고효율 및 회전대칭성 향상을 위한 유도결합 플라즈마 안테나

Abstract

3턴 교차 안테나는, 1턴 만을 가지는 안테나 3개를 병렬 구조로 교차시켜 만들었다. 13.56MHz RF 전력에서 10^(11)~10^(12) cm^(-3) 의 고밀도 플라즈마가 발생되는 것을 보여줌으로서 1턴 안테나에 비교해서 파워 전달 효율면에서 우수하다는 것을 확인하였다. 300mm 대면적을 기준으로 플라즈마 밀도 분포를 측정하였을 때 94%이상의 높은 균일도를 보였다. 병렬 구조의 낮은 인덕턴스로 인해 안테나 양단의 걸리는 전압이 낮게 측정되었다. 아르곤 가스 압력 10mTorr, 입력 파워 100W에서 안테나에 걸리는 전압은 약 227V로 낮게 측정되었으며, 그 결과 축전결합 효과가 작을 것으로 기대된다. 그리고 대칭성은 최대 7% 이내로 측정되어 회전 대칭성뿐만 아니라 재현성까지도 매우 우수한 특성을 갖는다. 위 결과들은 다른 평판형 유도 결합 플라즈마 장치에 비해서도 전혀 떨어지지 않으며, 자유자제로 대면적에 적용할 수 있어서 더욱 큰 이점으로 볼 수 있다.; To improve plasma uniformity, a three-turn cross antenna was developed. The three-turn cross antenna has low inductance and low antenna voltage. The antenna voltage is 227V at 100W(13.56MHz) and at argon 10mTorr while it is 1200V at a single turn antenna. Plasma density is 10^(11)~10^(12)cm^(-3) in the range of 5mTorr to 20mTorr and 100W to 600W. Plasma azimuthal asymmetry is below 5%. This antenna is expected to be suitable for next generation plasma processing.