KR102604238B1 - 플라스마 처리 장치 및 플라스마 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
플라스마 여기 주파수가 VHF대 또는 UHF대인 평행 평판형 플라스마 처리 장치에 있어서, 플라스마의 균일성을 향상할 수 있는 기술을 제공한다. 예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치는, 처리 용기와, 처리 용기 내에 마련된 스테이지와, 스테이지의 상면의 상방에 처리 용기 내의 공간을 개재해서 마련된 유전체판과, 유전체판의 상방에 마련된 상부 전극을 구비하고, 상부 전극과 유전체판 사이에 공극이 마련되고, 공극의 폭은, 유전체판이 연장되는 방향에 있어서 비균등하다.
Description
본 개시의 예시적 실시 형태는, 플라스마 처리 장치 및 플라스마 처리 방법에 관한 것이다.
플라스마 처리 장치는, 전자 디바이스의 제조에 사용된다. 특허문헌 1에는 플라스마 처리 장치에 관한 기술이 개시된다. 플라스마 처리 장치는, 진공 용기, 처리실, 지지 전극, 안테나 및 방사구, 자장 형성 수단을 구비한다. 처리실은, 진공 용기 내부에 마련되어, 가스가 공급된다. 지지 전극은, 처리실 내에 마련되어, 처리 대상물을 지지한다. 안테나 및 방사구는, 초단파(VHF)대 또는 극초단파(UHF)대의 고주파를 처리실에 공급한다. 자장 형성 수단은, 처리실에 자장을 형성한다. 플라스마 처리 장치는, 전계 제어 공간을 구비한다. 전계 제어 공간은, 유전체와 유전체를 둘러싸는 금속 구획판 또는 디스크상 금속에 의해 구성된다. 또한, VHF대란, 30 내지 300[MHz] 정도의 범위의 주파수대이다. UHF대란, 300[MHz] 내지 3[GHz] 정도의 범위의 주파수대이다.
본 개시는, 플라스마 여기 주파수가 VHF대 또는 UHF대인 평행 평판형 플라스마 처리 장치에 있어서, 플라스마의 균일성을 향상시킬 수 있는 기술을 제공한다.
예시적 실시 형태에 있어서, 플라스마 처리 장치가 제공된다. 플라스마 처리 장치는, 처리 용기, 스테이지, 유전체판, 상부 전극, 도파로, 도파로의 단부를 구비한다. 스테이지는, 처리 용기 내에 마련된다. 유전체판은, 스테이지의 상면의 상방에 처리 용기 내의 공간을 개재해서 마련된다. 상부 전극은, 유전체판의 상방에 마련된다. 도파로는, VHF대 또는 UHF대의 고주파를 도파한다. 도파로의 단부는, 공간을 향해서 배치되어, 공간에 고주파를 방사한다. 상부 전극과 유전체판 사이에 공극이 마련된다. 공극의 폭은, 유전체판이 연장되는 방향에 있어서, 비균등하다.
본 개시에 의하면, 본 개시는, 플라스마 여기 주파수가 VHF대 또는 UHF대인 평행 평판형 플라스마 처리 장치에 있어서, 플라스마의 균일성을 향상시킬 수 있는 기술이 제공된다.
도 1은 예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치의 구성을 예시하는 도면이다.
도 2는 다른 예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치의 구성을 예시하는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시하는 구성의 일부를 상세하게 도시하는 도면이다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시하는 구성의 일부를 보다 상세하게 도시하는 도면이다.
도 5는 도 3에 도시하는 구성 대신에 사용될 수 있는 다른 구성을 보다 상세하게 도시하는 도면이다.
도 6은 다른 예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치의 구성을 예시하는 도면이다.
도 7은 도 1, 2, 6 각각에 도시하는 상부 전극의 하면 형상의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8은 상부 전극과 유전체판 사이의 공극 형상의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는 상부 전극과 유전체판 사이의 공극 형상의 다른 일례를 도시하는 도면이다.
도 10은 다른 예시적 실시 형태에 따른 스테이지를 도시하는 도면이다.
도 11은 다른 예시적 실시 형태에 따른 스테이지를 도시하는 도면이다.
도 2는 다른 예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치의 구성을 예시하는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시하는 구성의 일부를 상세하게 도시하는 도면이다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시하는 구성의 일부를 보다 상세하게 도시하는 도면이다.
도 5는 도 3에 도시하는 구성 대신에 사용될 수 있는 다른 구성을 보다 상세하게 도시하는 도면이다.
도 6은 다른 예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치의 구성을 예시하는 도면이다.
도 7은 도 1, 2, 6 각각에 도시하는 상부 전극의 하면 형상의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8은 상부 전극과 유전체판 사이의 공극 형상의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는 상부 전극과 유전체판 사이의 공극 형상의 다른 일례를 도시하는 도면이다.
도 10은 다른 예시적 실시 형태에 따른 스테이지를 도시하는 도면이다.
도 11은 다른 예시적 실시 형태에 따른 스테이지를 도시하는 도면이다.
이하, 다양한 예시적 실시 형태에 대해서 설명한다.
예시적 실시 형태에 있어서, 플라스마 처리 장치가 제공된다. 플라스마 처리 장치는, 처리 용기, 스테이지, 유전체판, 상부 전극, 도파로, 도파로의 단부를 구비한다. 스테이지는, 처리 용기 내에 마련된다. 유전체판은, 스테이지의 상방에 처리 용기 내의 공간을 개재해서 마련된다. 상부 전극은, 유전체판의 상방에 마련된다. 도파로는, VHF대 또는 UHF대의 고주파를 도파한다. 도파로의 단부는, 공간을 향해서 배치되어, 공간에 고주파를 방사한다. 상부 전극과 유전체판 사이에 공극이 마련된다. 공극의 폭은, 유전체판이 연장되는 방향에 있어서, 비균등하다.
VHF대 또는 UHF대의 고주파인 경우에는, 정재파의 발생에 의해, 유전체판의 하면이 연장되는 방향에서의 플라스마의 균일성이 저감될 수 있다. 그러나, 예시적 실시 형태에 따르면, 공극의 존재에 의해, 정재파의 발생이 억제되어 공간 내에서의 상부 전극(보다 구체적으로 유전체판)의 근방에서의 전계의 구배가 저감될 수 있다. 따라서, 플라스마의 균일성이 향상될 수 있다. 또한, 예시적 실시 형태에 따르면, 공극의 폭은, 유전체판이 연장되는 방향(공극이 연장되는 방향)에 있어서, 비균등하다. 즉, 공극의 폭은, 정재파의 발생이 억제되도록 조정될 수 있다. 특히, VHF대 또는 UHF대의 고주파가 공간 내에 방사되는 경우에 있어서, 공극의 폭의 조정이 가능하게 된다. 이 조정에 의해, 플라스마의 생성 시에 상부 전극(보다 구체적으로 유전체판)과 공간 내에서 생기는 플라스마 사이를 전파하는 표면파(전파)의 파장이 적합하게 신장될 수 있다. 따라서, 플라스마의 균일성이 보다 향상될 수 있다.
예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치에 있어서, 유전체판의 단부와 상부 전극의 단부는, 탄성 부재를 통한 압박에 의해 서로 접속된다. 따라서, 플라스마로부터의 입열 등에 의해 각 부가 열팽창해도, 유전체판이 갈라지는 등의 문제가 회피될 수 있다.
예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치에 있어서, 공극의 폭은, 상부 전극 및 유전체판 각각의 단부로부터 중심부를 향해서 증가한다. 따라서, 표면파에 의한 정재파의 생성이 회피될 수 있다.
예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치에 있어서, 공극의 폭은, 상부 전극 및 유전체판 각각의 단부로부터 중심부를 향해서 감소한다. 따라서, 표면파의 감쇠가 억제될 수 있다.
예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치에 있어서, 공극에 노출되는 상부 전극의 하면은, 물결치는 형상을 갖는다. 따라서, 플라스마 시스의 비선형인 전류 전압 특성에 의해 생기는 고조파에 의한 영향을 저감할 수 있다.
예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치는, 상부 전극과 유전체판 사이에 배치된 유전체 로드를 더 구비한다. 공극은, 상부 전극의 단부와 유전체판의 단부가 서로 밀착되는 상태에서 상부 전극과 유전체판이 이격됨으로써 획정된다. 따라서, 공극은, 유전체 로드에 의해 안정적으로 마련될 수 있다.
예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치는, 공극에 노출되는 상부 전극의 하면에 교차하는 기준 방향으로 유전체 로드를 이동시키는 구동 기구를 더 구비한다. 유전체 로드는, 상기 유전체판에 접속 또는 접합되는, 혹은, 해당 유전체판과 일체로 형성된다. 유전체 로드의 이동에 수반하여, 유전체판이 상부 전극에 접근하거나 또는 이격된다. 따라서, 유전체 로드를 이동시킴으로써, 공극의 폭의 상세한 조정이 가능하게 된다.
예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치에 있어서, 구동 기구는, 유전체 로드를 기준 방향으로 구동하여, 공극의 폭을 신축한다.
예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치에 있어서, 구동 기구는, 모터와 제1 풀리와 절연 샤프트와 벨트와 구동부를 구비한다. 모터는 상부 전극 상에 마련된다. 제1 풀리와 벨트와 구동부는 상부 전극 내에 마련된다. 절연 샤프트는 모터에 연결된다. 제1 풀리는 절연 샤프트와 벨트를 연결한다. 구동부는, 유전체 로드와 벨트를 연결하여, 절연 샤프트 및 벨트를 통해서 전달되는 모터의 동력을 사용하여 기준 방향으로 유전체 로드를 구동한다. 구동부는 제2 풀리와 샤프트를 구비한다. 제2 풀리는 벨트와 샤프트를 연결한다. 샤프트는, 유전체 로드에 플로팅 조인트를 개재하여 연결된다.
예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치에 있어서, 구동 기구는, 상부 전극과 유전체판을 이격하도록 유전체 로드를 기준 방향을 따라서 이동시켜, 공극의 폭을 확장한다.
예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치에 있어서, 구동 기구는, 모터와 제1 풀리와 절연 샤프트와 벨트와 구동부를 구비한다. 모터는 상부 전극 상에 마련된다. 제1 풀리와 벨트와 구동부는, 상부 전극 내에 마련된다. 절연 샤프트는 모터에 연결된다. 제1 풀리는 절연 샤프트와 벨트를 연결한다. 구동부는, 유전체 로드와 벨트를 연결하여, 절연 샤프트 및 벨트를 통해서 전달되는 모터의 동력을 사용하여 기준 방향으로 유전체 로드를 구동한다. 구동부는 제2 풀리와 샤프트를 구비한다. 제2 풀리는 벨트를 샤프트에 연결한다. 샤프트는 유전체 로드에 연결된다.
예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치에 있어서, 유전체판은 샤워 플레이트이다. 따라서, 유전체판이 샤워 플레이트이므로, 공간에의 가스의 공급을 유전체판의 하면으로부터 행할 수 있다.
예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치에 있어서, 상부 전극은, 복수의 제1 가스 토출 구멍을 갖는다. 유전체판은, 복수의 제2 가스 토출 구멍을 갖는다. 복수의 제1 가스 토출 구멍과, 복수의 제2 가스 토출 구멍은, 공극을 통해서 연통한다. 적어도 복수의 제1 가스 토출 구멍의 일부와 복수의 제2 가스 토출 구멍의 일부는, 서로 겹치도록 마련된다. 따라서, 복수의 상기 제1 가스 토출 구멍 및 복수의 제2 가스 토출 구멍에 있어서 서로 겹치는 제1 가스 토출 구멍 및 제2 가스 토출 구멍이 마련되어 있기 때문에, 상부 전극 및 유전체판으로부터 공간 내에의 가스의 흐름은 양호해질 수 있다.
예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치에 있어서, 공극은, 외부의 가스 공급부에 접속된 가스 배관에 연통하고 있다.
예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치에 있어서, 스테이지는 본체와 도전층을 포함한다. 본체는 절연체로 형성된다. 도전층은 본체 내에 마련된다. 도전층은, 스테이지 내에 마련된 1개 이상의 도전층 중 스테이지의 상면으로부터 최단 거리를 갖고, 환상으로 형성된다. 이와 같이, 스테이지 내에 마련된 1개 이상의 도전층 중 해당 스테이지의 상면으로부터 최단 거리를 갖는 도전층은, 환상으로 형성되어 있으므로, 스테이지 상에 적재되는 기판에 걸리는 고주파 바이어스가 억제될 수 있다.
예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치에 있어서, 도전층은, 스테이지 상에 적재되는 기판의 직경보다도 작은 외경을 갖는다.
예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치에 있어서, 도전층은, 스테이지 상에 적재되는 기판과 스테이지 사이에서 정전 인력을 발생시키기 위한 전극, 고주파가 공급되는 전극, 및 접지되는 전극 중 어느 것이다.
예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치에 있어서, 도전층은 메쉬상으로 형성된다.
예시적 실시 형태에 있어서, 플라스마 처리 방법이 제공된다. 플라스마 처리 방법은, 플라스마 처리 장치를 사용해서 피처리체에 플라스마 처리를 행한다. 플라스마 처리 장치는, 처리 용기, 상부 전극, 유전체판, 도파로, 스테이지를 구비한다. 스테이지는 처리 용기 내에 마련된다. 유전체판은 스테이지의 상방에 처리 용기의 공간을 개재해서 마련된다. 상부 전극은 유전체판의 상방에 마련된다. 도파로는 플라스마 처리에 사용되는 VHF대 또는 UHF대의 고주파를 도파한다. 도파로의 단부는 공간을 향해서 배치되어 공간에 고주파를 방사한다. 이 방법은, 상부 전극과 유전체판 사이에 마련된 공극의 폭이 유전체판이 연장되는 방향에 있어서 비균등하게 되어 있는 상태에서, 플라스마 처리를 행한다.
이러한 플라스마 처리 방법에서는, 공극의 존재에 의해, 정재파의 발생이 억제되어 공간 내에서의 상부 전극(보다 구체적으로 유전체판)의 근방에서의 전계의 구배가 저감될 수 있다. 따라서, 플라스마의 균일성이 향상될 수 있다. 또한, 예시적 실시 형태에 따르면, 공극의 폭은, 유전체판이 연장되는 방향(공극이 연장되는 방향)에 있어서 비균등하다. 즉, 공극의 폭은, 정재파의 발생이 억제되도록 조정될 수 있다. 특히, VHF대 또는 UHF대의 고주파가 공간 내에 방사되는 경우에 있어서, 공극의 폭의 조정이 가능하게 된다. 이 조정에 의해, 플라스마의 생성 시에 상부 전극(보다 구체적으로 유전체판)과 공간 내에서 생기는 플라스마 사이를 전파하는 표면파(전파)의 파장이 적합하게 신장될 수 있다. 따라서, 플라스마의 균일성이 보다 향상될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 다양한 예시적 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일하거나 또는 상당하는 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하는 것으로 한다. 본 개시에 있어서, 「접촉」이란, 대상이 되는 양자가 고정되어 있지 않은 상태를 나타내고, 「접속」이란, 대상이 되는 양자가 고정되어 있어도 고정되어 있지 않아도 되는 상태를 나타내고, 「접합」이란, 대상이 되는 양자가 고정되어 있는 상태를 나타낸다.
도 1에 도시하는 플라스마 처리 장치(1A)의 구성을 설명한다. 플라스마 처리 장치(1A)는 처리 용기(CS)를 구비한다. 플라스마 처리 장치(1A)는, 공간(SP), 도파로 벽(UA1), 상부 전극(UA21), 공동(UA22), 도파로(UA31)를 구비한다. 플라스마 처리 장치(1A)는, 절연 부재(UA4), 서포트 링(UA51), 유전체판(UA6), 유전체 로드(UA7), 밀봉 부재(UA82), 관(UA9), 공극(UB1), 가스 배관(UC31)을 구비한다.
플라스마 처리 장치(1A)는, 측벽(DA11), 배기구(DA11a), 밀봉 부재(DA13), 공통 모드 필터(DB61a), 공통 모드 필터(DB61b), 히터 전원(DB62a), 히터 전원(DB62b)을 구비한다.
플라스마 처리 장치(1A)는, 스테이지(MA11), 배플 부재(MB1)를 구비한다.
처리 용기(CS)는 대략 원통 형상을 갖는다. 처리 용기(CS)는 연직 방향을 따라 연장되어 있다.
처리 용기(CS)의 중심 축선은, 연직 방향으로 연장되는 축선(AX)이다. 처리 용기(CS)는, 도파로 벽(UA1), 측벽(DA11), 도파로(UA31)를 구비한다.
본 개시에 있어서, 축선(AX)이 연장되는 방향은, 기준 방향이라고 칭한다. 바꾸어 말하면, 기준 방향은, 공극(UB1)에 노출되는 상부 전극(UA21)의 하면(UAf)에 교차하는 방향이다.
도파로 벽(UA1)의 천장부는, 축선(AX)에 교차하는 면에 (대략 수평하게) 연장되어 있다. 도파로 벽(UA1)의 측부는, 축선(AX)을 따라 도파로 벽(UA1)의 천장부에 수직으로 연장된다. 도파로 벽(UA1)은, 플라스마 처리 장치(1A)의 상부 전극(UA21)을 둘러싸고 있다.
도파로 벽(UA1)의 재료는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 도전성 재료일 수 있다. 도파로 벽(UA1)은 접지된다.
도파로(UA31)는, 도파로 벽(UA1)과 상부 전극(UA21) 사이의 공간에 의해 획정된다. 도파로(UA31)는, VHF대 또는 UHF대의 고주파를 도파하여, 고주파를 공간(SP)에 도입한다. 본 개시에 있어서 고주파란, VHF대 또는 UHF대의 고주파를 의미한다.
도파로(UA31)는, 고주파가 방사되는 단부(UA32)를 구비한다. 단부(UA32)는 공간(SP)을 향해서 배치된다.
단부(UA32)는, 절연 부재(UA4) 및 절연성의 서포트 링(UA51)을 개재하여, 공간(SP)에 고주파를 방사한다. 공간(SP)은, 유전체판(UA6)과 스테이지(MA11) 사이의 공간이다.
측벽(DA11)은, 도파로 벽(UA1)의 측부의 하측에 축선(AX)을 따라 연장된다. 측벽(DA11)은, 도파로 벽(UA1)의 하측에 있어서, 축선(AX)을 따라 연장된다.
측벽(DA11)의 재료는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 도전성 재료일 수 있다. 측벽(DA11)은 접지된다.
측벽(DA11)은 돌기부(DA12)를 구비한다. 측벽(DA11)의 돌기부(DA12)는, 측벽(DA11)의 단부(도파로 벽(UA1)의 측부에 접속되는 개소)에 마련되어 있고, 축선(AX)을 향해서 축선(AX)에 교차하는 방향으로 연장된다. 돌기부(DA12)는, 밀봉 부재(DA13)를 개재하여 절연 부재(UA4)에 접속된다. 밀봉 부재(DA13)는, 진공 시일용 부재이며, 예를 들어 O링일 수 있다.
돌기부(DA12)는, 탄성 부재(DA10)를 개재하여 서포트 링(UA51)에 접속된다. 서포트 링(UA51)은 돌기부(DA12) 상에 마련된다. 탄성 부재(DA10)는 압박용으로 마련되어 있다.
절연 부재(UA4)는, 단부(UA32)와, 서포트 링(UA51) 및 공간(SP) 사이에 배치된다. 절연 부재(UA4)와 상부 전극(UA21)은, 밀봉 부재(UA82)를 개재하여 접속된다. 절연 부재(UA4)의 재료는, 질화알루미늄, 산화알루미늄 등의 절연성 재료일 수 있다. 밀봉 부재(UA82)는 진공 시일용 부재이며, 예를 들어 O링일 수 있다.
상부 전극(UA21)은 유전체판(UA6)의 상방에 마련된다. 상부 전극(UA21)은, 도파로 벽(UA1) 내에 수용되어 있다. 상부 전극(UA21)은, 도파로 벽(UA1)의 천장부 아래에 배치되어 있고, 도파로 벽(UA1)의 측부에 의해 둘러싸여 있다.
상부 전극(UA21)은, 스테이지(MA11)의 상면(MA13)의 상방에서, 처리 용기(CS) 내의 공간(SP)과 유전체판(UA6)을 개재해서 마련된다. 상부 전극(UA21)은, 정합기(UC2)를 개재하여 고주파 전원(UC1)에 전기적으로 접속된다.
상부 전극(UA21)의 재료는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 도전성 재료일 수 있다. 상부 전극(UA21)의 표면 상에는, 내부식성을 갖는 막이 형성된다. 내부식성을 갖는 막은, 산화알루미늄막, 산화이트륨막, 또는 산화알루미늄이나 산화이트륨 등을 포함하는 세라믹막일 수 있다.
고주파 전원(UC1)은 상술한 고주파를 발생시키는 전원이다. 정합기(UC2)는, 고주파 전원(UC1)의 부하의 임피던스를 고주파 전원(UC1)의 출력 임피던스에 정합시키기 위한 정합 회로를 포함하고 있다.
상부 전극(UA21)은 공동(UA22)을 구비한다. 상부 전극(UA21)은, 복수의 가스 토출 구멍(UA22a)(제1 가스 토출 구멍)을 갖는다. 공동(UA22)은, 가스 배관(UC31)을 통해서 가스 공급부(UC3)에 연통하고 있다.
공동(UA22)은, 복수의 가스 토출 구멍(UA22a)에 연통하고 있다. 공동(UA22)은, 복수의 가스 토출 구멍(UA22a)과, 또한 공극(UB1), 유전체판(UA6)의 복수의 가스 토출 구멍(UB2)을 통해서 공간(SP)에 연통하고 있다.
유전체판(UA6)은, 상부 전극(UA21)의 바로 아래에 마련된다. 유전체판(UA6)은, 스테이지(MA11)의 상면(MA13)의 상방에 처리 용기(CS) 내의 공간(SP)을 개재해서 마련된다.
유전체판(UA6)은, 복수의 가스 토출 구멍(UB2)(제2 가스 토출 구멍)을 갖는다. 일 실시 형태에 있어서, 유전체판(UA6)은 샤워 플레이트이다.
복수의 가스 토출 구멍(UA22a)과, 복수의 가스 토출 구멍(UB2)은, 공극(UB1)을 통해서 연통한다. 적어도 복수의 가스 토출 구멍(UA22a)의 일부와 복수의 가스 토출 구멍(UB2)의 일부는, 상부 전극(UA21)의 상방(축선(AX)의 방향)에서 보아, 서로 겹치도록 마련된다. 예를 들어, 공극(UB1) 중 폭이 보다 작은 부분일수록, 당해 부분에 배치되는 가스 토출 구멍(UA22a)과 가스 토출 구멍(UB2)은 서로 겹치도록 마련되어 있다.
유전체판(UA6)의 단부는, 서포트 링(UA51)에 의해 상부 전극(UA21)의 단부에 밀착된다. 유전체판(UA6)은, 공간(SP)을 개재해서 스테이지(MA11)의 상면(MA13)에 대면하고 있다.
유전체판(UA6)의 중심 축선은, 축선(AX)에 대략 일치하고 있다. 유전체판(UA6)에는, 스테이지(MA11)의 상면(MA13)에 적재된 기판(W)(피처리체)의 전체면에 균등하게 가스가 공급되도록, 복수의 가스 토출 구멍(UB2)이 배치된다.
유전체판(UA6)의 하면과 스테이지(MA11)의 상면(MA13) 사이의 연직 방향에서의 거리(공간(SP)의 폭)는, 예를 들어 5[cm] 이상이면서 또한 30[cm] 이하일 수 있다.
유전체판(UA6)은 평판상이며, 가요성을 갖고 있다. 유전체판(UA6)의 재료는, 질화알루미늄, 산화알루미늄 등의 유전체일 수 있다. 유전체판(UA6)의 두께는 대략 균일할 수 있다. 유전체판(UA6)은 대략 원반 형상을 갖고 있다. 유전체판(UA6)은, 질화알루미늄, 산화알루미늄, 산화이트륨, 또는 질화알루미늄, 산화알루미늄, 산화이트륨 등을 포함하는 유전체로 형성되어 있다. 유전체판(UA6)의 표면(특히 하면(UA61))에는, 내부식성을 갖는 막이 형성되어 있어도 된다. 내부식성을 갖는 막은, 산화이트륨막, 산화불화이트륨막, 불화이트륨막, 또는 산화이트륨, 불화이트륨 등을 포함하는 세라믹막일 수 있다.
서포트 링(UA51)은, 유전체판(UA6)을 상부 전극(UA21)에 밀착시키는 부재이다. 서포트 링(UA51)은 절연 부재(UA4)에 접속된다. 서포트 링(UA51)의 재료는, 질화알루미늄, 산화알루미늄 등의 절연성 재료일 수 있다.
절연 부재(UA4)와 서포트 링(UA51)은, 측벽(DA11)의 돌기부(DA12) 상에 병치된다. 절연 부재(UA4)와 서포트 링(UA51)은, 돌기부(DA12)와 상부 전극(UA21)의 외주부(UA24) 사이에 끼워진다.
상부 전극(UA21)과 유전체판(UA6) 사이에, 유전체 로드(UA7)가 배치된다. 유전체 로드(UA7)는 축선(AX) 상에 배치될 수 있다. 유전체 로드(UA7)는 축선(AX)을 따라 연장된다.
유전체 로드(UA7)는 상부 전극(UA21)에 접속되어 있다. 유전체 로드(UA7)는 유전체판(UA6)에 접촉하고 있거나, 또는 유전체판(UA6)에 접합(고정)되어 있다. 유전체 로드(UA7)의 재료는, 질화알루미늄, 산화알루미늄 등의 유전체일 수 있다.
공극(UB1)은, 상부 전극(UA21)과 유전체판(UA6) 사이에 마련될 수 있다. 공극(UB1)은, 상부 전극(UA21)과 유전체판(UA6)의 이격에 의해 형성될 수 있다. 공극(UB1)은, 상부 전극(UA21)의 하면(UAf)과, 유전체판(UA6)의 상면(UAg)에 의해 획정된다. 상부 전극(UA21)의 하면(UAf)은, 위로 볼록한 곡면일 수 있다. 공극(UB1)의 폭은, 직경 방향 위치의 함수(대략 코사인 함수 또는 가우스 함수)로 되어 있다.
공극(UB1)은, 상부 전극(UA21)의 단부(외주부(UA24))와 유전체판(UA6)의 단부가 서로 밀착되는 상태에서 상부 전극(UA21)과 유전체판(UA6)이 이격됨으로써 획정된다.
상부 전극(UA21)과 유전체판(UA6)은, 유전체 로드(UA7)가 배치되어 있는 축선(AX)에 있어서 가장 크게 이격되어 있다. 공극(UB1)의 폭(상부 전극(UA21)의 하면(UAf)과 유전체판(UA6)의 상면(UAg) 사이의 거리)은, 유전체판(UA6)(및, 후술하는 유전체판(UA6a))이 연장되는 방향에 있어서, 균등(일정)하지 않고, 비균등할 수 있다. 이와 같이, 상부 전극(UA21)과 플라스마 사이에 공극(UB1)을 마련하면, 플라스마로부터 유입되는 고주파 전류가 저하되어, 플라스마의 여기가 억제된다. 본 실시 형태와 같이, 상부 전극(UA21)의 면 내에서 공극(UB1)의 폭을 최적화함으로써, 기판(W)의 상부에 균일한 플라스마를 생성할 수 있다.
스테이지(MA11)는, 본체(MA11a)와, 도전층(MA15)을 구비한다. 스테이지(MA11)는 처리 용기(CS) 내에 마련된다. 스테이지(MA11)는, 스테이지(MA11)의 상면(MA13) 상에 적재된 기판(W)을 대략 수평하게 지지하도록 구성된다.
스테이지(MA11)는 대략 원반 형상을 갖고 있다. 스테이지(MA11)의 중심 축선은, 축선(AX)에 대략 일치하고 있다.
도전층(MA15)은, 스테이지(MA11)의 상면(MA13)을 개재하여, 상면(MA13)에 적재되는 기판(W)을 가열하는 히터(저항 가열 소자)로서 기능한다. 도전층(MA15)은, 히터 부재(MA15a)와 히터 부재(MA15b)를 구비한다. 도전층(MA15)의 재료는, 텅스텐, 몰리브덴 등의 금속일 수 있다.
히터 부재(MA15a)와 히터 부재(MA15b)는, 본체(MA11a)의 내부에 매립된다. 히터 부재(MA15a)와 히터 부재(MA15b)는, 접촉하고 있지 않다. 본체(MA11a)의 재료는, 질화알루미늄, 산화알루미늄 등의 절연체이다.
스테이지(MA11)의 가열 영역은, 직경 방향으로 2개의 존으로 분할된다. 각각의 존의 가열은, 도전층(MA15)에 의해 행하여진다.
히터 부재(MA15a)는, 본체(MA11a)의 중앙부에 있는 존을 가열한다. 히터 부재(MA15b)는, 본체(MA11a)의 외주부에 있는 존을 가열한다.
히터 부재(MA15a)에는, 공통 모드 필터(DB61a)가 전기적으로 접속된다. 공통 모드 필터(DB61a)에는, 히터 전원(DB62b)이 전기적으로 접속된다.
히터 부재(MA15b)에는, 공통 모드 필터(DB61b)가 전기적으로 접속된다. 공통 모드 필터(DB61b)에는, 히터 전원(DB62b)이 전기적으로 접속된다. 공통 모드 필터(DB61a)가 히터 부재(MA15a)와 히터 전원(DB62a) 사이에 마련되고, 공통 모드 필터(DB61b)가 히터 부재(MA15b)와 히터 전원(DB62b) 사이에 마련된다.
공통 모드 필터(DB61a) 및 공통 모드 필터(DB61b)는 각각, 플라스마 여기 주파수에 있어서 비교적 높은 공통 모드 임피던스를 갖는다. 이 때문에, 히터 부재(MA15a)와 히터 부재(MA15b) 사이의 전기적인 결합을 약화시킬 수 있다. 이에 의해, 스테이지(MA11)의 본체(MA11a)에서의 외주부와 중앙부에 있어서, 플라스마와 히터 부재(MA15a) 및 히터 부재(MA15b) 사이의 전기적 결합이 억제되어 기판(W)의 중앙부와 단부 사이에 걸리는 고주파 전계가 억제될 수 있다.
배플 부재(MB1)는, 스테이지(MA11)와 측벽(DA11) 사이에서 연장되어 있다. 배플 부재(MB1)는 대략 환상의 판재이다. 배플 부재(13)의 재료는, 예를 들어 질화알루미늄, 산화알루미늄 등의 절연체일 수 있다.
배플 부재(MB1)에는 복수의 관통 구멍이 형성된다. 복수의 관통 구멍은, 배플 부재(MB1)를 그 판 두께 방향으로 관통하고 있다.
스테이지(MA11)의 이면(MA14) 아래의 영역은, 배기구(DA11a)에 연통한다. 배기구(DA11a)는 외부의 배기 장치에 접속된다. 배기 장치는, 압력 제어 밸브 그리고 터보 분자 펌프 및/또는 드라이 펌프 등의 진공 펌프를 포함할 수 있다.
플라스마 처리 장치(1A)에는 가스 공급부(UC3)가 접속된다. 가스 공급부(UC3)는, 절연성의 관(UA9)에 의해 고주파로부터 보호되고, 상부 전극(UA21) 내의 공동(UA22)에 연통하는 가스 배관(UC31)에 접속된다.
가스 공급부(UC3)로부터의 가스는, 가스 배관(UC31), 공동(UA22), 복수의 가스 토출 구멍(UA22a), 공극(UB1), 복수의 가스 토출 구멍(UB2)을 순서대로 통해서 공간(SP)에 공급된다. 가스 공급부(UC3)는, 기판(W)의 처리를 위해서 사용되는 1개 이상의 가스원을 포함한다. 가스 공급부(UC3)는, 1개 이상의 가스원으로부터의 가스의 유량을 각각 제어하기 위한 1개 이상 유량 제어기를 포함한다.
가스 공급부(UC3)와 공동(UA22)을 연통하는 가스 배관(UC31)은, 도파로(UA31) 내에서 절연성의 관(UA9)에 의해 덮여 있어, 관(UA9)에 의해 도파로(UA31) 내의 고주파로부터 보호된다. 관(UA9)의 재료는, 질화알루미늄, 산화알루미늄 등의 절연성 재료일 수 있다.
플라스마 처리 장치(1A)에서는, 배플 부재(MB1)의 상측에서 연장되는 처리 용기(CS)(보다 구체적으로 측벽(DA11))의 내벽면의 면적은, 공간(SP)측의 유전체판(UA6)의 표면적(하면(UA61)의 면적)과 대략 동등하다. 즉, 공간(SP)을 획정하는 면 중 그랜드 전위로 설정된 면(그랜드면)의 면적은, 공간(SP)을 획정하는 면 중 유전체판(UA6)에 의해 제공되는 면의 면적과 대략 동일하다. 이러한 구성에 의해, 플라스마가, 유전체판(UA6)의 바로 아래 영역 및 그랜드면의 주위의 영역에서 균일한 밀도로 생성된다. 그 결과, 기판(W)의 플라스마 처리의 면내 균일성이 향상된다.
플라스마 처리 장치(1A)에 있어서, 고주파는, 도파로(UA31)의 단부(UA32)로부터 축선(AX)을 향해서 공간(SP) 내에 도입된다. 고주파가 공간(SP)에 도입되면, 가스가 공간(SP) 내에서 여기되어, 당해 가스로부터 플라스마가 생성된다. 플라스마는, 공간(SP) 내에서 둘레 방향에 있어서 균일한 밀도 분포로 생성된다. 스테이지(MA11) 상의 기판(W)은, 플라스마로부터의 화학종에 의해 처리된다.
이하, 도 2를 참조하여, 다른 예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치(1B)에 대해서 설명한다. 플라스마 처리 장치(1B)에서의 유전체판(UA6)의 하면(UA61)과 스테이지(MA11)의 상면(MA13) 사이의 연직 방향에서의 거리(공간(SP)의 폭)는, 플라스마 처리 장치(1A)의 경우와 비교해서 짧아, 예를 들어 5[mm] 이상이면서 또한 15[mm] 이하일 수 있다. 플라스마 처리 장치(1B)의 구성과 플라스마 처리 장치(1A)의 구성은, 공간(SP)의 폭의 상이에 따라서 다르다.
플라스마 처리 장치(1B)는 처리 용기(CS)를 구비한다. 플라스마 처리 장치(1B)는, 공간(SP), 도파로 벽(UA1), 상부 전극(UA21), 공동(UA22), 도파로(UA31), 절연 부재(UA4), 서포트 링(UA51), 커버 링(UA52), 유전체판(UA6), 탄성 부재(UA81), 밀봉 부재(UA82), 관(UA9)을 구비한다. 플라스마 처리 장치(1B)는, 공극(UB1), 가스 배관(UC31), 구동 기구(UD10)를 구비한다.
플라스마 처리 장치(1B)는, 스테이지(MA11), 도전부(MA21), 도전판(MA22), 도전성 탄성 부재(MA23), 배기실(MA31), 벽부(MA32), 통기 구멍(MA33)을 구비한다.
플라스마 처리 장치(1B)는, 밀봉 부재(DA13), 입출구(DA2), 지지부(DB11), 배기관(DB12), 벨로우즈(DB21), 벨로우즈(DB22), 스프링(DB3), 수냉 플레이트(DB4)를 구비한다.
처리 용기(CS)는, 도파로 벽(UA1), 측벽(DA11), 도파로(UA31)를 구비한다.
이하, 플라스마 처리 장치(1B)의 설명은, 주로, 플라스마 처리 장치(1A)와 다른 구성에 대해서만 행하여진다.
측벽(DA11)의 돌기부(DA12)는, 측벽(DA11)의 단부(도파로 벽(UA1)의 측부에 접속되는 개소)에 마련되어 있고, 축선(AX)을 향해서 축선(AX)에 교차하는 방향으로 연장된다.
돌기부(DA12)는, 도전성 탄성 부재(MA23)를 개재하여 배기실(MA31)의 벽부(MA32)에 접속된다. 도전성 탄성 부재(MA23)는, 탄성체이며, 예를 들어 스파이럴 링일 수 있다. 도전성 탄성 부재(MA23)의 재료는, 예를 들어 스테인리스, 인코넬, 니켈, 텅스텐, 탄탈륨, 구리 합금 또는 몰리브덴 등의 금속이다. 도전성 탄성 부재(MA23)는, 니켈, 알루미늄, 스테인리스 또는 금 등의 보호막에 의해 피복되어 있어도 된다.
절연 부재(UA4)는, 도파로(UA31)의 단부(UA32)와 공간(SP) 사이에 배치된다.
서포트 링(UA51)은, 탄성 부재(UA81)를 개재하여 절연 부재(UA4)에 접속된다. 탄성 부재(UA81)는, 예를 들어 스테인리스제의 스프링일 수 있다.
유전체판(UA6)의 단부와 상부 전극(UA21)의 단부(외주부(UA24))는, 탄성 부재(UA81) 등을 통한 압박에 의해 서로 접속된다.
커버 링(UA52)은, 스테이지(MA11)의 측면 부근에 플라스마가 발생하는 것을 방지하는 부재이다. 커버 링(UA52)의 재료는, 질화알루미늄, 산화알루미늄 등의 절연성 재료일 수 있다.
플라스마 처리 장치(1B)는 또한 구동 기구(UD10)를 구비한다. 구동 기구(UD10)는, 모터(UD11), 절연 샤프트(UD12), 풀리(UD13)(제1 풀리)(pulley), 벨트(UD14), 구동부(UD15a)를 구비한다.
모터(UD11)는 도파로 벽(UA1) 상에 마련된다. 풀리(UD13)와 벨트(UD14)와 구동부(UD15a)(또한, 후술하는 도 5에 도시하는 구동부(UD15b))는, 상부 전극(UA21) 내에 마련된다.
절연 샤프트(UD12)는 모터(UD11)에 연결된다. 풀리(UD13)는, 절연 샤프트(UD12)와 벨트(UD14)를 연결한다.
절연 샤프트(UD12)는, 모터(UD11)의 회전 구동에 따라서 회전한다. 풀리(UD13)는, 절연 샤프트(UD12)의 회전 이동을 벨트(UD14)의 직선 이동으로 바꾼다.
벨트(UD14)의 직선 이동이 구동부(UD15a)에 전달되어, 구동부(UD15a)의 유전체 로드(UD15a9)(도 3 및 도 4를 참조하면서 후술함)의 이동(상부 전극(UA21)의 하면(UAf)에 교차하는 기준 방향의 이동)이 행하여질 수 있다. 구동부(UD15a)의 구성에 대해서는, 후에 상세하게 설명된다.
공극(UB1)은, 상부 전극(UA21)과 유전체판(UA6)의 이격에 의해 형성된다. 공극(UB1)의 폭(상부 전극(UA21)과 유전체판(UA6) 사이의 거리)은, 구동 기구(UD10)에 의해 조정될 수 있다. 상부 전극(UA21)과 유전체판(UA6)은, 유전체 로드(UD15a9)를 갖는 구동부(UD15a)가 배치되는 축선(AX)에 있어서 가장 크게 이격될 수 있다.
플라스마 처리 장치(1B)의 스테이지(MA11)의 재료는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 도전성 재료일 수 있다. 스테이지(MA11)의 표면에는, 산화이트륨, 산불화이트륨, 산화알루미늄 등의 보호막이 마련될 수 있다.
배기실(MA31)은 도전성 벽부(MA32)를 구비한다. 배기실(MA31)은, 외주부(MA12)의 주위로부터 측벽(DA11)을 향해서 연장된다.
벽부(MA32)는 통기 구멍(MA33)을 구비한다. 배기실(MA31)은 공간(SP)에 연통하고 있다. 공간(SP)은, 통기 구멍(MA33)을 통해서 배기실(MA31)에 연통하고 있다. 배기실(MA31)은 배기관(DB12)에 연통하고 있다.
벽부(MA32)의 재료는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 도전성 재료일 수 있다.
배기관(DB12)은 외부의 배기 장치에 접속된다. 배기 장치는, 압력 제어 밸브 그리고 터보 분자 펌프 및/또는 드라이 펌프 등의 진공 펌프를 포함할 수 있다.
공간(SP) 내의 가스는, 통기 구멍(MA33)을 통해서 배기실(MA31)에 이동하여, 배기관(DB12)을 통해서 외부로 배기될 수 있다.
도전부(MA21)는, 스테이지(MA11)의 외주부(MA12)와 처리 용기(CS)의 측벽(DA11) 사이에 연장된다. 도전부(MA21)는, 스테이지(MA11)가 갖는 도전층과 처리 용기(CS)의 측벽(DA11)에 전기적으로 접속된다.
도전부(MA21)는, 도파로(UA31)의 단부(UA32)로부터 방사되는 고주파가 공간(SP)에 도입되도록 외주부(MA12)로부터 측벽(DA11)을 향해서 연장된다. 도전부(MA21)는 도전판(MA22)을 구비한다. 도전부(MA21)는 벽부(MA32)의 일부를 포함한다.
도전판(MA22)은, 외주부(MA12)에 있어서 스테이지(MA11)의 이면(MA14)에 전기적으로 접촉하고 있다. 도전판(MA22)은, 나사(도시하지 않음)에 의해 외주부(MA12)의 이면 및 벽부(MA32)의 상면에 접합(고정)된다.
도전판(MA22)은 가요성 박판이다. 도전판(MA22)의 재료는, 예를 들어 알루미늄, 알루미늄 합금, 스테인리스, 인코넬, 니켈, 텅스텐, 탄탈륨, 구리 합금 또는 몰리브덴 등의 도전성 재료이다. 도전판(MA22)은, 산화알루미늄, 산화이트륨, 산화불화이트륨, 불화이트륨, 니켈, 알루미늄, 스테인리스 또는 금 등의 보호막에 의해 피복되어 있어도 된다.
측벽(DA11)은 입출구(DA2)를 구비한다. 기판(W)은, 입출구(DA2)를 통해서 처리 용기(CS) 내에 반입 및 반출된다.
지지부(DB11)는 스테이지(MA11)에 접속된다. 스테이지(MA11)는 지지부(DB11) 상에 마련된다. 지지부(DB11)를 상하 이동(상부 전극(UA21)에 접근하는 이동 또는 상부 전극(UA21)으로부터 이격되는 이동이며, 이하 마찬가지임)시킴으로써 스테이지(MA11)가 상하 이동한다.
지지부(DB11)의 하부에는, 수냉 플레이트(DB4)가 배치된다. 지지부(DB11)는 수냉 플레이트(DB4)에 접하고 있다. 스테이지(MA11)의 열은, 지지부(DB11) 및 수냉 플레이트(DB4)를 통해서 외부로 배출될 수 있다.
배기관(DB12)은, 벽부(MA32)에 접속되어 있고, 배기실(MA31)에 연통하고 있다. 벽부(MA32)는 배기관(DB12) 상에 마련된다. 배기관(DB12)을 통해서, 배기실(MA31) 내의 가스가 외부로 배출될 수 있다.
스프링(DB3)을 통해서 배기관(DB12)을 상하 이동시킴으로써, 배기실(MA31) 및 벽부(MA32)가 상하 이동한다.
벨로우즈(DB22)의 재료는, 스테인리스 등의 도전성 재료일 수 있다. 스프링(DB3)의 재료는, 스테인리스 등의 도전성 재료일 수 있다.
벽부(MA32)는, 스프링(DB3)의 탄성에 의해, 상부 전극(UA21)의 측(상방)에 안정적으로 배치될 수 있다. 이에 의해, 벽부(MA32)의 외주부는, 돌기부(DA12)의 이면에 밀착된다. 또한 도전성 탄성 부재(MA23)의 탄성에 의해, 벽부(MA32)의 외주부와 돌기부(DA12)가 안정되게 전기적으로 접촉될 수 있다.
플라스마 처리 장치(1B)에 있어서, 고주파는, 도파로(UA31)의 단부(UA32)로부터 절연 부재(UA4)를 통해서, 축선(AX)을 향해서 공간(SP) 내에 도입된다. 고주파가 공간(SP)에 도입되면, 가스가 공간(SP) 내에서 여기되어, 당해 가스로부터 플라스마가 생성된다. 플라스마는, 공간(SP) 내에서 둘레 방향에 있어서 균일한 밀도 분포로 생성된다. 스테이지(MA11) 상의 기판(W)은, 플라스마로부터의 화학종에 의해 처리된다. 또한, 절연 부재(UA4)에 의해, 공간(SP)의 주변부로의 방전이 억제될 수 있다.
이하, 도 3, 도 4를 참조하여, 구동부(UD15a)의 구성을 설명한다. 구동부(UD15a)는, 풀리(UD15a1)(제2 풀리), 조정 나사(UD15a2), 용기(UD15a3), 샤프트(UD15a4), 스프링(UD15a5)을 구비한다. 스프링(UD15a5)의 재료는, 예를 들어 스테인리스 등일 수 있다.
구동부(UD15a)는, 또한 O링(UD15a6), 플로팅 조인트의 수형부(UD15a8), 유전체 로드(UD15a9)를 구비한다. 유전체 로드(UD15a9)의 재료는, 질화알루미늄, 산화알루미늄 등의 유전체일 수 있다.
유전체 로드(UD15a9)는, 상부 전극(UA21)과 유전체판(UA6) 사이에 배치된다. 유전체 로드(UD15a9)는 축선(AX) 상에 배치될 수 있다.
유전체 로드(UD15a9)는, 유전체판(UA6)과 일체로 형성되거나, 혹은, 유전체판(UA6)에 접속 또는 접합(고정)된다.
서포트 링(UA51)에 의해 유전체판(UA6)의 단부가 상부 전극(UA21)의 단부(외주부(UA24))에 밀접되는 상태에서, 유전체 로드(UD15a9)는, 상부 전극(UA21)과 유전체판(UA6)의 간격(공극(UB1)의 폭)을 신축할 수 있다.
구동부(UD15a)를 구비하는 구동 기구(UD10)는, 유전체 로드(UD15a9)를 기준 방향으로 구동하여, 공극(UB1)의 폭을 신축한다. 구동부(UD15a)는, 유전체 로드(UD15a9)와 벨트(UD14)를 연결하여, 절연 샤프트(UD12) 및 벨트(UD14)를 통해서 전달되는 모터(UD11)의 동력을 사용하여, 기준 방향으로 유전체 로드(UD15a9)를 구동한다.
풀리(UD15a1)는 조정 나사(UD15a2)를 구비한다. 풀리(UD15a1)는, 벨트(UD14)와 샤프트(UD15a4)를 연결한다. 샤프트(UD15a4)는, 플로팅 조인트의 암형부(UD15a7)를 구비한다.
조정 나사(UD15a2), 샤프트(UD15a4) 각각의 중심축은, 축선(AX)에 대략 일치한다. 조정 나사(UD15a2), 샤프트(UD15a4) 각각은, 축선(AX)을 따라 직선적으로 이동할 수 있다.
샤프트(UD15a4)는, 유전체 로드(UD15a9)에 플로팅 조인트(플로팅 조인트의 암형부(UD15a7) 및 플로팅 조인트의 수형부(UD15a8))를 통해서 연결한다.
플로팅 조인트의 암형부(UD15a7), 플로팅 조인트의 수형부(UD15a8), 유전체 로드(UD15a9) 각각의 중심축은, 축선(AX)에 대략 일치한다. 플로팅 조인트의 암형부(UD15a7), 플로팅 조인트의 수형부(UD15a8), 유전체 로드(UD15a9) 각각은, 축선(AX)을 따라 직선적으로 이동할 수 있다.
풀리(UD15a1)는 벨트(UD14)에 접속된다. 풀리(UD15a1)는, 벨트(UD14)의 직선 이동을, 축선(AX)의 주위의 조정 나사(UD15a2)의 회전 이동과 축선(AX)을 따른 조정 나사(UD15a2)의 직선 이동으로 바꾼다.
조정 나사(UD15a2)는 용기(UD15a3)에 보유 지지된다. 용기(UD15a3)는 상부 전극(UA21) 내에 접합(고정)된다. 용기(UD15a3) 내에는, 샤프트(UD15a4)의 상단, 스프링(UD15a5)이 수용된다.
조정 나사(UD15a2)의 하단은, 샤프트(UD15a4)의 상단에 접촉한다. 조정 나사(UD15a2)의 하단은, 스프링(UD15a5)의 탄성력에 의해 샤프트(UD15a4)의 상단에 밀착된다. 샤프트(UD15a4)는, 조정 나사(UD15a2)의 축선(AX)을 따른 직선 이동에 따라서, 축선(AX)을 따라 직선적으로 이동한다.
O링(UD15a6)은, 상부 전극(UA21) 내에서의 샤프트(UD15a4)의 배치를 안정시킴과 함께, 공극(UB1)을 밀봉할 수 있다.
샤프트(UD15a4)의 하단은, 플로팅 조인트의 암형부(UD15a7)를 갖는다. 플로팅 조인트의 암형부(UD15a7)에는, 플로팅 조인트의 수형부(UD15a8)가 감입된다. 플로팅 조인트의 수형부(UD15a8)는, 샤프트(UD15a4)의 축선(AX)을 따른 직선 이동에 따라서, 축선(AX)을 따라 직선적으로 이동한다.
플로팅 조인트의 수형부(UD15a8)의 하단은 유전체 로드(UD15a9)에 접속된다. 유전체 로드(UD15a9)는, 플로팅 조인트의 수형부(UD15a8)의 축선(AX)을 따른 직선 이동에 따라서, 축선(AX)을 따라 직선적으로 이동한다.
즉, 모터(UD11)에 의한 절연 샤프트(UD12)의 회전 이동에 의해, 유전체 로드(UD15a9)는 축선(AX)을 따라 직선적으로 이동할 수 있다. 보다 구체적으로, 유전체 로드(UD15a9)는, 플로팅 조인트를 통해서 모터(UD11)의 동력을 받을 수 있다. 따라서, 샤프트(UD15a4) 및 유전체 로드(UD15a9)의 축이 다소 어긋나도, 유전체 로드(UD15a9)의 구동에 의해 유전체판(UA6)과 상부 전극(UA21)을 이격 및 근접시킬 수 있다.
또한, 모터(UD11)에 의한 절연 샤프트(UD12)의 회전 이동이 벨트(UD14)에 의해 조정 나사(UD15a2)에 전달될 수 있으므로, 모터(UD11)는, 도파로 벽(UA1)의 천장부 상에서 축선(AX)으로부터 이격된 개소에 마련될 수 있다. 이 때문에, 모터(UD11)의 배치 위치는, 도파로 벽(UA1) 상에서 비교적 유연하게 선택될 수 있다.
구동 기구(UD10)는, 상기한 구동부(UD15a) 대신에, 도 5에 도시하는 구동부(UD15b)를 구비할 수 있다. 구동부(UD15b)는, 상부 전극(UA21) 내에서 구동부(UD15a)와 마찬가지로 배치된다.
구동부(UD15b)는, 풀리(UD15b1)(제2 풀리), 조정 나사(UD15b2), 용기(UD15b3), 볼(UD15b4), 샤프트(UD15b5), 벨로우즈(UD15b6), 유전체 로드(UD15b7)를 구비한다.
유전체 로드(UD15b7)는, 상부 전극(UA21)과 유전체판(UA6) 사이에 배치된다. 유전체 로드(UD15b7)는, 축선(AX) 상에 배치될 수 있다.
유전체 로드(UD15b7)의 하부는, 유전체판(UA6)의 상면(UAg)에 마련된 구멍에 끼워 맞춰져 있다. 유전체 로드(UD15b7)의 재료는, 질화알루미늄, 산화알루미늄 등의 유전체일 수 있다.
구동부(UD15b)를 구비하는 구동 기구(UD10)는, 상부 전극(UA21)과 유전체판(UA6)을 이격하도록 유전체 로드(UD15b7)를 기준 방향을 따라 직선적으로 이동시켜서, 공극(UB1)의 폭을 확장할 수 있다.
구동부(UD15b)는, 유전체 로드(UD15b7)와 벨트(UD14)를 연결하여, 절연 샤프트(UD12) 및 벨트(UD14)를 통해서 전달되는 모터(UD11)의 동력을 사용하여, 기준 방향으로 유전체 로드(UD15b7)를 구동한다.
풀리(UD15b1)는 조정 나사(UD15b2)를 구비한다. 풀리(UD15b1)는 벨트(UD14)를 샤프트(UD15b5)에 연결한다. 샤프트(UD15b5)는 유전체 로드(UD15b7)에 연결된다.
조정 나사(UD15b2), 샤프트(UD15b5), 유전체 로드(UD15b7) 각각의 중심축은, 축선(AX)에 대략 일치한다. 조정 나사(UD15b2), 샤프트(UD15b5), 유전체 로드(UD15b7) 각각은, 축선(AX)을 따라 직선적으로 이동할 수 있다.
풀리(UD15b1)는 벨트(UD14)에 접속된다. 풀리(UD15b1)는, 벨트(UD14)의 직선 이동을, 축선(AX)의 주위의 조정 나사(UD15b2)의 회전 이동과 축선(AX)을 따른 조정 나사(UD15b2)의 직선 이동으로 바꾼다.
조정 나사(UD15b2)는 용기(UD15b3)에 보유 지지된다. 용기(UD15b3)는 상부 전극(UA21)에 접속된다. 용기(UD15a3) 내에는, 볼(UD15b4), 샤프트(UD15b5)의 상단, 벨로우즈(UD15b6)가 수용된다.
조정 나사(UD15b2)의 하단은, 볼(UD15b4)을 개재하여 샤프트(UD15b5)의 상단에 접속된다. 샤프트(UD15b5)의 상단은, 벨로우즈(UD15b6)의 탄성력에 의해 볼(UD15b4)을 개재하여 조정 나사(UD15b2)의 하단에 밀착된다. 조정 나사(UD15b2)의 하단은, 볼(UD15b4)이 조정 나사(UD15b2)에 의해 압박되어 있는 상태에서, 볼(UD15b4)에 밀착된다. 샤프트(UD15b5)는, 조정 나사(UD15b2)의 축선(AX)을 따른 직선 이동에 따라서, 축선(AX)을 따라 직선적으로 이동한다.
또한, 이와 같이, 조정 나사(UD15b2)와 샤프트(UD15b5)는, 접합(고정)되어 있지는 않으므로(볼(UD15b4)을 개재하여 연결되므로), 서로 이격될 수 있다.
벨로우즈(UD15b6)는 공극(UB1)을 밀봉할 수 있다. 벨로우즈(UD15b6)의 재료는, 스테인리스, 알루미늄 합금 등일 수 있다.
샤프트(UD15b5)의 하단은, 유전체 로드(UD15b7)의 상단에 접속된다. 유전체 로드(UD15b7)의 하단은, 유전체판(UA6)에 접속된다. 유전체 로드(UD15b7)는, 샤프트(UD15b5)의 축선(AX)을 따른 직선 이동에 따라서, 축선(AX)을 따라 직선적으로 이동한다.
즉, 모터(UD11)에 의한 절연 샤프트(UD12)의 회전 이동에 의해, 유전체 로드(UD15b7)는 축선(AX)을 따라 직선적으로 이동할 수 있다. 보다 구체적으로, 유전체 로드(UD15b7)의 구동은, 유전체판(UA6)과 상부 전극(UA21)을 이격시킬 수 있다.
또한, 모터(UD11)에 의한 절연 샤프트(UD12)의 회전 이동이 벨트(UD14)에 의해 조정 나사(UD15b2)에 전달될 수 있으므로, 모터(UD11)는, 도파로 벽(UA1)의 천장부 상에서 축선(AX)으로부터 이격된 개소에 마련될 수 있다. 이 때문에, 모터(UD11)의 배치 위치는, 도파로 벽(UA1) 상에서 비교적 유연하게 선택될 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여, 다른 예시적 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치(1C)에 대해서 설명한다. 플라스마 처리 장치(1C)는 처리 용기(CS)를 구비한다. 플라스마 처리 장치(1C)는, 공간(SP), 도파로 벽(UA1), 상부 전극(UA21a), 도파로(UA31), 절연 부재(UA4), 유전체판(UA6a), 밀봉 부재(UA82), 밀봉 부재(UA83), 관(UA9), 공극(UB1), 가스 배관(UC31)을 구비한다.
플라스마 처리 장치(1C)는, 측벽(DA11), 배기구(DA11a), 밀봉 부재(DA13), 탄성 부재(DA14)를 구비한다.
플라스마 처리 장치(1C)는, 스테이지(MA11), 플라스마 차폐판(MB2)을 구비한다.
처리 용기(CS)는, 도파로 벽(UA1), 측벽(DA11), 도파로(UA31)를 구비한다.
이하, 플라스마 처리 장치(1C)의 설명은, 주로, 플라스마 처리 장치(1A) 및 플라스마 처리 장치(1B)와 다른 구성에 대해서만 행하여진다.
측벽(DA11)은, 가스실(MA41), 벽부(MA42), 복수의 가스 방출 홈(MA43)을 구비한다.
가스실(MA41), 벽부(MA42), 가스 방출 홈(MA43)은, 측벽(DA11)의 단부(도파로 벽(UA1)의 측부에 접속되는 개소)에 마련되어 있고, 축선(AX)을 향해서 축선(AX)에 교차하는 방향으로 연장된다. 벽부(MA42)는, 밀봉 부재(DA13)를 개재하여 절연 부재(UA4)에 접속된다.
가스실(MA41)에는 가스 공급기(UD2)가 접속되어, 가스 공급기(UD2)로부터 공급되는 가스는 가스실(MA41)에 모아질 수 있다. 가스실(MA41)에는 가스 방출 홈(MA43)이 접속되어, 가스실(MA41)에 모아진 가스는 가스 방출 홈(MA43)을 통해서 공간(SP)의 상측(유전체판(UA6a)의 하면(UA61)의 바로 아래)에 공급된다.
상부 전극(UA21a)은 유전체판(UA6a)의 상방에 마련된다. 상부 전극(UA21a)은 도파로 벽(UA1) 내에 수용되어 있다. 상부 전극(UA21a)은, 도파로 벽(UA1)의 천장부 아래에 배치되어 있고, 도파로 벽(UA1)의 측부에 의해 둘러싸여 있다.
상부 전극(UA21a)은, 스테이지(MA11)의 상면(MA13)의 상방에서, 처리 용기(CS) 내의 공간(SP)과 유전체판(UA6a)을 개재하여 마련된다. 상부 전극(UA21a)은, 정합기(UC2)를 개재하여 고주파 전원(UC1)에 전기적으로 접속된다.
상부 전극(UA21a)의 재료는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 도전성 재료일 수 있다. 상부 전극(UA21a)의 표면 상에는, 내부식성을 갖는 막이 형성된다. 내부식성을 갖는 막은, 산화알루미늄막, 산화이트륨막 또는 산화알루미늄이나 산화이트륨 등을 포함하는 세라믹막일 수 있다.
유전체판(UA6a)은, 유전체 커버이며, 공간(SP) 내에서 상부 전극(UA21a)의 바로 아래에 마련된다. 유전체판(UA6a)은, 스테이지(MA11)의 상면(MA13)의 상방에 처리 용기(CS) 내의 공간(SP)을 개재해서 마련된다.
유전체판(UA6a)의 단부는, 절연 부재(UA4)에 의해 상부 전극(UA21a)의 단부(외주부(UA24))에 밀착된다. 이 유전체판(UA6a)의 단부는, 탄성 부재(DA14)를 개재하여 상부 전극(UA21a)에 접속됨과 함께, 밀봉 부재(UA83)를 개재하여 절연 부재(UA4)에 접속된다. 밀봉 부재(UA83)는, 진공 시일용 부재이며, 예를 들어 O링일 수 있다. 밀봉 부재(UA83)에 의해, 유전체판(UA6a)의 상부의 가스가 공간(SP)에 누설되는 것이 회피될 수 있다.
탄성 부재(DA14)는 O링 등일 수 있다. 유전체판(UA6a)은, 공간(SP)을 개재해서 스테이지(MA11)의 상면(MA13)에 대면하고 있다. 유전체판(UA6a)의 중심 축선은, 축선(AX)에 대략 일치하고 있다.
유전체판(UA6a)은 가요성을 갖고 있다. 유전체판(UA6a)은, 질화알루미늄, 산화알루미늄, 산화이트륨, 또는 질화알루미늄, 산화알루미늄, 산화이트륨 등을 포함하는 유전체로 형성되어 있다. 유전체판(UA6a)의 표면(특히 하면(UA61))에는, 내부식성을 갖는 막이 형성되어 있어도 된다. 내부식성을 갖는 막은, 산화이트륨막, 산화불화이트륨막, 불화이트륨막, 또는 산화이트륨, 불화이트륨 등을 포함하는 세라믹막일 수 있다. 유전체판(UA6a)의 두께는, 대략 균일할 수 있다.
유전체판(UA6a)은 대략 원반 형상을 갖고 있다. 유전체판(UA6a)의 하면과 스테이지(MA11)의 상면(MA13) 사이의 연직 방향에서의 거리(공간(SP)의 폭)는, 예를 들어 5[cm] 이상이면서 또한 10[cm] 이하일 수 있다. 절연 부재(UA4)는, 유전체판(UA6a)을 상부 전극(UA21a)에 밀착시킨다.
공극(UB1)은, 상부 전극(UA21a)과 유전체판(UA6a)의 이격에 의해 형성된다. 보다 구체적으로, 공극(UB1)은, 상부 전극(UA21a)의 하면(UAf)과 유전체판(UA6a)의 상면(UAg) 사이의 공간이며, 하면(UAf)과 상면(UAg)에 의해 획정된다. 절연 부재(UA4)에 의해 유전체판(UA6a)의 단부가 상부 전극(UA21a)의 단부(외주부(UA24))에 밀착되는 상태에서, 상부 전극(UA21a)과 유전체판(UA6a)은, 축선(AX)에 있어서 가장 크게 이격될 수 있다.
공극(UB1)에는 외부의 가스 공급부(UC3)에 접속된 가스 배관(UC31)이 접속되어 있어, 공극(UB1)은 가스 배관(UC31)에 연통하고 있다. 공극(UB1)에는, 가스 배관(UC31)을 통해서 가스 공급부(UC3)로부터 공급되는 가스가 유입된다. 이 가스의 유입으로 공극(UB1) 내의 압력이 조정됨으로써, 공극(UB1)의 폭(상부 전극(UA21a)의 하면(UAf)과 유전체판(UA6)의 상면(UAg) 사이의 길이)이 조정될 수 있다.
플라스마 처리 장치(1C)의 스테이지(MA11)는, 플라스마 처리 장치(1B)의 스테이지(MA11)와 마찬가지의 구성을 갖는다.
일 실시 형태에 있어서, 플라스마 처리 장치(1C)는 플라스마 차폐판(MB2)을 더 구비하고 있어도 된다. 플라스마 차폐판(MB2)은, 스테이지(MA11)와 측벽(DA11) 사이에서 연장되어 있다. 플라스마 차폐판(MB2)은 대략 환상의 판재이다. 플라스마 차폐판(MB2)의 재료는, 예를 들어 산화알루미늄, 석영 등일 수 있다.
플라스마 차폐판(MB2)의 한쪽 주연(외경)은 측벽(DA11)에 접속된다. 플라스마 차폐판(MB2)의 다른 쪽 주연(내경)과 스테이지(MA11)(나아가 스테이지(MA11)의 상면(MA13)에 적재되는 기판(W)) 사이에는, 간극이 마련된다. 공간(SP) 내의 가스가, 이 간극으로부터 스테이지(MA11) 아래의 공간을 흘러, 또한 배기구(DA11a)를 통해서 외부로 배출될 수 있다.
플라스마 처리 장치(1C)에서는, 플라스마 차폐판(MB2)의 상측에서 연장되는 처리 용기(CS)의 내벽면(예를 들어 측벽(DA11)의 내벽면)의 면적은, 공간(SP)측의 유전체판(UA6)의 표면적과 대략 동등하다. 즉, 공간(SP)을 획정하는 면 중 접지 전위로 설정된 면(그랜드면)의 면적은, 공간(SP)을 획정하는 면 중 유전체판(UA6a)에 의해 제공되는 면의 면적과 대략 동일하다. 이러한 구성에 의해, 플라스마가, 유전체판(UA6a)의 바로 아래의 영역 및 그랜드면의 주위의 영역에서 균일한 밀도로 생성된다. 그 결과, 기판(W)의 플라스마 처리의 면내 균일성이 향상된다.
플라스마 처리 장치(1C)에 있어서, 고주파는, 도파로(UA31)의 단부(UA32)로부터 축선(AX)을 향해서 공간(SP) 내에 도입된다. 고주파가 공간(SP)에 도입되면, 가스가 공간(SP) 내에서 여기되어, 당해 가스로부터 플라스마가 생성된다. 플라스마는, 공간(SP) 내에서 둘레 방향에 있어서 균일한 밀도 분포로 생성된다. 스테이지(MA11) 상의 기판(W)은, 플라스마로부터의 화학종에 의해 처리된다.
이어서, 공극(UB1)의 형상의 구체예에 대해서 설명한다. 공극(UB1)의 형상은, 상기한 바와 같이, 하면(UAf)과 상면(UAg)에 의해 획정된다. 하면(UAf)의 형상은, 도 1, 도 2 및 도 6 각각에 도시하는 바와 같이, 일례로서, 비교적 매끄러운 위로 볼록한 곡면일 수 있다.
하면(UAf)의 다른 형상은, 예를 들어 물결상의 곡면(물결치는 형상의 곡면) 또는 계단상의 면 등일 수 있다(도 1, 2, 6 각각에 도시하는 상부 전극(UA21a)에 적용될 수 있음). 이 경우, 하면(UAf)의 물결상의 형상은, 플라스마 시스의 비선형인 전류 전압 특성에 의해 생기는 고조파에 의한 영향을 저감할 수 있는 형상으로 조정될 수 있다. 하면(UAf)의 물결상의 형상은, 일 구체예로서 도 7에 도시하는 하면(UAf)의 형상일 수 있다. 또한, 하면(UAf)의 계단상의 형상은, 상부 전극(UA21)의 하면(UAf)을 곡면으로 가공하는 것을 회피하기 위해서 유효할 수 있다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 상부 전극(UA21)은, 하부층(UA211)을 구비해도 된다. 하부층(UA211)은, 상부 전극(UA21)의 하면(UAf)을 구비한다. 하부층(UA211)은, 상부 전극(UA21)에 있어서 착탈이 가능하며, 복수의 하면(UAf)의 형상 각각에 따라서 준비할 수 있다. 플라스마 여기 조건에 따라 하면(UAf)의 적합한 단면 형상이 다른 경우가 있는데, 플라스마 여기 조건에 따라서 상부 전극(UA21) 전체를 교환하는 것은 고비용으로 되고 교환에 요하는 노동력 등도 많아질 수 있다. 이 점, 플라스마 여기 조건에 따라서 원하는 형상의 하면(UAf)을 갖는 하부층(UA211)을 상부 전극(UA21)에 장착할 수 있으므로, 교환에 필요한 비용·노동력이 저감될 수 있다.
공극(UB1)의 형상의 다른 구체예를 도 8 및 도 9에 도시하였다. 도 8 및 도 9 각각에 도시하는 공극(UB1)의 구체예는, 도 1에 도시하는 플라스마 처리 장치(1A), 도 6에 도시하는 플라스마 처리 장치(1C) 각각의 공극(UB1)에 적용될 수 있다.
도 8에 도시하는 공극(UB1)의 폭은, 상부 전극(UA21) 및 유전체판(UA6) 각각의 단부로부터 중심부(축선(AX)에 교차하는 부분)를 향해서 증가한다. 도 8에 도시하는 공극(UB1)의 폭은, 상부 전극(UA21) 및 유전체판(UA6)의 중심부에서 가장 크다.
도 1, 2, 6, 7 각각에 도시하는 구성은, 표면파(전파)의 주파수가 VHF대에 있고, 이 표면파의 파장의 1/4이 유전체판(UA6)의 표면(상면(UAg)의 반대측 면)의 반경보다도 큰 경우에, 적합하게 사용될 수 있다. 이 표면파는, 상기한 바와 같이, 플라스마의 생성 시에 상부 전극(UA21)과 공간(SP) 내에서 생기는 플라스마 사이를 전파하는 전파이다.
상기한 바와 같이, 도 8에 도시하는 공극(UB1)의 폭은 상부 전극(UA21) 및 유전체판(UA6) 각각의 단부로부터 중심부(축선(AX)에 교차하는 부분)를 향해서 증가한다. 이 때문에, 표면파에 의한 정재파의 생성이 억제되어, 플라스마 생성 시에 유전체판(UA6)과 공간(SP) 내에서 생기는 플라스마 사이에 생기는 고주파 전압의 증대(불균일성)가 억제될 수 있다.
또한, 공극(UB1)의 다른 구체예에서는, 공극(UB1)의 폭(하면(UAf)과 상면(UAg) 사이의 거리)은, 유전체판(UA6)의 단부로부터 축선(AX)의 근방에 이르기까지의 제1 영역에서 대략 일정하고 축선(AX)의 근방의 제2 영역에서는 제1 영역과의 경계로부터 축선(AX)을 향해서 증가할 수 있다. 이렇게 상기 제2 영역에서 공극(UB1)의 두께가 비교적 큰 경우, 표면파의 전파가 억제되어 축선(AX)의 근방(중앙부)에서의 표면파의 집중도 억제될 수 있다. 이러한 공극(UB1)의 예는, 도 1, 6 각각에 도시하는 공극(UB1)에 적용될 수 있다.
도 9에 도시하는 공극(UB1)은, 상부 전극(UA21) 대신에 상부 전극(UA21b)을 사용해서 획정된다. 상부 전극(UA21b)은, 유전체판(UA6)의 상방에 마련된다.
상부 전극(UA21b)에서는, 축선(AX)이 교차하는 하면(UAf)의 중앙부에 공극(UA23)이 마련되어 있고, 공극(UA23)에 절연체부(UA23a)가 충전된다. 상부 전극(UA21b)은, 복수의 가스 토출 구멍(UA22a)을 구비한다.
상부 전극(UA21b)의 재료는, 상부 전극(UA21)의 재료와 마찬가지일 수 있다. 절연체부(UA23a)의 재료는, 질화알루미늄, 산화알루미늄 등의 절연성 재료일 수 있다. 상부 전극(UA21b)의 표면 상에는, 내부식성을 갖는 막이 형성된다. 내부식성을 갖는 막은, 산화알루미늄막, 산화이트륨막 또는 산화알루미늄이나 산화이트륨 등을 포함하는 세라믹막일 수 있다.
도 9에 도시하는 공극(UB1)의 폭은, 상부 전극(UA21b) 및 유전체판(UA6) 각각의 단부로부터 중심부(축선(AX)에 교차하는 부분)를 향해서 감소한다. 도 9에 도시하는 공극(UB1)의 폭은, 상부 전극(UA21b) 및 유전체판(UA6)의 단부 측에서 가장 크다.
도 9에 도시하는 공극(UB1)은, 표면파(전파)의 주파수가 VHF대 내지 UHF대에 있고, 이 표면파의 파장의 1/4이 유전체판(UA6)의 표면(상면(UAg)의 반대측 면)의 반경보다도 작은 경우에, 적합하게 사용될 수 있다.
상기한 바와 같이 도 9에 도시하는 공극(UB1)의 폭은 상부 전극(UA21b) 및 유전체판(UA6) 각각의 단부로부터 중심부(축선(AX)에 교차하는 부분)을 향해서 감소한다. 이 때문에, 플라스마 생성 시에 유전체판(UA6)과 공간(SP) 내에서 생기는 플라스마 사이를 전파하는 표면파(전파)의 감쇠가 억제된다.
또한, 도 9에 도시하는 공극(UB1)의 폭은, 상부 전극(UA21) 및 유전체판(UA6)의 중앙부에서 가장 작다. 이 때문에, 플라스마 생성 시에 유전체판(UA6)과 공간(SP) 내에서 생기는 플라스마 사이에 생기는 전위의 감소가 억제될 수 있다. 또한, 절연체부(UA23a)는, 중앙부에서의 표면파의 집중과 공극(UB1)에서의 방전을 방지하는 기능을 가질 수 있다.
도 8에 도시하는 공극(UB1)의 형상, 도 9에 도시하는 공극(UB1)의 형상 중 어느 형상의 공극(UB1)을 사용할지의 선택은, 표면파의 파장(λ)의 1/4과 유전체판(UA6)의 하면(UA61)의 반경(L)(플라스마 여기 에어리어의 반경)의 대소에 따라서 결정될 수 있다. 상기 반경(L)의 하면(UA61)은, 상면(UAg)의 반대측에 있고 공간(SP) 내에서 노출된 면이다.
표면파의 파장(λ)[cm]은, 공간(SP) 내에서의 하면(UA61)의 근방에서의 전자 밀도(ne)[cm-3]의 평방근에 9.6을 곱하여 얻은 값을, 플라스마 여기 주파수(f)[MHz]의 제곱으로 나누어서 얻어진 값(몫)과 대략 동등하다. 이 경우의 파장(λ)[cm]은, 일례로서, 공간(SP) 내에서의 하면(UA61)의 근방에서의 3[eV]의 전자 온도와 1×1011cm-3의 전자 밀도와 디바이 길이의 15배의 값의 시스 폭을 사용해서 산출되었다.
λ/4>L인 경우, 축선(AX)을 배로 하는 표면파의 정재파가 생기기 쉽고 표면파의 감쇠가 생기기 어려우므로, 도 8에 도시하는 공극(UB1)의 형상이 적합하다. λ/4<L인 경우, 표면파의 감쇠가 생기기 쉬우므로, 도 9에 도시하는 공극(UB1)의 형상이 적합하다.
상기한 λ[cm]는, f[MHz]의 제곱에 반비례하고 있으므로, f[MHz]가 표면파의 전파에 미치는 영향은 비교적 크다. 따라서, 도 8에 도시하는 공극(UB1)의 형상, 도 9에 도시하는 공극(UB1)의 형상의 어느 형상을 사용해도, λ[cm]를 조정함으로써 플라스마의 직경 방향(축선(AX)에 교차하는 방향이며, 유전체판(UA6)이 연장되는 방향)의 분포를 조정할 수 있다. 플라스마의 직경 방향의 분포를 조정하기 위해서, f[MHz]를 연속적으로 바꿀 수 있도록 해도 되고, 복수의 f[MHz]를 인가해서 그것들의 전력비를 바꿀 수 있도록 해도 된다.
이하, 주로 도 10을 참조한다. 상기한 플라스마 처리 장치(1A) 및 플라스마 처리 장치(1C) 각각은, 스테이지(MA11) 대신에, 스테이지(MA111)를 구비할 수 있다. 스테이지(MA111)는 처리 용기(CS) 내에 마련된다.
스테이지(MA111)는, 스테이지(MA11)와 마찬가지로 본체(MA11a) 및 도전층(MA15)을 갖고 있다. 도전층(MA15)은, 본체(MA11a) 내에 마련되어 있다.
일 실시 형태에 있어서, 도전층(MA15)은 히터(저항 가열 소자)일 수 있다. 이 실시 형태에서는, 도전층(MA15)은, 예를 들어 플라스마 처리 장치(1A)의 경우와 마찬가지로 히터 부재(MA15a), 히터 부재(MA15b)를 구비할 수 있다. 히터 부재(MA15a)는, 히터 전원(DB62a)에 공통 모드 필터(DB61a)를 개재하여 전기적으로 접속된다. 히터 부재(MA15b)는, 히터 전원(DB62b)에 공통 모드 필터(DB61b)를 개재하여 전기적으로 접속된다.
스테이지(MA111)는 도전층(MA16)을 더 구비한다. 도전층(MA16)은, 본체(MA11a) 내에 마련되어 있다. 도전층(MA16)에는, 직류 전원(DB63)이 전기적으로 접속된다.
도전층(MA15)과 스테이지(MA111)의 상면(MA13) 사이의 거리는, 도전층(MA16)과 스테이지(MA111)의 상면(MA13) 사이의 거리보다도 크다. 즉, 도전층(MA16)과 스테이지(MA111)의 상면(MA13)의 거리는, 스테이지(MA111)의 복수의 도전층 각각과 상면(MA13)의 거리 중, 최단 거리이다.
도전층(MA16)은, 본체(MA11a) 내의 환상의 영역 내에 형성된다. 이 환상의 영역의 중심 축선은, 축선(AX)에 대략 일치한다. 이 환상의 영역의 내경은, 예를 들어 기판(W)의 직경의 1/6(50[mm]) 이상이다. 이 환상의 영역의 외경은, 기판(W)의 직경보다도 작다. 도전층(MA16)은, 메쉬상으로 형성되어 있어도 된다.
도전층(MA16)은, 스테이지(MA111) 내에 마련된 1개 이상의 도전층 중 스테이지(MA111)의 상면(MA13)으로부터 최단 거리를 갖고 있다. 도전층(MA16)은, 스테이지(MA111) 상에 적재되는 기판(W)과 스테이지(MA111) 사이에서 정전 인력을 발생시키기 위한 전극, 고주파가 공급되는 전극, 및 접지되는 전극 중 어느 것이다. 도전층(MA16)은 환상으로 형성된다.
본체(MA11a)의 재료는, 질화알루미늄, 산화알루미늄 등의 절연체(유전체)일 수 있다. 도전층(MA16)의 재료는, 텅스텐, 몰리브덴 등의 금속일 수 있다.
이하, 주로 도 11을 참조한다. 상기한 플라스마 처리 장치(1A)는, 배플 부재(MB1) 대신에 포커스 링(MB3)을 구비하고, 스테이지(MA11) 대신에 스테이지(MA112)를 구비할 수 있다. 상기한 플라스마 처리 장치(1C)는, 플라스마 차폐판(MB2) 대신에 포커스 링(MB3)을 구비하고, 스테이지(MA11) 대신에 스테이지(MA112)를 구비할 수 있다.
스테이지(MA112)는 처리 용기(CS) 내에 마련된다. 스테이지(MA112)는 본체(MA11b)를 갖는다.
스테이지(MA112)의 재료는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 금속일 수 있다. 스테이지(MA112)는, 대략 원반 형상을 가질 수 있다. 스테이지(MA112)의 중심 축선은, 축선(AX)에 대략 일치하고 있다.
포커스 링(MB3)은, 스테이지(MA112)의 상면(MA13) 상에 마련되어 있다. 포커스 링(MB3)은, 상면(MA13)의 주연을 따라 연장되어 있다. 포커스 링(MB3)의 내경은, 스테이지(MA112)의 상면(MA13)의 직경보다도 작다.
스테이지(MA112)의 상면(MA13)은, 기판 적재 영역(MA131) 및 포커스 링 탑재 영역(MA132)을 포함하고 있다. 기판 적재 영역(MA131)은, 대략 원형의 영역이다. 기판(W)은, 기판 적재 영역(MA131) 상에 적재된다. 기판 적재 영역(MA131)의 직경은, 기판(W)의 직경보다도 작다.
포커스 링 탑재 영역(MA132)은, 기판 적재 영역(MA131)의 외측에서 직경 방향으로 연장되어 있다. 포커스 링 탑재 영역(MA132)의 연직 방향의 위치는, 기판 적재 영역(MA131)의 연직 방향의 위치보다도 낮다.
포커스 링 탑재 영역(MA132) 상에는, 포커스 링(MB3)이 탑재된다. 포커스 링(MB3)은, 대략 환 형상을 갖고 있으며, 판상을 이룬다.
포커스 링(MB3)의 재료는, 산화알루미늄 또는 석영 등일 수 있다. 포커스 링(MB3)은, 그 내연의 상면이 기판(W)의 에지의 하면에 면하도록, 포커스 링 탑재 영역(MA132) 상에 탑재된다.
스테이지(MA112)에 의하면, 포커스 링(MB3)에 의해 스테이지(MA112)의 중앙부와 외주부 사이에서의 고주파 전계의 발생이 포커스 링(MB3)에 의해 억제된다.
상기 복수의 예시적 실시 형태에 따르면, 상부 전극(UA21), 상부 전극(UA21a), 상부 전극(UA21b)과, 플라스마의 생성 시에 공간(SP) 내에서 생기는 플라스마(플라스마 상방에 마련되는 유전체판(UA6), 유전체판(UA6a)) 사이에, 공극(UB1)이 마련된다. VHF대 또는 UHF대의 고주파인 경우에는, 정재파의 발생에 의해, 유전체판(UA6), 유전체판(UA6a)의 하면(UA61)이 연장되는 방향에서의 플라스마의 균일성이 저감될 수 있다. 그러나, 공극(UB1)의 존재에 의해, 정재파의 발생이 억제되어, 공간(SP) 내에서의 상부 전극(UA21), 상부 전극(UA21a), 상부 전극(UA21b)(보다 구체적으로, 유전체판(UA6), 유전체판(UA6a))의 근방에서의 전계의 구배가 저감될 수 있다. 따라서, 플라스마의 균일성이 향상될 수 있다.
또한, 공극(UB1)의 폭(하면(UAf)과 상면(UAg) 사이의 거리)은, 유전체판(UA6), 유전체판(UA6a)이 연장되는 방향(공극(UB1)이 연장되는 방향)에 있어서, 비균등할 수 있다. 즉, 공극(UB1)의 폭은, 정재파의 발생이 억제되도록 조정될 수 있다.
특히, VHF대 또는 UHF대의 고주파가 공간(SP) 내에 방사되는 경우에 있어서, 공극(UB1)의 폭의 조정이 가능하게 된다. 이 조정에 의해, 플라스마의 생성 시에 상부 전극(UA21), 상부 전극(UA21a), 상부 전극(UA21b)(보다 구체적으로, 유전체판(UA6), 유전체판(UA6a))과 공간(SP) 내에서 생기는 플라스마 사이를 전파하는 표면파(전파)의 파장이 적합하게 신장될 수 있다. 따라서, 플라스마의 균일성이 보다 향상될 수 있다.
또한, 공극(UB1)은, 유전체 로드(UA7), 유전체 로드(UD15a9), 유전체 로드(UD15b7)에 의해, 보다 안정적으로 획정될 수 있다.
또한, 플라스마로부터의 입열 등에 의해 각 부가 열팽창해도, 유전체판(UA6)의 단부와 상부 전극(UA21)의 단부는, 탄성 부재(UA81) 등을 통한 압박에 의해 서로 접속되므로, 유전체판(UA6)이 갈라지는 등의 문제가 방지될 수 있다.
또한, 공극(UB1)의 폭이, 상부 전극(UA21), 상부 전극(UA21a), 유전체판(UA6), 유전체판(UA6a) 각각의 단부로부터 중심부를 향해서 증가하는 경우에, 표면파에 의한 정재파의 생성이 회피될 수 있다.
또한, 공극(UB1)의 폭이, 상부 전극(UA21), 상부 전극(UA21a), 상부 전극(UA21b), 유전체판(UA6), 유전체판(UA6a) 각각의 단부로부터 중심부를 향해서 감소하는 경우에, 표면파의 감쇠가 억제될 수 있다.
또한, 공극(UB1)에 노출되는 상부 전극(UA21), 상부 전극(UA21a) 각각의 하면(UAf)이 물결치는 형상을 갖는 경우에는, 플라스마 시스의 비선형인 전류 전압 특성에 의해 생기는 고조파에 의한 영향을 저감할 수 있다.
또한, 유전체 로드(UD15a9), 유전체 로드(UD15b7) 각각이 이동함으로써, 공극(UB1)의 폭의 상세한 조정이 가능하게 된다.
또한, 유전체판(UA6)은 샤워 플레이트이므로, 공간(SP)에의 가스의 공급을 유전체판(UA6)의 하면(UA61)으로부터 행할 수 있다.
또한, 복수의 가스 토출 구멍(UA22a) 및 복수의 가스 토출 구멍(UB2)에 있어서 서로 겹치는 가스 토출 구멍(UA22a) 및 가스 토출 구멍(UB2)이 마련되어 있다. 따라서, 상부 전극(UA21), 상부 전극(UA21b) 및 유전체판(UA6)으로부터 공간(SP) 내에의 가스의 흐름은 양호해질 수 있다.
또한, 특히 도 10에 도시하는 경우과 같이, 스테이지(MA111) 내에 마련된 1개 이상의 도전층(도전층(MA15), 도전층(MA16) 등) 중 스테이지(MA111)의 상면(MA13)으로부터 최단 거리를 갖는 도전층(MA16)은, 환상으로 형성되어 있다. 따라서, 스테이지(MA111) 상에 적재되는 기판(W)에 불균일하게 걸리는 고주파 바이어스가 억제될 수 있다.
플라스마 처리 장치(1A 내지 1C)를 사용한 플라스마 처리 방법에 대해서 설명한다. 이 방법은, 상부 전극(UA21) 또는 상부 전극(UA21a)과 유전체판(UA6) 또는 유전체판(UA6a) 사이에 마련된 공극(UB1)의 폭이 유전체판(UA6) 또는 유전체판(UA6a)이 연장되는 방향에 있어서 비균등하게 되어 있는 상태에서, 플라스마 처리를 행한다.
이상, 다양한 예시적 실시 형태에 대해서 설명해 왔지만, 상술한 예시적 실시 형태에 한정되지 않고, 다양한 생략, 치환 및 변경이 이루어져도 된다. 또한, 다른 예시적 실시 형태에서의 요소를 조합해서 다른 예시적 실시 형태를 형성하는 것이 가능하다.
이상의 설명으로부터, 본 개시의 다양한 예시적 실시 형태는, 설명의 목적으로 본 명세서에서 설명되어 있으며, 본 개시의 범위 및 주지로부터 일탈하지 않고 다양한 변경을 이룰 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 본 명세서에 개시한 다양한 예시적 실시 형태는 한정하는 것을 의도하고 있지 않으며, 참된 범위와 주지는, 첨부의 특허 청구 범위에 의해 나타내어진다.
1A: 플라스마 처리 장치 1B: 플라스마 처리 장치
1C: 플라스마 처리 장치 AX: 축선
CS: 처리 용기 DA10: 탄성 부재
DA11: 측벽 DA11a: 배기구
DA12: 돌기부 DA13: 밀봉 부재
DA14: 탄성 부재 DA2: 입출구
DB11: 지지부 DB12: 배기관
DB21: 벨로우즈 DB22: 벨로우즈
DB3: 스프링 DB4: 수냉 플레이트
DB61a: 공통 모드 필터 DB61b: 공통 모드 필터
DB62a: 히터 전원 DB62b: 히터 전원
DB63: 직류 전원 MA11: 스테이지
MA111: 스테이지 MA112: 스테이지
MA11a: 본체 MA11b: 본체
MA12: 외주부 MA13: 상면
MA131: 기판 적재 영역 MA132: 포커스 링 탑재 영역
MA14: 이면 MA15: 도전층
MA15a: 히터 부재 MA15b: 히터 부재
MA16: 도전층 MA21: 도전부
MA22: 도전판 MA23: 도전성 탄성 부재
MA31: 배기실 MA32: 벽부
MA33: 통기 구멍 MA41: 가스실
MA42: 벽부 MA43: 가스 방출 홈
MB1: 배플 부재 MB2: 플라스마 차폐판
MB3: 포커스 링 SP: 공간
UA1: 도파로 벽 UA21: 상부 전극
UA211: 하부층 UA21a: 상부 전극
UA21b: 상부 전극 UA22: 공동
UA22a: 가스 토출 구멍 UA23: 공극
UA23a: 절연체부 UA24: 외주부
UA31: 도파로 UA32: 단부
UA4: 절연 부재 UA51: 서포트 링
UA52: 커버 링 UA6: 유전체판
UA6a: 유전체판 UA61: 하면
UA7: 유전체 로드 UA81: 탄성 부재
UA82: 밀봉 부재 UA83: 밀봉 부재
UA9: 관 UAf: 하면
UAg: 상면 UB1: 공극
UB2: 가스 토출 구멍 UC1: 고주파 전원
UC2: 정합기 UC3: 가스 공급부
UC31: 가스 배관 UD10: 구동 기구
UD11: 모터 UD12: 절연 샤프트
UD13: 풀리 UD14: 벨트
UD15a: 구동부 UD15a1: 풀리
UD15a2: 조정 나사 UD15a3: 용기
UD15a4: 샤프트 UD15a5: 스프링
UD15a6: O링 UD15a7: 암형부
UD15a8: 수형부 UD15a9: 유전체 로드
UD15b: 구동부 UD15b1: 풀리
UD15b2: 조정 나사 UD15b3: 용기
UD15b4: 볼 UD15b5: 샤프트
UD15b6: 벨로우즈 UD15b7: 유전체 로드
UD2: 가스 공급기
1C: 플라스마 처리 장치 AX: 축선
CS: 처리 용기 DA10: 탄성 부재
DA11: 측벽 DA11a: 배기구
DA12: 돌기부 DA13: 밀봉 부재
DA14: 탄성 부재 DA2: 입출구
DB11: 지지부 DB12: 배기관
DB21: 벨로우즈 DB22: 벨로우즈
DB3: 스프링 DB4: 수냉 플레이트
DB61a: 공통 모드 필터 DB61b: 공통 모드 필터
DB62a: 히터 전원 DB62b: 히터 전원
DB63: 직류 전원 MA11: 스테이지
MA111: 스테이지 MA112: 스테이지
MA11a: 본체 MA11b: 본체
MA12: 외주부 MA13: 상면
MA131: 기판 적재 영역 MA132: 포커스 링 탑재 영역
MA14: 이면 MA15: 도전층
MA15a: 히터 부재 MA15b: 히터 부재
MA16: 도전층 MA21: 도전부
MA22: 도전판 MA23: 도전성 탄성 부재
MA31: 배기실 MA32: 벽부
MA33: 통기 구멍 MA41: 가스실
MA42: 벽부 MA43: 가스 방출 홈
MB1: 배플 부재 MB2: 플라스마 차폐판
MB3: 포커스 링 SP: 공간
UA1: 도파로 벽 UA21: 상부 전극
UA211: 하부층 UA21a: 상부 전극
UA21b: 상부 전극 UA22: 공동
UA22a: 가스 토출 구멍 UA23: 공극
UA23a: 절연체부 UA24: 외주부
UA31: 도파로 UA32: 단부
UA4: 절연 부재 UA51: 서포트 링
UA52: 커버 링 UA6: 유전체판
UA6a: 유전체판 UA61: 하면
UA7: 유전체 로드 UA81: 탄성 부재
UA82: 밀봉 부재 UA83: 밀봉 부재
UA9: 관 UAf: 하면
UAg: 상면 UB1: 공극
UB2: 가스 토출 구멍 UC1: 고주파 전원
UC2: 정합기 UC3: 가스 공급부
UC31: 가스 배관 UD10: 구동 기구
UD11: 모터 UD12: 절연 샤프트
UD13: 풀리 UD14: 벨트
UD15a: 구동부 UD15a1: 풀리
UD15a2: 조정 나사 UD15a3: 용기
UD15a4: 샤프트 UD15a5: 스프링
UD15a6: O링 UD15a7: 암형부
UD15a8: 수형부 UD15a9: 유전체 로드
UD15b: 구동부 UD15b1: 풀리
UD15b2: 조정 나사 UD15b3: 용기
UD15b4: 볼 UD15b5: 샤프트
UD15b6: 벨로우즈 UD15b7: 유전체 로드
UD2: 가스 공급기
Claims (19)
- 처리 용기와,
상기 처리 용기 내에 마련된 스테이지와,
상기 스테이지의 상방에 상기 처리 용기 내의 공간을 개재해서 마련된 유전체판과,
상기 유전체판의 상방에 마련된 상부 전극과,
VHF대 또는 UHF대의 고주파를 도파하는 도파로와,
상기 공간을 향해서 배치되어, 해당 공간에 고주파를 방사하는 상기 도파로의 단부와,
상기 상부 전극과 상기 유전체판 사이에 배치된 유전체 로드
를 구비하고,
상기 상부 전극과 상기 유전체판 사이에는, 공극이 마련되고,
상기 공극의 폭은, 상기 유전체판이 연장되는 방향에 있어서 비균등하고,
상기 공극은, 상기 상부 전극의 단부와 상기 유전체판의 단부가 서로 밀착되는 상태에서 해당 상부 전극과 해당 유전체판이 이격됨으로써 획정되는,
플라스마 처리 장치. - 제1항에 있어서, 상기 유전체판의 단부와 상기 상부 전극의 단부는, 탄성 부재를 통한 압박에 의해 서로 접속되는, 플라스마 처리 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공극의 폭은, 상기 상부 전극 및 상기 유전체판 각각의 단부로부터 중심부를 향해서 증가하는, 플라스마 처리 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공극의 폭은, 상기 상부 전극 및 상기 유전체판 각각의 단부로부터 중심부를 향해서 감소하는, 플라스마 처리 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공극에 노출되는 상기 상부 전극의 하면은, 물결치는 형상을 갖는, 플라스마 처리 장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 공극에 노출되는 상기 상부 전극의 하면에 교차하는 기준 방향으로 상기 유전체 로드를 이동시키는 구동 기구를 더 구비하고,
상기 유전체 로드는, 상기 유전체판에 접속 또는 접합되거나, 혹은, 해당 유전체판과 일체로 형성되는, 플라스마 처리 장치. - 제7항에 있어서, 상기 구동 기구는, 상기 유전체 로드를 상기 기준 방향으로 구동하여, 상기 공극의 폭을 신축하는, 플라스마 처리 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 구동 기구는, 모터와 제1 풀리와 절연 샤프트와 벨트와 구동부를 구비하고,
상기 모터는, 상기 상부 전극 상에 마련되고,
상기 제1 풀리와 상기 벨트와 상기 구동부는, 상기 상부 전극 내에 마련되고,
상기 절연 샤프트는, 상기 모터에 연결되고,
상기 제1 풀리는, 상기 절연 샤프트와 상기 벨트를 연결하고,
상기 구동부는, 상기 유전체 로드와 상기 벨트를 연결하여, 상기 절연 샤프트 및 해당 벨트를 통해서 전달되는 상기 모터의 동력을 사용해서 상기 기준 방향으로 해당 유전체 로드를 구동하고,
상기 구동부는, 제2 풀리와 샤프트를 구비하고,
상기 제2 풀리는, 상기 벨트와 상기 샤프트를 연결하고,
상기 샤프트는, 상기 유전체 로드에 플로팅 조인트를 통해서 연결되는, 플라스마 처리 장치. - 제7항에 있어서, 상기 구동 기구는, 상기 상부 전극과 상기 유전체판을 이격하도록 상기 유전체 로드를 상기 기준 방향을 따라서 이동시켜, 상기 공극의 폭을 확장하는, 플라스마 처리 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 구동 기구는, 모터와 제1 풀리와 절연 샤프트와 벨트와 구동부를 구비하고,
상기 모터는, 상기 상부 전극 상에 마련되고,
상기 제1 풀리와 상기 벨트와 상기 구동부는, 상기 상부 전극 내에 마련되고,
상기 절연 샤프트는, 상기 모터에 연결되고,
상기 제1 풀리는, 상기 절연 샤프트와 상기 벨트를 연결하고,
상기 구동부는, 상기 유전체 로드와 상기 벨트를 연결하여, 상기 절연 샤프트 및 해당 벨트를 통해서 전달되는 상기 모터의 동력을 사용해서 상기 기준 방향으로 해당 유전체 로드를 구동하고,
상기 구동부는, 제2 풀리와 샤프트를 구비하고,
상기 제2 풀리는, 상기 벨트를 상기 샤프트에 연결하고,
상기 샤프트는, 상기 유전체 로드에 연결되는, 플라스마 처리 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유전체판은, 샤워 플레이트인, 플라스마 처리 장치.
- 제12항에 있어서, 상기 상부 전극은, 복수의 제1 가스 토출 구멍을 갖고,
상기 유전체판은, 복수의 제2 가스 토출 구멍을 갖고,
복수의 상기 제1 가스 토출 구멍과, 복수의 상기 제2 가스 토출 구멍은, 상기 공극을 통해서 연통하고,
적어도 복수의 상기 제1 가스 토출 구멍의 일부와 복수의 상기 제2 가스 토출 구멍의 일부는, 서로 겹치도록 마련되는, 플라스마 처리 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공극은, 외부의 가스 공급부에 접속된 가스 배관에 연통하고 있는, 플라스마 처리 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스테이지는,
절연체로 형성된 본체와,
상기 본체 내에 마련된 도전층
을 포함하고,
상기 도전층은, 상기 스테이지 내에 마련된 1개 이상의 도전층 중 해당 스테이지의 상면으로부터 최단 거리를 갖고, 환상으로 형성되는, 플라스마 처리 장치. - 제15항에 있어서, 상기 도전층은, 상기 스테이지 상에 적재되는 기판의 직경보다도 작은 외경을 갖는, 플라스마 처리 장치.
- 제15항에 있어서, 상기 도전층은, 상기 스테이지 상에 적재되는 기판과 해당 스테이지 사이에서 정전 인력을 발생시키기 위한 전극, 고주파가 공급되는 전극, 및 접지되는 전극 중 어느 것인, 플라스마 처리 장치.
- 제15항에 있어서, 상기 도전층은, 메쉬상으로 형성되는, 플라스마 처리 장치.
- 플라스마 처리 장치를 사용해서 피처리체에 플라스마 처리를 행하는 플라스마 처리 방법이며, 해당 플라스마 처리 장치는 처리 용기, 상부 전극, 유전체판, 도파로, 스테이지 및 유전체 로드를 구비하고, 해당 스테이지는 해당 처리 용기 내에 마련되고, 해당 유전체판은 해당 스테이지의 상방에 해당 처리 용기의 공간을 개재해서 마련되고, 해당 상부 전극은 해당 유전체판의 상방에 마련되고, 해당 도파로는 플라스마 처리에 사용되는 VHF대 또는 UHF대의 고주파를 도파하고, 해당 도파로의 단부는 해당 공간을 향해서 배치되어 해당 공간에 고주파를 방사하고, 상기 유전체 로드는 상기 상부 전극과 상기 유전체판 사이에 배치되고, 해당 방법은,
상기 상부 전극과 상기 유전체판 사이에 마련된 공극으로서 상기 상부 전극의 단부와 상기 유전체판의 단부가 서로 밀착되는 상태에서 해당 상부 전극과 해당 유전체판이 이격됨으로써 획정되는 해당 공극의 폭이, 해당 유전체판이 연장되는 방향에 있어서 비균등하게 되어 있는 상태에서, 플라스마 처리를 행하는,
플라스마 처리 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018229232A JP7125058B2 (ja) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | プラズマ処理装置、及び、プラズマ処理方法 |
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| PCT/JP2019/046237 WO2020116258A1 (ja) | 2018-12-06 | 2019-11-26 | プラズマ処理装置、及び、プラズマ処理方法 |
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| KR20210096252A KR20210096252A (ko) | 2021-08-04 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020217021027A KR102604238B1 (ko) | 2018-12-06 | 2019-11-26 | 플라스마 처리 장치 및 플라스마 처리 방법 |
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Citations (3)
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| JP5421551B2 (ja) | 2008-06-11 | 2014-02-19 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
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2018
- 2018-12-06 JP JP2018229232A patent/JP7125058B2/ja active Active
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2019
- 2019-11-26 WO PCT/JP2019/046237 patent/WO2020116258A1/ja active Application Filing
- 2019-11-26 KR KR1020217021027A patent/KR102604238B1/ko active IP Right Grant
- 2019-11-26 US US17/299,626 patent/US20220020574A1/en active Pending
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