KR100197113B1 - Plasma processing device - Google Patents

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KR100197113B1
KR100197113B1 KR1019950055495A KR19950055495A KR100197113B1 KR 100197113 B1 KR100197113 B1 KR 100197113B1 KR 1019950055495 A KR1019950055495 A KR 1019950055495A KR 19950055495 A KR19950055495 A KR 19950055495A KR 100197113 B1 KR100197113 B1 KR 100197113B1
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rectangular
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시게키 아마다쓰
다쓰야 사이조
고지 이타다니
다카히로 아오야마
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니시마쓰 다이조
가부시키가이샤 다이헨
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Abstract

좁은 창을 지닌 플라즈마실 및 이 플라즈마실과 결합하는 장방형 도파관을 구비한 플라즈마 처리장치에 있어서, 장방형 도파관은 플라즈마실의 좁은 창에 대향하여 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 연장하도록 E 면에 배설된 긴 슬롯을 지닌다. 또한, 하나 이상의 장방형 도파관이 배설된 두개 이상의 긴 슬롯을 지니고, 각각의 긴 슬롯의 수평길이는 마이크로웨이브의 자유공간파장의 1/2이상으로 설정되다. 또한, 긴 슬롯은 인접한 긴 슬롯의 장방형 도파관의 도파관 축방향으로 마이크로웨이브이 자유공간 파장의 (2n-1)/4 까지 서로 이동하도록 서로 평행하게 배설되어 있다. 여기서, n은 자연수이다.In a plasma processing apparatus having a plasma chamber having a narrow window and a rectangular waveguide coupled to the plasma chamber, the rectangular waveguide is formed in the long side of the E wave so as to extend along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide against the narrow window of the plasma chamber. Has a slot. In addition, one or more rectangular waveguides have two or more long slots disposed thereon, and the horizontal length of each long slot is set to be 1/2 or more of the free space wavelength of the microwave. Further, the long slots are arranged parallel to each other such that the microwaves move each other up to (2n-1) / 4 of the free space wavelength in the waveguide axial direction of the adjacent long slot rectangular waveguide. Where n is a natural number.

Description

장방형 도파관에서 긴 슬롯을 통해 플라즈마실에 마이크로웨이브를 조사하는 플라즈마 처리장치Plasma processing apparatus for irradiating microwaves to the plasma chamber through long slots in a rectangular waveguide

제1도는 본 발명의 바람직한 실시예 1의 플라즈마 처리장치의 구조의 평면도.1 is a plan view of the structure of the plasma processing apparatus of Embodiment 1 of the present invention;

제2도는 제1도의 선 I-I'을 따라 택한 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line I-I 'of FIG.

제3도는 제1도의 플라즈마 처리장치의 각각의 긴 슬롯의 수평길이에 대한 마이크로웨이브의 전계강도를 도시한 그래프.3 is a graph showing the electric field strength of microwaves relative to the horizontal length of each long slot of the plasma processing apparatus of FIG.

제4도는 본 발명의 바람직한 실시예 2의 플라즈마 처리장치의 구조를 도시한 평면도.4 is a plan view showing the structure of the plasma processing apparatus of Embodiment 2 of the present invention;

제5도는 제4도의 선 I-I'을 따라 택한 단면도.5 is a cross-sectional view taken along the line I-I 'of FIG.

제6도는 제4도의 플라즈마 처리장치의 각각의 긴 슬롯의 수평길이에 대한 마이크로웨이브의 전계강도를 도시한 그래프.FIG. 6 is a graph showing the electric field strength of microwaves with respect to the horizontal length of each long slot of the plasma processing apparatus of FIG.

제7도는 본 발명의 바람직한 실시예 3의 플라즈마 처리장치의 구조의 평면도.7 is a plan view of the structure of the plasma processing apparatus of Embodiment 3 of the present invention;

제8도는 제7도의 슬롯 어레이의 정면도.8 is a front view of the slot array of FIG.

제9도는 제7도의 플라즈마 처리장치의 각각의 긴 슬롯의 수평길이에 대한 마이크로웨이브의 전계강도를 도시한 그래프.FIG. 9 is a graph showing the electric field strength of microwaves with respect to the horizontal length of each long slot of the plasma processing apparatus of FIG.

제10도는 본 발명의 바람직한 실시예 4의 플라즈마 처리장치의 구조를 도시한 평면도.10 is a plan view showing the structure of a plasma processing apparatus of preferred embodiment 4 of the present invention;

제11도는 제10도의 플라즈마 처리장치의 각각의 긴 슬롯의 수평길이에 대한 마이크로웨이브의 플라즈마 밀도와 전계강도를 도시한 그래프.FIG. 11 is a graph showing the plasma density and the electric field intensity of microwaves with respect to the horizontal length of each long slot of the plasma processing apparatus of FIG.

제12도는 본 발명의 바람직한 제5실시예의 플라즈마 처리장치의 구조를 도시한 평면도.12 is a plan view showing the structure of a plasma processing apparatus of a fifth preferred embodiment of the present invention.

제13도는 제12도의 선 I-I'을 따라 택한 단면도.13 is a cross-sectional view taken along the line I-I 'of FIG.

제14도는 제12도의 선 T-T'을 따라 택한 단면도.14 is a cross-sectional view taken along the line T-T 'of FIG.

제15도는 제12도의 플라즈마 처리장치의 긴 슬롯의 수평길이에 대한 마이크로 웨이브의 전계강도를 도시한 그래프.15 is a graph showing the electric field strength of microwaves relative to the horizontal length of the long slot of the plasma processing apparatus of FIG.

제16도는 제14도의 부분과 상응하고, 본 발명의 바람직한 제5실시예의 제1개량의 플라즈마 처리장치의 단면도.FIG. 16 corresponds to the portion of FIG. 14 and is a cross-sectional view of the first piece of plasma processing apparatus of the fifth preferred embodiment of the present invention.

제17도는 제14도의 부분에 상응하고, 본 발명의 바람직한 제5실시예의 제2개량의 플라즈마 처리장치의 단면도.FIG. 17 corresponds to the portion of FIG. 14, and is a sectional view of the second amount of plasma processing apparatus of the fifth preferred embodiment of the present invention.

제18도는 제14도의 부분에 상응하고, 본 발명의 바람직한 제5실시예의 제3개량의 플라즈마 처리장치의 단면도.FIG. 18 corresponds to the portion of FIG. 14, and is a sectional view of a third amount of plasma processing apparatus of the fifth preferred embodiment of the present invention.

제19도는 제18도의 플라즈마 처리장치의 유전체 두께에 대한 마이크로웨이브 투과율을 도시한 그래프.FIG. 19 is a graph showing microwave transmittance versus dielectric thickness of the plasma processing apparatus of FIG.

제20도는 본 발명의 바람직한 실시예 6의 플라즈마 처리장치의 일반구조를 도시한 평면도.20 is a plan view showing the general structure of the plasma processing apparatus of Embodiment 6 of the present invention;

제21도는 제20도의 선 T-T'을 따라 택한 단면도.FIG. 21 is a cross-sectional view taken along the line T-T 'of FIG. 20;

제22도는 제20도의 플라즈마 처리장치의 긴 슬롯의 수평길이에 대한 플라즈마 밀도를 도시한 그래프.FIG. 22 is a graph showing the plasma density with respect to the horizontal length of the long slot of the plasma processing apparatus of FIG.

제23도는 제14도의 부분에 상응하고, 본 발명의 바람직한 실시예 7의 플라즈마 처리장치를 도시한 단면도.FIG. 23 corresponds to the portion of FIG. 14 and shows a plasma processing apparatus of a preferred embodiment 7 of the present invention. FIG.

제24도는 제23도의 플라즈마 처리장치를 도시한 제15도에 해당하는 단면도.24 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 15 showing the plasma processing apparatus of FIG.

제25a, 제25b 및 제25c도는 이동가능한 슬롯판이 이동할 때, 이동가능한 슬롯판과 플라즈마 처리장치의 개구부 사이의 관계를 도시한 것으로, 제25a도는 타이밍 t1에서의 정면도, 제25b도는 타이밍 t2에서의 정면도, 제25c도는 타이밍 t3에서의 정면도.25a, 25b and 25c show the relationship between the movable slot plate and the opening of the plasma processing apparatus when the movable slot plate is moved, FIG. 25a is a front view at timing t1, and FIG. 25b is a timing t2 25c is a front view at timing t3.

제26도는 본 발명의 바람직한 제8실시예의 플라즈마 처리장치를 도시한 제24도에 해당하는 단면도.FIG. 26 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 24 showing a plasma processing apparatus of an eighth preferred embodiment of the present invention. FIG.

제27도는 본 발명의 바람직한 제9실시예의 플라즈마 처리장치를 도시한 제23도에 해당하는 단면도.FIG. 27 is a sectional view corresponding to FIG. 23 showing a plasma processing apparatus of a ninth preferred embodiment of the present invention. FIG.

제28도는 제27도의 선 T1-T1'을 따라 택한 단면도.FIG. 28 is a cross sectional view taken along the line T1-T1 'of FIG.

제29도는 제27도의 선 T2-T2'을 따라 택한 단면도.FIG. 29 is a cross sectional view taken along the line T2-T2 'of FIG.

제30도는 제27도의 플라즈마 처리장치의 각각의 긴 슬롯의 수평길이에 대한 마이크로웨이브의 전계강도를 도시한 그래프.30 is a graph showing the electric field strength of microwaves with respect to the horizontal length of each long slot of the plasma processing apparatus of FIG.

제31도는 본 발명의 바람직한 제10실시예의 플라즈마 처리장치를 도시한 제23도 및 제27도에 해당하는 단면도.31 is a sectional view corresponding to FIGS. 23 and 27 showing a plasma processing apparatus of a tenth preferred embodiment of the present invention.

제32도는 제31도의 선 T1-T1'을 따라 택한 단면도.32 is a cross-sectional view taken along the line T1-T1 'in FIG.

제33도는 제31도의 선 T2-T2'을 따라 택한 단면도.33 is a sectional view taken along the line T2-T2 'in FIG.

제34도는 제31도의 플라즈마 처리장치의 각각의 긴 슬롯의 수평길이에 대한 플라즈마 밀도를 도시한 그래프.34 is a graph showing the plasma density versus the horizontal length of each long slot of the plasma processing apparatus of FIG.

제35도는 본 발명의 바람직한 제11실시예의 플라즈마 처리장치를 도시한 제23도, 제27도 및 제31도에 해당하는 단면도.35 is a cross-sectional view corresponding to FIGS. 23, 27, and 31 showing a plasma processing apparatus of the eleventh preferred embodiment of the present invention.

제36도는 본 발명의 바람직한 제12실시예의 플라즈마 처리장치를 도시한 제23도, 제27도, 제31도 및 제35도에 해당하는 단면도.36 is a sectional view corresponding to FIGS. 23, 27, 31 and 35 showing a plasma processing apparatus of a twelfth preferred embodiment of the present invention.

제37도는 제36도의 선 T-T'을 따라 택한 단면도.FIG. 37 is a cross-sectional view taken along the line T-T 'of FIG. 36;

제38도는 제36도의 플라즈마 처리장치의 각각의 긴 슬롯의 수평길이에 대한 마이크로웨이브의 전계강도를 도시한 그래프.FIG. 38 is a graph showing the electric field strength of microwaves with respect to the horizontal length of each long slot of the plasma processing apparatus of FIG.

제39도는 제36도의 플라즈마 처리장치의 각각의 긴 슬롯의 수평길이에 대한 플라즈마 밀도를 도시한 그래프.FIG. 39 is a graph showing the plasma density of the horizontal length of each long slot of the plasma processing apparatus of FIG.

제40도는 선행기술의 플라즈마 처리장치의 구성을 도시한 평면도.40 is a plan view showing a configuration of a plasma processing apparatus of the prior art;

제41도는 제40도의 선 I-I'을 따라 택한 단면도.FIG. 41 is a cross-sectional view taken along the line I-I 'of FIG. 40;

제42도는 제40도의 선 T3-T3'을 따라 택한 단면도.42 is a cross sectional view taken along the line T3-T3 'in FIG. 40;

제43도는 제40도의 플라즈마 처리장치의 각각의 긴 슬롯의 수평길이에 대한 마이크로웨이브의 전계강도를 도시한 그래프.FIG. 43 is a graph showing the electric field strength of microwaves with respect to the horizontal length of each long slot of the plasma processing apparatus of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1, 1' : 마이크로웨이브 전원 2, 2' : 아이소레이터1, 1 ': microwave power 2, 2': isolator

3, 3' , 6 : 코너 장방형 도파관 4, 4' : 방향성 결합기3, 3 ', 6: corner rectangular waveguide 4, 4': directional coupler

5, 5' : 자동 임피던스 정합기 7 : 플라즈마실5, 5 ': automatic impedance matcher 7: plasma chamber

9, 19 : 종단장치 8, 18, 28, 28', 58 : 장방형 도파관9, 19: termination device 8, 18, 28, 28 ', 58: rectangular waveguide

본 발명은 플라즈마 처리장치에 관한 것이다. 특히, 하나 이상의 장방형 도파관에서 하나 이상의 긴 슬롯을 통해 플라즈마 챔버까지 마이크로웨이브를 조사시키는 플라즈마 처리장치에 관한 것이다. 상기에서 언급한 플라즈마 처리장치는 큰 면적을 지닌 피처리 물체에 대해 박막형성, 표면개질 및 에칭등과 같은 플라즈마 처리를 일정하고 고속으로 수행하기 위해 제공되어 있다.The present invention relates to a plasma processing apparatus. In particular, it relates to a plasma processing apparatus for irradiating microwaves from one or more rectangular waveguides through one or more elongated slots to the plasma chamber. The above-mentioned plasma processing apparatus is provided for carrying out plasma processing such as thin film formation, surface modification and etching on a large-area target object at a constant and high speed.

현재, 마이크로웨이브를 활용하는 플라즈마 장치는 반도체, LCD 제조공정시 에칭, 에싱, CVD등과 같은 처리를 위해 이용되어 오고 있다. 제40도는 일본국 특허 공개 공보 제 5-335095호에 개시된 선행기술의 플라즈마 처리장치의 일반구조를 도시한 평면도이다. 제41도는 제40도의 선 I-I'을 따라 택한 단면도이다.Currently, plasma apparatuses utilizing microwaves have been used for processing such as etching, ashing, CVD, etc. in semiconductor and LCD manufacturing processes. 40 is a plan view showing the general structure of a plasma processing apparatus of the prior art disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-335095. FIG. 41 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 40.

제40도와 제41도를 참조하면, 선행기술의 플라즈마 처리장치는 (a) 마이크로웨이브를 발생시키는 마이크로웨이브 전원(1); (b) 아이소레이터 (2) ; (c) 코너 장방형 도파관 (3); (d) 방향성 결합기 (4) ; (e) 소정의 임피던스를 자동으로 설정하는 자동 임피던스 정합기 (5) ; (f) 코너 장방형 도파관 (6); (g) 플라즈마실 (7)이 도파관 (8)에서 전파하는 마이크로웨이브의 전계벡터에 평행한 장방형 도파관의 벽면(이하, E면이라 함)에 부착된 직방체 형상의 플라즈마실(7)을 결합하는 장방형 도파관(8) ; 및 (h) 종단장치(9)를 구비한다.40 and 41, the plasma processing apparatus of the prior art includes (a) a microwave power source 1 for generating microwaves; (b) isolator (2); (c) corner rectangular waveguide (3); (d) directional couplers 4; (e) an automatic impedance matcher 5 for automatically setting a predetermined impedance; (f) corner rectangular waveguides 6; (g) Plasma chamber 7 joins a rectangular parallelepiped plasma chamber 7 attached to the wall surface (hereinafter referred to as E surface) of a rectangular waveguide parallel to the electric field vector of the microwaves propagating in the waveguide 8. Rectangular waveguide 8; And (h) a termination device 9.

구성요소 (1~9)는 서로 직렬로 연결되어 있다. 이 구성에서 플라즈마실 (7)은 피처리 시이트 모양의 물체 (13)의 플라즈마 처리를 위해 제공되어 있다.Components 1-9 are connected in series with each other. In this configuration, the plasma chamber 7 is provided for plasma processing of the object 13 in the form of a sheet to be processed.

플라즈마실 (7)에서 제41도에 도시되어 있듯이, 플라즈마실 (7) 내부와 연통하는 돌출부 (7b)가 플라즈마실 (7)의 장방형 도파관 (8) 측에 형성된 플라즈마실 (7)의 측벽 (7a)에 제공되어 있고, 돌출부 (7b)는 장방형 도파관 (8)의 E면 (8a)에 대향하고 있다. 돌출부 (7b)에서 제1전계발생수단으로 이용되는 전자석 (10)이 외주에 제공되어 있고, 좁은 장방형 창 (7c)이 장방형 도파관 (8)의 도파관 축방향을 따라 연장하도록 돌출부 (7b)의 장방형 도파관 (8)에 형성되어 있다. 창 (7c)은 실리카 그라스 판으로 만들어진 마이크로웨이브 투과창 (11)에 의해 진공하에서 밀봉된 다음, 플라즈마실 (7)이 진공하에서 밀봉된다. 또한, 플라즈마실 (7)에서 배기구 (7d)가 형성되어 진공펌프 (도시하지 않았음)에 연결되어 있고, 처리가스를 플라즈마실 (7)에 도입하는 가스도입 파이프 (12)가 기밀방식으로 플라즈마실 (7)의 벽을 관통하도록 플라즈마실 (7)의 벽에 부착되어 있다. 플라즈마실 (7)은 다음이 제공되어 있다.As shown in FIG. 41 in the plasma chamber 7, the side wall of the plasma chamber 7 in which the protrusion 7b communicating with the inside of the plasma chamber 7 is formed on the rectangular waveguide 8 side of the plasma chamber 7 ( 7a), the projection 7b faces the E surface 8a of the rectangular waveguide 8. As shown in FIG. The electromagnet 10 used as the first electric field generating means in the projecting portion 7b is provided on the outer circumference, and the rectangular shape of the projecting portion 7b is extended so that the narrow rectangular window 7c extends along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide 8. It is formed in the waveguide 8. The window 7c is sealed under vacuum by the microwave transmission window 11 made of a silica glass plate, and then the plasma chamber 7 is sealed under vacuum. In addition, an exhaust port 7d is formed in the plasma chamber 7 and is connected to a vacuum pump (not shown), and the gas introduction pipe 12 for introducing the processing gas into the plasma chamber 7 is hermetically sealed. It is attached to the wall of the plasma chamber 7 so as to penetrate the wall of the chamber 7. The plasma chamber 7 is provided with the following.

(a) 시이트 모양의 피처리 물체 (13)가 감겨진 롤 (14) ; 및 (b) 완전히 처리된 물체 (13)를 감는 감긴 권선 롤 (15).(a) the roll 14 on which the sheet-like to-be-processed object 13 was wound; And (b) a wound winding roll 15 wound around a fully processed object 13.

여기에서, 롤 (14)과 (15)은 피처리 물체 (13)가 물체 (13)의 정면이 창 (7c)에 대향하도록 배치되게 서로 대향하게 위치되어 있다.Here, the rolls 14 and 15 are located opposite to each other such that the object to be processed 13 is disposed so that the front of the object 13 faces the window 7c.

플라즈마실 (7)과 결합하도록 제공된 장방형 도파관 (8)에서, 긴 슬롯 또는 수평 슬롯 (8b) 및 (8c)이 장방형 도파관 (8)의 도파관 축방향으로 연장하도록 장방형 도파관이 E면 (8a)에 형성되어 있다. 각각의 이들 긴 슬롯 (8b) 및 (8c)의 플라즈마실(7)의 수평길이와 같은 길이를 하지만, 긴 슬롯(8b) 및 (8c)의 폭은 창 (7c)의 폭보다 짧은 값에 설정된다. 장방형 도파관 (8)은 플라즈마실 (7)의 창 (7c)에 대향하도록 긴 슬롯 (8b) 및 (8c)으로 플라즈마실 (7)에 전기적으로 연결되어 있다.In the rectangular waveguide 8 provided for engagement with the plasma chamber 7, the rectangular waveguide is formed on the E side 8a such that the long slot or the horizontal slots 8b and 8c extend in the waveguide axial direction of the rectangular waveguide 8. Formed. Each of these long slots 8b and 8c has the same length as the horizontal length of the plasma chamber 7, but the width of the long slots 8b and 8c is set to a value shorter than the width of the window 7c. do. The rectangular waveguide 8 is electrically connected to the plasma chamber 7 by long slots 8b and 8c so as to face the window 7c of the plasma chamber 7.

위에서 언급한 구성을 한 플라즈마 처리장치에서, 마이크로웨이브 전원 (1)에 의해 발생한 마이크로웨이브가 아이소레이터 (2), 코너 장방형 도파관 (3), 방향성 결합기 (4), 자동 임피던스 정합기 (5) 및 코너 장방형 도파관 (6)을 통해 장방형 도파관 (8)에 도입되거나 조사된다. 다음, 마이크로웨이브가 창 (7c)을 통해 긴 슬롯 (8b) 및 (8c)에서 플라즈마실 (7)로 조사되거나 투사된다.In the plasma processing apparatus having the above-mentioned configuration, the microwaves generated by the microwave power source 1 are separated from the isolator 2, the corner rectangular waveguide 3, the directional coupler 4, the automatic impedance matcher 5, and the like. It is introduced or irradiated into the rectangular waveguide 8 through the corner rectangular waveguide 6. The microwaves are then irradiated or projected into the plasma chamber 7 in the long slots 8b and 8c through the window 7c.

플라즈마실 (7)과 장방형 도파관 (8) 사이에 제2전계발생수단으로 사용되는 영구자석 (10c)이 긴 슬롯 (8b) 및 (8c)을 따라 E면 (8a)의 중앙부에 폭방향으로 배설되어 있다. 또한, 알루미늄, 동, 스테인레스스틸 등으로 만들어진 장방형의 원통형상의 마이크로웨이브 도파관이 영구자석 (10c)을 지지하고, 마이크로웨이브 도파관 (8)을 형성하기 위해 영구자석 (10c) 주위에 수평으로 위치되어 있다. 마이크로웨이브 도파관 형성부재 (16)가 플라즈마실 (7)과 장방형 도파관 (16a, 16b) 사이에 적절한 수단에 의해 고정되어 있다.Between the plasma chamber 7 and the rectangular waveguide 8, a permanent magnet 10c used as a second electric field generating means is disposed in the width direction along the long slots 8b and 8c in the center of the E surface 8a. It is. In addition, a rectangular cylindrical microwave waveguide made of aluminum, copper, stainless steel or the like is horizontally positioned around the permanent magnet 10c to support the permanent magnet 10c and form the microwave waveguide 8. . The microwave waveguide forming member 16 is fixed between the plasma chamber 7 and the rectangular waveguides 16a and 16b by appropriate means.

종단장치 (9)에는 플라즈마실 (7) 측에 공급되지 않은 과잉 마이크로웨이브를 흡수하는 마이크로웨이브 흡수체가 제공되어 있고, 이 경우에 물이 마이크로웨이브 흡수체로 이용된다. 플라즈마실 (7)에 전파되지 않는 과잉 마이크로웨이브가 도입구 (9a)를 통해 도입되는 물에 의해 흡수되고, 마이크로웨이브에 의해 가열된 물은 배출구 (9b)를 통해 배출된다.The terminator 9 is provided with a microwave absorber for absorbing excess microwaves not supplied to the plasma chamber 7 side, in which case water is used as the microwave absorber. Excess microwaves that do not propagate into the plasma chamber 7 are absorbed by the water introduced through the inlet 9a, and the water heated by the microwaves is discharged through the outlet 9b.

상기 플라즈마 처리장치로 플라즈마 처리를 수행하기 위해, 피처리 물체 (13)가 제공되고, 플라즈마실 (7)에 설정된 다음, 플라즈마실 (7)의 내부가 높은 진공까지 증발된다. 이후, 소정의 처리가스가 가스도입 파이프 (12)를 통해 플라즈마실 내부가 소정의 압력으로 가압될 때까지 플라즈마실 (7)로 공급된다. 이 상태에서, 마이크로웨이브가 마이크로웨이브 전원 (1)에서부터 아이소레이터 (2), 코너 장방형 도파관 (3), 방향성 결합기 (4), 자동 임피던스 정합기 (5) 및 코너 장방형 도파관 (6)을 통해 장방형 도파관 (8)의 일단에 공급될 때, 장방형 도파관 (8)에 들어가는 마이크로웨이브가 긴 슬롯 (8b) 및 (8c)에서 조사되어 플라즈마실 (7)의 창 (7c)을 플라즈마실 (7)에 전파된다. 이후, 마이크로웨이브가 플라즈마로 플라즈마실 (7) 내의 처리가스를 여기시킨 다음, 스트립모양의 플라즈마가 플라즈마실 (7)의 창 (7c)을 따라 발생된다. 플라즈마의 조사하에서 피처리 물체 (13)가 감기고 롤 (15)에 의해 이동된다. 따라서, 큰 면적의 처리가 연속방식으로 물체 (13)에서 수행된다.In order to perform the plasma treatment with the plasma processing apparatus, the object to be processed 13 is provided, set in the plasma chamber 7, and then the inside of the plasma chamber 7 is evaporated to a high vacuum. Thereafter, a predetermined process gas is supplied to the plasma chamber 7 through the gas introduction pipe 12 until the inside of the plasma chamber is pressurized to a predetermined pressure. In this state, the microwave is rectangular through the microwave power source 1 through the isolator 2, the corner rectangular waveguide 3, the directional coupler 4, the automatic impedance matcher 5 and the corner rectangular waveguide 6 When supplied to one end of the waveguide 8, the microwaves entering the rectangular waveguide 8 are irradiated from the long slots 8b and 8c to direct the window 7c of the plasma chamber 7 to the plasma chamber 7. It is spread. Then, the microwaves excite the processing gas in the plasma chamber 7 with plasma, and then a strip-shaped plasma is generated along the window 7c of the plasma chamber 7. The object 13 to be processed is wound and moved by the roll 15 under the irradiation of the plasma. Thus, a large area of treatment is performed on the object 13 in a continuous manner.

특히, 자장이 플라즈마실 (7)의 창 (7c)과 제2전계발생수단으로 이용되는 영구자석 (10c)을 제공하므로서 처리될 물체 (13) 사이의 공간에서 형성되기 때문에, 플라즈마의 전자가 자장의 힘하에서 나선형 운동을 하게 된다. 따라서, 처리가스가 가속으로 이온화되어서 피처리 물체 (13)에 조사된 플라즈마의 밀도가 향상된다. 또한, 전계발생수단에 의해 발생된 전계강도가 공간에서 전자 사이크로트론 공명을 형성하도록 설정되면, 플라즈마 밀도가 고속으로 향상될 수 있다.In particular, since the magnetic field is formed in the space between the window 7c of the plasma chamber 7 and the permanent magnet 10c used as the second electric field generating means, the electrons of the plasma are generated. You will have a spiral motion under the force of. Therefore, the processing gas is ionized by acceleration and the density of the plasma irradiated to the object to be processed 13 is improved. Further, if the electric field intensity generated by the electric field generating means is set to form electron cyclotron resonance in space, the plasma density can be improved at high speed.

또한, 위에서 언급한 전계가 플라즈마실 (7)의 창 (7c)의 폭방향 중앙부로 플라즈마실 (7) 쪽으로 향하는 방식으로 발산전계를 형성하는 발산전계 발생수단인 전자석 (10)을 제공하므로서, 플라즈마가 높은 효율로 피처리 물체 (13)에 조사될 수 있고, 플라즈마 밀도가 높은 속도에서 향상되는 것 외에 플라즈마가 제1전계발생수단인 전자석(10)과 제2전계발생수단인 영구자석(10c) 없이 발생될 수 있다.Further, by providing the electromagnet 10 which is a diverging electric field generating means for forming the diverging electric field in the manner in which the above-mentioned electric field is directed toward the plasma chamber 7 in the widthwise center portion of the window 7c of the plasma chamber 7, the plasma Can be irradiated to the object 13 with high efficiency, the plasma density is improved at a high speed, the plasma is electromagnet 10 as the first electric field generating means and permanent magnet 10c as the second electric field generating means. Can occur without.

선행기술의 플라즈마 처리장치에서, 마이크로웨이브가 장방형 도파관 (8)의 내부측벽에 의해 되풀이해서 반사되는 동안 경사방향으로 전파되기 때문에 플라즈마실 (7)로의 길이 (AB)를 하는 긴 슬롯 (8b)으로부터 조사된 마이크로웨이브가 제40도의 선 T3-T3'을 따라 택한 단면도에 도시된 제42도의 마이크로웨이브 (W1, W2 및 W3)에 의해 도시되어 있듯이, 플라즈마실 (7)의 일측쪽으로 경사지게 전파된다. 이로 인한 전계강도가 제43도에 도시되어 있듯이, 플라즈마실 (7)의 수평방향을 따라 일정하지 않게 된다.In the plasma processing apparatus of the prior art, from the long slot 8b having the length AB to the plasma chamber 7 because the microwave propagates in the oblique direction while being repeatedly reflected by the inner side wall of the rectangular waveguide 8. The irradiated microwave propagates obliquely toward one side of the plasma chamber 7, as shown by the microwaves W1, W2 and W3 of FIG. 42 shown in the cross-sectional view taken along the line T3-T3 'of FIG. As a result, the electric field strength is not constant along the horizontal direction of the plasma chamber 7 as shown in FIG.

또한, 장방형 도파관 (8)에 제공된 길이의 긴 슬롯 (8b)에서부터 플라즈마실 (7)에 조사된 마이크로웨이브의 전계는 종단장치 (9)가 마이크로웨이브 흡수체를 포함하는 것과 관계없이 긴 슬롯 (8a) 및 (8b)으로 발생한 반사파로 인해 정상파의 피이크와 벨리를 갖는다. 이로 인한 전계강도는 제43도에 도시되어 있듯이, 피이크와 벨리를 지닌 비균일 분포가 된다. 따라서, 발생한 플라즈마의 분포가 비균일하게 되어서 플라즈마 처리가 피처리 물체 (13)의 큰 면적에 대해서 얻어질 수 없다는 단점이 있다.In addition, the length provided in the rectangular waveguide 8 The electric field of the microwave irradiated to the plasma chamber 7 from the long slot 8b of the standing wave is caused by the reflected wave generated by the long slots 8a and 8b irrespective of whether the terminator 9 includes the microwave absorber. Have peaks and valleys. The resulting field strength is a non-uniform distribution with peaks and valleys, as shown in FIG. Therefore, there is a disadvantage that the distribution of the generated plasma becomes nonuniform so that the plasma treatment cannot be obtained for a large area of the object to be processed 13.

또한, 장방형 도파관 (8)에 입력된 마이크로웨이브 전력중에서 장방형 도파관 (8)의 긴 슬롯 (8b)으로부터 플라즈마실 (7)에 조사되지 않은 전력이 종단장치 (9)의 마이크로 흡수체에 의해 소비되어서 전력이 상실된다. 따라서, 마이크로웨이브의 전력의 이용 효율이 나빠지고, 발생한 플라즈마의 밀도가 매우 낮아진다는 단점이 있다.Further, of the microwave power input to the rectangular waveguide 8, the electric power not irradiated to the plasma chamber 7 from the long slot 8b of the rectangular waveguide 8 is consumed by the micro absorber of the terminator 9 so that the electric power is consumed. This is lost. Therefore, there is a disadvantage that the efficiency of using the power of the microwave is deteriorated and the density of the generated plasma is very low.

본 발명의 목적은 피처리 물체의 큰 면적에 대해 플라즈마 처리를 균일하게 수행할 수 있는 플라즈마 처리장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus capable of uniformly performing plasma processing over a large area of an object to be processed.

본 발명의 다른 목적은 선행기술의 장치에 비해 마이크로웨이브 전력의 이용 효율을 향상시킬 수 있는 플라즈마 처리장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus which can improve the utilization efficiency of microwave power as compared to the prior art apparatus.

위에서 언급한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 특징에 따라 플라즈마 처리장치는, 측벽에 형성된 좁은 창을 지닌 플라즈마실과, 피처리 물체가 상기 창 내부에 제공되어 있고 ; 또한 상기 플라즈마실과의 결합하는 장방형 도파관과, 상기 장방형 도파관은 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창에 대향하고, 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향에 따라 연장하도록 E면에 배설된 긴 슬롯을 지니고, 또한 상기 장방형 도파관은 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향이 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창의 수평 방향에 평행하고 ; 마이크로웨이브를 상기 장방형 도파관에 공급하는 마이크로웨이브 전원수단과를 구비하고 ; 상기 마이크로웨이브는 상기 긴 슬롯을 통해 장방형 도파관에서 상기 플라즈마실로 조사되는 것에 있어서, 상기 플라즈마 처리장치는, 하나 이상의 상기 장방형 도파관에 배설된 두 개 이상의 긴 슬롯을 구비하고 ; 상기 각각의 긴 슬롯의 수평길이는 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 1/2 또는 그 이상으로 설정되고 ; 상기 긴 슬롯은 인접한 상기 긴 슬롯이 서로 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향으로 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 (2n-1)/4까지 이동하고, 여기서 n은 자연수임을 특징으로 한다.In order to achieve the above-mentioned object, in accordance with a feature of the present invention, a plasma processing apparatus includes: a plasma chamber having a narrow window formed on a sidewall, and an object to be processed is provided inside the window; And a rectangular waveguide coupled with the plasma chamber, the rectangular waveguide having an elongated slot disposed on the E surface so as to face the narrow window of the plasma chamber and extend along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide, The waveguide has a waveguide axial direction of the rectangular waveguide parallel to a horizontal direction of the narrow window of the plasma chamber; Microwave power supply means for supplying microwaves to the rectangular waveguide; Wherein the microwave is irradiated from the rectangular waveguide through the long slot into the plasma chamber, the plasma processing apparatus comprising: at least two long slots disposed in the at least one rectangular waveguide; The horizontal length of each long slot is set to 1/2 or more of the wavelength of the free space of the microwave; The long slot is characterized in that the adjacent long slots move each other up to (2n-1) / 4 of the free-space wavelength of the microwave in the waveguide axial direction of the rectangular waveguide, where n is a natural number.

위에서 언급한 플라즈마 처리장치는, 하나 이상의 긴 슬롯을 지닌 두 개 이상의 상기 장방형 도파관과 ; 상기 장방형 도파관의 서로 다른 하나에 인접한 상기 장방형 도파관중 하나의 방향과 다른 방향으로 마이크로웨이브를 상기 장방형 도파관의 또 다른 하나에 공급하는 마이크로웨이브 전원수단과를 구비한다.The above-mentioned plasma processing apparatus includes at least two rectangular waveguides having at least one long slot; And microwave power supply means for supplying microwaves to another one of the rectangular waveguides in a direction different from that of one of the rectangular waveguides adjacent to the other one of the rectangular waveguides.

위에서 언급한 플라즈마 처리장치에 있어서, 상기 각각의 긴 슬롯은 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향으로 상기 긴 슬롯을 동등하게 세분화하므로서 배설된 다수의 서브 슬롯으로 구성된 슬롯 어레이이고, 상기 플라즈마 처리장치는, 상기 장방형 도파관의 종단에 제공되며, 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 이동하도록 제공된 이동 가능한 단락회로판을 지닌 종단장치를 더 구비하고, 상기 이동가능한 단락회로판은 상기 장방형 도파관에서 발생한 전압정재파의 피이크의 중앙부가 상기 서브 슬롯의 수평중앙부와 일치하도록 배치되어 있다.In the above-mentioned plasma processing apparatus, each of the long slots is a slot array composed of a plurality of sub slots disposed by equally subdividing the long slots in the waveguide axial direction of the rectangular waveguide, and the plasma processing apparatus includes: A termination device provided at the end of the rectangular waveguide and having a movable short circuit board provided to move along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide, wherein the movable short circuit board is a central portion of the peak of the voltage standing wave generated in the rectangular waveguide. Is arranged to coincide with the horizontal center portion of the sub slot.

위에서 언급한 플라즈마 처리장치는, 긴 슬롯을 지닌 상기 장방형 도파관을 지니고, 상기 긴 슬롯은 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향으로 상기 긴 슬롯을 동등하게 세분화하므로서 배설된 다수의 서브 슬롯의 구성된 슬롯 어레이이고 ; 또한 상기 장방형 도파관의 종단에 제공되고, 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 이동하도록 제공된 이동 가능한 단락회로판을 지닌 종단장치를 구비하고 ; 상기 이동 가능한 단락회로판은 상기 장방형 도파관에서 발생한 전압정재파의 피이크의 중앙부가 서브 슬롯의 수평중앙부와 일치하도록 배치되어 있다.The above-mentioned plasma processing apparatus includes a rectangular waveguide having an elongated slot, wherein the elongated slot is a slot array composed of a plurality of sub slots disposed by equally subdividing the elongated slot in the waveguide axial direction of the rectangular waveguide; And a termination device provided at the end of the rectangular waveguide and having a movable short circuit board provided to move along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide; The movable short-circuit board is arranged so that the center portion of the peak of the voltage standing wave generated in the rectangular waveguide coincides with the horizontal center portion of the sub slot.

본 발명의 또 다른 특징에 따라 플라즈마 처리장치는, 측벽에 배설된 좁은 창을 지니되, 피처리 물체가 상기 좁은 창 내부에 제공된 플라즈마실과; 또한 상기 플라즈마실과 결합하는 장방형 도파관을 구비하고, 상기 장방형 도파관은 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창에 대향하여 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 연장되게 위치한 긴 슬롯을 지니고, 또한 상기 장방형 도파관은 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향이 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창의 수평방향에 평행이 되게 제공되어 있고 ; 또한, 마이크로웨이브를 상기 장방형 도파관에 공급하는 마이크로웨이브 전원 수단을 구비하고 ; 상기 마이크로웨이브는 상기 긴 슬롯을 통해 장방형 도파관에서 상기 플라즈마실로 조사되는 것에 있어서, 상기 플라즈마 처리장치는, 상기 긴 슬롯의 수평길이가 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 1/2 또는 그 이상으로 설정되는 것을 특징으로 하며, 상기 플라즈마 처리장치는, 상기 긴 슬롯과 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창 사이에 제공된 마이크로웨이브 도파관 형성부재를 구비하고, 상기 마이크로웨이브 도파관 형성부재는 상기 긴 슬롯의 개구모양과 동일한 단면을 하는 마이크로웨이브 도파관을 지니고 ; 또한 어떤 마이크로웨이브로 흡수하지 않는 재료로 만들어진 유전체를 구비하고, 상기 유전체는 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 상기 장방형 도파관의 종단 부근의 위치에서 상기 마이크로웨이브 도파관에 끼워지고, 상기 유전체는 마이크로웨이브의 부분을 반사시키고, 마이크로웨이브의 또 다른 부분을 전송한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus comprising: a plasma chamber having a narrow window disposed on a sidewall, wherein an object to be processed is provided inside the narrow window; And a rectangular waveguide coupled with the plasma chamber, the rectangular waveguide having an elongated slot positioned to extend along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide opposite the narrow window of the plasma chamber, and wherein the rectangular waveguide is the rectangular waveguide. The waveguide axial direction of the waveguide is provided to be parallel to the horizontal direction of the narrow window of the plasma chamber; And a microwave power supply means for supplying microwaves to the rectangular waveguide; Wherein the microwave is irradiated from the rectangular waveguide through the long slot to the plasma chamber, the plasma processing apparatus, the horizontal length of the long slot is set to 1/2 or more of the free space wavelength of the microwave The plasma processing apparatus includes a microwave waveguide forming member provided between the long slot and the narrow window of the plasma chamber, and the microwave waveguide forming member has a cross section identical to an opening of the long slot. Having a microwave waveguide; And having a dielectric made of a material that does not absorb any microwave, the dielectric being fitted to the microwave waveguide at a position near the end of the rectangular waveguide along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide, the dielectric being microwaved Reflect the part of and transmit another part of the microwave.

위에서 언급한 플라즈마 처리장치에 있어서, 상기 긴 슬롯의 수평방향의 상기 유전체의 길이는 n이 자연수인 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 n/2에 설정되고, 상기 마이크로웨이브 도파관으로의 상기 유전체의 삽입길이는 상기 플라즈마실의 수평방향을 따르는 마이크로웨이브의 전계강도가 실질적으로 균일하게 되도록 상기 유전체의 마이크로웨이브 투과율을 조절하므로서 설정된다.In the above-mentioned plasma processing apparatus, the length of the dielectric in the horizontal direction of the long slot is set to n / 2 of the free space wavelengths of the microwave where n is a natural number, and the insertion length of the dielectric into the microwave waveguide. Is set by adjusting the microwave transmittance of the dielectric so that the electric field strength of the microwave along the horizontal direction of the plasma chamber is substantially uniform.

본 발명의 또 다른 특징에 따라 플라즈마 처리장치는, 측벽에 배설된 좁은 창을 지닌 플라즈마실을 구비하고, 피처리 물체가 상기 좁은 창 내부에 제공되고; 또한 플라즈마실과 결합하는 장방형 도파관을 구비하고, 상기 장방형 도파관은 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창에 대향하여 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 연장되도록 위치한 E면에 배설된 긴 슬롯을 지니고, 상기 장방형 도파관은 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향이 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창의 수평 방향에 평행하도록 제공되어 있고; 또한 마이크로웨이브를 상기 장방형 도파관에 공급하는 마이크로웨이브 전원수단을 구비하고 ; 상기 마이크로웨이브는 장방형 도파관에서 상기 긴 슬롯을 통해 상기 플라즈마실에 조사되는 것에 있어서, 상기 플라즈마 처리장치는, 상기 긴 슬롯의 수평길이가 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 1/2 또는 그 이상으로 설정되는 것을 특징으로 하며, 상기 플라즈마 처리장치는, 마이크로웨이브의 안내파장의 1/2 또는 그 이상으로 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 이동하도록 상기 장방형 도파관의 종단에 제공된 이동 가능한 단락 회로판과 ; 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 주기적으로 또는 비주기적으로 상기 이동 단락회로판을 이동시키는 이동구동수단을 구비한다.According to still another aspect of the present invention, a plasma processing apparatus includes a plasma chamber having a narrow window disposed on a sidewall, and an object to be processed is provided inside the narrow window; And a rectangular waveguide coupled with the plasma chamber, the rectangular waveguide having an elongated slot disposed on an E surface positioned to extend along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide against the narrow window of the plasma chamber, the rectangular waveguide Is provided such that the waveguide axial direction of the rectangular waveguide is parallel to the horizontal direction of the narrow window of the plasma chamber; And a microwave power supply means for supplying microwaves to the rectangular waveguide; Wherein the microwave is irradiated to the plasma chamber through the long slot in the rectangular waveguide, the plasma processing apparatus, the horizontal length of the long slot is set to 1/2 or more of the free-space wavelength of the microwave And the plasma processing apparatus includes: a movable short circuit board provided at the end of the rectangular waveguide so as to move along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide by 1/2 or more of the guide wavelength of the microwave; And a moving driving means for moving the moving short circuit board periodically or aperiodically along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide.

본 발명의 또 다른 특징에 따라 플라즈마 처리장치는, 측벽에 배설된 좁은 창을 지닌 플라즈마실을 구비하고, 피처리 물체는 상기 좁은 창 내부에 제공되어 있고; 또한 상기 플라즈마실과 결합하는 장방형 도파관을 포함하고, 상기 장방형 도파관은 상기 플라즈마실의 좁은 창에 대향하여 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 연장되도록 E면에 배설된 긴 슬롯을 지니고, 상기 장방형 도파관은 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향이 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창의 수평방향에 평행하게 되어 있고 ; 또한 마이크로웨이브를 상기 장방형 도파관에 공급하는 마이크로웨이브 전원수단을 구비하고 ; 상기 마이크로웨이브는 상기 긴 슬롯을 통해 장방형 도파관에서 상기 플라즈마실에 조사되는 것에 있어서, 상기 플라즈마 처리장치는, 상기 긴 슬롯의 수평길이가 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 1/2 또는 그 이상으로 설정된 것을 특징으로 하며, 상기 플라즈마 처리장치는, 도파관 축방향으로 상기 긴 슬롯의 수평길이 보다 짧은 길이를 하고, 상기 긴 슬롯의 폭과 같은 폭을 하는 개구부를 지닌 이동 가능한 슬롯판을 지니고, 상기 이동 가능한 슬롯판은 상기 개구부가 상기 긴 슬롯에 대향하도록 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 이동하게 상기 장방형 도파관에 긴 슬롯과 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창 사이의 공간에 배설되어 있고 ; 또한 마이크로웨이브의 자유공간의 1/2 또는 그 이상의 길이로 주기적으로 또는 비주기적으로 상기 이동 가능한 슬롯판을 이동시키는 이동구동수단을 구비한다.According to still another feature of the present invention, a plasma processing apparatus includes a plasma chamber having a narrow window disposed on a side wall, and an object to be processed is provided inside the narrow window; And a rectangular waveguide coupled to the plasma chamber, wherein the rectangular waveguide has a long slot disposed on an E surface so as to extend along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide against a narrow window of the plasma chamber, and the rectangular waveguide The waveguide axial direction of the rectangular waveguide is parallel to the horizontal direction of the narrow window of the plasma chamber; And a microwave power supply means for supplying microwaves to the rectangular waveguide; Wherein the microwave is irradiated to the plasma chamber from the rectangular waveguide through the long slot, the plasma processing apparatus, wherein the horizontal length of the long slot is set to 1/2 or more of the free space wavelength of the microwave And the plasma processing apparatus includes a movable slot plate having an opening having a length shorter than the horizontal length of the long slot in the waveguide axial direction and having a width equal to the width of the long slot. A plate is disposed in the space between the long slot in the rectangular waveguide and the narrow window of the plasma chamber such that the opening moves along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide so as to face the long slot; Also provided with a movement driving means for moving the movable slot plate periodically or aperiodically to a length of 1/2 or more of the free space of the microwave.

본 발명의 또 다른 특징에 따라 플라즈마 처리장치는, 측벽에 배설된 좁은 창을 지닌 플라즈마실을 구비하고, 피처리 물체가 상기 좁은 창 내부에 제공되어 있고 ; 상기 플라즈마실과 결합하는 장방형 도파관을 구비하고, 상기 장방형 도파관은 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창에 대향하여 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 연장되도록 E면에 배설된 긴 슬롯을 지니고, 상기 장방형 도파관은 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향이 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창의 수평방향에 평행하게 제공되어 있고, 또한 마이크로웨이브를 상기 장방형 도파관에 공급하는 마이크로웨이브 전원수단을 구비하고 ; 상기 마이크로웨이브는 상기 긴 슬롯을 통해 장방형 도파관에서 상기 플라즈마실로 조사되는 것에 있어서, 상기 플라즈마 처리장치는, 상기 긴 슬롯의 수평길이가 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 1/2 또는 그 이상으로 설정되는 것을 특징으로 하며, 상기 플라즈마 처리장치는, 상기 플라즈마실에 제공된 상기 물체와 상기 좁은 창 사이의 공간에서 전계를 발생시키고, 발생한 전계의 방향과 강도를 변경시키는 전계발생수단을 포함한다.According to still another aspect of the present invention, a plasma processing apparatus includes a plasma chamber having a narrow window disposed on a side wall, and an object to be processed is provided inside the narrow window; A rectangular waveguide coupled with the plasma chamber, the rectangular waveguide having an elongated slot disposed on an E surface such that the rectangular waveguide extends along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide opposite the narrow window of the plasma chamber. A waveguide axial direction of the rectangular waveguide is provided in parallel to a horizontal direction of the narrow window of the plasma chamber, and further comprising microwave power supply means for supplying microwaves to the rectangular waveguide; Wherein the microwave is irradiated from the rectangular waveguide through the long slot to the plasma chamber, the plasma processing apparatus, the horizontal length of the long slot is set to 1/2 or more of the free space wavelength of the microwave The plasma processing apparatus includes an electric field generating means for generating an electric field in a space between the object provided in the plasma chamber and the narrow window, and for changing the direction and intensity of the electric field.

위에서 언급한 플라즈마 처리장치는, 각각의 상기 긴 슬롯과 상기 플라즈마실 사이에 제공되고, 각각의 상기 긴 슬롯의 개구모양과 동일한 단면을 하는 마이크로웨이브 도파관을 지닌 두 개 이상의 도파관 형성부재와 ; 어떠한 마이크로웨이브로 흡수하지 않는 재료로 만들어진 두 개 이상의 유전체를 구비하고, 상기 유전체는 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 상기 장방형 도파관의 종단 부근의 위치에서 상기 마이크로웨이브 도파관에 끼워지고, 상기 유전체는 마이크로웨이브의 부분을 반사시키고, 마이크로웨이브의 또 다른 부분을 투과시키고 ; 각각의 상기 긴 슬롯의 수평방향으로서 각각의 상기 유전체의 길이가 n이 자연수인 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 n/2에 설정되고 ; 상기 마이크로웨이브 도파관으로의 각각의 상기 유전체의 삽입길이는 상기 플라즈마실의 수평방향을 따르는 마이크로웨이브의 전계강도가 실질적으로 균일하게 되도록 각각의 상기 유전체의 마이크로웨이브 투과율을 조절하므로서 설정된다.The above-mentioned plasma processing apparatus includes: at least two waveguide forming members provided between each of the long slots and the plasma chamber and having microwave waveguides having the same cross section as the opening of each of the long slots; Two or more dielectrics made of a material that does not absorb any microwaves, said dielectrics being fitted to said microwave waveguide at a position near the end of said rectangular waveguide along the waveguide axial direction of said rectangular waveguide, said dielectric being Reflect a portion of the microwave and transmit another portion of the microwave; The length of each dielectric is set to n / 2 of the free space wavelength of the microwave where n is a natural number as the horizontal direction of each said long slot; The insertion length of each dielectric into the microwave waveguide is set by adjusting the microwave transmittance of each dielectric such that the electric field strength of the microwave along the horizontal direction of the plasma chamber is substantially uniform.

위에서 언급한 플라즈마 처리장치는, 하나 이상의 상기 긴 슬롯을 지닌 각각의 두 개 이상의 상기 장방형 도파관과 ; 상기 장방형 도파관의 서로 다른 하나에 인접한 상기 장방형 도파관중 하나의 방향과 다른 방향으로 마이크로웨이브를 상기 장방형 도파관의 또 다른 하나에 공급하는 마이크로웨이브 전원수단을 구비하고 ; 상기 긴 슬롯은 인접한 상기 긴 슬롯이 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향으로 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 (2n-1)/4까지 서로 이동하고, 여기서 n은 자연수이다.The above-mentioned plasma processing apparatus includes: at least two rectangular waveguides each having at least one long slot; Microwave power supply means for supplying microwaves to another one of said rectangular waveguides in a direction different from one of said rectangular waveguides adjacent to each other of said rectangular waveguides; In the long slot, adjacent long slots move each other up to (2n-1) / 4 of the free-space wavelength of the microwave in the waveguide axial direction of the rectangular waveguide, where n is a natural number.

위에서 언급한 플라즈마 처리장치는, 상기 긴 슬롯과 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창 사이에 제공된 마이크로웨이브 도파관 형성부재를 포함하고, 상기 마이크로웨이브 도파관 형성부재는 상기 긴 슬롯의 개구모양과 같은 단면을 지닌 마이크로웨이브 도파관을 지니고 ; 또한 마이크로웨이브를 흡수하지 않는 재료로 만들어진 유전체를 구비하고, 상기 유전체는 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 상기 장방형 도파관의 종단 부근의 위치에서 상기 마이크로웨이브 도파관에 끼워지고, 상기 유전체는 마이크로웨이브의 부분을 반사시키고, 마이크로웨이브의 또 다른 부분을 투과시킨다.The above-mentioned plasma processing apparatus includes a microwave waveguide forming member provided between the long slot and the narrow window of the plasma chamber, wherein the microwave waveguide forming member has a micro-section having a cross section like the opening of the long slot. With wave waveguides; And a dielectric made of a material that does not absorb microwaves, the dielectric being inserted into the microwave waveguide at a position near the end of the rectangular waveguide along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide, the dielectric being microwaved Reflects the part and transmits another part of the microwave.

위에서 언급한 플라즈마 처리장치에 있어서, 상기 긴 슬롯의 수평방향으로의 상기 유전체의 길이는 n이 자연수인 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 n/2에 설정되고 ; 상기 마이크로웨이브 도파관으로의 상기 유전체의 삽입길이는 상기 플라즈마실의 수평방향을 따르는 마이크로웨이브의 전계강도가 실질적으로 균일하게 되도록 상기 유전체의 마이크로웨이브 투과율을 조절하므로서 설정된다.In the above-mentioned plasma processing apparatus, the length of the dielectric in the horizontal direction of the long slot is set to n / 2 of free space wavelengths of microwaves where n is a natural number; The insertion length of the dielectric into the microwave waveguide is set by adjusting the microwave transmittance of the dielectric such that the electric field strength of the microwave along the horizontal direction of the plasma chamber is substantially uniform.

본 발명의 플라즈마 장치에 따라 두 개 이상의 긴 슬롯이 하나 이상의 장방형 도파관에 제공되어 있고, 각각의 긴 슬롯의 수평길이가 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 1/2 또는 그 이상으로 설정되어 있고, 상기 긴 슬롯이 장방형 도파관의 도파관 축방향으로 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 (2n-1)/4(여기서, n은 자연수)까지 서로 이동하도록 배열되어 있다. 따라서, 긴 슬롯에서 플라즈마실로 조사된 마이크로웨이브 전계가 마이크로웨이브의 자유공간 파장에 상응하는 사이를 지닌 피이크와 벨리를 지닐지라도, 마이크로웨이브의 강한 부분과 약한 부분이 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 (2n-1)/4의 위상까지 각각의 긴 슬롯의 위치를 시프트하므로서 서로 중첩된다. 따라서, 플라즈마실에 조사된 마이크로웨이브의 전력이 플라즈마실의 창의 수평방향을 따라 일정하게 되어 균일한 플라즈마 밀도가 큰 면적에 걸쳐 얻어질 수 있다.According to the plasma apparatus of the present invention, two or more elongated slots are provided in one or more rectangular waveguides, and the horizontal length of each elongated slot is set to 1/2 or more of the free-space wavelength of the microwave. The slots are arranged to move together in the waveguide axial direction of the rectangular waveguide up to (2n-1) / 4 (where n is a natural number) of the free-space wavelength of the microwave. Thus, although the microwave electric field irradiated into the plasma chamber in the long slot has peaks and valleys with a wavelength corresponding to the free-space wavelength of the microwave, the strong and weak portions of the microwave are equal to (2n) of the free-space wavelength of the microwave. They overlap each other by shifting the position of each long slot up to a phase of -1) / 4. Therefore, the power of the microwave irradiated to the plasma chamber is constant along the horizontal direction of the window of the plasma chamber, so that a uniform plasma density can be obtained over a large area.

또한, 본 발명의 또 다른 특징의 플라즈마 처리장치에 따라, 위에서 설명한 플라즈마 처리장치는 하나 이상의 긴 슬롯을 지닌 두 개 이상의 상기 장방형 도파관과, 인접한 장방형 도파관 사이에서 서로 다른 방향으로 마이크로웨이브를 장방형 도파관에 공급하는 마이크로웨이브 전원수단을 포함한다. 따라서, 하나의 긴 슬롯을 통해 하나의 장방형 도파관에서부터 조사된 마이크로웨이브의 전계강도가 매우 약한 영역들이 또 다른 긴 슬롯을 통해 또 다른 장방형 도파관에서부터 조사된 마이크로웨이브의 강한전계를 수용한 다음, 마이크로웨이브의 전계의 강한 부분과 약한 부분이 서로 중첩된다. 따라서, 플라즈마실에 조사된 마이크로웨이브의 전력이 플라즈마실의 창의 수평방향을 따라 일정하게 되어서 균일한 플라즈마 밀도가 큰 면적에 걸쳐 얻어진다.In addition, according to another aspect of the plasma processing apparatus of the present invention, the above-described plasma processing apparatus includes a microwave in a rectangular waveguide in a different direction between two or more of the rectangular waveguides having one or more long slots and an adjacent rectangular waveguide. Microwave power supply means for supplying. Thus, areas where the field strength of the microwaves irradiated from one rectangular waveguide through one long slot receive very strong fields of microwaves irradiated from another rectangular waveguide through another long slot, and then The strong and weak parts of the electric field overlap each other. Therefore, the electric power of the microwave irradiated to the plasma chamber becomes constant along the horizontal direction of the window of the plasma chamber, and a uniform plasma density is obtained over the large area.

또한, 본 발명의 플라즈마 처리장치에 따라, 위에서 언급한 플라즈마 처리장치에서 각각의 긴 슬롯은 도파관 축방향으로 긴 슬롯을 동등히 세분하므로서 형성된 다수의 서브 슬롯이 포함된 슬롯 어레이이다. 위에서 언급한 플라즈마 처리장치는 장방형 도파관의 종단에 제공되어 있고, 도파관 축방향으로 이동하도록 제공된 이동 가능한 단락회로판을 지닌 종단장치를 지니되, 이동가능한 단락회로판은 장방형 도파관에서 발생한 전압정재파의 중앙부분이 서브 슬롯의 수평중앙부와 일치하도록 위치해 있다. 또한 이 경우에, 슬롯 어레이의 각각의 서브 슬롯에서 조사된 전계강도의 피이크가 실질적으로 균일하게 되어서 마이크로웨이브의 전계 강도의 강한 부분과 약한 부분이 슬롯 어레이의 전체 길이에 걸쳐 감소된다. 따라서, 플라즈마가 결합된 마이크로웨이브 전계를 사용하므로서 매우 낮은 가스 압력으로 발생할 때, 높은 균일한 플라즈마 밀도 분포를 지닌 플라즈마가 마이크로웨이브의 전계의 강한 부분과 약한 부분이 존재해도 발생될 수 있다.Further, according to the plasma processing apparatus of the present invention, each long slot in the above-described plasma processing apparatus is a slot array including a plurality of sub slots formed by equally subdividing the long slots in the waveguide axial direction. The above-mentioned plasma processing apparatus is provided at the end of the rectangular waveguide, and has a termination device having a movable short circuit board provided to move in the waveguide axial direction, wherein the movable short circuit board has a central portion of the voltage standing wave generated in the rectangular waveguide. It is located to coincide with the horizontal center of the sub slot. Also in this case, the peak of the electric field strength irradiated in each subslot of the slot array becomes substantially uniform such that the strong and weak portions of the microwave's electric field strength are reduced over the entire length of the slot array. Thus, when generated at very low gas pressures using a microwave-coupled microwave field, a plasma with a high uniform plasma density distribution may be generated even if there are strong and weak portions of the microwave's electric field.

본 발명의 플라즈마 처리장치에 따라, 위에서 언급한 플라즈마 처리장치는 하나의 긴 슬롯을 지닌 하나의 장방형 도파관을 지니고, 도파관 축방향으로 긴 슬롯을 동등하게 세분화하므로서 형성된 다수의 서브 슬롯이 구성된 슬롯 어레이이고 ; 또한 상기 장방형 도파관의 종단에 제공되어 도파관 축방향을 따라 이동하도록 제공된 이동 가능한 단락회로판을 지닌 종단장치를 구비하고, 상기 이동가능한 단락 회로판은 장방형 도파관에서 발생한 전압정재파의 피이크의 중앙부가 서브 슬롯의 수평중앙부와 일치되도록 위치되어 있다. 이 경우에, 슬롯 어레이의 각각의 피이크가 실질적으로 균일하게 되어서 마이크로웨이브의 전계 강도의 피이크가 실질적으로 일정하게 되어서 마이크로웨이브의 전계강도의 강한 부분과 약한 부분이 슬롯 어레이의 전체 수평길이에 걸쳐 감소된다. 따라서, 플라즈마가 결합된 마이크로웨이브 전계를 사용하므로서 매우 낮은 가스압력으로 발생할 때, 매우 일정한 플라즈마 밀도 분포를 지닌 플라즈마가 마이크로웨이브의 전계의 강한 부분과 약한 부분이 존재해도 발생될 수 있다.According to the plasma processing apparatus of the present invention, the above-mentioned plasma processing apparatus is a slot array having a single rectangular waveguide having one long slot and having a plurality of sub slots formed by equally subdividing the long slot in the waveguide axial direction. ; And a termination device having a movable short circuit board provided at the end of the rectangular waveguide and provided to move along the waveguide axial direction, wherein the movable short circuit board has a central portion of the peak of the voltage standing wave generated in the rectangular waveguide in the horizontal position of the sub slot. It is positioned to coincide with the center part. In this case, each peak of the slot array becomes substantially uniform such that the peak of the microwave's field strength becomes substantially constant such that the strong and weak portions of the microwave's field strength decrease over the entire horizontal length of the slot array. do. Thus, when generated at very low gas pressures using a microwave-coupled microwave field, a plasma with a very constant plasma density distribution can be generated even if there are strong and weak portions of the microwave's electric field.

본 발명의 플라즈마 처리장치에 따라, 위에서 언급한 플라즈마 장치는 긴 슬롯과 플라즈마실의 창 사이에 제공되고, 긴 슬롯의 개구모양과 동일한 단면을 지닌 마이크로웨이브 도파관을 지닌 마이크로웨이브 형성부재와 ; 마이크로웨이브를 흡수하지 않는 재료로 구성되고, 도파관 축방향을 따라 장방형 도파관의 종단 부근의 위치에서 마이크로웨이브 도파관에 끼워진 유전체를 구비하며, 상기 유전체는 마이크로웨이브의 부분을 반사시키고, 마이크로웨이브의 또 다른 부분을 투과시킨다. 마이크로웨이브의 부분을 반사시키고, 마이크로웨이브의 또 다른 부분을 투과시키고, 마이크로웨이브를 흡수하지 않는 유전체를 제공하므로서, 마이크로웨이브의 전계강도가 매우 높은 부분에서 전계강도의 강한 부분이 약해지는 반면, 전계의 약한 부분의 유전체에 의해 반사된 전력에 의해 역으로 보충된다. 따라서, 플라즈마실에 조사된 마이크로웨이브의 전력이 플라즈마실의 창의 수평방향을 따라 더 일정하게 되어서 일정한 플라즈마 밀도가 큰 면적에 걸쳐 얻어진다.According to the plasma processing apparatus of the present invention, the above-mentioned plasma apparatus includes: a microwave forming member provided between a long slot and a window of a plasma chamber, the microwave forming member having a microwave waveguide having the same cross section as the opening of the long slot; It is made of a material that does not absorb microwaves and has a dielectric sandwiched in the microwave waveguide at a position near the end of the rectangular waveguide along the waveguide axial direction, the dielectric reflecting a portion of the microwave and another portion of the microwave Permeate the part. By reflecting a portion of the microwave, transmitting another portion of the microwave, and providing a dielectric that does not absorb the microwave, the strong portion of the field strength is weakened while the field strength of the microwave is very high, while It is reversed by the power reflected by the dielectric of the weak portion of. Therefore, the power of the microwave irradiated to the plasma chamber becomes more constant along the horizontal direction of the window of the plasma chamber, so that a constant plasma density is obtained over a large area.

본 발명의 플라즈마 처리장치에 따라, 위에서 언급한 플라즈마 처리장치에서 긴 슬롯의 수평방향을 따르는 유전체의 수평길이가 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 n/2(여기서, n은 자연수)에 설정되고, 마이크로웨이브 도파관으로의 유전체의 삽입길이는 플라즈마실의 수평방향을 따르는 마이크로웨이브의 전계강도가 실질적으로 일정하게 되도록 유전체의 마이크로웨이브 투과율을 조절하므로서 설정된다. 따라서, 플라즈마실에 조사된 마이크로웨이브의 전력이 위에서 언급한 플라즈마 처리장치의 전력에 비해 플라즈마실의 창의 수평방향을 따라 더 일정하게 된다.According to the plasma processing apparatus of the present invention, in the above-mentioned plasma processing apparatus, the horizontal length of the dielectric along the horizontal direction of the long slot is set to n / 2 (where n is a natural number) of the free space wavelength of the microwave, and the micro The insertion length of the dielectric into the wave waveguide is set by adjusting the microwave transmittance of the dielectric such that the electric field strength of the microwave along the horizontal direction of the plasma chamber is substantially constant. Therefore, the power of the microwave irradiated to the plasma chamber becomes more constant along the horizontal direction of the window of the plasma chamber than the power of the plasma processing apparatus mentioned above.

본 발명의 플라즈마 처리장치에 따라, 위에서 언급한 플라즈마 처리장치에서 긴 슬롯의 수평길이가 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 1/2 또는 그 이상으로 설정된다. 또한, 위에서 언급한 플라즈마 처리장치는 마이크로웨이브의 안내파장의 1/2/ 또는 그 이상으로 설정된다. 또한, 위에서 언급한 플라즈마 처리장치는 마이크로웨이브의 안내파장의 1/2 또는 그 이상의 수평길이에 걸쳐 도파관 축방향을 따라 이동하도록 장방형 도파관의 종단에 제공된 이동 가능한 단락회로판과 ; 도파관 축방향을 따라 주기적으로 또는 비주기적으로 이동 단락회로판을 이동시키는 이동구동수단을 구비한다. 따라서, 발생한 플라즈마가 전계의 강한 부분과 약한 부분으로 인한 나선형 비균일성 또는 불규칙성을 가질지라도 플라즈마의 비균일이 시간 및 공간적으로 피처리 물체에 대한 플라즈마의 조사를 변경하므로서 보충될 수 있다. 따라서, 매우 양호한 균일성의 플라즈마 처리가 수행된다.According to the plasma processing apparatus of the present invention, in the above-mentioned plasma processing apparatus, the horizontal length of the long slot is set to 1/2 or more of the free space wavelength of the microwave. In addition, the above-mentioned plasma processing apparatus is set to 1/2 / or more of the guide wavelength of the microwave. In addition, the above-mentioned plasma processing apparatus includes: a movable short circuit board provided at the end of the rectangular waveguide so as to move along the waveguide axial direction over a horizontal length of 1/2 or more of the guide wavelength of the microwave; And a moving drive means for moving the moving short circuit board periodically or aperiodically along the waveguide axial direction. Thus, even if the generated plasma has helical non-uniformity or irregularity due to the strong and weak portions of the electric field, the non-uniformity of the plasma can be compensated by changing the irradiation of the plasma to the object to be processed in time and space. Thus, very good uniformity plasma processing is performed.

본 발명의 플라즈마 처리장치에 따라, 위에서 언급한 플라즈마 처리장치에서 긴 슬롯의 수평길이가 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 1/2 또는 그 이상으로 설정된다. 위에서 언급한 플라즈마 처리장치는 장방형 도파관의 긴 슬롯과 플라즈마실의 좁은 창 사이의 공간에 구멍을 지닌 이동 가능한 슬롯판을 지니고, 상기 이동 가능한 슬롯판은 도파관 축방향으로 긴 슬롯의 길이 보다 짧은 수평길이와 긴 슬롯의 폭과 같은 폭을 지닌다. 이동 가능한 슬롯판은 긴 슬롯과 개구부가 서로 대향하도록 도파관 축방향을 따라 이동하도록 위치되어 있고, 또한 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 1/2 또는 그 이상의 수평길이에 걸쳐 주기적으로 또는 비주기적으로 이동 가능한 슬롯판을 이동시키는 이동구동수단을 구비한다. 따라서, 발생한 플라즈마가 긴 슬롯에서 플라즈마실로 조사된 마이크로웨이브의 전계의 강한 부분과 약한 부분에 의해 나선형 비균일 또는 불규칙성을 지닐지라도 플라즈마의 비균일성이 시간과 공간적으로 피처리 물체에 대한 플라즈마 조사를 변경시키므로서 보충될 수 있다. 따라서, 양호한 균일성으로 플라즈마 처리가 성취된다.According to the plasma processing apparatus of the present invention, in the above-mentioned plasma processing apparatus, the horizontal length of the long slot is set to 1/2 or more of the free space wavelength of the microwave. The above-mentioned plasma processing apparatus has a movable slot plate having a hole in the space between the long slot of the rectangular waveguide and the narrow window of the plasma chamber, and the movable slot plate has a horizontal length shorter than the length of the long slot in the waveguide axial direction. And the same width as the long slot. The movable slot plate is positioned to move along the waveguide axial direction so that the long slot and the opening face each other, and are movable periodically or aperiodically over a horizontal length of 1/2 or more of the microwave's free-space wavelength. A moving drive means for moving the slot plate is provided. Therefore, even if the generated plasma has spiral non-uniformity or irregularity due to the strong and weak portions of the electric field of the microwave irradiated into the plasma chamber in the long slot, the non-uniformity of the plasma can be irradiated to the target object in time and space. Can be supplemented by changing. Thus, plasma treatment is achieved with good uniformity.

본 발명의 플라즈마 처리장치에 따라, 위에서 언급한 플라즈마 처리장치에서 긴 슬롯의 수평길이가 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 1/2 또는 그 이상으로 설정된다. 위에서 언급한 플라즈마 처리장치는 플라즈마실에 설정된 물체와 창 사이의 공간에서 전계를 발생시키고, 전계의 방향과 강도를 변경하는 전계발생 수단을 포함한다. 따라서, 발생한 플라즈마가 긴 슬롯에서 플라즈마실로 조사된 마이크로웨이브의 전계의 강한 부분과 약한 부분에 의해 나선형 비균일 또는 불규칙성을 가질지라도 플라즈마의 비균일성은 시간 및 공간적으로 피처리 물체에 플라즈마 조사를 변경하므로서 보충될 수 있다. 따라서, 양호한 균일성으로 플라즈마 처리가 성취된다.According to the plasma processing apparatus of the present invention, in the above-mentioned plasma processing apparatus, the horizontal length of the long slot is set to 1/2 or more of the free space wavelength of the microwave. The above-mentioned plasma processing apparatus includes electric field generating means for generating an electric field in the space between the window and the object set in the plasma chamber, and for changing the direction and intensity of the electric field. Thus, even if the generated plasma has a spiral non-uniformity or irregularity due to the strong and weak portions of the electric field of the microwave irradiated into the plasma chamber in the long slot, the non-uniformity of the plasma changes the plasma irradiation to the target object in time and space. Can be supplemented. Thus, plasma treatment is achieved with good uniformity.

본 발명의 플라즈마 처리장치에 따라, 위에서 언급한 플라즈마 처리장치는 각각의 긴 슬롯과 플라즈마실의 좁은 창 사이에 배설되고, 각각의 긴 슬롯의 개구모양과 동일한 단면을 하는 마이크로웨이브 도파관을 지닌 두 개 이상의 마이크로웨이브 도파관 형성부재와 ; 어떠한 마이크로웨이브로 흡수하지 않는 재료로 구성되고, 도파관 축방향을 따라 장방형의 도파관의 종단부근의 위치에서 상기 마이크로웨이브 도파관에 끼워진 두 개 이상의 유전체를 포함하고, 상기 유전체는 마이크로웨이브의 부분을 반사시키고, 마이크로웨이브의 또 다른 부분을 투과시키고 ; 각각의 긴 슬롯의 수평방향의 상기 각각의 수평길이는 마이크로웨이브의 자유공간의 n/2(n은 자연수)로 설정되고, 각각의 마이크로웨이브 도파관으로의 각각의 유전체의 삽입길이는 플라즈마실의 수평방향을 따르는 마이크로웨이브의 전계강도가 실질적으로 일정하게 되도록 각각의 유전체의 마이크로웨이브 투과율을 조절하므로서 설정된다. 따라서, 마이크로웨이브의 부분을 반사시키고, 마이크로웨이브의 또 다른 부분을 투과시키고, 어떠한 마이크로웨이브로 흡수하지 않는 유전체를 제공하므로서 마이크로웨이브의 전계강도가 매우 높은 부분에서 전계의 강한 부분이 약해지는 반면, 전계의 약한 부분이 유전체에 의해 반사된 전력에 의해 역으로 보충된다. 따라서, 플라즈마실에 조사된 마이크로웨이브의 전력이 플라즈마실의 창의 수평방향을 따라 일정하게 되어서 일정한 플라즈마 밀도가 큰 면적에 걸쳐 얻어질 수 있다.According to the plasma processing apparatus of the present invention, the above-mentioned plasma processing apparatus is provided with two microwave waveguides disposed between each long slot and the narrow window of the plasma chamber and having the same cross section as the opening of each long slot. Microwave waveguide forming member and the above; It consists of a material that does not absorb any microwaves and comprises two or more dielectrics sandwiched in the microwave waveguide at a position near the end of the rectangular waveguide along the waveguide axial direction, the dielectric reflecting a portion of the microwave and Transmit another part of the microwave; The respective horizontal length in the horizontal direction of each long slot is set to n / 2 (n is a natural number) of the free space of the microwave, and the insertion length of each dielectric into each microwave waveguide is the horizontal of the plasma chamber. It is set by adjusting the microwave transmittance of each dielectric so that the electric field strength of the microwave along the direction is substantially constant. Thus, while the strong portion of the electric field is weakened at the very high electric field strength of the microwave, while providing a dielectric that reflects a portion of the microwave, transmits another portion of the microwave, and does not absorb any microwave, Weak portions of the electric field are reversed by the power reflected by the dielectric. Therefore, the power of the microwave irradiated to the plasma chamber is made constant along the horizontal direction of the window of the plasma chamber, so that a constant plasma density can be obtained over a large area.

본 발명의 플라즈마 처리장치에 따라, 위에서 언급한 플라즈마 처리장치는 하나 이상의 긴 슬롯을 지닌 두 개 이상의 상기 장방형 도파관과 ; 마이크로웨이브를 인접한 장방형 도파관 사이의 다른 방향으로 장방형 도파관에 공급하는 마이크로웨이브 전원수단을 구비하고 ; 상기 긴 슬롯은 인접한 긴 슬롯이 장방형 도파관의 도파관 축방향으로 (2n-1)/4(여기서, n은 자연수)까지 서로 이동되는 방식으로 서로 평행하게 형성되어 있다. 따라서, 하나의 긴 슬롯을 통해 장방형 도파관에서 조사된 마이크로웨이브의 전계강도가 매우 약한 면적에서 나머지 긴 슬롯을 통해 나머지 장방형 도파관에서 조사된 마이크로웨이브의 강한 전계를 수용한 다음, 마이크로웨이브의 전계강도의 강한 부분과 약한 부분이 서로 중첩된다. 따라서, 플라즈마실에 조사된 마이크로웨이브의 전력이 플라즈마실의 창의 수평방향을 따라 일정하게 되어서 일정한 플라즈마 밀도가 전체 면적에 걸쳐 얻어질 수 있다.According to the plasma processing apparatus of the present invention, the above-mentioned plasma processing apparatus includes: at least two rectangular waveguides having at least one long slot; Microwave power supply means for supplying microwaves to the rectangular waveguide in different directions between adjacent rectangular waveguides; The long slots are formed parallel to each other in such a way that adjacent long slots are moved to each other up to (2n-1) / 4 (where n is a natural number) in the waveguide axial direction of the rectangular waveguide. Therefore, the field strength of the microwave irradiated from the rectangular waveguide through one long slot is very weak in the area and the strong field of the microwave irradiated from the remaining rectangular waveguide through the remaining long slot is then received. Strong and weak parts overlap each other. Therefore, the power of the microwave irradiated to the plasma chamber is made constant along the horizontal direction of the window of the plasma chamber so that a constant plasma density can be obtained over the entire area.

본 발명의 플라즈마 처리장치에 따라, 위에서 언급한 플라즈마 처리장치는 긴 슬롯과 플라즈마실의 창 사이에 제공되고, 긴 슬롯의 개구모양과 동일한 단면을 지닌 마이크로웨이브 도파관을 지닌 마이크로웨이브 형성부재와 ; 어떠한 마이크로웨이브로 흡수하지 않는 재료를 구성하고, 도파관 축방향을 따라 장방형 도파관의 종단 부근의 위치에서 마이크로웨이브 도파관에 끼워진 유전체를 구비하고, 상기 유전체는 마이크로웨이브의 일부를 반사시키고, 마이크로웨이브의 나머지 부분을 투과시킨다. 따라서, 마이크로웨이브의 일부를 반사시키고, 마이크로웨이브의 나머지를 투과시키고, 어떠한 마이크로웨이브로 흡수하지 않는 유전체를 제공하므로서 마이크로웨이브의 전계강도가 매우 높은 부분에서 전계강도의 강한 부분이 약해지는 반면, 전계강도의 약한 부분이 유전체에 의해 반사된 전력에 의해 역으로 보충된다. 따라서, 플라즈마실에 조사된 마이크로웨이브의 전력이 플라즈마실의 창의 수평방향에 따라 일정하게 될 수 있어서 일정한 플라즈마 밀도가 전체 면적에 걸쳐 얻어질 수 있다.According to the plasma processing apparatus of the present invention, the above-mentioned plasma processing apparatus includes: a microwave forming member provided between a long slot and a window of a plasma chamber, the microwave forming member having a microwave waveguide having the same cross section as the opening of the long slot; And constitute a material that does not absorb any microwaves and has a dielectric sandwiched in the microwave waveguide at a location near the end of the rectangular waveguide along the waveguide axial direction, the dielectric reflecting a portion of the microwave and rest of the microwave Permeate the part. Thus, while reflecting a portion of the microwave, transmitting the rest of the microwave, and providing a dielectric that does not absorb any microwaves, the strong portion of the field strength is weakened while the field strength of the microwave is very high, while the electric field is weakened. Weak portions of the strength are reversed by the power reflected by the dielectric. Therefore, the power of the microwave irradiated to the plasma chamber can be made constant along the horizontal direction of the window of the plasma chamber, so that a constant plasma density can be obtained over the entire area.

본 발명의 플라즈마 처리장치에 따라, 위에서 언급한 플라즈마 처리장치는 긴 슬롯과 플라즈마실의 창 사이에 제공되고, 단면이 긴 슬롯의 개구모양과 동일한 마이크로웨이브 도파관을 지닌 마이크로웨이브 도파관 형성부재와 ; 어떠한 마이크로웨이브로 흡수하지 않는 재료로 구성되고, 도파관 축방향을 따라 장방형의 도파관의 종단 부근의 위치에서 마이크로웨이브 도파관에 끼워진 유전체를 구비하고 ; 상시 유전체는 마이크로웨이브의 일부를 반사시키고, 마이크로웨이브의 나머지 부분을 반사시키고, 긴 슬롯의 수평방향을 따르는 유전체의 길이가 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 n/2(여기서, n은 자연수)로 설정되고, 마이크로웨이브 도파관으로의 유전체의 삽입길이가 플라즈마실의 수평방향을 따르는 마이크로웨이브의 전계강도가 실질적으로 일정하게 되도록 유전체의 마이크로웨이브 투과율을 조절하므로서 설정된다. 따라서, 마이크로웨이브의 일부를 반사시키고, 마이크로웨이브의 나머지 부분을 투과시키고, 어떠한 마이크로웨이브로 흡수하지 않는 유전체를 제공하므로서 마이크로웨이브의 전계강도가 매우 높은 부분에서 전계의 강한 부분이 약해지는 반면, 전계의 약한 부분이 유전체에 의해 반사된 전력에 의해 역으로 보충된다. 따라서, 플라즈마실에 조사된 마이크로웨이브의 전력이 플라즈마실의 창의 수평방향을 따라 일정하게 될 수 있어서 일정한 플라즈마 밀도가 큰 면적에 걸쳐 얻어질 수 있다.According to the plasma processing apparatus of the present invention, the above-mentioned plasma processing apparatus includes: a microwave waveguide forming member provided between a long slot and a window of a plasma chamber, the microwave waveguide forming member having a microwave waveguide having the same cross-sectional shape as an opening of a long slot; A dielectric composed of a material which does not absorb any microwaves, the dielectric being fitted to the microwave waveguide at a position near the end of the rectangular waveguide along the waveguide axial direction; The constant dielectric reflects part of the microwave, reflects the rest of the microwave, and the length of the dielectric along the horizontal direction of the long slot is set to n / 2 of the free-space wavelength of the microwave, where n is a natural number. The length of insertion of the dielectric into the microwave waveguide is set by adjusting the microwave transmittance of the dielectric such that the electric field strength of the microwave along the horizontal direction of the plasma chamber is substantially constant. Thus, while reflecting a portion of the microwave, transmitting the rest of the microwave, and providing a dielectric that does not absorb any microwave, the strong portion of the electric field is weakened at the very high field strength of the microwave, while the electric field is weakened. The weak portion of is reversed by the power reflected by the dielectric. Therefore, the power of the microwave irradiated to the plasma chamber can be made constant along the horizontal direction of the window of the plasma chamber, so that a constant plasma density can be obtained over a large area.

본 발명의 바람직한 실시예를 수반한 도면을 참고로 설명할 것이다.Reference will now be made to the drawings that accompany preferred embodiments of the invention.

[바람직한 실시예 1]Preferred Example 1

제1도는 본 발명의 바람직한 실시예 1를 도시한 플라즈마 처리장치의 구조도이다. 제2도는 제1도의 선 I-I'을 따라 택한 단면도이다.1 is a structural diagram of a plasma processing apparatus showing a preferred embodiment 1 of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along the line I-I 'of FIG.

제1도는 다음을 도시한다.1 shows the following.

(a) 마이크로웨이브 전원 (1) ; (b) 아이소레이터 (2) ; (c) 코너 장방형 도파관 (3, 6) ; (d) 방향성 결합기 (4) ; (e) 자동 임피던스 정합기 (5) ; 및 (f) 플라즈마실 (7)(a) microwave power source 1; (b) isolator (2); (c) corner rectangular waveguides (3, 6); (d) directional couplers 4; (e) an automatic impedance matcher (5); And (f) plasma chamber (7)

이들 요소들은 제40도에 도시된 선행 기술장치의 요소와 같은 방식으로 구성되어 있다. 또한, 제1도에는 다음이 도시되어 있다.These elements are configured in the same way as the elements of the prior art device shown in FIG. Also shown in FIG. 1 is the following.

(g) 플라즈마실 (7)과 결합하는 장방형 도파관 (18)을 구비하되, 상기 장방형 도파관 (18)은 긴 슬롯 또는 장방형 도파관 (18)의 E면 (18a)에 형성된 수평 긴 슬롯 (18b) 및 (18c)을 지니고, 또한 (h) 이동 가능한 단락회로판 (19a)이 제공된 종단장치 (19).(g) a rectangular waveguide 18 coupled to the plasma chamber 7, wherein the rectangular waveguide 18 is a long slot or a horizontal long slot 18b formed in the E face 18a of the rectangular waveguide 18 and Termination device (19) having a (18c) and (h) provided with a movable short circuit board (19a).

제2도는 제41도와 유사하고, 제1도 및 제2도에서 제40도 및 제41도에 도시된 요소와 같은 참조번호가 붙여져 있다.FIG. 2 is similar to FIG. 41, with the same reference numerals as the elements shown in FIGS. 40 and 41 in FIGS.

본 발명의 실시예 1의 플라즈마 처리장치는, 긴 슬롯 (18b) 및 (18c)이 마이크로웨이브에 자유공간 파장 λ0의 (2n-1)/4(여기서, n은 자연수)까지 도파관 축방향으로 서로 이동하고, 적절한 공간으로 장방형 도파관 (18)의 도파관 축방향에 평행이 되도록 위치되어 있다.In the plasma processing apparatus of the first embodiment of the present invention, the long slots 18b and 18c extend in the waveguide axial direction up to (2n-1) / 4 (where n is a natural number) of the free space wavelength λ 0 in the microwave. They are moved to each other and positioned so as to be parallel to the waveguide axial direction of the rectangular waveguide 18 in a suitable space.

제2도에 도시되어 있듯이, 플라즈마실 (7)에서 플라즈마실 (7)의 내부와 연통하는 긴 돌출부 (7b)가 플라즈마실 (7)의 장방형 도파관 (18) 측의 플라즈마실 (7)의 측벽 (7a)에 제공되어 있고, 돌출부 (7b)가 장방형 도파관 (18)의 E면 (18a)에 대향하게 형성되어 있다. 돌출부 (7b)에서 제1전계발생수단으로 이용되는 전자석 (10)이 돌출부 (7b)의 외주에 제공되고, 좁은 장방형 창 (7c)이 장방형 도파관 (18)의 도파관 축방향을 따라 연장되도록 돌출부 (7b)의 장방형 도파관 (18) 측에 제공된다. 창 (7c)은 실리카 그라스 판으로 만들어진 마이크로웨이브 투과창 (11)에 의해 진공하에서 밀봉된 다음, 플라즈마실 (7)이 진공하에서 밀봉된다. 또한, 플라즈마실 (7)에서 배기구(7d)가 제공되어 진공펌프(도시되지 않음)에 연결되어 있다. 그리고, 처리가스를 플라즈마실 (7)에 도입하는 가스도입 파이프 (12)가 기밀방식으로 플라즈마실 (7)의 일벽을 통과하도록 부착되어 있다. 플라즈마실에는 다음이 제공되어 있다. (a) 시이트 모양으로 피처리 물체 (13)가 감겨진 롤 (14) ; 및 (b) 완전히 처리된 물체 (13)를 감는 감긴 권선 롤 (15). 여기에서, 롤 (14)과 (15)은 피처리 물체 (13)가 물체 (13)의 정면이 창(7c)에 대향하도록 배치되게 서로 대향하게 위치되어 있다.As shown in FIG. 2, the long protrusion 7b communicating with the inside of the plasma chamber 7 in the plasma chamber 7 is a sidewall of the plasma chamber 7 on the side of the rectangular waveguide 18 of the plasma chamber 7. It is provided in 7a, and the protrusion part 7b is formed facing the E surface 18a of the rectangular waveguide 18. As shown in FIG. The electromagnet 10 used as the first electric field generating means in the protrusion 7b is provided on the outer periphery of the protrusion 7b, and the protrusion (7c) extends along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide 18. 7b) is provided on the rectangular waveguide 18 side. The window 7c is sealed under vacuum by the microwave transmission window 11 made of a silica glass plate, and then the plasma chamber 7 is sealed under vacuum. In addition, an exhaust port 7d is provided in the plasma chamber 7 and connected to a vacuum pump (not shown). And the gas introduction pipe 12 which introduces a process gas into the plasma chamber 7 is attached so that it may pass through the one wall of the plasma chamber 7 in an airtight manner. The plasma chamber is provided with the following. (a) a roll 14 on which an object to be processed 13 is wound in a sheet shape; And (b) a wound winding roll 15 wound around a fully processed object 13. Here, the rolls 14 and 15 are located opposite to each other such that the object to be processed 13 is disposed so that the front of the object 13 faces the window 7c.

플라즈마실 (7)을 결합하기 위해 제공된 장방형 도파관 (8)에서, 긴 슬롯 (18b) 및 (18b)이 장방형 도파관 (18)의 도파관 축방향으로 연장하도록 장방형 도파관 (18)의 E면 (18a)에 형성되어 잇다. 각각의 이들 긴 슬롯 (18b) 및 (18c)은 마이크로웨이브의 자유공간 파장 λ0의 (2n-1)/4(여기서, n은 자연수)까지 도파관 축방향으로 서로 이동하고, 적절한 공간으로 서로 평형하게 되도록 위치되어 있다. 또한, 플라즈마실 (7)에서 창 (7c)이 장방형 도파관 (18)의 도파관 축방향으로 연장하도록 장방형 도파관 (18) 측의 플라즈마실 (7)의 측벽 (7a)에 형성되어 있고, 창 (7c)의 수평길이가 위에서 언급했듯이 λ0의 (2n-1)/4를 긴 슬롯 (18b) 및 (18c)의 수평길이에 거의 같거나 실질적으로 같은 값에 설정된다. 장방형 도파관 (18)이 플라즈마실 (7)의 창 (7c)에 대향하는 긴 슬롯 (18b, 18c)으로 플라즈마실 (7)에 전기적으로 연결되어 있다.In the rectangular waveguide 8 provided for joining the plasma chamber 7, the E side 18a of the rectangular waveguide 18 so that the long slots 18b and 18b extend in the waveguide axial direction of the rectangular waveguide 18. Formed in Each of these long slots 18b and 18c move each other in the waveguide axial direction up to (2n-1) / 4 (where n is a natural number) of the free-space wavelength λ 0 of the microwave and equilibrate each other in the appropriate space. To be located. In the plasma chamber 7, the window 7c is formed on the side wall 7a of the plasma chamber 7 on the side of the rectangular waveguide 18 so as to extend in the waveguide axial direction of the rectangular waveguide 18, and the window 7c As mentioned above, (2n-1) / 4 of λ 0 is set to a value substantially equal to or substantially equal to the horizontal length of the long slots 18b and 18c. The rectangular waveguide 18 is electrically connected to the plasma chamber 7 by long slots 18b and 18c opposite the window 7c of the plasma chamber 7.

플라즈마실 (7)과 장방형 도파관 (18) 사이에 제2전계발생수단으로 이용되는 영구자석 (10c)이 긴 슬롯 (18b) 및 (18c)을 따라 장방형 도파관 (18)의 E면 (18a)의 폭방향 중앙부에 배설되어 있다. 또한, 장방형 원통 마이크로웨이브 도파관 형성부재 (16)는 알루미늄, 동, 스테인레스스틸로 만들어져 있고, 마이크로웨이브 (16a) 및 (16a')를 형성하도록 그리고 영구자석 (10c)을 지지하도록 영구자석 (10c) 주위에 수평으로 위치해 있다. 마이크로웨이브 도파관 형성부재 (16)가 적절한 수단에 의해 플라즈마실 (7a)과 장방형 도파관 (18) 사이에 고정되어 있다.The permanent magnet 10c used as the second field generating means between the plasma chamber 7 and the rectangular waveguide 18 of the E surface 18a of the rectangular waveguide 18 along the long slots 18b and 18c. It is arrange | positioned in the width direction center part. In addition, the rectangular cylindrical microwave waveguide forming member 16 is made of aluminum, copper, stainless steel, and forms the microwaves 16a and 16a 'and supports the permanent magnets 10c to support the permanent magnets 10c. It is horizontally located around it. The microwave waveguide forming member 16 is fixed between the plasma chamber 7a and the rectangular waveguide 18 by appropriate means.

종단장치 (19)는 선행기술의 제40도에 도시된 마이크로웨이브 흡수체를 구성하는 종단장치 대신 이동 가능한 단락회로판 (19a)이 제공되어 있다. 따라서, 소정의 임피던스로 이동 가능한 단락회로판 (19a)과 자동 임피던스 정합기 (5)를 조절하므로서 장방형 도파관 (18)에 도입된 마이크로웨이브가 고효율로 플라즈마실 (7)에 공급될 수 있다.The termination device 19 is provided with a movable short circuit board 19a instead of the termination device constituting the microwave absorber shown in FIG. 40 of the prior art. Therefore, the microwaves introduced into the rectangular waveguide 18 can be supplied to the plasma chamber 7 with high efficiency by adjusting the short circuit board 19a and the automatic impedance matcher 5 which are movable to a predetermined impedance.

위에서 언급한 구조를 한 플라즈마 처리장치에서, 마이크로웨이브 전원 (1)에 의해 발생한 마이크로웨이브가 아이소레이터 (2), 코너 장방형 도파관 (3), 방향성 결합기 (4), 자동 임피던스 정합기 (5) 및 코너 장방형 도파관 (6)을 통해 장방형 도파관 (18)에 도입된다. 다음, 마이크로웨이브가 마이크로웨이브 도파관 (16a, 16a'), 마이크로웨이브 투과창 (11) 및 창 (7c)을 통해 긴 슬롯 (18b) 및 (18c)으로부터 플라즈마실 (7)에서 조사되거나 돌출된다.In the plasma processing apparatus having the above-mentioned structure, the microwaves generated by the microwave power source 1 are separated from the isolator 2, the corner rectangular waveguide 3, the directional coupler 4, the automatic impedance matcher 5, and the like. It is introduced into the rectangular waveguide 18 via the corner rectangular waveguide 6. Microwaves are then irradiated or protruded in the plasma chamber 7 from the long slots 18b and 18c through the microwave waveguides 16a and 16a ', the microwave transmission window 11 and the window 7c.

본 실시예에의 플라즈마 처리장치에서, 긴 슬롯 (18b) 및 (18c)으로부터 조사된 마이크로웨이브의 전계강도가 제43도에 도시되어 있듯이, 마이크로웨이브의 자유공간 파장 λ0의 반 마다 교대로 강한 부분과 약한 부분을 지니고, 긴 슬롯 (18b) 및 (18c)의 수평방향을 따라 마이크로웨이브의 자유공간 파장 λ0의 1/2까지 서로에게서 긴 슬롯 (18b) 및 (18c)을 이동시킨다. 즉, 장방형 도파관 (18)의 도파관 축방향으로 전계강도의 강한 부분과 약한 부분이 서로 중첩되도록 마이크로웨이브 전계를 결합하거나 합성시킨다. 바람직하게는 긴 슬롯 (18b) 및 (18c)이 서로부터 이동하는 수평길이가 (1/4)λ0또는 (3/4)λ0에 설정된다. 긴 슬롯 (18b) 및 (18c)이 이를 초과할 때 더 이동되면, 하나의 긴 슬롯 (18b) 및 (18c)에 의해 발생한 마이크로웨이브의 전계강도에 의해 분포가 더 커지게 된다. 즉, 강한 부분과 약한 부분을 지닌 전계 강도의 분포가 마이크로웨이브의 전계강도의 결합없이 긴 슬롯 (18b) 및 (18c)의 수평 양단에 위치하게 된다. 또한, 각각의 긴 슬롯 (18b) 및 (18c)의 수평 길이가 수평길이 n(λ/2)되게 설정되고, n은 1보다 길이가 큰 자연수이고, n은 2보다 같거나 큰 자연수이다. 그러나, n이 더 큰수에 설정되면, 예를 들어, 피처리 물체 (13)의 길이에 대해 4를 초과할 때 마이크로웨이브 전계의 감소가 긴 슬롯 (18b) 및 (18c)의 수평방향으로 더 커진다.In the plasma processing apparatus of this embodiment, the electric field strengths of the microwaves irradiated from the long slots 18b and 18c are alternately strong every half of the free space wavelength λ 0 of the microwaves, as shown in FIG. With the part and the weak part, the long slots 18b and 18c are moved from each other up to 1/2 of the free space wavelength λ 0 of the microwave along the horizontal direction of the long slots 18b and 18c. That is, the microwave electric field is combined or synthesized such that the strong and weak portions of the electric field strength overlap each other in the waveguide axial direction of the rectangular waveguide 18. Preferably, the horizontal length at which the long slots 18b and 18c move from each other is set to (1/4) λ 0 or (3/4) λ 0 . If the longer slots 18b and 18c move further when they exceed this, the distribution becomes larger due to the electric field strength of the microwaves generated by the one long slots 18b and 18c. That is, the distribution of the electric field strength with strong and weak portions is located at the horizontal ends of the long slots 18b and 18c without combining the electric field strength of the microwaves. Further, the horizontal length of each of the long slots 18b and 18c is set to have a horizontal length n (λ / 2), where n is a natural number larger than 1 and n is a natural number greater than or equal to 2. However, if n is set to a larger number, for example, the reduction in the microwave electric field becomes larger in the horizontal direction of the long slots 18b and 18c when it exceeds 4 with respect to the length of the object 13 to be processed. .

긴 슬롯 (18b) 및 (18c)에 주어진 수평길이 (CD)의 슬롯에서 조사된 마이크로웨이브의 전계강도의 분포가 제3도의 실선에 의해 도시되어 있다. 전계강도의 강한 부분과 약한 부분의 크기는 일정한 전계강도가 얻어질 수 있도록 감소한다. 제3도에서 점선 (301) 및 (302)은 긴 슬롯 (18b) 및 (18c)에서 조사된 마이크로웨이브의 전계강도의 분포를 도시한다. 또한, 임피던스를 조절할 수 있는 바람직한 실시예에서 종단장치 (19)에 의해 반사된 마이크로웨이브가 플라즈마실 (7)에 도입될 수 있다. 따라서, 더 큰 전계강도가 더 미부하인 종단장치 (9)를 이용하는 선행기술의 장치의 전계에 비해 얻어질 수 있다. 따라서, 마이크로웨이브의 전계강도가 향상될 수 있다. 따라서, 높은 균일성과 밀도를 지닌 플라즈마가 발생할 수 있다. 또한, 마이크로웨이브 전력의 이용 효율이 선행기술의 이용 효율에 비해 향상된다.The distribution of the electric field strength of the microwave irradiated in the slot of the horizontal length CD given to the long slots 18b and 18c is shown by the solid line in FIG. The magnitudes of the strong and weak parts of the field strength are reduced so that a constant field strength can be obtained. Dotted lines 301 and 302 in FIG. 3 show the distribution of the field strength of the microwaves irradiated in the long slots 18b and 18c. Also, in the preferred embodiment where the impedance can be adjusted, microwaves reflected by the terminator 19 can be introduced into the plasma chamber 7. Thus, a greater field strength can be obtained compared to the electric field of a device of the prior art using a terminator 9 with less load. Therefore, the electric field strength of the microwave can be improved. Thus, plasma with high uniformity and density can be generated. In addition, the utilization efficiency of microwave power is improved compared to the utilization efficiency of the prior art.

[바람직한 실시예 2]Preferred Example 2

제4도는 본 발명의 바람직한 실시예 2를 도시한 플라즈마 처리장치의 구조도이다. 제5도는 제1도의 선 I-I'을 따라 택한 단면도이다.4 is a structural diagram of a plasma processing apparatus showing a preferred embodiment 2 of the present invention. 5 is a cross-sectional view taken along the line II 'of FIG.

제4도는 다음을 도시한다.4 shows the following.

(a) 마이크로웨이브 전원 (1, 1') ; (b) 아이소레이터 (2, 2') ; (c) 코너 장방형 도파관 (3, 3') ; (d) 방향성 결합기 (4, 4') ; (e) 자동 임피던스 정합기 (5, 5') ; 및 (f) 플라즈마실 (7)(a) microwave power sources 1, 1 '; (b) isolator (2, 2 '); (c) corner rectangular waveguides (3, 3 '); (d) directional couplers 4, 4 '; (e) automatic impedance matcher (5, 5 '); And (f) plasma chamber (7)

이들 요소들은 제1도 및 제40도에 도시된 선행 기술장치의 요소와 같은 방식으로 구성되어 있다. 또한, 다음이 도시되어 있다.These elements are configured in the same way as the elements of the prior art device shown in FIGS. In addition, the following is shown.

(g) 종단장치 (19, 19') ; (h) 플라즈마실 (7)과 연결하는 장방형 도파관 (28, 28').(g) terminators 19, 19 '; (h) Rectangular waveguides 28, 28 ′ that connect with the plasma chamber 7.

여기에서, 장방형 도파관 (28) 및 (28')은 긴 슬롯 (28b) 및 (28b')을 지닌다. 또한, 제5도는 장방형 도파관 (28) 및 (28')을 제외하고 제41도와 유사하다. 제4도 및 제5도에서, 위에서 언급한 도면에 도시된 요소와 동일한 요소가 같은 참조 번호로 붙여져 있다.Here, rectangular waveguides 28 and 28 'have long slots 28b and 28b'. 5 is similar to FIG. 41 except for rectangular waveguides 28 and 28 '. In Figs. 4 and 5, the same elements as those shown in the above-mentioned drawings are denoted by the same reference numerals.

제4도를 참조하면, 마이크로웨이브 전원 (1'), 아이소레이터 (2'), 코너 장방형 도파관 (3'), 방향성 결합기 (4'), 자동 임피던스 결합기 (5') 및 장방형 도파관 (28') 및 종단장치 (19')가 마이크로웨이브 전원 (1), 아이소레이터 (2), 코너 장방형 도파관 (3), 방향성 결합기 (4), 자동 임피던스 정합기 (5) 및 장방형 도파관 (18) 및 종단장치 (19)와 같은 방식으로 직렬로 접속되어 있다.Referring to FIG. 4, the microwave power source 1 ', isolator 2', corner rectangular waveguide 3 ', directional coupler 4', automatic impedance coupler 5 'and rectangular waveguide 28' ) And terminators (19 ') are microwave power sources (1), isolators (2), corner rectangular waveguides (3), directional couplers (4), automatic impedance matchers (5), and rectangular waveguides (18) and terminations. It is connected in series in the same way as the device 19.

장방형 도파관 (28) 및 (28')은 병렬이 되도록 배열되어 있고, 도파관 축방향을 따라 장방형 도파관 (28, 28')의 E면 (28a) 및 (28a')에 제공된 긴 슬롯 (28b) 및 (28b')을 지닌다. 긴 슬롯 (28b) 및 (28b')이 마이크로 마이크로웨이브의 자유공간 파장 λ0의 1/4 또는 3/4까지 장방형 도파관 (28) 및 (28')의 도파관 축방향 및 적절한 공간으로 서로 평행하게 이동하도록 위치되어 있다. 또한 장방형 도파관 (28) 및 (28')에는 마이크로웨이브 전원(1, 1'), 아이소레이터 (2, 2'), 코너 장방형 도파관 (3, 3'), 방향성 결합기 (4, 4'), 자동 임피던스 정합기 (5, 5')가 연결되어 있고, 이들은 장방형 도파관 (28, 28') 내에서 전파하는 마이크로웨이브가 서로 다른 방향 및 서로 평행하게 공급되도록 선 I-I'에 대해 대칭적으로 제공되어 있다. 즉, 장방형 도파관 (28)은 제4도의 좌측 단부에서 공급된 마이크로웨이브를 지니는 반면, 장방형 도파관 (28')은 제4도의 우측 단부에서 공급된 마이크로웨이브를 갖는다.The rectangular waveguides 28 and 28 'are arranged in parallel, and the long slots 28b provided in the E faces 28a and 28a' of the rectangular waveguides 28 and 28 'along the waveguide axial direction, and (28b '). The long slots 28b and 28b 'are parallel to each other in the waveguide axial direction and the appropriate space of the rectangular waveguides 28 and 28' to 1/4 or 3/4 of the free space wavelength λ 0 of the microwave. It is positioned to move. The rectangular waveguides 28 and 28 'also include microwave power sources 1, 1', isolators 2, 2 ', corner rectangular waveguides 3, 3', directional couplers 4, 4 ', Automatic impedance matchers 5, 5 'are connected, and they are symmetrically about line I-I' so that microwaves propagating in rectangular waveguides 28, 28 'are fed in different directions and parallel to each other. It is provided. That is, rectangular waveguide 28 has a microwave supplied at the left end of FIG. 4, while rectangular waveguide 28 'has a microwave supplied at the right end of FIG.

본 발명의 바람직한 실시예의 플라즈마 처리장치에 있어서, 긴 슬롯 (28b)에서 조사된 마이크로웨이브의 전계강도의 분포가 제43도의 형태로 도시되어 있는 반면, 긴 슬롯 (28b')에서 조사된 마이크로웨이브의 전계강도의 분포는 제43도에 도시된 분포에 반대 형태를 한다. 따라서, 마이크로웨이브의 자유공간 파장 λ0의 1/4 또는 3/4의 수평길이까지 긴 슬롯 (28b) 및 (28b')을 시프팅하므로서, 마이크로웨이브의 2개의 전계강도는 전계강도의 강한 부분과 약한 부분이 바람직한 실시예 1처럼 서로 중첩된다.In the plasma processing apparatus of the preferred embodiment of the present invention, the distribution of the electric field strength of the microwave irradiated in the long slot 28b is shown in the form of FIG. 43, while the microwave irradiated in the long slot 28b 'is shown. The distribution of electric field strength is opposite to the distribution shown in FIG. Thus, by shifting the long slots 28b and 28b 'to a horizontal length of 1/4 or 3/4 of the free-space wavelength λ 0 of the microwave, the two field strengths of the microwaves are a strong part of the field strength. And weak portions overlap each other like in preferred embodiment 1.

본 발명의 바람직한 실시예의 플라즈마 처리장치에 있어서, 긴 슬롯 (28b) 및 (28b')에서 조사된 마이크로웨이브의 전계강도의 분포가 제6도의 실선으로 도시된 바와 같이, 결합된 마이크로웨이브의 전계강도의 분포가 긴 슬롯의 전체 수평길이에 걸쳐 더 균일하게 된다. 따라서, 균일성이 더 향상된다. 제6도의 점선 (311) 및 (312)은 긴 슬롯 (28b) 및 (28b')에서 조사된 마이크로웨이브의 전계강도의 분포를 나타낸다.In the plasma processing apparatus of the preferred embodiment of the present invention, the field strength of the microwaves irradiated in the long slots 28b and 28b 'is shown by the solid line of FIG. The distribution of is more uniform over the entire horizontal length of the long slot. Therefore, uniformity is further improved. Dotted lines 311 and 312 in FIG. 6 represent the distribution of the field strength of the microwaves irradiated in the long slots 28b and 28b '.

[바람직한 실시예 3]Preferred Example 3

제7도는 본 발명의 바람직한 실시예 3를 도시한 플라즈마 처리장치의 구조도이다. 바람직한 실시예 3는 플라즈마실 (7)과 결합하도록 제공된 두 개의 장방형 도파관 (38) 및 (38')을 제외하고, 바람직한 실시예 2의 제5도에 도시된 것과 같은 방식으로 배열되어 있다. 장방형 도파관 (38) 및 (38')은 슬롯 어레이 (80b) 및 (80b')를 지닌다. 제7도에서 제1도 및 제4도에 도시된 요소와 유사한 요소는 제1도 및 제4도에 도시된 요소와 같은 참조번호를 붙였다.7 is a structural diagram of a plasma processing apparatus showing a preferred embodiment 3 of the present invention. Preferred Embodiment 3 is arranged in the same manner as shown in FIG. 5 of Preferred Embodiment 2, except for two rectangular waveguides 38 and 38 'provided to engage the plasma chamber 7. Rectangular waveguides 38 and 38 'have slot arrays 80b and 80b'. Elements similar to those shown in FIGS. 1 and 4 in FIG. 7 are given the same reference numerals as the elements shown in FIGS. 1 and 4.

제8도를 참조하면, 슬롯 어레이 (80b) 및 (80b')가 장방형 도파관 (38) 및 (38')의 도파관 축방향을 따라 장방형 도파관 (38, 38')의 E면(38a, 38a')에 제공되어 있고, 각각의 슬롯 어레이 (80b) 및 (80b')가 장방형 도파관 (38, 38')의 도파관 축방향으로 연장하도록 형성된 다수의 작은 서브 슬롯(80s)으로 구성되어 있다. 서브 슬롯(80s)은 라인에 배열되거나 모가 진 형태로 배열되어 있다. 각각의 서브 슬롯 (80s)의 수평길이가 마이크로웨이브의 자유공간 파장 λ0의 1/2에 설정되어 있고, 서브 슬롯 (80s)의 장방형 도파관 (30) 및 (38') 내에서 전파되는 각각의 마이크로웨이브의 안내파장 λg이 1/2 간격으로 배열된다. 슬롯 어레이 (80b) 및 (80b')는 적절한 공간으로 서로 평행하고, 장방형 도파관 (38) 및 (38')의 도파관 축방향을 따라 마이크로웨이브의 자유공간 파장 λ0의 1/4 또는 3/4까지 서로 이동하도록 평행하게 이동한다. 본 실시예에서 λg λ0이다.Referring to FIG. 8, the slot arrays 80b and 80b 'have an E-side 38a, 38a' of the rectangular waveguides 38, 38 'along the waveguide axial direction of the rectangular waveguides 38 and 38'. ) And each of the slot arrays 80b and 80b 'consists of a plurality of small subslots 80s formed to extend in the waveguide axial direction of the rectangular waveguides 38 and 38'. The sub slots 80s are arranged in a line or in a round shape. The horizontal length of each subslot 80s is set at 1/2 of the free space wavelength λ 0 of the microwave, and each propagates in the rectangular waveguides 30 and 38 'of the subslot 80s. The guide wavelengths λg of the microwaves are arranged at half intervals. Slot arrays 80b and 80b 'are parallel to one another in a suitable space, and are 1/4 or 3/4 of the free-space wavelength λ 0 of the microwave along the waveguide axial direction of the rectangular waveguides 38 and 38'. Move parallel to move each other until. In this embodiment, λg λ 0 .

본 실시예의 플라즈마 처리장치에 있어서, 장방형 도파관 (38) 및 (38')내에서 발생하는 전압정재파의 피이크의 중앙부분은 장방형 도파관 (38) 및 (38')의 도파관 축방향으로 종단장치 (19) 및 (19')의 이동 가능한 단락 회로판 (19a) 및 (19a')을 이동시키므로서 슬롯 어레이 (80b) 및 (80b')의 서브 슬롯 (80s)의 수평중앙부와 일치하도록 되면, 마이크로웨이브가 슬롯 어레이 (80b) 및 (80b')로부터 높은 효율로 플라즈마실 (7)쪽으로 조사된다. 그리고, 슬롯 어레이 (80b) 및 (80b')의 서브 슬롯 (80s)에서 조사된 마이크로웨이브의 전계강도의 피이크가 실질적으로 일정하게 된다. 그러나, 하나의 슬롯 어레이 (80b) 및 (80b')에서 조사된 마이크로웨이브의 전계강도는 마이크로웨이브의 자유공간 파장 λ0의 반 마다 교대로 강한 부분과 약한 부분을 지닌다. 슬롯 어레이 (80b) 및 (80b')를 (1/4)λ0또는 (3/4)λ0까지 서로 이동시키므로서, 마이크로웨이브의 두 개의 전계강도는 마이크로웨이브의 전계강도의 강한 부분과 약한 부분이 서로 중첩되도록 합성되거나 결합된다.In the plasma processing apparatus of this embodiment, the center portion of the peaks of the voltage standing waves occurring in the rectangular waveguides 38 and 38 'is terminated in the waveguide axial direction of the rectangular waveguides 38 and 38'. When the movable short-circuit boards 19a and 19a 'of (19') and (19 ') are moved to coincide with the horizontal center portions of the sub slots 80s of the slot arrays 80b and 80b', the microwaves From the slot arrays 80b and 80b ', it is irradiated toward the plasma chamber 7 with high efficiency. Then, the peak of the electric field strength of the microwaves irradiated in the sub slots 80s of the slot arrays 80b and 80b 'becomes substantially constant. However, the electric field strengths of the microwaves irradiated in one slot array 80b and 80b 'have alternating strong and weak portions every half of the microwave's free-space wavelength λ 0 . By moving the slot arrays 80b and 80b 'to each other by (1/4) λ 0 or (3/4) λ 0 , the two field strengths of the microwaves are weak and strong in the microwave's field strengths. The parts are synthesized or combined so that they overlap each other.

슬롯 어레이 (80b) 및 (80b')로부터 조사된 마이크로웨이브의 전계강도의 분포가 제9도에서 점선 (321) 및 (322)에 의해 도시되어 있다. 두 개의 슬롯 어레이 (80b) 및 (80b')의 수평길이 (CD)를 지닌 슬롯에서 조사된 마이크로웨이브의 전계강도의 분포가 제9도의 실선에 의해 도시되어 있듯이, 슬롯 어레이 (80b) 및 (80b')의 전체 수평길이에 걸쳐 실질적으로 일정하게 된다. 플라즈마가 결합된 마이크로웨이브의 전계강도를 이용하므로서 발생할 때, 장방형 도파관 (38) 및 (38')의 도파관 축방향에 대한 플라즈마 밀도의 강한 부분과 약한 부분이 일정한 플라즈마가 발생하도록 감소된다.The distribution of the electric field strength of the microwaves irradiated from the slot arrays 80b and 80b 'is shown by dashed lines 321 and 322 in FIG. Slot arrays 80b and 80b, as shown by the solid line in Fig. 9, shows the distribution of the electric field strength of the microwaves irradiated in the slots having the horizontal length CD of two slot arrays 80b and 80b '. It becomes substantially constant over the entire horizontal length of '). When the plasma is generated by using the electric field strength of the combined microwaves, the strong and weak portions of the plasma density with respect to the waveguide axial direction of the rectangular waveguides 38 and 38 'are reduced to generate a constant plasma.

[바람직한 실시예 4]Preferred Example 4

제10도는 본 발명의 바람직한 실시예 4를 도시한 플라즈마 처리장치의 구조도이다. 이 바람직한 실시예는 장방형 도파관 (48)에 하나의 슬롯 어레이 (80b)가 제공된 것 외에 바람직한 실시예 1에 도시된 제1도와 유사한 방식으로 배열되어 있다. 제10도에서 제1도의 요소와 유사한 요소는 제1도에 도시된 요소와 같은 참조번호로 붙여져 있다.10 is a structural diagram of a plasma processing apparatus showing a preferred embodiment 4 of the present invention. This preferred embodiment is arranged in a manner similar to the first diagram shown in Preferred Embodiment 1, except that one slot array 80b is provided in the rectangular waveguide 48. Elements similar to those of FIG. 10 in FIG. 10 are labeled with the same reference numerals as the elements shown in FIG.

본 발명의 바람직한 실시예에 이용된 슬롯 어레이 (80b)가 제8도에 도시된 슬롯 어레이 (80b)와 같다. 제8도와 같은 방식으로 각각의 서브 슬롯 (80s)의 수평길이가 마이크로웨이브의 자유공간 파장 λ0의 1/2로 설정되어 있고, 서브 슬롯 (80s)이 장방형 도파관 (48)내에서 전파하는 마이크로웨이브의 안내파장 λg의 1/2 간격으로 배열되어 있다.The slot array 80b used in the preferred embodiment of the present invention is the same as the slot array 80b shown in FIG. In the same manner as in FIG. 8, the horizontal length of each subslot 80s is set to 1/2 of the free-space wavelength λ 0 of the microwave, and the microslots in which the subslots 80s propagate in the rectangular waveguide 48 The waves are arranged at half intervals of the guide wavelength lambda g.

본 발명의 바람직한 실시예의 플라즈마 처리장치에 있어서, 장방형 도파관 (48)내에서 발생하는 전압정재파의 피이크의 중심부분이 장방형 도파관 (48)의 도파관 축방향으로 종단장치 (19)의 이동 가능한 단락회로판 (19a)을 이동시키므로서 슬롯 어레이 (80b)의 각각의 서브 슬롯 (80s)의 수평중앙부와 일치되도록 되면, 마이크로웨이브가 슬롯 어레이 (80b)에서 고효율로 플라즈마실 (7) 쪽으로 조사되고, 슬롯 어레이 (80b)의 서브 슬롯 (80s)에서 조사된 마이크로웨이브의 전계강도의 피이크가 실질적으로 일정하게 된다.In the plasma processing apparatus of the preferred embodiment of the present invention, a short circuit board of which the center portion of the peak of the voltage standing wave generated in the rectangular waveguide 48 is movable in the waveguide axial direction of the rectangular waveguide 48 ( By moving 19a), if it coincides with the horizontal center of each subslot 80s of the slot array 80b, the microwave is irradiated toward the plasma chamber 7 in the slot array 80b with high efficiency, and the slot array ( The peak of the electric field strength of the microwave irradiated in the sub slot 80s of 80b) becomes substantially constant.

슬롯 어레이 (80b)에서 조사된 마이크로웨이브의 전계강도의 분포는 제11도의 점선에 의해 표시되어 있듯이, 장방형 도파관 (48)의 도파관 축방향에 대한 마이크로웨이브의 강한 부분과 약한 부분이 슬롯 어레이 (80b)의 전체 수평길이에 걸쳐 감소하도록 되어 있다. 플라즈마는 매우 낮은 가스 압력으로 결합된 마이크로웨이브의 전계강도를 사용하여 발생될 때, 플라즈마 밀도 분포사 제11도의 실선에 의해 도시된 상태가 된다. 따라서, 양호한 균일성을 지닌 플라즈마가 마이크로웨이브의 전계강도의 강한 부분과 약한 부분이 존재해도 발생될 수 있다.The distribution of the electric field strength of the microwaves irradiated from the slot array 80b is indicated by the dotted line in FIG. 11, so that the strong and weak portions of the microwaves with respect to the waveguide axial direction of the rectangular waveguide 48 are formed in the slot array 80b. ) Over the entire horizontal length. When the plasma is generated using the electric field strength of the microwaves coupled at very low gas pressure, it is in the state shown by the solid line of the plasma density distribution yarn 11. Thus, plasma with good uniformity can be generated even if there are strong and weak portions of the microwave's field strength.

[바람직한 실시예 5]Preferred Example 5

제12도는 본 발명의 바람직한 제5실시예의 구조도이다. 제13도는 제12도의 선 I-I'을 따라 택한 단면도이다. 제12도는 다음을 도시한다.12 is a structural diagram of a fifth preferred embodiment of the present invention. FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 12. 12 shows the following.

(a) 마이크로웨이브 전원 (1) ; (b) 아이소레이터 (2) ; (c) 코너 장방형 도파관 (3, 6) ; (d) 방향성 결합기 (4) ; (e) 자동 임피던스 정합기 (5) ; (f) 플라즈마실 (7) 및 (g) 종단장치 (19).(a) microwave power source 1; (b) isolator (2); (c) corner rectangular waveguides (3, 6); (d) directional couplers 4; (e) an automatic impedance matcher (5); (f) Plasma chambers (7) and (g) Terminators (19).

이들 요소는 바람직한 실시예 1에 도시된 제1도의 요소와 유사한 방식으로 배열되어 있다. 또한, 플라즈마실 (7)과 결합하는 장방형 도파관 (58)이 도시되어 있고, 장방형 도파관 (58)은 장방형 도파관 (58)의 E 면 (58a)에 형성된 긴 슬롯 (58b)을 지닌다. 또한, 제13도에서 마이크로웨이브 도파관 (26a)을 지닌 마이크로웨이브 도파관 형성부재 (26) 및 마이크로웨이브 도파관 (26a)에 끼워진 유전체가 도시되어 있다. 제12도 및 제13도에서 제1도 및 제2도에 도시된 요소와 유사한 요소가 제1도 및 제2도에 도시된 요소와 같은 참조번호로 붙여졌다.These elements are arranged in a manner similar to the elements of FIG. 1 shown in the preferred embodiment 1. FIG. Also shown is a rectangular waveguide 58 which engages with the plasma chamber 7 and the rectangular waveguide 58 has an elongated slot 58b formed in the E face 58a of the rectangular waveguide 58. Also shown in FIG. 13 is a microwave waveguide forming member 26 having a microwave waveguide 26a and a dielectric sandwiched by the microwave waveguide 26a. Elements similar to those shown in FIGS. 1 and 2 in FIGS. 12 and 13 are labeled with the same reference numerals as the elements shown in FIGS. 1 and 2.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 마이크로웨이브 도파관 형성부재 (26)는 동, 알루미늄 등의 양호한 전기전도 금속으로 구성되어 있고, 플라즈마실 (7)을 장방형 도파관 (58)에 전기적으로 접속시킨다. 마이크로웨이브 도파관 형성부재 (26)의 단면은 긴 슬롯 (58b)의 단면과 동일한 좁은 장방형 모양으로 형성되어 있다.In the preferred embodiment of the present invention, the microwave waveguide forming member 26 is made of a good conductive metal such as copper, aluminum, etc., and electrically connects the plasma chamber 7 to the rectangular waveguide 58. The cross section of the microwave waveguide forming member 26 is formed in the same narrow rectangular shape as the cross section of the long slot 58b.

제14도는 제12도의 선 T-T'을 따라 택한 부분 단면도이다. 마이크로웨이브 도파관 형성부재 (26)의 마이크로웨이브 도파관 (26a)에는, 예를들어 유전체 (27), 즉 장방형 평행육면체가 끼워져 있으며, 유전체 (27)는 어떠한 마이크로웨이브로 흡수하지 않는 물질로 구성되어 있고, 세라믹, 합성수지로 만들어져 있다. 유전체 (27)는 어떠한 마이크로웨이브로 흡수하지 않는 물질을 선택하므로서 마이크로웨이브는 유전체 (27)에 의해 부분적으로 반사되고, 나머지 마이크로웨이브는 플라즈마실 (7)의 창 (7c)에 도달하기 위해 유전체 (27)에 의해 투과된다.FIG. 14 is a partial cross-sectional view taken along the line T-T 'of FIG. In the microwave waveguide 26a of the microwave waveguide forming member 26, for example, a dielectric 27, i.e. a rectangular parallelepiped is fitted, and the dielectric 27 is composed of a material that does not absorb any microwave. It is made of ceramic, synthetic resin. The dielectric 27 selects a material that does not absorb into any microwave so that the microwave is partially reflected by the dielectric 27 and the remaining microwaves reach the window 7c of the plasma chamber 7 in order to reach the window 7c of the plasma chamber 7. 27).

본 발명의 플라즈마 처리장치에 있어서, 유전체 (27)를 장방형 도파관 (58)의 종측에, 즉 마이크로웨이브 전계가 매우 강한 위치에 끼우므로서 마이크로웨이브 (W2)는 유전체 (27)에 의해 반사되고, 반사된 마이크로웨이브는 마이크로웨이브 (W21)가 되는 반면, 나머지 마이크로웨이브는 마이크로웨이브 (W22)가 되기 위해 유전체 (27)에 투과된다. 마이크로웨이브 (W21)는 플라즈마실 (7) 내의 마이크로웨이브의 전계강도의 원래 양단 부분을 강하게 하는 반면, 이와 반대로 마이크로웨이브 (W22)는 마이크로웨이브 (W2)의 전력보다 낮은 마이크로웨이브 전력을 지니도록 감소되어서 플라즈마실 (7)의 마이크로웨이브의 전계강도의 원래 강한 부분을 약하게 한다. 마이크로웨이브 (W3)의 경우, 마이크로웨이브(W31)는 유전체 (27)에 의해 반사되는데, 이는 이동 가능한 단락회로판 (19a)에 의해 반사되고, 반사된 마이크로웨이브가 최종적으로 플라즈마실 (7)에 공급된다. 한편, 유전체 (27)를 통과한 마이크로웨이브 (W32)는 마이크로웨이브 (W22)의 방식과 유사하게 약한 마이크로웨이브 전력을 갖도록 더 감소하여서 마이크로웨이브 (W32)가 마이크로웨이브 전계강도의 원래 강한 부분을 약하게 한다.In the plasma processing apparatus of the present invention, the microwaves W2 are reflected by the dielectrics 27 while the dielectrics 27 are inserted at the longitudinal side of the rectangular waveguide 58, i.e., the position where the microwave electric field is very strong. The reflected microwave becomes microwave W21, while the remaining microwaves are transmitted to dielectric 27 to become microwave W22. The microwave W21 strengthens the original opposite end of the field strength of the microwaves in the plasma chamber 7, while the microwave W22 is reduced to have a microwave power lower than that of the microwave W2. This weakens the originally strong portion of the electric field strength of the microwaves in the plasma chamber 7. In the case of the microwave W3, the microwave W31 is reflected by the dielectric 27, which is reflected by the movable short circuit board 19a, and the reflected microwave is finally supplied to the plasma chamber 7 do. On the other hand, the microwave W32 passing through the dielectric 27 is further reduced to have a weak microwave power similar to the manner of the microwave W22 so that the microwave W32 weakens the original strong portion of the microwave electric field strength. do.

긴 슬롯 (58b)에서 조사된 마이크로웨이브의 전계강도의 분포는 제15도에 도시되어 있듯이, 플라즈마실 (7)의 수평방향을 따라 실질적으로 일정하여 마이크로웨이브의 전계강도의 분포의 균일성이 더 향상된다. 따라서, 고밀도의 플라즈마가 발생될 수 있다.The distribution of the electric field strength of the microwave irradiated in the long slot 58b is substantially constant along the horizontal direction of the plasma chamber 7, as shown in FIG. 15, so that the uniformity of the distribution of the electric field strength of the microwave is further increased. Is improved. Thus, high density plasma can be generated.

제16도 및 제17도에 도시된 유전체 (27a) 및 (27b)는 유전체 (27)의 개량형이고, 마이크로웨이브의 전계강도의 강한 부분에서 약한 부분까지의 면적에 걸쳐 각각의 유전체 (27a) 및 (27b)의 두께를 점차 감소시키므로서 마이크로웨이브의 전계강도의 분포의 균일성을 얻도록 되어 있다. 즉, 제16도의 경우, 유전체 (27a)의 단면 형상은 장방형 도파관 (58) 측에서 폭이 L1a, 플라즈마실 (7)측에서 폭이 L1 (L1a) 및 두께가 L2이다. 또한, 제17도의 경우, 유전체 (27b)의 단면 형상이 최대 두께 L2 (= L2a + L2b)이고, 최소 두께가 L1이다. 유전체 (27b)의 두께는 장방형 도파관 (58) 측의 두께 L2a의 부분에서 0에서 L1까지 변경된다.The dielectrics 27a and 27b shown in FIGS. 16 and 17 are an improved version of the dielectric 27, and each dielectric 27a and over an area from the strong portion to the weak portion of the electric field strength of the microwave. By gradually reducing the thickness of (27b), the uniformity of the distribution of the electric field strength of the microwave is obtained. That is, in the case of FIG. 16, the cross-sectional shape of the dielectric 27a is L1a in width on the rectangular waveguide 58 side, L1 (L1a) in width and L2 on the plasma chamber 7 side. 17, the cross-sectional shape of the dielectric material 27b is the maximum thickness L2 (= L2a + L2b) and the minimum thickness is L1. The thickness of the dielectric 27b is varied from 0 to L1 at the portion of the thickness L2a on the side of the rectangular waveguide 58.

제18도에 도시된 유전체 (27c)는 폭이 L1 및 두께가 L2가 되도록 크기가 미리 결정된다. 제43도에 도시되어 있듯이, 플라즈마실 (7)에 조사된 마이크로웨이브의 전계강도는 마이크로웨이브의 자유공간 파장 λ0의 1/2에 해당하는 사이클로 교번하는 강한 부분과 약한 부분을 갖는다. 따라서, 긴 슬롯 (58b)의 수평길이를 따라 유전체 (27c)의 수평길이 L1을 마이크로웨이브의 자유공간 파장 λ0의 n/2 (여기서, n은 자연수)로 설정하므로서 플라즈마실 (7) 측의 공간과의 양호한 정합이 얻어질 수 있다. 따라서, 마이크로웨이브의 공급 효율이 향상됨과 동시에 플라즈마실 (7)에 조사된 마이크로웨이브의 전계강도의 교란이 최소화 될 수 있다.The dielectric 27c shown in FIG. 18 is predetermined in size so that the width is L1 and the thickness is L2. As shown in FIG. 43, the electric field strength of the microwave irradiated to the plasma chamber 7 has a strong portion and a weak portion alternately in cycles corresponding to 1/2 of the free space wavelength λ 0 of the microwave. Therefore, along the horizontal length of the long slot 58b, the horizontal length L1 of the dielectric 27c is set to n / 2 (where n is a natural number) of the free space wavelength λ 0 of the microwave, whereby Good matching with space can be obtained. Therefore, the supply efficiency of the microwave is improved and the disturbance of the electric field strength of the microwave irradiated to the plasma chamber 7 can be minimized.

또한, 유전체 (27c)의 두께 (L2)와 마이크로웨이브 투과율간의 관계를 도시한 제19도를 토대로, 유전체 (27c)의 마이크로웨이브 투과율이 마이크로웨이브의 전계강도의 강한 부분에서 약한 부분까지의 면적에 걸쳐 마이크로웨이브 도파관(26a)으로의 유전체 (27c) 도파관 (26a)으로의 유전체 (27c)의 삽입길이 (L2)를 증가시키거나 감소시키므로서 조정되면, 플라즈마실 (7)의 수평방향을 따르는 마이크로웨이브의 전계강도의 분포가 일정하게 향상된다. 즉, 삽입길이 (L2)는 유전체 (27c)의 투과율이 마이크로웨이브의 전계강도가 매우 큰 영역에서 감소되는 반면, 유전체 (27c)의 투과율은 마이크로웨이브의 전계강도가 매우 작은 영역에서 증가된다. 다시 말해, 삽입길이 (L2)는 일정한 전계분포가 플라즈마실 (7)의 수평방향을 따라 얻어질 수 있도록 유전체 (27c)의 투과율을 조절하므로서 얻어진다.Further, based on FIG. 19 showing the relationship between the thickness L2 of the dielectric 27c and the microwave transmittance, the microwave transmittance of the dielectric 27c is applied to the area from the strong part to the weak part of the electric field strength of the microwave. The dielectric along the horizontal direction of the plasma chamber 7 when adjusted by increasing or decreasing the insertion length L2 of the dielectric 27c into the microwave waveguide 26a over the microwave waveguide 26a. The distribution of the electric field strength of the wave is constantly improved. That is, the insertion length L2 is reduced in the region where the transmittance of the dielectric 27c is very high, while the transmittance of the dielectric 27c is increased in the region where the electric field strength of the microwave is very small. In other words, the insertion length L2 is obtained by adjusting the transmittance of the dielectric 27c so that a constant electric field distribution can be obtained along the horizontal direction of the plasma chamber 7.

유전체 (27), (27a), (27b) 및 (27c)에 의한 마이크로웨이브의 반사가 증가하도록 큰 유전상수 (εr)를 지닌 물체가 이들 유전체 (27), (27a), (27b) 및 (27c)에 대해 선택되는데, 이는 유전매체의 특성 임피던스가 유전상수 (εr)에 의존하고, 진공에서의 값의 1/(εr)1/2배이기 때문이다. 이 경우에, 예를 들어서 세라믹, 알루미늄 등의 유전체가 이용될 수 있다.Objects with a large dielectric constant (ε r ) are used to increase the reflection of microwaves by the dielectrics 27, 27a, 27b and 27c and these dielectrics 27, 27a, 27b and It is chosen for (27c) because the characteristic impedance of the dielectric medium depends on the dielectric constant (ε r ) and is 1 / (ε r ) 1/2 times the value in vacuum. In this case, for example, a dielectric such as ceramic, aluminum, or the like can be used.

한편, 유전체 (27), (27a), (27b) 및 (27c)에 의한 마이크로웨이브의 반사가 감소하도록 작은 유전상수 (εr)의 물체가 유전체 (27), (27a), (27b) 및 (27c)에 대해 선택된다. 예를 들어서, 폴리에틸렌 또는 테플론과 같은 합성수지가 유전체로 이용될 수 있다. 합성수지가 임의의 모양을 얻도록 처리가 용이하다는 장점이 있다.On the other hand, small dielectric constants epsilon r objects are used to reduce the reflection of the microwaves by the dielectrics 27, 27a, 27b and 27c and the dielectrics 27, 27a, 27b and Is selected for (27c). For example, synthetic resins such as polyethylene or teflon can be used as the dielectric. There is an advantage that the resin is easy to process so as to obtain an arbitrary shape.

[바람직한 실시예 6]Preferred Example 6

제20도는 본 발명의 바람직한 실시예 6를 도시한 구조도이고, 제21도는 제20도의 선 T-T'을 따라 택한 부분 단면도이다. 제20도는 다음을 도시한다.FIG. 20 is a structural diagram showing a preferred embodiment 6 of the present invention, and FIG. 21 is a partial sectional view taken along the line T-T 'of FIG. 20 shows the following.

(a) 마이크로웨이브 전원 (1) ; (b) 아이소레이터 (2) ; (c) 코너 장방형 도파관 (3, 6) ; (d) 방향성 결합기 (4) ; (e) 자동 임피던스 정합기 (5) ; (f) 플라즈마실 (7); (g) 플라즈마실 (7)을 결합하는 장방형 도파관 (58) ; 및 (h) 종단장치 (19).(a) microwave power source 1; (b) isolator (2); (c) corner rectangular waveguides (3, 6); (d) directional couplers 4; (e) an automatic impedance matcher (5); (f) plasma chamber 7; (g) a rectangular waveguide 58 coupling the plasma chamber 7; And (h) terminations (19).

이들 요소는 바람직한 제5실시예에 도시된 제2도의 요소와 유사한 방식으로 배열되어 있다. 또한, 제20도에는 장방형 도파관 (58)의 도파관 축방향으로 이동 가능한 단락회로판 (19a)을 왕복운동으로 구동시키는 단락회로판 구동장치 (19)가 도시되어 있다.These elements are arranged in a manner similar to the elements of FIG. 2 shown in the fifth preferred embodiment. FIG. 20 also shows a short circuit board drive device 19 for driving the short circuit board 19a movable in the waveguide axial direction of the rectangular waveguide 58 in a reciprocating motion.

단락회로판 구동장치 (91)는 구동바 (91b)가 중심에서 디스크 (91a)의 주변 단부 주위에서 회전하도록 일단이 축 (111)에 의해 지지되고, 구동바 (91b)의 타단이 이동 가능한 단락회로판 (19a)에 연결된 구동바 (91b) 및 디스크 (91a)의 중심에서 축 (110)에 지지되어서 스탭핑 모우터 등에 의해 화살표 (100)의 회전 방향으로 회전하는 디스크 (91a)를 구비한다. 스탭핑 모우터의 회전을 제어하므로서, 즉 파스널컴퓨터 (도시되지 않음)에 의해 외부에서부터의 디스크(91a)의 회전을 제어하므로서, 이동 가능한 단락회로판 (19a)이 화살표 (200)에 의해 표시되어 있듯이 장방형 도파관 (58)의 도파관 축방향을 따라 자동으로 왕복 이동할 수 있고, 주기적으로 및 비주기적으로 이동할 수 있다.The short circuit board driver 91 has one end supported by the shaft 111 so that the drive bar 91b rotates around the peripheral end of the disk 91a at the center thereof, and the other end of the drive bar 91b is movable. A drive bar 91b connected to 19a and a disk 91a supported by the shaft 110 at the center of the disk 91a and rotating in the rotational direction of the arrow 100 by a stepping motor or the like are provided. By controlling the rotation of the stepping motor, i.e. by controlling the rotation of the disk 91a from the outside by a personal computer (not shown), the movable short-circuit board 19a is indicated by the arrow 200, As can be seen, it can automatically reciprocate along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide 58, and can move periodically and aperiodically.

제21도에 도시되어 있듯이, 본 발명의 바람직한 실시예의 플라즈마 처리장치에 있어서, 이동 가능한 단락회로판 (19a)이 장방형 도파관 (58)의 도파관 축방향을 따라 이동하기 때문에 장방형 도파관 (58) 내에서 발생하는 정재파가 이동 가능한 단락회로판 (19a)의 운동에 따라 변경된다. 따라서, 도파관 축방향을 따라 이동 가능한 단락회로판 (19a)을 왕복 운동적으로 이동할 때, 정재파가 W1, W2, W2, W2, W1, W2, W3, ... 로 변경한다. 제21도에서 정재파 (W1)는 일점 쇄선으로 도시되고, 정재파 (W2)는 점선으로 도시되고, 정재파 (W3)는 실선으로 도시되어 있다. 바람직한 실시예에서, 장방형 도파관 (58)의 도파관 축방향을 따라 긴 슬롯 (58b)에서부터 조사된 마이크로웨이브의 전계강도의 강한 부분을 앞뒤로 이동시키므로서 플라즈마가 피처리 물체 (13)의 각각의 부분에 일정하게 조사될 수 있다.As shown in FIG. 21, in the plasma processing apparatus of the preferred embodiment of the present invention, the movable short circuit board 19a is generated in the rectangular waveguide 58 because the movable short circuit board 19a moves along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide 58. As shown in FIG. The standing wave is changed in accordance with the movement of the movable short circuit board 19a. Therefore, when the short circuit board 19a which is movable along the waveguide axial direction is moved reciprocally, the standing wave changes into W1, W2, W2, W2, W1, W2, W3, .... In FIG. 21, the standing wave W1 is shown by the dashed-dotted line, the standing wave W2 is shown by the dotted line, and the standing wave W3 is shown by the solid line. In a preferred embodiment, the plasma is directed to each part of the object to be processed 13 by moving the strong part of the electric field strength of the irradiated microwave back and forth from the long slot 58b along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide 58. It can be investigated regularly.

긴 슬롯 (58b)에서 조사된 마이크로웨이브의 전계강도로 인한 플라즈마 밀도분포가 제22도의 실선에 의해 도시되어 있듯이, 플라즈마실 (7)의 수평방향을 따라 균일하게 된다. 제22도에 도시된 점선은 t1 및 t2에서 플라즈마 밀도 분포를 나타낸다.The plasma density distribution due to the electric field intensity of the microwave irradiated in the long slot 58b becomes uniform along the horizontal direction of the plasma chamber 7, as shown by the solid line in FIG. Dotted lines shown in FIG. 22 represent plasma density distributions at t1 and t2.

바람직한 실시예에서, 이동 가능한 단락회로판 (19a)의 이동거리를 장방형 도파관 (58)의 안내파장 λg의 약 1/2에 설정하여 이동 가능한 단락회로판 (19a)을 이 거리에 걸쳐 연속적으로 이동시키는 것이 바람직하다. 이동가능한 단락회로판 (19a)의 이동 사이클을 시이트 모양으로 피처리 물체 (13)의 처리 시간의 1/10보다 크지 않은 주기에 설정하는 것이 바람직하다.In a preferred embodiment, it is preferable to continuously move the movable short circuit board 19a over this distance by setting the moving distance of the movable short circuit board 19a to about 1/2 of the guide wavelength λg of the rectangular waveguide 58. desirable. It is preferable to set the movement cycle of the movable short-circuit board 19a in the form of a sheet at a period not larger than 1/10 of the processing time of the object 13 to be processed.

[바람직한 실시예 7]Preferred Example 7

제23도는 본 발명의 바람직한 실시예 7가 바람직한 제5실시예를 도시하는 제12도의 선 I-I'을 따라 택한 부분 단면도이다. 제4도는 제12도의 선 T-T'을 따라 택한 단면도이다. 제23도와 제24도는 이동 가능한 슬롯판 (22), 베어링 (23a) 및 (23b), 가요성 전도체 (24a), (24b), (24c) 및 (24d) 및 이동 가능한 슬롯판 (22)을 구동시키는 슬롯판 구동장치 (92)를 도시한다.FIG. 23 is a partial sectional view taken along the line II ′ of FIG. 12 showing a fifth preferred embodiment of the present invention. 4 is a cross-sectional view taken along the line T-T 'of FIG. 23 and 24 show movable slot plates 22, bearings 23a and 23b, flexible conductors 24a, 24b, 24c and 24d and movable slot plates 22. The slot plate drive device 92 to drive is shown.

제23도 및 제24도에서, 제12도 및 제13도에 도시된 요소와 유사한 요소는 제12도 및 제13도에 도시된 요소와 같은 참조번호를 붙였다.In Figs. 23 and 24, elements similar to those shown in Figs. 12 and 13 have been given the same reference numerals as the elements shown in Figs.

이동 가능한 슬롯판 (22)은 알루미늄, 동 및 스테인레스스틸의 전기전도 금속으로 구성되어 있고, 이동 가능한 슬롯판 (22) 이 이동 가능한 슬롯판 (22)의 측면에 배설된 가요성 전도체 (24a), (24b), (24c) 및 (24d)와 이동 가능한 슬롯판 (22)의 위 및 아래에 배열된 베어링 (23a) 및 (23b)에 의해 장방형 도파관 (58)의 도파관 축방향으로 주기적으로 또는 비주기적으로 이동하는 방식으로 긴 슬롯 (58b)과 마이크로웨이브 투과창 (11) 사이의 공간에 제공된다. 이동 가능한 슬롯판 (22)에서 장방형 도파관 (58)의 도파관 축방향을 따르는 길이가 긴 슬롯 (58b)의 수평길이 보다 λ0/2보다 짧고, 폭이 긴 슬롯 (58b)의 폭과 같은 장방형 개구부 (22a)가 제공되어 있다. 긴 슬롯 (58b), 마이크로웨이브 도파관 (26a) 및 개구부 (22a)는 마이크로웨이브가 장방형 도파관 (58)에서 플라즈마실 (7) 쪽으로 전파되는 도파관 (58)을 형성한다. 또한, 플라즈마실 (7)과 마이크로웨이브 도파관 형성부재 (26)가 가요성 전도체 (24a), (24b), (24c) 및 (24d)에 의해 서로 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 베어링 (23a) 및 (23b)은 이동 슬롯판 (22)이 장방형 도파관 (58)의 도파관 축방향을 따라 부드럽게 이동하도록 제공되어 있다. 또한, 마이크로웨이브 도파관 형성 부재 (26)는 플라즈마실 (7)을 장방형 도파관 (58)과 전기적으로 접속시킨다.The movable slot plate 22 is made of electrically conductive metal of aluminum, copper and stainless steel, and the flexible conductor 24a in which the movable slot plate 22 is disposed on the side of the movable slot plate 22, Periodically or non- axially in the waveguide axial direction of the rectangular waveguide 58 by bearings 23a and 23b arranged above and below the movable plates 24 and 24b and 24c and 24d. It is provided in the space between the long slot 58b and the microwave transmission window 11 in a cyclically moving manner. A rectangular opening, such as the width of the movable slot plate 22 is a rectangular wave guide 58, a waveguide shaft length of elongated slots along the direction (58b), the horizontal length less than λ 0/2 longer than a short, wide slot (58b) of at 22a is provided. Elongated slot 58b, microwave waveguide 26a and opening 22a form waveguide 58 through which microwaves propagate from rectangular waveguide 58 toward plasma chamber 7. In addition, the plasma chamber 7 and the microwave waveguide forming member 26 are electrically connected to each other by the flexible conductors 24a, 24b, 24c, and 24d. In addition, the bearings 23a and 23b are provided for the movable slot plate 22 to smoothly move along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide 58. In addition, the microwave waveguide forming member 26 electrically connects the plasma chamber 7 to the rectangular waveguide 58.

슬롯판 구동장치 (92)는 디스크 (92a)의 중앙에 축 (110)에 의해 지지되고, 스탭핑 모우터에 의해 화살표 (100)의 회전방향으로 회전하는 디스크 (92a)와 구동바 (92b)가 중심에서 디스크 (92a)의 주단부 주위를 회전하도록 일단이 축 (111)에 의해 지지되는 구동바 (92b)를 포함하고, 구동바 (92b)의 또 다른 단이 이동 가능한 슬롯판 (22)의 중앙부에 연결되어 있다. 스탭핑 모우터의 회전을 제어하므로서, 즉 외부 퍼스널컴퓨터 (도시하지 않음)로부터의 디스크 (92a)의 회전을 제어하므로서, 이동 가능한 슬롯판 (22)이 자동으로 왕복운동하고, 화살표 (200)에 의해 표시되어 있듯이 장방형 도파관 (58)의 도파관 축방향을 따라 주기적으로 또는 비주기적으로 이동한다.The slot plate driving device 92 is supported by the shaft 110 in the center of the disk 92a, and rotates in the rotational direction of the arrow 100 by the stepping motor and the driving bar 92b. Slot plate 22 having a drive bar 92b whose one end is supported by shaft 111 so that its center rotates around the periphery of disk 92a, and the other end of drive bar 92b is movable; It is connected to the center of. By controlling the rotation of the stepping motor, that is, by controlling the rotation of the disk 92a from an external personal computer (not shown), the movable slot plate 22 automatically reciprocates, and the arrow 200 As indicated by the movement, the waveguide 58 moves periodically or aperiodically along the waveguide axial direction.

바람직한 실시예의 플라즈마 처리장치에 있어서 이동 가능한 슬롯판 (22)이 장방형 도파관 (58)의 도파관 축방향을 따라 이동하기 때문에 긴 슬롯 (58b)에서 조사된 마이크로웨이브의 전계강도가 이동 가능한 슬롯판 (22)의 운동에 따라 변경한다. 따라서, 장방형 도파관 (58)의 도파관 축방향으로 이동 가능한 슬롯판 (22)을 주기적으로 왕복 이동시키므로서, 이동 가능한 슬롯판 (22)이 타이밍 t1, 타이밍 t2, 타이밍 t3, 타이밍 t2, 타이밍 t1, 타이밍 t2, ...의 위치에 위치하도록 이동된다. 즉, 장방형 도파관 (58)의 도파관 축방향으로 긴 슬롯 (58b)에서 조사된 마이크로웨이브의 전계강도의 강한 부분을 앞뒤로 이동시키므로서 플라즈마가 피처리 물체 (13)의 각각의 단면에 일정하게 조사된다.In the plasma processing apparatus of the preferred embodiment, since the movable slot plate 22 moves along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide 58, the electric field strength of the microwave irradiated in the long slot 58b is movable. Change according to the movement. Therefore, by periodically reciprocating the slot plate 22 movable in the waveguide axial direction of the rectangular waveguide 58, the movable slot plate 22 is subjected to timing t1, timing t2, timing t3, timing t2, timing t1, It is moved to be located at the timing t2, ... position. That is, the plasma is uniformly irradiated onto each end face of the object to be processed 13 by moving the strong portion of the electric field strength of the microwave irradiated back and forth in the long slot 58b in the waveguide axial direction of the rectangular waveguide 58. .

제22도의 실선에 의해 도시되어 있듯이, 긴 슬롯 (58b)으로부터 조사된 마이크로웨이브의 전계강도로 인한 플라즈마 밀도 분포가 바람직한 실시예 6에서 플라즈마실 (7)의 수평방향을 따라 더 일정해진다.As shown by the solid line in FIG. 22, the plasma density distribution due to the electric field strength of the microwave irradiated from the long slot 58b becomes more constant along the horizontal direction of the plasma chamber 7 in the preferred embodiment 6. As shown in FIG.

[바람직한 제8실시예][Eighth preferred embodiment]

본 발명의 바람직한 제8실시예를 도시한 제26도는 제12도의 선 T-T'을 따라 택한 부분 단면도이다. 참조번호 (10a) 및 (10b)는 자계발생기이다.26 is a partial cross-sectional view taken along the line T-T 'of FIG. 12; Reference numerals 10a and 10b denote magnetic field generators.

자계발생기 (10a) 및 (10b)는 전원 (도시하지 않음)에 접속된 공기코어코일을 포함하고, 자계가 마이크로웨이브 투과창 (11) 주위에서 발생하도록 공기코어코일의 중심축이 θ (rad)까지 서로 이동시키는 관계로 연결부 주위에 위치해 있다. 아래에 설명되어 있듯이, 다이버젼트 자계발생기 수단으로부터 자계발생기 (10a) 및 (10b)를 형성한다.The magnetic field generators 10a and 10b include an air core coil connected to a power source (not shown), and the central axis of the air core coil is θ (rad) so that a magnetic field is generated around the microwave transmission window 11. They are located around the connection in such a way that they move each other up to one another. As described below, the magnetic field generators 10a and 10b are formed from the divergent magnetic field generator means.

바람직한 실시예의 플라즈마 처리장치에 있어서, 서로 90°의 상이한 위상을 하고, 반파정류된 전류가 자계발생기 (10a) 및 (10b)에 공급될 때 크기가 일정하고, 자력선이 실선 (H1)에서 점선 (H2)으로 지속적으로 변경되는 발진자계가 얻어질 수 있다. 다음, 플라즈마실 (7)에서 발생한 플라즈마의 전자와 이온이 자력선에 의해 제한되어서 물체 (13)에 공급된다. 즉, 시간과 공간적으로 자력선을 변경시키므로서 비균일한 플라즈마가 피처리 물체 (13)에서 플라즈마 조사의 동등한 양으로 투사되어 플라즈마 처리의 균일성이 더 향상될 수 있다.In the plasma processing apparatus of the preferred embodiment, the phases are 90 ° different from each other, the magnitude is constant when the half-wave rectified currents are supplied to the magnetic field generators 10a and 10b, and the magnetic force lines are dotted lines in the solid line H1. An oscillating magnetic field can be obtained which is continuously changed to H2). Next, electrons and ions of the plasma generated in the plasma chamber 7 are limited by the magnetic force lines and supplied to the object 13. That is, by changing the magnetic lines of force in time and space, non-uniform plasma can be projected by the equivalent amount of plasma irradiation on the object to be treated 13, so that the uniformity of the plasma processing can be further improved.

긴 슬롯 (58b)에서 조사된 마이크로웨이브의 전계강도에 의한 플라즈마 밀도 분포가 바람직한 실시예 6의 제22도의 실선에 의해 도시되어 있듯이, 플라즈마실 (7)의 수평방향을 따라 더 균일해진다.The plasma density distribution by the electric field intensity of the microwave irradiated in the long slot 58b becomes more uniform along the horizontal direction of the plasma chamber 7, as shown by the solid line in FIG.

자계발생기 (10a) 및 (10b)의 중심축에 의해 형성된 각 θ은 긴 슬롯 (58b)에서 플라즈마실 (7)까지 조사된 마이크로웨이브의 전계강도의 정재파의 피이크와 벨리가 λ0/4이기 때문에 약 (λ0/2)/d에 설정된다. 이 경우에, d는 마이크로웨이브 투과창 (11)에서 피처리 물체 (13)까지의 거리를 나타내고, λ0은 마이크로웨이브의 자유공간 파장이다.Since the magnetic field generator (10a), and each θ formed by the central axis of (10b) is in the elongated slots (58b), a plasma chamber 7, the micro of the standing wave of the electric field intensity of a wave peak and valley λ 0/4 investigated until It is set to approximately (λ 0/2) / d . In this case, d represents the distance from the microwave transmission window 11 to the object to be processed 13, and λ 0 is the free space wavelength of the microwave.

[바람직한 제9실시예][Preferred Ninth Embodiment]

제27도는 바람직한 실시예 2 및 제5실시예가 서로 결합된 본 발명의 바람직한 제9실시예를 도시한 플라즈마 처리장치의 개략적인 도면이다.FIG. 27 is a schematic diagram of a plasma processing apparatus showing a ninth preferred embodiment of the present invention in which preferred embodiments 2 and 5 are combined with each other.

제27도는 플라즈마실 (7)을 도시하고, 그리고 플라즈마실 (7)과 결합하도록 제공된 장방형 도파관 (58) 및 (58')을 도시하고, 장방형 도파관 (58) 및 (58')은 도파관 축방향으로 연장하도록 장방형 도파관 (58) 및 (58')의 E면 (58a) 및 (58a')에 형성된 긴 슬롯 (58b) 및 (58b')을 지닌다. 이들 긴 슬롯 (58b) 및 (58b')은 적절한 공간으로 서로 평행하고, 마이크로웨이브의 자유공간 파장 λ0의 1/4 또는 3/4까지 서로에게서 장방형 도파관 (58)의 도파관 축방향으로 시프트되도록 배열되어 있다. 또한, 장방형 도파관 (58) 및 (58')은 마이크로웨이브가 서로 다른 방향으로 공급되도록, 즉 마이크로웨이브가 정면측에서 상부 장방형 도파관 (58)의 도면의 종이 뒤측쪽으로 전파되고, 나머지 마이크로웨이브가 하부 장방형 도파관 (58')의 반대방향으로 전파되도록 마이크로웨이브 전원 (도시되지 않음)에 일단에서 연결되어 있다.FIG. 27 shows a plasma chamber 7 and shows rectangular waveguides 58 and 58 'provided to engage with the plasma chamber 7, wherein the rectangular waveguides 58 and 58' are oriented in the waveguide axial direction. It has elongated slots 58b and 58b 'formed in the E faces 58a and 58a' of the rectangular waveguides 58 and 58 '. These long slots 58b and 58b 'are parallel to each other in a suitable space and are shifted from each other in the waveguide axial direction of the rectangular waveguide 58 to one quarter or three quarters of the free-space wavelength λ 0 of the microwave. Are arranged. Further, the rectangular waveguides 58 and 58 'are such that the microwaves are supplied in different directions, that is, the microwaves propagate from the front side to the paper back side of the drawing of the upper rectangular waveguide 58, and the remaining microwaves are lowered. It is connected at one end to a microwave power source (not shown) to propagate in the opposite direction of the rectangular waveguide 58 '.

또한, 장방형 도파관 (58) 및 (58')은 또 다른 단에서 제4도의 바람직한 실시예 2에서처럼 단락회로판이 제공된 종단장치에 연결되어 있다. 따라서, 장방형 도파관 (58) 및 (58')과 마이크로웨이브 전원과 위에서 언급한 단락회로판 사이에 자동 임피던스 정합기를 제공하므로서 마이크로웨이브가 고효율로 플라즈마실 (7)에 공급될 수 있다.In addition, the rectangular waveguides 58 and 58 'are connected at the other end to a termination device provided with a short circuit board as in the preferred embodiment 2 of FIG. Thus, microwaves can be supplied to the plasma chamber 7 with high efficiency by providing an automatic impedance matcher between the rectangular waveguides 58 and 58 'and the microwave power source and the short circuit board mentioned above.

마이크로웨이브 도파관 형성부재 (26)는 장방형 도파관 (58) 및 (58')을 플라즈마실 (7)과 전기적으로 접속되고, 각각의 마이크로웨이브 도파관 (36a) 및 (36a')의 단면은 긴 슬롯 (58b) 및 (58b')의 모양과 동일한 좁은 장방형 모양을 한다.The microwave waveguide forming member 26 electrically connects the rectangular waveguides 58 and 58 'with the plasma chamber 7, and the cross section of each of the microwave waveguides 36a and 36a' has a long slot ( It has the same narrow rectangular shape as those of 58b) and 58b '.

제28도는 제27도의 선 T1-T1'을 따라 택한 단면도를 도시하고, 제29도는 제27도의 선 T2-T2'을 따라 택한 단면도를 도시한다. 바람직한 실시예에서, 고체 유전체 (27) 및 (27')는 마이크로웨이브의 조사 밀도가 매우 강한 장방형 도파관 (58)의 종단측에서 마이크로웨이브 도파관 (36a) 및 (36a')에 끼워진다. 유전체 (27) 및 (27')로 전에 설명했듯이 마이크로웨이브를 흡수하지 않는 물질을 선택하므로서, 마이크로웨이브가 유전체 (27) 및 (27')에 의해 부분적으로 반사되고, 나머지 마이크로웨이브가 플라즈마실 (7)의 창 (7c)에 도달하도록 유전체 (27) 및 (27')에 의해 부분적으로 반사된다.FIG. 28 shows a sectional view taken along the line T1-T1 'of FIG. 27, and FIG. 29 shows a sectional view taken along the line T2-T2' of FIG. In a preferred embodiment, the solid dielectrics 27 and 27 'are fitted to the microwave waveguides 36a and 36a' at the ends of the rectangular waveguide 58 with a very high irradiation density of the microwaves. By selecting materials that do not absorb microwaves as described previously as dielectrics 27 and 27 ', the microwaves are partially reflected by dielectrics 27 and 27' and the remaining microwaves It is partially reflected by the dielectrics 27 and 27 'to reach the window 7c of 7).

마이크로웨이브가 장방형 도파관 (58) 및 (58')의 내부에서 경사지게 전파되기 때문에, 플라즈마실 (7)의 마이크로웨이브의 조사 밀도가 장방형 도파관 (58) 및 (58')의 종단측에서의 높은 강도를 도시한 분포가 된다. 마이크로웨이브의 전계강도가 매우 강한 위치에서 유전체 (27) 및 (27')를 끼워서 발생한 장점은 마이크로웨이브 도파관 (36a)과 하부 마이크로웨이브 도파관 (36a)에 대해 아래에 설명되어 있다.Since microwaves propagate obliquely inside the rectangular waveguides 58 and 58 ', the irradiation density of the microwaves in the plasma chamber 7 shows high intensity at the end sides of the rectangular waveguides 58 and 58'. One distribution. The advantages arising from sandwiching the dielectrics 27 and 27 'at a very strong field strength of the microwave are described below for the microwave waveguide 36a and the lower microwave waveguide 36a.

제28도에 도시되어 있듯이, 상부 마이크로웨이브 도파관 (36a)에서 마이크로웨이브 (W2)는 유전체 (27)에 의해 반사되고, 상기 반사된 마이크로웨이브는 마이크로웨이브 (W21)가 되는 반면, 나머지 마이크로웨이브가 마이크로웨이브 (W22)가 되도록 유전체 (27)를 통과한다. 마이크로웨이브 (W21)는 플라즈마실 (7)내의 마이크로웨이브의 원해 약한 부분을 강하게 하는 반면, 이와는 반대로 마이크로웨이브 (W22)는 마이크로웨이브 (W2)의 전력보다 낮은 마이크로웨이브 전력으로 감소시켜 플라즈마실 (7)의 마이크로웨이브의 원래 강한 부분을 약하게 한다. 마이크로웨이브 (W3)의 경우에, 유전체 (27)에 의해 반사된 마이크로웨이브 (W3')가 장방형 도파관 (58)의 종단부에 제공된 이동 가능한 단락 회로판에 의해 더 반사된 다음, 반사된 마이크로웨이브는 플라즈마실 (7)에 최종적으로 공급된다. 마이크로웨이브 (W22)처럼 약한 마이크로웨이브 전력으로 감소되어서 마이크로웨이브 (W32)가 마이크로웨이브의 원래 강한 부분을 약하게 한다. 따라서, 플라즈마실 (7)에 조사된 마이크로웨이브의 전계강도의 분포가 유전체 (27)가 끼워지지 않을 때의 분포 보다 더 균일한 제30도의 점선에 의해 도시된 분포이다.As shown in FIG. 28, the microwave W2 in the upper microwave waveguide 36a is reflected by the dielectric 27, and the reflected microwave becomes microwave W21, while the remaining microwaves Passes through dielectric 27 to be microwave W22. The microwave W21 strengthens the desired weak portion of the microwaves in the plasma chamber 7, while the microwave W22, on the other hand, reduces the microwave power to a lower microwave power than the power of the microwave W2, thereby reducing the plasma chamber 7 Weakens the original strong part of the microwave. In the case of the microwave W3, the microwave W3 'reflected by the dielectric 27 is further reflected by a movable short circuit board provided at the end of the rectangular waveguide 58, and then the reflected microwave is Finally, it is supplied to the plasma chamber 7. Reduced to weak microwave power, like microwave W22, causing microwave W32 to weaken the original strong portion of the microwave. Therefore, the distribution of the electric field strength of the microwave irradiated to the plasma chamber 7 is the distribution shown by the dotted line in FIG. 30 which is more uniform than the distribution when the dielectric 27 is not fitted.

제29도에 도시되어 있듯이, 하부 마이크로웨이브 도파관 (36a')에서 마이크로웨이브 (W2')는 유전체 (27)에 의해 반사되고, 반사된 마이크로웨이브가 마이크로웨이브 (W21')가 되는 반면, 나머지 마이크로웨이브가 마이크로웨이브 (W22')가 되도록 유전체를 투과한다. 마이크로웨이브 (W21')는 플라즈마실 (7) 내의 마이크로웨이브의 원래 약한 부분을 강하게 하기 위해 작용하는 반면, 이와는 달리 마이크로웨이브 (W22')는 마이크로웨이브 (W2')의 전력보다 낮은 마이크로웨이브 전력으로 감소하게 되어서 플라즈마실 (7)에서의 마이크로웨이브의 원래 강한 부분을 약하게 한다. 마이크로웨이브 (W3')의 경우, 유전체에 의해 반사된 마이크로웨이브 (W31')가 장방형 도파관 (58')의 종단부에 제공된 이동 가능한 단락회로판에 의해 더 반사되고, 반사된 마이크로웨이브가 최종적으로 플라즈마실 (7)에 공급된다. 한편, 유전체 (27')를 통해 투과된 마이크로웨이브 (W32')가 마이크로웨이브 (W22')와 같이 약한 마이크로웨이브 전력까지 감소되어서 마이크로웨이브는 마이크로웨이브의 원래 강한 부분을 약하게 한다. 따라서, 플라즈마실 (7)에 조사된 마이크로웨이브 의 전계강도의 분포가 유전체 (27')가 끼워지지 않을 때보다 더 일정한 제30도의 일점쇄선에 의해 도시된 분포이다.As shown in FIG. 29, in the lower microwave waveguide 36a ', the microwave W2' is reflected by the dielectric 27, while the reflected microwave becomes the microwave W21 'while the remaining micro The wave passes through the dielectric such that it is microwave W22 '. The microwave W21 'acts to strengthen the original weak portion of the microwave in the plasma chamber 7, whereas the microwave W22' has a microwave power lower than that of the microwave W2 '. To weaken the original strong portion of the microwave in the plasma chamber (7). In the case of the microwave W3 ', the microwave W31' reflected by the dielectric is further reflected by a movable short circuit board provided at the end of the rectangular waveguide 58 ', and the reflected microwave is finally plasma Supplied to the chamber (7). On the other hand, the microwave W32 'transmitted through the dielectric 27' is reduced to a weak microwave power, such as the microwave W22 ', so that the microwave weakens the original strong portion of the microwave. Therefore, the distribution of the electric field strength of the microwave irradiated to the plasma chamber 7 is shown by the dashed dashed line in FIG. 30 which is more constant than when the dielectric 27 'is not fitted.

또한, 장방형 도파관 (58) 및 (58')에 제공된 긴 슬롯 (58b) 및 (58b')이 (1/4)λ0또는 (3/4)λ0까지 서로 도파관 축방향으로 이동하기 때문에 마이크로웨이브의 전계강도의 분포가 제30도의 실선에 의해 도시된 것처럼 도파관 축방향으로 실질적으로 균일하게 된다.In addition, since the long slots 58b and 58b 'provided in the rectangular waveguides 58 and 58' move in the waveguide axial direction to each other by (1/4) λ 0 or (3/4) λ 0 , the micro The distribution of the electric field strength of the wave is substantially uniform in the waveguide axial direction as shown by the solid line in FIG.

[바람직한 제10실시예][Preferred Tenth Embodiment]

제31도는 바람직한 실시예 2 및 제8실시예가 함께 결합된 본 발명의 제10실시예를 도시한 구조도이다. 장방형 도파관 (58) 및 (58'), 마이크로웨이브 도파관 형성부재 (36) 및 플라즈마실 (7) 이 자계발생기 (10a) 및 (10b)를 제외하고 실시예 2와 같은 방식으로 배열되어 있다. 제32도 및 제33도는 제31도의 선 T1-T1'을 따라 택한 단면도 및 제31도의 선 T2-T2'을 따라 택한 단면도이다.31 is a structural diagram showing a tenth embodiment of the present invention in which the preferred embodiment 2 and the eighth embodiment are combined together. The rectangular waveguides 58 and 58 ', the microwave waveguide forming member 36 and the plasma chamber 7 are arranged in the same manner as in Example 2 except for the magnetic field generators 10a and 10b. 32 and 33 are cross-sectional views taken along the line T1-T1 'of FIG. 31 and cross-sectional views taken along the line T2-T2' of FIG.

자계발생기 (10a) 및 (10b)는 전원에 연결된 공기코어코일을 포함하고, 자계발생기 (10a) 및 (10b)의 공기코어코일의 중심축이 θ (rad)까지 서로 교차하는 방식으로 마이크로웨이브 도파관 (36a) 및 (36a')를 포위하도록 제공되어 있다. 예를 들어서, 서로 90° 다른 위상을 하고 정류된 반파인 전류가 자계발생기 (10a) 및 (10b)에 공급될 때에 크기가 일정하고 자력선이 실선 (H1)에서 점선 (H2)까지 지속적으로 변경할 수 있는 자계, 즉 발진자계가 플라즈마실 (7)의 창 (7c)과 피처리 물체 (13) 사이의 공간에 형성될 수 있다. 플라즈마실 (7)에서 발생한 플라즈마의 전자와 이온이 자력선에 의해 구속하에서 물체 (13)에 공급된다. 즉, 시간과 공간으로 자력선을 변경시키므로서 비균일 플라즈마가 피처리 물체 (13)로의 플라즈마 조사의 동등한 양으로 투사되어 플라즈마 처리의 균일성이 더 향상될 수 있다.The magnetic field generators 10a and 10b include air core coils connected to a power source, and the microwave waveguides in such a way that the central axes of the air core coils of the magnetic field generators 10a and 10b cross each other up to θ (rad). It is provided to surround 36a and 36a '. For example, when the currents that are 90 ° different from each other and rectified half-wave current are supplied to the magnetic field generators 10a and 10b, the magnitude is constant and the magnetic field lines can be continuously changed from the solid line H1 to the dotted line H2. A magnetic field, that is, an oscillating magnetic field, may be formed in the space between the window 7c of the plasma chamber 7 and the object to be processed 13. The electrons and ions of the plasma generated in the plasma chamber 7 are supplied to the object 13 under confinement by magnetic force lines. That is, by changing the magnetic lines of force with time and space, the non-uniform plasma can be projected in an equal amount of plasma irradiation to the object to be treated 13, so that the uniformity of the plasma processing can be further improved.

긴 슬롯 (58b) 및 (58b')에서 플라즈마실 (7)에 조사된 마이크로웨이브의 조사전계강도의 피이크와 벨리 사이의 간격이 λ0/4라는 사실을 고려해, 마이크로웨이브의 위에서 언급한 조사전계로 인한 고,저 플라즈마 강도가 전계발생기 (10a) 및 (10b)에 의해 발진자계의 작용에 의해 서로 보충되게 하기 위해 자계발생기 (10a) 및 (10b)의 중심축에 의해 형성된 각 θ (rad)이 다음 관계식을 만족하도록 설정된다.The distance between the long slot (58b) and (58b ') in the plasma chamber (7) of the radiation field intensity of the microwave peak irradiated to the belly, consider the fact that the λ 0/4, the irradiation field mentioned above, the microwave The angle θ (rad) formed by the central axis of the magnetic field generators 10a and 10b so that the high and low plasma intensity due to the magnetic field generators 10a and 10b are supplemented with each other by the action of the oscillating magnetic field. This next relation is set to satisfy.

여기서, d는 마이크로웨이브 투과창 (11)에서 피처리 물체 (13) 까지의 거리이고, λ0는 마이크로웨이브의 자유공간 파장이다.Here, d is the distance from the microwave transmission window 11 to the object to be processed 13, and λ 0 is the free space wavelength of the microwave.

제34도를 참조하면, 상부 장방형 도파관 (58)의 긴 슬롯 (58b)에서부터 조사된 마이크로웨이브와 발진자계로 인한 플라즈마 밀도 분포가 점선으로 표시되어 있고, 하부 장방형 도파관 (58')의 긴 슬롯 (58b')에서 조사된 마이크로웨이브 및 발진자계로 인한 플라즈마 밀도 분포가 일점쇄선에 의해 도시되어 있다. 제34도에서 알 수 있듯이, 플라즈마실 (7)의 수평방향을 따라 더 균일한 플라즈마 밀도 분포가 얻어질 수 있다.Referring to FIG. 34, the plasma density distribution due to the irradiated microwave and the oscillating magnetic field from the long slot 58b of the upper rectangular waveguide 58 is indicated by the dotted line, and the long slot 58b of the lower rectangular waveguide 58 '. Plasma density distribution due to the microwave and oscillating magnetic field irradiated at ') is shown by the dashed dashed line. As can be seen from FIG. 34, a more uniform plasma density distribution can be obtained along the horizontal direction of the plasma chamber 7.

[바람직한 제11실시예][Preferable Eleventh Embodiment]

제35도는 바람직한 실시예 2, 제5실시예 및 제8실시예가 서로 결합된 본 발명의 제11실시예의 플라즈마 처리장치의 구조도이다.35 is a structural diagram of the plasma processing apparatus of the eleventh embodiment of the present invention in which the preferred embodiments 2, 5 and 8 are combined with each other.

마이크로웨이브 도파관 형성부재 (36)는 장방형 도파관 (58) 및 (58')을 플라즈마실 (7)과 전기적으로 접속시키고, 각각의 마이크로웨이브 (36a) 및 (36a')의 단면이 긴 슬롯 (58b) 및 (58b')의 모양과 동일한 좁은 장방형 모양이다.The microwave waveguide forming member 36 electrically connects the rectangular waveguides 58 and 58 'with the plasma chamber 7, and the slots 58b having the long cross sections of the respective microwaves 36a and 36a'. ) And narrow rectangular shapes identical to those of (58b ').

마이크로웨이브 도파관 (36a) 및 (36a')에서 고체 유전체 (27) 및 (27')가 마이크로웨이브의 조사전계강도가 매우 강한 장방형 도파관 (58) 및 (58')의 종단측에 끼워진다. 유전체 (27) 및 (27')는 바람직한 제5실시예와 같은 방식으로 구조되어 배열되어 있다.In the microwave waveguides 36a and 36a ', the solid dielectrics 27 and 27' are fitted to the end sides of the rectangular waveguides 58 and 58 ', which have very strong irradiation field strengths of the microwaves. Dielectrics 27 and 27 'are structured and arranged in the same manner as in the fifth preferred embodiment.

자계발생기 (10a) 및 (10b)는 전원에 접속된 공기코어코일을 포함하고, 발생기 (10a) 및 (10b)의 중심축이 θ (rad)만큼 서로 교차하도록 마이크로웨이브 도파관 (36a) 및 (36a')를 포위하도록 제공되어 있다. 자계발생기 (10a) 및 (10b)는 플라즈마 밀도 분포의 균일성을 얻는데 이용된다. 플라즈마 밀도를 균일하게 하는 원리 및 균일성이 유효한 각 θ (rad)를 설정하는 방법은 바람직한 제8실시예와 같다.The magnetic field generators 10a and 10b include air core coils connected to a power source, and the microwave waveguides 36a and 36a such that the central axes of the generators 10a and 10b cross each other by θ (rad). It is provided to surround '). The magnetic field generators 10a and 10b are used to obtain uniformity of the plasma density distribution. The principle of making the plasma density uniform and the method of setting the angle [theta] (rad) in which uniformity is effective are the same as in the eighth preferred embodiment.

본 바람직한 실시예에 의해 얻어진 플라즈마 밀도 분포는 제34도의 실선에 의해 도시된 분포와 유사하다. 따라서, 양호한 균일성의 플라즈마 분포가 얻어질 수 있다.The plasma density distribution obtained by the present preferred embodiment is similar to the distribution shown by the solid line in FIG. Thus, a plasma distribution of good uniformity can be obtained.

[바람직한 제12실시예][Preferable Twelfth Embodiment]

제36도는 바람직한 제5실시예 및 제8실시예가 서로 결합된 본 발명의 제12실시예를 도시한 플라즈마실 (7)과 플라즈마실 (7)과 결합하는 장방형 도파관 (58)의 횡단면도이다.FIG. 36 is a cross sectional view of a rectangular waveguide 58 coupled with a plasma chamber 7 and a plasma chamber 7 showing the twelfth embodiment of the present invention in which the fifth preferred embodiment and the eighth preferred embodiment are combined with each other.

제36도를 참조하면, 마이크로웨이브가 아이소레이터, 방향성 결합기, 자동 임피던스 정합기 및 코너 장방형 도파관을 통해 마이크로웨이브 전원에서 장방형 도파관 (58)에 도입된다. 또한, 이동 가능한 단락회로판이 장비된 종단장치가 장방형 도파관 (58)의 종단에 제공되어 있다. 바람직한 제12실시예의 마이크로웨이브는 바람직한 실시예 1를 도시한 제1도의 구성과 같은 구성이다.Referring to FIG. 36, microwaves are introduced into the rectangular waveguide 58 at the microwave power source through an isolator, directional coupler, automatic impedance matcher and corner rectangular waveguide. In addition, a termination device equipped with a movable short circuit board is provided at the end of the rectangular waveguide 58. The microwave of the twelfth preferred embodiment has the same configuration as that of FIG. 1 showing the first preferred embodiment.

마이크로웨이브 도파관 형성부재 (36)는 장방형 도파관 (58)을 플라즈마실 (7)과 전기적으로 접속시키고, 각각의 마이크로웨이브 도파관 (36a)의 단면이 긴 슬롯 (58b)의 모양과 동일한 좁은 장방형 모양이다.The microwave waveguide forming member 36 electrically connects the rectangular waveguide 58 with the plasma chamber 7 and has a narrow rectangular shape in which the cross section of each microwave waveguide 36a is the same as that of the long slot 58b. .

제37도는 제36도의 선 T-T'을 따라 택한 단면도이다. 고체 유전체 (27)가 플라즈마실 (7) 쪽으로 조사된 마이크로웨이브의 조사장이 매우 강한 부분에서 마이크로웨이브 도파관 (36a)에, 즉 장방형 도파관 (58)에 끼워진다, 유전체로 전에 설명했듯이 마이크로웨이브를 흡수하지 않는 물질을 선택하므로서 마이크로웨이브가 유전체 (27)에 의해 부분적으로 반사되는 반면, 나머지 마이크로웨이브가 플라즈마실 (7)의 창 (7c)에 도달하도록 유전체 (27)를 투과한다. 따라서, 유전체 (27)는 플라즈마실 (7)의 마이크로웨이브의 원래 약한 부분을 강하게 하고, 마이크로웨이브의 원래 강한 부분을 약하게 한다. 유전체 (27)의 삽입에 의한 플라즈마실 (7)의 마이크로웨이브의 일정한 전계강도분포를 얻는 원리가 바람직한 제5실시예와 같다.FIG. 37 is a cross-sectional view taken along the line T-T 'of FIG. The solid dielectric 27 is inserted into the microwave waveguide 36a, i.e., the rectangular waveguide 58, in the very strong part of the microwave irradiated toward the plasma chamber 7, with the dielectric absorbing microwaves as previously described. The microwaves are partially reflected by the dielectric 27 by selecting a material that does not, while the remaining microwaves pass through the dielectric 27 to reach the window 7c of the plasma chamber 7. Thus, the dielectric 27 strengthens the original weak portion of the microwave in the plasma chamber 7 and weakens the original strong portion of the microwave. The principle of obtaining a constant electric field intensity distribution of the microwaves in the plasma chamber 7 by inserting the dielectric 27 is the same as that of the fifth preferred embodiment.

자계발생기 (10a) 및 (10b)는 전원에 연결된 공기코어코일을 포함하고, 자계발생기 (10a) 및 (10b)의 중심축이 θ (rad)만큼 교차하는 상태로 마이크로웨이브 도파관 (36a)의 외주변에 제공되어 있다. 예를 들어서, 서로 90° 다른 위상을 하고 제9실시예에서 미리 결정되어 있듯이, 정류된 반파인 전류가 자계발생기 (10a) 및 (10b)를 통과할 때 크기가 일정하고 자력선이 점선 (H1)에서 실선 (H2)까지 일정하게 변경하는 자계, 즉 발진자계가 플라즈마실 (7)의 창 (7c)과 피처리 물체 (13) 사이의 공간에 형성될 수 있다. 플라즈마실 (7) 내에서 발생한 플라즈마의 전자와 이온이 구속하에서 자력선에 의해 물체 (13)에 공급된다. 즉, 시간과 공간으로 자력선을 변경시키므로서 비균일 플라즈마가 피처리 물체 (13)로의 플라즈마 조사의 동등한 양으로 투사될 수 있어서 플라즈마 처리의 균일성이 더 향상될 수 있다.The magnetic field generators 10a and 10b include air core coils connected to a power source, and the outside of the microwave waveguide 36a with the central axes of the magnetic field generators 10a and 10b intersected by θ (rad). It is provided around. For example, when the phases are 90 ° different from each other and are predetermined in the ninth embodiment, the rectified half-wave current is constant in magnitude and passes through the magnetic field generators 10a and 10b and the magnetic lines are dotted (H1). Magnetic field, that is, the oscillating magnetic field, which is constantly changed to the solid line H2, may be formed in the space between the window 7c of the plasma chamber 7 and the object to be processed 13. The electrons and ions of the plasma generated in the plasma chamber 7 are supplied to the object 13 by magnetic lines of force under confinement. That is, by changing the magnetic lines of force with time and space, non-uniform plasma can be projected with an equivalent amount of plasma irradiation to the object to be treated 13, so that the uniformity of the plasma processing can be further improved.

제38도는 플라즈마실 (7)에 조사된 마이크로웨이브의 전계강도를 도시한다. 제38도에 도시되어 있듯이, 긴 슬롯 (58b)에서 플라즈마실 (7)로 조사된 마이크로웨이브의 조사장의 피이크와 벨리 사이의 간격이 λ0/4라는 사실을 고려하면, 마이크로웨이브의 위에서 언급한 조사전계로 인한 고,저 플라즈마 강도의 자계발생기 (10a) 및 (10b)로 인한 발진자계의 작용에 의해 서로 보충되도록 자계발생기 (10a) 및 (10b)의 중앙축에 의해 형성된 각 θ (rad)이 다음 관련식을 만족하도록 설정된다.38 shows the electric field strength of the microwaves irradiated to the plasma chamber 7. As first shown in 38, when the distance between the long slot (58b) in the plasma chamber 7 is irradiated sheets peak and valley of the microwave irradiation in consideration of the fact that the λ 0/4, mentioned above, in the microwave The angle θ (rad) formed by the central axes of the magnetic field generators 10a and 10b to be supplemented with each other by the action of the oscillating magnetic field caused by the high and low plasma intensity magnetic field generators 10a and 10b due to the irradiated electric field. This is then set to satisfy the following equation.

여기서, d는 마이크로웨이브 투과창 (11)에서 피처리 물체 (13) 까지의 거리이고, λ0는 마이크로웨이브의 자유공간 파장이다.Here, d is the distance from the microwave transmission window 11 to the object to be processed 13, and λ 0 is the free space wavelength of the microwave.

제37도의 자계(H1) 및 (H2)에 의해 피처리 물체의 플라즈마 밀도 분포가 제39도의 점선과 일점쇄선에 의해 도시되어 있다. 자력선이 방향으로 연속적으로 변경되는 발진자계를 제공하므로서 플라즈마 밀도 분포가 실선에 의해 도시되어 있듯이 레벨된다. 따라서, 일정 플라즈마 밀도 분포가 피처리 물체 (13)의 전체 면적에 걸쳐 얻어진다.The plasma density distribution of the object to be processed is shown by the dashed line and dashed line in FIG. 39 by the magnetic fields H1 and H2 in FIG. The plasma density distribution is leveled as shown by the solid line by providing an oscillating magnetic field in which the lines of magnetic force are continuously changed in the direction. Thus, a constant plasma density distribution is obtained over the entire area of the object 13 to be processed.

[바람직한 또 다른 실시예]Another preferred embodiment

바람직한 실시예 1에서 마이크로웨이브가 장방형 도파관 (58)의 일단에 공급된다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 장방형 도파관 (18)의 또 다른 단에 접속된 종단장치 (19)가 제거되고, 이 대산 또 다른 마이크로웨이브 전원이 또 다른 단에 연결된 다음 마이크로웨이브가 장방형 도파관 (18)의 양단에 공급된다. 이 경우에, 바람직한 실시예 2와 같은 기능과 효과가 얻어질 수 있다.In preferred embodiment 1, microwaves are supplied to one end of the rectangular waveguide 58. However, the present invention is not so limited, but the termination device 19 connected to another end of the rectangular waveguide 18 is removed, and this microwave is connected to another end, and then the microwave is connected to the other end of the rectangular waveguide. It is supplied to both ends of (18). In this case, the same functions and effects as in the preferred embodiment 2 can be obtained.

바람직한 실시예 1 및 실시예 2에서, 두 개의 긴 슬롯 (18b) 및 (18c) 또는 (28b) 및 (28b')이 하나의 장방형 도파관 (18) 또는 두 개의 장방형 도파관 (28) 및 (28')에 제공된다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 하나 이상의 긴 슬롯이 제공될 수 있다. 이 경우에, 인접한 긴 슬롯이 {(2n-1)/4}λ0 (여기서, n은 자연수}까지 서로에게서 이동하도록 위치되어 있다.In preferred embodiments 1 and 2, two elongated slots 18b and 18c or 28b and 28b 'have one rectangular waveguide 18 or two rectangular waveguides 28 and 28'. Is provided. However, the present invention is not limited thereto, and one or more long slots may be provided. In this case, adjacent long slots are positioned to move from each other up to {(2n-1) / 4} λ0 where n is a natural number.

또한, 3개 또는 그 이상의 장방형 도파관에 제공될 수 있다. 이 경우에, 인접한 긴 슬롯이 {(2n-1)/4}λ0 (여기서, n은 자연수}까지 서로에게서 이동하고, 마이크로웨이브 전원, 아이소레이터, 코너 장방형 도파관, 방향성 결합기 및 자동 임피던스 정합기는 마이크로웨이브가 서로 다른 및 서로 평행한 방향으로 인접한 장방형 도파관에 공급된다.It may also be provided in three or more rectangular waveguides. In this case, adjacent long slots move from each other up to {(2n-1) / 4} λ0 (where n is a natural number) and the microwave power source, isolator, corner rectangular waveguide, directional coupler and automatic impedance matcher Waves are fed to adjacent rectangular waveguides in different and parallel directions.

바람직한 실시예 3에서, 두 개의 장방형 도파관 (38) 및 (38')이 제공된다. 그러나, 3개 또는 그 이상의 장방형 도파관이 제공될 수 있다.In preferred embodiment 3, two rectangular waveguides 38 and 38 'are provided. However, three or more rectangular waveguides may be provided.

바람직한 실시예 4에서 하나의 장방형 도파관 (48)이 제공될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 두 개 이상의 장방형 도파관이 제공될 수도 있다.In a preferred embodiment 4 one rectangular waveguide 48 may be provided. However, the present invention is not limited thereto, and two or more rectangular waveguides may be provided.

바람직한 제9실시예 ~ 제11실시예에서 하나의 긴 슬롯이 하나의 장방형 도파관에 제공된다. 그러나, 두 개 이상의 긴 슬롯이 하나의 장방형 도파관에 제공될 수도 있다. 또한, 이러한 경우에 장방형 도파관의 수가 3개 이상일 수 있다.In the preferred ninth to eleventh embodiments, one long slot is provided in one rectangular waveguide. However, two or more long slots may be provided in one rectangular waveguide. Also in this case, the number of rectangular waveguides may be three or more.

본 발명이 수반한 도면과 관련해서 모두 설명했을지라도 여러 변경과 수정이 가능하다.Although the present invention has been described in connection with the accompanying drawings, various changes and modifications are possible.

Claims (13)

플라즈마 처리장치는, 측벽에 형성된 좁은 창을 지닌 플라즈마실과, 피처리 물체가 상기 창 내부에 제공되어 있고 ; 또한 상기 플라즈마실과의 결합하는 장방형 도파관과, 상기 장방형 도파관은 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창에 대향하고, 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향에 따라 연장하도록 E면에 배설된 긴 슬롯을 지니고, 또한 상기 장방형 도파관은 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향이 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창의 수평 방향에 평행하고 ; 마이크로웨이브를 상기 장방형 도파관에 공급하는 마이크로웨이브 전원수단과를 구비하고 ; 상기 마이크로웨이브는 상기 긴 슬롯을 통해 장방형 도파관에서 상기 플라즈마실로 조사되는 것에 있어서, 상기 플라즈마 처리장치는, 하나 이상의 상기 장방형 도파관에 배설된 두 개 이상의 긴 슬롯을 구비하고 ; 상기 각각의 긴 슬롯의 수평길이는 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 1/2 또는 그 이상으로 설정되고 ; 상기 긴 슬롯은 인접한 상기 긴 슬롯이 서로 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향으로 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 (2n-1)/4까지 이동하고, 여기서 n은 자연수임을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.The plasma processing apparatus includes: a plasma chamber having a narrow window formed on a side wall, and an object to be processed is provided inside the window; And a rectangular waveguide coupled with the plasma chamber, the rectangular waveguide having an elongated slot disposed on the E surface so as to face the narrow window of the plasma chamber and extend along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide, The waveguide has a waveguide axial direction of the rectangular waveguide parallel to a horizontal direction of the narrow window of the plasma chamber; Microwave power supply means for supplying microwaves to the rectangular waveguide; Wherein the microwave is irradiated from the rectangular waveguide through the long slot into the plasma chamber, the plasma processing apparatus comprising: at least two long slots disposed in the at least one rectangular waveguide; The horizontal length of each long slot is set to 1/2 or more of the wavelength of the free space of the microwave; Wherein said long slots are adjacent said long slots to each other up to (2n-1) / 4 of the free-space wavelength of the microwave in the waveguide axial direction of said rectangular waveguide, wherein n is a natural number. 제1항에 있어서, 하나 이상의 긴 슬롯을 지닌 두 개 이상의 상기 장방형 도파관과 ; 상기 장방형 도파관의 서로 다른 하나에 인접한 상기 장방형 도파관중 하나의 방향과 다른 방향으로 마이크로웨이브를 상기 장방형 도파관의 또 다른 하나에 공급하는 마이크로웨이브 전원수단과를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.2. The apparatus of claim 1, further comprising: at least two rectangular waveguides having at least one long slot; And microwave power supply means for supplying microwaves to another one of said rectangular waveguides in a direction different from one of said rectangular waveguides adjacent to each other of said rectangular waveguides. 제2항에 있어서, 상기 각각의 긴 슬롯은 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향으로 상기 긴 슬롯을 동등하게 세분화하므로서 배설된 다수의 서브 슬롯으로 구성된 슬롯 어레이이고, 상기 플라즈마 처리장치는, 상기 장방형 도파관의 종단에 제공되며, 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 이동하도록 제공된 이동 가능한 단락회로판을 지닌 종단장치를 더 구비하고, 상기 이동가능한 단락회로판은 상기 장방형 도파관에서 발생한 전압정재파의 피이크의 중앙부가 상기 서브 슬롯의 수평중앙부와 일치하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.3. The apparatus of claim 2, wherein each of the long slots is a slot array composed of a plurality of sub slots disposed by equally subdividing the long slots in the waveguide axial direction of the rectangular waveguide, and the plasma processing apparatus includes: And a termination device provided at the termination and having a movable short circuit board provided to move along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide, wherein the movable short circuit board has a central portion of the peak of the voltage standing wave generated in the rectangular waveguide. And a plasma processing apparatus arranged to coincide with the horizontal center portion of the slot. 제1항에 있어서, 긴 슬롯을 지닌 상기 장방형 도파관을 지니고, 상기 긴 슬롯은 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향으로 상기 긴 슬롯을 동등하게 세분화하므로서 배설된 다수의 서브 슬롯으로 구성된 슬롯 어레이이고 ; 또한 상기 장방형 도파관의 종단에 제공되고, 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 이동하도록 제공된 이동 가능한 단락회로판을 지닌 종단장치를 구비하고 ; 상기 이동 가능한 단락회로판은 상기 장방형 도파관에서 발생한 전압정재파의 피이크의 중앙부가 서브 슬롯의 수평중앙부와 일치하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.The slotted array according to claim 1, wherein said long slot is a slot array comprising a plurality of sub slots disposed by equally subdividing said long slot in the waveguide axial direction of said rectangular waveguide; And a termination device provided at the end of the rectangular waveguide and having a movable short circuit board provided to move along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide; And the movable short-circuit board is arranged so that the center of the peak of the voltage standing wave generated in the rectangular waveguide coincides with the horizontal center of the sub slot. 플라즈마 처리장치는, 측벽에 배설된 좁은 창을 지니되, 피처리 물체가 상기 좁은 창 내부에 제공된 플라즈마실과; 또한 상기 플라즈마실과 결합하는 장방형 도파관을 구비하고, 상기 장방형 도파관은 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창에 대향하여 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 연장되게 위치한 긴 슬롯을 지니고, 또한 상기 장방형 도파관은 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향이 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창의 수평방향에 평행이 되게 제공되어 있고 ; 또한, 마이크로웨이브를 상기 장방형 도파관에 공급하는 마이크로웨이브 전원 수단을 구비하고 ; 상기 마이크로웨이브는 상기 긴 슬롯을 통해 장방형 도파관에서 상기 플라즈마실로 조사되는 것에 있어서, 상기 플라즈마 처리장치는, 상기 긴 슬롯의 수평길이가 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 1/2 또는 그 이상으로 설정되고, 상기 플라즈마 처리장치는, 상기 긴 슬롯과 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창 사이에 제공된 마이크로웨이브 도파관 형성부재를 구비하고, 상기 마이크로웨이브 도파관 형성부재는 상기 긴 슬롯의 개구모양과 동일한 단면을 하는 마이크로웨이브 도파관을 지니고 ; 또한 어떤 마이크로웨이브로 흡수하지 않는 재료로 만들어진 유전체를 구비하고, 상기 유전체는 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 상기 장방형 도파관의 종단 부근의 위치에서 상기 마이크로웨이브 도파관에 끼워지고, 상기 유전체는 마이크로웨이브의 부분을 반사시키고, 마이크로웨이브의 또 다른 부분을 전송하는 것을 특징을 하는 플라즈마 처리장치.The plasma processing apparatus includes: a plasma chamber having a narrow window disposed on a sidewall, wherein an object to be processed is provided inside the narrow window; And a rectangular waveguide coupled with the plasma chamber, the rectangular waveguide having an elongated slot positioned to extend along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide opposite the narrow window of the plasma chamber, and wherein the rectangular waveguide is the rectangular waveguide. The waveguide axial direction of the waveguide is provided to be parallel to the horizontal direction of the narrow window of the plasma chamber; And a microwave power supply means for supplying microwaves to the rectangular waveguide; Wherein the microwave is irradiated from the rectangular waveguide through the long slot to the plasma chamber, the plasma processing apparatus, the horizontal length of the long slot is set to 1/2 or more of the free space wavelength of the microwave, The plasma processing apparatus includes a microwave waveguide forming member provided between the long slot and the narrow window of the plasma chamber, wherein the microwave waveguide forming member has a microwave waveguide having a cross section identical to an opening of the long slot. With; And having a dielectric made of a material that does not absorb any microwave, the dielectric being fitted to the microwave waveguide at a position near the end of the rectangular waveguide along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide, the dielectric being microwaved Reflecting a portion of and transmitting another portion of the microwave. 제5항에 있어서, 상기 긴 슬롯의 수평방향의 상기 유전체의 길이는 n이 자연수인 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 n/2에 설정되고, 상기 마이크로웨이브 도파관으로의 상기 유전체의 삽입길이는 상기 플라즈마실의 수평방향을 따르는 마이크로웨이브의 전계강도가 실질적으로 균일하게 되도록 상기 유전체의 마이크로웨이브 투과율을 조절하므로서 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.The length of the dielectric in the horizontal direction of the long slot is set to n / 2 of the free space wavelength of the microwave where n is a natural number, and the insertion length of the dielectric into the microwave waveguide is the plasma. And controlling the microwave transmittance of the dielectric so that the electric field strength of the microwave along the horizontal direction of the yarn is substantially uniform. 플라즈마 처리장치는, 측벽에 배설된 좁은 창을 지닌 플라즈마실을 구비하고, 피처리 물체가 상기 좁은 창 내부에 제공되고; 또한 플라즈마실과 결합하는 장방형 도파관을 구비하고, 상기 장방형 도파관은 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창에 대향하여 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 연장되도록 위치한 E면에 배설된 긴 슬롯을 지니고, 상기 장방형 도파관은 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향이 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창의 수평 방향에 평행하도록 제공되어 있고; 또한 마이크로웨이브를 상기 장방형 도파관에 공급하는 마이크로웨이브 전원수단을 구비하고 ; 상기 마이크로웨이브는 장방형 도파관에서 상기 긴 슬롯을 통해 상기 플라즈마실에 조사되는 것에 있어서, 상기 플라즈마 처리장치는, 상기 긴 슬롯의 수평길이가 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 1/2 또는 그 이상으로 설정되고, 상기 플라즈마 처리장치는, 마이크로웨이브의 안내파장의 1/2 또는 그 이상으로 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 이동하도록 상기 장방형 도파관의 종단에 제공된 이동 가능한 단락 회로판과 ; 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 주기적으로 또는 비주기적으로 상기 이동 단락회로판을 이동시키는 이동구동수단을 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.The plasma processing apparatus includes a plasma chamber having a narrow window disposed on a side wall, and an object to be processed is provided inside the narrow window; And a rectangular waveguide coupled with the plasma chamber, the rectangular waveguide having an elongated slot disposed on an E surface positioned to extend along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide against the narrow window of the plasma chamber, the rectangular waveguide Is provided such that the waveguide axial direction of the rectangular waveguide is parallel to the horizontal direction of the narrow window of the plasma chamber; And a microwave power supply means for supplying microwaves to the rectangular waveguide; Wherein the microwave is irradiated to the plasma chamber through the long slot in the rectangular waveguide, the plasma processing apparatus, the horizontal length of the long slot is set to 1/2 or more of the free-space wavelength of the microwave The plasma processing apparatus includes: a movable short circuit board provided at an end of the rectangular waveguide so as to move along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide by 1/2 or more of the guide wavelength of the microwave; And moving driving means for moving the short circuit board periodically or aperiodically along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide. 플라즈마 처리장치는, 측벽에 배설된 좁은 창을 지닌 플라즈마실을 구비하고, 피처리 물체는 상기 좁은 창 내부에 제공되어 있고 ; 또한 상기 플라즈마실과 결합하는 장방형 도파관을 포함하고, 상기 장방형 도파관은 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창에 대향하여 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 연장되도록 E면에 배설된 긴 슬롯을 지니고, 상기 장방형 도파관은 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향이 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창의 수평방향에 평행하게 제공되어 있고, 또한 마이크로웨이브를 상기 장방형 도파관에 공급하는 마이크로웨이브 전원수단을 구비하고 ; 상기 마이크로웨이브는 상기 긴 슬롯을 통해 장방형 도파관에서 상기 플라즈마실에 조사되는 것에 있어서, 상기 플라즈마 처리장치는, 상기 긴 슬롯의 수평길이가 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 1/2 또는 그 이상으로 설정되고, 상기 플라즈마 처리장치는, 도파관 축방향으로 상기 긴 슬롯의 수평길이 보다 짧은 길이를 하고, 상기 긴 슬롯의 폭과 같은 폭을 하는 개구부를 지닌 이동 가능한 슬롯판을 지니고, 상기 이동 가능한 슬롯판은 상기 개구부가 상기 긴 슬롯에 대향하도록 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 이동하게 상기 장방형 도파관에 긴 슬롯과 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창 사이의 공간에 배설되어 있고; 또한 마이크로웨이브의 자유공간의 1/2또는 그 이상의 길이로 주기적으로 또는 비주기적으로 상기 이동 가능한 슬롯판을 이동시키는 이동구동수단을 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.The plasma processing apparatus includes a plasma chamber having a narrow window disposed on a side wall, and an object to be processed is provided inside the narrow window; And a rectangular waveguide coupled with the plasma chamber, wherein the rectangular waveguide has a long slot disposed on an E surface such that the rectangular waveguide extends along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide opposite to the narrow window of the plasma chamber. Is provided with a waveguide axial direction of the rectangular waveguide parallel to the horizontal direction of the narrow window of the plasma chamber, and further comprising microwave power supply means for supplying microwaves to the rectangular waveguide; Wherein the microwave is irradiated to the plasma chamber from the rectangular waveguide through the long slot, the plasma processing apparatus, the horizontal length of the long slot is set to 1/2 or more of the free space wavelength of the microwave The plasma processing apparatus includes a movable slot plate having an opening having a length shorter than a horizontal length of the long slot in a waveguide axial direction and having a width equal to the width of the long slot, wherein the movable slot plate is the An opening is disposed in the space between the elongated slot in the rectangular waveguide and the narrow window of the plasma chamber such that the opening moves along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide; And a moving driving means for moving the movable slot plate periodically or aperiodically to a length of 1/2 or more of the free space of the microwave. 플라즈마 처리장치는, 측벽에 배설된 좁은 창을 지닌 플라즈마실을 구비하고, 피처리 물체가 상기 좁은 창 내부에 제공되어 있고 ; 상기 플라즈마실과 결합하는 장방형 도파관을 구비하고, 상기 장방형 도파관은 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창에 대향하여 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 연장되도록 E면에 배설된 긴 슬롯을 지니고, 상기 장방형 도파관은 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향이 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창의 수평방향에 평행하게 제공되어 있고, 또한 마이크로웨이브를 상기 장방형 도파관에 공급하는 마이크로웨이브 전원수단을 구비하고 ; 상기 마이크로웨이브는 상기 긴 슬롯을 통해 장방형 도파관에서 상기 플라즈마실로 조사되는 것에 있어서, 상기 플라즈마 처리장치는, 상기 긴 슬롯의 수평길이가 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 1/2 또는 그 이상으로 설정되고, 상기 플라즈마 처리장치는, 상기 플라즈마실에 제공된 상기 물체와 상기 좁은 창 사이의 공간에서 전계를 발생시키고, 발생한 전계의 방향과 강도를 변경시키는 전계발생수단을 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.The plasma processing apparatus includes a plasma chamber having a narrow window disposed on a side wall, and an object to be processed is provided inside the narrow window; A rectangular waveguide coupled with the plasma chamber, the rectangular waveguide having an elongated slot disposed on an E surface such that the rectangular waveguide extends along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide opposite the narrow window of the plasma chamber. A waveguide axial direction of the rectangular waveguide is provided in parallel to a horizontal direction of the narrow window of the plasma chamber, and further comprising microwave power supply means for supplying microwaves to the rectangular waveguide; Wherein the microwave is irradiated from the rectangular waveguide through the long slot to the plasma chamber, the plasma processing apparatus, the horizontal length of the long slot is set to 1/2 or more of the free space wavelength of the microwave, And the plasma processing apparatus includes electric field generating means for generating an electric field in a space between the object provided in the plasma chamber and the narrow window, and for changing the direction and intensity of the generated electric field. 제2항에 있어서, 각각의 상기 긴 슬롯과 상기 플라즈마실 사이에 제공되고, 두 개 이상의 마이크로웨이브 도파관을 지니고, 각각의 도파관은 각각의 상기 긴 슬롯의 개구모양과 동일한 단면을 하는 마이크로웨이브 형성부재와 ; 어떠한 마이크로웨이브로 흡수하지 않는 재료로 만들어진 유전체를 구비하고, 상기 유전체는 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 상기 장방형 도파관의 종단 부근의 위치에서 각각의 상기 마이크로웨이브 도파관에 끼워지고, 상기 유전체는 마이크로웨이브의 부분을 반사시키고, 마이크로웨이브의 또 다른 부분을 투과시키고 ; 각각의 상기 긴 슬롯의 수평방향으로서 각각의 상기 유전체의 길이가 n이 자연수인 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 n/2에 설정되고 ; 상기 마이크로웨이브 도파관으로의 각각의 상기 유전체의 삽입길이는 상기 플라즈마실의 수평방향을 따르는 마이크로웨이브의 전계강도가 실질적으로 균일하게 되도록 각각의 상기 유전체의 마이크로웨이브 투과율을 조절하므로서 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.3. A microwave forming member according to claim 2, provided between each said long slot and said plasma chamber, having at least two microwave waveguides, each waveguide having a cross section equal to the opening of each said long slot. Wow ; A dielectric made of a material that does not absorb any microwaves, said dielectric being fitted to each said microwave waveguide at a position near the end of said rectangular waveguide along the waveguide axial direction of said rectangular waveguide, said dielectric being micro Reflect a portion of the wave and transmit another portion of the microwave; The length of each dielectric is set to n / 2 of the free space wavelength of the microwave where n is a natural number as the horizontal direction of each said long slot; The insertion length of each dielectric into the microwave waveguide is set by adjusting the microwave transmittance of each dielectric such that the electric field strength of the microwave along the horizontal direction of the plasma chamber is substantially uniform. Plasma processing apparatus. 제9항에 있어서, 하나 이상의 상기 긴 슬롯을 지닌 각각의 두 개 이상의 상기 장방형 도파관과; 상기 장방형 도파관의 서로 다른 하나에 인접한 상기 장방형 도파관 중 하나의 방향과 다른 방향으로 마이크로웨이브를 상기 장방형 도파관의 또 다른 하나에 공급하는 마이크로웨이브 전원수단을 공급하고 ; 상기 긴 슬롯은 인접한 상기 긴 슬롯이 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향으로 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 (2n-1)/4까지 서로 이동하고, 여기서 n은 자연수인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.10. The apparatus of claim 9, further comprising: at least two said rectangular waveguides each having at least one said long slot; Supply microwave power means for supplying microwaves to another of the rectangular waveguides in a direction different from one of the rectangular waveguides adjacent to the other one of the rectangular waveguides; Wherein said long slots move adjacent each other up to (2n-1) / 4 of the free-space wavelength of the microwave in the waveguide axial direction of said rectangular waveguide, where n is a natural number. 제11항에 있어서, 상기 긴 슬롯과 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창 사이에 제공된 마이크로웨이브 도파관 형성부재를 포함하고, 상기 마이크로웨이브 도파관 형성부재는 상기 긴 슬롯의 개구모양과 같은 단면을 지닌 마이크로웨이브 도파관을 지니고 ; 또한 마이크로웨이브를 흡수하지 않는 재료로 만들어진 유전체를 구비하고, 상기 유전체는 상기 장방형 도파관의 도파관 축방향을 따라 상기 장방형 도파관의 종단부근의 위치에서 상기 마이크로웨이브 도파관에 끼워지고, 상기 유전체는 마이크로웨이브의 부분을 반사시키고, 마이크로웨이브의 또 다른 부분을 통과시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.The microwave waveguide forming member according to claim 11, further comprising a microwave waveguide forming member provided between the elongated slot and the narrow window of the plasma chamber, wherein the microwave waveguide forming member has a cross section shaped like an opening of the elongated slot. With; And having a dielectric made of a material that does not absorb microwaves, the dielectric being fitted to the microwave waveguide at a location near the end of the rectangular waveguide along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide, the dielectric of the microwave Reflecting the portion and passing another portion of the microwave. 제9항에 있어서, 상기 긴 슬롯과 상기 플라즈마실의 상기 좁은 창 사이에 제공된 마이크로웨이브 형성부재를 구비하고, 상기 마이크로웨이브 형성부재는 상기 긴 슬롯의 개구 모양과 단면을 지닌 마이크로웨이브 도파관을 지니고 ; 또한, 어떠한 마이크로웨이브로 흡수하지 않는 재료로 만들어진 유전체를 구비하고, 상기 유전체는 상기 장방형 도파관의 상기 도파관 축방향을 따라 상기 장방형 도파관의 종단 부근의 위치에 상기 마이크로웨이브 도파관에 끼워지고, 상기 유전체는 마이크로웨이브의 일부를 반사시키고, 나머지 마이크로웨이브를 투과시키고 ; 상기 긴 슬롯의 수평방향의 상기 유전체 길이는 n이 자연수인 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 n/2로 설정되고, 상기 마이크로웨이브 도파관으로의 유전체의 삽입길이는 플라즈마실의 수평방향을 따르는 마이크로웨이브의 전계 강도가 실질적으로 균일하도록 상기 유전체의 마이크로웨이브 투과율을 조절하므로서 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.10. The apparatus of claim 9, further comprising a microwave forming member provided between the long slot and the narrow window of the plasma chamber, the microwave forming member having a microwave waveguide having an opening shape and a cross section of the long slot; Also provided is a dielectric made of a material that does not absorb any microwave, the dielectric being fitted to the microwave waveguide at a position near the end of the rectangular waveguide along the waveguide axial direction of the rectangular waveguide, the dielectric being Reflect a portion of the microwaves and transmit the remaining microwaves; The length of the dielectric in the horizontal direction of the long slot is set to n / 2 of the free space wavelength of the microwave where n is a natural number, and the insertion length of the dielectric into the microwave waveguide is the length of the microwave along the horizontal direction of the plasma chamber. And controlling the microwave transmittance of the dielectric so that the electric field strength is substantially uniform.
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