KR19980033361A - 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

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KR19980033361A
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사무카와세이지
나카가와유키토
사토히사아키
츠카다츠토무
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니이무라야스오
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가네코 히사시
닛폰덴키가부시키가이샤
니시히라 순지
아네루바가부시키가이샤
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Abstract

발명의 목적은 종래 플라즈마 처리 장치의 문제를 해결하는 것이다. 구체적으로 발명의 목적은 바람직하게는 100 MHz 내지 1000 MHz의 RF를 이용하는, 플라즈마가 형성되는 실용적인 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것이다.
이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 처리될 기판의 중심에 대칭적으로 제공되는 복수 안테나소자를 가지는 안테나, 그리고 중심에 대칭적인 RF전류 경로가 적용되도록 안테나의 각 말단을 쇼팅하는 말단쇼팅 부재로 구성된다.

Description

플라즈마 처리 장치
발명은 반도체와 같은 기판상에 플라즈마를 사용하여 처리를 실시하는, 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
처리가 반도체 웨이퍼와 액정 디스플레이(LCD)와 같은 기판상에 플라즈마를 사용하여 실시되는 장치는 플라즈마 화학 증기 증착(CVD) 장치 및 플라즈마 에칭 장치로 공지되어 있다. 이들 장치에 있어서, 보다 높은 처리 속도를 위한 요구를 만족하기 위한 고밀도 플라즈마의 형성이 필요하다. 더욱이 미세 패터닝 정밀도의 관점에서 저압에서 고밀도 플라즈마를 생성하는 것이 요구된다. 저압에서의 플라즈마 형성은 이온화 효율의 향상과 같은 개선이 필요하다. 장치가 저압에서 플라즈마를 형성시킬 수 있어서, 헬리콘파 플라즈마 처리 장치, 전자 사이클로트론 공명(ECR) 플라즈마 처리 장치 및 유도-커플링된 플라즈마 처리 장치가 개발되었다.
도 12는 일본 공개 3-79025호에 개시된 그러한 종래 플라즈마 처리 장치의 예를 보여준다. 도 12에서 보여진 장치는, 그것의 상부 벽에 유전체창(11)이 있는 진공챔버(1), 진공챔버(1)에 기판을 위치시키기 위한 기판홀더(2), 진공챔버(1)내로 플라즈마 형성기체를 도입하기 위한 도입수단(3), 진공챔버(1)의 외부 및 유전창(11)에 밀접하여 제공되는 무선주파(RF)코일(40), 그리고 RF코일(40)로 RF력을 제공하는 RF전원(42)으로 구성된다. 진공챔버(1)는 펌핑시스템(12)을 포함하는 기밀용기이다. 플라즈마 형성기체는 기체 도입수단(3)에 의해 진공챔버(1)내로 도입된다. 기판홀더(2)는 진공챔버(1) 내부에 낮은 위치로 제공되며 그것의 상부면상에 기판(20)을 지지한다. RF코일(40)은, 그것의 축은 기판(20)에 수직이고 기판(20)에 평행한 평면에 있는, 소용돌이와 같은 형상이다. RF전원(42)으로부터 RF코일(40)로 제공된 RF력은 유전체창(11)을 통해 RF장을 제공한다. 이 RF장에 의해, 디스차지가 진공챔버(1)내로 도입된 플라즈마 형성 기체로 점화되고, 따라서 플라즈마를 생성한다. RF코일 및 플라즈마가 유전체창(11)을 통해 유도적으로 커플링되므로, 이 플라즈마를 유도-커플링된 플라즈마라 부른다. 10-3토르의 등급의 압력 범위에서, 1 입방 센티미터당 1011전자를 의미하는, 1011cm-3의 등급의 고밀도 플라즈마가 도 1에서 보인 장치에 의해 형성될 수 있다. 그러나 이러한 형태의 장치는 고밀도 플라즈마가 형성될 때, 처리 품질을 저하시키는 고에너지 전자가 형성한다는 문제가 있다.
특히 플라즈마 에칭 방법에 의한 C4F8과 같은 반응성 개스를 사용하는 SiO2/Si 선택적 에칭이 연구되었다. 이러한 선택적 에칭은, 산소가 없고 탄소폴리머 필름이 부착되어 있기때문에 Si층에서 에칭이 정지되고, 반대로 휘발성의 Co, CO2및 COF2를 형성하는, 산소가 있고 탄소폴리머 필름이 부착되지 않은 SiO2층에서는 정지되지 않는 현상을 이용한다. 발명자에 의한 연구를 통해서, 플라즈마로 제공된 에너지가 증가할 때 SiO2/Si의 선택도가 감소한다는 것이 증명되었다. 이것의 이유는 증가된 에너지가, C4F8기체를 과량으로 해리시키는 많은 고에너지 전자를 형성시키기 때문인 것으로 추정된다. 비록 정확한 기작을 기술할 수는 없으나, 고에너지 전자에 의해 활성화된 플루오르 화학종을 포함하는 탄소폴리머 필름이 부착되거나, 또는 탄소폴리머 필름이 활성 플루오르나 플루오르 화합물의 존재하에 부착되기 때문에 Si층이 에칭될 것으로 추정된다.
도 12에 보인 장치는 상기 문제를 일으키는 고에너지 전자의 형성의 높은 가능성을 가진다. 이것의 이유는 RF에너지의 주파수와 관련이 있다. 도 12에 보인 장치는 13.56 MHz와 같은 10 MHz보다 큰 수 MHz의 주파수를 사용하며, 플라즈마 형성 공간에서 이 주파수의 변화하는 장을 적용한다. 이 경우에 있어서, 장이 그 방향을 바꿀 때마다 그들의 방향을 바꾸는 전자는 플라즈마 형성 공간을 통해 움직인다. 약간의 전자가 그들의 운동 방향을 바꾸면, 그들은 장에 의해 가끔 가속되는 장을 따르며, 따라서 고에너지 전자가 된다. 전자가 그것의 에너지를 증가시키기 위해 장을 바꾸는 것을 따르는 부분을 감소시키기 위해서, 100 MHz 이상의 주파수의 RF에너지를 공급하는 것이 유효하다. 그러한 고주파수가 사용되면, 장의 반전에 따른 전자의 역전 운동 길이가 짧아진다. 따라서 전자의 에너지 증가가 억제되고 고에너지 전자의 형성이 방해된다. 그러나 도 12에 보인 소용돌이 형상의 RF코일에 의해 100 MHz 이상의 RF를 일으키는 것은 어렵다.
수 GHz의 RF, 즉 마이크로파가 이용되면, RF는 도전관과 같은 삼차원 회로에 의해 커플링된다. 예를 들면 ECR 플라즈마 처리 장치는 직사각형 도전관에 의해 가이드된 2.45 GHz 마이크로파를 이용한다. 따라서 수 MHz 이상 10 MHz에서 나타나는 유해한 고에너지 전자의 형성이 억제된다. 반면에 그러한 고주파수의 RF에너지에 의해서만 플라즈마를 형성시키고 유지하는 것이 어렵다. 이러한 경우에 있어서, 자장에 의한 사이클로트론 공진과 같은 보조가 필요하다. 실상, ECR 플라즈마 처리 장치는 그것의 고밀도 플라즈마 형성을 위한 약 1000 가우스의 고자장을 적용하는 ECR 조건을 확립한다. 그러나 플라즈마를 형성시키기 위해 고자장이 적용될 때, 자장에 의해 표면 처리가 영향받고 그것의 균일성을 잃는데, 그 이유는 전자가 전기장과 자기장의 상호반응을 통해 연속적으로 가속되기 때문이다. 기판은 패턴이 기판 표면상에 자장프로필에 상응하는 챠징업 손상을 쉽게 입는다. 챠징업 손상은, 예를 들면, 기판 표면상의 자장 프로필에 상응하는 전위차에 의해 기인하는, 기판 표면상에 절연필름의 파괴가 일어난다.
발명자의 연구에 의해, 100 MHz 내지 1000 MHz(1 GHz)의 주파수 범위가, 유해한 고에너지 전자의 형성을 방지하고, ECR 플라즈마 처리 장치에 있어서의 고자장과 같은 것의 적용을 불필요하도록 한다.
(발명의 요약)
발명의 목적은 상기 문제를 해결하는 것이다. 구체적으로 발명의 목적은 바람직하게는 100 MHz 내지 1000 MHz의 RF를 이용하는, 플라즈마가 형성되는 실용적인 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것이다.
이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 처리될 기판의 중심에 대칭적으로 제공되는 복수 안테나소자를 가지는 안테나, 그리고 중심에 대칭적인 RF전류 경로가 적용되도록 안테나의 각 말단을 쇼팅하는 말단쇼팅 부재로 구성된다.
도 1은 발명의 제1 실시형태의 플라즈마 처리 장치의 개략적 정면도,
도 2는 도 1의 장치에서의 안테나의 개략적 평면도,
도 3은 도 1의 장치에서의 공진 상태를 설명하는 개략도,
도 4는 도 1에서 보인 장치에서의 안테나의 작동을 설명하는 개략도,
도 5는 제1 실시형태의 장치의 효과를 확인하기 위한 실험의 결과를 보이며,
도 6은 RF전파 상황을 참고예로 보이는 개략적 투시도,
도 7은 각 안테나소자 및 플라즈마의 축전 커플링의 강도를 설명하며,
도 8은 유도 커플링에 대해 설명하고 도 1의 장치에서 입력 전력이 증가할 때 플라즈마 밀도 프로필의 변형을 보이며,
도 9는 발명의 제2 실시형태의 장치의 주요부분인 안테나의 개략적 평면도이며,
도 10은 발명의 제3 실시형태의 장치의 주요부분인 안테나의 개략적 평면도이며,
도 11은 발명의 제4 실시형태의 장치의 주요부분인 안테나의 개략적 평면도이며,
도 12는 종래 플라즈마 처리 장치의 예를 보인다.
발명의 바람직한 실시형태는 하기와 같이 기술된다. 도 1은 발명의 제1 실시형태의 플라즈마 처리 장치의 개략적 정면도이다. 도 2는 도 1의 장치에서의 안테나의 개략적 평면도이다. 도 1에 보인 플라즈마 처리 장치는, 펌핑시스템(12)이 있는 진공챔버(1), 진공챔버(1)내에 기판(20)을 위치시키기 위한 기판홀더(2), 플라즈마 형성 공간인 기판(20)의 상부공간내로 플라즈마 형성기체를 도입하기 위한 기체도입 수단(3), 진공챔버(1)에 있어서, 플라즈마를 형성시키기 위해 도입된 기체로 에너지를 공급하기 위한 에너지 공급 수단(4)으로 구성된다.
진공챔버(1)는 출입구밸브(도시하지 않음)를 포함하는 기밀용기이며, 접지전위로 유지된다. 펌핑시스템(12)은 오일 실링된 회전펌프와 터보-분자 펌프의 조합과 같은 복수 진공펌프가 있는 다단식 펌핑시스템이다. 펌핑시스템(12)은 진공챔버(1)를, 예를 들면 10-6토르로 펌핑할 수 있다. 기판홀더(2)는 그것의 상부표면상에 기판(20)을 척으로 고정시키기 위한 정전기적 처킹구조(도시하지 않음)로 구성된다. 기판(20)을 가열하기 위한 히터를 포함하는 온도조절기(도시하지 않음)가 기판 홀더(2)내에 필요에 따라 제공된다. RF전압과 플라즈마의 반응을 통해 기판(20)으로 바이어스 전위를 제공하기 위한, 기판홀더(2)로 RF전압을 적용하는, 기판 바이어스 전력 공급(도시하지 않음)이 필요에 따라 기판홀더(2)와 연결되어 있다.
개스 도입수단(3)은 기체 봄베(도시하지 않음)와 진공챔버(1)를 상호연결하는 기체 도입 파이프(31) 그리고 밸브(32) 및, 기체 도입 파이프(31)상에 제공되는 기체 흐름 조절기(33)로 구성된다. 플라즈마 형성을 위해 도입된 기체의 종류는 기판(20)상으로의 처리의 종류에 의존한다. 예를 들면, 기판(20)상으로 플라즈마 에칭이 실시되는 경우는, 반응 기체로서 플루오르화물 기체가 플라즈마를 형성시키기 위해 사용되어, 활성 플루오르나 플루오르화물이 기판(20)을 에칭하기 위해 플라즈마내에 형성될 수 있도록 한다. 기판(20)상으로 비정질 실리콘 필름 용착이 실시되는 경우는, 플라즈마를 형성시키기 위해 실란(SinH2n+2) 및 수소(H2)의 기체혼합물이 사용되어, 기판(20)상으로 비정질 실리콘 필름을 용착하기위해 플라즈마내에 분해될 수 있도록 한다.
에너지 공급수단(4)은, RF전력을 형성하는 RF전원(43), 진공챔버(1)내의 플라즈마 형성기체로 RF전원(43)에 의해 형성된 RF전력을 공급하는 안테나(44), RF전원 및 안테나(44)를 연결하는 RF라인(45), 그리고 RF라인(45)상에 제공되는 스터브튜너(46)로 구성된다. RF전원은 바람직하게는 주파수가 100 MHz 내지 1000 MHz의 RF전력을 형성시킨다. 그것이 100 MHz보다 낮은 경우는, 상기한 바와 같이 유해한 고에너지 전자의 형성을 억제하는 것이 불가능하다. 그것이 1000 MHz보다 높은 경우는, 자장 적용과 같은 다른 수단없이 고밀도 플라즈마를 형성시키는 것이 불가능하다. 특히, 이러한 실시형태에 있어서, 오실레이션 주파수가 UHF 대역의 500 MHz이고 출력이 2 kW인 RF오실레이터가 RF전원으로 이용된다. RF라인(45)에 있어서는, 동축케이블이 전형적으로 사용된다. 스터브튜너(46)는 RF가 RF전원(43)으로 반향되지 않도록 하향 라인의 임피던스를 조화시킨다.
안테나(44)의 조성이 본 발명의 장치를 특성짖는다. 도 1과 도 2에 보인 바와 같이, 안테나(44)는 기판(20)의 축상의 중심에 대칭적으로 제공되는 복수 안테나소자(441), 각 안테나소자(441)의 내측 말단을 쇼팅하는 것에 의해 대칭적 RF전류 경로를 적용하는 말단 쇼팅 부재(442), 그리고 각 안테나소자(441)의 외측 말단을 지지하는 원통형 안테나 홀더(443)으로 구성된다. 안테나소자(441)는 모두, 도 1 및 도 2에 보인 바와 같이, 동일한 길이의 둥근 막대이다. 안테나소자(441)는 기판(20)상의 중심에 대칭적인 방사선을 따라 제공된다. 안테나소자(441)의 각 내측 말단은 중심으로부터 동일한 거리로 위치된다. 모든 안테나소자는 기판(20)에 평행한 동일 평면상에 제공된다. 이 평면은 이제부터 안테나 평면이라 부른다. 이 실시형태에 있어서, 여섯개의 안테나소자(441)가 서로 60도씩 떨어져 제공된다. 각 안테나소자(441)의 길이는 120 mm이다. 각 안테나소자(441)의 횡단면 직경은 15 mm이다. 이 실시형태에 있어서, 말단 쇼팅 부재(442)는 안테나소자(441)의 각 내측 말단을 연결하는 링이다. 이 링은 폭 10 mm이고 두께 1 mm인 금속 벨트로 원을 만드는 것에 의해 형성된다. 이 링의 내경은 100 mm이다. 말단 쇼팅 부재(442)는 안테나소자(441)에 의해 지지된다. 특히 말단 쇼팅 부재(442)의 상부표면은 각 안테나소자(441)의 하부표면과 연결되어 있다. 안테나 홀더(443)는 상면이 벽이고 하면이 개구인 실린더이다. 안테나소자(441)의 각 외측 말단은 안테나 홀더(443)의 내측 표면에 고정되어 있다. 안테나 홀더(443)는 내경이 350 mm이고 외경이 360 mm이다. 도 1에 보인 바와 같이, 진공챔버(1)의 상부벽은 안테나 홀더(443) 보다 좀 작은 직경의 원형 개구가 있다. 안테나 홀더(443)는 진공챔버(1)의 상부벽과 기밀하게 연결되어 있어 이 원형 개구를 덮도록 한다. 안테나 홀더(443)은 RF라인(45)과 같은 부재가 관통하는, 밀폐된 기밀용기이며, 진공 분위기가 진공챔버(1)와 함께 유지될 수 있도록 한다. 각 안테나소자(441), 말단 쇼팅 부재(442) 및 안테나 홀더(443)는 모두 알루미늄이나 구리와 같은 금속이나 합금으로 만든다. 그들은 용접, 경납땜, 연납땜, 나사결합에 의해 접합된다.
이 실시형태의 내용에 있어서, RF라인(45)는 안테나소자(441) 하나와 연결된다. 따라서 RF는 이 안테나소자(441)에 의해 최초로 제공된다. 각 안테나소자(441)는 서로 인접한 두 안테나소자(441)가 RF에 의해 짝지워질 수 있도록 위치된다. 따라서 RF가 공급된 한 안테나소자(441)는 인접한 안테나소자(441)를 인접한 안테나소자(441)에 전파하여, RF가 각 안테나소자(441)로부터 균일하게 방사되도록 한다. RF라인(45)로서 사용된 동축케이블의 접지라인은 안테나 홀더(443)과 연결되어 있다.
인접하는 두 안테나소자(441) 및, 말단 쇼팅 부재(442)에서의 RF전류 경로는 공급된 RF의 주파수에서 공진 회로를 구성한다. 특히 인접하는 두 안테나소자(441) 및, 말단 쇼팅 부재(442)에서의 RF전류 경로는 공급된 RF의 주파수에서 공진 회로를 구성할 때, 구성은 쇼트된 수신 말단과 RF회로내에서의 공진에 상응한다. 쇼트된 수신 말단에서의 RF공진 상태는 공지된 바와 같이;
l = nλ/2
이며, 여기서 l은 라인의 길이, λ는 RF의 파장이다.
도 3은 이 공진 상태를 설명한다. 도 3a는 식 1에서 각각 n = 1인 경우이며, 도 3b는 n = 2인 경우이다. 실시예에서와 같이 n=1인 경우의 공진 조건을 설명하기 위해, λ = c/f(c는 진공에서의 빛의 속도)로부터, 식 1은;
l = nc/2f
으로 변형될 수 있고, 식 2에서 n = 1, f = 500 × 106(Hz) 그리고 c = 2.99792458 × 108(m/s)로 하면,
l ≒ 0.29(m)
가 얻어진다.
한편으로는, 이 실시형태에서 안테나소자(441) 및 말단 쇼팅 부재(442)의 기술된 수치로부터 라인의 길이를 계산하는 것에 있어서, 라인의 길이는 약 292 mm이며, 그 이유는 라인의 길이는 {(안테나소자(441)의 길이) × 2 + (말단 쇼팅 부재(442)의 원주길이)/6}이기 때문이다. 길이의 이 수치는 기술된 것과 거의 동일하다(≒ 0.29(m)). 즉, 이 실시형태에서의 수치로, 도 3a의 상태에서, 공급된 RF가 공진한다. 도 3a로부터 이해되는 바와 같이, 라인의 중심, 즉 말단 쇼팅 부재(442)에서 전압은 최고치가 되고, 전류는 최소치가 되고, 안테나소자(441)과 접지된 안테나 홀더(443)의 접합부에서 전압은 최소치가 되고, 전류는 최대치가 된다.
비록 상기의 계산된 공진 상태가 유도 리액턴스L과 축전 리액턴스C가 자유공간에서 동일하다는 가정하의 것이라 해도, 발명자들은 공급된 RF가 충분히 공진함을 확인하였다. 그러나 엄밀하게는, 두 안테나소자(441)과 말단 쇼팅 부재(442)로 형성된 라인의 총길이가 라인 자체에서의 RF파장의 1/2에 상응하는 경우, 공급된 RF는 최대로 공진한다. 환언하면, RF파장의 1/2은 자유공간에서가 아닌, 특정 유도 리액턴스와 축전 리액턴스를 가지는 라인에서의 것을 의미하며, 안테나소자(441)과 말단 쇼팅 부재(442)에 고유의 것이다.
라인의 축전 리액턴스는 도 1에 보인 것과 같은 구조에 의해 대등하게 될 수 있다. 특히 전도체로 만들어진 홀더 막대(444)는 안테나 홀더(443)의 상부벽에 제공된다. 홀더 막대(444)는 상하로 움직일 수 있다. 금속블레이드(445)는 각 홀더 막대(444)의 하부 말단에 고정되어 있다. 홀더 막대(444)가 상하로 움직일 때, 금속블레이드(445)와 안테나소자(441)의 거리는 변한다. 금속블레이드(445)와 안테나소자(441)의 거리를 변화시키는 것에 의해, 라인의 축전 리액턴스를 대등하게 할 수 있다. 실용적 설계에 있어서, 안테나소자(441)의 길이와 말단 쇼팅 부재(442)의 크기는 종종 처리될 기판의 크기와 같은 변수에 따라 결정되어야 한다. 이러한 경우, 기술된 바와 같이 축전 리액턴스를 대등하게 하는 것에 의해, RF파장의 1/2이 두 안테나소자 및 말단 쇼팅 부재로 형성된 라인의 길이에 해당되도록 만들어질 수 있다.
안테나(44)의 작동이 하기된다. 도 4는 안테나(44)의 작동을 개략적으로 설명한다. 이제부터 기술된 여섯 안테나소자(441)는 시계방향으로 첫째 안테나소자(441a), 둘째 안테나소자(441b), 세째 안테나소자(441c), 네째 안테나소자(441d), 다섯째 안테나소자(441e) 그리고 여섯째 안테나소자(441f)로 칭한다. 하기하는 기술은 첫째 안테나소자(441a)와 연결된 RF라인(45)의 경우이다. 따라서 RF전력은 최초로 안테나소자(441a)로 제공된다. RF라인이 최초 여기되도록 연결된, 안테나소자(441)는 이제부터 최초 여기 안테나소자라 칭한다.
RF전력이 첫째 안테나소자(441a)로 공급되면, RF전류 i는 첫째 안테나소자(441a)에서 말단 쇼팅 부재(442)를 통해 인접한 둘째 안테나소자(441b)와 여섯째 안테나소자(441f)로 흐른다. 이때에, 공진 회로가 첫째 안테나소자(441a)와 둘째 안테나소자(441b)로 형성되며, 또다른 공진 회로는 첫째 안테나소자(441a)와 여섯째 안테나소자(441f)로 형성된다. 환언하면, 세 안테나소자(441a, 441b, 441f)는 공진적으로 여기된다. 이후에 RF전류 i는 둘째 안테나소자(441b)와의 RF커플링을 통해 세째 안테나소자(441c)에서 흐르며, 또다른 RF전류 i는 네째 안테나소자(441e)와의 RF커플링을 통해 여섯째 안테나소자(441f)에서 흐른다. 특히, 둘째 안테나소자(441b)에서 흐르는 RF전류 i는 세째 안테나소자(441c)에서 흐르는 RF전류 i를 형성시키는 자기장을 유도하며, 여섯째 안테나소자(441f)에서 흐르는 RF전류 i는 다섯째 안테나소자(441e)에서 흐르고 있는 또다른 RF전류 i를 형성시키는 또다른 자장을 유도한다. 결과적으로 공진 회로는 둘째 안테나소자(441b)와 세째 안테나소자(441c)로 형성되며, 또다른 공진 회로는 여섯째 안테나소자(441f)와 다섯째 안테나소자(441e)로 형성된다. 따라서 이들 안테나소자(441b, 441c, 441e, 441f)는 공진적으로 여기된다. 이후에 RF전류 i는 세째 안테나소자(441c)와 다섯째 안테나소자(441f)와의 RF커플링을 통해 네째 안테나소자(441e)에서 흐른다. 상기 명세로부터 이해되는 바와 같이, 첫째 안테나소자(441a)로 제공된 RF는 각 인접 두 안테나소자(441)에서 공진 회로를 형성하며, 안테나소자(441)를 통해 원주상으로 전파되어, 결과적으로 안테나(44)에서 전체적으로 균등하게 여기된다.
RF라인(45)이 단 하나의 안테나소자(441)에 연결되어, RF가 최초로 단 하나의 안테나소자(441)에 의해 제공될 수 있도록 한, 기술된 구성에서 RF전도시스템을 단순화하는 것은 큰 장점이 있다. RF라인은, 예를 들면 서로 180도 떨어진 두 안테나소자(441)와 같은, 둘 또는 그 이상의 안테나소자(441)와 연결되어 RF가 동시에 둘 또는 그 이상의 안테나소자(441)에 의해 공급되게 된다. 그러나 이러한 구조는 RF를 둘이나 그 이상의 하위 라인으로 분리하기 위한, 전도시스템을 복잡하게 하는, RF분리자가 필요하다. 또한 RF전력을 하위 라인으로 충분히 균등하게 분리하는 것은 기술적으로 어렵다. 종종 안테나(44)는 균등하게 여기되지 않는데, 그 이유는 안테나소자(441)에 의해 공급된 RF가 균형을 벗어나기 때문이다. 반대로 이 실시형태의 장치는 둘 또는 그 이상의 안테나소자(441)를 제공할 필요가 없는데, 그 이유는 각 두 안테나소자(441) 간의 RF커플링이 말단 쇼팅 부재(442)에 의해 강화되기 때문이다. 따라서 RF전도시스템은 단순화될 수 있고, 안테나(44) 전체의 여기는 균형을 벗어나지 않는다.
상기의 안테나(44)를 가지는 이 실시형태의 장치는 안테나 평명에 평행한 평면상에 고 효율로 고도로 균일한 플라즈마를 형성할 수 있다. 이점이 기술될 것이다. 도 5는 제1 실시형태의 장치의 효과를 확인하기 위한 실험의 결과이다. 이 실험은 진공챔버(1)에서의 플라즈마 형성 공간으로 안테나 평면에 평행한 평면(도 1에서 X-X로 표시됨) 상에서의 플라즈마 밀도 프로필을 측정하기 위한 것이다. 도 5에서의 실선은 이 실시형태의 장치에서의 플라즈마 밀도 프로필을 표시한다. 도 5에서의 점선은, 본 명세서에서는 참고예라 칭한, 말단 쇼팅 부재(442)가 생략된 것을 제외하고는 제1 실시형태와 동일한 구성을 가지는 장치에서의 플라즈마 밀도 프로필을 표시한다. 안테나(44)로의 입력 전력은 두 장치에서 동일하다.
도 5에서 점선으로 표시된 바와 같이, 참고예에 의하여, 플라즈마 밀도는 최초 여기 안테나소자(441)가 위치한 부분 바로 근처에서 현저히 높고, 다른 부분에서는 더욱 낮다. 이것은 공급된 RF전력이 RF라인이 연결된 안테나소자(441)에서 매우 많이 소비되며, 다른 안테나소자(441)로 전파되지 않음을 의미한다. 반대로 도 5에서 실선으로 보인 바와 같이, 이 실시형태의 장치로는 플라즈마 밀도는 안테나 평면에 평행한 평면에서 균일하다. 이것은 이 실시형태의 장치가 균일한 플라즈마를 형성할 수 있음을 의미한다. 또한 이 실시형태에서의 플라즈마 밀도의 평균은 참고예에서의 그것보다 높다. 이것은 플라즈마 형성 효율이 이 실시형태의 장치로 개선되었음을 의미한다.
비록 그러한 균일성과 고 효율 플라즈마가 얻어지는 기작이 완전히 밝혀지지 않았지만, 하기의 점에 의해 영향받을 것으로 추정된다. 도 6은 참고예와 함께 RF전파 상황을 보이는 개략적 투시도이다. 공진 회로는, 내측 말단과 두 안테나소자(441) 사이의 공간 커패시턴스C1을 통해 각기 다른 것과 커플링된 인접한 두 안테나소자(441)로 형성되는 것을 가정한다. 환언하면, 인접 두 안테나소자(441) 및 공간 커패시턴스C1은 한 공진 회로를 형성하는 것으로 추정된다. 참고예의 이러한 구조에 있어서, 매 두 인접 안테나소자(441)의 커플링은 공간 커패시턴스C1을 통한 축전 커플링이다. 그리고 그들 커플링의 강도는, 매 두 안테나소자(441)가 말단 쇼팅 부재(442)를 통해 직접적으로 커플링된 제1 실시형태의 장치보다 더 낮다. 최초 여기 안테나소자(441)가 여기되면, 말단 쇼팅 부재(442)가 제공되지 않는 경우에, 인접 안테나소자(441)에서 흐르는 RF전류는 말단 쇼팅 부재(442)가 제공되는 경우보다 매우 낮다.
한편 각 안테나소자(441)와, 각 안테나소자(441)로부터 조사된 전기장에 의해 형성된 플라즈마 P(도 1에서 표시됨) 사이에서 또다른 공간 커패시턴스C1가 있다. 각 안테나소자(441) 및 플라즈마 P는 서로 전기용량적으로 커플링되어 있다. 특히, 컴포넌트를 가지는 전기장은 플라즈마 P에서 안테나소자(441)까지의 방향을 따른다. 플라즈마 P내의 전자는 이 전기장에 의해 주기적으로 가속된다. 각 안테나소자(441)에 의해 제공된 RF전력은 공간 커패시턴스C1을 통해 커플링에 의해 전자에 의해 제공된다. 결과적으로 플라즈마 P가 형성되고 유지된다.
참고예에 있어서, RF에너지의 대부분은 최초 여기 안테나소자(441) 상에서 소비되는 것으로 가정되는데, 그 이유는 인접 안테나소자(441)과의 커플링이 약하기 때문이다. 공급된 에너지의 높은 비율이 최초 여기 안테나소자(441)의 커플링을 통해 플라즈마 P 상에서 소비된다. 환언하면, 인접 안테나소자(441)의 커플링이 약하기 때문에, RF가 인접 안테나소자(441)로 전파하지 않고, 최초 여기 안테나소자(441) 근처에서의 플라즈마 형성에 대부분이 소비된다. 도 5에서 점선으로 보인 플라즈마 밀도의 현저함은 상기 기작에 의해 형성하는 것으로 추정된다. 그리고 일단 고 밀도 부분이 형성되면, 부분의 임피던스가 감소하고, 결과적으로 부분과의 커플링은 강해져 플라즈마 밀도를 증가시킨다. 이것은 양성 피드백에 의한 오실레이션의 개시와 같은 동일한 현상이다. 플라즈마의 초기 비균일성가 증폭되어 플라즈마를 점점 국소화한다. 반대로, 이 실시형태의 장치에 있어서, 말단 쇼팅 부재(442)가 인접 안테나소자(441)의 커플링을 강화하기 때문에, RF에너지의, 최초 여기 안테나소자(441) 바로 근처에서의 RF에너지 소비의 양에 비하여, 대부분의 더 많은 양이 인접 안테나소자(441)로 전파한다. 결과적으로, 각 안테나소자(441) 부분에서 소비되는 RF에너지의 양도 균일하며, 균형적이다. 이것과 같은 그러한 기작은 상기 균일한 플라즈마를 일으키는 것으로 추정된다.
이 실시형태의 장치에서의 안테나(44)와 플라즈마의 RF커플링의 형태에 있어서, 안테나소자(441)에서 흐르는 RF전류가 증가하기 때문에, 참고예와 비교하여, 축전 커플링이 아닌 유도 커플링이 주요한 것으로 가정된다. 안테나소자(441)에서 흐르는 RF전류에 의해 유도된 자기장은 플라즈마 형성 공간에서 전기장을 유도한다. 전자가 그러한 유도된 전기장에 의해 가속을 통해 에너지를 받는 높은 비율이 있는 것으로 추정된다. 동일 입력 전력하에서 RF전류는 말단 쇼팅 부재(442)가 제공된다 하더라도, 그렇게 많이 증가하지 않기 때문에, 유도적 커플링이 입력 전력의 증가가 완전히 없이는 주요할 수 없는 것이 주지되어야 한다.
다음에 플라즈마 형성 효율의 개선이 기술될 것이다. 발명자들은 플라즈마 형성 효율의 개선이 하기의 기작에 의해 일어날 것으로 생각한다. 플라즈마 형성 효율은 전체 입력 에너지에 대한 평균 플라즈마 밀도의 비로 정의된다. RF에너지가 안테나(44)를 통해 플라즈마에 의해 공급되는 구성에 있어서, 안테나(44)에서의 에너지 손실은, RF라인(45)에서의 에너지 손실이 일정하다면, 플라즈마 형성 효율을 결정한다. 무엇보다도, 안테나(44)에서의 에너지 손실은 안테나소자(441)가 완벽한 도체가 아니라는 것에 의해 일어난다. 이것은 안테나소자(441)의 임피던스의 실수부분에 해당된다. 동일 재료 및 동일 표면 상태의 안테나소자(441)가 사용되는 한, 이것은 본질적으로 개선될 수 없다. 안테나(44)에서의 RF손실을 감소시키기 위한 가장 유효한 방법은 상기한 바와 같이 안테나소자(441)의 공진 회로를 형성하는 것이다. 공진 상태가 달성되면, 안테나(44)에서의 RF손실은 최소가 되는데, 그 이유는 리액턴스가 최소가 되기 때문이다.
공지된 바와 같이, 전극을 이용하는 기체 방전에 의해 플라즈마가 형성되면, 플라즈마 시스(sheath)가 전극과 플라즈마 사이에 형성된다. 이 시스의 전기장은 대전된 입자를 가속한다. 이 실시형태 및 참고예의 장치에 있어서, 플라즈마 시스는 플라즈마와 안테나(44)의 경계에서 형성된다. 상기 공간 커패시턴스C2는 플라즈마 시스에서의 커패시턴스를 포함한다. 플라즈마 시스의 두께는 플라즈마 밀도에 의해 영향받는다. 플라즈마 밀도가 높은 부분에서 플라즈마 시스는 얇아지고, 플라즈마 밀도가 낮은 부분에서는 두꺼워진다. 플라즈마 시스가 한 부분에서 얇아지면, 공간 커패시턴스C2는 증가하는데, 그 이유는 시스의 공간 커패시턴스가 증가하기 때문이다. 플라즈마 시스가 한 부분에서 두꺼워지면, 공간 커패시턴스C2는 감소되는데, 그 이유는 시스의 공간 커패시턴스가 감소되기 때문이다. 간단히 말하면, 공간 커패시턴스C2는 안테나소자(441) 사이에서의 균일성에서 기인한다. 공간 커패시턴스C2는 상기 공진 회로를 형성하는 라인의 정전 리액턴스에 포함되기 때문에, 공간 커패시턴스C2의 비균일성은 공진 주파수의 편차를 초래한다. 환언하면, RF는 특정 안테나소자(441)에서 공진하며, 다른 안테나소자(441)에서는 공진하지 않는다. 또는 RF는 모든 안테나소자(441)에서 공진하지는 않는다. RF가 공진하지 않으면, RF손실은 증가하는데, 그 이유는 안테나(44)와 스터브튜너(46) 사이에 정재파가 형성되어 안테나(44)와 스터브튜너(46) 사이에서 변위전류 흐름을 만들기 때문이다. 결과적으로 플라즈마 형성 효율이 감소된다. 또한 공진 주파수의 편차는 RF의 반향과 같은 또다른 RF손실을 초래하는데, 그 이유는 매 인접하는 두 안테나소자(441)의 RF커플링이 불충분하기 때문이다.
반대로 이 실시형태의 장치에 있어서, 균일 밀도 플라즈마가 형성되기 때문에, 플라즈마 시스에서의 공간 커패시턴스가 균일성을 벗어나지 않는다. 또한 이 실시형태의 장치에 있어서, 플라즈마가 유도 커플링을 통해 RF에너지를 받는 것의 높은 비율이 있다. 유도적 커플링에 있어서, 안테나소자(441)의 방향에 따라 플라즈마를 형성하기 위한 구성소자를 가지는 유도된 전기장에 의해 전자가 가속되기 때문에, 플라즈마 시스는 플라즈마 밀도가 낮은 부분에서 더 얇아진다. 따라서 플라즈마가 어떤 이유에서 균일성을 잃게 되면, 공진 주파수는 그것에 의해 영향받지 않는다. 이것은 플라즈마 형성의 고 효율이 얻어지는 이유를 가정한다.
각 안테나소자(441)의 축전 커플링과 약해져야 하는 플라즈마의 양이 하기되어 있는 바와 같이 기술될 수 있다. 도 7은 각 안테나소자(441)의 축전 커플링과 플라즈마의 강도를 설명한다. 각 안테나소자(441)의 축전 커플링과 플라즈마는 플라즈마 밀도의 변동이 공진 주파수에 영향을 주지않을 만큼으로 표현될 수 있다. 도 7에 보인 바와 같이, 공진 주파수의 1/2 밴드 폭이 △f이고, 공진 주파수의 편차의 기대되는 최대 폭이 △f0일 때, 축전 커플링은 △f에 비해 △f0가 충분히 작은, 즉 △f ≫ △f0인, 범위까지 약해져야 한다.
상기한 바와 같이, 안테나(44)와 플라즈마가 서로 유도적으로 커플링되는 보다 높은 비율을 위해서 입력전력을 증가시키는 것이 중요하다. 이 점은 도 8을 이용하여 기술될 것이다. 도 8은 유도적 커플링에 관해 설명하며, 입력 전력이 도 1의 장치에서 증가할 경우 플라즈마 밀도 프로필의 변형을 보인다. 도 8에서의 P1, P2, P3 및 P4는 모두 RF전력의 수치를 나타내며, P1P2P3P4이다. 도 8에서 보인 바와 같이, RF전력이 낮으면(P1, P2, P3), 플라즈마 밀도는 안테나소자(441)의 내측 말단 부근에서 현저하게 높으며, 홀더(443)이 고정된 안테나소자(441)의 외측 말단 부근에서 비교적 낮다. 상기한 바와 같이, 안테나소자(441)의 내측 말단 부근에서 전압이 최대, 즉 전류가 최소이며, 외측 말단 부근에서 전압이 최소, 즉 전류가 최대이다. 이것을 고려하면, 도 8에서 보인 P1, P2 및 P3의 플라즈마 밀도 프로필은 축전 커플링이 그러한 수치의 RF전력에서 안테나소자(441)와 플라즈마로 주요함을 의미한다. 반대로, P4에 의해 나타낸 바와 같이, RF전력이 임계치를 초과하면, 안테나소자(441)의 외측 말단 부근에서의 플라즈마 밀도는 다른 부분과 같이 높아지며, 환언하면, 균일성을 얻는다. 이러한 결과는 유도 커플링이 안테나소자(441)와 플라즈마로 주요하게 되는 것을 나타내며, 그 이유는 플라즈마 밀도가 RF전류가 높은 안테나소자(441)의 부분에 밀접한 부분에서 증가하기 때문이다. 이론적으로는 중심부분에서의 플라즈마 밀도는 말단 부분보다 높을 것이지만, 말단 부분에서의 플라즈마 밀도는 감소되어 상쇄되며, 그 이유는 홀더(443) 또는 진공챔버(1)의 표면에서의 플라즈마의 손실때문이다. 진공챔버(1)에서의 압력이 RF전력에 추가적으로 증가되면, 플라즈마 밀도는 말단 부분에서 현저하게 높아질 것이다.
말단 쇼팅 부재 쇼팅 안테나소자(441)가 고 RF전력을 인가하는 것에 의해 안테나소자(441)에서 고 RF전류가 흐르는 것을 가능하게 한 결과로 유도 커플링이 가능해진다. 유도 커플링이 주요하게 되면, 공진 주파수는 플라즈마 밀도의 변동에 의해 영향받지 않는다. 따라서 유도 커플링이 중요한 실용적 장점을 가진다. 진공챔버(1)에서의 압력과 같은 소자에 의존하기 때문에, 유도 커플링이 주요해지는 입력 RF전력의 임계치가 일반적으로 주어질 수 없지만, 안테나(44)로의 입력 전력이 홀더(443) 안테나(44)의 횡단면에 의해 나뉠 때, 전력 밀도를 표현하면, 유도 커플링은 전력 밀도가 1 watt/cm2보다 클 때, 주요하게 되는 것으로 추정된다.
도 1에 보인 바와 같이, 분리벽(5)은 안테나(44) 아래에 제공된다. 분리벽(5)은 플라즈마가 형성되는 공간으로부터 안테나(44)가 제공되는 공간을 단리한다. 분리벽(5)은 석영이나 알루미나와 같은 유전체로 만든다. 분리벽(5)은 홀더(443)의 표면상에 기밀하게 설치된다. 분리벽(5)은 플라즈마가 기판(20)이 진공챔버(1)에 설치된 부위에서만 형성되도록 제공된다. 분리벽(5)이 제공되지 않으면, 플라즈마 형성 기체는 안테나(44)의 다른 쪽으로 확산되어 플라즈마를 형성시킬 것이며, 그 이유는 안테나(44)도 다른 쪽으로 RF장을 방사하기 때문이다. 다른 쪽에서 형성된 플라즈마는 기판 처리에 사용되지 않기 때문에 RF에너지의 낭비이다. 또한 도 1에서 보인 안테나(44)의 소비로, 안테나소자(441)와 홀더(443)의 상부벽 간의 공간 커패시턴스는 공진 주파수에 영향을 미친다. 플라즈마가 안테나소자(441)와 홀더(443)의 상부벽 간에 형성되면, 이 공간의 커패시턴스는 그 만큼 변동할 것이다. 결과적으로 공진 주파수는 매우 불안정해진다. 따라서 분리벽(5)은 낭비적인 플라즈마 형성의 억제 및 공진 주파수의 안정화에 많은 영향을 미친다.
이 실시형태의 장치의 전체 작동이 다음에 기술될 것이다. 우선 기판(20)이 진공챔버(1)과 기밀하게 연결된 로드-락(load-lock) 챔버내에 위치된다. 로드락 챔버와 진공챔버(1)를 약 10-6Torr까지 펌핑한 후, 게이트 밸브를 열고 기판(20)을 진공챔버(1)에 로딩한다. 기판(20)을 기판 홀더(20) 상에 위치시킨다. 게이트 밸브를 잠근 후, 기체 도입 수단을 작동시켜 플라즈마 형성 기체를 진공챔버(1)내로 도입한다. 플라즈마 형성 기체의 유량은 기체 흐름 조절기(33)으로 조절된다. 도입된 플라즈마 형성 기체는 진공챔버(1)내로 확산되어 안테나(44) 아래의 플라즈마 형성 공간에 도착한다. 이후에, 에너지 공급 수단(4)을 작동시켜 RF전원에서 RF라인(45)을 통해 안테나(44)로 RF전력을 공급한다. 공급된 RF전력은 상기한 바와 같이, 안테나소자(441)를 전파시키며, 결과적으로 방사(radiant) 및/또는 유도 전기장이 플라즈마 형성 공간에 균일하게 적용된다. 이 전기장은 기판(20) 상으로의 처리를 실시하기 위해 사용되는 플라즈마를 형성시킨다. 특히, 상기한 바와 같이, 플라즈마 에칭은 플루오르 화합물 기체를 도입하는 것을 수행하거나, 비정질 실리콘 필름 용착은 실란 및 수소의 기체 혼합물을 도입하는 것을 수행한다. 그러한 처리를 실시한 후, 진공챔버(1)를 다시 펌핑한다. 그리고 기판(20)을 진공챔버(1)로부터 꺼낸다. 상기 작동에 있어서, 균일성 및 고 효율 처리는, 균일성 및 고 효율 플라즈마가 상기한 바와 같이 형성되므로 실시될 수 있다.
발명의 다른 실시형태가 다음에 기술될 것이다. 도 9는 발명의 제2 실시형태의 주요부분인 안테나의 개략적 평면도이다. 제2 실시형태에 있어서, 말단 쇼팅 부재(442)로서 원형 디스크가 사용된다. 각 안테나소자(441)의 내측 말단이 말단 쇼팅 부재(442)의 테두리와 접합되어 있다. 말단 쇼팅 부재의 두께는 안테나소자(441)의 것과 동일하며, 말단 쇼팅 부재(442)의 재료는 제1 실시형태와 동일하게 알루미늄이나 구리이다. 또한 제2 실시형태에 있어서, 각기 인접하는 안테나소자(441)가 말단 쇼팅 부재(442)의 커플링에 의해 강화되기 때문에, 플라즈마 밀도의 균일화 효과 및 플라즈마 형성 효율의 개선이 얻어진다.
도 10은 발명의 제3 실시형태의 주요부분인 안테나의 개략적 평면도이다. 제3 실시형태에 있어서, 금속 벨트를 굽히는 것에 의해 형성된 실린더형 부재가 말단 쇼팅 부재(442)로서 사용되었다. 금속 벨트의 폭은 안테나소자(441)의 절단면과 동일하다. 말단 쇼팅 부재(442)의 재료는 알루미늄이나 구리로서 동일하다. 또한 제3 실시형태에 있어서, 각기 인접하는 두 안테나소자(441)의 커플링이 말단 쇼팅 부재(442)에 의해 강화되기 때문에, 플라즈마 밀도의 균일화의 효과 및 플라즈마 형성 효율의 개선이 얻어진다. 제3 실시형태에 있어서 또한 말단 쇼팅 부재(442)가 플라즈마에 면하는 부분은 제1 및 제2 실시형태보다 작다. 이것의 결과로서 말단 쇼팅 부재(442) 및 플라즈마의 축전 커플링의 비율이 제1이나 제2 실시형태보다 좀더 적어진다. 따라서 인접하는 두 안테나소자(441)의 커플링의 강화에 의한 플라즈마 밀도 균일화의 효과 및 공진 주파수를 안정시키는 것에 의한 플라즈마 형성 효율의 개선이 강화된다.
또한 도 11은 발명의 제4 실시형태의 장치의 주요부분인 안테나의 개략적 평면도이다. 제4 실시형태에 있어서 안테나(44)의 구성은 제3 실시형태의 것과 동일하지만, 유전체로 만들어진 절연 블록이 제공된다. 안테나소자(441 및 말단 쇼팅 부재(442)로 형성된 개구는 절연 블록(6)으로 기밀하게 충전되어 있다. 이것의 대신에 제4 실시형태 장치는 도 1에서의 분리벽(5)과 같은 것을 가지지 않는다. 절연 블록(6)은 분리벽(5)과 동일한 기능을 수행한다. 제4 실시형태에 있어서, 안테나소자(441)와 플라즈마간의 거리는 분리벽(5)이 제공되지 않기 때문에, 쇼팅될 수 없다. 특히, 안테나(44)에 의해 장내에 포함되는 방사 전기장의 강도는 거리에 대해 역비례로 특이적으로 감소한다. 따라서 플라즈마 형성효율은 안테나소자(441)와, 방사장이 높은 부분을 이용하는 것을 위한, 플라즈마 형성공간 사이의 거리를 쇼팅하는 것에 의해 개선될 수 있다. 또한 절연 블록(6)에서의 유전성 손실은 도 1에서의 분리벽(5)보다 적으며, 그 이유는 절연 블록(6)의 총 부피가 분리벽(5)의 부피보다 적기때문이다. 또한 이것은 플라즈마 형성 효율의 개선에 기여한다.
동일한 거리를 두고 서로 떨어진 방사선을 따라 안테나소자(441)가 제공된 정렬은 대칭적 정렬의 한 예이다. 기타 많은 정렬이 있을 수 있다. 예를 들면, 막대 형상의 안테나소자가 동일한 거리를 두고 서로 평행하게 제공된 정렬이다.
말단 쇼팅 부재(442)도 역시 상기된 원형링이나 디스크와 다른 대칭적 형상으로 변형될 수 있다. 예를 들면, 안테나소자(441)의 수에 따른 정다각형으로 링이나 판 형상이 말단 쇼팅 부재(442)로서 이용될 수 있다.
본 발명은 처리될 기판의 중심에 대칭적으로 제공되는 복수 안테나소자를 가지는 안테나, 그리고 중심에 대칭적인 RF전류 경로가 적용되도록 안테나의 각 말단을 쇼팅하는 말단쇼팅 부재로 구성하는 것에 의해 플라즈마 밀도의 균일화 효과 및 플라즈마 형성 효율의 개선이 얻어진다.

Claims (9)

  1. 안테나로부터 플라즈마 형성 기체에 의해 RF에너지를 공급하는 것에 의해 형성되는 플라즈마를 이용하는 기판상으로의 처리를 실시하기 위한 플라즈마 처리 장치로서, 상기 안테나가 상기 기판의 축상의 중심에 대칭적으로 제공되는 복수의 안테나소자 및 상기 중심에 대칭인 RF전류 경로가 적용되도록 상기 안테나소자의 각 말단을 쇼팅하는 말단 쇼팅 부재를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 RF에너지의 주파수에서의 복수 회로 공진이 상기 안테나소자와 상기 말단 쇼팅 부재에 의해 대칭적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 인접하는 두개의 상기 안테나소자의 총 길이와, 상기 인접하는 두개의 상기 안테나소자의 말단 사이의 상기 RF전원 경로의 길이를 더하는 것에 의해 얻어진 길이가 상기 RF에너지의 파장의 1/2에 해당하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 펌핑시스템이 있는 진공챔버, 상기 진공챔버내에 기판을 위치시키기 위한 기판홀더, 플라즈마 형성공간내로 플라즈마 형성기체를 도입하기 위한 기체도입 수단, 상기 플라즈마 형성기체에 의해 RF에너지를 공급하기 위한 에너지 공급 수단으로 구성되며, 상기 에너지 공급수단이 상기 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나소자가 상기 기판에 평행한 평면에 제공되며, 상기 플라즈마가 형성되는 공간으로부터 상기 안테나소자가 제공되는 공간을 단리하는 분리벽이 제공되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나소자가 상기 기판에 평행한 평면에 제공되며, 상기 안테나소자 및 상기 안테나 쇼팅 부재로 형성된 개구를 충전하는 절연블록이 제공되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나소자가, 상기 중심에 대칭인 방사선을 따라 제공된 동일한 길이의 막대이며, 동일한 거리를 두고 상기 중심으로부터 위치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 RF에너지의 주파수가 100 MHz 내지 1000 MHz의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  9. 제 4 항에 있어서, 상기 에너지 공급 수단이 상기 RF에너지를 상기 안테나에 의해 공급하기 위해 RF라인을 가지며, 상기 RF라인이 상기 안테나소자의 단 하나에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
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