KR100822580B1 - 플라즈마 처리 장치 및 방법과 플랫 패널 디스플레이장치의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

분배기(30)는, 도파관 슬롯 안테나(10A∼10H)의 폭 방향(D2)으로 연장하는 급전용 도파관과, 도파관 슬롯 안테나(10A∼10H)의 방사용 도파관과 급전용 도파관을 연통시키는 급전용 도파관의 벽면에 형성된 개구(12)를 가진다. 이 분배기에서는, 도파관 슬롯 안테나의 방사용 도파관의 폭의 총합과 같은 길이의 급전용 도파관을 이용하면 좋으므로, 안테나 어레이를 구성하는 도파관 슬롯 안테나의 수를 늘려서 개구 면적을 크게 해도, 장치 구성이 복잡화 또한 대형화하는 일은 없다.

Description

플라즈마 처리 장치 및 방법과 플랫 패널 디스플레이 장치의 제조 방법{PLASMA PROCESSING DEVICE AND METHOD, AND FLAT PANEL DISPLAY DEVICE MANUFACTURING METHOD}

본 발명은, 플라즈마 처리 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 마이크로파에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 플랫 패널 디스플레이 등의 피처리체를 처리하는 플라즈마 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.

LCD(Liquid Crystal Display) 등의 플랫 패널 디스플레이 장치의 제조에 있어서, 에칭, 애싱, 및 CVD(Chemical Vapour Deposition) 등의 처리를 행하기 위해서, 플라즈마 처리 장치가 널리 이용되고 있다. 플라즈마 처리 장치의 하나로, 처리 용기 내로 마이크로파를 공급함으로써, 처리 용기 내의 가스를 전리(電離) 또는 여기(礪起)시켜 플라즈마를 생성하는 마이크로파 플라즈마 처리 장치가 있다. 마이크로파 플라즈마 처리 장치는, 마이크로파의 공급 수단으로서 래디얼 라인 슬롯 안테나 등 방사면이 원형인 평면 안테나를 이용한 것이 실용화에 이르고 있다. 현재는 사각형의 방사면을 갖는 평면 안테나를 이용한 마이크로파 플라즈마 처리 장 치의 개발이 진행되고 있다. 그의 하나로, 복수의 도파관 슬롯 안테나로 이루어지는 안테나 어레이를 이용한 것이 있다.

도 29는, 도파관 슬롯 안테나 어레이를 이용한 종래의 플라즈마 처리 장치의 전체 구성을 도시하는 종단면도이다. 또한, 도 30은, 도파관 슬롯 안테나 어레이를 포함하는 일부 구성의 횡단면도이다. 또, 이들 도면에서는, 일부 구성을 기능 블록으로 나타내고 있다.

도 29에 도시하는 종래의 플라즈마 처리 장치는, 피처리체로서 LCD 기판(903) 등을 탑재하는 탑재대(902)와, 탑재대(902)를 수용하는 평면에서 볼 때 사각형인 바닥부를 갖는 통형상(有底筒狀)의 처리 용기(901)와, 처리 용기(901)의 저면 주연부(底面周緣部)에 마련된 진공 배기용의 배기구(906)와, 처리 용기(901) 내에 가스를 도입하는 가스 도입구(907)와, 처리 용기(901)의 상부 개구를 폐쇄하는 유전체 판(908)과, 유전체 판(908)의 위쪽에 배치된 도파관 슬롯 안테나 어레이(910)를 갖고 있다. 도파관 슬롯 안테나 어레이(910)의 도입부에는 마이크로파 분배기(930)의 출력측이 접속되고, 마이크로파 분배기(930)의 입력측에는 마이크로파 도파관(941)을 거쳐서 마이크로파 발진기(942)가 접속되어 있다.

도 30에 도시하는 바와 같이, 도파관 슬롯 안테나 어레이(910)는, 복수의 도파관 슬롯 안테나(910A, 910B, 910C, 910D)로 구성되어 있다. 도파관 슬롯 안테나(910A∼910D)는, 사각형 도파관으로 이루어지는 방사용 도파관의 H 면(자계에 평행한 넓은 쪽의 측벽)에 방사용 슬롯(911)이 복수 형성된 안테나이다. 방사용 도파관의 일단(一端)은 개구되고, 타단(他端)은 쇼트되어 있다. 이와 같은 도파관 슬롯 안테나(910A∼910D)가, 슬롯(911)이 형성된 방사용 도파관의 H 면을 탑재대(902)에 대향시킨 상태에서, 방사용 도파관의 축선 방향에 직교하는 폭 방향으로 정렬 배치되어 있다.

또한, 마이크로파 분배기(930)는, 마이크로파 도파관(941)과 같은 폭을 갖는 도입부(931)와, 도입부(931)의 선단으로부터 2분기하여 각각이 비스듬한 방향으로 연장하는 분기부(932)와, 분기부(932)의 각 선단으로부터 도파관 슬롯 안테나(910A∼910D)의 방사용 도파관의 축선 방향에 평행하게 연장하는 평행부(933)와, 도파관 슬롯 안테나(910A∼910D)의 방사용 도파관의 폭의 총합과 같은 폭을 갖는 분할부(934)를 갖고 있다. 도입부(931)와 분기부(932)와의 경계부 중앙에는, 스터브(stub)(935)가 설치되어 있다. 분할부(934)는, 방사용 도파관의 축선 방향으로 연장하는 구획판(936)에 의해, 폭 방향의 중앙이 구획되어 있다.

이와 같은 구성의 플라즈마 처리 장치에 있어서, 마이크로파 발진기(942)를 구동하면, 마이크로파가 마이크로파 도파관(941)을 거쳐서 마이크로파 분배기(930)의 도입부(931)에 도입된다. 도입부(931)에 도입된 마이크로파는, 스터브(935)에 의해 위상이 조정되고, 분기부(932)에서 이분할되어, 평행부(933)를 거쳐서 분할부(934)에 도달하고, 도파관 슬롯 안테나(910A∼910D)의 각각의 방사용 도파관에 도입된다. 방사용 도파관에 도입된 마이크로파는, 관내(管內)를 전파하면서, H 면에 복수 형성된 슬롯(911)으로부터 서서히 방사되고, 유전체 판(908)을 투과하여 처리 용기(901) 내로 공급된다. 처리 용기(901) 내로 공급된 마이크로파의 전계에 의해 전자가 가속되고, 처리 용기(901) 내의 가스가 전리, 여기, 해리(解離)되어, 반응 활성종이 생성된다. 이 반응 활성종에 의해, 탑재대(902) 상의 LCD 기판(903)의 표면에 에칭 등의 처리가 실시된다.

이 플라즈마 처리 장치와 같이, 복수의 도파관 슬롯 안테나(910A∼910D)로 이루어지는 안테나 어레이(910)를 이용함으로써, 평면에서 보아 사각형인 처리 용기(901)의 내부에 광범위하게 마이크로파를 공급하여 플라즈마를 생성할 수가 있다. 또한, 마이크로파 분배기(930)는, 도파관 슬롯 안테나(910A∼910D)의 방사용 도파관의 축선 방향에 평행한 중심선(C)에 관해서 대칭이기 때문에, 복수의 도파관 슬롯 안테나(910A∼910D)에도 마이크로파 발진기(942)로부터의 마이크로파를 동일 위상 또한 동일 전력으로 분배할 수가 있다(예를 들면, 일본국 특허 공개 평성 제 11-111493호 공보를 참조).

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

플랫 패널 디스플레이 장치의 제조 코스트를 저감하기 위해서, 종래보다 대형의 기판을 처리 가능한 플라즈마 처리 장치의 실현이 크게 요구되고 있다. 종래보다 대형의 기판을 처리하기 위해서는, 종래보다 대구경의 처리 용기가 필요하고, 이 처리 용기의 지름에 맞추어 처리 용기 내에 마이크로파를 공급하는 평면 안테나의 개구 면적을 크게 하지 않으면 안된다.

평면 안테나로서 상술한 복수의 도파관 슬롯 안테나로 이루어지는 안테나 어레이를 이용하는 경우, 개구 면적을 크게 하기 위해서는, 도파관 슬롯 안테나의 방 사용 도파관의 단면 사이즈를 크게 하는 방법이 생각된다. 그러나, 방사용 도파관의 단면의 긴 변이 관내 파장을 넘으면, TE₁₀ 모드에 부가해서 TE₀₁ 모드가 여기되어, 마이크로파의 제어가 곤란하게 된다.

한편, 도파관 슬롯 안테나를 각각 이간(離間)해서 배치하고, 각 도파관 슬롯 안테나로부터 방사되는 마이크로파에 의해 유전체 판(908) 내에 표면파를 여기하는 방법에서는, 이 표면파가 정재파(定在波) 모드이기 때문에 전계 분포가 불균일하며, 그 전계에 의해 여기되는 플라즈마의 분포도 불균일하게 된다. 또한, 플라즈마 표면에 수직인 방향의 전계 성분이 크기 때문에, 플라즈마에 마이크로파가 흡수되기 쉽고, 전자 온도가 증대하여 기판 손상이나, 처리 용기(901)의 스퍼터에 의한 금속 오염이 발생한다.

따라서, 개구 면적을 크게 하기 위해서는, 안테나 어레이를 구성하는 도파관 슬롯 안테나의 수를 늘리는 것이 좋다. 그러나, 이 경우, 종래의 플라즈마 처리 장치에서 이용되고 있는 마이크로파 분배기(930)와 마찬가지 방법으로 각 도파관 슬롯 안테나의 방사용 도파관에 마이크로파를 분배하면, 2분기를 갖는 분기부(932)가 다수 필요하게 되어, 마이크로파 분배기의 구성이 복잡화 또한 대형화한다고 하는 문제가 있었다. 또한, 도파관 슬롯 안테나의 수가 2ⁿ(n은 2이상의 정수) 이외인 경우에는, 분기부(932)를 갖는 마이크로파 분배기를 이용할 수가 없고, 장치 구성의 설계 자유도가 작다고 하는 문제가 있었다.

또, 종래보다 대구경의 처리 용기를 이용하여 플라즈마 처리를 행하기 위해 서는, 플라즈마가 생성되는 공간의 증가에 따른 큰 전력을 처리 용기에 공급할 필요가 있다. 그러나, 마이크로파 발진기(42)는 출력 전력이 커지면 가격이 현저히 비싸지기 때문에, 마이크로파 발진기(42)의 가격에 의해 플라즈마 처리 장치 전체의 제조 코스트가 대폭 비싸진다고 하는 문제가 있었다.

또한, 처리 용기(901) 내의 전계 강도는 마이크로파를 공급하는 슬롯(911)에 가까울수록 강하고, 또 전계 강도가 강할수록 플라즈마 생성이 촉진되므로, 처리 용기(901) 내의 플라즈마 밀도 분포는 슬롯(911) 근방에서 높아지게 되는 경향에 있다. 플라즈마 밀도 분포를 보다 균일화하기 위해서는, 도파관 슬롯 안테나(910A∼910D)의 방사용 도파관의 축선 방향에 배치되는 슬롯(911)의 간격을 작게 하면 좋다. 그러나, 방사용 도파관의 관내 파장에 의거하여 소정 간격으로 슬롯(911)을 배치하지 않으면, 마이크로파의 방사 방향이 변화되기 때문에, 슬롯(911)의 간격을 함부로 작게 할 수는 없다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 그 목적은, 복수의 도파관 슬롯 안테나로 이루어지는 안테나 어레이의 개구 면적을 크게 할 때의 장치 구성의 복잡화 및 대형화를 억제하고, 또한 장치 구성의 설계 자유도를 크게 하는 것에 있다.

또한, 다른 목적은, 플라즈마 처리 장치의 제조 코스트를 억제하는 것에 있다.

또한, 다른 목적은, 처리 용기 내의 플라즈마 밀도 분포를 균일화하는 것에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

이와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 플라즈마 처리 장치는, 피처리체를 탑재하는 탑재대와, 이 탑재대를 수용하는 처리 용기와, 방사용 도파관에 슬롯이 형성된 복수의 도파관 슬롯 안테나가 상기 방사용 도파관의 축선 방향에 직교하는 폭 방향으로 정렬 배치되고, 또한 상기 탑재대에 대향 배치된 안테나 어레이와, 상기 방사용 도파관의 일단에 접속되고 각각에 마이크로파를 분배하는 분배기를 구비하고, 상기 분배기는, 상기 도파관 슬롯 안테나의 상기 폭 방향으로 연장하는 급전용 도파관과, 이 급전용 도파관의 벽면에 형성된 상기 방사용 도파관과 상기 급전용 도파관을 연통시키는 개구를 구비한 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 플라즈마 처리 장치의 전체 구성을 도시하는 종단면도,

도 2는 도 1에 도시하는 플라즈마 처리 장치에 이용되는 마이크로파 공급 장치의 구성의 횡단면도,

도 3은 방사용 슬롯의 구성예를 도시하는 횡단면도,

도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 플라즈마 처리 장치에 이용되는 마이크로파 공급 장치의 구성을 도시하는 횡단면도,

도 5는 본 발명의 실시예 3에 따른 플라즈마 처리 장치에 이용되는 마이크로파 공급 장치의 구성을 도시하는 횡단면도,

도 6(a)는 본 발명의 실시예 4에 따른 플라즈마 처리 장치에 있어서, 복수의 마이크로파 공급 장치를 조합하여 이용하는 경우의 일구성예를 도시하는 도면으로서, 도파관 슬롯 안테나 어레이의 방사용 슬롯이 형성되는 면을 도시하는 도면,

도 6(b)는 본 발명의 실시예 4에 따른 플라즈마 처리 장치에 있어서, 복수의 마이크로파 공급 장치를 조합하여 이용하는 경우의 일구성예를 도시하는 도면으로서, 도 6(a)에서의 VIb-VIb′선 방향의 단면 구성을 도시하는 도면,

도 7은 복수의 마이크로파 공급 장치를 조합하여 이용하는 경우의 다른 구성예를 도시하는 도면,

도 8은 본 발명의 실시예 5에 따른 플라즈마 처리 장치에 이용되는 마이크로파 공급 장치의 주요부 구성을 도시하는 사시도,

도 9는 도 8에 있어서의 Ⅸ-Ⅸ′선 방향의 종단면도,

도 10은 도 9에 있어서의 Ⅹ-Ⅹ′선 방향의 횡단면도,

도 11은 상자 본체(箱體) 내부의 방사용 블록의 배치예를 도시하는 도면,

도 12(a)는 마이크로파 도파관의 관내에 있어서의 자력선을 도시하는 도면,

도 12(b)는 마이크로파 도파관이 접속된 방사용 블록에 있어서의 자력선을 도시하는 도면,

도 13(a)는 안테나 부재에 사용 가능한 구획 부재의 제 1 예의 평면 형상을 도시하는 도면,

도 13(b)는 안테나 부재에 사용 가능한 구획 부재의 제 2 예의 평면 형상을 도시하는 도면,

도 13(c)는 안테나 부재에 사용 가능한 구획 부재의 제 3 예의 평면 형상을 도시하는 도면,

도 13(d)는 안테나 부재에 사용 가능한 구획 부재의 제 4 예의 평면 형상을 도시하는 도면,

도 13(e)는 안테나 부재에 사용 가능한 구획 부재의 제 5 예의 평면 형상을 도시하는 도면,

도 13(f)는 안테나 부재에 사용 가능한 구획 부재의 제 6 예의 평면 형상을 도시하는 도면,

도 14는 방사용 슬롯의 다른 배치예를 도시하는 도면,

도 15(a)는 도 14에 도시한 방사용 슬롯의 설계예 1을 도시하는 도면,

도 15(b)는 도 14에 도시한 방사용 슬롯의 다른 설계예를 도시하는 도면,

도 16은 방사용 슬롯의 마이크로파 방사 특성을 도시하는 도면,

도 17은 방사용 슬롯의 또 다른 배치예를 도시하는 도면,

도 18은 상자 본체 내부의 방사용 블록의 다른 배치예를 도시하는 도면,

도 19는 상자 본체 내부의 방사용 블록의 다른 배치예를 도시하는 도면,

도 20은 상자 본체 내부의 방사용 블록의 다른 배치예를 도시하는 도면,

도 21은 상자 본체 내부의 방사용 블록의 다른 배치예를 도시하는 도면,

도 22는 마이크로파 공급 장치를 복수 조합하여 이용하는 경우의 구성예 1을 도시하는 평면도,

도 23은 마이크로파 공급 장치의 안테나 부재의 치수를 도시하는 도면,

도 24는 도 22에 있어서의 ⅩⅩⅣ-ⅩⅩⅣ′선 방향의 단면도,

도 25(a)는 본 발명의 실시예 7에 따른 플라즈마 처리 장치에 이용되는 마이크로파 공급 장치의 주요부 구성의 일예를 도시하는 종단면도,

도 25(b)는 본 발명의 실시예 7에 따른 플라즈마 처리 장치에 이용되는 마이크로파 공급 장치의 주요부 구성의 다른 예를 도시하는 종단면도,

도 26은 도 25(a) 및 도 25(b)에 있어서의 ⅩⅩⅥ-ⅩⅩⅥ′선 방향의 횡단면도,

도 27(a)는 마이크로파 도파관의 관내에 있어서의 자력선을 도시하는 도면,

도 27(b)는 마이크로파 도파관이 접속된 방사용 블록에 있어서의 자력선을 도시하는 도면,

도 28은 마이크로파 공급 장치를 복수 조합하여 이용하는 경우의 구성예 1을 도시하는 평면도,

도 29는 도파관 슬롯 안테나 어레이를 이용한 종래의 플라즈마 처리 장치의 전체 구성을 도시하는 종단면도,

도 30은 도파관 슬롯 안테나 어레이를 포함하는 일부 구성의 횡단면도.

이하, 본 발명의 실시예에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

(실시예 1)

도 1은, 본 발명의 실시예 1에 따른 플라즈마 처리 장치의 전체 구성을 도시하는 종단면도이다. 또한, 도 2는, 도 1에 도시하는 플라즈마 처리 장치의 일부 구성의 횡단면도이다. 또, 이들 도면에서는, 일부 구성 요소를 기능 블록으로 나타내고 있다.

도 1에 도시하는 플라즈마 처리 장치는, 평면에서 볼 때 사각형인 바닥부를 갖는 통형상의 처리 용기(1)를 갖고 있다. 처리 용기(1)는 Al 등의 금속으로 형성된다. 처리 용기(1)의 저면 중앙부에는 탑재대(2)가 배치되어 있다. 탑재대(2)의 상면에는, 피처리체로서 LCD 기판(3) 등이 배치된다. 탑재대(2)에는, 매칭 박스(4)를 거쳐서 고주파 전원(5)이 접속되어 있다.

처리 용기(1)의 저면 주연부에는, 진공 배기용의 배기구(6)가 마련되고, 처리 용기(1)의 측벽에는, 처리 용기(1) 내에 가스를 도입하는 가스 도입구(7)가 설치되어 있다. 예를 들면, 플라즈마 처리 장치가 에칭 장치로서 이용되는 경우에는, Ar 등의 플라즈마 가스와, CF₄ 등의 반응 가스가 도입된다.

처리 용기(1)의 상부 개구는, 그곳으로부터 마이크로파를 도입하면서, 처리 용기(1) 내에서 생성되는 플라즈마가 외부로 누설되지 않도록, 석영 유리 등으로 이루어지는 유전체 판(8)으로 폐쇄되어 있다. 또, 처리 용기(1)의 측벽 상면과 유전체 판(8) 사이에 O링을 개재시켜, 처리 용기(1) 내의 기밀성을 확보하고 있다.

유전체 판(8)의 위쪽에는, 도파관 슬롯 안테나 어레이(10)가 배치되어 있다. 유전체 판(8) 및 안테나 어레이(10)의 외주(外周)는, 처리 용기(1)의 측벽 상에 고리 형상으로 배치된 실드재(9)에 의해서 피복되고, 안테나 어레이(10)로부터 처리 용기(1) 내에 공급되는 마이크로파가 외부로 누설되지 않는 구조로 되어 있다.

도파관 슬롯 안테나 어레이(10)와, 마이크로파 분배기(30)와, 마이크로파 도파관(41)과, 마이크로파 발진기(42)로, 마이크로파 공급 장치(50)가 구성된다. 마이크로파 공급 장치(50)는, 유전체 판(8)을 거쳐서 외부로부터 처리 용기(1) 내에 마이크로파를 공급한다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 도파관 슬롯 안테나 어레이(10)는, 복수의 도파관 슬롯 안테나(10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G, 10H)로 구성되어 있다. 도파관 슬롯 안테나(10A∼10H)는, 사각형 도파관으로 이루어지는 방사용 도파관의 H 면에 방사용 슬롯(11)이 복수 형성된 안테나이다. 방사용 도파관의 일단에는 급전용 슬롯(개구)(12)이 형성되고, 타단은 쇼트되어 있다. 이와 같은 도파관 슬롯 안테나(10A∼10H)가, 방사용 슬롯(11)이 형성된 방사용 도파관의 H 면을 탑재대(2)에 대향시킨 상태에서, 방사용 도파관의 축선 방향(Dl)(마이크로파의 진행 방향)에 직교하는 폭 방향(D2)으로 정렬 배치되어 있다.

도파관 슬롯 안테나(10A∼10H)의 방사용 도파관의 관내에는, 유전체로 이루어지는 지파재(遲波材)(21)가 배치되어 있다. 지파재(21)의 비유전률을 εr(>1), 방사용 도파관의 관내가 중공(中空)일 때의 관내 파장을 λg₀으로 하면, 지파재(21)가 배치되었을 때의 관내 파장(λg)은,

로 된다. 또, 급전용 슬롯(12)이 있는 측의 지파재(21)의 단부는, 두께가 서서히 변화되어 가도록 구배(21A)가 형성되어 있다.

방사용 도파관의 관내에는 또, 쇼트된 타단의 근방에 마이크로파 흡수재(22)가 배치되어 있다. 또, 마이크로파 흡수재(22)는 반드시 필요하지 않다.

방사용 슬롯(11)으로서는, 원편파(圓偏波)를 방사하는 크로스 슬롯이 이용되고 있다. 크로스 슬롯은, 쌍을 이루는 2개의 슬롯이 서로의 중심에서 교차하는 구성을 하고 있으며, 각각의 슬롯으로부터 방사되는 전계의 크기가 똑같고 위상이 90° 다르며 편파 방향이 직교하도록 배치된다. 예를 들면, 방사용 도파관 내의 비유전률(εr)이 3.6인 경우, 2개의 슬롯의 길이를 각각 2.94㎝, 3.19㎝로 하고, 그 2개의 슬롯을 서로 대략 직각으로 교차시키고, 방사용 도파관의 축선에 대해서 대략 45° 경사지도록 배치된다. 또는, 2개의 슬롯의 길이를 각각 2.80㎝, 3.83㎝로 하고, 그 2개의 슬롯을 서로 대략 107°의 각도로 교차시키고, 방사용 도파관의 축선에 대해서 36.5°경사지도록 배치되어도 좋다. 이와 같은 크로스 슬롯으로 이루어지는 복수의 방사용 슬롯(11)은, 본 실시예에서는 방사용 도파관의 중심축에 대해서 한쪽 측에, 대략 λg의 자연수배의 간격으로 배치된다.

또한, 마이크로파 분배기(30)는, 사각형 도파관으로 이루어지는 급전용 도파관의 E 면(전계에 평행한 좁은 쪽의 측벽)에 급전용 슬롯(개구)(12)이 복수 형성된 것이다. 급전용 도파관은, 도파관 슬롯 안테나(10A∼10H)의 방사용 도파관의 폭(폭 방향(D2)의 길이)의 총합과 같은 길이를 갖고 있다. 급전용 도파관의 E 면에 복수 형성된 급전용 슬롯(12)과 방사용 도파관의 일단에 각각 형성된 급전용 슬롯(12)이 겹치도록 배치함으로써, 급전용 슬롯(12)으로 급전용 도파관과 방사용 도파관이 연통된다. 또, 급전용 슬롯(12)은 모든 방사용 도파관으로 마이크로파가 균등하게 공급되도록 조정되고 있다.

급전용 도파관에는, 급전용 슬롯(12)이 형성된 E 면에 대향하는 E 면의 중앙부에 개구(31)가 형성되어 있다. 이 개구(31)에는, 직사각형 도파관으로 이루어지는 마이크로파 도파관(41)을 거쳐서, 발진 주파수가 예를 들면 2.45㎓인 마이크로파 발진기(42)가 접속되어 있다. 마이크로파 도파관(41)의 관내에는, 급전용 도파관과의 접속부 부근(예를 들면, 급전용 도파관의 중심 축선으로부터 관내 파장의 1/4정도 이간한 위치)에 아이리스(iris)(임피던스 정합기)(43)가 설치되어 있다. 아이리스(43)는, 마이크로파 도파관(41)의 좌우 측벽으로부터 수직으로 돌출하는 벽으로 이루어지며, 마이크로파 도파관(41)의 관로 폭을 조정함으로써, 마이크로파 도파관(41)의 전원측과 부하측과의 임피던스를 정합시킬 수가 있다.

또한, 급전용 도파관의 관내에는, 개구(31)가 형성된 E 면으로부터 급전용 슬롯(12)의 폭 방향(D2)의 중심을 향해 수직으로 돌출하는 유도벽(32)이, 상하의 H 면 사이로 연장하고 있다. 유도벽(32)의 돌출 길이는 급전용 도파관의 폭의 1/5 정도로 한다. 급전용 도파관의 관내에는, 지파재는 배치되어 있지 않고, 중공으로 되어 있다.

또, 급전용 도파관의 관내 파장을 λg₀으로 하면, 방사용 도파관의 폭은 대 략 λg₀/2로 형성된다. 이 때문에, 급전용 슬롯(12)도 역시 대략 λg₀/2 간격으로 형성된다. 따라서, 서로 인접하는 방사용 도파관에는, 급전용 슬롯(12)을 거쳐서 급전용 도파관으로부터 마이크로파가 역위상으로 공급되게 된다. 이 때문에, 도파관 슬롯 안테나(10A∼10H)의 모든 방사용 슬롯(11)으로부터 같은 회전 방향의 원편파가 방사되도록, 서로 인접하는 도파관 슬롯 안테나의 방사용 슬롯(11)이 방사용 도파관의 축선 방향(D1)에 대략 λg/2만큼 어긋난 위치에 배치된다.

본 실시예에서는, 도파관 슬롯 안테나(10A∼10H)의 방사용 도파관 및 마이크로파 분배기(30)의 급전용 도파관은, 서로 이간해서 평행하게 배치된 평면에서 보아 사각형인 2장의 평판(13, 14)과 이들 평판(13, 14)의 주연부를 접속하는 측벽(15, 16, 17, 18)으로 이루어지는 상자 본체의 내부를, 측벽(15)으로부터 대략 λg₀/2만큼 이간한 위치에 측벽(15, 17)과 평행하게 배치된 구획판(19)으로 구획하고, 구획판(19)과 측벽(17) 사이에 협지된 영역을, 측벽(16, 18)과 평행하게 배치된 7개의 구획판(20)에 의해 대략 λg₀/2 간격으로 구획하는 것에 의해서 형성된다. 또, 평판(13, 14), 측벽(15∼18) 및 구획판(19, 20)은, 구리 등의 도체판으로 형성된다.

이 경우, 평판(13, 14)이 각각 모든 방사용 도파관 및 급전용 도파관의 H 면으로 되고, 측벽(15)이 급전용 도파관의 한쪽의 E 면으로 되고, 구획판(19)이 급전용 도파관의 다른쪽의 E 면 또한 모든 방사용 도파관의 일단면(一端面)으로 되고, 측벽(17)이 모든 방사용 도파관의 타단면(他端面)으로 되고, 측벽(16, 8)의 각각의 일부가 급전용 도파관의 양단면(兩端面)으로 되고, 측벽(16, 18)의 각각의 다른 부분 및 구획판(20)이 방사용 도파관의 E 면으로 된다. 그리고, 측벽(15)의 중앙부에 개구(31)가 형성되고, 구획판(19)에 급전용 슬롯(12)이 복수 형성된다. 또한, 탑재대(2)에 대향하는 평판(14)에 방사용 슬롯(11)이 복수 형성된다.

이상과 같은 구성의 플라즈마 처리 장치에 있어서, 마이크로파 발진기(42)를 구동하면, 마이크로파가 마이크로파 도파관(41)을 거쳐서 마이크로파 분배기(30)의 개구(31)로부터 마이크로파 분배기(30)의 급전용 도파관의 관내에 도입된다. 마이크로파 도파관(41)의 관내에는 아이리스(43)가 설치되어, 임피던스 정합이 취해지고 있으므로, 마이크로파 도파관(41)과 급전용 도파관과의 접속부에서의 마이크로파의 반사는 억제된다.

급전용 도파관의 중앙부로부터 관내에 도입된 마이크로파는 2분기하여, 급전용 도파관의 양단면을 향해 전파하여 간다. 그리고, 마이크로파의 진행 방향으로 대략 λg₀/2의 간격으로 배치된 유도벽(32)으로 유도되고, 그 유도벽(32)에 대향하는 급전용 슬롯(12)을 거쳐서 도파관 슬롯 안테나(10A∼10H)의 각각의 방사용 도파관에 균등하게 분배된다.

방사용 도파관에 도입된 마이크로파는, 지파재(21)가 배치된 관내를 전파하면서, H 면에 복수 형성된 방사용 슬롯(11)으로부터 서서히 방사되고, 유전체 판(8)을 투과하여 처리 용기(1)내에 공급된다. 또한, 방사용 슬롯(11)으로부터 방사되지 않고서 남은 마이크로파는 마이크로파 흡수재(22)에 흡수된다.

처리 용기(1)내에 공급된 마이크로파의 전계에 의해 전자가 가속되고, 처리 용기(1)내의 가스가 전리, 여기, 해리되어, 반응 활성종이 생성된다. 이 반응 활성종에 의해, 탑재대(2)상의 LCD 기판(3)의 표면에 에칭 등의 처리가 실시된다.

이상과 같이, 본 실시예에서는, 도파관 슬롯 안테나(10A∼10H)가 정렬 배치되는 방향 D2에 연장하는 급전용 도파관의 E 면에 급전용 슬롯(12)이 복수 형성된 구성의 마이크로파 분배기(30)를 이용한다. 이 분배기(30)는, 개구 면적을 크게 하기 위해서 도파관 슬롯 안테나의 수를 늘렸다고 해도, 모든 도파관 슬롯 안테나의 방사용 도파관의 폭의 총합과 같은 길이의 급전용 도파관을 이용할 수 있으므로, 종래의 마이크로파 분배기(930) 등 장치 구성이 복잡화 또한 대형화하는 일은 없다. 또한, 도파관 슬롯 안테나의 수가 2ⁿ 이외인 경우에도, 급전용 도파관의 길이를 조정하는 것만으로 대응할 수가 있다. 따라서, 도파관 슬롯 안테나의 수를 늘려 개구 면적을 크게 할 때의 장치 구성의 복잡화 및 대형화를 억제할 수 있고, 또한 장치 구성의 설계 자유도를 크게 할 수가 있다.

또, 본 실시예에서는, 개구 면적을 크게 하기 위해서 도파관 슬롯 안테나의 방사용 도파관의 단면 사이즈를 크게 할 필요가 없으므로, 방사용 도파관으로서 단일 모드의 마이크로파 도파관을 이용할 수 있어, 마이크로파의 제어가 용이하게 된다.

또한, 유전체 판(8)내에 표면파를 여기할 필요가 없으므로, 플라즈마의 분포를 균일화할 수 있다. 또한, 도파관 슬롯 안테나(10A∼10H)의 슬롯면으로부터 대 략 수직 방향으로 마이크로파가 방사되고, 플라즈마 표면에 수직인 방향의 전계 성분이 작으므로, 기판 손상이나 처리 용기(1) 내의 금속 오염이 적은 저전자(低電子) 온도 플라즈마를 실현할 수가 있다.

또한, 마이크로파 도파관(41)의 관내에 아이리스(43)를 배치하고, 마이크로파 도파관(41)의 전원측과 부하측과의 임피던스를 정합시키는 것에 의해, 마이크로파 도파관(41)과 급전용 도파관과의 접속부에서의 마이크로파의 반사가 억제되어, 마이크로파를 급전용 도파관으로 효율 좋게 도입할 수가 있다.

또한, 마이크로파 분배기(30)의 급전용 도파관의 관내에 유도벽(32)을 배치하고, 급전용 도파관을 전파하는 마이크로파를 급전용 슬롯(12)을 거쳐서 도파관 슬롯 안테나(10A∼10H)의 방사용 도파관으로 유도함으로써, 급전용 도파관으로부터 축선 방향이 직교하는 방사용 도파관으로 마이크로파를 효율 좋게 공급할 수가 있다.

또한, 도파관 슬롯 안테나(10A∼10H)의 방사용 도파관의 관내에 지파재(21)를 배치함으로써, 방사용 도파관의 관내의 비유전률이 1보다 커져, 방사용 도파관의 관내 파장이 짧아진다. 방사용 도파관의 방사용 슬롯(11)은 관내 파장에 의거하여 소정 간격으로 배치되므로, 관내 파장이 짧아지는 것에 의해, 방사용 슬롯(11)의 간격도 짧아진다. 이 때문에, 같은 길이의 방사용 도파관에, 관내를 중공으로 한 경우보다 많은 방사용 슬롯(11)을 형성할 수가 있다. 따라서, 처리 용기(1) 내에, 관내를 중공으로 한 경우보다 작은 전력의 마이크로파를 짧은 간격으로 공급하여, 플라즈마 밀도의 분포를 균일화할 수 있다.

또, 급전용 슬롯(12)이 있는 측의 지파재(21)의 단부에 구배(21A)를 형성함으로써, 급전용 도파관과 방사용 도파관과의 경계에 있어서의 공기로부터 유전체로의 유전율의 변화가 느슨하게 되고, 이 경계에서의 마이크로파의 반사가 저감된다. 따라서, 방사용 도파관으로 마이크로파를 효율 좋게 공급할 수가 있다.

여기서, 마이크로파 분배기(30)의 급전용 도파관의 관내에는 지파재를 배치하지 않고, 중공인 채로 두는 것에 의해, 급전용 도파관의 구경을 작게 하여, 공급 전력을 작게 할 필요가 없다. 따라서, 분배기(30)가 마이크로파를 분배 가능한 도파관 슬롯 안테나의 수는 변하지 않고, 장치 구성의 설계 자유도를 제약하는 일은 없다.

또한, 방사용 슬롯(11)으로서 크로스 슬롯을 형성하고, 처리 용기(1) 내에 원편파를 방사하는 것에 의해, 도파관 슬롯 안테나(10A∼10H)의 방사용 슬롯(11)이 형성된 H 면에 평행한 면내에서 전계가 회전하므로, 이 면내에서는 시간 평균으로 균일한 플라즈마가 생성된다. 따라서, 방사용 슬롯(11)이 형성된 H 면과 평행하게 LCD 기판(3)을 배치함으로써, LCD 기판(3)의 표면에 균일한 처리를 실시할 수가 있다.

또, 도 3에 도시하는 마이크로파 공급 장치(150)와 같이, 원편파를 방사하는 방사용 슬롯(111)으로서, 「ハ」자형 슬롯을 이용하여도 좋다. 「ハ」자형 슬롯은, 한쪽 슬롯의 연장선이, 다른쪽 슬롯 상 또는 그의 연장선 상에서 교차하는 구성을 하고 있으며, 각각의 슬롯으로부터 방사되는 전계의 크기가 같고 위상이 90° 다르며 편파 방향이 직교하도록 배치된다.

또한, 본 실시예에서는, 마이크로파 분배기(30)의 급전용 도파관의 E 면에 개구(31) 및 급전용 슬롯(12)이 형성된 예를 설명했지만, 급전용 도파관의 H 면에 개구 및 급전용 슬롯이 형성되는 마이크로파 분배기도 있다. 이 분배기는, 방사용 도파관의 E 면에 방사용 슬롯이 복수 형성된 도파관 슬롯 안테나에 대응하여 이용된다.

(실시예 2)

본 발명의 실시예 2에 따른 플라즈마 처리 장치는, 도파관 슬롯 안테나 어레이의 모든 방사용 도파관에 마이크로파를 동일 위상으로 분배하는 마이크로파 분배기를 이용한 것이다.

도 4는, 이 마이크로파 분배기를 포함하는 마이크로파 공급 장치의 횡단면도이다. 이 도면에서는, 도 2에 도시한 구성 요소에 상당하는 구성 요소를 도 2와 동일 부호로 나타내고, 또한 일부 구성 요소를 기능 블록으로 나타내고 있다.

도 4에 도시하는 마이크로파 공급 장치(250)가 갖는 마이크로파 분배기(230)는, 도파관 슬롯 안테나(210A, 210B, 210C, 210D, 210E, 210F, 210G, 210H)의 방사용 도파관에 마이크로파를 공급하는 개구(212)가 사각형 도파관으로 이루어지는 급전용 도파관의 E 면(구획판(219))에 대략 λg₀의 간격으로 복수 형성된 것이다. 또, λg₀은 급전용 도파관의 관내 파장이다. 방사용 도파관의 폭은 대략 λg₀/2이므로, 개구(212)를 각각 서로 인접하는 2개의 방사용 도파관의 경계 영역에 형성하 고, 하나의 개구(212)로 서로 인접하는 2개의 방사용 도파관을 급전용 도파관에 연통시킨다.

급전용 도파관에는, 개구(212)가 형성된 E 면에 대향하는 E 면의 중앙부에, 개구(31)가 형성되어 있고, 이 개구(31)에는 마이크로파 도파관(41)을 거쳐서 마이크로파 발진기(42)가 접속되어 있다. 또, 서로 인접하는 2개의 방사용 도파관의 경계 영역으로서 개구(212)가 형성되어 있지 않은 부분의 대향 위치에 개구(31)를 형성해도 좋다. 또한, 급전용 도파관의 단면에 개구(31)를 형성해도 좋다.

또한, 급전용 도파관의 관내에는, 개구(31)가 형성된 E 면으로부터 개구(212)의 폭 방향(D2)의 중심을 향해 수직으로 돌출하는 유도벽(232)이 복수 배치되어 있다. 유도벽(232)의 간격도, 개구(212)와 똑같이 대략 λg₀으로 된다.

또, 급전용 도파관의 관내가 중공인 것, 급전용 도파관의 길이가 도파관 슬롯 안테나(210A∼210H)의 방사용 도파관의 폭의 총합과 같은 것, 개구(212)가 모든 방사용 도파관으로 마이크로파가 균등하게 공급되도록 조정되고 있는 것은, 도 1 및 도 2에 도시한 플라즈마 분배기(30)와 동일하다.

한편, 도파관 슬롯 안테나(210A∼210H)에 있어서는, 서로 인접하는 2개의 방사용 도파관으로 마이크로파를 도입하기 쉽도록 하기 위해서, 2개의 방사용 도파관의 경계로 되는 E 면(구획판(220))의 개구(212) 측의 선단이 약간 후퇴하고 있다.

이와 같이 구성함으로써, 마이크로파 분배기(230)의 급전용 도파관으로부터 도파관 슬롯 안테나(210A∼210H)의 방사용 도파관의 각각에 마이크로파가 동일 위 상으로 도입되므로, 방사용 슬롯(11)의 배치를 모든 도파관 슬롯 안테나(210A∼210H)에 의해 동일하게 할 수가 있다.

(실시예 3)

본 발명의 실시예 3에 따른 플라즈마 처리 장치는, 도파관 슬롯 안테나 어레이의 슬롯이 형성된 면내에서 마이크로파의 공급 전력에 분포를 갖게 한 마이크로파 공급 장치를 이용한 것이다.

도 5는, 이 마이크로파 공급 장치의 횡단면도이다. 이 도면에서는, 도 2 또는 도 4에 도시한 구성 요소에 상당하는 구성 요소를 도 2 또는 도 4와 동일 부호로 나타내고, 또 일부 구성 요소를 기능 블록으로 나타내고 있다.

도 5에 도시하는 마이크로파 공급 장치(350)는, 실시예 2에 있어서의 마이크로파 공급 장치(250)와 대략 동일하다. 다만, 본 실시예에서는, 안테나 어레이(310)를 구성하는 도파관 슬롯 안테나(310A, 310B, 310C, 310D, 310E, 310F, 310G, 310H)의 방사용 슬롯(11)의 배치 및 수가, 그 도파관 슬롯 안테나(310A∼310H)가 안테나 어레이(310) 내에서 배치되는 위치에 따라서 다르다. 보다 구체적으로는, 도파관 슬롯 안테나(310A∼310H)를 조합하는 것에 의해 형성되는 탑재대(2)와 대향하는 면의 중앙 부분(360)에는 방사용 슬롯(11)이 배치되지 않고, 중앙 부분(360)을 제외한 영역에만 방사용 슬롯(11)이 배치된다. 여기서, 방사용 슬롯(11)이 배치되지 않는 부분(360)은, 탑재대(2)의 중앙 부분에 대향하고 있다.

처리 용기(1) 내에 있어서의 플라즈마 밀도의 분포는, 플라즈마가 정상 상태 로 되면, 탑재대(2)의 중앙 부분의 상부 공간에서 높아지는 경향에 있다. 탑재대(2)의 중앙 부분에 대향하는 부분(360)에 슬롯(11)을 배치하지 않으면, 플라즈마 밀도가 높은 탑재대(2)의 중앙 부분의 상부 공간에 마이크로파가 방사되지 않으므로, 이 공간에서의 플라즈마 생성이 억제된다. 따라서, 플라즈마 밀도의 분포를 균일화할 수 있다.

상술한 바와 같이, 도파관 슬롯 안테나마다 방사용 슬롯(11)의 수가 다른 경우, 모든 도파관 슬롯 안테나의 방사용 도파관에 균등하게 전력을 분배하면, 방사용 슬롯(11)의 수가 적은 방사용 도파관에 있어서, 방사용 슬롯(11)으로부터 방사되지 않고 최종적으로 마이크로파 흡수재(22)에 흡수되는 전력이 늘어난다. 이 때문에, 마이크로파 분배기(230)의 분배량을 조정하여, 방사용 슬롯(11)의 수가 적은 방사용 도파관일수록 작은 전력을 공급한다. 이것에 의해, 방사용 슬롯(11)으로부터 방사되지 않는 전력의 손실을 저감하여, 효율 좋게 플라즈마를 생성할 수가 있다. 여기서, 마이크로파 분배기(230)의 분배량은, 방사용 도파관에 마이크로파를 공급하는 개구(212)의 크기나, 마이크로파를 개구(212)를 거쳐서 방사용 도파관으로 유도하는 유도벽(232)의 돌출 길이 등에 따라 조정할 수가 있다.

또, 슬롯(11)이 배치되지 않는 부분(360)의 형상은, 사각형 또는 원형일수 있다.

(실시예 4)

본 발명의 실시예 4에 따른 플라즈마 처리 장치는, 복수의 마이크로파 공급 장치를 조합하여 이용하는 것이다.

도 6(a) 및 도 6(b)는, 복수의 마이크로파 공급 장치를 조합하여 이용하는 경우의 구성예 1을 도시하는 도면이다. 보다 자세하게는, 도 6(a)는 도파관 슬롯 안테나 어레이의 방사용 슬롯이 형성되는 면을 도시하고, 도 6(b)는 도 6(a)에서의 VIb-VIb′선 방향의 단면 구성을 도시하고 있다. 또, 도 2 또는 도 4에 도시한 구성 요소에 상당하는 구성 요소를 도 2 또는 도 4와 동일 부호로 나타내고 있다.

복수의 마이크로파 공급 장치(250A, 250B, 250C, 250D, 250E, 250F)를 조합하여 이용하는 경우, 도파관 슬롯 안테나 어레이(210)의 방사용 슬롯(11)이 형성되는 면을 연속시킬 필요가 있다. 따라서, 도 6(a)에 도시하는 바와 같이, 마이크로파 공급 장치(250A와 250B와 250C)는, 안테나 어레이(210)의 측벽(16과 18)이 대향하도록 배치된다. 마이크로파 공급 장치(250D, 250E, 250F)에 대해서도 동일하다. 또, 마이크로파 공급 장치(250A, 250D)는, 안테나 어레이(210)의 측벽(17)끼리가 대향하도록 배치된다. 마이크로파 공급 장치(250B와 250E, 250C와 250F)에 대해서도 동일하다.

방사용 슬롯(11)이 방사용 도파관의 축선 방향(D1)에 일렬로 형성되어 있는 경우에는, 마이크로파 공급 장치(250A와 250D)는, 각각의 방사용 슬롯(11)이 동일 직선 상에 늘어서도록 배치된다. 마이크로파 공급 장치(250B와 250E, 250C와 250F)에 대해서도 동일하다. 이것에 의해, 슬롯 배치의 규칙성이 유지되므로, 처리 용기(1) 내에 마이크로파를 균일하게 공급하여, 균일한 플라즈마를 생성할 수가 있다.

본 실시예와 같이 복수의 마이크로파 공급 장치(250A∼250F)를 이용하여 처리 용기(1) 내에 전력 공급함으로써, 1개의 고출력 발진기를 이용했을 때와 동등한 전력 공급을 복수의 저출력 발진기를 이용하여 실현할 수가 있다. 마이크로파 발진기는, 출력 전력이 커질수록 가격이 현저하게 비싸진다. 따라서, 대구경의 처리 용기(1)를 이용하여 플라즈마 처리를 행할 때 등, 처리 용기(1)에 대전력을 공급하지 않으면 안 되는 경우라도, 저출력 저가로 마이크로파 발진기(42)를 복수 이용함으로써, 플라즈마 처리 장치 전체의 제조 코스트를 저감할 수가 있다.

한편, 안테나의 대형화에 맞추어 유전체 판(8)의 면적을 크게 할 때에는, 유전체 판(8)이 처리 용기(1)내의 고진공에 견딜 수 있도록, 유전체 판(8)을 보강할 필요가 있다. 유전체 판(8)을 보강하기 위해서는, 보강 부재로서 빔(beam)을 유전체 판(8)의 하측(처리 용기(1)의 내부측)에 놓아, 유전체 판(8)을 하측에서 지지하는 방법이 있다. 본 실시예에서는, 서로 인접하는 복수의 안테나 어레이(210)의 경계를 이루는 측벽(16∼18) 부근으로부터는 마이크로파가 방사되지 않는다. 이 때문에, 도 6(b)에 도시하는 바와 같이, 이 경계에 대향하도록 보강 부재로서 빔(81)을 연장시키는 것에 의해, 마이크로파에 대한 빔(81)의 영향을 작게 할 수가 있다.

도 7은, 복수의 마이크로파 공급 장치를 조합하여 이용하는 경우의 다른 구성예를 도시하는 도면이다. 이 도면에서는, 도 2 또는 도 4에 도시한 구성 요소에 상당하는 구성 요소를 도 2 또는 도 4와 동일 부호로 나타내고 있다.

이 구성예에서는, 실시예 3와 마찬가지로, 도파관 슬롯 안테나 어레이(410) 의 방사용 슬롯(11)이 형성되는 면의 중앙 부분(460)에는 슬롯(11)이 배치되지 않고, 중앙 부분(460)을 제외한 영역에만 방사용 슬롯(11)이 배치된다. 여기서, 방사용 슬롯(11)이 배치되지 않는 부분(460)은, 탑재대(2)의 중앙 부분에 대향하고 있다.

보다 구체적으로는, 마이크로파 공급 장치(450A, 450C, 450D, 450F)의 도파관 슬롯 안테나 어레이(410)에는 전역(全域)에 방사용 슬롯(11)이 배치되는데 비해, 마이크로파 공급 장치(450B, 450E)의 도파관 슬롯 안테나 어레이(410)에는 선단 영역을 제외한 영역에만 방사용 슬롯(11)이 배치된다(즉, 방사용 도파관의 쇼트된 타단측의 영역에는 방사용 슬롯(11)은 배치되지 않는다).

이와 같이 방사용 슬롯(11)을 배치함으로써, 실시예 3와 마찬가지로, 플라즈마 밀도가 높은 탑재대(2)의 중앙 부분의 상부 공간에서의 플라즈마 생성을 억제하여, 플라즈마 밀도의 분포를 균일화할 수가 있다.

(실시예 5)

도 8은, 본 발명의 실시예 5에 따른 플라즈마 처리 장치에 이용되는 마이크로파 공급 장치의 주요부 구성을 도시하는 사시도이다. 도 9는, 도 8에 있어서의 Ⅸ-Ⅸ′선 방향의 종단면도이다. 도 10은, 도 9에 있어서의 Ⅹ-Ⅹ′선 방향의 횡단면도이다.

도 8∼도 10에 도시하는 마이크로파 공급 장치(550)는, 도시하지 않은 마이크로파 발진기와, 마이크로파 발진기에서 생성된 마이크로파를 유도하는 사각형 도 파관으로 이루어지는 마이크로파 도파관(541)과, 마이크로파 도파관(541)에 의해 유도된 마이크로파를 처리 용기(1) 내에 공급하는 안테나 부재(570)를 갖고 있다.

여기서, 안테나 부재(570)는, 높이가 낮은 직방체 형상의 상자 본체(571)를 갖고 있다. 상자 본체(571)는, 서로 이간해서 대략 평행하게 배치된 평면에서 볼 때 사각형인 2장의 평판(513, 514)(도 9 참조)과, 평판(513, 514)의 주연부를 접속하는 측벽(515, 516, 517, 518)(도 10 참조)으로 구성되어 있다. 평판(513, 514) 및 측벽(515∼518)은, 구리 등의 도체판으로 형성된다.

도 11에 도시하는 바와 같이, 상자 본체(571)의 내부는, 측벽(516, 518)에 평행한 Y 방향으로 3개의 블록(A, B, C)으로 분할되고, 또 각 블록(A, B, C)은, 측벽(515, 517)에 평행한 X 방향으로 4개의 방사용 블록(A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3, B4, C1, C2, C3, C4)으로 분할되어 있다. 따라서, 상자 본체(571)의 내부는 합계 12개의 방사용 블록으로 분할되어 있다.

상자 본체(571)의 각 방사용 블록 사이는, 구리 등의 도체판으로 형성된 구획 부재(523, 524)로 구획되어 있다. 다만, 방사용 블록(B1∼B4)의 각각의 경계는 완전히 개구되고, 방사용 블록(Ai와 Bi와 Ci)의 각각의 경계는 일부 개구되어 있다(i=1, 2, 3, 4). 이 결과, 도 10에 도시하는 바와 같이, 구획 부재(523)는 2장의 평판을 T자형으로 접속한 것으로 이루어지고, 구획 부재(524)는 1장의 평판으로 이루어진다. 또, 구획 부재(523, 524)는, 안테나 부재(570)의 상자 본체를 구성하는 평판(513과 514) 사이에 연장하고, 그의 양쪽에 접속되어 있다.

도 11에 도시하는 바와 같이, 상자 본체(571)의 각 방사용 블록은, 1변의 길 이가 대략 λg/2인 정사각형을 하고 있다. 또한, 도 9에 도시하는 바와 같이, 상자 본체(571)의 높이는 대략 λg/4이다. 여기서, λg는 상자 본체(571)의 관내 파장이다. 따라서, 서로 연통되어 있는 방사용 블록(B1∼B4)은 X 방향으로 연장하는 사각형 도파관으로서 작용하고, 마찬가지로 방사용 블록(A1∼C1, A2∼C2, A3∼C3, A4∼C4)은 각각 Y 방향으로 연장하는 사각형 도파관으로서 작용한다.

상자 본체(571)의 상면으로 되는 평판(513)에는, 장사각형의 개구(542)가 형성되고, 이 개구(542)의 주위에 마이크로파 발진기로 이어지는 마이크로파 도파관(541)이 접속되어 있다. 보다 구체적으로 말하면, 방사용 블록(B2)과 방사용 블록(B3)과의 경계선 상에, 사각형 도파관으로 이루어지는 마이크로파 도파관(541)의 2개의 H 면(넓은 쪽의 벽면)의 중간 위치가 오도록, 개구(542)가 형성되어 있다. 여기서, 마이크로파 도파관(541)이 접속되는 평판(513)은, 방사용 블록(B1∼B4)으로 이루어지는 사각형 도파관의 H 면으로 된다. 따라서, 마이크로파 도파관(541)의 관내 및 상자 본체(571)의 방사용 블록(B2, B3)에 있어서의 자력선은, 각각 도 12(a) 및 도 12(b)의 화살표 선으로 나타내는 바와 같이 되고, 마이크로파 도파관(541)에 의해 유도된 마이크로파를, 방사용 블록(B2)과 방사용 블록(B3)에서 위상이 역으로 되도록 분배 공급할 수가 있다.

방사용 블록(B2, B3)에 공급된 마이크로파는, 각각 방사용 블록(B1, B4)에 전파한다. 또한, 방사용 블록(B1∼B4)의 마이크로파는, 개구(512)를 거쳐서 방사용 블록(A1∼A4) 및 방사용 블록(C1∼C4)에 분배된다. 각 방사용 블록의 1변의 길이는 대략 λg/2이기 때문에, 각 방사용 블록에 있어서의 자력선은 도 10에 도시하 는 바와 같이 된다.

도 10에 도시하는 바와 같이, 상자 본체(571)의 하면으로 되는 평판(514)에는, 방사용 슬롯(511)이 형성되어 있다. 이 예에서는, 상자 본체(571)의 각 방사용 블록에, 2개의 슬롯(511A, 511B)으로 이루어지는 「ハ」자형 슬롯이 형성되어 있다. 길이가 짧은 슬롯(511A)은 자력선이 왼쪽 방향으로 향하는 위치에 배치되고, 길이가 긴 슬롯(511B)은 자력선이 아래 방향으로 향하는 위치에 배치되어 있으며, 2개의 슬롯(511A, 511B)은 그의 연장선 상에서 직교한다. 따라서, 방사 전계의 위상을 슬롯(511A)에서 +45°, 슬롯(511B)에서 -45°로 함으로써, 슬롯(511A, 511B)으로부터 방사되는 마이크로파는 원편파로 된다.

또, 각 슬롯(511A, 511B)의 방사 전력은, 직선 편파를 방사하는 경우의 대략 1/2로 한다. 이것에 의해, 원편파의 전력은 직선 편파를 방사하는 경우와 동등하게 되지만, 각 슬롯(511A, 511B)의 방사 전력이 작아지므로, 각 슬롯(511A, 511B)에서 방전이 일어날 위험이 감소한다.

이와 같은 구성의 안테나 부재(570)에 있어서, 상자 본체(571)의 방사용 블록(B1∼B4)으로 이루어지는 사각형 도파관 및 개구(512)는, 실시예 1에 있어서의 마이크로파 분배기(30)와 마찬가지로, 방사용 블록(A1∼A4, C1∼C4)에 마이크로파를 분배 공급하는 작용을 갖는다. 또한, 방사용 블록(A1∼A4) 및 방사용 블록(C1∼C4)은, 실시예 1에 있어서의 도파관 슬롯 안테나 어레이(10)와 마찬가지로, 마이크로파 분배기(30)로부터 도입된 마이크로파를 방사용 슬롯(511)을 거쳐서 처리 용기(1)의 내부에 공급하는 작용을 갖는다. 따라서, 안테나 부재(570)는, 실시예 1 에 있어서의 마이크로파 분배기(30)의 양쪽에 도파관 슬롯 안테나 어레이(10)를 각각 설치하고, 또 마이크로파 분배기(30)의 급전용 도파관의 하면(즉, 탑재대(2)에 대향하는 벽면)에 방사용 슬롯(511)을 형성한 것으로 파악할 수가 있다.

따라서, 본 실시예에서는, 실시예 1와 마찬가지 작용 효과를 얻을 수가 있다. 즉, 도파관 슬롯 안테나의 수를 늘려 개구 면적을 크게 할 때의 장치 구성의 복잡화 및 대형화를 억제할 수 있고, 또한 장치 구성의 설계 자유도를 크게 할 수가 있다. 또한, 도파관 슬롯 안테나의 방사용 도파관의 단면 사이즈를 크게 할 필요가 없고, 방사용 블록의 수를 늘림으로써 대면적화가 가능하고, 고차(高次) 모드를 여기시키는 일없이, 마이크로파의 제어가 용이하게 된다. 또한, 유전체 판(8) 내에 표면파를 여기할 필요가 없으므로, 플라즈마의 분포를 균일화하고, 또 기판 손상이나 처리 용기(1) 내의 금속 오염이 적은 저전자 온도 플라즈마를 실현할 수가 있다.

또한, 방사용 블록(B1∼B4)은 마이크로파 분배기로서 작용하고, 또한 방사용 슬롯(511)이 형성되어 있으므로 도파관 슬롯 안테나로서도 작용한다. 따라서, 본 실시예에서는 마이크로파 분배기(30)만의 작용을 갖는 부재가 불필요하게 되므로, 실시예 1보다도 더 장치 구성이 간단화 및 소형화가 가능해진다.

다음에, 안테나 부재(570)의 변형예에 대해서 설명한다.

우선, 구획 부재에 대해서 설명한다.

도 13(a)∼도 13(f)는, 안테나 부재(570)에 사용 가능한 구획 부재의 평면 형상을 도시하는 도면이다. 이 도면에 있어서, 점선은 상자 본체(571)의 각 방사 용 블록의 경계선을 나타내고 있다.

구획 부재로서는, 도 13(a) 및 도 13(b)에 도시하는 바와 같은 1장의 평판으로 이루어지는 구획 부재(525A, 525B) 이외에, 도 13(c)에 도시하는 바와 같은 평면에서 볼 때 T자형인 구획 부재(525C), 도 13(d)에 도시하는 바와 같은 평면에서 볼 때 십자형인 구획 부재(525D), 도 13(e)에 도시하는 바와 같은 평면에서 볼 때 L 자형인 구획 부재(525E)를 이용할 수가 있다. 도 10에 있어서의 구획 부재(523, 524)는, 각각 도 13(c) 및 도 13(a)에 도시한 구획 부재(525C, 525A)와 동일 형상이다.

또한, 도 11에 있어서, 방사용 블록(A1∼A4, C1∼C4)의 각각의 경계는 개구되어도 좋으므로, 도 13(f)에 도시하는 바와 같은 기둥 형상의 구획 부재(525F)를 이용할 수도 있다.

그 다음에, 방사용 슬롯(511)의 다른 예에 대해서 설명한다.

도 14는, 방사용 슬롯(511)의 다른 배치예를 도시하는 도면이다. 이 도면에 도시하는 방사용 슬롯(511)도 역시, 2개의 슬롯(511C, 511D)으로 이루어지는 「ハ」자형 슬롯이다. 다만, 슬롯(511C, 511D)은, 방사용 블록(Ai, Bi, Ci)(i=1, 2, 3, 4)으로 이루어지는 사각형 도파관의 축선에 대해서 대략 45°의 각도를 이루고 있다.

도 15(a) 및 도 15(b)는, 도 14에 도시한 방사용 슬롯(511)의 설계예를 도시하는 도면이다. 또, 도 16은, 방사용 슬롯의 마이크로파 방사 특성을 도시하는 도면이다. 횡축은 슬롯의 길이를 마이크로파의 자유 공간 파장(주파수가 2.45㎓인 마이크로파이며 122㎜) λ₀으로 나눈 값, 종축은 슬롯으로부터의 방사 전계의 상대 이득[dB] 또는 위상[deg]을 나타내고 있다. 도 16에는, 슬롯으로부터의 방사 전계의 상대 이득이 실선으로, 위상이 파선(破線)으로 각각 표시되어 있다.

도 15(a) 및 도 15(b)에 도시하는 예에서는, 2개의 슬롯(511C, 511D)이 이루는 각도를 90°로 하고, 각각의 길이를 0.43λ₀, 0.51λ₀으로 한다. 슬롯(511C, 511D)의 각각의 길이를 0.43λ₀, 0.51λ₀으로 하면, 도 16으로부터 알 수 있는 바와 같이, 방사 전계의 위상이 +45°, -45°로 된다. 따라서, 슬롯(511C, 511D)으로부터 방사되는 마이크로파를 원편파로 할 수가 있다.

도 17은, 방사용 슬롯의 또 다른 배치예를 도시하는 도면이다. 이 도면에 도시하는 방사용 슬롯(511E)은 각 방사용 블록에 있어서 자력선이 아래 방향으로 향하는 위치에 배치되어 있고, 방사되는 마이크로파는 직선 편파로 된다.

또, 안테나 부재(570)에 있어서의 방사용 슬롯(511)의 위치에 따라 편파를 바꾸어도 좋다. 예를 들면, 처리 용기(1)의 측벽 부근에 방사되는 마이크로파를 그 측벽에 평행한 직선 편파로 함으로써, 마이크로파의 누설을 저감할 수가 있다. 또한, 처리 용기(1)의 내부에서 생성되는 플라즈마의 상태에 따라서, 편파를 설정해도 좋다. 예를 들면, 전자 온도를 올리고 싶은 경우에는, 억지로 직선 편파로 하면 좋다.

그 다음에, 방사용 블록의 배치의 변형에 대해서 설명한다.

본 실시예에서는, 상자 본체(571)의 내부를 복수의 방사용 블록으로 분할하 고, 각 방사용 블록 사이를 필요에 따라서 구획 부재로 구획하는 구성을 취하고 있다. 따라서, 상자 본체(571)의 크기나 형상 등에 따라서, 방사용 블록의 수나 배치를 자유롭게 변경할 수가 있다.

예를 들면, 도 18에 도시하는 바와 같은 X 방향의 길이가 λg, Y 방향의 길이가 3×λg/2인 상자 본체(571C)에 대해서는, 상자 본체(571C)의 내부를 2×3=6개의 방사용 블록으로 분할할 수가 있다.

또한, 도 19에 도시하는 바와 같은 X 방향 및 Y 방향의 양쪽의 길이가 3×λg/2인 상자 본체(571D)에 대해서도, 안테나 부재(570)의 사용 형태에 따라서는, 상자 본체(571D)의 내부를 2×3 = 6개의 방사용 블록으로 분할해도 좋다. 이 때, 하나의 방사용 블록의 X 방향, Y 방향의 변의 길이를 각각 ax, ay로 하면,

의 관계식을 바람직하게는 만족시키도록 설정한다.

또한, 실시예 1에 있어서의 도파관 슬롯 안테나 어레이(10)로서 작용하는 부분(도 11에서는 방사용 블록(A1∼A4, C1∼C4))의 Y 방향의 길이를 연장하고, Y 방향에 복수의 방사용 블록을 배치해도 좋다. 도 20에는, 도파관 슬롯 안테나 어레이(10)로서 작용하는 부분(AA, CC)의 Y 방향의 길이를 λg로 하고, Y 방향에 각각 2개의 방사용 블록을 배치한 예를 도시하고 있다.

또한, 도 21에 도시하는 바와 같이, 도파관 슬롯 안테나 어레이(10)로서 작용하는 부분(AA)을, 마이크로파 분배기(30)로서 작용하는 부분(B)의 한쪽에만 설치 해도 좋다.

이와 같이, 방사용 블록의 수나 배치는 자유도가 크므로, 처리 용기(1)의 개구부의 구경 및 형상에 맞추어 상자 본체(571)를 선택하고, 그 내부를 블록화함으로써, 처리 용기(1)의 개구부의 전역에 방사용 블록을 배치할 수가 있다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 복수의 방사용 도파관을 조합하여 안테나를 구성하는 것보다도 용이하게 처리 용기(1)의 개구부를 안테나로 피복하는 것이 가능해진다.

(실시예 6)

본 발명의 실시예 6에 따른 플라즈마 처리 장치는, 실시예 5에 있어서의 마이크로파 공급 장치(550)를 복수 조합하여 이용하는 것이다.

도 22는, 마이크로파 공급 장치(550)를 복수 조합하여 이용하는 경우의 구성예 1을 도시하는 평면도이다. 도 23은, 마이크로파 공급 장치(550)의 안테나 부재(570)의 치수를 도시하는 도면이다. 도 24는, 도 22에 있어서의 ⅩⅩⅣ-ⅩⅩⅣ′선 방향의 단면도이다. 이 도면에서는, 도 1에 도시한 구성 요소에 상당하는 구성 요소를 도 1과 동일 부호로 나타내고 있다.

도 22에 도시하는 바와 같이, LCD 기판(3)의 치수가 1100㎜×1300㎜인 경우에는, 예를 들면 구경이 1500㎜×1500㎜인 처리 용기(1)를 이용한다. 또한, 처리 용기(1)의 개구 상부에, 346.4㎜×346.4㎜의 상자 본체(571)를 갖는 안테나 부재(570)를 매트릭스 형상으로 3×3 = 9개 배치한다. 또, 도 23에 도시하는 바와 같이, 이 상자 본체(571)의 내부는 86.6㎜×86.6㎜의 방사용 블록으로 16분할되어 있다.

이와 같이, 마이크로파 공급 장치(550)를 복수 이용함으로써, 상술한 실시예 4와 마찬가지의 작용 효과가 얻어진다. 즉, 각 마이크로파 공급 장치(550)의 마이크로파 발진기로서 저출력 저가의 것을 이용할 수 있으며, 결과적으로 플라즈마 처리 장치 전체의 제조 코스트를 저감할 수가 있다.

본 실시예에서도 실시예 4와 마찬가지로, 처리 용기(1)의 상부 개구를 1장의 유전체 판(8)으로 폐쇄하고, 그 유전체 판(8) 상에 복수의 안테나 부재(570)를 배치해도 좋지만, 도 24에 도시하는 바와 같이, 각 안테나 부재(570)의 하부만을 유전체 판(8A)으로 구성해도 좋다. 이 경우에는, 유전체 판의 면적을 크게 할 필요가 없으므로, 유전체 판의 강도를 유지할 수가 있다. 안테나 부재(570)의 하부에만 배치된 유전체 판(8A)은, 처리 용기(1)의 상부 개구에 걸쳐진 빔(1A)에 의해 지지된다. 유전체 판(8A)과 빔(1A) 사이와, 빔(1A)의 베이스부와 처리 용기(1)의 측벽 상면 사이에는, O링 등의 밀봉 부재(1B)를 개재시켜, 처리 용기(1) 내의 기밀성을 확보한다.

또한, 처리 용기(1) 내에 가스를 도입하는 가스 도입관(7A)을 빔(1A)에 설치해도 좋다. 또한, 탑재대(2)의 상부 공간에 금속성의 샤워 플레이트(도시하지 않음)를 배치하고, 가스 도입관(7A)으로부터 도입된 가스를 균일화하도록 해도 좋다.

또한, 안테나 부재(570)의 방사용 슬롯(511)이 형성된 하면을, 유전체 부재(8A)에 접촉시켜도 좋다. 이 경우, 안테나 부재(570)의 온도 제어를 행함으로써, 유전체 판(8A)의 온도를 조정할 수가 있다. 안테나 부재(570)를 냉각하여 유 전체 판(8A)을 냉각함으로써, 플라즈마 열류(熱流)에 의한 유전체 판(8A)의 온도 상승을 억제하여, 열 팽창에 의한 유전체 판(8A)의 파손을 방지할 수가 있다. 또한, 예를 들면 플루오르카본 가스와 같은 데포성 가스를 이용한 프로세스를 행할 때에, 안테나 부재(570)를 가열하여 유전체 판(8A)의 온도를 150℃ 정도로 함으로써, 유전체 판(8A)으로의 증착(deposition)을 막아, 프로세스를 안정시킬 수가 있다.

(실시예 7)

실시예 5에서는, 마이크로파 공급 장치(550)의 마이크로파 도파관(541)으로서 사각형 도파관을 이용한 예를 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 동축 도파관을 이용해도 좋다. 이 동축 도파관을 이용하는 예를, 본 발명의 실시예 7로서 설명한다.

도 25(a) 및 도 25(b)는, 본 발명의 실시예 7에 따른 플라즈마 처리 장치에 이용되는 마이크로파 공급 장치의 주요부 구성을 도시하는 종단면도이다. 도 26은, 도 25(a) 및 도 25(b)에 있어서의 ⅩⅩⅥ-ⅩⅩⅥ′선 방향의 횡단면도이다. 이들 도면에서는, 도 8∼도 10에 도시한 구성 요소에 상당하는 구성 요소를 도 8∼도 10과 동일 부호로 나타내고 있다.

도 25(a) 및 도 25(b), 도 26에 도시하는 마이크로파 공급 장치(650)는, 도시하지 않은 마이크로파 발진기와, 마이크로파 발진기에서 생성된 마이크로파를 유도하는 동축 도파관으로 이루어지는 마이크로파 도파관(641)과, 마이크로파 도파 관(641)에 의해 유도된 마이크로파를 처리 용기(1) 내에 공급하는 안테나 부재(670)를 갖고 있다.

안테나 부재(670)의 상자 본체(671)의 상면으로 되는 평판(513)에는, 원형의 개구(642)가 형성되어 있다. 개구(642)는 상자 본체(671) 내부의 어느 하나의 방사용 블록의 중앙 부분에 형성되고, 개구(642) 주위에 마이크로파 도파관(641)의 외부 도체(641A)가 접속되어 있다. 외부 도체(641A)와 동축으로 배치된 내부 도체(641B)는, 개구(642)를 통해서 상자 본체(671) 내부에까지 연장되어 있다. 내부 도체(641B)의 선단은, 도 25(a)에 도시하는 바와 같이, 상자 본체(671)의 하면으로 되는 평판(514)에 접속되어 있어도 좋고, 도 25(b)에 도시하는 바와 같이, 접속되어 있지 않아도 좋다. 전자(前者)의 경우에는, 내부 도체(641B)의 선단에 테이퍼(643)를 붙이는 것에 의해, 마이크로파 도파관(641)으로부터 안테나 부재(670)로의 임피던스 변화를 완만하게 하여, 마이크로파 도파관(641)과 안테나 부재(670)와의 접속부에서의 마이크로파의 반사를 작게 할 수가 있다.

마이크로파 도파관(641)의 관내에 있어서의 자력선은, 도 27(a)의 화살표 선으로 나타내는 바와 같이 내부 도체(641B)를 중심으로 회전하고 있다. 따라서, 상술한 바와 같이 방사용 블록의 중앙부에 마이크로파 도파관(641)을 접속함으로써, 그 방사용 블록에서의 자력선은 도 27(b)의 화살표 선으로 나타내는 바와 같이 되고, 도 26에 도시하는 바와 같이, 전체 블록에 마이크로파를 분배할 수가 있다.

실시예 6와 마찬가지로, 이 마이크로파 도파관(641)으로서 동축 도파관을 이용한 마이크로파 공급 장치(650)를 복수 조합하여 이용해도 좋다. 그 구성예 1을 도 28에 도시한다. 이 도면에서는, 처리 용기(1)의 개구 상부에, 마이크로파 공급 장치(650)의 안테나 부재(670)를 매트릭스 형상으로 3×3 = 9개 배치하고 있다.

이상에서 본 발명의 여러가지 실시예에 대해서 설명했지만, 상술한 실시예에 포함되는 기술 사상을 상호 조합한 것도 본 발명에 포함된다.

본 발명의 플라즈마 처리 장치는, 에칭 장치, CVD 장치, 애싱 장치 등에 이용할 수가 있다. 또한, 본 발명의 플라즈마 처리 방법은, 예를 들면 에칭, 애싱, CVD 등의 처리에 이용할 수가 있다. 또한, 이들 플라즈마 처리 장치 및 방법은, LCD 등의 플랫 패널 디스플레이 장치의 제조에도 이용할 수가 있다.

Claims (25)

1. 피처리체를 탑재하는 탑재대와,

   상기 탑재대를 수용하는 처리 용기와,

   방사용 도파관에 슬롯이 형성된 복수의 도파관 슬롯 안테나가 상기 방사용 도파관의 축선 방향에 직교하는 폭 방향으로 정렬 배치되고, 또한 상기 탑재대에 대향 배치된 안테나 어레이와,

   상기 방사용 도파관의 일단(一端)에 접속되어 각각에 마이크로파를 분배하는 분배기

   를 구비하되,

   상기 분배기는,

   상기 도파관 슬롯 안테나의 상기 폭 방향으로 연장하는 방형(方形) 도파관으로 이루어지는 급전용(給電用) 도파관과,

   이 급전용 도파관의 일 측면에 형성된 상기 방사용 도파관과 상기 급전용 도파관을 연통시키는 개구

   를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 급전용 도파관의 상기 탑재대에 대향하는 벽면에 형성된 슬롯을 더 구 비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 분배기는, 상기 개구에 대향하는 상기 급전용 도파관의 벽면으로부터 상기 개구를 향해 돌출되고, 상기 급전용 도파관을 전파하는 마이크로파를 상기 방사용 도파관으로 유도(誘導)하는 유도벽을 더 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 안테나 어레이는, 상기 급전용 도파관의 양쪽에 각각 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 방사용 도파관의 관내에만 배치된 유전체로 이루어지는 지파재(遲波材)를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 지파재는, 상기 방사용 도파관의 상기 한쪽의 단부(端部)에 구배(句配)를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 방사용 도파관의 폭은, 상기 급전용 도파관의 관내 파장의 1/2이며,

   상기 개구는, 상기 급전용 도파관의 관내 파장과 동일한 간격으로 배치되고, 각각 인접하는 2개의 방사용 도파관을 상기 급전용 도파관에 연통시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   서로 평행하게 배치된 2장의 도체판과,

   상기 2장의 도체판 사이에 연장되고, 상기 2장의 도체판에 의해서 형성된 공간을 구획하는 도체로 이루어지는 구획 부재를 구비하고,

   상기 방사용 도파관 및 상기 급전용 도파관은, 상기 2장의 도체판과 상기 구획 부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   마이크로파를 발생하는 마이크로파 발진기와,

   상기 마이크로파 발진기로부터 출력되는 상기 마이크로파를 상기 급전용 도파관으로 유도하는 마이크로파 도파관과,

   상기 마이크로파 도파관에 마련되고, 전원측과 부하측과의 임피던스를 정합시키는 임피던스 정합기를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 임피던스 정합기는, 상기 급전용 도파관과 상기 마이크로파 도파관과의 접속부 부근에 마련되고, 상기 마이크로파 도파관의 관로(管路)를 좁히는 아이리스(iris)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 안테나 어레이와, 상기 분배기와, 이 분배기에 상기 마이크로파를 공급하는 마이크로파 발진기를 포함하는 마이크로파 공급 장치를 복수 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    2개의 마이크로파 공급 장치는, 각각이 갖는 방사용 도파관의 타단이 대향하고, 또한 각각이 갖는 상기 방사용 도파관에 형성된 상기 슬롯이 동일 직선 상에 늘어서도록 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
13. 제 11 항에 있어서,

    복수의 안테나 어레이는, 상기 처리 용기의 외부에 배치되고,

    상기 처리 용기의 상기 안테나 어레이쪽 단부를 폐쇄하는 유전체 판과,

    인접하는 복수의 안테나 어레이의 경계에 대향하도록 연장되고 상기 유전체 판을 지지하는 보강 부재

    를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
14. 제 1 항에 있어서,

    상기 방사용 도파관에 형성되는 상기 슬롯의 수는, 상기 방사용 도파관이 상기 안테나 어레이 내에서 배치되는 위치에 따라 다른 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 슬롯은, 모든 방사용 도파관을 조합하는 것에 의해 형성되는 상기 탑재대와 대향하는 면의 중앙 부분을 제외한 영역에만 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
16. 제 14 항에 있어서,

    상기 분배기는, 상기 슬롯의 수가 적은 방사용 도파관일수록 작은 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
17. 제 1 항에 있어서,

    상기 도파관 슬롯 안테나는, 상기 슬롯으로부터 상기 처리 용기의 내부로 원편파(圓偏波)를 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
18. 제 2 항에 있어서,

    상기 도파관 슬롯 안테나 및 상기 분배기는, 상기 슬롯으로부터 상기 처리 용기의 내부로 원편파를 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
19. 방사용 도파관에 슬롯이 형성된 복수의 도파관 슬롯 안테나가 상기 방사용 도파관의 축선 방향에 직교하는 폭 방향으로 정렬 배치된 안테나 어레이에 접속되고, 또한, 상기 도파관 슬롯 안테나의 상기 폭 방향으로 연장하는 방형 도파관으로 이루어지는 급전용 도파관과, 이 급전용 도파관의 일 측면에 형성된 상기 방사용 도파관과 상기 급전용 도파관을 연통시키는 개구를 구비하는 분배기의 상기 급전용 도파관에 마이크로파를 공급하는 제 1 단계와,

    상기 안테나 어레이에 대해서, 상기 개구를 거쳐서 상기 급전용 도파관으로부터 상기 방사용 도파관의 각각으로 상기 마이크로파를 공급하는 제 2 단계와,

    상기 방사용 도파관에 형성된 상기 슬롯을 거쳐서 상기 마이크로파를 처리 용기 내에 공급하는 제 3 단계와,

    상기 처리 용기 내에 공급된 상기 마이크로파에 의해서 생성된 플라즈마를 이용하여 상기 처리 용기 내에 수용된 탑재대 상의 피처리체를 처리하는 제 4 단계

    를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
20. 제 19 항에 있어서,

    상기 방사용 도파관의 관내에만 유전체로 이루어지는 지파재가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
21. 제 19 항에 있어서,

    상기 방사용 도파관 및 상기 급전용 도파관은,

    서로 평행하게 배치된 2장의 도체판과,

    상기 2장의 도체판 사이로 연장되고, 상기 2장의 도체판에 의해서 형성된 공간을 구획하는 도체로 이루어지는 구획 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
22. 제 19 항에 있어서,

    상기 제 1 ∼ 제 3 단계는, 상기 안테나 어레이와, 상기 분배기와, 이 분배기에 상기 마이크로파를 공급하는 마이크로파 발진기를 포함하는 마이크로파 공급 장치를 복수 이용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
23. 제 19 항에 있어서,

    상기 슬롯은, 모든 방사용 도파관을 조합하는 것에 의해 형성되는 상기 탑재대와 대향하는 면의 중앙 부분을 제외한 영역에만 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
24. 제 19 항에 있어서,

    상기 안테나 어레이는, 상기 처리 용기의 외부에 배치되고,

    상기 처리 용기의 상기 안테나 어레이쪽 단부는, 유전체 판으로 폐쇄되고,

    상기 유전체 판에 상기 안테나 어레이를 접촉시킨 상태에서 상기 안테나 어레이의 온도를 제어하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
25. 방사용 도파관에 슬롯이 형성된 복수의 도파관 슬롯 안테나가 상기 방사용 도파관의 축선 방향에 직교하는 폭 방향으로 정렬 배치된 안테나 어레이에 접속되고, 또한, 상기 도파관 슬롯 안테나의 상기 폭 방향으로 연장하는 방형 도파관으로 이루어지는 급전용 도파관과, 이 급전용 도파관의 일 측면에 형성된 상기 방사용 도파관과 상기 급전용 도파관을 연통시키는 개구를 구비하는 분배기의 상기 급전용 도파관에 마이크로파를 공급하는 제 1 단계와,

    상기 안테나 어레이에 대해서, 상기 개구를 거쳐서 상기 급전용 도파관으로부터 상기 방사용 도파관의 각각으로 상기 마이크로파를 공급하는 제 2 단계와,

    상기 방사용 도파관에 형성된 상기 슬롯을 거쳐서 상기 마이크로파를 처리 용기 내에 공급하는 제 3 단계와,

    상기 처리 용기 내에 공급된 상기 마이크로파에 의해서 생성된 플라즈마를 이용하여 상기 처리 용기 내에 수용된 탑재대 상의 피처리체에 에칭, 애싱 및 CVD 중의 적어도 하나의 처리를 행하는 제 4 단계

    를 구비한 것을 특징으로 하는 플랫 패널 디스플레이 장치의 제조 방법.

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