기판이 더 설치될 수도 있음은 물론이다.
한편, 본 발명의 안테나에서 기판 상에 안테나 패턴을 형성할 때 이 안테나 패턴의 적정 두께는 RF 전류가 표면두께(skin depth)라 불리는 두께 이내에 많이 흐르게 되므로 안테나 패턴의 두께를 이 표면두께 이상으로 형성하여야 한다.
참고로, 안테나 패턴에 있어서의 표면두께는 다음과 같이 정의된다.
Figure 112005077112401-pat00001
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 기판 상에 안테나 회로를 패턴화 함으로써 기존의 금속 튜브를 벤딩하여 제작하던 방식의 안테나에서 복잡한 구조를 제작하고 이를 공간상에 배치하는 것이 극히 어렵거나 불가능했던 것을 간단하게 제작할 수 있으며, 플라즈마의 균일도를 향상시키기 위하여 복잡한 형태를 갖는 안테나를 매우 간단하고 저렴하게 제작할 수 있으므로 우수한 성능을 갖는 플라즈마 안테나를 제공할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (13)

  1. 유도결합형 플라즈마 발생장치용 안테나로,
    안테나 패턴이 식각 형성된 기판과;
    상기 기판을 상하로 평행하게 적층할 수 있도록 지지하고 기판상에 형성된 안테나 패턴을 상호 전기적으로 연결하여 안테나를 완성하도록 중앙의 금속재로 이루어진 코어부와 이 코어부 외측에 절연체로 형성되는 지지부를 갖는 연결구;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 피씨비(PCB)로 이루어진 유도결합형 플라즈마 발생장치용 안테나.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판은 그 상,하 양면에 안테나 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 피씨비(PCB)로 이루어진 유도결합형 플라즈마 발생장치용 안테나.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 기판은 안테나 패턴이 형성된 구역을 제외한 나머지 부분은 제거되어 내부가 빈 원형 또는 장방형의 도우넛 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 피씨비(PCB)로 이루어진 유도결합형 플라즈마 발생장치용 안테나.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판에는 패러데이실드가 추가로 형성되는 것을 특징으로 하는 피씨비 (PCB)로 이루어진 유도결합형 플라즈마 발생장치용 안테나.
  5. 청구항 1, 청구항 2, 청구항 4항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판에는 임피던스 조절수단이 실장되는 것을 특징으로 하는 피씨비(PCB)로 이루어진 유도결합형 플라즈마 발생장치용 안테나.
  6. 청구항 1, 청구항 2, 청구항 4항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 안테나 패턴이 형성된 기판의 표면에는 내산화코팅막이 형성되는 것을 특징으로 하는 피씨비(PCB)로 이루어진 유도결합형 플라즈마 발생장치용 안테나.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판은 베이클라이트, 글라스에폭시, 테프론, 세라믹 기판 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 피씨비(PCB)로 이루어진 유도결합형 플라즈마 발생장치용 안테나.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판의 외측에는 안테나에서 발생하는 열을 공냉시키기 위한 냉각팬이 나 냉각용 공기분사노즐을 포함하는 냉각수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 피씨비(PCB)로 이루어진 유도결합형 플라즈마 발생장치용 안테나.
  9. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 안테나 패턴은 기판의 중심으로부터 동심원상으로 형성되는 루프형 패턴인 것을 특징으로 하는 피씨비(PCB)로 이루어진 유도결합형 플라즈마 발생장치용 안테나.
  10. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    안테나 패턴은 스파이럴(spiral)형 패턴인 것을 특징으로 하는 피씨비(PCB)로 이루어진 유도결합형 플라즈마 발생장치용 안테나.
  11. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 안테나 패턴은 나선(helical)형 패턴인 것을 특징으로 하는 피씨비(PCB)로 이루어진 유도결합형 플라즈마 발생장치용 안테나.
  12. 청구항 3에 있어서,
    상기 도우넛형 기판의 내측에는 외측의 기판에 형성된 안테나와 전기적으로 병렬결합되는 안테나가 형성된 기판이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 피씨비(PCB)로 이루어진 유도결합형 플라즈마 발생장치용 안테나.
  13. 청구항 3에 있어서,
    상기 도우넛형 기판의 내측에는 외측에 형성된 안테나 패턴과 전기적으로 병 렬결합되는 내측 안테나 패턴이 함께 형성되는 것을 특징으로 하는 피씨비(PCB)로 이루어진 유도결합형 플라즈마 발생장치용 안테나.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101091555B1 (ko) * 2009-11-12 2011-12-13 (주)제이하라 플라즈마 발생장치
WO2011133562A3 (en) * 2010-04-20 2012-04-05 Lam Research Corporation Methods and apparatus for an induction coil arrangement in a plasma processing system
KR101177047B1 (ko) 2011-02-17 2012-08-24 주식회사 와이에스테크 로딩코일용 ｆｐｃｂ가 구비되는 방사체 및 그 제조방법
EP2317830A3 (en) * 2009-10-27 2014-04-02 Covidien LP Inductively-coupled plasma device
CN104125696A (zh) * 2008-11-05 2014-10-29 圆益Ips股份有限公司 一种等离子发生装置及等离子处理装置
US10020167B2 (en) 2011-03-30 2018-07-10 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
US10237962B2 (en) 2014-02-26 2019-03-19 Covidien Lp Variable frequency excitation plasma device for thermal and non-thermal tissue effects
US10980279B2 (en) 2018-07-05 2021-04-20 Shenzhen Ivps Technology Co., Ltd. Heating device and electronic cigarette having same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990037411A (ko) * 1997-10-28 1999-05-25 도미노 후꾸미 반도체 플라즈마 처리 장치
KR20040042451A (ko) * 2002-11-14 2004-05-20 학교법인 성균관대학 자장강화된 외장형 선형 안테나를 구비하는 대면적 처리용유도 결합 플라즈마 소오스

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990037411A (ko) * 1997-10-28 1999-05-25 도미노 후꾸미 반도체 플라즈마 처리 장치
KR20040042451A (ko) * 2002-11-14 2004-05-20 학교법인 성균관대학 자장강화된 외장형 선형 안테나를 구비하는 대면적 처리용유도 결합 플라즈마 소오스

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104125696A (zh) * 2008-11-05 2014-10-29 圆益Ips股份有限公司 一种等离子发生装置及等离子处理装置
EP2317830A3 (en) * 2009-10-27 2014-04-02 Covidien LP Inductively-coupled plasma device
US8878434B2 (en) 2009-10-27 2014-11-04 Covidien Lp Inductively-coupled plasma device
KR101091555B1 (ko) * 2009-11-12 2011-12-13 (주)제이하라 플라즈마 발생장치
WO2011133562A3 (en) * 2010-04-20 2012-04-05 Lam Research Corporation Methods and apparatus for an induction coil arrangement in a plasma processing system
CN102845137A (zh) * 2010-04-20 2012-12-26 朗姆研究公司 用于等离子体处理系统的感应线圈设备的方法和装置
JP2013530487A (ja) * 2010-04-20 2013-07-25 ラム リサーチ コーポレーション プラズマ処理システムにおける誘導コイル配置のための方法及び装置
KR101177047B1 (ko) 2011-02-17 2012-08-24 주식회사 와이에스테크 로딩코일용 ｆｐｃｂ가 구비되는 방사체 및 그 제조방법
US10020167B2 (en) 2011-03-30 2018-07-10 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
US10237962B2 (en) 2014-02-26 2019-03-19 Covidien Lp Variable frequency excitation plasma device for thermal and non-thermal tissue effects
US10750605B2 (en) 2014-02-26 2020-08-18 Covidien Lp Variable frequency excitation plasma device for thermal and non-thermal tissue effects
US10980279B2 (en) 2018-07-05 2021-04-20 Shenzhen Ivps Technology Co., Ltd. Heating device and electronic cigarette having same

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