KR102570375B1 - 안테나 세그먼트 및 유도 결합 플라스마 처리 장치 - Google Patents

Abstract

통상으로 안테나선을 권회하여 형성하고, 상기 안테나선의 일부에 의해 제1 평면을 형성하는 안테나 세그먼트이며, 권회축 방향의 일방측에서, 적어도 일부가 상기 제1 평면을 형성하는 제1 안테나선과, 상기 권회축 방향의 타방측에서, 상기 제1 평면을 형성하는 제2 안테나선을 구비하고, 상기 제1 안테나선은, 상기 제1 평면을 형성하는 평면 상 안테나부와, 상기 제2 안테나선의 상방에 이격하여 배치되는 적층 안테나부와, 상기 평면 상 안테나부와 상기 적층 안테나부를 접속하는 연결부를 갖는 안테나 세그먼트.

Description

안테나 세그먼트 및 유도 결합 플라스마 처리 장치{ANTENA SEGMENT AND INDUCTIVE COUPLING PLASMA PROCESSING APPARATUS}

본 개시는, 안테나 세그먼트 및 유도 결합 플라스마 처리 장치에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 코너부를 구성하는 4개의 제1 안테나 세그먼트와, 변 중앙부를 구성하는 4개의 제2 안테나 세그먼트의 합계 8개의 안테나 세그먼트로 구성되는 환상 안테나가 개시되어 있다. 또한, 제1 안테나 세그먼트 및 제2 안테나 세그먼트를, 기판에 교차하는 방향으로 안테나선을 권회하여 세로 권취 나선상으로 구성함으로써, 유전체벽에 면한 플라스마에 기여하는 유도 전계를 생성하는 부분인 평면부의 유도 전계의 방향이 환상 영역을 따른 일방향으로 하는 것이 개시되어 있다.

일본 특허 공개 제2013-162035호 공보

본 개시는, 플라스마 밀도의 균일성을 향상시키는 안테나 세그먼트 및 유도 결합 플라스마 처리 장치를 제공한다.

본 개시의 일 양태에 의한 안테나 세그먼트는, 통상으로 안테나선을 권회하여 형성하고, 상기 안테나선의 일부에 의해 제1 평면을 형성하는 안테나 세그먼트이며, 권회축 방향의 일방측에서, 적어도 일부가 상기 제1 평면을 형성하는 제1 안테나선과, 상기 권회축 방향의 타방측에서, 상기 제1 평면을 형성하는 제2 안테나선을 구비하고, 상기 제1 안테나선은, 상기 제1 평면을 형성하는 평면 상 안테나부와, 상기 제2 안테나선의 상방에 이격하여 배치되는 적층 안테나부와, 상기 평면 상 안테나부와 상기 적층 안테나부를 접속하는 연결부를 갖는다.

본 개시에 의하면, 플라스마 밀도의 균일성을 향상시키는 안테나 세그먼트 및 유도 결합 플라스마 처리 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 일례를 도시하는 종단면도.
도 2는 금속 창 및 고주파 안테나의 배치의 일례를 도시하는 평면도.
도 3은 제2 안테나 세그먼트의 일례를 도시하는 사시도.
도 4는 제1 안테나 세그먼트의 일례를 도시하는 사시도.
도 5는 제1 안테나 세그먼트의 일례를 도시하는 정면도.
도 6은 제1 안테나 세그먼트의 일례를 도시하는 B-B 단면도.
도 7은 제1 안테나 세그먼트의 일례를 도시하는 C-C 단면도.
도 8은 제1 안테나 세그먼트의 일례를 도시하는 D-D 단면도.
도 9는 제1 안테나 세그먼트의 다른 일례를 도시하는 사시도.
도 10은 직경 방향의 유도 전계의 변화를 나타내는 그래프의 일례.
도 11은 제1 안테나 세그먼트의 다른 일례를 도시하는 사시도.
도 12는 제2 안테나 세그먼트의 다른 일례를 도시하는 사시도.
도 13은 전류의 흐름을 도시하는 모식도.
도 14는 제1 안테나 세그먼트의 다른 일례를 도시하는 사시도.
도 15는 제1 안테나 세그먼트의 다른 일례를 도시하는 사시도.

이하, 본 개시의 실시 형태에 관한 가스 공급 방법 및 기판 처리 장치(유도 결합 플라스마 처리 장치)(10)에 대하여, 첨부의 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여함으로써 중복된 설명을 생략하는 경우가 있다.

[제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치]

도 1을 참조하여, 본 개시의 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치(10)에 대하여 설명한다. 여기서, 도 1은 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치(10)의 일례를 도시하는 종단면도이다.

도 1에 도시한 기판 처리 장치(10)는, 플랫 패널 디스플레이(Flat Panel Display, 이하, 「FPD」라 말함)용의 평면으로 보아 직사각형의 기판 G(이하, 간단히 「기판」이라 함)에 대하여, 각종 기판 처리 방법을 실행하는 유도 결합형 플라스마(Inductive Coupled Plasma: ICP) 처리 장치이다. 기판 G의 재료로서는, 주로 유리가 사용되고, 용도에 따라서는 투명한 합성 수지 등이 사용되는 경우도 있다. 여기서, 기판 처리에는, 에칭 처리나, CVD(Chemical Vapor Deposition)법을 사용한 성막 처리 등이 포함된다. FPD로서는, 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD)나 일렉트로 루미네센스(Electro Luminescence: EL), 플라스마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP) 등이 예시된다. 기판 G는, 그 표면에 회로가 패터닝되는 형태 외에, 지지 기판도 포함된다. 또한, FPD용 기판의 평면 치수는 세대의 추이와 함께 대규모화되고 있으며, 기판 처리 장치(10)에 의해 처리되는 기판 G의 평면 치수는, 예를 들어 제6세대의 1500㎜×1800㎜ 정도의 치수로부터, 제10.5세대의 3000㎜×3400㎜ 정도의 치수까지를 적어도 포함한다. 또한, 기판 G의 두께는 0.2㎜ 내지 수㎜ 정도이다.

도 1에 도시한 기판 처리 장치(10)는, 직육면체상의 상자형의 처리 용기(20)와, 처리 용기(20) 내에 배치되어 기판 G가 적재되는 평면으로 보아 직사각형의 외형의 기판 적재대(70)와, 제어부(90)를 갖는다. 또한, 처리 용기는, 원통상의 상자형이나 타원 통상의 상자형 등의 형상이어도 되고, 이 형태에서는, 기판 적재대도 원형 혹은 타원형이 되고, 기판 적재대에 적재되는 기판도 원형 등이 된다.

처리 용기(20)는, 금속 창(50)에 의해 상하 2개의 공간으로 구획되어 있고, 상방 공간인 안테나실 A는 상부 챔버(13)에 의해 형성되고, 하방 공간인 처리 영역 S(처리실)는 하부 챔버(17)에 의해 형성된다. 처리 용기(20)에 있어서, 상부 챔버(13)와 하부 챔버(17)의 경계가 되는 위치에는 직사각형 환상의 지지 프레임(14)이 처리 용기(20)의 내측에 돌출 마련되도록 하여 배치되어 있고, 지지 프레임(14)에 금속 창(50)이 설치되어 있다.

안테나실 A를 형성하는 상부 챔버(13)는, 측벽(11)과 천장판(12)에 의해 형성되며, 전체로서 알루미늄이나 알루미늄 합금 등의 금속에 의해 형성된다.

처리 영역 S를 내부에 갖는 하부 챔버(17)는, 측벽(15)과 저판(16)에 의해 형성되며, 전체로서 알루미늄이나 알루미늄 합금 등의 금속에 의해 형성된다. 또한, 측벽(15)은, 접지선(21)에 의해 접지되어 있다.

또한, 지지 프레임(14)은, 도전성의 알루미늄이나 알루미늄 합금 등의 금속에 의해 형성되어 있고, 금속 프레임이라 칭할 수도 있다.

하부 챔버(17)의 측벽(15)의 상단에는, 직사각형 환상(무단상)의 시일 홈(22)이 형성되어 있어, 시일 홈(22)에 O링 등의 시일 부재(23)가 끼워 넣어지고, 시일 부재(23)를 지지 프레임(14)의 맞닿음면이 보유 지지함으로써, 하부 챔버(17)와 지지 프레임(14)의 시일 구조가 형성된다.

하부 챔버(17)의 측벽(15)에는, 하부 챔버(17)에 대하여 기판 G를 반출입하기 위한 반출입구(18)가 개설되어 있고, 반출입구(18)는 게이트 밸브(24)에 의해 개폐 가능하게 구성되어 있다. 하부 챔버(17)에는 반송 기구를 내포하는 반송실 (모두 도시하지 않음)이 인접해 있고, 게이트 밸브(24)를 개폐 제어하고, 반송 기구로 반출입구(18)를 통해 기판 G의 반출입이 행해진다.

또한, 하부 챔버(17)가 갖는 저판(16)에는 복수의 배기구(19)가 개설되어 있고, 각 배기구(19)에는 가스 배기관(25)이 접속되고, 가스 배기관(25)은 개폐 밸브(26)를 개재하여 배기 장치(27)에 접속되어 있다. 가스 배기관(25), 개폐 밸브(26) 및 배기 장치(27)에 의해, 가스 배기부(28)가 형성된다. 배기 장치(27)는 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프를 갖고, 프로세스 중에 하부 챔버(17) 내를 소정의 진공도까지 진공화 가능하게 구성되어 있다. 또한, 하부 챔버(17)의 적소에는 압력계(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 압력계에 의한 모니터 정보가 제어부(90)에 송신되도록 되어 있다.

기판 적재대(70)는, 기재(73)와, 기재(73)의 상면(73a)에 형성되어 있는 정전 척(76)을 갖는다.

기재(73)는, 평면으로 본 형상은 직사각형이며, 기판 적재대(70)에 적재되는 FPD와 동일 정도의 평면 치수를 갖는다. 예를 들어, 기재(73)는, 적재되는 기판 G와 동일 정도의 평면 치수를 갖고, 긴 변의 길이는 1800㎜ 내지 3400㎜ 정도이고, 짧은 변의 길이는 1500㎜ 내지 3000㎜ 정도의 치수로 설정할 수 있다. 이 평면 치수에 대하여, 기재(73)의 두께는, 예를 들어 50㎜ 내지 100㎜ 정도가 될 수 있다.

기재(73)에는, 직사각형 평면의 전체 영역을 커버하도록 사행한 온도 조절 매체 유로(72a)가 마련되어 있고, 스테인리스강이나 알루미늄, 알루미늄 합금 등으로 형성된다. 또한, 기재(73)가, 도시 예와 같이 단일의 부재가 아니라, 상방 기재와 하방 기재의 2부재의 적층체로 형성되어도 된다. 그때, 온도 조절 매체 유로(72a)는, 하방 기재에 마련되어도 되고, 상방 기재에 마련되어도 된다.

하부 챔버(17)의 저판(16) 상에는, 절연 재료에 의해 형성되며 내측에 단차부를 갖는 상자형의 받침대(78)가 고정되어 있고, 받침대(78)의 단차부 상에 기판 적재대(70)가 적재된다.

기재(73)의 상면에는, 기판 G가 직접 적재되는 정전 척(76)이 형성되어 있다. 정전 척(76)은, 알루미나 등의 세라믹스를 용사하여 형성되는 유전체 피막인 세라믹스층(74)과, 세라믹스층(74)의 내부에 매설되어 정전 흡착 기능을 갖는 도전층(75)(전극)을 갖는다.

도전층(75)은, 급전선(84)을 통해 직류 전원(85)에 접속되어 있다. 제어부(90)에 의해, 급전선(84)에 개재되는 스위치(도시하지 않음)가 온되면, 직류 전원(85)으로부터 도전층(75)에 직류 전압이 인가됨으로써 쿨롱력이 발생한다. 이 쿨롱력에 의해, 기판 G가 정전 척(76)의 상면에 정전 흡착되어, 기재(73)의 상면에 적재된 상태에서 보유 지지된다.

기판 적재대(70)를 구성하는 기재(73)에는, 직사각형 평면의 전체 영역을 커버하도록 사행한 온도 조절 매체 유로(72a)가 마련되어 있다. 온도 조절 매체 유로(72a)의 양단에는, 온도 조절 매체 유로(72a)에 대하여 온도 조절 매체가 공급되는 이송 배관(72b)과, 온도 조절 매체 유로(72a)를 유통하여 승온 또는 강온된 온도 조절 매체가 배출되는 복귀 배관(72c)이 연통되어 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 이송 배관(72b)과 복귀 배관(72c)에는 각각, 이송 유로(87)와 복귀 유로(88)가 연통되어 있고, 이송 유로(87)와 복귀 유로(88)는 온도 조절 수단, 예를 들어 칠러(86)에 연통되어 있다. 칠러(86)는, 온도 조절 매체의 온도나 토출 유량을 제어하는 본체부와, 온도 조절 매체를 압송하는 펌프를 갖는다(모두 도시하지 않음). 온도 조절 매체로서는, 예를 들어 냉매가 적용되고, 이 냉매에는, 갈덴(등록 상표)이나 플루오리너트(등록 상표) 등이 적용된다. 이송 유로(87), 복귀 유로(88) 및 칠러(86)에 의해, 온도 제어 장치(89)가 구성된다.

기재(73)에는 열전대 등의 온도 센서가 배치되어 있고, 온도 센서에 의한 모니터 정보는, 제어부(90)에 수시로 송신된다. 그리고, 송신된 모니터 정보에 기초하여, 기재(73) 및 기판 G의 온도 조절 제어가 제어부(90)에 의해 실행된다. 보다 구체적으로는, 제어부(90)에 의해, 칠러(86)로부터 이송 유로(87)에 공급되는 온도 조절 매체의 온도나 유량이 조정된다. 그리고, 온도 조정이나 유량 조정이 행해진 온도 조절 매체가 온도 조절 매체 유로(72a)에 순환됨으로써, 기판 적재대(70)의 온도 조절 제어가 실행된다. 또한, 열전대 등의 온도 센서는, 예를 들어 정전 척(76)에 배치되어도 된다.

정전 척(76) 및 기재(73)의 외주와, 받침대(78)의 상면에 의해 단차부가 형성되고, 이 단차부에는, 직사각형 프레임상의 포커스 링(79)이 적재되어 있다. 단차부에 포커스 링(79)이 설치된 상태에 있어서, 포커스 링(79)의 상면쪽이 정전 척(76)의 상면보다도 낮아지도록 설정되어 있다. 포커스 링(79)은, 알루미나 등의 세라믹스 혹은 석영 등으로 형성된다.

기재(73)의 하면에는, 급전 부재(80)가 접속되어 있다. 급전 부재(80)의 하단에는 급전선(81)이 접속되어 있고, 급전선(81)은 임피던스 정합을 행하는 정합기(82)를 개재하여 바이어스 전원인 고주파 전원(83)에 접속되어 있다. 기판 적재대(70)에 대하여 고주파 전원(83)으로부터 예를 들어 3.2㎒의 고주파 전력이 인가됨으로써, RF 바이어스를 발생시켜, 이하에서 설명하는 플라스마 발생용의 소스원인 고주파 전원(59)에서 생성된 이온을 기판 G로 끌어당길 수 있다. 따라서, 플라스마 에칭 처리에 있어서는, 에칭 레이트와 에칭 선택비를 모두 높이는 것이 가능해진다. 이와 같이, 기판 적재대(70)는, 기판 G를 적재하고 RF 바이어스를 발생시키는 바이어스 전극을 형성한다. 이때, 챔버 내부의 접지 전위가 되는 부위가 바이어스 전극의 대향 전극으로서 기능하고, 고주파 전력의 리턴 회로를 구성한다. 또한, 금속 창(50)을 고주파 전력의 리턴 회로의 일부로서 구성해도 된다.

금속 창(50)은, 복수의 분할 금속 창(57)에 의해 형성된다. 금속 창(50)을 형성하는 분할 금속 창(57)의 수(도 1에는 단면 방향으로 6개가 도시되어 있음)는, 12개, 24개 등, 다양한 개수로 설정할 수 있다.

각각의 분할 금속 창(57)은, 절연 부재(56)에 의해, 지지 프레임(14)이나 인접하는 분할 금속 창(57)과 절연되어 있다. 여기서, 절연 부재(56)는, PTFE(Polytetrafluoroethylene) 등의 불소 수지에 의해 형성된다.

분할 금속 창(57)은, 도체 플레이트(30)와, 샤워 플레이트(40)를 갖는다. 도체 플레이트(30)와 샤워 플레이트(40)는 모두, 비자성이며 도전성을 갖고, 또한 내식성을 갖는 금속 혹은 내식성의 표면 가공이 실시된 금속인, 알루미늄이나 알루미늄 합금, 스테인리스강 등에 의해 형성되어 있다. 내식성을 갖는 표면 가공은, 예를 들어 양극 산화 처리나 세라믹스 용사 등이다. 또한, 처리 영역 S에 면하는 샤워 플레이트(40)의 하면에는, 양극 산화 처리나 세라믹스 용사에 의한 내플라스마 코팅이 실시되어 있어도 된다. 도체 플레이트(30)는 접지선(도시하지 않음)을 통해 접지되어 있어도 된다. 샤워 플레이트(40)와 도체 플레이트(30)는, 서로 도통하도록 접합되어 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 각각의 분할 금속 창(57)의 상방에는, 절연 부재에 의해 형성되는 스페이서(도시하지 않음)가 배치되고, 해당 스페이서에 의해 도체 플레이트(30)로부터 이격하여 고주파 안테나(54)가 배치되어 있다. 고주파 안테나(54)는, 구리 등의 도전성이 양호한 금속으로 형성되는 안테나선을, 환상 혹은 와권상으로 권취 장착함으로써 형성된다. 예를 들어, 환상의 안테나선을 다중으로 배치해도 된다.

또한, 고주파 안테나(54)에는, 상부 챔버(13)의 상방으로 연장 마련되는 급전 부재(57a)가 접속되어 있고, 급전 부재(57a)의 상단에는 급전선(57b)이 접속되고, 급전선(57b)은 임피던스 정합을 행하는 정합기(58)를 통해 고주파 전원(59)에 접속되어 있다. 고주파 안테나(54)에 대하여 고주파 전원(59)으로부터 예를 들어 13.56㎒의 고주파 전력이 인가됨으로써, 분할 금속 창(57)에 유도 전류가 유기되고, 분할 금속 창(57)에 유기된 유도 전류에 의해, 하부 챔버(17) 내에 유도 전계가 형성된다. 이 유도 전계에 의해, 샤워 플레이트(40)로부터 처리 영역 S에 공급된 처리 가스가 플라스마화되어 유도 결합형 플라스마가 생성되고, 플라스마 중의 이온이 기판 G에 제공된다. 또한, 각 분할 금속 창(57)이 고유의 고주파 안테나를 갖고, 각 고주파 안테나에 대하여 개별로 고주파 전력이 인가되는 제어가 실행되어도 된다.

고주파 전원(59)은 플라스마 발생용의 소스원이며, 기판 적재대(70)에 접속되어 있는 고주파 전원(83)은, 발생한 이온을 끌어당겨 운동 에너지를 부여하는 바이어스원이 된다. 이와 같이, 이온 소스원에는 유도 결합을 이용하여 플라스마를 생성하고, 다른 전원인 바이어스원을 기판 적재대(70)에 접속하여 이온 에너지의 제어를 행함으로써, 플라스마의 생성과 이온 에너지의 제어가 독립적으로 행해져, 프로세스의 자유도를 높일 수 있다. 고주파 전원(59)으로부터 출력되는 고주파 전력의 주파수는, 0.1 내지 500㎒의 범위 내에서 설정되는 것이 바람직하다.

금속 창(50)은, 복수의 분할 금속 창(57)에 의해 형성되고, 각 분할 금속 창(57)은 복수개의 서스펜더(도시하지 않음)에 의해, 상부 챔버(13)의 천장판(12)으로부터 현수되어 있다. 플라스마의 생성에 기여하는 고주파 안테나(54)는 분할 금속 창(57)의 상면에 배치되어 있기 때문에, 고주파 안테나(54)는 분할 금속 창(57)을 통해 천장판(12)으로부터 현수되어 있다.

도체 플레이트(30)를 형성하는 도체 플레이트 본체(31)의 하면에는, 가스 확산 홈(32)이 형성되어 있다. 또한, 가스 확산 홈은, 샤워 플레이트의 상면에 개설되어도 된다. 또한, 가스 확산 홈을 구성하는 형상에는, 장척상으로 형성된 오목부 형상뿐만 아니라, 면상으로 형성된 오목부 형상도 포함한다.

샤워 플레이트(40)를 형성하는 샤워 플레이트 본체(41)에는, 샤워 플레이트 본체(41)를 관통하여 도체 플레이트(30)의 가스 확산 홈(32)과 처리 영역 S에 연통하는, 복수의 가스 토출 구멍(42)이 개설되어 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 각각의 분할 금속 창(57)이 갖는 가스 도입관(55)은, 안테나실 A 내에서 1개소에 통합되고, 상방으로 연장되는 가스 도입관(55)은 상부 챔버(13)의 천장판(12)에 개설되어 있는 공급구(12a)를 기밀하게 관통한다. 그리고, 가스 도입관(55)은, 기밀하게 결합된 가스 공급관(61)을 개재하여 처리 가스 공급원(64)에 접속되어 있다.

가스 공급관(61)의 도중 위치에는 개폐 밸브(62)와 매스 플로우 컨트롤러와 같은 유량 제어기(63)가 개재되어 있다. 가스 공급관(61), 개폐 밸브(62), 유량 제어기(63) 및 처리 가스 공급원(64)에 의해, 가스 공급 장치(60)가 형성된다. 또한, 처리 영역 S 내의 복수의 영역에 가스를 공급하기 위해, 가스 공급관(61)은 도중에서 분기되어 있고, 각 분기관에는 개폐 밸브와 유량 제어기, 및 처리 가스종에 따른 처리 가스 공급원이 연통되어 있다(도시하지 않음).

플라스마 처리에 있어서는, 가스 공급 장치(60)로부터 공급되는 처리 가스가 가스 공급관(61) 및 가스 도입관(55)을 통해, 각 분할 금속 창(57)이 갖는 도체 플레이트(30)의 가스 확산 홈(32)에 공급된다. 그리고, 각 가스 확산 홈(32)으로부터 각 샤워 플레이트(40)의 가스 토출 구멍(42)을 통해, 처리 영역 S에 토출된다.

또한, 각 분할 금속 창(57)이 고유의 고주파 안테나(후술하는 안테나 세그먼트(111, 112))를 갖고, 각 고주파 안테나에 대하여 개별로 고주파 전력이 인가되는 제어가 실행되어도 된다.

제어부(90)는, 기판 처리 장치(10)의 각 구성부, 예를 들어 칠러(86)나, 고주파 전원(59, 83), 가스 공급 장치(60), 압력계로부터 송신되는 모니터 정보에 기초하는 가스 배기부(28) 등의 동작을 제어한다. 제어부(90)는, CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 갖는다. CPU는, RAM이나 ROM의 기억 영역에 저장된 레시피에 따라, 소정의 처리를 실행한다. 레시피에는, 프로세스 조건에 대한 기판 처리 장치(10)의 제어 정보가 설정되어 있다. 제어 정보에는, 예를 들어 가스 유량이나 처리 용기(20) 내의 압력, 처리 용기(20) 내의 온도나 기재(73)의 온도, 프로세스 시간 등이 포함된다.

레시피 및 제어부(90)가 적용하는 프로그램은, 예를 들어 하드 디스크나 콤팩트 디스크, 광자기 디스크 등에 기억되어도 된다. 또한, 레시피 등은, CD-ROM, DVD, 메모리 카드 등의 가반성의 컴퓨터에 의한 판독이 가능한 기억 매체에 수용된 상태에서 제어부(90)에 세트되어, 판독되는 형태여도 된다. 제어부(90)는 그 밖에, 커맨드의 입력 조작 등을 행하는 키보드나 마우스 등의 입력 장치, 기판 처리 장치(10)의 가동 상황을 가시화하여 표시하는 디스플레이 등의 표시 장치, 및 프린터 등의 출력 장치와 같은 사용자 인터페이스를 갖고 있다.

도 2는 금속 창(50) 및 고주파 안테나(54)의 배치의 일례를 도시하는 평면도이다. 또한, 도 2에 있어서, 금속 창(50)의 중앙으로부터 외주를 향하는 방향을 직경 방향으로 하고, 금속 창(50)의 외주를 따라가는 방향을 둘레 방향으로 하여, 설명한다. 또한, 도 2에 있어서, 고주파 안테나(54)의 형상 및 배치는, 모식적으로 도시하고 있고, 도 2에 도시한 형상이나 배치에 한정되는 것은 아니다.

금속 창(50)은, 절연 부재(56)를 개재하여, 복수의 분할 금속 창(57)으로 분할된다. 구체적으로는, 금속 창(50)은, 직경 방향에 관하여, 3분할된다. 또한, 직경 방향으로 3분할된 금속 창(50)은, 둘레 방향에 관하여, 중앙측으로부터 순서대로 4분할, 8분할, 12분할된다.

또한, 절연 부재(56)에 의해 분할되는 금속 창(50)은, 금속 창(50)의 4구석으로부터 45°의 방향으로 연장되는 제1 분할선(51)과, 금속 창(50)의 짧은 변을 사이에 두는 2개의 제1 분할선(51)이 교차하는 2개의 교점을 연결하는 긴 변에 평행한 제2 분할선(52)을 갖고 있다. 여기서, 금속 창(50)의 짧은 변의 길이를 W라 한다. 금속 창(50)의 짧은 변 및 2개의 제1 분할선(51)으로 둘러싸인 삼각형의 영역의 직경 방향의 폭은, W/2가 된다. 또한, 금속 창(50)의 긴 변, 2개의 제1 분할선(51) 및 제2 분할선(52)으로 둘러싸인 사다리꼴의 영역의 직경 방향의 폭은, W/2가 된다. 이와 같은 구성에 의해, 삼각형의 영역 및 사다리꼴의 영역에 있어서, 고주파 안테나(54)의 권취수를 동일하게 하고, 직경 방향의 폭을 동일하게 함으로써, 분할 금속 창(57)을 통해 형성되는 유도 전계의 전계 강도를 동일하게 할 수 있다. 이에 의해, 균일한 플라스마를 형성할 수 있다.

또한, 절연 부재(56)에 의해 분할되는 금속 창(50)은, 각 변의 둘레 방향에 대해, 외주측에서 3분할, 중간측에서 2분할되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 금속 창(50)의 분할수를 증가시켜 각 분할 금속 창(57)의 크기를 작게 할 수 있어, 유도 전계의 전계 강도 분포를 미세하게 조정할 수 있다. 이에 의해, 플라스마 분포를 고정밀도로 제어할 수 있다.

고주파 안테나(54)는, 외측 안테나(110)와, 중간 안테나(120)와, 내측 안테나(130)를 갖는다. 이들 외측 안테나(110), 중간 안테나(120), 내측 안테나(130)는, 플라스마 생성에 기여하는 유도 전계를 생성하는 평면 영역, 구체적으로는 평면상의 액연(額緣)상 영역(141, 142, 143)을 갖고 있다. 액연상 영역(141, 142, 143)은, 도체 플레이트(30)에 면하여 기판 G에 대향하도록 형성되어 있다. 또한, 액연상 영역(141, 142, 143)은 동심상을 이루도록 배치되어 있고, 전체로서 직사각형의 기판 G에 대응하는 직사각형 평면을 구성하고 있다.

또한, 외측 안테나(110)와 대응하는 액연상 영역(141)은, 직경 방향에 관하여 3분할된 금속 창(50) 중, 외주측의 분할 금속 창(57) 상에 배치된다. 중간 안테나(120)와 대응하는 액연상 영역(142)은, 직경 방향에 관하여 3분할된 금속 창(50) 중, 중간의 분할 금속 창(57) 상에 배치된다. 내측 안테나(130)와 대응하는 액연상 영역(143)은, 직경 방향에 관하여 3분할된 금속 창(50) 중, 중앙측의 분할 금속 창(57) 상에 배치된다.

외측 안테나(110)는, 액연상 영역(141)의 코너부를 구성하는 4개의 제1 안테나 세그먼트(111)와, 액연상 영역(141)의 변 중앙부를 구성하는 4개의 제2 안테나 세그먼트(112)의 합계 8개의 안테나 세그먼트로 구성되어 있고, 전체로서 환상 안테나가 되는 다분할 환상 안테나로서 구성되어 있다. 안테나 세그먼트(111, 112)의 배치 영역을 포괄하여 액연상 영역(141)을 구성하고 있다.

또한, 제1 안테나 세그먼트(111)는, 금속 창(50)의 외주측에 마련되는 분할 금속 창(57) 중, 금속 창(50)의 코너부(4구석)에 마련되는 2개의 분할 금속 창(57)에 걸쳐 배치된다. 제2 안테나 세그먼트(112)는, 금속 창(50)의 외주측에 마련되는 분할 금속 창(57) 중, 금속 창(50)의 변 중앙부에 마련되는 분할 금속 창(57)에 배치된다. 또한, 제1 안테나 세그먼트(111) 및 제2 안테나 세그먼트(112)에 대해서는, 상세는 후술한다.

중간 안테나(120) 및 내측 안테나(130)는, 모두 와권상의 평면 안테나로서 구성되고(도 2에서는 편의상, 동심상으로 도시되어 있음), 각각의 안테나가 도체 플레이트(30)에 면하여 형성하는 평면 전체가 액연상 영역(142) 및 액연상 영역(143)을 구성하고 있다. 중간 안테나(120), 내측 안테나(130)는, 도전성 재료, 예를 들어 구리 등으로 이루어지는 복수개(예를 들어, 4개)의 안테나선을 권회하여 전체가 와권상이 되도록 한 다중(4중) 안테나를 구성해도 된다. 또한, 중간 안테나(120), 내측 안테나(130)는, 1개의 안테나선을 와권상으로 권회하여 구성해도 된다. 예를 들어, 4개의 안테나선을 권회하여 4중 안테나를 구성하는 경우, 안테나선을 90°씩 위치를 어긋나게 하여 권회함과 함께, 플라스마가 약해지는 경향이 있는 코너부의 권취수를 변의 중앙부의 권취수보다도 많아지도록 해도 된다. 중간 안테나(120)의 안테나선의 배치 영역이 액연상 영역(142)을 구성하고 있다. 내측 안테나(130)의 안테나선의 배치 영역이 액연상 영역(143)을 구성하고 있다.

또한, 고주파 안테나(54)는, 3개의 환상 안테나(외측 안테나(110), 중간 안테나(120), 내측 안테나(130))를 갖는 구성에 한정되는 것은 아니고, 2개 또는 4개 이상의 환상 안테나를 갖는 구성이어도 된다. 즉, 안테나 세그먼트를 환상으로 배치한 구조의 다분할 환상 안테나 외에, 1 또는 2 이상의 단일의 환상 안테나를 마련한 구성으로 해도 된다. 또한, 외측 안테나(110)와 마찬가지의, 안테나 세그먼트를 환상으로 배치한 구조의 다분할 환상 안테나만을 1 또는 2 이상 마련하여 고주파 안테나(54)를 구성해도 된다.

<안테나 세그먼트>

다음에, 외측 안테나(110)의 안테나 세그먼트(111, 112)에 대하여, 더 설명한다.

먼저, 제2 안테나 세그먼트(112)에 대하여, 도 3을 사용하여 설명한다. 도 3은 제2 안테나 세그먼트(112)의 일례를 도시하는 사시도이다.

제2 안테나 세그먼트(112)는, 도전성 재료, 예를 들어 구리 등으로 이루어지는 안테나선(200)을 기판 G(도체 플레이트(30))의 표면에 직교하는 방향인 세로 방향이 권회 방향이 되는 세로 권취로, 또한 권회축이 기판 G의 표면과 평행하게 되는 나선상으로 권회하여 구성되어 있다. 도체 플레이트(30)에 면한 제1 평면(201)에는, 복수의 안테나선(200)이 배치되어 있다. 제1 평면(201)에 배치된 안테나선(200)은, 플라스마에 기여하는 유도 전계를 생성하는 액연상 영역(141)의 일부(변 중앙부)를 구성하고 있다. 제1 평면(201)에 있어서는 안테나선(200)이 7개 평행하게 배치되어 있다.

구체적으로는, 제2 안테나 세그먼트(112)는, 안테나선(211 내지 217, 221 내지 226, 231 내지 236, 241 내지 246), 접속부(251, 252)를 갖고 있다. 또한, 도 3의 설명에 있어서, 제1 평면(201) 상의 안테나선(211 내지 217)이 일단으로부터 타단으로 신장되는 방향을 X 방향으로 하고, 안테나선(211 내지 217)의 안테나선(211)으로부터 안테나선(217)으로의 배열 방향을 Y 방향으로 하고, 제1 평면(201)에 수직인 방향(세로 방향)을 Z 방향으로 하여, 설명한다.

7개의 안테나선(211 내지 217)은, 제1 평면(201)에 배치되어 있고, 또한, 서로 평행하게 배치되어 있다. 환언하면, 안테나선(211 내지 217)에 의해, 제1 평면(201)이 형성된다. 또한, 제1 평면(201)은, 액연상 영역(141)의 일부를 구성한다.

안테나선(211)의 일단에는, 접속부(251)가 접속되어 있다. 안테나선(217)의 타단에는, 접속부(252)가 접속되어 있다. 접속부(251, 252)는, 급전 부재(57a)(도 1 참조)를 통해, 고주파 전원(59)과 접속된다.

안테나선(211 내지 216)의 타단에는, +Z 방향(제1 평면(201)으로부터 이격되는 방향)으로 연장되는 안테나선(221 내지 226)이 각각 접속되어 있다. 또한, 안테나선(212 내지 217)의 일단에는, +Z 방향(제1 평면(201)으로부터 이격되는 방향)으로 연장되는 안테나선(241 내지 246)이 각각 접속되어 있다. 또한, 안테나선(221 내지 226)의 상단과, 안테나선(241 내지 246)의 상단은, 수평(대략 X 방향)으로 신장되는 안테나선(231 내지 236)으로 각각 접속되어 있다. 안테나선(231 내지 236)의 일단은 안테나선(221 내지 226)의 상단에 접속되고, 안테나선(231 내지 236)의 타단은 안테나선(241 내지 246)의 상단에 접속된다. 즉, 안테나선(231 내지 236)은, 제1 평면(201)과 평행한 제2 평면(도시하지 않음)에 배치되어 있다. 또한, 안테나선(241 내지 246)의 상단은, 안테나선(221 내지 226)의 상단에 대하여, 안테나선(211 내지 217)이 배열되는 피치만큼 +Y 방향으로 어긋나 있다. 이 때문에, 평면으로 보아, 안테나선(231 내지 236)은, 안테나선(211 내지 217)이 신장되는 방향에 대하여, 비스듬히 형성되어 있다.

또한, 제2 안테나 세그먼트(112)는, 권회축 방향의 일방측에 있어서, 접속부(251), 안테나선(211), 안테나선(221), 안테나선(231)으로 둘러싸인 제1 단부를 갖고 있다. 또한, 제2 안테나 세그먼트(112)는, 권회축 방향의 타방측에 있어서, 안테나선(236), 안테나선(246), 안테나선(217), 접속부(252)로 둘러싸인 제2 단부를 갖고 있다. 또한, 제1 단부와 제2 단부를 관통하는 권회축은, Y 방향으로 배치되어 있다.

여기서, 접속부(251)로부터 접속부(252)의 방향으로 전류가 흐르는 경우, 플라스마의 생성에 기여하는 유도 전계를 생성하는 제1 평면(201) 상의 안테나선(211 내지 217)에는, 액연상 영역(141)을 따른 동일한 방향(+X 방향)으로 전류가 흐른다.

또한, 안테나선(221 내지 226)에는 +Z 방향으로 전류가 흐르고, 안테나선(241 내지 246)에는 -Z 방향으로 전류가 흐른다. 또한, 제1 평면(201)으로부터 이격된 안테나선(231 내지 236)에는, 대략 -X 방향으로 전류가 흐른다. 안테나선(231 내지 236)은, 제1 평면(201)으로부터 이격되어 있기 때문에, 안테나선(231 내지 236)의 유도 전계가 플라스마의 생성을 저해하는 것을 억제한다.

다음에, 제1 안테나 세그먼트(111)에 대하여, 도 4 내지 도 8을 사용하여 설명한다. 도 4는 제1 안테나 세그먼트(111)의 일례를 도시하는 사시도이다. 도 5는 제1 안테나 세그먼트(111)의 일례를 도시하는 정면도이다. 도 6은 제1 안테나 세그먼트(111)의 일례를 도시하는 B-B 단면도이다. 도 7은 제1 안테나 세그먼트(111)의 일례를 도시하는 C-C 단면도이다. 도 8은 제1 안테나 세그먼트(111)의 일례를 도시하는 D-D 단면도이다.

제1 안테나 세그먼트(111)는, 도전성 재료, 예를 들어 구리 등으로 이루어지는 안테나선(300)을 기판 G(도체 플레이트(30))의 표면에 직교하는 방향인 세로 방향이 권회 방향이 되는 세로 권취로, 또한 권회축이 기판 G의 표면과 평행하게 되는 나선상으로 권회하여 구성되어 있다. 도체 플레이트(30)에 면한 제1 평면(301)에는, 복수의 안테나선(300)이 배치되어 있다. 제1 평면(301)에 배치된 안테나선(300)은, 플라스마에 기여하는 유도 전계를 생성하는 액연상 영역(141)의 일부(코너부)를 구성하고 있다. 제1 평면(301)에 있어서는 안테나선(300)이 7개 평행하게 또한 코너부를 형성하도록 배치되어 있다. 또한, 7개의 안테나선(300) 중, 내측의 안테나선(300)은, 외측의 안테나선(300)까지 외측 주회하여 배치되어 있다.

구체적으로는, 제1 안테나 세그먼트(111)는, 안테나선(311 내지 317, 321 내지 326, 331 내지 336, 341 내지 346), 접속부(351, 352)를 갖고 있다. 또한, 도 4 등의 설명에 있어서, 제1 평면(301) 상의 안테나선(311 내지 317)의 일단측이 일단측의 단부(일단)로부터 코너부를 향하여 신장되는 방향을 Y 방향으로 하고, 제1 평면(301) 상의 안테나선(311 내지 317)의 타단측이 코너부로부터 타단측의 단부(타단)를 향하여 신장되는 방향을 X 방향으로 하고, 제1 평면(301)에 수직인 방향(세로 방향)을 Z 방향으로 하여, 설명한다.

7개의 안테나선(311 내지 317)은, 적어도 일부가 제1 평면(301)에 배치되어 있다. 환언하면, 안테나선(311 내지 317)에 의해, 제1 평면(301)이 형성된다. 또한, 제1 평면(301)은, 액연상 영역(141)의 일부를 구성한다.

외주측의 안테나선(314 내지 317)은, 코너부를 형성하도록 L자상으로 형성되어 있다. 즉, 안테나선(314 내지 317)은, +Y 방향으로 연장되는 일단측의 직선 부분과, 90° 굴곡하는 코너부와, +X 방향으로 연장되는 타단측의 직선 부분을 갖는다. 또한, 안테나선(314 내지 317)의 일단측의 직선 부분은, 간격(한쪽의 안테나선의 근접면과 다른 쪽의 안테나선의 근접면의 거리) G1을 두고 서로 평행하게 배치되어 있다. 또한, 안테나선(314 내지 317)의 타단측의 직선 부분은, 간격 G1을 두고 서로 평행하게 배치되어 있다. 또한, 간격 G1은, 예를 들어 10㎜ 이상 30㎜ 이하가 적합하다. 이에 의해, 안테나선간의 이상 방전을 방지할 수 있다.

안테나선(311)은, 평면 상 안테나부(311a, 311e)와, 외측 주회부(적층 안테나부)(311c)와, 연결부(311b, 311d)를 구비한다.

평면 상 안테나부(311a, 311e)는, 안테나선(314 내지 317)과 마찬가지로, 제1 평면(301) 상에 배치된다. 평면 상 안테나부(311a)는, 안테나선(312 내지 317)의 일단측의 직선 부분과 평행하게 배치된다. 평면 상 안테나부(311e)는, 안테나선(312 내지 317)의 타단측의 직선 부분과 평행하게 배치된다.

외측 주회부(311c)는, 코너부를 형성하도록 L자상으로 형성되어 있다. 즉, 외측 주회부(311c)는, +Y 방향으로 연장되는 일단측의 직선 부분과, 90° 굴곡하는 코너부와, +X 방향으로 연장되는 타단측의 직선 부분을 갖는다. 또한, 외측 주회부(311c)는, 평면으로 보아, 안테나선(315)의 코너부 상에 겹치도록 배치된다. 또한, 외측 주회부(311c)는, 수평으로 보아, 안테나선(315)의 상단으로부터 외측 주회부(311c)의 하단까지, 높이 H의 간극을 두고 배치된다. 여기서, 높이 H는, 간격 G1 이하로 하는 것이 바람직하다(H≤G1). 또한, 높이 H는, 외측 주회부(311c)와 안테나선(315) 사이에서 이상 방전이 발생하지 않는 간격 이상으로 하는 것이 바람직하다.

연결부(311b)는, 평면 상 안테나부(311a)의 타단과 외측 주회부(311c)의 일단을 접속한다. 연결부(311b)는, 예를 들어 평면 상 안테나부(311a)의 타단으로부터 기립하는 기립부와, 직경 방향으로 연장되어 외측 주회부(311c)의 일단과 접속하는 연신부를 갖고 있다. 또한, 도 4 내지 도 8의 예에 있어서, 연결부(311b)의 연신부는, 평면으로 보아, 평면 상 안테나부(311a)에 대하여 90° 굴곡되어 있다. 연결부(311d)는, 평면 상 안테나부(311e)의 일단과 외측 주회부(311c)의 타단을 접속한다. 연결부(311d)는, 예를 들어 평면 상 안테나부(311e)의 일단으로부터 기립하는 기립부와, 직경 방향으로 연장되어 외측 주회부(311c)의 타단과 접속하는 연신부를 갖고 있다. 또한, 도 4 내지 도 8의 예에 있어서, 연결부(311d)의 연신부는, 평면으로 보아, 평면 상 안테나부(311e)에 대하여 90° 굴곡되어 있다.

마찬가지로, 안테나선(312)은, 평면 상 안테나부(312a, 312e)와, 외측 주회부(312c)와, 연결부(312b, 312d)를 구비한다. 또한, 안테나선(313)은, 평면 상 안테나부(313a, 313e)와, 외측 주회부(313c)와, 연결부(313b, 313d)를 구비한다. 외측 주회부(312c)는, 평면으로 보아, 안테나선(316)의 코너부 상에 겹치도록 배치된다. 외측 주회부(313c)는, 평면으로 보아, 안테나선(317)의 코너부 상에 겹치도록 배치된다. 또한, 외측 주회부(312c, 313c)는, 수평으로 보아, 안테나선(316, 317)의 상단으로부터 외측 주회부(312c, 313c)의 하단까지, 높이 H의 간극을 두고 배치된다. 즉, 외측 주회부(311c 내지 313c)는, 제1 평면(301)과 평행한 제3 평면(도시하지 않음)에 배치되어 있다. 환언하면, 외측 주회부(311c 내지 313c)에 의해, 제3 평면이 형성된다. 또한, 제3 평면은, 안테나선(311 내지 317)에 의해 형성되는 제1 평면(301)과 안테나선(331 내지 336)에 의해 형성되는 제2 평면(도시하지 않음) 사이에 배치된다.

또한, 기판 적재대(70)에 적재되는 기판 G와 안테나선의 위치 관계에 대해서는, 예를 들어 안테나선(315)은, 평면으로 보았을 때, 기판 G의 단부 상에 배치되어 있다. 그때, 외측 주회부(312c, 313c)는, 평면으로 보았을 때, 기판 적재대(70)에 적재되는 기판 G의 단부 상으로부터 외측에 배치되어 있다.

또한, 평면 상 안테나부(311a 내지 313a), 안테나선(314 내지 317)의 일단측의 직선 부분은, 간격 G1로 서로 평행하게 배치되어 있다. 또한, 평면 상 안테나부(311e 내지 313e), 안테나선(314 내지 317)의 타단측의 직선 부분은, 간격 G1로 서로 평행하게 배치되어 있다. 또한, 연결부(311b 내지 313b)의 연신부는, 예를 들어 간격 G1을 두고 서로 평행하게 배치되어 있다. 또한, 연결부(311d 내지 313d)의 연신부는, 예를 들어 간격 G1을 두고 서로 평행하게 배치되어 있다.

또한, 연결부(311b)와 연결부(311d)는, 간격 G2를 갖고 있다. 간격 G2는, 간격 G1 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 이상 방전을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 연결부(313b)와 안테나선(341 내지 346)은, 간격 G3을 갖고 있다. 간격 G3은, 간격 G1 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 이상 방전을 확실하게 방지할 수 있다.

안테나선(311)의 일단에는, 접속부(351)가 접속되어 있다. 안테나선(317)의 타단에는, 접속부(352)가 접속되어 있다. 접속부(351, 352)는, 급전 부재(57a) (도 1 참조)를 통해, 고주파 전원(59)과 접속된다.

안테나선(311 내지 316)의 타단에는, +Z 방향(제1 평면(301)으로부터 이격되는 방향)으로 연장되는 안테나선(321 내지 326)이 각각 접속되어 있다. 또한, 안테나선(312 내지 317)의 일단에는, +Z 방향(제1 평면(301)으로부터 이격되는 방향)으로 연장되는 안테나선(341 내지 346)이 각각 접속되어 있다. 또한, 안테나선(321 내지 326)의 상단과, 안테나선(341 내지 346)의 상단은, 수평(X 방향 및 Y 방향)으로 신장되는 안테나선(331 내지 336)으로 각각 접속되어 있다. 즉, 안테나선(331 내지 336)은, 제1 평면(301)과 평행한 제2 평면(도시하지 않음)에 배치되어 있다. 안테나선(331 내지 336)은, 코너부를 형성하도록 L자상으로 형성되어 있다. 즉, 안테나선(331 내지 336)은, 각각, 일단이 안테나선(321 내지 326)의 상단에 접속되고, -X 방향으로 연장되는 일단측의 직선 부분과, 90° 굴곡하는 코너부와, -Y 방향으로 연장되며, 안테나선(341 내지 346)의 상단에 타단이 접속되는 타단측의 직선 부분을 갖는다.

안테나선(331)의 일단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 평면 상 안테나부(311e)와 겹치도록 배치된다. 안테나선(331)의 타단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 평면 상 안테나부(312a)와 겹치도록 배치된다.

안테나선(332)의 일단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 평면 상 안테나부(312e)와 겹치도록 배치된다. 안테나선(332)의 타단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 평면 상 안테나부(313a)와 겹치도록 배치된다.

안테나선(333)의 일단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 평면 상 안테나부(313e)와 겹치도록 배치된다. 안테나선(333)의 타단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 안테나선(314)의 일단측의 직선 부분과 겹치도록 배치된다.

안테나선(334)의 일단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 안테나선(314)의 타단측의 직선 부분과 겹치도록 배치된다. 안테나선(334)의 타단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 안테나선(315)의 일단측의 직선 부분과 겹치도록 배치된다.

안테나선(335)의 일단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 안테나선(315)의 타단측의 직선 부분과 겹치도록 배치된다. 안테나선(335)의 타단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 안테나선(316)의 일단측의 직선 부분과 겹치도록 배치된다.

안테나선(336)의 일단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 안테나선(316)의 타단측의 직선 부분과 겹치도록 배치된다. 안테나선(336)의 타단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 안테나선(317)의 일단측의 직선부와 겹치도록 배치된다.

또한, 제2 평면(도시하지 않음)에 배치되는 안테나선(331 내지 336)은, 도 4 등에 도시한 바와 같이 L자상으로 형성되어 있어도 되고, 안테나선(321 내지 326)의 상단과, 안테나선(341 내지 346)의 상단을 각각 직선적으로 접속하도록(비스듬히 신장하도록) 형성되어 있어도 된다.

또한, 제1 안테나 세그먼트(111)는, 권회축 방향의 일방측에 있어서, 접속부(351), 안테나선(311)(평면 상 안테나부(311a, 311e)), 안테나선(321), 안테나선(331)으로 둘러싸인 제1 단부를 갖고 있다. 제1 단부는, 오목상(골접기)으로 굴곡한다. 또한, 제1 안테나 세그먼트(111)는, 권회축 방향의 타방측에 있어서, 안테나선(336), 안테나선(346), 안테나선(317), 접속부(352)로 둘러싸인 제2 단부를 갖고 있다. 제2 단부는, 볼록상(산접기)으로 굴곡한다. 또한, 제1 단부와 제2 단부를 관통하는 권회축은, 직경 방향(수평 방향)으로 배치되어 있다.

또한, 제1 안테나 세그먼트(111)를 제1 평면(301)에 투영한 투영 형상은, 제1 단부의 측에서 오목상으로 굴곡하고, 제2 단부의 측에서 볼록상으로 굴곡하여 형성되는 L자 형상을 갖고 있다.

여기서, 접속부(351)로부터 접속부(352)의 방향으로 전류가 흐르는 경우, 플라스마의 생성에 기여하는 유도 전계를 생성하는 제1 평면(301) 상의 평면 상 안테나부(311a, 311e, 312a, 312e, 313a, 313e), 및, 안테나선(314 내지 317)에는, 액연상 영역(141)을 따른 동일한 방향(+Y 방향 및 +X 방향)으로 전류가 흐른다.

또한, 안테나선(321 내지 326)에는 +Z 방향으로 전류가 흐르고, 안테나선(341 내지 346)에는 -Z 방향으로 전류가 흐른다. 또한, 제1 평면(301)으로부터 이격된 안테나선(331 내지 336)에는, 제1 평면(301) 상의 안테나선과는 역방향으로 전류가 흐른다. 안테나선(331 내지 336)은, 제1 평면(301)으로부터 이격되어 있기 때문에, 안테나선(331 내지 336)의 유도 전계가 플라스마의 생성을 저해하는 것을 억제한다.

또한, 외측 주회부(311c 내지 313c)에는, 제1 평면(301) 상의 안테나선과 동일한 방향으로 전류가 흐른다. 외측 주회부(311c 내지 313c)는, 플라스마의 생성에 기여하는 유도 전계를 생성한다. 이에 의해, 액연상 영역(141)(도 2 참조)의 코너부에 있어서, 외측의 유도 전계를 강하게 할 수 있다.

즉, 제1 안테나 세그먼트(111)는, 제1 평면(301) 상에 배치되는 제1 안테나군(311a, 312a, 313a, 311e, 312e, 313e, 314, 315, 316, 317)과, 제1 안테나군의 상방에 이격하여 제2 평면 상에 배치되는 제2 안테나군(331 내지 336)과, 제1 안테나군의 상방에 근접하여 제3 평면 상에 배치되는 제3 안테나군(311c, 312c, 313c)을 갖고 있다. 또한, 제1 안테나 세그먼트(111)에 전류를 흘렸을 때, 제1 안테나군과 제3 안테나군의 전류가 흐르는 방향이 동일해지도록 구성되어 있다. 그리고, 제1 안테나군 및 제3 안테나군에 의해 플라스마를 생성하기 위한 유도 전계를 형성한다. 이에 의해, 액연상 영역(141)(도 2 참조)의 코너부에 있어서, 외측의 유도 전계를 강하게 할 수 있다.

또한, 제1 안테나 세그먼트(111)의 형상은, 도 4 등에 도시한 것에 한정되지 않는다. 도 9는 제1 안테나 세그먼트(111A)의 다른 일례를 도시하는 사시도이다. 도 9에 도시한 제1 안테나 세그먼트(111A)는, 도 4에 도시한 제1 안테나 세그먼트(111)와 비교하여, 연결부(311b, 311d, 312b, 312d, 313b, 313d)의 형상이 다르다. 구체적으로는, 연결부(311b)의 연신부는, 평면으로 보아, 평면 상 안테나부(311a)에 대하여 비스듬히 신장하도록 형성되어 있다. 연결부(311d)의 연신부는, 평면으로 보아, 평면 상 안테나부(311e)에 대하여 비스듬히 신장하도록 형성되어 있다. 마찬가지로, 연결부(312b, 312d, 313b, 313d)에 대해서도 비스듬히 신장하도록 형성되어 있다. 그 밖의 구성은 마찬가지이며, 중복되는 설명은 생략한다.

또한, 도 4 및 도 9에 도시한 제1 안테나 세그먼트(111)에서는, 외측 주회하는 안테나(311c 내지 313c)의 개수는 3개인 것으로 하여 설명하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 1개 이상이면 된다. 또한, 외측 주회하는 안테나(311c 내지 313c)의 개수(도 4의 예에서는 3개)는, 총 권취수(도 4의 예에서는 7개)의 절반 이하인 것이 바람직하다.

도 10은 직경 방향의 유도 전계의 변화를 나타내는 그래프의 일례이다. 여기에서는, 도 6의 선분(302) 상에 있어서의 유도 전계의 변화를 나타낸다. 횡축은, 직경 방향(중앙측으로부터 외측을 향하는 방향)의 위치를 나타내고, 종축은, 전계의 강도를 나타낸다. 또한, 도 10에 있어서, 본 실시 형태에 있어서의 제1 안테나 세그먼트(111)는, 도 9에 도시한 연결부가 비스듬히 신장되는 구성의 안테나 세그먼트이고, 외측 주회 개수가 2개인 경우를 예로 나타낸다. 또한, 참고예에 있어서의 제1 안테나 세그먼트는, 안테나선(311 내지 317)이 모두 제1 평면(301) 상에 있는 경우, 즉, 외측 주회 개수가 0개(외측 주회부가 없음)인 경우를 예로 나타낸다. 또한, 참고예의 제1 안테나 세그먼트에 있어서의 안테나선이 배치되는 범위의 경계를 굵은 실선(401, 402)으로 나타내고, 기판 G의 기판단의 위치를 파선(403)으로 나타낸다.

그래프를 대비하여 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 안테나 세그먼트(111)에 의하면, 액연상 영역(141)의 코너부(외주측)의 유도 전계를 강하게 할 수 있다. 이에 의해, 플라스마가 약해지는 경향이 있는 액연상 영역(141)의 코너부에 대하여, 플라스마를 강하게 할 수 있다.

고주파 안테나(54)의 또 다른 일례에 대하여, 도 11 및 도 12를 사용하여 더 설명한다. 도 11은 제1 안테나 세그먼트(111B)의 다른 일례를 도시하는 사시도이다. 도 12는 제2 안테나 세그먼트(112B)의 다른 일례를 도시하는 사시도이다. 도 11에 도시한 제1 안테나 세그먼트(111B)는, 도 4에 도시한 제1 안테나 세그먼트(111)와 비교하여, 안테나선(321 내지 326) 및 안테나선(341 내지 346)의 형상이 다르다. 도 12에 도시한 제2 안테나 세그먼트(112B)는, 도 3에 도시한 제2 안테나 세그먼트(112)와 비교하여, 안테나선(221 내지 226) 및 안테나선(241 내지 246)의 형상이 다르다. 구체적으로는, 안테나선(321)은, 내측(권회축측)을 향하여 굴곡하는 굴곡부와, +Z 방향으로 연장되는 직립부를 갖는다. 안테나선(322 내지 326, 341 내지 346, 221 내지 226, 241 내지 246)에 대해서도 마찬가지이다. 그 밖의 구성은 마찬가지이며, 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 도 9에 도시한 제1 안테나 세그먼트(111A)에 있어서, 안테나선(321 내지 326) 및 안테나선(341 내지 346)에 굴곡부를 마련하는 구성이어도 된다.

도 13은 전류의 흐름을 도시하는 모식도이다. 제1 안테나 세그먼트(111B)는, 제2 안테나 세그먼트(112B)와 인접하는 측에, 안테나선(321)을 갖고 있다. 안테나선(321)은 권회축의 내측을 향하여 굴곡하는 굴곡부(321a)와, 직립부(321b)를 갖는다. 마찬가지로, 제2 안테나 세그먼트(112B)는, 제1 안테나 세그먼트(111B)와 인접하는 측에, 안테나선(241)을 갖고 있다. 안테나선(241)은 권회축의 내측을 향하여 굴곡하는 굴곡부(241a)와, 직립부(241b)를 갖는다. 또한, 제1 안테나 세그먼트(111B)와 제2 안테나 세그먼트(112B) 사이에는, 자장의 간섭을 방지하기 위한 금속으로 이루어지는 실드(150)가 배치되어 있다. 또한, 제1 안테나 세그먼트(111B)에는, 전류 Ia가 흐른다. 굴곡부(321a)를 흐르는 전류 Ia는, 수평 방향 성분 Iax 및 수직 방향 성분 Iaz를 갖는다. 또한, 제2 안테나 세그먼트(112B)에는, 전류 Ib가 흐른다. 굴곡부(241a)를 흐르는 전류 Ib는, 수평 방향 성분 Ibx 및 수직 방향 성분 Ibz를 갖는다.

이와 같은 구성을 가짐으로써, 직립부(241b)와 직립부(321b)의 간격을 넓혀, 자장의 간섭을 억제한다. 또한, 제1 안테나 세그먼트(111B)는, 안테나선(311)의 단부에 있어서, 안테나선(311)을 흐르는 전류 Ia에 의한 자장이, 굴곡부(321a)를 흐르는 전류의 수평 방향 성분 Iax에 의한 자장으로 상쇄된다. 마찬가지로, 제2 안테나 세그먼트(112B)는, 안테나선(212)의 단부에 있어서, 안테나선(212)을 흐르는 전류 Ib에 의한 자장이, 굴곡부(241a)를 흐르는 전류의 수평 방향 성분 Ibx에 의한 자장으로 상쇄된다. 이에 의해, 제1 안테나 세그먼트(111B)와 제2 안테나 세그먼트(112B) 사이에 있어서 한쪽의 안테나 세그먼트의 자장 제어가 다른 쪽의 안테나 자장 제어에 간섭하는 것을 방지할 수 있다.

환언하면, 실드(150)의 두께를 얇게 하여, 제1 안테나 세그먼트(111B)의 단부로부터 제2 안테나 세그먼트(112B)의 단부까지의 간격 G4를 짧게 할 수 있다. 이에 의해, 외측 안테나(110)에서 형성되는 유도 자장에 있어서, 안테나 세그먼트간의 불균일성을 저감할 수 있다. 또한, 생성되는 플라스마의 불균일성을 저감할 수 있다.

고주파 안테나(54)의 또 다른 일례에 대하여, 도 14를 사용하여 더 설명한다. 도 14는 제1 안테나 세그먼트(111C)의 다른 일례를 도시하는 사시도이다. 도 14에 도시한 제1 안테나 세그먼트(111C)는, 도 11에 도시한 제1 안테나 세그먼트(111B)와 비교하여, 플라스마의 생성에 기여하지 않는 안테나선(331 내지 336)에 각각 콘덴서(361 내지 366)가 삽입되어 있다. 그 밖의 구성은 마찬가지이며, 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 도 4에 도시한 제1 안테나 세그먼트(111), 도 9에 도시한 제1 안테나 세그먼트(111A)에 있어서, 안테나선(331 내지 336)에 각각 콘덴서(361 내지 366)가 삽입되는 구성이어도 된다.

이에 의해, 안테나선간의 전위차의 상승을 억제할 수 있다. 특히, 외측 주회부(311c 내지 313c)와, 안테나선(314 내지 317)의 전위차는, 권회될 때의 전위차(1권취당의 전위차)보다도 커진다. 콘덴서(361 내지 366)를 개재시켜, 안테나선간의 전위차를 저감함으로써, 이상 방전을 방지할 수 있다.

[제2 실시 형태에 관한 기판 처리 장치]

본 개시의 제2 실시 형태에 관한 기판 처리 장치(10)에 대하여 설명한다. 제2 실시 형태에 관한 기판 처리 장치(10)는, 도 1에 도시한 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치(10)와 마찬가지의 구성을 갖고 있다. 또한, 제2 실시 형태에 관한 기판 처리 장치(10)의 고주파 안테나(54)는, 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치(10)의 고주파 안테나(54)(도 2 참조)와 마찬가지로, 외측 안테나(110)와, 중간 안테나(120)와, 내측 안테나(130)를 갖는다. 외측 안테나(110)는, 액연상 영역(141)의 코너부를 구성하는 4개의 제1 안테나 세그먼트(111D)와, 액연상 영역(141)의 변 중앙부를 구성하는 4개의 제2 안테나 세그먼트(112D)의 합계 8개의 안테나 세그먼트로 구성되어 있고, 전체로서 환상 안테나가 되는 다분할 환상 안테나로서 구성되어 있다. 안테나 세그먼트(111D, 112D)의 배치 영역을 포괄하여 액연상 영역(141)을 구성하고 있다. 제2 실시 형태는 제1 실시 형태의 일례와 마찬가지로 제1 안테나 세그먼트 및 제2 세그먼트에 있어서 Z 방향의 안테나선이 내측으로 굴곡되어 있지만, 제1 실시 형태와 다른 점은, 제1 안테나 세그먼트가 외측 주회부를 갖지 않는 것이다.

<안테나 세그먼트>

다음에, 외측 안테나(110)의 안테나 세그먼트(111D, 112D)에 대하여, 더 설명한다.

먼저, 제2 안테나 세그먼트(112D)에 대하여, 도 12를 사용하여 설명한다. 도 12는 제2 안테나 세그먼트(112D)의 일례를 도시하는 사시도이다.

제2 안테나 세그먼트(112D)는, 도전성 재료, 예를 들어 구리 등으로 이루어지는 안테나선(200)을 기판 G(도체 플레이트(30))의 표면에 직교하는 방향인 세로 방향이 권회 방향이 되는 세로 권취로, 또한 권회축이 기판 G의 표면과 평행하게 되는 나선 형상으로 권회하여 구성되어 있다. 도체 플레이트(30)에 면한 제1 평면(201)에는, 복수의 안테나선(200)이 배치되어 있다. 제1 평면(201)에 배치된 안테나선(200)은, 플라스마에 기여하는 유도 전계를 생성하는 액연상 영역(141)의 일부(변 중앙부)를 구성하고 있다. 제1 평면(201)에 있어서는 안테나선(200)이 7개 평행하게 배치되어 있다.

구체적으로는, 제2 안테나 세그먼트(112D)는, 안테나선(211 내지 217, 221 내지 226, 231 내지 236, 241 내지 246), 접속부(251, 252)를 갖고 있다. 또한, 도 12의 설명에 있어서, 제1 평면(201) 상의 안테나선(211 내지 217)이 일단으로부터 타단으로 신장되는 방향을 X 방향으로 하고, 안테나선(211 내지 217)의 안테나선(211)으로부터 안테나선(217)으로의 배열 방향을 Y 방향으로 하고, 제1 평면(201)에 수직인 방향(세로 방향)을 Z 방향으로 하여, 설명한다.

7개의 안테나선(211 내지 217)은, 제1 평면(201)에 배치되어 있고, 또한, 서로 평행하게 배치되어 있다. 환언하면, 안테나선(211 내지 217)에 의해, 제1 평면(201)이 형성된다.

안테나선(211)의 일단에는, 접속부(251)가 접속되어 있다. 안테나선(217)의 타단에는, 접속부(252)가 접속되어 있다. 접속부(251, 252)는, 급전 부재(57a)(도 1 참조)를 통해, 고주파 전원(59)과 접속된다.

안테나선(211 내지 216)의 타단에는, +Z 방향(제1 평면(201)으로부터 이격되는 방향)으로 연장되는 안테나선(221 내지 226)이 각각 접속되어 있다. 또한, 안테나선(212 내지 217)의 일단에는, +Z 방향(제1 평면(201)으로부터 이격되는 방향)으로 연장되는 안테나선(241 내지 246)이 각각 접속되어 있다. 또한, 안테나선(221 내지 226)의 상단과, 안테나선(241 내지 246)의 상단은, 수평(대략 X 방향)으로 신장되는 안테나선(231 내지 236)으로 각각 접속되어 있다. 안테나선(231 내지 236)의 일단은 안테나선(221 내지 226)의 상단에 접속되고, 안테나선(231 내지 236)의 타단은 안테나선(241 내지 246)의 상단에 접속된다. 즉, 안테나선(231 내지 236)은, 제1 평면(201)과 평행한 제2 평면(도시하지 않음)에 배치되어 있다. 또한, 안테나선(241 내지 246)의 상단은, 안테나선(221 내지 226)의 상단에 대하여, 안테나선(211 내지 217)이 배열되는 피치만큼 +Y 방향으로 어긋나 있다. 이 때문에, 평면으로 보아, 안테나선(231 내지 236)은, 안테나선(211 내지 217)이 신장되는 방향에 대하여, 비스듬히 형성되어 있다.

또한, 제2 안테나 세그먼트(112D)는, 권회축 방향의 일방측에 있어서, 접속부(251), 안테나선(211), 안테나선(221), 안테나선(231)으로 둘러싸인 제1 단부를 갖고 있다. 또한, 제2 안테나 세그먼트(112D)는, 권회축 방향의 타방측에 있어서, 안테나선(236), 안테나선(246), 안테나선(217), 접속부(252)로 둘러싸인 제2 단부를 갖고 있다. 또한, 제1 단부와 제2 단부를 관통하는 권회축은, Y 방향으로 배치되어 있다.

여기서, 접속부(251)로부터 접속부(252)의 방향으로 전류가 흐르는 경우, 플라스마의 생성에 기여하는 유도 전계를 생성하는 제1 평면(201) 상의 안테나선(211 내지 217)에는, 액연상 영역(141)을 따른 동일한 방향(+X 방향)으로 전류가 흐른다.

또한, 안테나선(221 내지 226)에는 +Z 방향으로 전류가 흐르고, 안테나선(241 내지 246)에는 -Z 방향으로 전류가 흐른다. 또한, 제1 평면(201)으로부터 이격된 안테나선(231 내지 236)에는, 대략 -X 방향으로 전류가 흐른다. 안테나선(231 내지 236)은, 제1 평면(201)으로부터 이격되어 있기 때문에, 안테나선(231 내지 236)의 유도 전계가 플라스마의 생성을 저해하는 것을 억제한다.

다음에, 제1 안테나 세그먼트(111D)에 대하여, 도 15를 사용하여 설명한다. 도 15는 제1 안테나 세그먼트(111D)의 일례를 도시하는 사시도이다.

제1 안테나 세그먼트(111D)는, 도전성 재료, 예를 들어 구리 등으로 이루어지는 안테나선(300)을 기판 G(도체 플레이트(30))의 표면에 직교하는 방향인 세로 방향이 권회 방향이 되는 세로 권취로, 또한 권회축이 기판 G의 표면과 평행하게 되는 나선 형상으로 권회하여 구성되어 있다. 도체 플레이트(30)에 면한 제1 평면(301)에는, 복수의 안테나선(300)이 배치되어 있다. 제1 평면(301)에 배치된 안테나선(300)은, 플라스마에 기여하는 유도 전계를 생성하는 액연상 영역(141)의 일부(코너부)를 구성하고 있다. 제1 평면(301)에 있어서는 안테나선(300)이 7개 평행하게 또한 코너부를 형성하도록 배치되어 있다.

구체적으로는, 제1 안테나 세그먼트(111D)는, 안테나선(311 내지 317, 321 내지 326, 331 내지 336, 341 내지 346), 접속부(351, 352)를 갖고 있다. 또한, 도 15의 설명에 있어서, 제1 평면(301) 상의 안테나선(311 내지 317)의 일단측이 일단측의 단부(일단)로부터 코너부를 향하여 신장되는 방향을 Y 방향으로 하고, 제1 평면(301) 상의 안테나선(311 내지 317)의 타단측이 코너부로부터 타단측의 단부(타단)를 향하여 신장되는 방향을 X 방향으로 하고, 제1 평면(301)에 수직인 방향(세로 방향)을 Z 방향으로 하여, 설명한다.

7개의 안테나선(311 내지 317)은, 제1 평면(301)에 배치되어 있다. 환언하면, 안테나선(311 내지 317)에 의해, 제1 평면(301)이 형성된다.

안테나선(311 내지 317)은, 코너부를 형성하도록 L자상으로 형성되어 있다. 즉, 안테나선(311 내지 317)은, +Y 방향으로 연장되는 일단측의 직선 부분과, 90° 굴곡하는 코너부와, +X 방향으로 연장되는 타단측의 직선 부분을 갖는다. 또한, 안테나선(311 내지 317)의 일단측의 직선 부분은, 간격(한쪽의 안테나선의 근접면과 다른 쪽의 안테나선의 근접면의 거리)을 두고 서로 평행하게 배치되어 있다. 또한, 안테나선(311 내지 317)의 타단측의 직선 부분은, 간격을 두고 서로 평행하게 배치되어 있다. 또한, 간격은, 예를 들어 10㎜ 이상 30㎜ 이하가 적합하다. 이에 의해, 안테나선간의 이상 방전을 방지할 수 있다.

안테나선(311)의 일단에는, 접속부(351)가 접속되어 있다. 안테나선(317)의 타단에는, 접속부(352)가 접속되어 있다. 접속부(351, 352)는, 급전 부재(57a)(도 1 참조)를 통해, 고주파 전원(59)과 접속된다.

안테나선(311 내지 316)의 타단에는, +Z 방향(제1 평면(301)으로부터 이격되는 방향)으로 연장되는 안테나선(321 내지 326)이 각각 접속되어 있다. 또한, 안테나선(312 내지 317)의 일단에는, +Z 방향(제1 평면(301)으로부터 이격되는 방향)으로 연장되는 안테나선(341 내지 346)이 각각 접속되어 있다. 또한, 안테나선(321 내지 326)의 상단과, 안테나선(341 내지 346)의 상단은, 수평(X 방향 및 Y 방향)으로 신장되는 안테나선(331 내지 336)으로 각각 접속되어 있다. 즉, 안테나선(331 내지 336)은, 제1 평면(301)과 평행한 제2 평면(도시하지 않음)에 배치되어 있다. 안테나선(331 내지 336)은, 코너부를 형성하도록 L자상으로 형성되어 있다. 즉, 안테나선(331 내지 336)은, 각각, 일단이 안테나선(321 내지 326)의 상단에 접속되고, -X 방향으로 연장되는 일단측의 직선 부분과, 90° 굴곡하는 코너부와, -Y 방향으로 연장되며, 안테나선(341 내지 346)의 상단에 타단이 접속되는 타단측의 직선 부분을 갖는다.

안테나선(331)의 일단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 안테나선(311)의 타단측의 직선 부분과 겹치도록 배치된다. 안테나선(331)의 타단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 안테나선(312)의 일단측의 직선 부분과 겹치도록 배치된다.

안테나선(332)의 일단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 안테나선(312)의 타단측의 직선 부분과 겹치도록 배치된다. 안테나선(332)의 타단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 안테나선(313)의 일단측의 직선 부분과 겹치도록 배치된다.

안테나선(333)의 일단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 안테나선(313)의 타단측의 직선 부분과 겹치도록 배치된다. 안테나선(333)의 타단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 안테나선(314)의 일단측의 직선 부분과 겹치도록 배치된다.

안테나선(334)의 일단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 안테나선(314)의 타단측의 직선 부분과 겹치도록 배치된다. 안테나선(334)의 타단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 안테나선(315)의 일단측의 직선 부분과 겹치도록 배치된다.

안테나선(335)의 일단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 안테나선(315)의 타단측의 직선 부분과 겹치도록 배치된다. 안테나선(335)의 타단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 안테나선(316)의 일단측의 직선 부분과 겹치도록 배치된다.

안테나선(336)의 일단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 안테나선(316)의 타단측의 직선 부분과 겹치도록 배치된다. 안테나선(336)의 타단측의 직선 부분은, 평면으로 보아, 안테나선(317)의 일단측의 직선부와 겹치도록 배치된다.

또한, 제2 평면(도시하지 않음)에 배치되는 안테나선(311 내지 316)은, 도 4 등에 도시한 바와 같이 L자상으로 형성되어 있어도 되고, 안테나선(321 내지 326)의 상단과, 안테나선(341 내지 346)의 상단을 각각 직선적으로 접속하도록(비스듬히 신장하도록) 형성되어 있어도 된다.

또한, 제1 안테나 세그먼트(111D)는, 권회축 방향의 일방측에 있어서, 접속부(351), 안테나선(311), 안테나선(321), 안테나선(331)으로 둘러싸인 제1 단부를 갖고 있다. 제1 단부는, 오목상(골접기)으로 굴곡한다. 또한, 제1 안테나 세그먼트(111D)는, 권회축 방향의 타방측에 있어서, 안테나선(336), 안테나선(346), 안테나선(317), 접속부(352)로 둘러싸인 제2 단부를 갖고 있다. 제2 단부는, 볼록상(산접기)으로 굴곡한다. 또한, 제1 단부와 제2 단부를 관통하는 권회축은, 직경 방향(수평 방향)으로 배치되어 있다.

또한, 제1 안테나 세그먼트(111D)를 제1 평면(301)에 투영한 투영 형상은, 제1 단부의 측에서 오목상으로 굴곡하고, 제2 단부의 측에서 볼록상으로 굴곡하여 형성되는 L자 형상을 갖고 있다.

여기서, 접속부(351)로부터 접속부(352)의 방향으로 전류가 흐르는 경우, 플라스마의 생성에 기여하는 유도 전계를 생성하는 제1 평면(301) 상의 안테나선(311 내지 317)에는, 액연상 영역(141)을 따른 동일한 방향(+Y 방향 및 +X 방향)으로 전류가 흐른다.

또한, 안테나선(321 내지 326)에는 +Z 방향으로 전류가 흐르고, 안테나선(341 내지 346)에는 -Z 방향으로 전류가 흐른다. 또한, 제1 평면(301)으로부터 이격된 안테나선(331 내지 336)에는, 제1 평면(301) 상의 안테나선과는 역방향으로 전류가 흐른다. 안테나선(331 내지 336)은, 제1 평면(301)으로부터 이격되어 있기 때문에, 안테나선(331 내지 336)의 유도 전계가 플라스마의 생성을 저해하는 것을 억제한다.

또한, 안테나선(321)은, 내측(권회축측)을 향하여 굴곡하는 굴곡부와, +Z 방향으로 연장되는 직립부를 갖는다. 안테나선(322 내지 326, 341 내지 346, 221 내지 226, 241 내지 246)에 대해서도 마찬가지이다.

도 13은 전류의 흐름을 도시하는 모식도이다. 제1 안테나 세그먼트(111D)는, 제2 안테나 세그먼트(112D)와 인접하는 측에, 안테나선(321)을 갖고 있다. 안테나선(321)은 권회축의 내측을 향하여 굴곡하는 굴곡부(321a)와, 직립부(321b)를 갖는다. 마찬가지로, 제2 안테나 세그먼트(112D)는, 제1 안테나 세그먼트(111D)와 인접하는 측에, 안테나선(241)을 갖고 있다. 안테나선(241)은 권회축의 내측을 향하여 굴곡하는 굴곡부(241a)와, 직립부(241b)를 갖는다. 또한, 제1 안테나 세그먼트(111D)와 제2 안테나 세그먼트(112D) 사이에는, 자장의 간섭을 방지하기 위한 금속으로 이루어지는 실드(150)가 배치되어 있다. 또한, 제1 안테나 세그먼트(111D)에는, 전류 Ia가 흐른다. 굴곡부(321a)를 흐르는 전류 Ia는, 수평 방향 성분 Iax 및 수직 방향 성분 Iaz를 갖는다. 또한, 제2 안테나 세그먼트(112D)에는, 전류 Ib가 흐른다. 굴곡부(241a)를 흐르는 전류 Ib는, 수평 방향 성분 Ibx 및 수직 방향 성분 Ibz를 갖는다.

이와 같은 구성을 가짐으로써, 직립부(241b)와 직립부(321b)의 간격을 넓혀, 자장의 간섭을 억제한다. 또한, 제1 안테나 세그먼트(111D)는, 안테나선(311)의 단부에 있어서, 안테나선(311)을 흐르는 전류 Ia에 의한 자장이, 굴곡부(321a)를 흐르는 전류의 수평 방향 성분 Iax에 의한 자장으로 상쇄된다. 마찬가지로, 제2 안테나 세그먼트(112D)는, 안테나선(212)의 단부에 있어서, 안테나선(212)을 흐르는 전류 Ib에 의한 자장이, 굴곡부(241a)를 흐르는 전류의 수평 방향 성분 Ibx에 의한 자장으로 상쇄된다. 이에 의해, 제1 안테나 세그먼트(111D)와 제2 안테나 세그먼트(112D) 사이에 있어서 한쪽의 안테나 세그먼트의 자장 제어가 다른 쪽의 안테나의 자장 제어에 간섭하는 것을 방지할 수 있다.

환언하면, 실드(150)의 두께를 얇게 하여, 제1 안테나 세그먼트(111D)의 단부로부터 제2 안테나 세그먼트(112D)의 단부까지의 간격 G4를 짧게 할 수 있다. 이에 의해, 외측 안테나(110)에서 형성되는 유도 자장에 있어서, 안테나 세그먼트간의 불균일성을 저감할 수 있다. 또한, 생성되는 플라스마의 불균일성을 저감할 수 있다.

상기 실시 형태에 든 구성 등에 대해, 그 밖의 구성 요소가 조합되거나 한 다른 실시 형태여도 되고, 또한, 본 개시는 여기에서 나타낸 구성에 전혀 한정되는 것은 아니다. 이 점에 관해서는, 본 개시의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 변경하는 것이 가능하고, 그 응용 형태에 따라서 적절하게 정할 수 있다.

예를 들어, 도 1의 기판 처리 장치(10)는, 처리 용기(20)의 상부 벽으로서 금속 창(50)을 구비한 유도 결합형 플라스마 처리 장치로서 설명하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 상부 벽으로서 유전체 창을 구비한 유도 결합형 플라스마 처리 장치여도 된다. 또한, 다른 형태의 플라스마 처리 장치여도 된다.

도 2에 있어서, 외측 안테나(110)는, 세로 권취의 안테나 세그먼트(111, 112)로 구성되고, 중간 안테나(120) 및 내측 안테나(130)는, 와권상의 평면 안테나로 구성되는 것으로서 설명하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 중간 안테나(120)에 있어서도, 외측 안테나(110)와 마찬가지로 세로 권취의 안테나 세그먼트(111, 112)로 구성되어도 된다.

또한, 액연상 영역(141)의 변부 중앙에 배치되는 제2 안테나 세그먼트(112)가, 각각의 변부에 있어서 1개씩 배치된 경우를 예로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 각각의 변부에 2개 이상의 안테나 세그먼트(112)가 배치되어도 된다.

또한, 액연상 영역(141)의 코너부에 배치되는 제1 안테나 세그먼트(111)에 외측 주회부(111c)를 마련하는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 변부에 있어서의 플라스마를 강화할 필요가 있는 경우 등에는, 액연상 영역(141)의 변부에 배치되는 제2 안테나 세그먼트(112)에 있어서, 외측 주회부를 마련하는 구성이어도 된다. 예를 들어, 도 3의 안테나선(211 내지 213)에 있어서, 안테나선(215 내지 217)의 상방에 이격하여 배치되는 외측 주회부를 마련해도 된다.

Claims (7)

1. 통상으로 안테나선을 권회하여 형성하고, 상기 안테나선의 일부에 의해 제1 평면을 형성하는 안테나 세그먼트이며,
   권회축 방향의 일방측에서, 적어도 일부가 상기 제1 평면을 형성하는 제1 안테나선과,
   상기 권회축 방향의 타방측에서, 상기 제1 평면을 형성하는 제2 안테나선을 구비하고,
   상기 제1 안테나선은,
   상기 제1 평면을 형성하는 평면 상 안테나부와,
   상기 제2 안테나선의 상방에 이격하여 배치되는 적층 안테나부와,
   상기 평면 상 안테나부와 상기 적층 안테나부를 접속하는 연결부를 갖는, 안테나 세그먼트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 적층 안테나부를 흐르는 전류는, 상기 제2 안테나선을 흐르는 전류와 동일 방향으로 흐르는, 안테나 세그먼트.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 권회축 방향의 일방측의 제1 단부는, 오목상으로 굴곡하고,
   상기 권회축 방향의 타방측의 제2 단부는, 볼록상으로 굴곡하여 형성되는, 안테나 세그먼트.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 적층 안테나부를 구성하는 안테나선의 권취수는, 상기 제1 평면을 형성하는 안테나선의 전체 권취수의 절반 이하인, 안테나 세그먼트.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제2 안테나선의 상단으로부터 상기 적층 안테나부의 하단까지의 간격은, 10㎜ 이상, 30㎜ 이하인, 안테나 세그먼트.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 평면과 대향하는 위치에, 상기 안테나선의 다른 일부에 의해 제2 평면을 형성하는, 안테나 세그먼트.
7. 처리 용기를 구성하는 상부 벽과, 상기 처리 용기 내에 있어서 상기 상부 벽에 대향하는 적재대와, 상기 상부 벽의 상방에 배치되는 안테나 유닛을 구비하고, 상기 적재대 상에 적재된 기판을 처리하는 유도 결합 플라스마 처리 장치이며,
   상기 안테나 유닛은,
   통상으로 안테나선을 권회하여 형성하고, 상기 안테나선의 일부에 의해 제1 평면을 형성하는 안테나 세그먼트를, 상기 제1 평면이 액연상 영역을 형성하도록 배열하여 형성되고,
   상기 안테나 유닛은,
   복수의 상기 안테나 세그먼트 중, 상기 액연상 영역의 코너부를 구성하는 코너부 안테나 세그먼트를 갖고,
   상기 코너부 안테나 세그먼트는,
   권회축 방향의 일방측에서, 적어도 일부가 상기 제1 평면을 형성하는 제1 안테나선과,
   상기 권회축 방향의 타방측에서, 상기 제1 평면을 형성하는 제2 안테나선을 구비하고,
   상기 제1 안테나선은,
   상기 제1 평면을 형성하는 평면 상 안테나부와,
   상기 제2 안테나선의 상방에 이격하여 배치되는 적층 안테나부와,
   상기 평면 상 안테나부와 상기 적층 안테나부를 접속하는 연결부를 갖는, 유도 결합 플라스마 처리 장치.

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