PAL SNU||2009||||KVS||||||이석환, 최명선, 김곤호||Korea||디스플레이나 태양 전지 분야의 건식 식각 공정에 주로 이용되는 축전결합형 플라즈마 장비 개발에 있어 전극의 크기가 지속적으로 증가함에 따라 인가되는 RF 전력에 의해 형성되는 전자기파가 전극 위에서 정상파를 이루어 발생 플라즈마의 공간 분포에 영향을 미치는 현상이 중요한 이슈가 되고 있다. 임피던스 정합회로를 통해 전극 중앙으로 인가된 RF 전력은 전극 표면에서 방사형으로 전파하여 플라즈마가 형성되어 있는 전극 반대면을 통과한 후 다시 임피던스 정합회로로 전파하게 되므로, 전극 중앙을 중심으로 서로 반대 방향으로 진행하는 전자기파가 중첩되어 4각형의 전극에서도 동심원 형태에 가까운 정상파 패턴을 형성한다. 정상파의 파장 길이는 플라즈마를 각 전극에 형성되는 두 쉬스 및 벌크 플라즈마의 3 개의 유전체 층으로 이루어진 도파관으로 모델링하여 해석할 수 있다. 모델의 검증을 위해 1 m × 1.2 m 크기의 전극을 가진 반응기에서 60 MHz 전력을 이용하여 실험을 수행하였다. 2~30 mTorr의 아르곤 가스 압력에서 400 ~ 2800 W의 전력을 임피던스 정합회로를 통하여 전극에 인가하여 플라즈마를 발생시켰으며 랑뮈어 탐침을 이용하여 플라즈마의 특성을 진단하였다. 실험 결과 계산된 전기장 크기의 분포와 플라즈마 밀도 및 플라즈마 전위 요동의 크기 분포가 일치하는 것을 확인하였으며, 플라즈마 밀도가 증가함에 따라 정상파의 파장 길이는 짧아지는 경향을 보인다.