KR101187100B1 - 마이크로파-여기 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

마이크로파-여기 플라즈마 처리 장치 Download PDF

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Abstract

마이크로파-여기 플라즈마 처리 장치는 네모꼴 도파관을 통해 절단된 슬릿을 사용하고 마이크로파의 전기장 및 자기장이 마이크로파 안테나 하부에서 상기 마이크로파 도입창 바로 아래 균일하게 형성될 수 있도록 하는 프로파일을 가진 결과로정상 전기 방전을 위해 넓은 압력 범위 및 넓은 적용 전력 범위를 나타낸다. 상기 마이크로파-여기 플라즈마 처리 장치는 상기 진공실 상부 벽의 상기 마이크로파 도입창과 접촉되어 고정된 상기 네모꼴 도파관의 벽을 통해 절단된 4개의 타원형 슬릿을 가짐에 특징이 있으며, 상기 네개의 타원형 슬릿은 실질적으로 정사각형인 네 면을 따라 각각 배치된다.

Description

마이크로파-여기 플라즈마 처리 장치{Microwave-Excited Plasma Processing Apparatus}
도 1은 종래의 마이크로파 안테나의 주요부를 나타내는 개략적인 횡단면도이다.
도 2는 또 다른 종래의 마이크로파 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 3a는 상기 마이크로파 안테나의 전자기장 자극의 결과 획득된 도 1의 공지 마이크로파 안테나의 자기장을 나타내는 개략적인 횡단면도이다.
도 3b는 도 1의 종래 마이크로파 안테나의 전자기장 자극의 결과 획득된 상기 마이크로파 도입창 바로 아래의 자기장을 나타내는 개략도이다.
도 3c는 상기 마이크로파 안테나의 전자기장 자극의 결과로 획득된 도 1의 공지 마이크로파 안테나의 전기장을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 3d는 도 1의 종래 마이크로파 안테나의 전자기장 자극의 결과로 획득된 상기 마이크로파 도입창 바로 아래의 전기장을 개략적으로 도시한다.
도 4a는 상기 마이크로파 안테나의 전자기장 자극의 결과로 획득된 도 2의 종래 마이크로파 안테나의 자기장을 나타내는 개략적인 횡단면도이다.
도 4b는 도 2의 종래 마이크로파 안테나의 전자기장 자극의 결과 획득된 상 기 마이크로파 도입창 바로 아래의 자기장을 개략적으로 도시한다.
도 4c는 상기 마이크로파 안테나의 전자기장 자극의 결과로 획득된 도 2의 종래 마이크로파 안테나의 전기장을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 4d는 도 2의 종래 마이크로파 안테나의 전자기장 자극의 결과로 획득된 상기 마이크로파 도입창 바로 아래의 전기장을 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예를 나타내는 개략적인 횡단면도이다.
도 6은 도 5의 플라즈마 처리 장치의 실시예의 주요부인 마이크로파 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 7a는 상기 마이크로파 안테나의 전자기장 자극의 결과로 획득된 도 6의 상기 마이크로파 안테나의 자기장을 나타내는 개략적인 횡단면도이다.
도 7b는 도 6의 상기 마이크로파 안테나의 전자기장 자극의 결과로 획득된 상기 마이크로파 도입창 바로 아래의 자기장을 개략적으로 도시한다.
도 7c는 상기 마이크로파 안테나의 전자기장 자극의 결과로 획득된 도 6의 상기 마이크로파 안테나의 전기장을 나타내는 개략적인 횡단면도이다.
도 7d는 도 6의 상기 마이크로파 안테나의 전자기장 자극의 결과로 획득된 상기 마이크로파 도입창 바로 아래의 전기장을 개략적으로 도시한다.
본 발명은 반도체 장치 제조용 플라즈마 처리 장치에 관련된다.
플라즈마를 생성하고 생성된 플라즈마가 소정 처리 작업을 위해 반도체 장치 제조용 Si 기판 상에 작용하도록 하기 위하여 마이크로파 안테나로부터 마이크로파를 방사하고 마이크로파와 함께 처리 가스를 조사하는 종래의 기술들은 하나 이상의 슬릿이 설치된 마이크로파 도파관을 이용하는 것과 동일축으로 배열된 슬릿이 설치된 디스크에 마이크로파를 공급하도록 된 것을 포함한다(특허자료 1: 일본 특허출원 공개공보 제9-129613호, 특허자료 2: 일본 특허출원 공개공보 제11-111620호 참조).
첨부도면 중 도 1은 특허자료 1에 기재된 종래의 마이크로파 안테나를 도시한다. 상기 마이크로파 안테나는 저면 B 및 반사면 C를 갖는 도파관 A로 구성된다. 한쌍의 슬릿 D는 균일하게 합성된 파를 생성하기 위해 반사파가 상기 반사면 C 및 입사파에 의해 반사되도록 하기 위하여 상기 도파관 A의 상기 반사면 C를 향해 단계적으로 좁아지는 폭을 갖는 프로파일을 나타내도록 상기 도파관 A의 저면 B를 통해 절단된다.
첨부도면 중 도 2는 특허자료 2에 기재된 또 다른 종래의 마이크로파 안테나를 도시한다. 그것은 래디얼 라인 슬롯 안테나(radial line slot antenna)이다. 상기 래디얼 라인 슬롯 안테나에는 많은 동축 배열의 슬롯 E가 설치되며 상기 슬롯 E로부터 생성된 원편파(circularly polarized microwave)는 마이크로파의 전기장(electric field)에 의하여 플라즈마를 생성 및 여기시키기 위하여 진공실에 도입된다.
본 발명의 발명자들은 실제로 특허자료 1 및 2의 기재에 따른 안테나들을 제조했으며 그것들이 실험을 통해 얼마나 잘 작동하는지를 알아보기 위하여 조작해 보았다. 상기 실험의 결과, 두 안테나들 모두는 하기 표 1 및 2에 도시된 정상 전기방전을 위한 협소한 압력 범위 및 협소한 적용 전력 범위 내에서만 작동될 수 있다는 것을 발견했다. 표 1 및 2는 특허자료 1에 따른 마이크로파 안테나 및 특허자료 2에 따른 마이크로파 안테나를 사용하여 획득된 실험 결과값을 요약하여 나타낸다.
적용 전력범위/압력 20Pa 50Pa 90Pa
1.0kW × × Ｏ
1.5kW Ｏ Ｏ ×
1.8kW Ｏ × ×
2.0kW × × ×
Ｏ표시는 정상 전기 방전이 허용되었음을 나타냄.
×표시는 정상 전기 방전이 커다란 반사파 때문에 허용되지 않았음을 나타냄.
적용 전력범위/압력 20Pa 50Pa 90Pa
1.0kW × × Ｏ
1.5kW × × Ｏ
1.8kW × × Ｏ
2.0kW × × Ｏ
Ｏ표시는 정상 전기 방전이 허용되었음을 나타냄.
×표시는 정상 전기 방전이 커다란 반사파 때문에 허용되지 않았음을 나타냄.
협소한 압력 범위 및 협소한 적용 전력 범위인 이유로서는 반사파/진행파의 큰 정압정재파비(voltage standing wave ratio, VSWR)가 마이크로파 도입창 바로 아래에서 발견되는 불균형 마이크로파 전자기장으로 인해 발생한다는 것이 이유가 될 수 있다. 그러므로, 특허자료 1 및 2 각각에 기재된 마이크로파 안테나 하부의 상기 마이크로파 도입창 바로 아래에서 발견되는 전자기장은 시뮬레이션으로 결정되었다. 결과적으로, 도 3a, 3b, 3c 및 3d와 도 4a, 4b, 4c 및 4d에 도시된 바와 같이 전자기장의 국부 집중 및 불균형이 발견되었다.
그러므로, 본 발명의 목적은 네모꼴 도파관을 통해 절단된 슬릿을 이용하고 마이크로파의 전기장 및 자기장이 마이크로파 안테나 하부의 마이크로파 도입창 바로 아래에 균일하게 형성되도록 하는 프로파일을 구비함으로써 정상 전기방전을 위한 넓은 압력 범위 및 넓은 적용 전력 범위를 나타내는 마이크로파-여기 플라즈마 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 목적은 상부 벽을 통해 형성된 통공, 기판이 그 위에 가공되도록 홀딩하기 위해 상기 통공 하부에 배치된 가공 테이블 및 진공실의 내부를 진공으로 유지하기 위하여 상기 상부 벽의 상기 통공 위에 배치된 마이크로파 도입창을 구비하는 진공실;
처리 가스를 상기 진공실로 공급하기 위한 가스 공급 파이프;
상기 진공실의 내부를 진공으로 유지하기 위하여 상기 진공실 내부를 배기시키기 위한 배기 시스템; 및
상기 도입창 위 및 상기 도입창과 접촉하도록 배치되며, 네모꼴 도파관에서의 마이크로파의 이동 방향에 대하여 수직으로 배치된 터미널 평면을 갖는 네모꼴 도파관으로 구성되는 마이크로파-여기 플라즈마 처리 장치로,
네개의 슬릿이 상기 마이크로파 도입창과 접촉되어 홀딩된 상기 도파관의 벽 상에 설치되며, 각각 네모꼴의 네개의 면을 따라 배치되며, 각각의 슬릿은 마이크로파 진행 방향에 대하여 평행 또는 수직으로 확장됨을 특징으로 하는, 마이크로파-여기 플라즈마 처리 장치를 제공함으로써 달성된다.
본 발명에 따른 마이크로파-여기 플라즈마 처리 장치에 있어서, 각각의 슬릿은 타원형일 수 있다.
본 발명에 따른 마이크로파-여기 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 네모꼴 도파관의 터미널 평면에 가장 근접하게 위치한 슬릿의 중심은 상기 네모꼴 도파관의 상기 터미널 평면으로부터 마이크로파의 파장(λｇ)의 n/2(n은 양의 정수)와 같도록 설정된 위치에 배치될 수 있으며, 상기 터미널 평면 도파관에 가장 근접하게 위치한 상기 슬릿에 대향한 위치에 있는 슬릿의 중심은 상기 네모꼴 도파관의 상기 터미널 평면에 가장 근접하게 위치한 상기 슬릿으로부터 마이크로파 파장(λｇ)의 m/2(m은 양의 정수)와 같도록 설정된 위치에 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 마이크로파-여기 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 각각의 슬릿의 큰 축은 진공속의 마이크로파 파장 (λ0)의 k/2(k는 양의 정수)와 같도록 설정될 수 있다.
본 발명에 따른 마이크로파-여기 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 네모꼴 도파관은 마이크로파를 반사시키기 위하여 상기 마이크로파의 진행 방향에 대하여 수직으로 상기 네모꼴 도파관에 배치된 터미널 평면이 설치되며, 마이크로파 안테나는 상기 마이크로파 도입창과 접촉하여 홀딩된 상기 도파관의 벽을 통해 네개의 슬릿을 형성함으로써 형성되며 상기 네개의 슬릿은 각각 사각형의 네개의 면을 따라 배치되며 상기 슬릿의 각각은 상기 마이크로파 진행 방향에 대하여 평행 또는 수직으로 작용한다. 이러한 배치로, 정압정재파비(voltage standing wave ratio, VSWR)를 줄이고 커다란 처리 마진(process margin)을 획득하는 것이 가능하다.
본 발명은 바람직한 실시예를 도시하는 첨부도면과 관련하여 설명될 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로파-여기 플라즈마 처리 장치를 도시한다.
도 5와 관련하여, 도면부호 1은 진공실을 나타내며 상기 진공실(1)은 그 상부 벽을 통해 형성된 통공(2)을 구비하고 있다. 가공 테이블(4)은 대상물(3)이 그 위에서 처리되도록 하기 위하여 상기 통공(2)에 대향인 위치에서 상기 통공(2) 아래 상기 진공실(1) 내에 배치된다. 상기 처리될 대상물(3)은 이 실시예에 있어 반도체 장치 제조용의 Si 웨이퍼이다. 상기 가공 테이블(4)은 처리되는 상기 대상물(3)이 소정 온도로 가열될 수 있도록 그 내부에 가열 메카니즘과 정전기적 흡착 메카니즘(electrostatic adsorption mechanism)(양자 모두 도시 않됨)을 갖는다.
도 5에서, 도면부호 5는 내부를 진공으로 하기 위해 상기 진공실(1)의 내부를 비기시키고 상기 가공 대상물(3)을 처리하는 과정에 채용된 압력 레벨로 그 내부 압력을 유지하기 위한 진공 배기 시스템을 나타내며, 도면부호 6은 상기 진공실(1)로 진행 가스를 공급하기 위한 가스 공급 파이프를 나타낸다. 상기 진공 배기 시스템(5)은 터보 분자 펌프(turbo molecular pump) 및 건식 펌프(dry pump)를 결합함으로써 형성되며 가변 컨덕턴스 밸브(variable conductance valve)가 가변 배기율로 상기 진공실(1)을 배기시키는 것이 가능하도록 하기 위해 상기 배기 시스템에 끼워진다. 가공 작업 과정 중, 원하는 가스 압력 레벨은 상기 가스 파이프(6)로부터 유입되는 진행 가스의 유동속도(flow rate) 및 배기율(exhaust rate) 둘 다를 조절함으로써 20Pa 및 90Pa 사이에서 유지될 수 있다.
마이크로파 도입창(7)은 상기 진공실(1) 내부를 진공으로 유지하기 위하여 고리모양의 밀봉 부재(8)를 가진 상기 진공실(1)의 상부 벽의 상기 통공(2) 상부에 배치된다. 상기 마이크로파 도입창(7)은 도시된 실시예에서 석영(quartz)으로 만들어진다. 도 5에서, 도면부호 9는 반사 단부(10)로 작용하는 폐 단부를 갖는 네모꼴 도파관을 나타낸다. 상기 도파관을 다른 도파관에 연결하기 위한 플랜지(11)는 하나의 도파관이 마이크로파 동력원(도시되지 않음)으로부터 마이크로파를 전송하기 위하여 다른 도파관에 연결될 수 있도록 상기 네모꼴 도파관(9)의 상기 반사 단면(10)에 대향인 단부에 배치된다. 상기 네모꼴 도파관(9)은 원형 플랜지(12)가 설치되며, 이 원형 플랜지(12)는 절연 끼움 부재(13)를 지나서 상기 진공실(1)에 끼워진다.
상기 마이크로파 도입창(7)과 접촉하여 홀딩되어 있는 상기 네모꼴 도파관(9)의 저면의 일부는 네개의 타원형 슬릿(14)이 설치된다. 다른 말로는, 상기 슬릿(14)은 상기 진공실(1)의 상부에 배치된 상기 마이크로파 도입창(7)으로 노출된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 네개의 슬릿(14)은 상기 진공실(1) 내에서 상기 마이크로파 도입창(7)의 표면 상에 마이크로파에 의한 균일한 전자기장을 생성하도록 하기 위하여 사각형의 각 면을 따라 배치된다. 따라서 마이크로파 안테나는 이러한 방식으로 형성된다.
상기 각각의 슬릿(14)의 큰 축은 진공 속 마이크로파의 파장(λ0)의 1/2과 같도록 설정된다. 이러한 배치로, 상기 마이크로파 안테나로부터 방사된 마이크로파는 손실없이 상기 네모꼴 도파관의 외부로 진행한다. 상기 각 슬릿(14)의 작은 축은 정의에 의하여 그 긴 축보다 더 짧게 설정되고, 상기 마이크로파 안테나의 방사 효율을 최대화하기 위하여 15mm로 만들어진다.
상기 각각의 슬릿(14)은 타원형으로 되어 있으며 전파 손실을 제거하고 마이크로파 안테나의 제조 과정 중 기계가공의 고효율을 달성하기 위하여 어떠한 코너도 가지지 않는다. 네개의 슬릿(14) 중에서 상기 네모꼴 도파관(9)의 터미널 평면이나 상기 반사면 (10)에 가장 근접하게 위치한 것은 그 중심축선이 상기 네모꼴 도파관(9)에서의 마이크로파의 파장 (λｇ)의 n/2(n은 양의 정수)인 거리로 상기 반사면(10)으로부터 이격된 위치에 배치된다. 이러한 배치로, 상기 슬릿의 위치는 상기 네모꼴 도파관(9)에서 TE10 모드의 마이크로파 자기장의 정상파(standing wave)의 정상 위치(peak position)에 일치하여, 마이크로파는 효율적으로 방사된다.
큰 축이 마이크로파의 이동 방향에 대하여 수직인 상기 쌍을 이룬 슬롯(14)은 상기 네모꼴 도파관(9)에서 마이크로파의 파장(λｇ)의 m/2(m은 양의 정수)의 거리로 서로 이격된다. 큰 축이 마이크로파의 진행방향과 평행으로 작용하는 상기 쌍을 이룬 슬롯(14)은 상기 네모꼴 도파관(9)의 크기로서 일 기능 하는 것으로 배치된다.
도 6에 도시된 실시예의 예에서, 상기 마이크로파 안테나의 상기 네모꼴 도파관(9)은 96mm 폭을 갖도록 만들어진다. 따라서 상기 슬릿(14)의 큰 축은 길이로 61mm 또는 진공 속 마이크로파의 파장(λ0)의 1/2과 같게 만들어진다. 상기 반사 단면(10)으로부터 상기 반사 단부(10)에 가장 근접하게 위치된 슬롯(14)까지의 거리는 79mm 또는 상기 네모꼴 도파관에서의 마이크로파의 파장(158mm)의 1/2과 같도록 만들어진다. 이 슬릿은 또한 대향 배치된 슬롯과 79mm로 이격된다. 이 슬릿들(14)에 대하여 수직인 상기 쌍을 이룬 슬릿, 또는 그 큰 축이 마이크로파의 이동 방향과 평행한 상기 쌍을 이룬 슬릿은 상기 슬릿들의 중심 사이의 거리가 파장의 1/2에 가깝고 상기 슬릿들의 외부 엣지는 각각 상기 네모꼴 도파관(9)의 대응 내부 벽 표면과 각각 일직선을 이루는 방식으로 서로로부터 이격된다.
도 7a, 7b, 7c 및 7d는 상기 실시예의 상기 마이크로파 안테나에 의해 생성된 전자기장을 도시하며, 그 주요부는 시뮬레이션에 의해 획득된 것으로 도 6에 도시된다. 이들 도면들로부터 볼 수 있듯이 전기장 및 자기장 양자는 비대칭성이 최소화되며 균일한 분포를 나타낸다. 하기 표 3은 특허자료 1 및 2에 기재된 종래의 마이크로파 안테나를 사용하여 측정된 대응 값들과 대조하여 본 실시예의 마이크로파 안테나를 사용하여 실제로 측정한 VSWR 값을 나타낸다.
마이크로파 안테나 형태 실제 측정 VSWR
특허자료 1의 종래 마이크로파 안테나 3.9
특허자료 2의 종래 마이크로파 안테나 8.9
본 발명의 마이크로파 안테나 1.5
표 3으로부터 본 발명의 마이크로파 안테나의 VSWR은 가장 작으며 따라서 상기 마이크로파 안테나가 가장 효율적으로 마이크로파 에너지를 방출한다는 것이 명백하다.
실험에서, 반도체 장치 제조용 Si 웨이퍼 또는 가공 대상물(3)은 250℃로 가열되었으며, H2O 가스는 가스 유동속도 제어 시스템(도시되지 않음)에 의하여 상기 가스 공급 파이프(6)를 경유 300sccm의 비율로 유동하도록 만들어졌다.
상기 실험의 실제 가공 작업에 있어서, 상부에 절연도료가 소정 두께로 도포되어진 상기 Si 웨이퍼 또는 가공 대상물(3)은 상기 진공실(1)로 들여와져 상기 가공 테이블(4) 위에 위치되었다. 그 후, 처리 가스는 상기 가스 공급 파이프(6)로부터 상기 진공실(1)로 도입되었으며, 동시에 상기 진공실(1)의 내부 압력은 상기 배기 시스템의 배기율을 조정함으로써 20Pa로 유지되었다.
그 후, 1.5kW가 상기 마이크로파 동력원으로부터 상기 마이크로파 안테나로 약 20초간 가해졌다.
상기 웨이퍼는 꺼내져서 상기 절연 필름 두께의 감소가 상기 Si 웨이퍼 상의 회분화율(ashing rate) 및 회분화율(ashing rate)의 분포를 계산하기 위하여 측정 되었다. 유사한 실험이 동일한 조건하에서 특허자료 1 및 2에 기재된 종래의 마이크로파 안테나들을 사용하여 수행되었으며 획득된 결과는 비교되었다. 표 4는 그 결과를 요약하여 나타낸다.
마이크로파 안테나 형태 회분화율
(ashing rate)(nm/min)		 회분화
(ashing) 분포(±%)
특허자료 1의 종래 마이크로파 안테나 936 13
특허자료 2의 종래 마이크로파 안테나 1782 17
본 발명의 마이크로파 안테나 2628 9
표 4로부터 본 발명의 마이크로파 안테나는 높은 회분화율(ashing rate) 및 균일한 회분화율(ashing rate) 분포를 제공한다는 것이 명백하다.
처리 마진은 압력 및 적용 마이크로파 전력을 변화시키면서, 상기한 마이크로파 안테나에 의하여 그리고 처리 가스로써 Ar(아르곤)을 사용함으로써 관찰되었다. 표 5는 상기 획득된 결과를 요약하여 나타낸다.
적용 전력/압력 20Pa 50Pa 90Pa
1.0kW ○ ○ ○
1.5kW ○ ○ ○
1.8kW ○ ○ ×
2.0kW × ○ ×
Ｏ표시는 정상 전기 방전이 허용되었음을 나타냄.
×표시는 정상 전기 방전이 커다란 반사파 때문에 허용되지 않았음을 나타냄.
정상 전기 방전을 허용하는 변수값의 범위는 본 발명에 따른 마이크로파 안테나를 사용하여 처리 마진을 결과적으로 넓히기 위하여 확장된다.
예시된 실시예의 상기 마이크로파 도입창은 석영으로 만들어지지만, 본 발명 에 따른 마이크로파-여기 플라즈마 처리 장치의 상기 마이크로파 도입창은 마이크로파를 전달할 수 있고 상기 진공실의 내부를 진공으로 유지할 수 있는 한 어떠한 물질로도 만들어질 수 있다.
H2O 가스 및 Ar 가스는 상기 실험에서 사용되었지만, 본 발명에 따른 마이크로파-여기 플라즈마 처리 장치를 위한 처리 가스로서 사용될 수 있는 가스의 종류는 이에 제한되지 않는다.
슬릿은 마이크로파 안테나를 생산하기 위해 예시된 실시예의 상기 네모꼴 도파관을 통해 직접 절단되지만, 환형 플랜지를 통해 슬릿을 절단하는 것도 가능하며 상기 네모꼴 도파관의 크기와 동일한 크기를 나타내도록 하기 위해 U자형 커버를 설치하는 것도 가능하다.
본 발명은 원료 가스를 형성하는 필름이 사용될 때 플라즈마 CVD 시스템 분야에서 응용될 수 있다. 본 발명은 또한 반응 가스가 사용될 때 에칭 화공(etcher) 또는 표면 개선 메카니즘의 분야에서 응용될 수 있다. 요컨대, 본 발명에 따른 마이크로파-여기 플라즈마 처리 장치는 넓은 범위에서 응용될 수 있으며 상기 네모꼴 도파관을 통해 절단된 상기 슬릿의 외형 및 그 위치에 관한 개선의 결과로 넓은 처리 마진을 제공한다.

Claims (4)

  1. 상부 벽을 통해 형성된 통공(2), 기판(3)을 홀딩하기 위해 상기 통공(2) 하부에 배치된 가공 테이블(4) 및 진공실의 내부를 진공으로 유지하기 위하여 상기 상부 벽의 상기 통공(2) 위에 배치된 마이크로파 도입창(7)을 구비하는 진공실(1);
    처리 가스를 상기 진공실(1)로 공급하기 위한 가스 공급 파이프(6);
    상기 진공실(1)의 내부를 진공으로 유지하기 위하여 상기 진공실(1) 내부를 배기시키기 위한 배기 시스템(5); 및
    상기 도입창(7) 위 및 상기 도입창(7)과 접촉하도록 배치되며, 네모꼴 도파관(9)에서의 마이크로파의 이동 방향에 대하여 수직으로 배치된 터미널 평면(10)을 갖는 네모꼴 도파관(9)으로 구성되는 플라즈마를 생성하고 생성된 플라즈마가 기판(3) 상에 작용하도록 하기 위하여 마이크로파 안테나로부터 마이크로파를 방사하고 마이크로파와 함께 처리 가스를 조사하기 위한 마이크로파-여기 플라즈마 처리 장치로,
    네개의 슬릿(14)이 상기 마이크로파 안테나를 형성하기 위한 상기 마이크로파 도입창(7)과 접촉되어 홀딩된 상기 도파관(9)의 벽 상에 설치되며,
    상기 네 개의 슬릿(14)은 네모꼴의 각각 네 개의 면을 따라 배치되며, 상기 슬릿(14) 중 2개는 상기 마이크로파 진행 방향에 평행하게 연장되며, 나머지 2개의 슬릿은 상기 마이크로파 진행 방향에 대하여 수직으로 연장되고;
    상기 네모꼴 도파관(9)의 터미널 평면(10)에 가장 근접하게 위치한 슬릿(14)의 중심은 상기 네모꼴 도파관(9)의 상기 터미널 평면(10)으로부터 마이크로파의 파장(λ0)의 n/2(n은 양의 정수)와 같도록 설정된 위치에 배치되며, 상기 터미널 평면(10)에 가장 근접하게 위치한 상기 슬릿(14)에 대향한 위치에 있는 슬릿의 중심은 상기 네모꼴 도파관(9)의 상기 터미널 평면(10)에 가장 근접하게 위치한 상기 슬릿(14)으로부터 마이크로파 파장(λ0)의 m/2(m은 양의 정수)와 같도록 설정된 위치에 배치됨을 특징으로 하는, 마이크로파-여기 플라즈마 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 각각의 슬릿(14)은 타원형 중심을 가짐을 특징으로 하는, 마이크로파-여기 플라즈마 처리 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1 또는 청구항 2중 어느 한 항에 있어서, 상기 각각의 슬릿(14)의 큰 축은 진공속의 마이크로파 파장(λ0)의 k/2(k는 양의 정수)와 같도록 설정됨을 특징으로 하는, 마이크로파-여기 플라즈마 처리 장치.
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